Veröffentlichungen

Datengetriebene Geschäftsmodelle spielen bisher nur für wenige deutsche Firmen eine Rolle. Mit der wachsenden Nutzung von KI steigt die Bedeutung von Daten. Der europäische Data Act bietet der deutschen Wirtschaft die Chance, eigene Daten besser zu nutzen.

Der Mangel an Arbeits- und Fachkräften belastet deutsche Industrieunternehmen und die breite Umsetzung von Industrie-4.0-Wertschöpfungsideen ist nicht in Sicht, obwohl die technischen Fortschritte im Bereich der autonomen Systeme rasant sind. Der Beitrag beleuchtet die Potenziale und die sicherheitstechnischen Herausforderungen in diesem Kontext. Er zeigt aktuelle Forschungslücken auf, die im Projekt autoWert untersucht und ausbuchstabiert werden sollen.

Der zunehmende Einsatz von kollaborierenden Robotern (Cobots) im verarbeitenden Gewerbe geht mit verschiedenen organisatorischen Herausforderungen für die Unternehmen einher. Im Rahmen dieses Beitrags werden zunächst bisher bekannte Herausforderungen aus der Fachliteratur extrahiert. Aus den Ergebnissen wurden thematische Schwerpunkte abgeleitet sowie ein Fragenkatalog erstellt, welcher in Form von Kurzinterviews mit Herstellern, Dienstleistern und betrieblichen Integratoren zur Anwendung kommt. Das Ziel der Befragung ist die Ermittlung von organisatorischen Lösungsansätzen zur Bewältigung der Herausforderungen sowie eine etwaige Kontrastierung von theoretisch antizipierten Hindernissen und praktischen Erfahrungswerten.

Mit dem Einzug von künstlicher Intelligenz in den beruflichen Alltag steigen die Erwartungen an Produktivitätsgewinne durch die neue Technologie. Inwieweit sich das Produktivitätsversprechen mit aktuellen Erkenntnissen deckt und welche Anwendungsbeispiele sich in der betrieblichen Praxis ergeben, wird in diesem Beitrag erläutert.

Veränderungsprozesse können Arbeitssysteme beeinflussen, weshalb eine regelmäßige Analyse zur Identifikation und Steuerung dieser Veränderungen erforderlich ist. Niehues et al. (2024) entwickelten hierfür eine 85-teilige Checkliste auf Basis etablierter Analyseinstrumente zur physischen und psychischen Belastungsbewertung. Allerdings gestalteten sich sowohl die Durchführung der Beobachtungsinterviews als auch die anschließende Auswertung und der Vergleich der Analysezeitpunkte als aufwendig und fehleranfällig. Aus diesem Grund wurde das Analyseinstrument in ein IT-gestütztes Assistenzsystem überführt. Dessen Gestaltung und Struktur werden im Beitrag vorgestellt und die wesentlichen Ergebnisse seiner Anwendung diskutiert und weiterer Entwicklungsaufwand aufgezeigt.

Humanoide Roboter stehen kurz vor dem Durchbruch in der industriellen Praxis. Dank Fortschritten in KI und Robotik können sie künftig flexibel, lernfähig und effizient in der Produktion eingesetzt werden – ein möglicher Schlüssel zur Bewältigung des Fachkräftemangels.

Die Entwicklungen der Robotik und lernender Systeme haben dazu geführt, dass humanoide Roboter entstehen, die nicht nur menschähnlich aussehen, sondern auch menschähnliches Lernen und Verhalten erwarten lassen. Aufgrund dessen wird davon ausgegangen, dass die Komplexität und Varianz von Aufgaben stark zunehmen, die durch humanoide Roboter ausgeführt werden können. Dies eröffnet eine Vielzahl vorstellbarer Einsatzszenarien und weckt die Hoffnung, dass daraus gerade in produzierenden Unternehmen Beiträge bspw. zur weiteren Entlastung des Menschen von repetitiven Aufgaben sowie zum Umgang mit dem Fachkräftemangel entstehen. Damit einher gehen zahlreiche Fragestellungen, die von den möglichen Einsatzszenarien in produzierenden Unternehmen, den damit verbundenen Einführungs- und Veränderungsprozessen bis hin zu den Auswirkungen auf die Aufbau- und Ablauforganisation und das potenzielle Zusammenwirken von Mensch und humanoidem Roboter reichen. Im Beitrag werden Potenziale humanoider Roboter umrissen und erste Erprobungen in großen Unternehmen beschrieben. Davon ausgehend wer-
den weitere Einsatzszenarien ergänzt und damit verbundene Fragestellungen aufgeworfen.

Nachhaltigkeit wird für produzierende Unternehmen immer wichtiger. Der Beitrag untersucht den Einsatz von KI zur Förderung nachhaltiger Praktiken. Es werden Herausforderungen, Risiken und Potenziale von KI für Nachhaltigkeit beschrieben und Bewertungskriterien für Nachhaltigkeit in den Dimensionen Wirtschaft, Umwelt, Soziales und Technik/Wissen vorgestellt. Weiterhin wird eine Methode zur Bewertung von KI-Lösungen vorgestellt und mit drei KI-Anwendungsfällen aus der Produktion evaluiert und diskutiert.

Artificial intelligence (AI) is here. Its benefits seem limitless, helping us to be more effective in every aspect of our lives and work. So, how do we plan to optimise the use of AI in critical areas? Manufacturing underpins the developed world, and we need to ensure AI plays a central role in its advancement. We should harness AI applications in manufacturing to maximise both business advantages and employee benefits. AI can significantly improve manufacturing functions like process automation, robotics, scheduling, and quality control. And it is an industry with a wide range of human involvements, thus requiring very careful consideration for employee engagement and technology interaction.

Das Kompetenzzentrum WIRKsam gestaltet innovative Arbeits- und Prozessabläufe mit Künstlicher Intelligenz für und mit Unternehmen im Rheinischen Braunkohlerevier. Neun unterschiedliche Problemstellungen regionaler Unternehmen werden mit maßgeschneiderten KI-Lösungen und Arbeitsgestaltung basierend auf dem MTO-Ansatz (Strohm & Ulich 1997; Ulich 2013) adressiert. Für das derzeit im Aufbau befindliche WIRKsam-Reallabor sollen Demonstratoren, die Erfahrungen aus den Anwendungsfällen aufgreifen, erleb- und erprobbar machen. Darüber hinaus sollen sie interessierte Unternehmen dazu anregen, sich an der Weiterentwicklung gezeigter Lösungen und der Findung neuer Ansätze aktiv zu beteiligen, mit dem Ziel, den Transfer in das eigene Unternehmen vorzubereiten. In Workshops wurden von verschiedenen Teilnehmendengruppen Anforderungen und Gestaltungshinweise für die Entwicklung der Demonstratoren erarbeitet.

Künstliche Intelligenz (KI) bietet Unternehmen Chancen, ihre Produkte, Dienstleistungen und Prozesse zu verbessern. Für die erfolgreiche Nutzung neuer KI-Technologien müssen diese jedoch bedarfsgerecht eingeführt und eingesetzt werden. In diesem Kapitel wird eine praxisorientierte Vorgehensweise beschrieben, die eine bedarfsgerechte Auswahl und Einführung von KI-Anwendungen unterstützt. Die Vorgehensweise umfasst dabei alle fünf Phasen beginnend mit der Initiierung und Zielfestlegung (1) über die Identifizierung und Auswahl (2) sowie Analyse und Planung (3) bis hin zur Entwicklung und Einführung (4) sowie zur Prüfung und Entscheidung (5) hinsichtlich eines dauerhaften Einsatzes. Diese berücksichtigt verschiedene Ansätze bei der Einführung neuer Technologien, die sich in der Unternehmenspraxis beobachten lassen. Ferner beinhaltet das Kapitel umfangreiche Arbeitshilfen zur Bearbeitung verschiedener Aufgabenstellungen bei der praktischen Durchführung von KI-Anwendungsprojekten.

In diesem Beitrag werden Teilergebnisse aus der Studie „Künstliche Intelligenz in produzierenden Unternehmen“ des ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft vorgestellt. Der Fokus liegt auf der Beschreibung geplanter oder bereits eingeführter KI-Anwendungen, ihren Nutzen und Hemmnissen bei der Einführung im Betrieb. Als Basis dienen dabei 332 Studienteilnehmende aus Unternehmen, in denen KI-Anwendungen geplant bzw. eingeführt wurden. Dies entspricht etwa 70 Prozent der Unternehmen der Gesamtstichprobe und ist mit Ergebnissen internationaler Studien vergleichbar.

Neben der Digitalisierung wird auch der Künstlichen Intelligenz das Potenzial zugesprochen, Komplexität zu beherrschen. Basierend auf einer Literaturanalyse werden Einflüsse von KI auf die Komplexität im Arbeitssystem vorgestellt. Anschließend wird das Potenzial von KI für die Komplexitätsbeherrschung anhand von 3 Anwendungsfällen aus den Kompetenzzentren der Arbeitsforschung ‚WIRKsam‘ und ‚Arbeitswelt.Plus‘ diskutiert und Maßnahmen zur Gestaltung komplexitätsgerechter Arbeitssysteme abgeleitet.

Das Kompetenzzentrum WIRKsam ist eines von acht regionalen Kompetenzzentren der Arbeitsforschung mit Fokus auf der Gestaltung neuer Arbeitsformen durch Künstliche Intelligenz. Es hat seine regionale Verankerung im Rheinischen Revier, das aufgrund des Kohleausstiegs von einem starken Strukturwandel betroffen ist. Gleichzeitig ist es Teil der Rheinischen Textilregion, die sich in den letzten 50 Jahren stark verändert hat. Künstliche Intelligenz bietet umfassende Möglichkeiten, die Arbeitswelt mit innovativen Arbeits- und Prozessabläufen zu gestalten und Produkte zu verbessern. Sie hilft Unternehmen dabei, im globalen Wettbewerb zu bestehen und Wohlstand und Arbeitsplätze zu sichern. Die Arbeiten im Kompetenzzentrum WIRKsam zielen darauf ab, die Potenziale von KI für die Unternehmen im Rheinischen Revier zu erschließen. Der Kern der Forschungsaktivitäten liegt in der prototypischen Entwicklung und Einführung von KI-gestützten Systemen zur Unterstützung von Arbeit in bislang neun Anwendungsunternehmen. So entstehen Beispiele guter Praxis, die anderen Unternehmen Orientierung bieten sollen.

In dieser Ausgabe der „Leistung & Entgelt“ werden das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt vorgestellt und seine bisher neun Anwendungsfälle beschrieben.

Das Kompetenzzentrum WIRKsam ist eines von acht regionalen Kompetenzzentren der Arbeitsforschung mit Fokus auf der Gestaltung neuer Arbeitsformen durch Künstliche Intelligenz. Es hat seine regionale Verankerung im Rheinischen Revier, das aufgrund des Kohleausstiegs von einem starken Strukturwandel betroffen ist. Gleichzeitig ist es Teil der Rheinischen Textilregion, die sich in den letzten 50 Jahren stark verändert hat. Künstliche Intelligenz bietet umfassende Möglichkeiten, die Arbeitswelt mit innovativen Arbeits- und Prozessabläufen zu gestalten und Produkte zu verbessern. Sie hilft Unternehmen dabei, im globalen Wettbewerb zu bestehen und Wohlstand und Arbeitsplätze zu sichern. Die Arbeiten im Kompetenzzentrum WIRKsam zielen darauf ab, die Potenziale von KI für die Unternehmen im Rheinischen Revier zu erschließen. Der Kern der Forschungsaktivitäten liegt in der prototypischen Entwicklung und Einführung von KI-gestützten Systemen zur Unterstützung von Arbeit in bislang neun Anwendungsunternehmen. So entstehen Beispiele guter Praxis, die anderen Unternehmen Orientierung bieten sollen.

In dieser Ausgabe der „Leistung & Entgelt“ werden das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt vorgestellt und seine bisher neun Anwendungsfälle beschrieben.

Das Kompetenzzentrum WIRKsam ist eines von acht regionalen Kompetenzzentren der Arbeitsforschung mit Fokus auf der Gestaltung neuer Arbeitsformen durch Künstliche Intelligenz. Es hat seine regionale Verankerung im Rheinischen Revier, das aufgrund des Kohleausstiegs von einem starken Strukturwandel betroffen ist. Gleichzeitig ist es Teil der Rheinischen Textilregion, die sich in den letzten 50 Jahren stark verändert hat. Künstliche Intelligenz bietet umfassende Möglichkeiten, die Arbeitswelt mit innovativen Arbeits- und Prozessabläufen zu gestalten und Produkte zu verbessern. Sie hilft Unternehmen dabei, im globalen Wettbewerb zu bestehen und Wohlstand und Arbeitsplätze zu sichern. Die Arbeiten im Kompetenzzentrum WIRKsam zielen darauf ab, die Potenziale von KI für die Unternehmen im Rheinischen Revier zu erschließen. Der Kern der Forschungsaktivitäten liegt in der prototypischen Entwicklung und Einführung von KI-gestützten Systemen zur Unterstützung von Arbeit in bislang neun Anwendungsunternehmen. So entstehen Beispiele guter Praxis, die anderen Unternehmen Orientierung bieten sollen.

In dieser Ausgabe der „Leistung & Entgelt“ werden das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt vorgestellt und seine bisher neun Anwendungsfälle beschrieben.

Das Kompetenzzentrum WIRKsam ist eines von acht regionalen Kompetenzzentren der Arbeitsforschung mit Fokus auf der Gestaltung neuer Arbeitsformen durch Künstliche Intelligenz. Es hat seine regionale Verankerung im Rheinischen Revier, das aufgrund des Kohleausstiegs von einem starken Strukturwandel betroffen ist. Gleichzeitig ist es Teil der Rheinischen Textilregion, die sich in den letzten 50 Jahren stark verändert hat. Künstliche Intelligenz bietet umfassende Möglichkeiten, die Arbeitswelt mit innovativen Arbeits- und Prozessabläufen zu gestalten und Produkte zu verbessern. Sie hilft Unternehmen dabei, im globalen Wettbewerb zu bestehen und Wohlstand und Arbeitsplätze zu sichern. Die Arbeiten im Kompetenzzentrum WIRKsam zielen darauf ab, die Potenziale von KI für die Unternehmen im Rheinischen Revier zu erschließen. Der Kern der Forschungsaktivitäten liegt in der prototypischen Entwicklung und Einführung von KI-gestützten Systemen zur Unterstützung von Arbeit in bislang neun Anwendungsunternehmen. So entstehen Beispiele guter Praxis, die anderen Unternehmen Orientierung bieten sollen.

In dieser Ausgabe der „Leistung & Entgelt“ werden das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt vorgestellt und seine bisher neun Anwendungsfälle beschrieben.

Künstliche Intelligenz begleitet heute schon viele Menschen im Alltag. Auch in das Arbeits- und Betriebsumfeld wird KI zukünftig deutlich stärker Einzug erhalten und so zur Wirtschaftlichkeit und Innovationsfähigkeit des Industriestandorts Deutschlands beitragen. Die Einführung von KI-Systemen wird bei den Benutzenden häufig noch kritischer gesehen als bisherige Automatisierungs- und Digitalisierungsmaßnahmen, da insbesondere Autonomieverluste und fehlendes Verständnis für das Verhalten des KI-Systems befürchtet werden. Dem entgegenwirken kann die ganzheitliche, soziotechnische Systemgestaltung, mit der Arbeit in den Facetten Mensch, Technik und Organisation gleichzeitig gestaltet wird. Dieser Abschnitt motiviert dies ausführlicher und gibt einen Überblick über das Gesamtwerk.

Eine aktuelle Studie hat die Bedeutung von künst­licher Intel­ligenz für produzierende Unter­nehmen untersucht. Das Ergebnis zeigt deutliche Potenziale in Arbeits­abläufen und Produktivität, aber auch, dass Menschen für den Umgang mit der Techno­logie befähigt werden müssen. Wie der Trans­formations­prozess in der Industrie gelingen kann.

Die Einführung von KI-Anwendungen weist Besonderheiten auf, die sich auf das Change-Management und insbesondere auf die Beteiligung der Beschäftigten einschließlich der Prozesse der betrieblichen Mitbestimmung auswirken. Eine systematische Vorgehensweise kann alle betrieblichen Akteure für die Anforderungen des Change-Managements bei Künstlicher Intelligenz sensibilisieren. Zudem bietet es Orientierung für die praktische Umsetzung der Einführung von KI-Systemen in den verschiedenen Phasen eines Entwicklungs- und Einführungsprozesses. Basierend auf Modellen der Einführung technischer Systeme, wird eine Synopse entwickelt, die sich beim Vorgehen an den Phasen des klassischen Projektmanagements orientiert, wesentliche, zu betrachtende Themen aufzeigt und essenzielle Erfolgsfaktoren für den Einführungsprozess benennt.

Das Kompetenzzentrum WIRKsam ist eines von acht regionalen Kompetenzzentren der Arbeitsforschung mit Fokus auf der Gestaltung neuer Arbeitsformen durch Künstliche Intelligenz. Es hat seine regionale Verankerung im Rheinischen Revier, das aufgrund des Kohleausstiegs von einem starken Strukturwandel betroffen ist. Gleichzeitig ist es Teil der Rheinischen Textilregion, die sich in den letzten 50 Jahren stark verändert hat. Künstliche Intelligenz bietet umfassende Möglichkeiten, die Arbeitswelt mit innovativen Arbeits- und Prozessabläufen zu gestalten und Produkte zu verbessern. Sie hilft Unternehmen dabei, im globalen Wettbewerb zu bestehen und Wohlstand und Arbeitsplätze zu sichern. Die Arbeiten im Kompetenzzentrum WIRKsam zielen darauf ab, die Potenziale von KI für die Unternehmen im Rheinischen Revier zu erschließen. Der Kern der Forschungsaktivitäten liegt in der prototypischen Entwicklung und Einführung von KI-gestützten Systemen zur Unterstützung von Arbeit in bislang neun Anwendungsunternehmen. So entstehen Beispiele guter Praxis, die anderen Unternehmen Orientierung bieten sollen. In dieser Ausgabe der „Leistung & Entgelt“ werden das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt vorgestellt und seine bisher neun Anwendungsfälle beschrieben.

Bei der Fachkräftesicherung und -gewinnung ist die Essedea GmbH & Co. KG mit folgenden wesentlichen Herausforderungen konfrontiert: 1. Der mittelständische Textilhersteller sitzt im ländlichen Raum. 2. Die benötigten Berufsgruppen sind hochspezialisiert. 3. Anforderungen an die Beschäftigten verändern sich, aber auch die Einstellungen und Erwartungen der Beschäftigten selbst. Im Rahmen des Projektes WIRKsam erarbeitet die Unternehmensleitung - beraten von Arbeitswissenschatlern unter anderem des ifaa - Antworten auf diese Herausforderungen. Ein wichtiger Faktor ist dabei die Einführung von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion.

Die Gestaltung von KI-gestützten Arbeitssystemen steht derzeit noch am Anfang. Die Zukunft hält entsprechend viele Potenziale bereit. Allerdings gilt es auf dem Weg dorthin unterschiedlichen Herausforderungen zu begegnen. So skizzieren in diesem Abschnitt verschiedene Stakeholder Visionen für das Jahr 2035, in denen zukünftig zu bearbeitende Themen wie z. B. Bildung, die Entmystifizierung von KI oder der Ausbau von Datenarchitekturen benannt werden. Aktueller Forschungs- und Handlungsbedarf besteht und aus arbeitswissenschaftlicher Perspektive ergeben sich diesbezüglich konkrete Aufgaben für die Arbeitsgestaltung. So sind beispielsweise die Aufbereitung von Praxisbeispielen sowie von praxisorientierten Handlungshilfen und die Entwicklung von Qualifizierungsangeboten bedeutsam für die Ausschöpfung der Potenziale durch den Einsatz von KI-Technologien. Dieser Abschnitt gewährt insgesamt einen Ausblick auf die zu forcierenden Themen.

KI-Technologien sind Methoden und Verfahren, die es technischen Systemen ermöglichen, selbständig Probleme zu lösen und aus Daten und Aktionen zu lernen und somit scheinbar intelligent Routinen auszuführen. Die derzeit am häufigsten eingesetzte Methode ist das sogenannte maschinelle Lernen, bei der Berechnungsschritte automatisiert und ohne explizite Programmierung eines konkreten Lösungswegs durchgeführt werden. KI ist aber nur eine von vielen technologischen Entwicklungen, die derzeit die Arbeitswelt wesentlich beeinflussen, und kann eingeordnet werden in einen stufenweisen Entwicklungs- und Transformationsprozess, den ein Unternehmen oder eine Organisation durchlaufen kann, angefangen bei der Nutzung von Informationstechnologien, über die Vernetzung dieser IT-Komponenten, die Aggregation von Daten zu Informationen, bis hin zur hochgradigen Automatisierung von Entscheidungs- und Umsetzungshandlungen. Auch die KI-Automation selbst muss in verschiedene Stufen abgegrenzt werden: Beginnend bei einer assistierten Entscheidung können KI-Systeme unterschiedlich gestaltet sein und in der höchsten Autonomiestufe ein autonomes Entscheidungssystem darstellen, das nahezu autark und dauerhaft ohne die Bedienung durch einen menschlichen Benutzer die Kontrolle über Entscheidungen für eine große und komplexe Anwendungsdomäne übernimmt. In diesem Zusammenhang ist die Kritikalität der Anwendungsdomäne, in der ein KI-System eingesetzt wird, entscheidend. Für eine Bewertung und Einstufung hilft die Kritikalitätspyramide der von der Bundesregierung 2018 beauftragten Datenethikkommission (DEK).

Aufgabe des Verbundprojekts „TransWork – Transformation der Arbeit durch Digitalisierung“ (Förderkennzeichen 02L15A160 ff.) war es, den Förderschwerpunkt „Arbeit in der digitalisierten Welt“ durch themengeleitete Schwerpunktgruppen, gemeinsame Austausch- und Transferformate sowie Publikationen zu begleiten und zu vernetzen. Neben der Begleitforschung adressierten die fünf TransWork-Partner im Rahmen eigenständiger Forschung die zentralen Forschungsfelder „Kompetenzentwicklung“, „Komplexität“, „Produktivitätsmanagement“ und „Regulierung“, um die Auswirkungen von Digitalisierung zu analysieren und zu bewerten sowie Beispiele für die Gestaltung von „guter Arbeit“ zu entwickeln und über zielgruppenspezifische Transfermaterialien und -formate zu verbreiten. Im Beitrag werden die Forschungsergebnisse der TransWork-Projektpartner anwendungsorientiert dargestellt. Dabei werden Lösungsansätze, Handlungsempfehlungen und unterstützende Faktoren für Normsetzungsakteure und Anwendungsunternehmen aufgezeigt, die dafür genutzt werden können, den Herausforderungen durch Digitalisierung und Automatisierung innerhalb der Arbeitswelt zu begegnen. Im Rahmen des TransWork-Projekts sind verschiedene Publikationen entstanden. Einzusehen sind diese unter anderem über die Webseite www.transwork.de. Dort sind außerdem Dokumentationen verschiedener Veranstaltungen sowie erarbeitete Materialien aus dem Förderschwerpunkt eingestellt.

Unternehmen sind bestrebt, ihre Produktivität im Sinne einer verbesserten Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Damit geht in der Regel einher, dass die Komplexität von Prozessen und Produkten steigt. Im vorliegenden Beitrag werden Ergebnisse einer Onlinestudie unter Fach- und Führungskräften aus der deutschen Metall- und Elektroindustrie mit branchenübergreifenden ExpertInneninterviews abgeglichen. Gemeinsamkeiten und unterschiedliche Sichtweisen zur Auswirkung der Digitalisierung auf das Produktivitäts- und Komplexitätsmanagement werden dabei herausgearbeitet. Es werden insbesondere die Echtzeitfähigkeit von Daten und der unternehmensübergreifende Informationsaustausch, Technologien zur Datenbereitstellung sowie Qualifizierung, Beteiligung und Kommunikation betrachtet.