Gestaltungsperspektiven für Assistenzsysteme bei Industrie 4

Gestaltungsperspektiven für Assistenzsysteme

bei Industrie 4.0

Jonathan Niehaus, Martin Eisenmann Forschungsgebiet Industrie- und Arbeitsforschung

„Mensch-Roboter-Zusammenarbeit“, BAuA

29.-30.03.2017, Dortmund

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Inhalt

1. Wandel der Mensch-Maschine-Interaktion in Industrie 4.0

2. Assistenzsysteme: Anwendungsfelder und Einsatzstrategien

3. Gestaltungsperspektiven: „Taylors Agenten“

4. Fallstudie: Kommissionierung mit Pick-by-Voice im

Lebensmittelgroßhandel

5. Herausforderungen der betrieblichen Umsetzung

Jonathan Niehaus, Martin Eisenmann | 29.-30.03.2017 | „Mensch-Roboter-Zusammenarbeit“, BAuA, Dortmund

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Forschungsgebiet Industrie- und Arbeitsforschung

Koordination: Prof. Dr. Hartmut Hirsch-Kreinsen (Plattform Industrie 4.0,

Allianz NRW 4.0, FGW)

Themenfelder: Betriebliche Innovationsstrategien, industrielle

Arbeitsprozesse, Industrie 4.0 und Digitalisierung von Arbeit

Interdisziplinäre Kooperationen u.a. mit Fachbereichen Maschinenbau,

Logistik, Arbeitswissenschaft sowie mit Sozialpartnern und Partnern der

betrieblichen Praxis


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1. Wandel von Industriearbeit in Industrie 4.0: Prognosen

„Pessimistische“ Sicht

Weitreichende Jobverluste (Frey/

Osborne, 2013)

Polarisierung von Qualifikationen

durch Erosion mittlerer Tätigkeiten

und Dequalifizierung

Erweiterte Kontrollpotentiale,

technologiezentrierte

Vorgehensweise

Digitale Fließbandarbeit,

entgrenzte und prekäre Arbeit

(Bsp. Crowdwork)

„Optimistische Sicht“

Sicherung/Kompensation von

Arbeitsplätzen

Aufwertung von Arbeit und

steigende Qualifikationen

Höhere Autonomie und

Selbstorganisation („Dirigenten der

Wertschöpfung“)

Verbesserte Work-Life-Balance und

lebensphasen-orientierte

Arbeitsmodelle

„Chancen für eine Neuorganisation

der Arbeit“ (Plattform Industrie 4.0)

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Ausgang: „technology push“ in Vernetzung, Leistungsfähigkeit von Hard-

und Software mit neuen Anwendungsmöglichkeiten

Wandel der Mensch-Maschine-Interaktion

Mainstream: Frequentierung, Intensivierung und Hybridisierung

menschlicher und maschineller Interaktion (acatech 2015)

„Hybride Handlungsträgerschaft“ (Rammert, 2015) als … Neue Aktivitätsniveaus (Bsp. der Ampel/ Verkehrsleitsystem)

Autonomiegrad und Eigenaktivität der Maschinen verändert sich

Vom hierarchischen Modus der Handlungsträgerschaft zum Modus der interaktiven

Kopplung


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Mensch-Maschine-Interaktion: Offene Fragen

Rollen- und Verantwortungsverteilung zwischen Mensch und Maschine

(„Degrees of Automation“)

Automatisierungsszenario vs. Werkzeugszenario

(Windelband/Dworschak 2015)

Bedeutung und Erhalt von Erfahrungswissen

Ergonomie, Sicherheit und Haftung


Mobile Assistenzsysteme an der Schnittstelle zwischen

Mensch und Maschine

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2. Assistenzsysteme


Quellen: Schmid 1987 in RKW, S. 349; DFKI 2014, F.Quindt

Varianz an Anwendungsmöglichkeiten und große technische

Vielfalt: Bedarf der Differenzierung

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2. Assistenzsystemen: Differenzierung

Merkmale Ausprägung

Gerät Tablet Brille Smartwatch Sonstiges

Zielgruppe Teamleiter / Meister Beschäftigte ohne Personal-

Verantwortung

Leitende Angestellte

Anwendungsgebiet Instandhaltung Montage / Produktion Logistik Sonstige

Qualifikationsanforderungen Keine Einweisung

(formell/informell)

Zertifizierte

Fortbildung

Umschulung

Systemanbindung Keine Externe Betriebliche Datenbanken (z.B. ERP, WWS)

Datenaufbereitung Audio-Visuell Audio Video Grafisch

Unterstützungsleistung Information Beratung Anweisung Eingriff

Interaktion Monologisch Dialogisch

Adaptabilität Ja Nein

Nutzung Anlernphase Kontinuierlich Selektiv Periodisch

Kontrollfunktion Ergebnis Ausführung / Prozess Keine

Leistungsdokumentation Ja Nein

Lernunterstützung Weiterführende

Informationen

Wissens-Abfrage (Test) Keine

Quelle: Morphologischer Kasten, Niehaus (i.E.)

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2. Assistenzsystemen: Einsatzstrategien

Organisationsbezogen

Standardisierung und Verkürzung des Anlernens

Einsatz Geringqualifizierter

Flexibilisierung von Arbeitsort/-zeit

Datentechnische Verfolgung (Hofmann 2016)

Tätigkeitsbezogen

Förderung von Ergonomie

Schaffung lernförderlicher Arbeitsumgebungen

Altersgerechtes Arbeiten

Reduktion von Komplexität und Fehlern (Kreimeier et al. 2015)

Intention des

Managements mit

Technikeinsatz

Reduzierung von

Ungewissheit,

Prozesskontrolle,

Rationalisierung und

Gewinnmaximierung

v.a. aus Arbeitskraft (Pfeiffer 2010)


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2. Einsatzstrategien: Kontrolle von Arbeit

repetitive, manuelle

Einzelplatztätigkeiten bei

standardisierten Produkten

und geringen

Qualifikationsanforderungen

Taylorisierte Einfacharbeit

Komplexe und wechselnde

Tätigkeiten mit hoher

Autonomie, in Gruppen, bei

flexibler Produktion und

hohem Qualifikationsbedarf

Kontrolle durch isolierte Arbeitsplätze,

Beschränkung dispositiver Tätigkeiten und

fester Aufgabenzuschnitte, Akkordlohn

Kontrolle durch informatisierte

Kontextsteuerung in Form von

Zielvorgaben, Gruppenkohärenz

(Anreizsysteme)


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3. Gestaltungsperspektiven: Taylors Agenten

Taylors Agenten

Engmaschige Prozesskontrolle und direkte Intervention bei Fehlern

sowie Arbeitsgeschwindigkeit; Sanktionierung intuitiven Abweichens

Abzug individuellen Produktionswissens und Dequalifizierung

Anreicherung und Entlastung

„Wandlungsbefähiger“ (Kreimeier et al. 2015): Unterstützung subjektivierenden

Arbeitshandelns und Eröffnung dispositiver Fenster; Möglichkeiten der

qual. Aufgabenerweiterung

„Definitionsmacht über den Arbeitsablauf“ (Schmidt 2013) und Qualifizierung

„lokale“ Kontrollierbarkeit und Verantwortung (Grote 2015, Huchler 2016)


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Verantwortung




(formell/informell)

Zertifizierte

Fortbildung

Umschulung

Systemanbindung Keine Betriebliche Datenbanken (z.B. ERP, WWS)









Informationen


Quelle: Morphologischer Kasten, Niehaus (i.E)

Arbeitsablauf

„Der kriegt immer den Stellplatz gesagt. Das heißt, der Stellplatz ist eine Nummer. Dann weiß

er, welchen Artikel er nehmen muss. Er kriegt die Anzahl des Artikels gesagt, muss das

bestätigen einmal per Wort. (…) Bekommt dann den nächsten. Wenn er sagt: ,Fertig‘, gibt es

den nächsten.“ (Betriebsrat)

Datenauswertung zur Leistungs- und Entgeltberechnung (Zulagen)

„Da müssen die 230 Kollis (Karton, Anm. J.N.) packen in der Stunde, was schon ein hoher

Wert ist meiner Meinung. Im Feinkostbereich sind wir bei 270 und 290 in den verschiedenen

Abteilungen, weil oben eben weniger Wegstrecke ist. Und im Obst und Gemüse sind wir

irgendwo bei 260, 270.“ (Betriebsrat) [Insgesamt ca. 150.000 Kollis/Tag im Trockensortiment]

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Arbeitsfolgen

Fehlerhäufigkeit (insb. falsche Menge) zur alten PDA-Lösung gesunken

Zunahme der Leistungsdichte – aber zukünftig neue Normleistung?

„(D)ie Leistung ist jetzt eher zu erreichen, die gefordert wird. Aber die

Forderung hat sich nicht erhöht.“ (Teamleiter)

Große Akzeptanz: „beide Hände frei“, individuelle Sprach- und

Geschwindigkeitsanpassung, Erfahrungswerte aus anderen Lägern


Isolation „Sie unterhalten sich weniger untereinander. Früher haben sie mal so in kleinen

Grüppchen gestanden und geredet und mal geschnackt und weniger gearbeitet. Vielleicht

ist da auch der Geschwindigkeitszuwachs erkenntlich. Denn heute fahren sie durch,

konzentrieren sich auf die Stimme, die sie hören. Und können gar nicht mehr nebenbei

quatschen, was sie können. Weil der, den er anspricht, hört ja auch gerade.“ (Betriebsrat)

Taylorisierung als „guter“ Kompromiss

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5. Herausforderungen der betrieblichen Umsetzung

Technische Realisierung von Assistenzsystemen voraussetzungsvoll (insb.

Datenschnittstellen, Middleware)

Abbildbarkeit betrieblicher Komplexität und relevanter Probleme

Arbeitsfolgen: Kein „Technikdeterminismus“ – Wahlmöglichkeiten und

Gestaltungsgräume für (über-)betriebliche Akteuren

Aber: z.T. begrenzte Alternativen durch lokale Pfadabhängigkeiten,

Ressourcenlimitierungen, Branchenanforderungen etc.

Schlüsselfrage: Sicherung der Akzeptanz der Beschäftigten (vgl. BAuA 2016 „INVIDA“)

Direkte (Mitarbeitereinbindung, Ergonomie und Bedienung,

Verbesserung und Integration) und indirekte (Betriebsvereinbarungen

zu Datenschutz) Partizipationsmöglichkeiten


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Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Kontakt: [email protected], 0231-755-5564, martin.eisenmann@tu-

dortmund.de, 0231-755-8061

Internet: www.neue-industriearbeit.de, www.wiso.tu-dortmund.de/neue-industriearbeit

Abbildungen Schmid, J. 1987: Papierarme Montagesteuerung als Rationalisierungspotential. In: RKW – Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft (Hrsg.): Productivity

and the Future of Work. IPS 2. Documentation and Final Report. Eschborn, S. 343-358

DFKI 2016, Bildnutzung gestattet durch F. Quindt

Literatur acatech (2015): „Innovationspotenziale der Mensch-Maschine-Interaktion“, Dossier für den 3. Innovationsdialog in der 18. Legislaturperiode am 10. November 2015, Barner et al. (Hrsg.),

München.

Blutner, D. et al. 2007: Assistenzsysteme für die Entscheidungsunterstützung. Technical Report 06009, SFB 559. Dortmund

Boes, A./Bultemeier, A. 2008: Informatisierung – Unsicherheit – Kontrolle. In: Dröge, K./Marrs, K./Menz, W. (Hrsg): Rückkehr der Leistungsfrage. Leistung in Arbeit, Unternehmen und

Gesellschaft. Berlin, S. 59–90

Frey/ Osborne (2013): “The Future of employment: How susceptible are jobs to computerization?”, Oxford.

Grote, G. 2015: Gestaltungsansätze für das komplementäre Zusammenwirken von Mensch und Technik in Industrie 4.0. In: Hirsch-Kreinsen, H./Ittermann, P./Niehaus, J. (Hrsg.) Digitalisierung

industrieller Arbeit. Baden-Baden, S. 131-146

Hofmann, K. 2016: Smart Factory – Arbeitnehmerdatenschutz in der Industrie 4.0, Datenschutzrechtliche Besonderheiten und Herausforderungen. In: ZD – Zeitschrift für Datenschutz, H. 1

(2016), S. 12-17

Huchler, N. 2016: Die Rolle des Menschen in der Industrie 4.0 – Technikzentrierter vs. humanzentrierter Ansatz. Arbeits- und Industriesoziologische Studien (AIS) 1 (9):57–79

Kreimeier, D./Kreggenfeld, N./Prinz, C. 2015: Das Verhältnis von Technik, Arbeit und Organisation im Wandel. In: Pries, L./Urban, H.-J./Wannöffel, M. (Hrsg.): Wissenschaft und Arbeitswelt –

eine Kooperation im Wandel. Baden-Baden, S. 169-186

Manske, F. 1991: Kontrolle, Rationalisierung und Arbeit. Kontinuität und Wandel: Die Ersetzbarkeit des Taylorismus durch moderne Kontrolltechniken. Berlin

Marrs, K. 2008: Arbeit unter Marktdruck. Die Logik der ökonomischen Steuerung in der Dienstleistungsarbeit. Berlin

Marrs, K. 2010: Herrschaft und Kontrolle in der Arbeit. In: In: Böhle, F./Voß, G.G./Wachtler, G. (Hrsg.): Handbuch Arbeitssoziologie. Wiesbaden

Minssen, H. 1990: Kontrolle und Konsens. Anmerkungen zu einem vernachlässigten Thema der Industriesoziologie. In: Soziale Welt, S. 365–382

Pfeiffer 2010: Technisierung von Arbeit. In: Böhle, F./Voß, G.G./Wachtler, G. (Hrsg.): Handbuch Arbeitssoziologie. Wiesbaden, S. 231–262

Pfeiffer, S. 2012: Technologische Grundlagen der Entgrenzung: Chancen und Risiken. In: Badura, B./Ducki, A./Schröder, H./Klose, J./Meyer, M. (Hrsg.): Fehlzeiten Report 2012. Gesundheit in

der flexiblen Arbeitswelt: Chancen nutzen – Risiken minimieren. Berlin/Heidelberg, S. 15–21

Rammert (2016): „Hybride Handlungsträgerschaft: Ein sozio-technishes Modell verteilten Handelns, in: acatech (2016) „HerzIntelligente Objekte Technische Gestaltung – Wirtschaftliche

Verwertung – Gesellschaftliche Wirkung“, Otthein Herzog/ Thomas Schildhauer (Hrsg.)

Schmidt, R. 2013: Taylorismus. In: Hirsch-Kreinsen, H./Minssen, H. (Hrsg.): Lexikon der Arbeits- und Industriesoziologie. Berlin, S. 447–454

Spath, D./Braun, M./Bauer, W. 2009: Integrated Human and Automation Systems. In: Nof, S. (Hrsg.): Handbook of Automation. Berlin/Heidelberg, S. 571–598

Windelband et al. (2011): „Logistik als Anwendungsfeld des „Internets der Dinge“ in der BMBF-Früherkennung“

mailto:[email protected]






http://www.neue-industriearbeit.de/



http://www.wiso.tu-dortmund.de/neue-industriearbeit





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4. Assistenzsystem: Smartwatch in der Produktionslogistik KMU




Verantwortung




(formell/informell)

Zertifizierte

Fortbildung

Umschulung

Systemanbindung Keine Betriebliche Datenbanken (z.B. ERP, WWS)









Informationen


Quelle: Morphologischer Kasten, Niehaus (i.E)

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Anhang

J. Niehaus | 27. August 2015 | Kolloquium

„(H)ier haben sie kommissioniert mit PDAs. Außer im Tiefkühl, weil sie da nicht

funktionieren. Und dann hat er die Ware direkt angescannt. Meiner Meinung war das

fehlerfreier. Weil heute kriegt er es angesagt. Aber nimmt er das richtige Paket? So musste

er es nochmal anscannen. Heute nicht. Heute kann er auch danebengreifen und sagen:

Ja, ich habe das Richtige.“ (Betriebsrat)

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