Digitale Transformation in die Arbeit 4 - MEgA | Maßnahmen und … · 2020-03-16 · Die digitale Transformation produziert Gewinner und Verlierer »Die Nachfrage nach hochqualifizierten

Seite 1© Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c.

Dieter SpathDeutsche Akademie der Technikwissenschaften (acatech), MünchenFraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, StuttgartInstitut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT, Universität Stuttgart

Digitale Transformation in die Arbeit 4.0


acatechDeutscheAkademie fürTechnik-wissenschaften

Quelle: acatech

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Herausforderung Digitale Transformation


Digitale Wirtschaft und Gesellschaft

Innovative Arbeitswelt

Gesundes Leben

Zivile Sicherheit

Nachhaltiges Wirt-schaften und Energie

Intelligente Mobilität

Was wird die Zukunft bringen?Welche Themen bewegen die Menschen?


Die Hightech-Themen 2018 aus Sicht der DigitalbrancheDie wichtigsten Technologie- und Markttrends

Quelle: Bitkom-Branchenbarometer, 1. Quartal 2018

24%

25%

26%

26%

33%

43%

47%

48%

61%

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Mobile Apps / Mobile Websites

Enterprise Content Management

Blockchain

Cognitive Computing

Digitale Plattformen

Big Data

Industrie 4.0

Internet der Dinge und Dienste

Cloud Computing

IT-Sicherheit


Digitale Transformation als WegbereiterNeue Technologien halten Einzug in allen Bereichen und Sektoren

Additive Fertigung3D-DruckNeue Geschäftsmodelle, Stückzahl 1

Industrie 4.0Internet of Everything, CPSHochvernetzte digitale Welt

Alternative EnergieSmart Grids, E-MobilityRessourcen- und Umweltschutz

Smart MobilityAutonomes Fahren, DrohnenOptimierung von Verkehr/Logistik

VirtualisierungAugmented/Virtual RealityKopplung realer und virtueller Welt

Digital TwinsMotion CapturingEchtzeitdaten, Ergonomie

Künstliche IntelligenzKognitive SystemeEntstehung neuer MMI und MRK

Big Data AnalyticsIntelligente Algorithmen, BotsGenerierung von Smart Data

BlockchainBitcoinsTransformation von Transaktionen

NeurotechnologieBrain-Computer-InterfacesNutzerzentrierte Systemgestaltung


Von der Industrie 4.0 zur Arbeit 4.0


Industrie 4.0: Intelligente Technologien in der ProduktionEchtzeit-Informationsaustausch durch neue Technologien

Mechanisierung

Industrialisierung

Automatisierung

Informa-tisierung

Industrie 4.0 ist die4. Industrielle Revolution

Ziele von Industrie 4.0Individuelle Serienproduktion

Kürzere Durchlaufzeiten

Verbesserte Produktivität

Durchgängige Informationen

Weniger Medienbrüche

Hohe Reaktionsfähigkeit

Hohe Produktionsflexibilität

Bessere Planqualität durch echtzeitnahe Daten

Smartphones & Tablets

RFID Chips

Sensoren und AktuatorenEingebettete Systeme

Datenbrillen (e.g. Google Glass)

IPv6

Data Analytics/ Smart Data

Cloud Computing

Technologien für die Industrie 4.0


Die vierte industrielle Revolution…� Reale und virtuelle Welt wachsen zusammen

� Das Internet der Dinge durchdringt das industrielle Umfeld

� CPS-basierte Produktionssysteme müssen als interaktive sozio-technische Systeme verstanden werden

… und ihre Folgen� Neue Arbeitsprozesse und Erfordernisse am

Arbeitsplatz

� Neue Formen der Mensch-Maschine-Interaktion

� Steuerung ganzer Wertschöpfungsketten in Echtzeit

Menschen werden interaktiv und kooperativ inCyber-Physical-Systems arbeiten

Chance für eine Flexibilisierung der Produktion


Rolle des Menschen in einer digitalisierten WeltDer Mensch als Sensor

� Sensorische Lücken bestehen trotz Sensorik in der Leistungserstellung 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, Unbestimmtheit).� Eingriffe in einem laufenden, selbststeuernden System sind zeitkritisch.� Hilfsmittel erforderlich für schnelle, qualifizierte Entscheidungen.

Der Mensch als Akteur� Arbeitsinhalte bleiben geprägt von hoher Komplexität, Kunden-

individualität und unregelmäßiger Wiederholbarkeit. � Die Anforderungen an die zeitliche, inhaltliche und räumliche Flexibilität der Mitarbeiter

werden signifikant steigen. Dies setzt präventive Strategien voraus.� Mobilgeräte unterstützen Menschen in Arbeitsprozessen, z.B. für die Echtzeit-Zuweisung von

Kundenaufträgen an Mitarbeitergruppen oder Abstimmung von Arbeitszeiten (KapaflexCy).


Future Work Lab in StuttgartInnovationslabor für Menschen, Arbeit und Technologie

Quelle: Fraunhofer IAO, Fraunhofer IPA

http://futureworklab.de/

Demonstratorenwelt / Lernwelt / Ideenwelt: Das Future Work Lab stellt in verschiedenen Szenarien die gesamte Breite der Industriearbeit der Zukunft greifbar dar:

� Mensch-Roboter-Interaktion� Assistierte Montage� Intelligente Sensorik� Sichere Produktionsarbeit� Optimierte Ergonomie� Virtuelles Engineering� Qualifizierung 4.0� Digitalisierte Produktionsplanung


Zentrale Strategiefelder für die Arbeit 4.0im Kontext von Digitalisierung und Globalisierung

ARBEIT4.0

MenschGesundheit

Führung

Beschäftigung

Organisation

Arbeitsziel

Arbeitstätigkeiten

Arbeitsmittel

Arbeitsort

Qualifizierung

Mobiles und vernetztes Arbeiten

Flexible Formen der Beschäftigung

On-the-job

Agile und flexible Kapazitätssteuerung

Individualisierbarer Arbeitsplatz

Mobile Devices

Mensch-Roboter-Kollaboration

Inhaltliche und zeitliche Flexibilität

DiversityGesellschaft


Beispiel: Automatisierung von SachbearbeitungRobotereinsatz rechnet sich – insbesondere »unsichtbar« als Algorithmus

Die Arbeit, die bis Januar 2017 von 34 gut ausgebildeten Büroarbeitskräften

in der Abteilung Schadensbemessung erledigt wurde, hat jetzt

ein Roboter übernommen!

Anschaffungskosten:1,6 Mio. EUR

Wartungskosten (p.a.):

121.000 EUR

Personalkosten(p.a.):

1,04 Mio.US$

Automatisierungskosten pro Arbeitsplatz:47.000 EUR

Amortisierung der Investition nach:1,5 Jahren

=


Beispiel: Präventive Arbeitsgestaltung in der Intralogistik Das BMBF-Projekt PREVILOG (Förderzeichen 01FA15104)

Distributionszentrum (Inbetriebnahme 1975)

Digitalisiertes Distributionszentrum (Stand 2015)

Engpass Mensch (i. S. unterfordernder Dequalifikation)

� Produktivität u. Flexibilität durch vernetzte IT-Systeme � Ergonomisch optimierte, aber separierte Arbeitsplätze� Technisches System gibt Arbeitsmenge und -zeit vor

und prägt mithin die einseitige Belastungssituation � Gestaltungsziel: Präventive Erweiterung der Varietät

der Arbeitstätigkeit (z.B. Rotation)

Engpass Technik (aufgrund unzureich. Flexibilität)

� Schwächen der Technik werden durch Gruppen-arbeit (d.h. soziale Unterstützung) kompensiert

� Kooperation der Werker sichert Produktivität und Flexibilität, relativ eigenständige Tätigkeits-verrichtung

� Gestaltungsziel: Ausgewogene Leistungsvorgaben


Auswirkungen auf die BeschäftigungDie digitale Transformation produziert Gewinner und Verlierer

»Die Nachfrage nach hochqualifizierten Beschäftigten steigt. Andererseits fallen viele einfache Tätigkeiten weg.«Prognose: Verlust von bis zu 60.000 Jobs und Umschichtung von Arbeitsplätzen, d.h. nahezu keine Veränderung der Gesamt-beschäftigung� Verlust von ca. 490.000

»einfacheren« Jobs� Entstehung von ca. 430.000

neuen Stellen

Was Automaten schon heute erledigen können: Bei 60% aller Berufe können mindestens 30% der anfallenden Tätigkeiten ersetzt werden. (McKinsey)

Quelle: McKinsey Global Institute, 2017; Meffert + Meffert: Eins oder Null; IAB-Forschungsbericht 11/2015

10% aller Berufe sind zu 90% automatisierbar

87% aller Berufe sind zu mehr als 10% automatisierbar


UnternehmensvisionStakeholderorientierungSinn

Zukunftsorientierte (präventive) Sicht

Neuerfindung der Arbeits- und UnternehmensweltDie digitale Transformation bricht veraltete Strukturen und Muster auf

InformationshoheitSilodenken Diskretion

GewinnmaximierungRessourceneffizienz Profit

AutoritätWeisung Hierarchie

BürokratisierungZentralisierung Kontrolle

BudgetierungKalkulation Planung

TeamgedankeFreiheitsgradeNetzwerke

BedarfsorientierungWissenstransferKollaboration

Agile MethodenPioniergeistExperimente

Offene SystemeDenkfabrikenTransparenz

Traditionelle Sicht


Fazit


Fazit:Das klassische Dreieck der Arbeit bleibt erhalten…

Arbeit4.0

TechnikMaschinen und Software

OrganisationStruktur, Raum, Zeit

PersonalIndividuum und Team


Handlungsspielräume

Flexible Arbeitsmodelle

Nutzung von Erfahrungs- und Expertenwissen

Anspruchsvolle Aufgaben

Komplexe Tätigkeiten

Ergonomische Arbeitssysteme…

Sozial- und altersgemischte Teams

Digital- und Medienqualifikation

Kommunikation

Entscheidungs- und Sozial-kompetenz

Prävention…

Agile Organisation

Arbeitsteilung

Multiple Kooperation

Führungsmodelle

Globale Wertschöpfung

…

Expertensysteme (AI)

Autonom interagierende Systeme

Neue Mensch-Technik-Schnittstellen

Endgeräte-Netzwerk…

Arbeit4.0

…aber definiert sich neu!Viele neue Elemente definieren die Arbeit der Zukunft


»Die Zukunft war früher auch besser.«

Karl ValentinKomiker, Kabarettist, Autor und Filmproduzent


Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c.

Dieter Spath

InstitutsleiterFraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaftund Organisation IAOInstitut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT

Nobelstraße 1270569 Stuttgart

[email protected]

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