Fast täglich stellen Wissenschaftler und Entwickler neue Ideen und Technologien zur Digitalisierung der Arbeitswelt vor. Um im Dschungel der Arbeit 4.0-Möglichkeiten den eigenen Weg zu finden, müssen Unternehmen Chancen und Grenzen der Technologien für sich bewerten und die Auswirkungen auf die Zusammenarbeit von Mensch und Technik frühzeitig berücksichtigen. Eine Organisations-Roadmap des Fraunhofer IEM bietet hier den erforderlichen Überblick von Nutzpotenzialen bis zur Umsetzung von Arbeit 4.0-Konzepten.

Die Roboter in der Montagehalle arbeiten Seite an Seite mit ihren menschlichen Kollegen. Die Produktentwicklerin erörtert den technischen Aufbau einer Komponente mit ihrem sprechenden Computerassistenten, der für sie das Konstruktionsarchiv nach Best-Practice-Lösungen durchsucht. Der Techniker lässt sich beim Kunden bei der Behebung einer Maschinenstörung per Augmented Reality-Brille live vom Experten des Herstellers unterstützen. Mitdenkende Logistiksysteme sorgen selbstständig für den Nachschub an Bauteilen in der Produktion, während die bereits beim Kunden verbauten Produkte das Serviceteam automatisch über ihren Wartungszustand informieren.

Die Konzepte und Lösungen der Industrie 4.0 versprechen Unternehmen nahezu in allen Bereichen eine höhere Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit. Um die Potenziale der intelligenten Systeme zu nutzen, reichen die Installation und Inbetriebnahme der technischen Ausstattung jedoch nicht aus. Vielmehr müssen Unternehmen Weitblick beweisen und neue Technologien ganzheitlich in die Arbeitswelten ihrer Mitarbeitenden integrieren.

»Zentraler Stellhebel für die erfolgreiche Digitalisierung der Arbeitswelt ist neben der Identifikation der für das jeweilige Unternehmen passenden Lösungen vor allem das frühzeitige Beantworten organisatorischer und soziologischer Fragestellungen«, erklärt Michael Bansmann vom Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM. In einem Transferprojekt innerhalb des Spitzenclusters it’s OWL – Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe untersuchten Forscher des Fraunhofer IEM gemeinsam mit Experten von BENTELER, wie sich die Digitalisierung in den verschiedenen Unternehmensbereichen auf die Organisation und Gestaltung der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Technik auswirkt. Das Ergebnis: eine auf die individuellen Gegebenheiten und Ziele des Automobilzulieferers abgestimmte Arbeit 4.0-Roadmap. Mit transparenten Analysen und konkreten Maßnahmenvorschlägen unterstützt die Roadmap BENTELER dabei, Digitalisierungsoptionen strukturiert und unter besonderer Berücksichtigung des »Spannungsfeldes Mensch-Organisation-Technik« vorzubereiten und umzusetzen.

Schritt für Schritt zur Digitalisierung der Arbeitswelt

Mit einer am Fraunhofer IEM entwickelten Methodik zur schrittweisen Vorgehensweise haben die Forscher drei Klassen mit insgesamt neun Szenarien für eine Digitalisierung der Arbeitswelt bei BENTELER identifiziert. Die Basis dafür bilden Digitalisierungsszenarien auf der Grundlage einer Verknüpfung von aktuellen Industrie 4.0-Technologien und den Prozesslandschaften im Unternehmen. Die erste Klasse bilden Assistenzsysteme, die Mitarbeitern eine motorische Unterstützung in Produktion und Service bieten. Die drei Szenarien dafür sind der Einsatz kollaborativer Robotik, die intelligente Unterstützung am Arbeitsplatz durch situationsgerechte Anweisungen sowie die Unterstützung der Servicemitarbeiter durch bedarfsgerechte Einbindung von Experten bei Reparatur und Wartung. Die zweite Klasse umfasst die Assistenz der Belegschaft mit digitaler Intelligenz, mit den Szenarien für smarte Unterstützung im Verkauf, die Digitalisierung der Prozessplanung und Assistenzsysteme für die virtuelle Projektkontrolle. Die dritte Klasse der Digitalisierungsmaßnahmen umfasst den Einsatz intelligenter technischer Prozesse zum Beispiel für eine vorausschauende Wartung, für eine autonom agierende Intralogistik und für die Montageunterstützung durch intelligentes Qualitätsfeedback.

Bevor Unternehmen entscheiden, welche Digitalisierungsszenarien wirtschaftlich sinnvoll sind und umgesetzt werden sollen, ist es erforderlich, auch den damit verbundenen Aufwand im Bereich Organisation und Personalentwicklung zu berücksichtigen. Dazu bestimmten die Forscher, welche der im Unternehmen bestehenden Job-Profile von den jeweiligen Maßnahmen betroffen sind. Entscheidend ist dabei zunächst die Bestimmung der Job-Profile, deren Arbeitsweisen durch ein Digitalisierungsszenario direkt verändert werden: Etwa ein Maschineneinrichter, der über einen digitalen Assistenten künftig situationsbezogene Instruktionen und Hinweise zum aktuellen Auftrag nutzen können soll. Anschließend analysierten die Forscher, welche Job-Profile das Digitalisierungsszenario mittelbar beeinflusst oder sogar neu generiert. So erfordert die digitale Unterstützung des Maschineneinrichters zusätzlich etwa auch die Mitarbeit von Systemingenieuren und Tool-Entwicklern, die das digitale Assistenzsystem aufbauen, einrichten und betreuen.

Ganzheitliche Industrie 4.0-Planung

Für jedes der neun Industrie 4.0-Szenarien erstellten die Forscher gemeinsam mit BENTELER eine Auflistung der Chancen, Risiken und Erfolgsfaktoren. Mit Hilfe eines Arbeit 4.0-Canvas-Tableaus wurde eine ganzheitliche Sicht auf die Auswirkungen einer Digitalisierungsmaßnahme sowie auf die verschiedenen Bereiche und Ebenen im Unternehmen ermöglicht. Hier wurden notwendige Entwicklungen der Arbeitsorganisation und der Unternehmensstrukturen ebenso vermerkt, wie die Voraussetzungen an die Arbeitswerkzeuge und die technische Infrastruktur beziehungsweise die IT-Strategie des Unternehmens. »Ein wichtiger Bereich ist hier auch die Bestimmung künftiger Kompetenzbedarfe für die Mitarbeiter der verschiedenen Job-Profile. So sind in vielen Bereichen zusätzliche Qualifikationen sinnvoll und teilweise entstehen neue Rollen und Aufgaben«, so Bansmann.

Diese ganzheitliche Sicht auf die Veränderungen in der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Technik ermöglicht ein abgestimmtes Vorgehen. In einer Organisationsentwicklungs-Roadmap erarbeiteten die Forscher des Fraunhofer IEM gemeinsam mit BENTELER Handlungsempfehlungen für das Unternehmen. Diese konkretisieren zeitliche Abfolgen und Verantwortlichkeiten z.B. für die Handlungsfelder Aus- und Weiterbildung, Beschaffung der technischen Hilfsmittel, IT-Entwicklung oder die Koordination mit Management, Betriebsrat und Mitarbeitern. (stw)

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