Innnovationsnetzwerk Produktionsarbeit 4.0

Schaltzeit GmbH, Berlin © industrieblick (fotolia.com), wickedpix (istockphoto.com), Dmitry Kalinovsky, Baloncici (shutterstock.com)

Ergebnisse der Studie »Produktionsarbeit der Zukunft – Industrie 4.0«

Diesem Netzwerk-Projekt liegt die Fraunhofer Studie »Produktionsarbeit der Zukunft – Industrie 4.0« zugrunde, aus deren Ergebnissen sich folgende acht Thesen ableiten lassen:

1. Automatisierung wird für immer kleinere Serien möglich – dennoch bleibt menschliche Arbeit weiterhin ein wichtiger Bestandteil der Produktion.

2. Flexibilität ist nach wie vor der Schlüsselfaktor für die Produktionsarbeit in Deutschland – in Zukunft aber noch kurzfristiger als heute.

3. Flexibilität muss in Zukunft zielgerichtet und systematisch organisiert werden – »Pauschal-Flexibilität« reicht nicht mehr aus.

4. Industrie 4.0 heißt mehr als CPS-Vernetzung. Die Zukunft umfasst intelligente Datenaufnahme, -speicherung und -verteilung durch Objekte und Menschen.

5. Dezentrale Steuerungsmechanismen nehmen zu. Vollständige Autonomie dezentraler, sich selbst steuernder Objekte gibt es aber auf absehbare Zeit nicht. Ihre Sicherheitsaspekte müssen schon beim Design intelligenter Produktionsanlagen berücksichtigt werden.

6. Die Aufgaben traditioneller Produktions- und Wissensarbeiter wachsen weiter zusammen.

7. Produktionsarbeiter übernehmen vermehrt Aufgaben für die Produktentwicklung.

8. Mitarbeiter müssen für kurzfristigere, weniger planbare Arbeitstätigkeiten On-the-Job qualifiziert werden.

Die Studie zeigt: das Internet hält Einzug in die Fertigungshallen. Technisch bedeutet das folgendes: Maschinen, Werkstücke, Transportmittel und halb fertige Produkte erhalten eingebettete Systeme, Sensoren und Aktoren und werden damit untereinander und zum Teil auch mit dem Internet vernetzt. Nun können sie selbständig Informationen austauschen und miteinander sowie mit den Menschen interagieren. So entstehen cyber-physische Systeme (engl. Cyber Physical Systems, CPS), die reale (physische) Objekte mit der virtuellen (cyber-) Welt verbinden.

Somit rücken, beispielsweise für den Geschäftserfolg der Maschinen- und Anlagenbauer, zukünftig auch produktbegleitende Dienstleistungen rund um die eigentliche Maschine in den Fokus. Nach einer Studie des Ifo-Instituts für die Europäische Kommission stärken solche zusätzlichen Leistungen die globale Wettbewerbsfähigkeit des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus. Sie sorgen für neue Wertschöpfung und schaffen damit Arbeitsplätze für hochqualifizierte Mitarbeiter.

Dr.-Ing. Olaf Sauer vom Geschäftsfeld Automatisierung des Fraunhofer Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung, IOSB, hebt ebenfalls die Bedeutung für den Wirtschafts-Standort Deutschland hervor: „Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau rüstet weltweit erfolgreich Produktionsstätten und Fabriken aus. „Made in Germany“ steht seit Jahrzehnten für die Qualität deutscher Ingenieurleistungen. Allerdings stehen die deutschen Maschinenbauunternehmen und ihre Ingenieure zunehmend im internationalen Wettbewerb - mit dem bekannten Druck hinsichtlich Kosten bzw. Preis, Zeit und Qualität.“

Echtzeitnahe Verknüpfungen schaffen neue Geschäftsmodelle

Es wird noch eine Weile dauern, bis sich konventionelle Steuerungskaskaden überall digital vernetzen lassen, doch die Erfahrungen aus dem Bereich der Wissensarbeit zeigen, dass echtzeitnahe Verknüpfungen vieler Objekte neue Geschäftsmodelle und ökonomische Wettbewerbsvorteile hervorbringen werden. Neue Technologien werden also kommen. In welchen Bereichen lohnt sich nun ein Engagement, um nicht den Anschluss zu verpassen?

Aus Unternehmensperspektive gilt es, zielgerichtet die richtigen Technologien und Methoden auszuwählen, auf erwarteten Nutzen zu überprüfen und effizient einzusetzen. Dies betrifft die technische Gestaltung und Automatisierung, die organisatorische und räumliche Gestaltung, die Einbindung neuer Technologien.

Aber auch und vor allem bezüglich Führung und Mitarbeiterentwicklung muss man sich Fragen stellen: Wie sieht die Produktionsarbeit der Zukunft konkret aus? Wie können Mitarbeiter und Unternehmen auf dem Weg in eine Industrie 4.0 begleitet werden? Wie flexibel werden wir arbeiten? Wie wird diese Produktionsarbeit gestaltet sein müssen, um Leistung, Motivation, Mitgestaltung und kontinuierliche Verbesserung nachhaltig zu fördern? Wie ändern sich Geschäftsmodelle und Markteintrittsbarrieren?

Die Studienergebnisse belegten insgesamt die bereits vorhandenen Erwartungshaltungen in Theorie und Praxis. Sie werden auch als Diskussionsgrundlage dienen, um Produktionsarbeit in Deutschland nachhaltig wettbewerbsfähig zu gestalten.

Dr. Manfred Wittenstein, Entrepreneur des Jahres 2011, brachte die große Herausforderung der Zukunft auf den Punkt: „Derjenige, der flexibler auf Veränderungen reagieren kann, hat […] einen strategischen Vorteil. In Zukunft werden wir aufgrund der Verfügbarkeit von Daten schneller Entscheidungen treffen können.“

Ein Scribble vom Kick-Off zeigt, wie die Produktionsarbeit 4.0 Gestalt annimmt © Fraunhofer IAO (für größere Auflösung hier klicken)

Mitgestalten ist möglich

Das Fraunhofer IAO hat im Sommer 2013 das »Innovationsnetzwerk Produktionsarbeit 4.0« gestartet, in dem Industrieunternehmen und Forschungspartner gemeinsam an Antworten und Lösungen für die Zukunft der Produktionsarbeit in Deutschland arbeiten. Das Projekt wendet sich an Führungskräfte, Fachkräfte und Berater aus dem produzierenden Gewerbe und technologieorientierten Branchen.
Mit den teilnehmenden Partnern aus Verbänden, sowie ausrüstenden und anwendenden Unternehmen, sollen so wissenschaftlich abgesicherte Handlungsleitfäden entstehen, die die Expertise aller Forschungspartner einbinden und darstellen.

Regelmäßige Publikation von Teilergebnissen und der Ergebnistransfer in die Unternehmen sollen zu einer fundierten Diskussion in Unternehmen und Öffentlichkeit führen. Intern sind Besuche von Best-Practice-Beispielen zu ausgewählten Themenschwerpunkten, Diskussionen mit Unternehmensvertretern und intensives Networking im Expertenkreis vorgesehen. Das Fraunhofer IAO ist dabei für Projektleitung, sowie für die Konzeption und Bearbeitung der Forschungsthemen verantwortlich. Alle Teilnehmer profitieren vom Zugang zu diesem exklusiven Wissen im Netzwerk.

Mit einer Modellfabrik, dem „Zukunftslabor Industrie 4.0“, schafft das Fraunhofer IAO schließlich die Möglichkeit, konkrete Anwendungsfälle für die Produktion nach dem Industrie 4.0- Prinzip zu erforschen, z. B. die Schnittstelle zwischen dem arbeitenden Menschen und der intelligent vernetzten Industrie 4.0.

Über 80 Teilnehmer waren bereits bei der Kick-Off-Veranstaltung Anfang Juli dabei, doch interessierte Anwender oder Ausstatter können auch jetzt noch dem „Innovationsnetzwerk“ beitreten und die Produktionsarbeit der Zukunft aktiv mitgestalten.

Frank Lindner

weiterführende Links:

- Fraunhofer IAO Blog: Wie sieht die Produktionsarbeit der Zukunft aus?
- Vorstellung des „Innovationsnetzwerks Produktionsarbeit 4.0“ [pdf]
- Die vierte industrielle Revolution (VDMA-Video)
- Fraunhofer IAO - YouTube Channel
- Fraunhofer IOSB - Pressemeldung zu Industrie 4.0
- Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V."

Mit der Studie »Produktionsarbeit der Zukunft – Industrie 4.0« schafft das Fraunhofer IAO eine Grundlage zur Gestaltung der »vierten industriellen Revolution«. Mehr als 600 Produktionsverantwortliche und über 20 hochkarätige Experten zeichnen darin eine Vision der zukünftigen Fabrikarbeit.