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© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
F1
Forum Mensch und Maschine in Industrie 4.0,
Ludwigshafen, 13. März 2013
Dr. Stefan Gerlach, Fraunhofer IAO
PRODUKTIONSARBEIT DER ZUKUNFT ERGEBNISSE DER AKTUELLEN IAO-STUDIE
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F2
Fraunhofer IAO - Geschäftsfelder
Unternehmensentwicklung und Arbeitsgestaltung Unternehmen zukunftsorientiert entwickeln I Arbeitswelten perfekt gestalten I Prozesse effizient vernetzten
Dienstleistungs- und Personalmanagement Mitarbeiterpotenzial optimal ausschöpfen I Kompetenzen passgenau entwickeln I Dienstleistungen kundenorientiert gestalten
Engineering-Systeme Produkte virtuell erproben I Entwicklungen schnell vorantreiben I Technik ergonomisch gestalten
Informations- und Kommunikationstechnik IT-Potenziale intelligent nutzen I Prozessinnovationen erfolgreich umsetzen I Systeme intuitiv gestalten
Technologie- und Innovationsmanagement Innovationsfähigkeit nachhaltig stärken I Technologiestrategien gezielt entwickeln I Forschung & Entwicklung optimieren
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F3
Fraunhofer IAO – CC Produktionsmanagement
Produktions- und Auftragsabwicklungsprozesse schlanker gestalten (schnell, flexibel, bestandsarm)
Montage und Materialbereitstellung konzipieren, optimieren und aufeinander abstimmen
Kapazitätsflexibilität nutzbar machen
Lang- bis mittelfristige Flächennutzung planen
Schnittstelle zwischen Produktentstehung / Produktion gestalten (prozessual, organisatorisch, räumlich)
Unternehmen in Richtung «Industrie 4.0» begleiten
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Inhalt
Produktionsarbeit und Industrie 4.0
Ergebnisse der Studie „Produktionsarbeit der Zukunft“
Ausblick
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F5
Was ist eigentlich Produktionsarbeit?
Produktionsarbeit… …umfasst den Teil bezahlter Leistungserbringung, der direkt zur Erstellung und Verarbeitung von Gütern und Produkten beiträgt.
(Fertigung, Montage und angrenzende Logistikaufgaben wie innerbetrieblicher Transport, Kommissionierung und Materialbereitstellung)
Schlanke Prozesse Sozialpartnerschaft
Automatisierung Arbeit
Ergebnisorientierung Ergonomie Flexibilität Flexibilität
Ganzheitlichkeit Gerechtigkeit
Innovation Identifikation
Qualität Qualifikation Produktivität Planbarkeit
Kommunikation Kooperation
Bediener Beschäftigte
Wachstum Work-Life-Balance Zuverlässigkeit
Termintreue Team
Leistung Lohn Maschine Montage Null-Fehler Nacharbeit
Dazugehörigkeit Dienstleister
Regeneration Rufbereitschaft
Unfallversicherung Verträge
Operative Arbeit Organisation
Umplanung Verfügbarkeit
Jahresabschluss
Humanisierung Hierarchien
Zusammenarbeit
Consumer
Jahressonderzahlung
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Z
Chance
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F6
Produktion erleichtert den Weg aus der Krise.
Nationen mit hohem Produktionsanteil erholen sich schneller von Wirtschaftskrisen als andere.
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F7
Die Bandbreite der Zukunftsprognose****
*Statistisches Bundesamt, Stand 05/2012 **Prognos ***Global Insight **** McKinsey/ ProLabour
- 1,5 Mio.
+1,5 Mio.
Prognosen für Zukunft Heute
Entwicklung der Beschäftigung kann nur mit den Älteren bewältigt werden
Erhöhte Nachfrage aus Ersatzbedarf für
geburtenstarke Jahrgänge von 2015 bis
2030
Reduziertes Angebot z.B. am
Akademikerarbeits-markt ab 2018.
Produktion in Deutschland: Prognosen und Ausblick Entwicklung der Beschäftigung
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F8
Immer mehr I&K-Technologie dringt in die Produktion.
VDI Nachrichten vom 12. Oktober 2012
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F9
Industrie 4.0 - Vernetzte Objekte
Schalt mich aus!
Magazin leer, bitte auffüllen!
Kapazität bis Freitag ausgebucht!
Muss in 2h am Warenausgang sein!
Kundenauftrag: 50 Getriebe bis Montag
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F10
Industrie 4.0 - Vernetzte Objekte
Ich kann diesen Samstag arbeiten.
Magazin auffüllen übernehme ich.
Schalt mich aus!
Magazin leer, bitte auffüllen!
Kapazität bis Freitag ausgebucht!
Samstag geht leider nicht.
Muss in 2h am Warenausgang sein!
Kundenauftrag: 50 Getriebe bis Montag
Vernetzte Menschen und Objekte entscheiden kooperativ
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Industrie 4.0 – Rolle des Menschen Der Mensch als Sensor
Sensorische Lücken bestehen trotz Sensorik in der Produktion auch zukünftig.
Menschliche Fähigkeiten bleiben erforderlich zur Bewältigung komplex zu erfassender Situationen.
Der Mensch als Entscheider
Abstimmungen der vernetzten Objekte untereinander erzeugen Konflikte (z.B. gegenläufige Prioritäten, knappe Ressourcen).
Eingriffe in einem laufenden, selbststeuernden System sind zeitkritisch.
Hilfsmittel erforderlich für schnelle, qualifizierte Entscheidungen.
Der Mensch als Akteur
Arbeitsinhalte bleiben geprägt von hoher Komplexität, Kundenindividualität und unregelmäßiger Wiederholbarkeit.
Die Anforderungen an die zeitliche, inhaltliche und räumliche Flexibilität der Mitarbeiter werden signifikant steigen.
Der Einsatz von Mobilgeräten unterstützt Menschen in der Industrie 4.0 Produktion z.B. für die Zuweisung von Kundenaufträgen an Mitarbeitergruppen in Echtzeit, Abstimmung von Arbeitszeiten.
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Inhalt
Produktionsarbeit und Industrie 4.0
Ergebnisse der Studie „Produktionsarbeit der Zukunft“
Ausblick
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Prof. Wahlster
IAO Studie zur Produktionsarbeit der Zukunft 661 Teilnehmer + 23 Industrie 4.0-Experten
Wie sieht die Produktionsarbeit der Zukunft aus?
Prof. Spath
Prof. Bauernhansl
Prof. ten Hompel
Prof. Reinhart
Prof. Broy
Prof. Kagermann
Prof. Fundel
Hr. Feld
Hr. Dr. Ferber, Hr. Lachner
Hr. Respondek
Hr. Dr. Holfelder
Hr. Dorst
Hr. Glatz
Hr. Dr. Mittelbach, Hr. Dr. Diegner
Fr. Dr. Kurz
Hr. Dr. Wittenstein
Hr. Bauer
Hr. Prof. Post
Hr. Sachse
Hr. Dr. Rode
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Allgemeines zu den befragten Unternehmen
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Wie wichtig wird der Produktionsstandort Deutschland in fünf Jahren für Ihr Unternehmen?
Wesentliche Ergebnisse
(sehr) wichtig 90,7%
Welchen Stellenwert nimmt die schnelle Reaktion auf Kundenanforderungen in fünf Jahren in Ihrem Unternehmen ein?
(sehr) wichtig 97,6%
„Wenn es uns nicht gelingt, Wertschöpfung hier im Land zu halten, dann sehe ich auf lange Sicht schwarz. Produktion muss hier in Europa und hier in Deutschland bleiben. Diese Art der Wertschöpfung ist die Basis für den Wohlstand, den wir heute haben.“
(Prof. Post , FESTO AG)
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Wesentliche Ergebnisse
Automatisierung wird für immer kleinere Serien möglich – dennoch bleibt menschliche Arbeit weiter wichtiger Bestandteil der Produktion.
(sehr) wichtig
teils/teils
(sehr) unwichtig
96,9%
2,8%
0,6%
Wie wichtig wird menschliche Arbeit (Planung, Steuerung, Ausführung, Überwachung) in fünf Jahren in der Produktion sein?
„Ich denke, die Fabrik der Zukunft ist genauso menschenleer wie heutige Büros papierlos sind“.
(Dr. Diegner, ZVEI)
(Foto: Deutz)
© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Wesentliche Ergebnisse
Wie wichtig ist der flexible Einsatz Ihrer Produktionsmitarbeiter heute und in fünf Jahren??
(sehr) wichtig 94,1% „Flexibilität war für die Firmen immer ein Thema. Es kommt heute hinzu, dass die Mitarbeiter Flexibilität fordern. Arbeitszeit und Lebenszeit sind heute wesentlich stärker verquickt als früher. Volatile Märkte und ein starres System, was die Arbeitszeit betrifft – das passt nicht zusammen.“
(Hr. Glatz, VDMA)
Flexibilität bleibt weiter Schlüsselfaktor für Produktionsarbeit in Deutschland – in Zukunft noch kurzfristiger als heute.
96,8%
heute in 5 Jahren
27%
von Monat zu Monat
56%
von Woche zu Woche
47%
von Tag zu Tag
15%
innerhalb eines Tages
11%
60% 44%
41%
So viele Unternehmen…
…haben heute starke Schwankungen im personalseitigen
Kapazitätsbedarf.
…sehen zukünftig verstärkt
kurzfristigere Schwankungen.
© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Wesentliche Ergebnisse
Flexibilität muss in Zukunft zielgerichtet und systematisch organisiert werden – „Pauschal-Flexibilität“ wird nicht mehr ausreichen.
Flexible Arbeitszeiten: Die Arbeitszeit Ihrer Produktionsmitarbeiter weicht heute mindestens einmal pro Woche um mehr als 30 Minuten von der Normalarbeitszeit ab.
stimme zu 60,0%
- 10,4% … aus der Automobilindustrie
+ 6,7% … aus dem Maschinen- und Anlagenbau
+ 7,1% … mit starken Schwankungen von Tag zu Tag
- 9,7% … die heute keine starken Schwankungen haben
+ 22,0% Unternehmen mit starken Schwankungen innerhalb eines Tages
stimme zu 73,3%
+ 11,0% Unternehmen mit starken Schwankungen von Tag zu Tag
+ 7,3% … mit mehr als 1.000 Mitarbeitern
+ 9,1% … mit starken Schwankungen von Woche zu Woche
+ 6,1% … mit starken Schwankungen
In fünf Jahren wird es häufig nötig sein, dass Ihre Produktionsmitarbeiter bedarfsweise in anderen Organisationseinheiten, als der Stammarbeitsgruppe arbeiten.
© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Wesentliche Ergebnisse
Industrie 4.0 heißt mehr als CPS-Vernetzung. Die Zukunft umfasst intelligente Datenaufnahme, -speicherung und -verteilung von Objekten und Menschen.
Der Einsatz mobiler Endgeräte eröffnet neue Möglichkeiten bei der Nutzung der aktuellen Produktionsdaten.
Ja
teils/teils
Nein
72,7%
19,0%
8,3%
„Ein anderes Thema ist der Datenschutz. Wie viel Intelligenz darf man den Objekten belassen, welche Daten sind aus Wettbewerbsgründen schützenswert, welche braucht man später, um z. B. Remote- Wartung durchführen und Zusatzdienste anbieten zu können. Und schließlich muss das Thema Haftung neu überdacht werden. “
(Prof. Kagermann, acatech)
© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Wesentliche Ergebnisse
Dezentrale Steuerungsmechanismen werden zunehmen; vollständige Autonomie dezentraler, sich selbst steuernder Objekte wird es auf absehbare Zeit nicht geben.
Wie hoch ist bei Ihnen heute der Aufwand zur kurzfristigen Steuerung und Koordination in der Produktion?
(Sehr) hoch
weder noch
(Sehr) niedrig
61,9%
23,2%
14,8%
Ja
teils/teils
Nein
16,3%
24,8%
58,9%
Können die meisten Ereignisse in der Produktion durch technische Systeme ohne menschliches Zutun erkannt werden?
(Foto: Schaeffler KG (FAG))
© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Die Übernahme von Aufgaben für die Produktentwicklung erzeugt heute hohe Abstimmungsaufwände in der Produktion.
ja
teils/teils
nein
49,8%
28,4%
21,8%
+ 11,6% Unternehmen mit Kapazitätsschwankungen von Tag zu Tag
+ 8,2% …, die heutige Flexibilitätsinstrumente als unzureichend bezeichnen
+ 6,1% …, die eine zunehmend mobile IKT-Nutzung der Produktions-MA erwarten
Aufgaben der traditionellen Produktions- und Wissensarbeit werden weiter zusammenwachsen. Produktionsarbeiter werden vermehrt Aufgaben für die Produktentwicklung übernehmen.
Wesentliche Ergebnisse
„Heute ist es ja schwierig, überhaupt herauszufinden, woran etwas hängt. Anlaufprozesse sind ja dadurch gekennzeichnet, dass Sie noch Macken haben und wir diese finden müssen. Und das ist eben nichts, was sich zentralistisch rückmeldet, sondern das muss man dann irgendwo vor Ort ermitteln.“
(Prof. Spath, Fraunhofer IAO)
© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Wesentliche Ergebnisse
Mitarbeiter müssen für kurzfristigere, weniger planbare Arbeitstätigkeiten on-the-job qualifiziert werden.
Um den Anforderungen an die Flexibilität des Personaleinsatzes in fünf Jahren gerecht zu werden, müssen Produktionsmitarbeiter zusätzlich qualifiziert werden.
Ja
teils/teils
Nein
80,1%
15,1%
4,8%
„… weil wir es uns einfach nicht mehr leisten können, Mitarbeiter lange Zeit aus dem Arbeitsalltag rauszureißen und auf die Schulbank zu setzen . Das heißt: Weiterbildungsinhalte so gut es geht on-the-job. Und dann so, dass die Inhalte gleich in Verbindung mit der Tätigkeit eingesetzt werden können“
(Prof. Spath, Fraunhofer IAO)
Ja
teils/teils
Nein
58,0%
18,2%
23,8%
Die Einführung von CPS erfordert eine systematischere Entwicklung der Kompetenzen der Mitarbeiter.
(Foto: Arburg)
© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Wesentliche Ergebnisse
Mitarbeiter müssen für kurzfristigere, weniger planbare Arbeitstätigkeiten on-the-job qualifiziert werden.
Automatisierung wird für immer kleinere Serien möglich – dennoch bleibt menschliche Arbeit weiter wichtiger Bestandteil der Produktion.
Flexibilität muss in Zukunft zielgerichtet und systematisch organisiert werden – „Pauschal-Flexibilität“ wird nicht mehr ausreichen.
Dezentrale Steuerungsmechanismen werden zunehmen; vollständige Autonomie dezentraler, sich selbst steuernder Objekte wird es auf absehbare Zeit nicht geben.
Industrie 4.0 heißt mehr als CPS-Vernetzung. Die Zukunft umfasst intelligente Datenaufnahme, -speicherung und -verteilung von Objekten und Menschen.
Aufgaben der traditionellen Produktions- und Wissensarbeit werden weiter zusammenwachsen. Produktionsarbeiter werden vermehrt Aufgaben für die Produktentwicklung übernehmen.
1.
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Wie kann der erwartete Wandel erfolgreich gestaltet und in die zukünftige Arbeitswelt im Unternehmen umgesetzt werden?
© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart
Inhalt
Produktionsarbeit und Industrie 4.0
Ergebnisse der Studie „Produktionsarbeit der Zukunft“
Ausblick
© Fraunhofer
Der erste Anwendungsfall für Industrie 4.0
Mobile IuK im Shopfloor Abstimmung flexibler
Personaleinsätze Spielregeln und Benutzerakzeptanz Führung und Social Media
Quelle: apple
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Innovationsnetzwerk „Produktionsarbeit der Zukunft“ Themen und Inhalte
Wandlungsfähigkeit Flexible Ressourcen Kundenindividuelle Produkte Echtzeitfähigkeit Bessere Arbeit Demografischer Wandel Wissensarbeit Fabrik 4.0
Qualifikation Cyber-Physische-Systeme Produktion im Kundentakt Dezentrale Steuerungen
Kompensation Smartphones Führung Motivation Social Media Dezentrale Daten Generationsgerechte Arbeit
Mobilgeräte Innovationsnetzwerk „Produktionsarbeit der Zukunft“
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Innovationsnetzwerk „Produktionsarbeit der Zukunft“ Aufbau und Struktur
Fraunhofer IAO Zukunftslabor Industrie 4.0
Gestalten Sie die Produktionsarbeit der Zukunft
Nutzen Sie Industrie 4.0
Werden Sie Partner im Innovationsnetzwerk!
Partner Unternehmen, Verbände, Sozialpartner
betreibt
ist Teil
organisiert
Innovationsnetzwerk „Produktionsarbeit der Zukunft“
nutzt
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Kontakt
Dr.-Ing. Stefan Gerlach CC Produktionsmanagement Fraunhofer IAO stefan.gerlach@iao.fraunhofer.de 0711 / 970-2076
www.kapaflexcy.de www.produktionsarbeit.de www.produktionsmanagement.iao.fraunhofer.de
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