Veröffentlichungen zum Themenfeld Digitalisierung / I4.0

Der Fachausschuss „Arbeitswelt Industrie 4.0“ der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) hat sich mit der Erstellung dieser Richtlinie der Aufgabe angenommen, Unternehmen eine Unterstützung zu bieten, im Zuge der Digitalen Transformation die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und auszubauen, indem Arbeit lernförderlich gestaltet wird und so die Kompetenzen aller Beschäftigten der Dynamik des ständigen Wandels stetig angepasst werden können. Die Richtlinie wird voraussichtlich im Frühjahr 2024 erscheinen („Weißdruck“).

Wachsender Fach- und Führungskräftemangel, umfassender Wandel der Wirtschaft: Wie gewinnen, binden und entwickeln Unternehmen in diesen Zeiten nachhaltig kompetente und engagierte Mitarbeitende? Die Anfang 2023 gegründete WorXplorer GmbH in Köln verspricht Lösungen dafür: Diese sollen Unternehmen dabei unterstützen, Arbeit für ihre Beschäftigten wertschöpfend und sinnstiftend zu gestalten.

Digital transformation is significantly changing work, especially in the public sector. It's increasingly important for employees to be actively involved in designing work processes and making decisions about new or changing ICT. This article focuses on comprehensive analysis of participatory approaches in work design in public administration at local and state level in Germany. It examines the extent to which public administration employees at local and state level are involved in the design and decision-making processes pertaining to ICT implementation in their work area. Additionally, the article underscores the role of employee participation in mitigating the stress associated with workplace technology. The methodological basis of the article is an online survey conducted in 2023 among employees of public administration at local and state level.

Im Projekt KI_eeper wird ein selbstlernendes KI-Assistenzsystem für manuelle Tätigkeiten in der Produktion entwickelt. Das innovative Forschungsvorhaben will damit der Herausforderung des Wissensverlustes von Betriebendurch die Verrentung langjähriger Beschäftigter begegnen. Im Beitrag wird das Projekt, die Motivation und Zielsetzung vorgestellt. Zwei anschauliche Praxisbeispiele werden skizziert. Der Fokus des Beitrags liegt auf der soziotechnischen Arbeitssystemgestaltung. Es werden Methoden und Maßnahmen erläutert, die im Projekt entwickelt und erprobt wurden, um die Beschäftigten in den zwei Anwenderunternehmen für Wissenstransfer mit KI zu begeistern.

Die Babybommer-Generation der 1960er Jahre wird
in den kommenden Jahren verrentet. Dadurch verlieren Unternehmen langjährige
erfahrene Beschäftigte und auch deren Wissen, wenn nicht effiziente
Lösungen gefunden werden, dieses zu identifizieren, zu speichern und zu
transferieren. Dieser Herausforderung widmet sich das Forschungsvorhaben
„KI_eeper – Know-how to keep“. Im Projekt wird erforscht, inwiefern künstliche
Intelligenz Möglichkeiten eröffnet, um das implizite Erfahrungswissen
von Beschäftigten automatisiert im Arbeitskontext zu erfassen, zu verarbeiten
und zu transferieren. Aktuelle Ansätze des Wissenstransfers sind aufwendig
und häufig auch mit hohen Kosten verbunden. Dabei hat jedoch eben das implizite
Wissen große Relevanz für Unternehmen, welche für kleine und mittlere
Unternehmen (KMU) noch stärker ausgeprägt ist.
Am Ende des Projektes soll ein digitales Assistenzsystem entstehen, welches
das gesammelte und ausgewertete implizite Wissen von Erfahrungsträgern
allen Beschäftigen zugänglich macht und diese somit bei der Ausführung
ihrer Tätigkeiten bedarfsgerecht unterstützt. Dabei soll zunächst der Fokus
auf Tätigkeiten in der Produktionsfertigung gelegt werden. Aufgrund der großen
Vielfallt an Fertigungsverfahren und damit verbundenen unterschiedlichen Daten, soll eine allgemeingültige Lösung für Verarbeitung der Daten mittels
der künstlichen Intelligenz gewählt werden. In dieser Veröffentlichung sollen
ausgewählte Algorithmen betrachtet werden, welche für eine potenzielle technische
Lösung verwendet werden können.

Die deutsche Gesellschaft sieht sich in den nun anstehenden 20er- und 30er-Jahren des 21. Jahrhunderts mit
vielfältigen Herausforderungen konfrontiert, die den Wohlstand und die Lebensweise aller Menschen voraussichtlich
stark beeinflussen werden. Der Klimawandel und die zu dessen Eindämmung angestrengte Energiewende
sind zwei dieser (globalen) Megathemen. Für den Erhalt von Innovationskraft, internationaler Wettbewerbsfähigkeit
und Wohlstand ist der Fachkräftemangel eine ebenso nicht zu unterschätzende Herausforderung.
Dieser hat heute bereits in verschiedenen Branchen und Berufen teilweise weitreichende Auswirkungen.
Neben fehlenden Fach- und Arbeitskräften wird sich mit dem Renteneintritt der Babyboomer die Situation
zudem auch noch verschärfen. Die demographische Entwicklung und der strukturelle Wandel unserer Arbeitswelt
erfordern daher neue Strategien und innovative Lösungsansätze. Dabei spielt auch Künstliche Intelligenz
(KI) eine große Rolle, vor allem in den Dimensionen – Automatisierung und KI-basierte Assistenz, Integration
in den Arbeitsmarkt, Wissenstransfer in die Zukunft – lassen sich Beiträge von KI zur Fachkräftesicherung
erkennen.
Vor diesem Hintergrund diskutieren die Autorinnen und Autoren der Arbeitsgruppe Arbeit, Qualifikation und
Mensch-Maschine-Interaktion in diesem Papier, wie der Einsatz von KI-Technologien diese Bemühungen zielgerichtet
unterstützen und konkret dazu beitragen kann, Beschäftigte und Unternehmen zu entlasten und
Tätigkeiten zu automatisieren und flexibilisieren, um dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken. Darüber hinaus
loten die Autorinnen und Autoren aus, welche indirekten Arbeitsmarktpotenziale die KI-gestützte Teilhabe
von Menschen mit Beeinträchtigungen oder die KI-gestützte Überwindung von Vermittlungshemmnissen
erschließen könnten, und verdeutlichen anhand von Praxisbeispielen, wie Anwendungen KI-Kompetenzen
stärken und Produktivität steigern können. Notwendige Rahmenbedingungen für diese Beiträge betreffen
etwa den Aufbau und die Förderung von KI-Kompetenzen bereits in der Schule, die Investition in Daten- und
Recheninfrastrukturen, die zielgerichtete Förderung von kleinen und mittleren Unternehmen sowie der Industrie.
Das Papier schließt zudem an bisherige Ergebnisse der Arbeitsgruppe an und greift unter anderem Beiträge
zur Kompetenzentwicklung für KI (André, Bauer et al. 2021) und der KI-unterstützten Teilhabe von Menschen
mit Beeinträchtigungen (Steil, Bullinger-Hoffmann, André et al. 2023) auf.
Zusammenfassung
3

Die Digitali­sierung der Produktion und Dienst­leistungs­erbringung ist für viele Unter­nehmen von entschei­dender Bedeutung und kann für manche sogar überlebens­wichtig sein – gerade in Zeiten von Fach­kräfte­engpässen. Die Verän­derungen sind tief­greifend, komplex und oftmals mit Ungewis­sheit verbunden. Die Forschungs- und Betriebs­partner des Projekts „APRODI“ hatten sich diesen Heraus­forde­rungen gestellt und gemeinsam praktische Lösungs­ansätze entwickelt.

The discussion on new work models and the benefits of mobile, time-flexible work often focuses exclusively on employees in administrations. Employees in production and production-related areas often lack the opportunity for mobile and time-flexible work. Companies need to ensure that this imbalance doesn't impact collaboration among employees or influence the organizational culture. This paper presents the results of an empirical survey that provides an overview of the opinions of employees and executives in chipping manufacturing, addressing the research question as to what extent a mobile, time-flexible work design is possible for shop floor employees. Based on the findings, a model is developed on how mobile, time-flexible work can be facilitated in chipping production. For the survey study, an empirical investigation was conducted using a mixed-method design. A quantitative data collection was carried out through an online survey, while qualitative data were collected through guided interviews. 61 employees participated in the online survey, and eleven executives, including CEOs and production managers, were interviewed. Both employees and executives work in companies operating in the chipping production in Germany. The results indicate that, among other factors, the secure automation and digitalization of production processes enable employees in chipping production to perform tasks mobile and time-flexibly while the machine tool produces workpieces. Building on these results, a model for the design of mobile, time-flexible work is developed, emphasizing constraints for its implementation. In the future, the digitalization and automation of production will enable a mobile, time-flexible work design.

Die Normungsroadmap Industrie 4.0 ist ein ,lebendes‘ Kommunikationsdokument von DIN und DKE und bietet in regelmäßig aktualisierten Ausgaben eine Übersicht über aktuelle Aktivitäten in Normung und Standardisierung, identifiziert Normungsbedarfe und gibt aus Sicht der deutschen Akteure Empfehlungen an die internationalen Normungsorganisationen.

In diesem Kapitel wird der Kompetenz- und Qualifizierungsbedarf aufgrund der Entwicklung und Einführung einer KI anhand eines Praxisbeispiels erläutert. Zukunftskompetenzen sowie notwendige fachlich-technische Kompetenzen werden aufgeführt, unabhängig davon, ob ein System selbst entwickelt oder eingekauft wurde.

Der Faktencheck erklärt kurz und einfach, was Robotic Process Automation (RPA) ist, wo es eingesetzt wird, wofür es genutzt wird und was beim Einsatz zu beachten ist. Der Faktencheck enthält zudem einen Link zu weiterführenden Informationen.

Die Arbeitswelt der Zukunft wird sich durch die Digitalisierung und die Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz verändern. Eine entscheidende Rolle bei dieser Transformation unserer Arbeits- und Lebenswelt spielt dabei auch die Gestaltung der Organisation und der Führung an Schulen. Das hier skizzierte Leitbild orientiert sich an in Wirtschaftsbetrieben gewonnenen Erkenntnissen zur produktiven und gesunden Gestaltung von Führungs- und Organisationskulturen und beschreibt diejenigen Aspekte, die für die Führung an deutschen Schulen aufgrund der Digitalisierung an Bedeutsamkeit gewinnen.

Fallbeispiele aus dem Projekt AWA - Arbeitsaufgaben im Wandel zeigen, wie digitale Hilfsmittel die Tätigkeiten der Beschäftigten verändern.

Die neue ifaa-Broschüre zeigt, wie sich die Arbeit der Beschäftigten durch neue Hilfsmittel und digitale Tools wie Datenbrillen, Assistenzsysteme oder Smart Watches verändert. Die Veröffentlichung fasst die Erkenntnisse aus 30 Experteninterviews zusammen, die im Rahmen des Projekts „AWA – Arbeitsaufgaben im Wandel“ geführt worden sind. Sie liefert Praxisbeispiele und Hinweise für eine erfolgreiche Einführung von digitalen Hilfsmitteln.

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.

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.

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.

In Deutschland waren zuletzt knapp 2 Mio. Stellen offen und gleichzeitig mehr als 2,5 Mio. Menschen arbeitssuchend gemeldet. Erklärungsansätze dafür betreffen u. a. vorhandene und geforderte Qualifikationen und Kompetenzen, Berufswünsche, Lohnerwartungen,
räumliche Distanz und mangelnde Markttransparenz. Ein Beitrag zur Lösung dieses Passungsproblems kann darin bestehen, Tätigkeiten nach ihrer Eignung für Fach- bzw. Basisarbeit zu analysieren, zu unterteilen und umzustrukturieren. Zudem können Weiterbildung und eine Unterstützung mit Künstlicher Intelligenz geprüft und für einzelne (Teil-)Tätigkeiten ergänzt werden. Dies kann im Bereich der Basisarbeit zu einer höheren Beschäftigung führen. Im Beitrag wird ein Vorgehen zur Umsetzung dieses Ansatzes und seine Anwendung an drei betrieblichen Beispielen dargestellt.

Die Digitalisierung bietet Unternehmen umfassende Möglichkeiten, sich weiterzuentwickeln und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Unter anderem erlaubt sie die Verknüpfung physischer Produkte mit datenbasierten Zusatzleistungen als hybride Wertschöpfung. Für deren erfolgreiche Umsetzung sind entsprechende Geschäftsmodelle und eine passende Arbeitsgestaltung erforderlich. Vor diesem Hintergrund werden grundlegende Begriffe erläutert, das Forschungsprojekt AnGeWaNt beschrieben und die Struktur des vorliegenden Buchs dargestellt: Von der Entwicklung hybrider Geschäftsmodelle über Änderungsbedarfe an Organisationsstrukturen, Zusammenarbeitsformen und Kompetenzprofilen bis hin zur digitalen Unterstützung hoheitlicher Prozesse.

Digitalisation and artificial intelligence (AI) are increasingly being applied and offer versatile opportunities for shaping the world of work. In this context, both mental and physical activities can be supported by appropriate assistance systems. This is associated with great potentials for the German industry—especially with regard to securing competitiveness, jobs and prosperity. The article describes stages of digitalisation and draws on results from two survey studies in the German metal and electrical industry from the years 2015 and 2019 to outline the current state of development and existing challenges of digitalisation and AI as well as the expectations associated with them. Requirements, importance and implementation activities are addressed as well as qualification needs, shift work and flexibility.

In the working world, major changes and challenges are becoming apparent because of the advancing penetration of information and communication technologies (ICT). With the implementation of new technologies and digitalized work processes, the stress and strain situation of employees are possibly changing, which is also evident in public administration. Based on an interview study of administrative employees, this article highlights the challenges of the digital transformation in administrations at the municipal as well as state level and identifies measures for a human work design. The results suggest that, above all, employees’ time resources should be expanded in their day-to-day operations for the introduction process of new technologies.

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.

Ein KI-System ist Teil eines Arbeitssystems. Ein Arbeitssystem ist in die Arbeitsorganisation eingebettet und enthält die Arbeitsaufgabe und Arbeitsmittel. Wird diesem Verständnis gefolgt, kann KI erfolgreich implementiert werden. Denn dann werden im Rahmen der Arbeitsgestaltung auch die Wechselwirkungen des sozio-technischen Systems berücksichtigt. Das Kapitel beschreibt, auf welche Gestaltungselemente eines Arbeitssystems Unternehmen und Anwender achten sollten, wie KI sich zu den einzelnen Elementen im Arbeitssystem verhält und warum eine Gefährdungsbeurteilung wichtig ist.

Die zunehmende Verrentung langjähriger Beschäftigter stellt Unternehmen vor die Herausforderung, essenzielles Erfahrungswissen zu identifizieren und für nachfolgende Generationen zu sichern. Aktuelle Ansätze dafür sind zeitintensiv und kostspielig. In dem Forschungsprojekt KI_eeper wird ein KI-basiertes Assistenzsystem entwickelt, welches auto-matisiert im Arbeitsprozess Wissen identifizieren, speichern und trans-ferieren soll. Der Beitrag thematisiert betriebliche Herausforderungen des Wissenstransfers, KI-basierte Lösungsmöglichkeiten und Anwendungsfälle sowie eine soziotechnische Arbeitsgestaltung, um einen intergeneratio-nellen Wissenstransfer zu ermöglichen. Konzipierte und bereits ergriffene Maßnahmen zur Akzeptanzförderung werden vorgestellt. Den Abschluss des Beitrags bilden erste Ergebnisse, ein Fazit sowie ein Ausblick auf die nächsten Schritte im Projekt.

Der Erfolg einer KI-Anwendung wird essenziell durch die Verfügbarkeit der erforderlichen Daten beeinflusst. Abhängig von der verwendeten KI-Methode müssen die Daten gelabelt, das heißt, mit Informationen gekennzeichnet werden, damit diese von Machine-Learning-Algorithmen besser interpretiert werden können und vorverarbeitet werden. Die Daten können aus einer Vielzahl von Quellen stammen. Die Datenvorverarbeitung sollte transparent und nachvollziehbar dokumentiert werden. Das sogenannte Federated Learning ist eine spezielle Technik des verteilten maschinellen Lernens, die es ermöglicht, sensible oder personenbezogene Daten zu nutzen, die Modellgüte entscheidend zu verbessern und gleichzeitig die Datenschutzbestimmungen einzuhalten. Beim Federated Learning wird aus einer Vielzahl einzelner Analysemodelle unterschiedlicher Teilnehmer ein zentrales Modell gebildet. Dieses nimmt wiederum iterativ Einfluss auf die Einzelmodelle. Da KI-Systeme häufig komplex vernetzt sind, besteht die Gefahr unautorisierter Zugriffe und Angriffe auf das System. Durch den Aufbau interner Kompetenzen in IT- und Cybersicherheitskompetenz, die Einhaltung entsprechender Standards, Normen und Frameworks sowie regelmäßige Sicherheitstests kann diesen Risiken aktiv vorgebeugt werden. Bei Technologiesprüngen wie der KI sollten zudem ethische Anforderungen im Sinne der gesellschaftlich verantwortungsvollen und fairen Technologie im Fokus stehen.

Die Einführung von KI-Systemen ist ein Führungsthema und stellt weitreichende Anforderungen an Führungskräfte. Es gilt in diesem Zusammenhang die Handlungsfelder Aspekte guter Führung (Absch. 9.2.1), konzeptionelle Gestaltung des Veränderungsprozesses (Abschn. 9.2.2), Unternehmenskultur (Abschn. 9.2.3), Qualifizierung und Kompetenzentwicklung (Abschn. 9.2.4) sowie eine Analyse von Auswirkungen (Abschn. 9.2.5) zu beachten. Aufgrund ihrer Position im Unternehmen nehmen Führungskräfte eine Schlüsselrolle im Rahmen des Veränderungsprozesses ein. Sie agieren sowohl als Begleitpersonen der Mitarbeitenden im Veränderungsprozess, Multiplikatoren der Technologie als auch Projektverantwortliche. Hierbei lassen sich jeweils individuelle Anforderungen ableiten.

In diesem Kapitel werden verschiedene betriebliche Anwendungsbeispiele für KI vorgestellt. Ausgehend von der Beschreibung der Unternehmen, sowie deren Herausforderungen und Bedarfe, werden sowohl bereits erprobte als auch zum Zeitpunkt der Beitragserstellung in der Konzeption und Entwicklung befindliche technische Lösungen erläutert. Das Kapitel schließt mit zusammengefassten Erkenntnissen und einem Fazit.

Die Anwendung von KI in der unternehmerischen Praxis geht mit zukünftigen Erwartungen einher. Im Rahmen der Studie zum Thema „Künstliche Intelligenz in produzierenden Unternehmen“ des ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e. V. wurden diese erhoben. Hierbei wurden die Erfahrungen von 459 teilnehmenden Fach- und Führungskräften zu eingeführten sowie geplanten KI-Anwendungen abgefragt. Diese zeigen, dass die Erwartungen der Unternehmen bezüglich eines KI-Einsatzes je nach Betrieb sehr unterschiedlich aussehen können. Zugleich sind ebenfalls große Übereinstimmungen zu den Einschätzungen der Unternehmen bezüglich der erwarteten und beobachteten Auswirkungen, Potenziale und Nutzen einer KI zu beobachten. Dadurch wird deutlich, dass KI-Technologien ein breites Spektrum an nutzbaren Möglichkeiten für Unternehmen bieten. Auch zeigen die Ergebnisse der Studie eine Vielzahl an Unternehmensbereiche, in denen zukünftiges Potenzial für den Einsatz von KI gesehen wird.

Künstliche Intelligenz ist eine Zukunftstechnologie für den Metall- und Elektrobereich, gleichzeitig fehlen flächendeckend dazu passende Lernszenarien für die berufliche Aus- und Weiterbildung. Dieser Beitrag stellt für den Bereich der Smart Maintenance ein Lernszenario und ein Workshopkonzept mit Qualifizierungsmöglichkeiten zur KI in der beruflichen Bildung sowie Ergebnisse einer ersten Erprobung des Workshops vor.

Unter Berücksichtigung aktueller Krisenproblematiken stehen die Auswirkungen der digitalen und ökologischen Transformation im Mittelpunkt des zweiten Arbeitswelt-Berichts des unabhängigen Rates der Arbeitswelt des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales. Für beide Transformationen werden vom Rat der Arbeitswelt übergeordnete Fragestellungen zu Wirkungen auf dem Arbeitsmarkt sowie Anforderungen an veränderte Qualifikationen in Deutschland beantwortet. Da es vor allem die Unternehmen und ihre Beschäftigten sind, die die Transformationen umsetzen, steht der Betrieb als Transformationsort sowie die betriebliche Gestaltung von Transformationsprozessen im Zentrum der Betrachtung. Um Transformationen erfolgreich bewältigen zu können, benötigt es nachhaltige Arbeit. Nachhaltige Arbeit ist gleichermaßen ökonomisch, menschengerecht und ökologisch ausgerichtet.

 Dies ist ein Handbuch für Unternehmen, Verbände und Beratungsgesellschaften, die die Potenziale von KI-Systemen in kleinen und mittleren Unternehmen erschließen wollen. Wie muss KI in Unternehmen eingeführt werden, um die Potenziale von KI gleichermaßen für Unternehmen und Beschäftigte zu nutzen? Im Buch geht es um die Frage, wie man KI-gestützte Arbeitssysteme so gestalten kann, dass sie den Anforderungen seitens der Technik, der Organisation und der Beschäftigten gerecht werden. Das Handbuch bietet praxisnahe Vorgehensweisen, die den aktuellen Stand der Wissenschaft mit Erfahrungen aus der betrieblichen Praxis verbinden. Der Leser erhält wertvolle Tipps und Strategien für die Zukunft der Arbeit. Ein Muss für alle, die die Chancen von KI nutzen wollen, ohne die Bedürfnisse der Beschäftigten zu vernachlässigen.

The use of digital tools such as data glasses, tablets or assistance systems is changing the tasks in the metal and electrical industry. Machines and systems themselves are also becoming more and more digital, are networked with each other and act as "data suppliers". This places different demands on the employees, e.g. B. in relation to the use of such tools. This article summarizes the most important messages from the examined application examples in the ifaa research project AWA (translated "working world in transition").

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).

Im Rahmen der Industrie 4.0 eröffnen sich mithilfe moderner Technologien neue Interaktionsformen, die eine individuelle Gestaltung von Arbeitsprozessen ermöglichen. Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) kombiniert die Stärken eines Menschen mit denen eines Roboters. Diese Kombination eröffnet das Potenzial einer effizienten und qualitativ hochwertigen Fertigung. Mittels Implementierung von Künstlicher Intelligenz (KI) in diese Roboter können autonome Entscheidungen getroffen und weitreichende neue Potenziale der MRK aufgezeigt werden. In diesem Zusammenhang sind jedoch viele Herausforderungen seitens der Qualifizierung von Arbeitspersonen zu beachten, die in diesem Beitrag dargelegt werden.

Digitalisierung und künstliche Intelligenz (KI) finden immer mehr Anwendung und bieten vielseitige Chancen zur Gestaltung der Arbeitswelt. Dabei können sowohl geistige als auch körperliche Tätigkeiten mit entsprechenden Assistenzsystemen unterstützt werden. Damit verbunden sind große Potenziale für die deutsche Industrie – insbesondere hinsichtlich der Sicherung von Wettbewerbsfähigkeit, Arbeitsplätzen und Wohlstand. Im Beitrag werden Entwicklungsstufen der Digitalisierung beschrieben und Ergebnisse aus zwei Befragungsstudien in der deutschen Metall- und Elektroindustrie aus den Jahren 2015 und 2019 herangezogen, um den aktuellen Entwicklungsstand und bestehende Herausforderungen von Digitalisierung und KI zu skizzieren sowie die damit verbundenen Erwartungen aufzuzeigen. Dabei werden Voraussetzungen, Bedeutung und Umsetzungsaktivitäten ebenso adressiert wie Qualifikationsbedarfe, Schichtarbeit und Flexibilität.

Der Einsatz von digitalen Hilfsmitteln erfordert eine intensive Auseinandersetzung mit den sich verändernden Arbeitsaufgaben. Wesentliche Fragen sind hierbei, welche neuen oder veränderten Anforderungen sich aus den Arbeitsaufgaben ableiten lassen und was dies wiederum für die erforderlichen Kompetenzen der Beschäftigten bedeutet sowie welche arbeitsbezogene Belastungsveränderung sich hieraus ergibt und wie damit umzugehen ist. Im Rahmen der Projekts AWA – Arbeitsaufgaben im Wandel sind diese Fragen anhand von 29 Unternehmensinterviews untersucht worden. Der Beitrag stellt ausgewählte E rgebnisse der Erhebung vor und reflektiert diese vor dem Hintergrund aktueller Studien und Aussagen.

Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) kennzeichnet eine direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter, was durch die Sen-sorik des Roboters und seine im derzeitigen Entwicklungsstadium schwach ausgeprägte Künstliche Intelligenz (KI) ermöglicht wird. Zukünftig wird sich diese Zusammenarbeit weiter intensivieren. Dies lässt sich u. a. darauf zu-rückführen, dass sich die Leistungsfähigkeit der KI erhöhen wird. Kollabo-rierende Roboter werden zu lernfähigen Robotersystemen, die ihre Umge-bung wahrnehmen können. Bei der Implementierung von MRK stehen Un-ternehmen vor soziotechnischen Herausforderungen. Die Qualifizierung ist ein wesentlicher Erfolgsfaktor zur nachhaltigen und sicheren Einführung. Auf Basis einer Synthese des aktuellen Forschungstands zur MRK und KI werden im Beitrag Empfehlungen zur Gestaltung aufgezeigt.

Künstliche Intelligenz (KI) ist eine Technologie, die nicht erst in Zukunft relevant wird, sondern bereits heute in vielen Dingen, die Menschen täglich nutzen, steckt. KI eröffnet neue Chancen und Möglichkeiten für die Arbeit und das private Leben. Im Forschungsprojekt en[AI]ble wird untersucht, welches Wissen und welche Kompetenzen über KI notwendig sind, um diese Technologie menschengerecht, gesundheitsförderlich und produktiv im Unternehmen zu gestalten. Dies ist wichtig, da die digitale Transformation mit KI-Technologien das Potenzial hat, die Arbeitsbedingungen für Führungskräfte und Beschäftigte in Unternehmen grundlegend zu verändern. Dies betrifft Arbeitsmittel und Arbeitsprozesse, und hat auch Auswirkungen auf weitere Unternehmensbereiche – u.a. die Führung bis hin zur Gestaltung menschengerechter Arbeitsbedingungen. Die Veränderungen durch KI eröffnen Unternehmen Chancen, die Arbeitsbedingungen produktiver und gesundheitsförderlicher zu gestalten. Entsprechend können vielfältige Möglichkeiten resultieren, die Gesundheit, Zufriedenheit und Motivation von Führungskräften und Beschäftigtenn zu verbessern und damit Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Ohne eine entsprechende Gestaltung der KI können allerdings zusätzliche Gefährdungen und Belastungen entstehen, die durch eine entsprechende Antizipation bei der Gestaltung vermieden werden können. Der Beitrag erläutert ein entsprechendes Qualifizierungskonzept, dass Führungskräfte, Beschäftigte und Betriebsräte in KMU sowie Beraterinnen und Berater gezielt dazu befähigen soll, KI-Anwendungen realistisch einzuschätzen und eine für alle Seiten gewinnbringende KI-Nutzung zu ermöglichen.

In Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft gilt Künstliche Intelligenz (KI) unumstritten als neue Basistechnologie, die eine erhebliche Wirkung in der Arbeitswelt entfalten wird. Laut Studien und Umfragen ist der Anteil der Unternehmen, die diese Technologie anwenden, derzeit noch recht gering. Probleme der Datensicherheit und des Datenschutzes, Unsicherheit darüber, wie KI finanziert und im eigenen Unternehmen sinnvoll genutzt werden kann, sowie der Mangel an IT-Fachpersonal bilden Hemmnisse für die Nutzung. Im Rahmen des Forschungsprojektes en[AI]ble wurden verschiedene Zielgruppen befragt, welche Voraus-setzungen, Ressourcen oder Kompetenzen notwendig sind, um die Möglichkeiten von KI fachkundig für ihre Zwecke zu bewerten und anzuwenden, sowie welche Unterstützungsbedarfe für die Qualifizierung zu KI sie als erforderlich oder förderlich sehen. Im vorliegenden Beitrag werden die Befragungsergebnisse, die zwar nicht repräsentativ für alle KMU in Deutschland gelten, aber dennoch einen guten und breiten Einblick in den Stellenwert von KI in Unternehmen bieten, vorgestellt.

Demografischer Wandel in der Textilindustrie und Ausstieg aus der Kohleförderung — die Veränderungen hinterlassen tiefe Spuren im Rheinischen Revier. Neue Impulse will das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Verbundprojekt »Kompetenzzentrum WIRKsam« unter Führung des ifaa setzen. Es erforscht innovative KI-gestützte Arbeitsformen, um Beschäftigung zu sichern, neue attraktive Arbeitsplätze zu schaffen und regionale Unternehmen zu stärken. Seine Besonderheit: Es ist auf Verstetigung angelegt.

Die Normungsroadmap "Innovative Arbeitswelt" bietet einen Überblick zu aktuellen Entwicklungstendenzen der Arbeitswelt. Beschrieben sind Gestaltungspotenziale, die sich aus technischen Möglichkeiten (bspw. Digitalisierung) ergeben und die für die Bedarfe der Gesellschaft (bspw. Flexibilisierung von Arbeitszeit und -ort) genutzt werden können. Damit verbunden sind unter anderem Möglichkeiten zur Kompetenzentwicklung sowie zu weiteren Verbesserungen in der Gestaltung der Belastungs-Beanspruchungs-Situation des Menschen in der Arbeitswelt. In der Normungsroadmap werden mögliche Ansatzpunkte für Aktivitäten der Normung wie auch der Sozialpartner und des Gesetzgebers aufgezeigt.

Die Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen erfolgt meist in Form von Projekten und ist häufig mit Unsicherheiten verbunden. Die zunehmende Anzahl durchgeführter Projekte, flankierender Beratungs- und Forschungstätigkeiten sowie das damit verbundene kumulierte Erfahrungswissen erlauben es, Leitlinien zur erfolgreichen Umsetzung von Digitalisierungsprojekten abzuleiten. Sie sind im Beitrag als „Zehn Gebote für Digitalisierungsprojekte“ formuliert und umfassen Betrachtungen der Wirtschaftlichkeit ebenso wie der Ressourcen und der Belegschaft. Die zehn Gebote sind detailliert beschrieben und veranschaulicht. Sie dienen der Orientierung und helfen Unternehmen, die Chancen, die innovative Technologien bieten, durch eine strukturiertere Projektdurchführung und Implementierung früher gewinnbringend nutzen zu können.

Der Fachausschuss „Arbeitswelt Industrie 4.0“ der VDI-Gesellschaft für Mess- und Automatisierungstechnik hat sich mit der Erstellung dieser Richtlinie der Aufgabe angenommen, Unternehmen eine Unterstützung zu bieten, im Zuge der Digitalen Transformation die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und auszubauen, indem Arbeit lernförderlich gestaltet wird und so die Kompetenzen aller Beschäftigten der Dynamik des ständigen Wandels stetig angepasst werden können. Die Richtlinie wird voraussichtlich Ende Februar 2021 als öffentlich verfügbares Dokument („Gründruck“) vorliegen. Die Digitale Transformation verändert wie wir leben und arbeiten - und eröffnet gleichzeitig neue Möglichkeiten, wie wir in Zukunft lernen. Idealerweise wird in Zukunft die Arbeit so gestaltet, dass sie gleichzeitig lernförderlich ist und damit lebensbegleitendes und lebenslanges Lernen fördert. Um eine Handlungsempfehlung zu geben, werden in dieser Richtlinie die notwendigen Voraussetzungen für die Einführung und Gestaltung lernförderlicher Arbeit beschrieben. Die Richtlinie wendet sich an alle produzierenden und dienstleistenden Unternehmen. Die Zielgruppe umfasst sowohl Großunternehmen als auch kleine und mittlere Unternehmen. Insbesondere richtet sie sich an Erstausrüster wie Maschinenhersteller, Mensch-Technik-Interaktions-Designer, Automatisierer, Intermediäre wie Interessenvertreter, Verbandsingenieure, Sozialpartner, Arbeitswirtschaftliche Vereinigungen, Fachverbände, Kammern sowie Weiterbildungsanbieter und Berater. In produzierenden und dienstleistenden Unternehmen adressiert sie beispielsweise Team-, Gruppen- und Hauptverantwortliche innerbetrieblicher Abteilungen wie Personal, Produktion, Industrial Engineering, Produktions-IT, Geschäftsführung und Interessensvertreter.

Digitalisierung, Industrie 4.0 und künstliche Intelligenz (KI) bieten Unternehmen neue Chancen, um Produkte, Dienstleistungen und Leistungserstellungsprozesse zu gestalten und ihre Produktivität und damit Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern. Gleichzeitig führen die damit verbundenen Veränderungen in der Arbeitswelt aber auch zu veränderten Rahmenbedingungen, Strukturen und Anforderungen. Um diesen Veränderungen gerecht zu werden, müssen bisherige Ansätze des Produktivi-tätsmanagements an die neuen Bedingungen angepasst werden. Nur so kann ein produktivitätssteigernder und damit erfolgreicher Einsatz neuer Technologien und digitaler Wandel hin zur vernetzten Produktion in einer Industrie 4.0 sichergestellt werden. Dieser Beitrag beschreibt die neuen Anforderungen an das Produktivitäts-management und gibt eine Handlungsempfehlung, wie dies in digitalisierten und vernetzten Arbeitswelten der Zukunft erfolgreich gestaltet und praktisch umgesetzt werden kann.

Die Einführung hybrider Geschäftsmodelle erfordert neben der technischen Umsetzung auch einen Veränderungsprozess innerhalb der Organisation, welcher sich mit Maßnahmen der Organisationsentwicklung begleiten lässt. Dabei entstehen neue Anforderungen und Aufgaben für Beschäftigte und Führungskräfte. Die Kollaboration und Kooperation innerhalb und zwischen Abteilungen verändert sich und auch die Anpassung geeigneter Führungsstrukturen und Prozesse ist von zentraler Bedeutung für die erfolgreiche Etablierung hybrider Geschäftsmodelle. Im Rahmen des Forschungsprojekts AnGeWaNt wird in drei Betrieben, welche bisher ausschließlich physische Produkte verkauft haben, jeweils in einem Pilotbereich ein hybrides Geschäftsmodell eingeführt. In einem der Betriebe (Maschinenbauunternehmen) wird zusätzlich untersucht, welche Veränderungen und Herausforderungen sich durch das hybride Geschäftsmodell für Zusammenarbeit und Führung ergeben sowie anhand welcher Methoden und Maßnahmen diese erfolgreich bewältigt werden können. Im Beitrag werden sowohl die bereits vorliegenden Ergebnisse und Methoden als auch die aktuell in der Entwicklung befindlichen Instrumente zur erfolgreichen Steuerung des Organisationsentwicklungsprozesses bei der Einführung hybrider Geschäftsmodelle vorgestellt.

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt „APRODI – Arbeits- und prozessorientierte Digitalisierung in Industrieunternehmen“ setzte sich zum Ziel, neue Wege der Gestaltung von betrieblichen Informationsräumen und IT-unterstützten Arbeitssystemen zu erproben. Dabei sollten die jeweilige Ausgangssituation und Kultur des Unternehmens, vorhandene und bewährte technische Systeme und die Voraussetzungen, Möglichkeiten und Interessen der Mitarbeitende gleichermaßen berücksichtigt werden. Grundlegend war die Orientierung an einem soziotechnischen Systemverständnis. Die Erkenntnisse aus dem Projekt, empfehlenswerte Vorgehensweisen und Instrumente zur Gestaltung von betrieblichen Digitalisierungsprozessen stehen anderen Unternehmen in einer Toolbox zur Verfügung.

Die Digitalisierung und ihre Potenziale für die Arbeitsgestaltung werden in diesem einleitenden Überblicksbeitrag kurz umrissen. Vor diesem Hintergrund werden der Förderschwerpunkt „Arbeit in der digitalisierten Welt“ und seine Begleitung durch das Projekt TransWork beschrieben. Die damit verbundene Strukturierung der ins-gesamt 29 begleiteten Projekte in Schwerpunktgruppen wird erläutert und die Schwerpunktgruppe „Produktivitätsmanagement“ näher dargestellt. Schließlich werden das vorliegende Werk und der handlungsleitende Aufbau der Beiträge aus der Schwerpunktgruppe beschrieben: vom praktischen Anwendungsbeispiel über ein schrittweises Vorgehen bis hin zu zentralen Ergebnissen und Lessons Learned.

Digitalisierung und Industrie 4.0 bzw. die damit verbundenen Transformations­prozesse begleiten die Unternehmen nun bereits seit einigen Jahren. Zeitgleich wurden am ifaa mehrere Befragungen zum jeweils aktuellen Entwicklungs­stand sowie umfangreiche Forschungs­arbeiten zur Hebung der damit verbundenen Potenziale durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Arbeiten sind in der vorliegenden ifaa-Publikation „Produktivität steigern – Erfolgreich mit Digitalisierung und Produktivitäts­management 4.0“ zusammen­gefasst. Die Broschüre ergänzt damit die beiden bisherigen ifaa-Publikationen zum Thema „Produktivität steigern“ um den Aspekt der Digitalisierung. Dabei werden Entwicklungs­trends in der Metall- und Elektro­industrie aufgezeigt, Beispiele aus der Praxis vorgestellt und das Vorgehen des Produktivitäts­managements 4.0 beschrieben. Darüber hinaus stehen ergänzende Hilfen kostenfrei zur Verfügung und sind verlinkt. Dazu zählen eine umfangreiche Beispiel­sammlung ebenso wie vertiefende Informationen zum Produktivitäts­management 4.0 in einem Springer-Buch (kostenlos als eBook).

Im Projekt „AnGeWaNt – Arbeit an geeichten Waagen für hybride Wiegeleistungen an Nutzfahrzeugen“ werden neue Geschäftsmodelle für datenbasierte Zusatzleistungen und die hybride Wertschöpfung entwickelt. Die zur Umsetzung dieser Geschäftsmodelle erforderlichen Veränderungen an Organisationsstrukturen, in der Zusammenarbeit und bei Kompetenzbedarfen werden systematisch identifiziert und ganzheitlich gestaltet.

In diesem Open-Access-Buch sind aktuelle Praxisbeispiele und Handlungsempfehlungen zur Gestaltung von Arbeit und Produktivität in der digitalisierten Welt beschrieben. Die Beispiele wurden von Unternehmen und wissenschaftlichen Instituten in mehreren Forschungsprojekten entwickelt und in der Praxis erprobt. Jedes Praxisbeispiel umfasst konkrete Bedarfe und Ziele, ein schrittweises Vorgehen, die Auswirkungen auf die Arbeitsgestaltung und die Produktivität sowie die zu beachtenden Erfolgsfaktoren. So sind aktuelle Gestaltungslösungen für Unternehmen beschrieben, die die Potenziale der Digitalisierung für die Arbeitswelt und das Produktivitätsmanagement praxisnah aufzeigen.

Since latest the presentation of the concept of Industry 4.0 digitalization is increasingly implemented in industry and especially in production industry. Along with this development the availability and handling of data in production enterprises have been improved and are still objective of further improvements. Additionally, data are the basis for implementing artificial intelligence and using its potentials for many purposes. One of these can be supporting employees completing their tasks. Both, digitalization, and artificial intelligence lead to changes in work design, work processes and organizational structures. Thus, they also have an impact on occupational safety and health and require identifying and assessing the consequences for the physical and mental health of employees. The risk assessment is an essential part of occupational safety and health. It has to be performed for instance in case that new machines or devices will be procured. Further questions in this context concern possibly arising fears of employees, having little experience with new technologies, or the fit of existing and required skills for new technologies. Structured by informational and energetic types of work as well as the design areas technology, organization, and personnel the opportunities of digitalization and artificial intelligence are described within this contribution. Equally, the impact on occupational safety and health is discussed. Finally, the implementation of digitalization and artificial intelligence is outlined and an outlook on future standardization activities is given.

Digitalization is a process that started already years ago and shows increasing dynamics. Since latest the year 2011 – when the vision of Industry 4.0 was presented – digitalization dynamics increase also in production industry. Simultaneously, manifold and partially far reaching expectations on the digitalization’s impact on productivity and its management as well as on employees and work design came up. To gain information on the current state of digitalization as well as the related experiences and expectations three studies have been conducted by ifaa in the years 2015, 2017 and 2019 in the German metal and electrical industry. Now integrated analyses of these studies and especially of some replicated questions have been conducted to recognize development tendencies and gain further knowledge on the digitalization’s development. In this way, several development tendencies were found, and assumptions were derived for explaining them. These include expectations on productivity gain, importance of digitalization for selected fields of application, the use of lean methods and holistic approaches as well as the impact on employees, their number, and their flexibility.

Mit dem Ziel einer Produktivitätserhöhung werden Smart Devices zunehmend zur Unterstützung auf Shopfloor-Ebene eingesetzt. Um langfristig den größtmöglichen Nutzen aus solchen Systemen zu ziehen, besteht eine wesentliche Voraussetzung darin, die Akzeptanz dieser durch die Beschäftigten sicherzustellen. Im Projekt AWA werden unter anderem Anwendungsbeispiele zum Einsatz von Smart Devices erhoben und auf die Frage hin untersucht, wie sich die Tätigkeiten der Beschäftigten verändert haben und welche Faktoren als besonders erfolgskritisch bei der Umsetzung gesehen wurden. Noch mehr als die technische Umsetzung wurde in den bisherigen Gesprächen die Akzeptanz durch die zukünftigen Anwender als wesentlich herausgestellt. Um diese Akzeptanz zu gewährleisten, wurden die zukünftigen Nutzer frühzeitig eingebunden, beispielsweise durch den Aufbau von Prototypen, die Auswahl von Promotoren aus dem zukünftigen Nutzerkreis und das Aufzeigen eines konkreten Nutzens für den einzelnen Beschäftigten.

Digitalisierung und damit die Vernetzung von Maschinen und Daten in Echtzeit ermöglichen Unternehmen mit sogenannten Smarten Services zusätzliche Wertschöpfung zu erzielen. Im Zuge der Hybridisierung ergeben sich vielfach Veränderungen in den Unternehmen. Die Veränderung von Arbeitsaufgaben bedingt, dass neue Kompetenzbedarfe entstehen. Der Beitrag beleuchtet die wesentlichen Veränderungen und Kompetenzbedarfe im Vertriebsbereich von Anwenderunternehmen aus einem praxisnahen Forschungsprojekt.

Flexible Arbeitsformen bieten Unternehmen Chancen, auf unvorhergesehene Ereignisse rasch zu reagieren und können zur Produktivitätssteigerung und zur Fachkräftesicherung beitragen. Die Chancen mobilen, zeitflexiblen Arbeitens werden bisher allerdings überwiegend im administrativen Bereich genutzt. Im Rahmen des Verbundprojekts „MofAPro – mobiles und zeitflexibles Arbeiten in der Produktion von KMU der ostdeutschen Metall- und Elektroindustrie“ erforscht ein Konsortium die technischen und betrieblichen Flexibilisierungsmöglichkeiten im Produktionsbereich. In diesem Beitrag werden das Projekt und Möglichkeiten zur Analyse betrieblicher und technischer Rahmenbedingungen in den Betrieben vorgestellt.

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.

Digitalization and the increasing technical possibilities of networking machines and products as well as the use of large amount of data in the hole production process offer companies the opportunity to establish new, so-called hybrid business models. This enables them to provide customers data-driven, smart services in addition to their physical products, create more value and strengthen their competitiveness. The hybridization of value creation is accompanied by numerous changes and new competence requirements in companies, which need to be shaped socio-technically. In the AnGeWaNt project, such hybrid business models were developed and implemented in three companies. The article describes the approach to analyzing and shaping changes and competence requirements that arise in companies as a result of digitalization and hybridization.

Mit der zunehmenden Digitalisierung haben die Verfügbarkeit und Aktualität von Daten und Informationen in Unternehmen zugenommen und bilden eine wesentliche Grundlage für den Einsatz Künstlicher Intelligenz. Die Nutzung Künstlicher Intelligenz ist in den Unternehmen bedarfsgerecht zu gestalten. Dies betrifft die Unterstützung menschlicher Arbeit (ob informatorischer oder energetischer Art) genauso wie den erforderlichen Einführungsprozess.

Die Digitalisierung ist mittlerweile in nahezu allen gesell­schaft­lichen Bereichen erkennbar und entwickelt sich meist sehr dynamisch. Die damit verbun­denen Auswirkungen auf Unternehmen und Beschäftigte wurden in drei Erhebungs­zeit­räumen (2015, 2017, 2019) durch Befragungen von Fach- und Führungs­kräften der deutschen Metall- und Elektroindustrie erhoben. Die Studien enthalten unter anderem replizierte Fragen, sodass sich Ent­wick­lungs­trends ableiten lassen. Untersucht wurden insbesondere die Auswirkungen auf das Produktivitäts­management und die damit zusam­men­hängenden Veränderungen der Arbeitswelt. Unter anderem zeigt sich, dass der erwartete Produktivitäts­zuwachs durch die Digitalisierung im Zeitverlauf zugenommen hat. Zudem wird deutlich, wie sich Aktivitäten zur Durchführung von Digitalisierungs­maßnahmen verändert haben. Darüber hinaus gab die Mehrzahl der Befragten an, dass die Flexibilität der Beschäftigten in allen untersuchten Dimensionen (inhaltlich/fachlich, zeit­lich, räumlich) durch den Ein­fluss der Digitalisierung angestiegen ist. Im Beitrag werden ausgewählte Studien­ergebnisse beschrieben, einer integrierten Betrachtung unterzogen und Entwicklungs­tendenzen abgeleitet. Zudem werden sie den Ergebnissen weiterer Studien gegen­über­gestellt.

Die Normungsroadmap Industrie 4.0 ist ein ,lebendes‘ Kommunikationsdokument von DIN und DKE und bietet in regelmäßig aktualisierten Ausgaben eine Übersicht über aktuelle Aktivitäten in Normung und Standardisierung, identifiziert Normungsbedarfe und gibt aus Sicht der deutschen Akteure Empfehlungen an die internationalen Normungsorganisationen.

Es existieren zwar vielfältige Unterstützungstools in analoger und digitaler Form, die von den betrieblichen Akteuren genutzt werden (können); diese Checklisten, Handlungshilfen etc. adressieren aber in der Regel nur ein relevantes Thema von vielen bei der Einführung
von mobiler Arbeit, die es zu bewältigen gilt.Vor diesem Hintergrund hat das ifaa ein Rahmenkonzept entwickelt, das die ganzheitliche
Gestaltung und Einführung mobiler Arbeit in den Blick nimmt und die Betriebe bei der Einführung mobiler Arbeit unterstützt.

Die Praxisbroschüre „Arbeits- und prozessorientiert digitalisieren“ entstand im gleichnamigen Projekt APRODI und bündelt die Erfahrungen aus einer dreijährigen Erprobung in fünf Industrieunternehmen. Im Rahmen des APRODI-Projekts haben fünf Unternehmen und vier Institutspartnerschaften neue Wege erforscht, Digitalisierungsprozesse orientiert am Zusammenspiel von Technik, Organisation und Mensch zu gestalten. Ihr Credo: Digitalisierung gelingt, wenn alle am Prozess Beteiligten ihr Wissen und ihre Erfahrungen einbringen und die Veränderungen mitgestalten können! In der Praxisbroschüre werden erprobte betriebliche Vorgehensweisen und Methoden vorgestellt, ergänzt durch Einschätzungen und Erfahrungsberichte der Praxispartnerinnen und -partner.

Vielerorts herrscht noch Unklarheit über die „richtige“ Durchführung von Digitalisierungsprojekten. Deshalb werden im Beitrag Leitlinien zur erfolgreichen Umsetzung von Digitalisierungsprojekten beschrieben. Sie sind aus den Erfahrungen verschiedener Praxisprojekte abgeleitet und umfassen Betrachtungen der Wirtschaftlichkeit ebenso wie der Belegschaft und der Ressourcen. Als "Zehn Gebote für Digitalisierungsprojekte" strukturiert dienen sie dazu, Akteure in der betrieblichen Praxis zu unterstützen.

Zu viele Informationen und Daten führen zu unnötiger Arbeits-, Kosten- und Umweltbelastung. Im Sinne von mehr Nachhaltigkeit, sollte ein schlankes Informationsmanagement das Ziel sein, bei dem nur wirklich benötigte und wertschöpfende Informationen und Daten erzeugt, weitergeleitet, verarbeitet und gespeichert werden. Ein Ansatz hierzu ist „Lean Information Management“. In dem Faktenblatt werden die aktuelle Situation bei der Information und Kommunikation in Betrieben sowie Nutzen und Potenziale eines Lean Information Managements für Produktivität, Umwelt und Arbeitsbedingungen dargestellt.

Nachhaltigkeit beschreibt die auf eine positive Zukunftsperspektive ausgerichtete Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Gesellschaften, Institutionen oder Unternehmen. Dazu müssen Ziele, Maßnahmen und Handlungen hinsichtlich ihrer ökologischen, ökonomischen, sozialen sowie technologischen Folgen gleichrangig bewertet werden. Nur so können die Existenz und der Fortbestand von Unternehmen und Gesellschaften langfristig gesichert werden. In dem Faktenblatt werden Bedeutung, Notwendigkeit, Situation und Umsetzung von Nachhaltigkeit auf gesamtwirtschaftlicher und betrieblicher Ebene übersichtlich dargestellt.

Ein „New Industrial Engineering“ berücksichtigt technologische, ökonomische, ökologische und soziale Aspekte der Arbeits- und Unternehmensgestaltung. In dem Faktenblatt werden Ziele, Aufgaben, Handlungsfelder und Ansätze für die praktische Einführung und Umsetzung eines New Industrial Engineering unter Berücksichtigung der Anforderungen neuer Arbeitswelten dargestellt.

Robotic Process Automation (RPA) beschreibt die Automatisierung von manuellen IT-Prozessen mit Hilfe sogenannter „Software-Roboter“. Durch eine Software werden dabei vorher manuell über Benutzerschnittstellen in vorhandenen IT-Systemen durchgeführte Tätigkeiten automatisiert. Aufgrund der vielseitigen Einsetzbarkeit in unterschiedlichen Branchen und Unternehmensbereichen sowie der großen Verbesserungspotenziale bei gleichzeitig geringem Investment, steigt die Nachfrage nach RPA-Lösungen. Das Faktenblatt vermittelt anschaulich die Grundlagen, Voraussetzungen, Anwendungsgebiete, Vor- und Nachteile sowie Potenziale für Unternehmen durch RPA.

Im Rahmen des Forschungsprojektes AnGeWaNt haben sich drei mittelständische Betriebe mit den Forschungspartnern ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e. V., der ZENIT GmbH und der PTB – Physikalisch-technische Bundesanstalt zusammengetan, um die Einführung hybrider Geschäftsmodelle zu erforschen und Good-Practice-Beispiele sowie Methodenbaukästen auch für die Nutzung in anderen Betrieben zu entwickeln. Neben der Zusammenstellung verschiedener Methodenstorys zur Entwicklung hybrider Geschäftsmodelle wird untersucht, welche Anforderungen die Einführung eines neuen Geschäftsmodells an die Kompetenzen der Führungskräfte und Beschäftigten sowie auch an die Art und Weise der Zusammenarbeit und Führung stellt.

Digitalization, artificial intelligence (AI) and in particular increased availability of data enables companies to develop new or changed business models and generate additional revenues. In order to use these potentials successfully, the implementation of hybrid business models and new technologies often also requires a change in the existing management and corporate culture. Nevertheless, many companies neglect to accompany technological changes by developing the skills of managers and employees. Therefore, the Institute of Applied Industrial Engineering and Ergonomics conducted a Germany-wide online survey of specialists and executives (n=178) to analyze the status quo and the requirements for personal development and leadership of companies from the German metal and electrical industry.

Die digitale Transformation verändert unsere Gesellschaft und Arbeitswelt. Unternehmen stehen so verstärkt vor der Herausforderung, ihre aktuellen Geschäftsmodelle auf ihre Zukunftsfähigkeit hin zu überprüfen und die neuen Möglichkeiten und Chancen der Digitalisierung dafür zu nutzen, sich auf das gewandelte Anspruchsverhalten der Kunden mit neuen, veränderten oder ergänzenden Geschäftsmodellen einzustellen. Die Nutzung der Potenziale der Digitalisierung wird dabei als ein wesentlicher Faktor zur Erhaltung und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen gesehen.

Das Projekt »AnGeWaNt — Arbeit an geeichten Waagen für hybride Wiegeleistungen an Nutzfahrzeugen« erforscht die Potenziale der Digitalisierung im Hinblick auf hybride Geschäftsmodelle, Dienstleistungsangebote und Realisierungsmöglichkeiten hoheitlicher Eichprozesse sowie innovativer Arbeitsgestaltung in der Wägetechnik. Neben der Identifikation von möglichen unternehmensspezifischen hybriden (Dienst-)Leistungen wurden in der ersten Projektphase in und mit den beteiligten Unternehmen Geschäftsmodelle entworfen. Es wurden Leitfäden zur Entwicklung von hybriden Geschäftsmodellen sowie Empfehlungen zur Wahl der richtigen Methode erstellt. Ergänzend zu den Geschäftsmodellen werden entsprechende organisatorische Strukturen und Arbeitsabläufe konzipiert. Dieser Beitrag erläutert anhand eines Beispiels, wie ein organisierter Prozess der Überprüfung bestehender Strukturen hinsichtlich der Anwendbarkeit bei zukünftigen Anforderungen (durch neue Geschäftsmodelle) aussehen kann. Ziel ist es, mit den Projektpartnern unterschiedliche Zustände möglicher Geschäftsmodelle in einem Beispiel »durchzuspielen«, um notwendige Veränderungen von Organisations- und Arbeitsstrukturen in den beteiligten Unternehmen vorbereiten zu können.

Systematisch erforscht das ifaa die vielfältigen Chancen der Digitalisierung für die Produktivitätsentwicklung. Dazu gehört es auch, den Umsetzungsstand und die Einschätzungen zur weiteren Entwicklung in den Unternehmen zu erfassen. Nach einer ersten Unternehmensbefragung im Jahr 2015 folgten zwei weitere in den Jahren 2017 und 2019. Die Ergebnisse bieten nicht nur jeweils aktuelle Erkenntnisse, sondern lassen auch Entwicklungstendenzen erkennen.

Zu Arbeit in der digitalisierten Welt forschten in 29 Verbundprojekten 69 Forschungseinrichtungen gemeinsam mit 89 Unternehmen drei Jahre lang. Die dabei entwickelten Praxisbeispiele sollten ursprünglich bei einer großen Transferveranstaltung Anfang März in Köln präsentiert werden. Leider entfiel diese Veranstaltung aufgrund der Coronakrise. Dieser Beitrag gibt einen kleinen Überblick darüber, was an diesen Tagen vorgestellt worden wäre.

Die Digitalisierung ermöglicht eine umfassende Nutzung von Informationen und erlaubt unter anderem eine Hybridisierung der Wertschöpfung. Die Umsetzung entsprechender hybrider Geschäftsmodelle erfordert Veränderungen an bestehenden Unternehmensprozessen und ist arbeitswissenschaftlich zu gestalten und zu begleiten. Dies wird am Beispiel des Projekts AnGeWaNt beschrieben. Dazu wird die Entwicklung hybrider Geschäftsmodelle skizziert und dargestellt, welche Veränderungen für deren Nutzung notwendig sind. Dies reicht von Anpassungsbedarfen an Organisationsstrukturen über Führung und Zusammenarbeit bis hin zur Ermittlung von Kompetenzbedarfen.

Das Produktivitätsmanagement entwickelt nicht nur Unternehmen weiter, sondern auch sich selbst. So werden immer wieder neue Möglichkeiten zur Optimierung des Produktivitätsmanagements aufgegriffen und zielgerichtet eingesetzt. Dazu zählt auch die Digitalisierung — sie trägt wesentlich dazu bei, die Verfügbarkeit von Informationen zu steigern, ihre Handhabung zu vereinfachen und Produktivitätsstrategien zu verändern. Zur Frage, wie die damit verbundenen Potenziale in der deutschen Metall- und Elektroindustrie eingeschätzt und genutzt werden, hat das ifaa bereits in den Jahren 2015 und 2017 Studien durchgeführt. In der vorliegenden Befragung wurden alle Wirtschaftsbereiche eingeschlossen.

Digitalization changes the handling of data and information by offering new and extended opportunities for collecting, transferring, evaluating and exploiting information. This allows increases in effectiveness and efficiency and also opens new opportunities for productivity management. To analyze how these opportunities are used in the German industry and which potential for further development is estimated, the Institute of Applied Industrial Engineering and Ergonomics conducted an online survey querying specialists and managers in the year 2019. Partial results for the German metal and electrical industry are described and discussed in this contribution. They prove the increasing use of digitalization and the related expectations within this significant industrial branch.

Der Einsatz sowohl informatorischer als auch physischer Assistenzsysteme in der Produktion sowie in produktionsnahen Bereichen verändert die Arbeit der Beschäftigten. Die Veränderung der Tätigkeiten führt zu der Frage, ob und wenn ja, welche Auswirkungen dies auf die Arbeitsanforderungen hat und welche Maßnahmen ggf. zu ergreifen sind, um die Mitarbeiter zu befähigen, diese Systeme im Betrieb anzuwenden. Im Projekt AWA werden anhand von Experteninterviews unterschiedliche Anwendungen solcher Systeme erhoben und die Auswirkungen der Einführung auf Organisation und Beschäftigte untersucht. Eine Zwischenauswertung der bisher erhobenen Anwendungsbeispiele zeigt, dass insbesondere Nebentätigkeiten reduziert werden konnten und die Beschäftigten einen höheren Anteil ihrer Arbeitszeit wertschöpfenden Tätigkeiten widmen. Die fachlichen Anforderungen sind teilweise aufgrund der Unterstützung gesunken, größtenteils wurde jedoch keine Veränderung festgestellt. Darüber hinaus gilt der Einbezug der späteren Nutzer der Systeme bei der Konzeption und Ausgestaltung als wesentlicher Erfolgsfaktor für die spätere Akzeptanz.

Digitalisierungs-Reifegradmodelle unterstützen dabei, die aktuelle Situation einer Organisation oder eines Unternehmens hinsichtlich der digitalen Transformation zu beschreiben, geeignete Entwicklungsmaßnahmen abzuleiten und deren Wirkung zu bewerten. Inzwischen existiert eine große Vielfalt an Modellen zur Bestimmung des „digitalen Reifegrades“. Die darin bewerteten Kriterien berücksichtigen jedoch nicht immer die unternehmensspezifische Situation und Strategie. Deshalb kann es für Unternehmen sinnvoll sein, ein eigenes Reifegradmodell zu entwickeln. In diesem Beitrag werden Entwicklung und Anwendung eines betriebsspezifischen Reifegradmodells beschrieben. Die Umsetzung erfolgte im Rahmen des Verbundprojektes „Arbeits- und prozessorientierte Digitalisierung in Industrieunternehmen (APRODI)“.

The article describes a dialogue-oriented concept for analyzing future competence requirements for establishing new business models. The concept has been tested within three German small and medium enterprises. Based on the results it is pos-sible to develop strategies for building up skills the enterprises will need in future. In this context, it should be noted that competence gaps on the customer side can counteract the successful establishment of new business models. A consideration of this aspect as well as possible solution approaches, which were compiled in workshops with three pilot enterprises, will be presented.

Im Kontext der industriellen Produktion gewinnt die kollaborierende Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter zunehmend an Bedeutung. Die Implementierungsphasen erfordern die Analyse differenter Bereiche sowie eine strukturierte Vorgehensweise. Im Kontext der Implementierung richtet dieser Beitrag seinen Schwerpunkt auf die Darstellung von Herausforderungen sowie einem strukturierten und praxisnahen Vorgehen zur Auswahl von geeigneten Arbeitsplätzen.

Die Debatten und Diskussionen rund um den Megatrend der rasant voranschreitenden Technologisierung lassen unzählbare Begriffe entstehen. Einer der markantesten ist der Begriff »Industrie 4.0«. Im Kontext der Diskussionen um »Viernull« sind viele Begriffe entstanden, die nicht nur der aktuellen Entwicklungsstufe der Industrie oder den Arbeitsformen der Zukunft, sondern auch Wörtern wie Führung den Anhang »4.0« verschafft. Damit soll verdeutlicht werden, dass auch in diesen Bereichen Anpassungen erforderlich sind, um den Veränderungen in der Arbeitswelt begegnen zu können.

Univ.-Prof. Dr. phil. habil. Dr. phil. h. c. Carl Friedrich Gethmann ist ein deutscher Philosoph. Gethmann lehrte an der Universität Duisburg-Essen. Er war Direktor der Europäischen Akademie zur Erforschung von Folgen wissenschaftlich-technischer Entwicklungen in Bad Neuenahr-Ahrweiler GmbH und ist aktuell Professor für »Wissenschaftsethik« am Forschungskolleg »Zukunft menschlich gestalten« der Universität Siegen. Professor Gethmann ist seit 2013 Mitglied im Deutschen Ethikrat und ordentliches Mitglied der Akademie der Technikwissenschaften, acatech. Seine Schwerpunkte sind Sprachphilosophie, Argumentationstheorie, Logik, Phänomenologie sowie angewandte Philosophie. Mit Carsten Seim sprach er über Chancen und Risiken der Digitalisierung.

Der verstärkte Einzug digitaler Technologien und 4.0-Prozesse führt zu einer Veränderung unserer bisherigen Arbeitsweise (Janda & Guhlemann 2019). Konkret kann zum Beispiel die Nutzung von Assistenzsystemen sowohl bei energetischen (Terstegen & Sandrock 2018) als auch informatorischen (Apt et al. 2018) Tätigkeiten unterstützen. Darüber hinaus ermöglichen digitale Technologien und die Verbesserung der technischen Infrastruktur orts- und zeitflexibles Arbeiten, das einen wichtigen Beitrag zur besseren Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben leistet. Die mit der Digitalisierung einhergehenden geänderten Arbeitsformen und Rahmenbedingungen können auf der anderen Seite neue bzw. veränderte Belastungsfaktoren mit sich bringen. Diese gilt es im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung zu erfassen und hinsichtlich ihres Gefährdungspotenzials zu bewerten. Im Rahmen des Projekts AWA – Arbeitsaufgaben im Wandel – werden anhand von leitfadengestützten Interviews Aussagen darüber abgeleitet, welche Veränderungen sich hinsichtlich Qualifikation, Kompetenz und Belastung bei und nach der Ein-führung von Technologieanwendungen ergeben haben. Erste Ergebnisse, die den Schwerpunkt Arbeits- und Gesundheitsschutz betreffen, werden im vorliegenden Artikel beschrieben.

Prof. Dr.-Ing. habil. Sascha Stowasser, Direktor des ifaa, stellt in seinem Geleitwort für die Fachzeitschrift Arbeit und Arbeitsrecht die Auswirkungen der Künstlichen Intelligenz (KI) auf die Arbeitswelt dar.

In dem Forschungs- und Entwicklungsprojekt APRODI – Arbeits- und prozessorientierte Digitalisierung in Industrieunternehmen erarbeiten und erproben fünf Industriebetriebe gemeinsam mit dem APRODIForscherteam praxistaugliche betriebliche Vorgehensweisen und Methoden, die den betrieblichen Digitalisierungsprozess unterstützen – also die Gestaltung, Einführung, Anwendung und Weiterentwicklung digitaler Lösungen. Dabei werden die Möglichkeiten, die Digitalisierung und Vernetzung bietet, genutzt, um effizientere Abläufe und optimierte Produkte und Services zu gestalten. Die Vorgehensweise im Projekt orientiert sich an den Prinzipien soziotechnischer Arbeits- und Systemgestaltung. Der Grundgedanke ist, dass technische, organisatorische und menschbezogene Aspekte der Arbeitssystemgestaltung gleichermaßen berücksichtigt werden und jeweils ihren eigenen Stellenwert haben. Wo immer es möglich war, wurden im Projekt Hilfsmittel eingesetzt, die die Prinzipien des soziotechnischen Ansatzes unterstützten. So wurden die Beschäftigten nicht nur über die Digitalisierungsprozesse informiert, sondern auch an der Gestaltung des zu digitalisierenden Arbeitssystems beteiligt. Darüber hinaus wurden die Kompetenzen und Ideen der Beschäftigten im Gestaltungsprozess angemessen berücksichtigt, um eine möglichst aufgabengerechte Organisation und technische Unterstützung ihrer Arbeitstätigkeit zu erreichen. In dem Beitrag wird ein multimediales Transferinstrument vorgestellt, mit dem die wesentlichen Ergebnisse des Projekts zusammengefasst, die im Projekt eingesetzten Vorgehensweisen, Hilfsmittel und Methoden dargestellt und Informationen zu deren Einsatzmöglichkeiten und Anwendung gegeben werden. Ergänzend dazu umfasst das Instrument die Einschätzungen und Erfahrungsberichte der Praxispartner zu den Entwicklungsarbeiten im Projekt. Ziel ist es, damit einen Weg der soziotechnischen Digitalisierung aufzuzeigen und anderen Unternehmen zu helfen, den eigenen Digitalisierungsprozess erfolgreich nach diesen Prinzipien zu gestalten.

Ursprünglich für militärische und medizinische Anwendungen konzipiert, werden Exoskelette zunehmend auch für den Einsatz in der Produktion, Montage und Logistik interessant. Exoskelette haben das Potenzial, die durch Heben und Tragen schwerer Lasten und einseitige Körperhaltungen verursachte physische Belastung des Menschen zu reduzieren. Dadurch können Exoskelette dazu beitragen, die Arbeits- und Leistungsfähigkeit von Beschäftigten an Produktionsarbeitsplätzen zu erhalten bzw. auch leistungsgewandelte Personen wieder in den Arbeitsprozess zu integrieren. Mit dem Einsatz von Exoskeletten sind allerdings auch Herausforderungen verbunden, insbesondere im Bereich des Arbeitsschutzes und der Arbeitsplanung. Der Beitrag gibt hierzu einen Überblick.

In der Broschüre wird der Stand der Forschung und Anwendung im Förderschwerpunkt dargestellt. Dazu werden die Vorgehensweisen innerhalb der Projekte, erste Anwendungsbeispiele und bisherige Ergebnisse aufgezeigt, die bereits wertvolle Anregungen für die betriebliche Arbeitsgestaltung liefern.

Traceability bezeichnet die Rückverfolgbarkeit von Produkten und Prozessen. Sie ist für Produzenten eine Voraussetzung, um Kostenrisiken durch fehlerhafte Produkte zu reduzieren. Darüber hinaus können noch weitere Nutzenpotenziale erschlossen werden. Traceability kann zudem als Basis für die Realisierung von Industrie 4.0 genutzt werden. Das Faktenblatt vermittelt Grundlagen, Bausteine sowie Nutzenpotenziale von Traceability und gibt Hinweise für eine erfolgreiche Gestaltung.

Digitalisierung, Industrie 4.0 und künstliche Intelligenz (KI) bieten Unternehmen neue Chancen Produkte, Dienstleistungen und Leistungserstellungsprozesse zu gestalten und ihre Produktivität und damit Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern. Gleichzeitig führen die damit verbundenen Veränderungen in der Arbeitswelt aber auch zu veränderten Rahmenbedingungen, Strukturen und Anforderungen der Leistungserstellung. Diese äußern sich auch in einer Verschiebung von Tätigkeits- und Kostenstrukturen. Um diesen Veränderungen gerecht zu werden, müssen bisherige Ansätze des Produktivitätsmanagements an die neuen Bedingungen angepasst werden. Nur so kann ein produktivitätssteigernder und damit erfolgreicher Einsatz neuer Technologien und digitaler Wandel zur vernetzten Produktion systematisch sichergestellt werden. Der Beitrag beschreibt den Ansatz eines „ganzheitlichen Produktivitätsmanagements“, der die veränderten Anforderungen und Rahmenbedingungen in digitalisierten und vernetzten Arbeitswelten der Zukunft berücksichtigt.

Digitale Technologien und selbstlernende Software (inkl. Künstliche Intelligenz, KI) verändern die Art und Weise, wie wir in Zukunft arbeiten werden. Dies stellt viele Betriebe vor die Herausforderung, neuartige Lösungen und Maßnahmen für eine produktive, sichere und gesundheitsgerechte Arbeitsgestaltung mit KI zu generieren und umzusetzen. In diesem Beitrag werden erste Beispiele sowie zwei konkrete Instrumente zur Nutzung von KI für eine produktive und präventive Arbeitsgestaltung vorgestellt.

Die aktuelle Heraus­forderung vieler mittel­ständischer Unter­nehmen besteht darin, durch die Nutzung digitaler Techno­logien Innovations- und Produk­tivitäts­poten­ziale zu erschließen und gleich­zeitig Reibungs­verluste bei der Ein­führung und Nutzung zu vermeiden, die Kompe­tenzen der Mitar­beiter zu ergänzen und weiter­zu­ent­wickeln sowie das tech­nische System so zu gestalten, dass die Arbeit der Beschäf­tigten möglichst optimal unterstützt wird. Vorgehens­modelle haben das Potenzial, mittel­ständische bzw. kleine und mittlere Unter­nehmen (KMU) bei dieser Heraus­forderung strukturiert zu unter­stützen. Im Zuge der zunehm­enden Digitali­sierung der produ­zierenden Industrie („Industrie 4.0“) wurden zahl­reiche Vorgehens­modelle zur Unter­stützung einer systema­tischen Einführung und Umsetzung von Digitali­sierungs­maßn­ahmen entwickelt und veröffent­licht.

Die Möglichkeiten der Digitalisierung für die Gestaltung von Arbeit werden spätestens seit dem Aufkommen des Begriffs »Industrie 4.0« diskutiert. Eine systematische Untersuchung und Erforschung dieser Möglichkeiten erfolgt unter anderem im Förderschwerpunkt »Arbeit in der digitalisierten Welt« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). In diesem Förderschwerpunkt sind insgesamt 29 Verbundprojekte zusammengefasst, in denen jeweils Unternehmens- und Forschungspartner durch das BMBF gefördert werden, gemeinsam forschen, Anwendungen prototypisch umsetzen und in der betrieblichen Praxis erproben. Der gesamte Förderschwerpunkt wird durch das Projekt TransWork begleitet, das einerseits eigene Forschungsarbeiten durchführt und andererseits den Austausch zwischen den 29 Projekten sowie den Transfer aller Ergebnisse unterstützt. Zu diesem Zweck wurden die 29 begleiteten Projekte unter anderem mehreren thematischen Gruppen zugeordnet.

Die zunehmende Verbreitung digitaler Technologien im industriellen Umfeld hat bereits vor Jahren begonnen und weist inzwischen eine hohe Dynamik auf. Im Beitrag werden zunächst die wesentlichen Begriffe von Digitalisierung und Industrie 4.0 erläutert sowie aktuelle Einschätzungen von Unternehmen in Deutschland vorgestellt. Darauf aufbauend werden Potenziale zur Gestaltung der Arbeitswelt 4.0 nach technischen, organisatorischen und personellen Aspekten strukturiert beschrieben. Darüber hinaus wird eine an der Weiterentwicklung des Lean Managements orientierte progressive Vorgehensweise zur Gestaltung des Wandels in Unternehmen präsentiert, die eine schrittweise Nutzung der vielfältigen Möglichkeiten von Industrie 4.0 im Betrieb erlaubt.

Holistic approaches for designing and developing enterprises and production systems are well-proven for years. They are still crucial when digitalization is introduced. Digitalization brings new opportunities regarding the collection, transfer, processing, providing and usage of data. An integrated application of these new opportunities for handling data can support holistic approaches and leads to what is defined as Industry 4.0, Industrial Internet of Things or Smart/Advanced Manufacturing. This contribution emphasizes on describing three basic elements of holistic approaches for managing productivity in production companies: Deriving goals for all management levels, designing work for reaching defined goals and continuous improvement for considering further potentials. The opportunities of digitalization for supporting each of these elements are elaborated in detail. Finally, a holistic implementation of digitalization by the help of a stepwise approach is described which can be supported by a detailed checklist.

Die Digitalisierung führt zur Entstehung vielfältiger Gestaltungsmöglichkeiten für die Arbeitswelt. Damit verbunden sind unterschiedliche Erwartungen und verschiedene Herangehensweisen an ihre Nutzung. Aktuelle Befragungsergebnisse zeigen, dass hohe Produktivitätszuwächse erwartet werden und die Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen meist aus strategischen Gründen erfolgt. Der Wunsch von Unternehmen nach konkreten Beispielen aus der betrieblichen Praxis ist zudem nach wie vor groß. Neben diesen Ergebnissen wird ein Ordnungsund Gestaltungsrahmen mit 170 strukturierten Praxisbeispielen vorgestellt, der diesen Bedarf adressiert. Darüber hinaus wird ein Vorgehensmodell beschrieben, das sowohl die strategische Auswahl von Digitalisierungsmaßnahmen in Unternehmen unterstützt als auch deren Einführung bzw. Umsetzung in der betrieblichen Praxis. Dieses Modell wird durch eine Checkliste ergänzt und umfasst einen Überblick über wesentliche Handlungsfelder der Arbeitsgestaltung.

Digitalisierung kann unter Berücksichtigung betriebsspezifischer Zielstellungen die Produktivität von Unternehmen fördern. Um die Auswahl und Einführung von Digitalisierungstechnologien in Unternehmen zu unterstützen, bieten Beispiele erfolgter Digitalisierungsmaßnahmen eine wichtige Orientierungshilfe. Dieser Beitrag befasst sich mit der Entwicklung eines Konzepts für die Auswahl und Einführung von Digitalisierungstechnologien in die betriebliche Praxis. Das Konzept basiert auf einem Ordnungs- und Gestaltungsrahmen, in dem 122 Digitalisierungsbeispiele strukturiert nach ihrer Wirkung auf die Produktivität, der unterstützten Arbeitsform und der vorwiegend adressierten Stufe der Datenhandhabung eingeordnet sind. Die Diskussion des Ordnungs- und Gestaltungsrahmens zeigte einen Bedarf zu dessen Erweiterung, der im vorliegenden Beitrag aufgegriffen wurde. Zudem wird eine systematische Vorgehensweise zur Planung der Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen in der betrieblichen Praxis skizziert.

Im Beitrag wird der Stand der Forschung und Anwendung der Schwerpunktgruppe „Produktivitätsmanagement“ dargestellt. Es werden im interdisziplinären Austausch Ansätze zur Gestaltung und Umsetzung digital unterstützter Produktivitätsstrategien entwickelt. Dazu werden Einflussfaktoren der Produktivität identifiziert und Kennzahlen definiert. Auf dieser Grundlage werden technologische Ansätze der Digitalisierung mit ihren jeweiligen Chancen und Herausforderungen sowie spezifischen Umset-zungsempfehlungen diskutiert und ausgearbeitet. Dadurch wird der Diskurs zwischen den Einzelvorhaben unterstützt und das Erreichen der jeweiligen Forschungsziele mit neuen Impulsen gefördert.

Rund 90 Experten aus Unternehmen, Verbänden, Gewerkschaft und Wissenschaft trafen sich am 31. Januar 2019 in Berlin, um über die Chancen und Herausforderungen der Arbeitswelt der Zukunft zu diskutieren. Dr. Gerhard F. Braun, BDA-Vizepräsident, brachte eine aktuelle Herausforderung für den Wandel auf den Punkt: »In der digitalen Arbeitswelt ist die starre Arbeitszeitregel völlig aus der Zeit gefallen – für Unternehmen und für Beschäftigte.«

Das Forschungsprojekt »AnGeWaNt – Arbeit an geeichten Waagen für hybride Wiegeleistungen an Nutzfahrzeugen« startete am 18. Januar 2019. Das auf drei Jahre angelegte Projekt dient der Erforschung von Potenzialen der Digitalisierung zur Hybridisierung von Geschäftsmodellen, zur Unterstützung von Eichprozessen (Metrologie) sowie zur innovativen Weiterentwicklung der Arbeitsgestaltung.

Der Artikel beschreibt ein bereits praxiserprobtes und evaluiertes Workshopkonzept als Handlungsansatz zur Einführung neuer Technologien in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU). Besondere Berücksichtigung findet hier die Nutzerzentrierung und die gezielte Ansprache aller Beschäftigten im Betrieb, also vor allem auch derjenigen, die sich nicht per se für neue Technologien interessieren oder diese gar ablehnen. Detailliert werden Vorgehensweise, Herausforderungen und Er-kenntnisse aus den Praxisworkshops beschrieben.

Der Artikel beschreibt Lösungsansätze zur Umsetzung vielfaltsbewusster Personalarbeit mittels moderner Technologien. Damit wird aufgezeigt, wie Diversity-Management und Digitalisierung dabei helfen können, dem Fachkräftemangel zu begegnen. Es wird diskutiert, welche Rolle moderne Technologien spielen können, um mehr Personengruppen bei der Besetzung von Vakanzen zu berücksichtigen, um sich als attraktive Arbeitgeber zu präsentieren und die Fähigkeiten sowie Fertigkeiten einer vielfältigen Belegschaft gewinnbringend einzusetzen. Die Entwicklung der Lösungsansätze erfolgt in den zentralen Bereichen des Personalmanagements.

Prof. Dr. Sascha Stowasser, Direktor des ifaa, begrüßte am 5. Juni anlässlich des ifaa- Fachkolloquiums 2019 in Essen mehr als einhundert Gäste, darunter Fach- und Führungskräfte aus der Unternehmenspraxis und Vertreter und Vertreterinnen von Branchen- und Sozialpartnerverbänden sowie wissenschaftlichen Einrichtungen. Unter dem Titel »Arbeits- und prozessorientierte Digitalisierung« berichteten Industrieunternehmen in entspannter Lounge-Atmosphäre unter dem Dach des Oktogons der Zeche Zollverein über ihre Erfahrungen bei der Entwicklung und Einführung digitaler Lösungen. Sie zogen damit eine Bilanz ihrer bisherigen Forschungs- und Entwicklungsarbeit im Projekt APRODI.

Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) wird der digitalen Transformation bzw. der Industrie 4.0 zugeordnet und gilt als neue Möglichkeit zur modernen Gestaltung von Arbeit in industriellen Produktionsumgebungen. Betriebe erwarten durch kollaborierende Roboter eine Steigerung ihrer Produktivität und Verbesserungen in der Ergonomie an Arbeitsplätzen. Hierbei werden Stärken des Menschen mit Stärken des Ro-boters kombiniert. Damit einher geht ein Bedarf zur Qualifizierung, um sicherzustellen, dass sowohl der produktive Einsatz dieser Technologie als auch ein sicherer Umgang damit gewährleistet wird. Bei den im Beitrag beschriebenen Qualifizierungsansätzen werden ergonomische und organisatorische Voraussetzungen genauso wie Good-Practice-Ansätze zur Gestaltung von Schulungsmaßnahmen und Training berücksichtigt.

Seit Juni 2017 ist Professor Andreas Pinkwart (FDP) Minister für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie im Kabinett Laschet. Zuvor war der Volkswirt Lehrstuhlinhaber für Innovationsmanagement und Entrepreneurship an der HHL Leipzig Graduate School of Management. Im Gespräch mit ifaa-Direktor Professor Sascha Stowasser und Carsten Seim äußerte er sich zu Fragen rund um künstliche Intelligenz (KI) und Digitalisierung. Der Ingenieurwissenschaftler Stowasser beschäftigt sich am ifaa und am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unter anderem mit der Arbeits- und Betriebsorganisation der Zukunft.

Maßnahmen zur Entwicklung, Einführung und zum Einsatz von Industrie-4.0-Lösungen werden in der Theorie und Praxis meist auf neuartige Paradigmen der industriellen Produktion reduziert. Vorgehensmodelle können betriebliche Akteure bei der Festlegung, Einführung und erfolgreichen Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen unterstützen. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer Recherche und eines Vergleichs von Industrie-4.0-Vorgehensmodellen vorgestellt. Die recherchierten Vorgehensmodelle wurden miteinander verglichen und hinsichtlich der Berücksichtigung sozio-technischer sowie arbeits- und prozessorientierter Gestaltungsansätze untersucht.

Wie können geeignete neue Digitali­sierungs­techno­logien unter Berück­sichtigung arbeits- und prozess­bezogener Anforde­rungen sowie unter Beteiligung der Nutzenden ermittelt, gestaltet und einge­führt werden? Im Projekt APRODI — »Arbeits- und prozess­orientierte Digitali­sierung in Industrie­unter­nehmen« werden in praktischen Digitali­sierungs­projekten die Chancen einer produkti­vitäts- und wett­bewerbs­förder­lichen, aber auch einer situations­angemes­senen, kultur­sensiblen und kompetenz­orientierten Nutzung digitaler Techno­logien erschlossen und genutzt. Anknüpfend an ein sozio­technisches Grund­verständnis werden neue Wege einer partizi­pativen, integrierten und ganz­heitlichen Gestaltung von IT-unter­stützten Arbeits­systemen erarbeitet und erprobt.

Die Normungsroadmap Industrie 4.0 ist ein ,lebendes‘ Kommunikationsdokument von DIN und DKE und bietet in regelmäßig aktualisierten Ausgaben eine Übersicht über aktuelle Aktivitäten in Normung und Standardisierung, identifiziert Normungsbedarfe und gibt aus Sicht der deutschen Akteure Empfehlungen an die internationalen Normungsorganisationen.

Für die Herausforderungen der zukünftigen digitalen Arbeitswelt sowie Wünsche der Beschäftigten, die Arbeitszeiten an persönliche Belange anzupassen, sind die aktuellen gesetzlichen Regelungen, wie zum Beispiel die tägliche durchschnittliche Höchstarbeitszeit von acht Stunden oder die elfstündige Ruhezeit, nicht mehr zeitgemäß. Daher ist es erforderlich, die gesetzlichen Regelungen an die Gegebenheiten und Belange der Beschäftigten und Betriebe anzupassen.

Der Beitrag beschäftigt sich mit der Gestaltung orts- und zeitflexibler Arbeit und wie mithilfe einer Checkliste entsprechende Handlungsbedarfe identifiziert werden können. Um das orts- und zeitflexible Arbeiten effektiv und gesundheitsgerecht zu gestalten, sollten im Vorfeld betriebsspezifische und individuelle Anforderungen ermittelt, daraus Handlungsempfehlungen abgeleitet und anschließend konsequent im Unternehmen umgesetzt werden. Die vorliegende Checkliste hilft betrieblichen Akteuren dabei, sich einen Überblick über die unterschiedlichen Handlungsfelder zu verschaffen und mögliche Gestaltungs- und Handlungsbedarfe im Unternehmen zu erkennen.

Die Arbeitswelt befindet sich mitten in einer tief greifenden digitalen Transformation, die mit dem Begriff „Industrie 4.0“ beschrieben wird, die sich aber auf alle Arbeitsbereiche und Branchen erstreckt. Die Betriebe stehen vor einem umfassenden Wandel der Arbeit mit vielfältigen Chancen und Gefahren, der eine hohe Lern- und Innovationsbereitschaft erfordert. Eine aktivierende betriebliche Präventionskultur entscheidet wesentlich über die Qualität der Gestaltung der digitalen Transformation. Der Beitrag definiert grundlegende Begriffe zur Industrie 4.0, zu cyber-physischen Systemen, 4.0-Prozessen etc. und zeigt zentrale Handlungsfelder der betrieblichen Prävention auf.

Wie gewinnt man einen Überblick über die außerordentlich vielfältigen Möglichkeiten und Wege der digitalen Transformation? Welchen Herausforderungen und Hemmnissen sehen sich Unternehmen gegenübergestellt? Wie soll man beginnen? Nach welchen Kriterien soll entschieden werden? Wie kann man die unterschiedlichsten Optionen in ein gemeinsames, neues und innovatives Konzept überführen? Mit dem vorliegenden Statusreport ist es gelungen, Antworten auf diese Fragen zu geben.

Ziel des Buches ist es, Handlungsoptionen von menschengerechter Arbeitsgestaltung in der digitalen Transformation zu identifizieren. Um die Potenziale zu nutzen und die Arbeitsbedingungen im Zuge der Integration smarter Technologien in Arbeitsprozessen gesundheitsgerecht und produktiv zu gestalten, müssen alle Akteure sensibilisiert und handlungsfähig sein. Das Buch enthält zahlreiche Beispiele und praxisnahe Empfehlungen zur menschengerechten Gestaltung der intelligenten Vernetzung von Mensch, Maschine und Organisation.

In einem Interview stellt Prof. Dr.-Ing. Sascha Stowasser, Direktor am ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e. V., seine Sicht auf den Übergang von "Normalarbeitsverhältnissen" zu anderen Beschäftigungsformen dar. Dabei beantwortet er u. a. folgende Fragen: Was kennzeichnet diesen Wandel? Wann wird z. B. Crowdworking zur Normalität werden und welchen Stellenwert haben solche Beschäftigungsformen? Wie gestalten Unternehmen diesen Kulturwandel? Welches sind die größten Herausforderungen der digitalen Transformation für die Arbeitsorganisation?

Expertenbeitrag zum Wissenschaftsjahr 2018: Arbeitswelten der Zukunft. Eine Initiative des BMBF.

Welche Auswirkungen hat die Digitalisierung für Führungskräfte und die Arbeitsorganisation, und welche Maßnahmen braucht es, um Führung und Organisation gesund, sicher und produktiv zu gestalten? Diese Fragen wurden im Rahmen des BMBF-Projekts Prävention 4.0 mit Fach- und Führungskräften der Metall- und Elektroindustrie (M+E-Industrie; n = 9) und dem Bankengewerbe (n = 14) in zwei Workshops bearbeitet. Die Ergebnisse zeigen, dass Auswirkungen in den Bereichen der „Rolle der Führung“, dem „Umgang mit Daten“, der „Kultur“ und der „Zusammenarbeit bzw. Kooperation“ genannt wurden. Als Maßnahmen wurden u. a. Qualifizierungsmaßnahmen, die Festlegung von Rahmenbedingungen (z. B. Übernahme von Entscheidungen durch Software 4.0, Kommunikation bei Führung auf Distanz) oder Informationsveranstaltungen (z. B. Prozess der Einführung der neuen Technologien) vorgeschlagen. Im weiteren Verlauf des Projekts werden diese Ergebnisse und weitere Maßnahmen Betrieben in Form einer Checkliste und einer Umsetzungsempfehlung zur Verfügung gestellt.

Die digitale Transformation verändert die Anforderungen, die an Führungskräfte und Beschäftigte in Unternehmen zukünftig gestellt werden. Dabei können die 4.0 Technologien, wie die digitale Planung des Personaleinsatzes, Werker-Assistenzsysteme oder neue Kommunikationsdienste, die Arbeit unterstützen und den Menschen als Hilfestellung dienen. Gleichzeitig können sich jedoch auch neue Gefährdungen ergeben. Um eine gesunde und sichere Arbeit mit den 4.0 Technologien zu ermöglichen sollte daher bereits präventiv bei der Planung und bei der Umsetzung und Nutzung der 4.0 Technologien dafür gesorgt werden, dass die Gestaltung menschengerecht erfolgt.

Die fortschreitende Digitalisierung und Industrie 4.0 werden die Arbeit in den Unternehmen und öffentlichen Institutionen verändern. Um die Potenziale der neuen Technologien nutzen zu können, braucht es neben einer offenen und veränderungsfreudigen Kultur auch einer Veränderung von Organisationsstrukturen und der Prozessgestaltung und -steuerung in den Betrieben. Ebenso wird sich die Art und Weise der Zusammenarbeit zwischen Kunden, Lieferanten, Führungskräften und Beschäftigten ändern und neue Anforderungen an deren Kompetenzen stellen.

Das BMBF-Projekt Prävention 4.0 ermittelt, was Betriebe beim Einsatz beziehungsweise der Einführung von cyber-physischen Systemen (CPS) im Hinblick auf die Arbeitsgestaltung beachten sollten, um eine gesunde, sichere und produktive Arbeit 4.0 mit den neuen Technologien sicherzustellen. Hierzu erstellt das ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e. V. gemeinsam mit sieben weiteren Forschungseinrichtungen, 12 Umsetzungspartnern sowie Betrieben unterschiedlicher Branchen einen Handlungsleitfaden (Checkliste) sowie eine Umsetzungsempfehlung. Ziel der einzelnen Umsetzungshilfen ist es, zu verdeutlichen, welche Auswirkungen die neuen Technologien auf die jeweiligen Organisations- und Prozessthemen (zum Beispiel Personaleinsatzplanung, Führung, Gefährdungsbeurteilung) im Betrieb haben.

Das BMBF-Verbundprojekt „Prävention 4.0“ hat sich zum Ziel gesetzt, einen Handlungsleitfaden (Checkliste) für KMU sowie eine Umsetzungsempfehlung für eine präventive Arbeitsgestaltung in der Arbeitswelt 4.0 zu entwickeln. Die Verbundpartner, das ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft und sieben weitere Forschungseinrichtungen, luden am 16. November 2017 gemeinsam mit der Offensive Mittelstand zum Kongress im Oktogon der Zeche Zollverein in Essen ein. Es wurden erste Ergebnisse des Projektes vorgestellt und die 170 anwesenden Teilnehmer aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik zur aktiven Gestaltung der Arbeitswelt 4.0 aufgerufen.

Nach einem Überblick über die technischen Neuerungen („Treiber“), welche sich durch die fortschreitende Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) ergeben, werden basierend auf den Forschungsergebnissen aus dem BMBF-Projekt Prävention 4.0 (Literaturrecherche, Experteninterviews) die Potenziale und Konsequenzen der Digitalisierung für die Führung und die Unternehmensorganisation erläutert. Hierzu werden erste Handlungsfelder für eine gesunde und produktive Führung und Organisation in der Arbeitswelt 4.0 festgelegt.

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.

Meist ist die Mechanik älterer Produktionsanlagen noch in gutem Zustand, aber die Steuerungen und die elektrischen Bauteile sind überholt oder veraltet. Retrofit steht für nachrüsten, umrüsten, Nachrüstung und ist eine Alternative zum Austausch bestehender Produktionsanlagen. Es stellt die Leistungsfähigkeit zum Zeitpunkt der Neuanschaffung wieder her oder bietet darüber hinausgehende Möglichkeiten, indem Komponenten ausgetauscht werden, meist aus dem Steuerungs- oder Antriebsbereich. Das Faktenblatt des ifaa zeigt Vorteile und Nachteile des Retrofit auf, gibt Hinweise zur Umsetzung und Wirtschaftlichkeit dieser Maßnahmen und verdeutlicht Möglichkeiten, alte Maschinen Industrie-4.0-fähig zu machen.

Die Flexibilisierung der Arbeitszeiten soll zu einer Harmonisierung zwischen den unternehmerischen Bedarfen und den persönlichen Bedürfnissen der Beschäftigten führen. Derartige Arbeitszeitmodelle können sowohl über die Flexibilisierung von Struktur, Lage und Dauer der Arbeitszeit als auch die eigenverantwortliche Gestaltung der Arbeitszeit durch den Beschäftigten (zum Beispiel Vertrauensarbeitszeit) gestaltet und gesteuert werden. Die Flexibilität hinsichtlich des Arbeitsortes wird zukünftig eine wichtigere Rolle spielen. So können die Unternehmen schneller auf Kundenwünsche eingehen, auf schwankende betriebliche Anforderungen reagieren und die Beschäftigten durch gesunde lebensphasenorientierte Arbeitszeitmodelle motivieren.

Überblick zur Funktionsweise elektronischer Rechnungen mit Betrachtung der Vor- und Nachteile, der Auswirkungen auf die Arbeitsorganisation sowie der Wirtschaftlichkeit - inklusive Hinweisen zur Einführung.

Eine hohe Produktivität leistet einen wesentlichen Beitrag zur Sicherung des Erfolgs von Unternehmen. Ein systematisches Management der Produktivität ist daher ein Erfolgsfaktor für die Unternehmensentwicklung. Dabei sind vielfältige Einflussfaktoren zu berücksichtigen. Im Rahmen einer bundesweiten Befragungsstudie von Fach- und Führungskräften aus Unternehmen der Metall- und Elektroindustrie wurden die drei Faktoren (1) Führung, (2) Strategie und (3) Organisationskultur hinsichtlich ihrer Wirkung auf das Produktivitätsmanagement bzw. die Produktivität untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sich eine gute Feedbackkultur sowie kleine Führungsspannen besonders förderlich auf die Produktivität auswirken. Zudem gaben die Befragungsteilnehmer an, dass eine klar formulierte und kommunizierte Mission, Vision und Ziele sowie die Umsetzung einer entsprechenden Strategie förderlich auf die Produktivität wirken. Fraglich ist bisher, wie diese Einflussfaktoren im Rahmen der digitalen Transformation gestaltet werden können, um gleichermaßen ein gesundes Arbeiten 4.0 und eine Steigerung der Produktivität zu erreichen. Hierzu werden im vorliegenden Beitrag Handlungsempfehlungen für kleine und mittelständische Unternehmen vorgestellt.

Die Digitalisierung wird im industriellen Umfeld immer mehr genutzt, um Prozesse weiterzuentwickeln und die Produktivität zu steigern. In der Folge ist eine steigende Zahl an Praxisbeispielen verfügbar. Um die hohe Zahl an Beispielen zu strukturieren und einer Analyse zugänglich zu machen, wurde ein Ordnungs- und Gestaltungsrahmen entwickelt, in dem die Beispiele jeweils nach dem angestrebten Produktivitätsziel, der Stufe im Datenhandhabungsprozess und der Arbeitsform gegliedert werden. Durch Einordnung von 122 Praxisbeispielen zeigen sich Schwerpunkte im Bereich quantitativer Veränderungen von Input und Output sowie bei informatorisch geprägten Arbeitsformen. Diese Schwerpunkte werden entlang des Datenhandhabungsprozesses analysiert und die dabei abgedeckten Einsatz- bzw. Anwendungsspektren aufgezeigt. Zudem werden schwach besetzte Bereiche des Ordnungs- und Gestaltungsrahmens aufgezeigt und diskutiert.

Die Digitalisierung und der Wandel zur Industrie 4.0 führen zu erweiterten Möglichkeiten, Informationen zu erfassen, auszuwerten und nutzbar zu machen. Dadurch eröffnen sich für das Produktivitätsmanagement neue Potenziale und Chancen. Wie diese von Fach- und Führungskräften in der deutschen Metall- und Elektroindustrie eingeschätzt und genutzt werden, hat das ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft mithilfe einer Onlinebefragung im ersten Halbjahr 2017 untersucht (n = 74). Es zeigte sich, dass aufgrund der Digitalisierung durchschnittlich ein Produktivitätszuwachs von 32 Prozent bis 2025 erwartet wird. Im Beitrag werden zentrale Ergebnisse der Studie beschrieben und veranschaulicht.

The increasing use of digital information and communication technologies in all areas of life – also referred to as digitalization – opens up new opportunities for handling and using information. Thus, also for productivity management in producing companies a wide range of opportunities is expected. For getting further and more detailed information on these expectations, 74 experts of the German metal and electrical industry have been queried in an online survey in 2017. Due to digitalization, the experts estimate an average increase of productivity until 2025 of 32%. This increase of productivity is enabled by a facilitated collection, distribution, analysis and usage of data. Furthermore, the impacts on human factors and the requirements for realizing the expected benefits were queried and are described in this contribution.

Der Autor definiert den Begriff Industrie 4.0 und beschreibt die möglichen Potenziale. Im Kern geht es um ein optimiertes Informations­management, d.  h. die richtige Information zum richtigen Zeitpunkt im richtigen Aufbereitungs­zustand am richtigen Ort zur Verfügung zu stellen. Durch Massen­daten­verarbeitung (Big Data) können Prozesse und Wert­schöpfungs­ketten, aber auch Produkte optimiert werden. Ebenso werden neue Dienst­leistungen und Geschäfts­modelle ermöglicht. Der Umsetzungs­grad von Industrie 4.0 in Deutsch­land hat noch Nachhol­bedarf. So gab lediglich jedes zweite Unter­nehmen an, Industrie-4.0-Anwendungen zu nutzen. Vollständige Umsetz­ungen sind bisher im Wesent­lichen nur in geförderten Modell­fabriken und Demon­stratoren zu besichtigen.

Die digitale Transformation stellt ein neues Paradigma von Inhalt und Organisation betrieblicher Wertschöpfungs- und Arbeitsprozesse der hiernach bezeichneten Arbeitswelt 4.0 dar. Die vorliegende Arbeit versucht einen Beitrag auf die Frage zu leisten, welche Kompetenzanforderungen hierbei für eine gesunde und produktive Führung 4.0 an Führungskräfte gestellt werden und welche Entwicklungsansätze sich hieraus ableiten lassen. Hierzu wurden 23 Führungskräfte aus Unternehmen der Metall- und Elektroindustrie, ihren Verbänden sowie Banken interviewt. Die Ergebnisse der Interviews zeigen die hohe Bedeutsamkeit von Leadershipqualitäten, insbesondere der Befähigung von Beschäftigten, die in gleichem Maße Relevanz besitzen, wie Fach-, Selbst-, und Sozialkompetenz zusammengenommen. Als eine neue Fachkompetenz, über die Führungskräfte verfügen sollten, kristallisierte sich die digitale Kompetenz heraus. Bis auf die Erweiterung um einige spezifische Kompetenzen bleiben die Kernelemente von Führung erhalten, wobei sich ihre jeweilige Bedeutung verschiebt und damit letztlich auch der Fokus für Maßnahmen der Führungskräfteentwicklung.

Im März besuchte Professor Christoph M. Schmidt, Vorsitzender des Sachverständigenrates zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung, das ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft zu einem Gedankenaustausch mit Prof. Sascha Stowasser sowie den Fachbereichsleitern Sven Hille, Dr. Frank Lennings und Dr. Stephan Sandrock zum Thema Herausforderungen auf dem Weg zu vernetzter Digitalisierung und künstlicher Intelligenz. Das Ende 2017 veröffentlichte Jahresgutachten der Wirtschaftsweisen, war unter anderem wegen der darin formulierten Forderung, „bei kollektiven Regelungen Abweichungen von der Mindestruhezeit von elf Stunden“ zuzulassen, intensiv diskutiert worden.

Das Wissenschaftsjahr 2018 (eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung) widmet sich dem Thema Arbeitswelten der Zukunft. Prof. Dr.-Ing. Sascha Stowasser, Direktor des ifaa, sowie die Fachbereichsleiter Dipl.-Päd. Sven Hille (Arbeitszeit und Vergütung), Dr.-Ing. Frank Lennings (Unternehmensexzellenz), Dr. rer. pol. Stephan Sandrock (Arbeits- und Leistungsfähigkeit) diskutierten über Megatrends und die Rolle der Arbeitswissenschaft bei der Erforschung und Begleitung zukünftiger Veränderungen in der Unternehmens- und Arbeitswelt.

Schwerpunkt des BMBF-Projekts Prävention 4.0 sind die arbeitsgestalterischen Herausforderungen und Potenziale bei der betrieblichen Einführung von cyber-physischen Systemen. In diesem Kontext wurde eine Onlinebefragung von internen und externen Beratern von KMU und großen Unternehmen durchgeführt und erfragt, ob und welche präventiven Maßnahmen im Zusammenhang mit der Einführung von 4.0-Lösungen durchgeführt werden. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse zu den Möglichkeiten zur Förderung von Leistungsfähigkeit und Gesundheit durch 4.0-Lösungen vorgestellt. 

Gegenwärtig diskutierte Einflussfaktoren und Trends sind – so in einer ifaa-Metaauswertung der Trendforschung extrahiert – unter anderem die vernetzte Digitalisierung, die Globalisierung, die ökologische Nachhaltigkeit. Kombiniert mit den unternehmerischen Erfolgsfaktoren prägen die Trends den Korridor, die Motivation und die Zielsetzung für die Arbeitsgestaltung der Zukunft. Dies ist dem ifaa-Zukunftsbild zu entnehmen. Wie sich die Beschäftigungsformen und Arbeitstätigkeiten in der Arbeitswelt der Zukunft ausgestalten werden, kann derzeit nicht eindeutig festgemacht werden. Zweifelsfrei setzt die erfolgreiche Implementierung neuer Arbeitswelten die entsprechende Unternehmenskultur voraus.

Durch die vernetzte Digitalisierung und Industrie 4.0 entstehen zahlreiche Wege zur Neugestaltung von Arbeit und damit auch Potenziale für die Ergonomie und den Arbeitsschutz. Die Mensch-Roboter-Kollaboration nimmt einen wichtigen Stellenwert in der Diskussion um Industrie 4.0 ein. Eine bedeutsame arbeitsgestalterische Anwendungschance der MRK ist die Kompensation von ergonomisch ungünstigen Tätigkeiten durch den Roboter. Es wird empfohlen, bei der Gestaltung von MRK die in der Norm DIN EN ISO 6385:2016-12 skizzierten Prozessschritte (z. B. Festlegung der Aufgabenteilung, Berücksichtigung von körperlichen und psychischen Belastungsarten) einzuhalten.

Aktuell entsteht durch die Digitali­sierung bzw. die zunehmende Nutzung digitaler Techno­logien in der Produktion die sogenannte Industrie 4.0. Dabei betreffen digitale Techno­logien den Umgang mit Informa­tionen bzw. Daten. Die Techno­logie­karten des ifaa bieten einen Über­blick und unter­stützen Anwender, passende Techno­logien für ihre spezifi­schen Bedarfe zu finden.

Ursprünglich für militärische und medizinische Anwendungen konzipiert, werden Exoskelette zunehmend auch für den Einsatz in der Produktion, Montage und Logistik interessant. Exoskelette haben das Potenzial, die durch Heben und Tragen schwerer Lasten und einseitige Körperhaltungen verursachte physische Belastung des Menschen zu reduzieren. Dadurch können sie dazu beitragen, die Arbeits- und Leistungsfähigkeit von Beschäftigten an Produktionsarbeitsplätzen zu erhalten beziehungsweise auch leistungsgewandelte Personen wieder in den Arbeitsprozess zu integrieren. Mit dem Einsatz von Exoskeletten sind allerdings auch Herausforderungen verbunden, insbesondere im Bereich des Arbeitsschutzes und der Arbeitsplanung.

Industrie-4.0-Vorgehensmodelle sind meist technologieorientiert. Im Gegensatz dazu wird im Verbundprojekt APRODI ein arbeits- und prozessorientiertes Vorgehensmodell entwickelt, das eine partizipative, integrierte und ganzheitliche Gestaltung IT-gestützter Arbeitssysteme unterstützen soll. Grundlage hierfür sind Ergebnisse, Erkenntnisse und Erfahrungen aus fünf betrieblichen Teilprojekten, in denen unternehmensspezifische Digitalisierungsmaßnahmen im beschriebenen Sinne entwickelt und umgesetzt werden. Ergänzend hierzu wurden Ergebnisse von Experteninterviews zu Digitalisierungsmaßnahmen in der deutschen Metall- und Elektroindustrie aufbereitet und auf ihre Relevanz für ein Vorgehensmodell und einen Handlungsleitfaden geprüft. Ausgewählte Ergebnisse werden in diesem Beitrag vorgestellt.

Seit der Hannover Messe 2011 wächst in der Produktion die Bedeutung der Nutzung der Digitalisierung (auch als Industrie 4.0 bezeichnet) und die Präsenz des Themas in der allgemeinen Wahrnehmung steigt stetig. Täglich werden die Unternehmen daran erinnert, wie schnell und weitreichend der Wandel ist, wie viele Chancen er birgt und wie bedrohlich die Folgen eines verspäteten oder gar "verpassten" Einstiegs wären. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen müssen beim "Wandel zur Industrie 4.0" und bei der entsprechenden Implementierung und Anwendung digitaler Technologien unterstützt werden. Viele Unternehmen werden nicht sofort in der Lage sein, eine komplett neue Smart Factory zu erschaffen, aber dennoch gilt es, gezielte Investitionen zu tätigen, um sich Schritt für Schritt der Industrie 4.0 anzunähern. Dafür hilft es den Unternehmen, die Potenziale zur Verbesserung, die sie unter Berücksichtigung ihrer aktuellen Situation durch Nutzung der Digitalisierung für ihre Prozesse erreichen können, aufzuzeigen. Zugleich müssen Maßnahmen hergeleitet werden, um diese Potenziale zu realisieren.

Kollaborierende Roboter, auch als Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) bezeichnet, arbeiten ohne extra Schutzbereiche direkt mit dem Menschen zusammen. Dadurch werden neue Gestaltungsansätze von Arbeitsplätzen ermöglicht, durch die Arbeit weniger belastend und ergonomisch günstiger wird. Sie schaffen darüber hinaus auch Möglichkeiten zur effizienteren Gestaltung von Arbeitsabläufen und somit zur Steigerung der Produktivität. Eine wesentliche Rolle kommt der sicheren Gestaltung der Zusammenarbeit mit dem Roboter zu – dafür bilden intelligente Software und leistungsstarke Sensorik die Grundlage. Im Beitrag werden anonymisierte Beispiele aus verschiedenen industriellen Anwendungen beschrieben.

In der Zeit von Januar bis Juni 2017 hat das ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft unter dem Titel „Produktivitätsstrategien im Wandel“ eine Onlinebefragung zum Einfluss der Digitalisie-rung auf das Produktivitätsmanagement durchgeführt. Die Befragung erfolgte im Rahmen des BMBF-geförderten Forschungsprojekts TransWork. Insgesamt äußerten sich 74 Fach- und Führungskräfte aus Betrieben der deutschen Metall- und Elektroindustrie unter anderem dazu, wie stark das Produktivitätsmanagement beim Umgang mit verschiedenen Herausforderungen unterstützt, welche Ergebnisse erreicht werden, welches Verständnis von Ganzheitlichen Produktionssystemen und Industrial Engineering vorliegt und welche Potenziale in diesem Zusammenhang mit der Digitalisierung verbunden werden.

Die Digitalisierung bietet Möglichkeiten, die Gestaltung von Informationsflüssen zu verbessern. Für produzierende Unternehmen ergeben sich daraus Chancen zur betriebsspezifischen Optimierung ihrer Prozesse und zur Verbesserung ihrer Produktivität. Im Beitrag werden Auszüge der Ergebnisse einer Befragungsstudie unter Fach- und Führungskräften aus der deutschen Metall- und Elektroindustrie zu deren Produktivitätsmanagement dargestellt, in der besonders auf die Chancen der Digitalisierung Bezug genommen wird.

Zur Unterstützung manueller Arbeitsvorgänge in industriellen Produktionsumebungen gewinnen kollaborierende Roboter zunehmend an Bedeutung. Damit einher geht ein hoher Qualifizierungsbedarf, um den sicheren und produktiven Einsatz der Anlagen zu gewährleisten. Schwerpunkt des Beitrags liegt auf möglichen Qualifizierungsansätzen
und deren Nutzen.

Die Digitalisierung bietet Möglichkeiten zur besseren Gestaltung von Arbeit und ihren Bedingungen, wodurch sowohl Beschäftigte als auch Unternehmen (z. B. im Sinne einer Optimierung der Produktivität) profitieren können. Durch Änderungen der Arbeitsorganisation und -gestaltung ergeben sich Auswirkungen für die Beschäftigten, insbesondere wenn durch die Digitalisierung Möglichkeiten zur Erweiterung der zeitlichen Arbeitsflexibilität entstehen und Grenzen zwischen Privat- und Arbeitsleben verschwimmen. Alle diese Aspekte können sich auf physische und psychische Belastungen auswirken. Deshalb stellt sich die Frage, wie die digitale Transformation von Unternehmen umgesetzt werden sollte, um die zunehmende Integration von Privat- und Arbeitsleben so zu gestalten, dass sowohl die Beschäftigten als auch die Betriebe profitieren und negative Auswirkungen vermieden werden. Hierfür stellen die Autoren ausgewählte Studienergebnisse zur Nutzung der Digitalisierung für das betriebliche Produktivitätsmanagement in der deutschen Metall- und Elektroindustrie vor. Der Schwerpunkt liegt auf den Wechselwirkungen zwischen Digitalisierung und Produktivitätsmanagement und deren Auswirkungen auf die Beschäftigten. Abschließend nennen die Autoren Handlungsempfehlungen für die Gestaltung der Digitalisierung.

Kollaborierende Robotersysteme werden der Industrie 4.0 zugeordnet und bieten neue Möglichkeiten zur Gestaltung von Arbeit. Unternehmen erhoffen sich durch sie eine Steigerung ihrer Produktivität, für Beschäftigte bedeuten sie eine Möglichkeit zur Verbesserung der Ergonomie von Arbeitsplätzen. In diesem Beitrag werden Anforderungen an die Arbeitsorganisation für Tätigkeiten mit kollaborierenden Robotern aufgeführt und die Notwendigkeit einer sicheren Arbeitsplatzgestaltung diskutiert. In diesem Rahmen wird ein Schwerpunkt auf Einsatzmöglichkeiten zur Verbesserung der Ergonomie gelegt und diese mit ausgewählten Praxisbeispielen aus der deutschen Metall- und Elektroindustrie verdeutlicht. Der Artikel verfolgt damit die Zielstellung, die Thematik praxisgerecht aufzubereiten für Anwender, welche die Einführung kollaborierender Roboter planen und somit einen Überblick über arbeitswissenschaftliche Sichtweisen benötigen. Hierfür wird ein Vorgehensmodell vorgestellt, anhand dessen die Prüfung auf MRK-Eignung erfolgen kann.
Praktische Relevanz. Der Einsatz kollaborierender Robotersysteme ist vor allem für Arbeitsplätze mit ausreichend großen Stückzahlen bei gleichzeitig hohem manuellen Handarbeitsaufkommen von Interesse. Diese Arbeitsplätze finden sich vielseitig in Industrie und Handwerk, wodurch sich die zunehmende Verbreitung der Mensch-Roboter-Kollaboration in den letzten Jahren und die erwartete zunehmende Bedeutung in der Zukunft erklären lassen. Häufig sind jedoch Interessenten bzw. Anwender in den Unternehmen nicht ausreichend informiert, welche sicherheitsrelevanten Anforderungen zu erfüllen sind und welche Möglichkeiten es darauf aufbauend gibt, die Ergonomie im Sinne ihrer Arbeitnehmer zu verbessern. Der Artikel liefert einen Beitrag zur Deckung dieser Informationslücke und zeigt anschaulich, welche Chancen kollaborierende Robotersysteme für die Arbeitsgestaltung bieten.

Unternehmen in Hochlohnländern müssen eine hohe Produktivität sicherstellen, um im internationalen Wettbewerb dauerhaft bestehen zu können. Deshalb bedarf es einer gezielten Steigerung der Produktivität. Mit der Digitalisierung werden neue Möglichkeiten des Managements und der Steigerung der Produktivität eröffnet. Im Beitrag wird ein Ordnungsrahmen für durch die Digitalisierung geprägte Strategien zur Produktivitätssteigerung präsentiert und anhand von Beispielen erläutert. Die Anwendungsbeispiele wurden im Rahmen von strukturierten Interviews mit Unternehmensvertretern der deutschen Metall- und Elektroindustrie erhoben. Die Beispiele können bei der Anwendung eines mehrstufigen Vorgehens zur Bestimmung und Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen genutzt werden, welches im Beitrag ebenfalls beschrieben wird.

Das ifaa hat eine Checkliste zur Unterstützung betrieblicher Akteure bei der Bestimmung und Umsetzung geeigneter Digitalisierungsmaßnahmen entwickelt. Die Checkliste sensibilisiert dafür, bestehende Geschäftsmodelle und Prozesse zu reflektieren und betriebsspezifisch vorteilhafte technologische Ansätze zu identifizieren. Insbesondere fokussiert sie die Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen zur Optimierung der Unternehmensprozesse. Die Checkliste umfasst zwei Teile. Teil I unterstützt eine generelle Überprüfung des Ist-Zustandes und hilft, mögliche geeignete Digitalisierungsmaßnahmen zu bestimmen, deren Umsetzung in Teil II begleitet wird.

Die Umsetzung von Digitalisierung/Industrie 4.0 muss ganzheitlich im Sinne von Unternehmen, Beschäftigten, Sozialpartnern und Politik gestaltet werden. Nur dann können die Potenziale, welche die Digitalisierung bietet, vollkommen ausgeschöpft werden. Dafür bedarf es einer klar strukturierten Vorgehensweise, welche sich mit strategischen Fragen der Geschäftsmodellentwicklung genauso auseinandersetzt wie mit Auswirkungen auf alltägliche betriebliche Prozesse. Zur Erleichterung dieser Aufgabe hat das ifaa eine Checkliste mit Fragen aus elf Handlungsfeldern entwickelt, welche beachtet werden sollten und somit Anregungen für die Umsetzung von Digitalisierung/Industrie 4.0 bieten. Die elf Handlungsfelder finden sich auch in dieser Broschüre wieder.
Sie soll Unternehmen, Verbänden und weiteren Institutionen Anregungen geben, wie ausgewählte Unternehmen mit diesen Fragen umgegangen sind. Durch die Beschreibung der Praxisbeispiele und eine Vielzahl an Zitaten aus deren Umsetzung wird vermittelt, wie die Verantwortlichen für die Digitalisierung passende technische Lösungen identifiziert haben, mit Herausforderungen bei der Umsetzung umgegangen sind und alle Beteiligten mitnehmen konnten.

Eine vom ifaa entwickelte Checkliste hilft betrieblichen Akteuren, sich einen Überblick über die unterschiedlichen Handlungsfelder zu verschaffen und mögliche Gestaltungs- und Handlungsbedarfe im Unternehmen zu erkennen. So haben diese die Möglichkeit, orts- und zeitflexible Arbeit zielorientiert sowie detailliert zu planen und zu gestalten. Dabei geht es nicht nur um Antworten auf juristische beziehungsweise tarifrechtliche Fragen, sondern auch um organisatorische Themen.

Der Praxisbericht beschreibt die Nutzung der additiven Fertigung (engl. Additive Manufacturing [AM]) in der Ersatzteilversorgung bei der DB. Sie bietet Möglichkeiten zur deutlichen Verkürzung der Reparaturzeiten, welche sich für die Reisenden durch geringere Ausfallzeiten der Züge positiv bemerkbar machen. Als Initiator des offenen und international ausgerichteten Netzwerks »Mobility goes Additive« will sich die DB mit anderen Unternehmen zu den jeweiligen Erfahrungen im 3D-Druck austauschen.

Die Vielzahl der in der Produktion benötigten und zu handhabenden Informationen verdeutlicht einen Bedarf nach einem leistungsfähigen Informationsmanagement. Eine wesentliche Grundlage zur Realisierung eines solchen Informationsmanagements bietet die digitale Handhabung von Informationen. Im Kontext des Wandels zur Industrie 4.0 ermöglicht sie die Gestaltung digitaler Informationsflüsse – von der Erfassung, Weiterleitung und Aufbereitung bis hin zur Bereitstellung und Nutzung von Informationen. Im Beitrag wird beschrieben, wie das geschilderte Informationsmanagement gestaltet werden kann und welche Kompetenzen dazu in einem von hoher Informationsverfügbarkeit geprägten Umfeld erforderlich sind.

The proceeding digitalization in industrial context is named as transformation to Industrie 4.0. This term has been presented to the public already five years ago and was chosen to point out the meaning of the corresponding changes for industrial production. Since then the term has become very present in media and is often discussed controversially. To identify its perception in small and medium enterprises – the main part of the German industry – a survey has been conducted. Queried were nearly 500 participants in management positions from the metal and electrical industry. The survey’s results prove that the term is very well known while its meaning is often unclear. Furthermore, it was found that Industrie 4.0 is introduced preferentially in production, planning/control, logistics, supply chain management and storage. These fields of usage and the tasks characteristically performed within, indicate fields of action for work design. Structured by informational and energetic work forms as well as technical, organizational and personal aspects, many options for work design are described in detail.

Durch die Digitalisierung entstehen vielfältige Möglichkeiten zur Gestaltung von Arbeit und damit auch neue Chancen für den Arbeitsschutz. Dies betrifft alle Formen von Arbeit – von vorwiegend geistigen bis hin zu vorwiegend körperlichen Tätigkeiten. Die Herausforderung besteht darin, die Vielfalt der Möglichkeiten zu nutzen und Lösungen zu finden, die den Bedürfnissen des jeweiligen Betriebs entsprechen.

Die zunehmende Verbreitung digitaler Technologien im industriellen Umfeld hat bereits vor Jahren begonnen und weist inzwischen eine hohe Dynamik auf. Im Beitrag werden zunächst die wesentlichen Begriffe von Digitalisierung und Industrie 4.0 erläutert sowie aktuelle Einschätzungen von Unternehmen in Deutschland vorgestellt. Darauf aufbauend werden Potenziale zur Gestaltung der Arbeitswelt 4.0 nach technischen, organisatorischen und personellen Aspekten strukturiert beschrieben. Darüber hinaus wird eine an der Weiterentwicklung des Lean Managements orientierte progressive Vorgehensweise zur Gestaltung des Wandels in Unternehmen präsentiert, die eine schrittweise Nutzung der vielfältigen Möglichkeiten von Industrie 4.0 im Betrieb erlaubt.

Nahezu täglich erinnern Medienberichte Unternehmen daran, wie weitreichend Industrie 4.0 ist, wie viele Chancen sie birgt und wie bedrohlich die Folgen eines verspäteten oder gar "verpassten" Einstiegs wären. Reifegradmodelle helfen Unternehmen dabei, ihre Situation und Potenziale bezüglich Industrie 4.0 einzuschätzen. Welche Tests es gibt und was Unternehmen beachten müssen, beleuchtet eine Studie des Instituts für angewandte Arbeitswissenschaft. Das ifaa hat insgesamt 14 Checklisten und Tests von online durchführbaren Reifegradmodellen untersucht.

Nahezu täglich erinnern Medienberichte Unternehmen daran, wie weitreichend Industrie 4.0 ist, wie viele Chancen sie birgt und wie bedrohlich die Folgen eines verspäteten oder gar "verpassten" Einstiegs wären. Reifegradmodelle helfen Unternehmen dabei, ihre Situation und Potenziale bezüglich Industrie 4.0 einzuschätzen. Welche Tests es gibt und was Unternehmen beachten müssen, beleuchtet eine Studie des Instituts für angewandte Arbeitswissenschaft, die 14 Checklisten und Tests von online durchführbaren Reifegradmodellen untersucht hat.

Industrie 4.0 bezeichnet eine digitalisierte industrielle Produktion. Die Entstehung des Begriffs sowie die Bedeutung cyber-physischer Systeme für die Realisierung von Industrie 4.0 werden im Beitrag beschrieben. Darauf aufbauend werden Vision und Potenziale von Industrie 4.0 erläutert. Anschließend werden neue Möglichkeiten und Ansätze zur Gestaltung von Arbeit vorgestellt und anhand energetischer und informatorischer Arbeitsformen strukturiert. Auf der Grundlage ausgewählter Ergebnisse einer Befragung mit rund 500 Teilnehmern werden die mit der Digitalisierung verbundenen Erwartungen der deutschen Metall- und Elektroindustrie dargestellt. Zudem wird die weitere Entwicklung des Arbeitsmarkts diskutiert und aufgezeigt, dass Digitalisierung weder einen hohen Automatisierungsgrad erfordert noch verursacht. Abschließend folgen ein Fazit und ein Ausblick auf die weitere Entwicklung und Anforderungen.

Professor Dr. Sascha Stowasser, Direktor vom Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e. V., vertritt die Meinung, dass die Mensch-Roboter-Kollaboration zu einer für den Menschen vorteilhaften Arbeitsgestaltung führt und langfristig kein nennenswerter Arbeitsplatzabbau stattfindet. Cobots arbeiten in unmittelbarer Nähe von Menschen. Dies stellt besondere Anforderungen an die Sicherheit. Ebenso benötigt der digitale Arbeitsplatz klare Absprachen und Vereinbarungen, welche Daten zu welchem Zweck erfasst und ausgewertet werden, um einer Totalüberwachung vorzubeugen. Neue gesetzliche Regularien sind nicht notwendig, da das Betriebsverfassungsgesetz und die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG auch auf den Einsatz von Cobots angewendet werden können. Damit stellt die Risikobeurteilung die Basis der Gestaltung von kollaborativen Robotersystemen dar.

Wo Menschen zusammenarbeiten, wird es leichter, wenn alle immer den richtigen Ton treffen. Besonders unter digitalen Bedingungen, also beispielsweise in E-Mails und in den sozialen Medien, sollten so genannte Netiquette-Regeln beherzigt werden. In einem Interview stellen Petra Müller-Knöß, IG-Metall-Expertin für Gesundheitsschutz, und Prof. Dr. Sascha Stowasser, Direktor des Instituts für angewandte Arbeitswissenschaft (ifaa), ihre Standpunkte zum Thema dar. Stowasser fordert u. a. eine Unternehmenskultur, die offen mit der digitalen Welt umgeht. Es besteht Forschungsbedarf, um die Zusammenhänge zwischen digitaler Belastung und Erholung sowie die Langfristwirkungen zu ergründen.

Das Projekt STÄRKE befindet sich derzeit in der Phase der Maßnahmenentwicklung und -umsetzung. Alle Maßnahmen, die in den vier Unternehmen durch das Projektteam begleitet werden, zielen darauf ab, die individuelle Resilienz der Beschäftigten bzw. die organisationale Resilienz des Unternehmens zu stärken. Die Maßnahmen wurden aus den spezifischen Situationen der Projektunternehmen abgeleitet und entwickelt. Die Erkenntnisse, die im Projekt gewonnen werden, sind auch auf andere Unternehmen übertragbar.

Im Interview äußerte sich RA Joachim Malter, Hauptgeschäftsführer des Arbeitgeberverbandes ME Saar, nach der Bundestagswahl über die zentralen Herausforderungen in der neuen Legislaturperiode. Der Staat sollte für die Rahmenbedingungen sorgen. Dazu gehört maßgeblich die Infrastruktur, wie z. B. eine schnelle Glasfaser-Datenanbindung. Das zweite Topthema für das neue Kabinett ist die Überarbeitung des Arbeitszeitgesetzes, damit mobile und flexible Beschäftigungsformen gelebt werden können. Andere Themen des Interviews sind Schuldenbremse, Umweltpolitik, ausländische Investitionen, demografischer Wandel usw.

Bei der MRK interagieren Roboter ohne Schutzzaun direkt mit dem Menschen – daraus ergeben sich neue Potenziale zur Gestaltung von Arbeit. Voraussetzung hierfür sind besondere sicherheitstechnische Vorkehrungen: Dazu zählen eine verletzungsminimierend gestaltete Hardware (weiche Kanten und Rundungen, gegebenenfalls Schaumstoffüberzüge etc.), eine intelligente Software zur Steuerung des Roboters (beispielsweise begrenzte Geschwindigkeiten, Beschleunigung und Nutzlasten sowie menschenähnlich gestaltete Bewegungsabläufe) oder die Motormomentenüberwachung zur Erkennung von (unbeabsichtigten) Berührungen mit Menschen in Verbindung mit intelligenten Ausweichbewegungen.

Überblick zur Funktionsweise der Mensch-Roboter-Kollaboration mit Betrachtung der Vor- und Nachteile, der Auswirkungen auf die Arbeitsorganisation sowie der Wirtschaftlichkeit – inklusive Hinweisen zur Umsetzung.

Im Beitrag werden die Potenziale der Digitalisierung für das Produktivitätsmanagement in der produzierenden Industrie umrissen. Zudem werden erste Forschungsarbeiten im Projekt TransWork skizziert.

Das ifaa hat von Januar bis Juni 2017, im Rahmen des BMBF-geförderten Forschungsprojektes TransWork, onlinebasiert 74 Fach- und Führungskräfte aus Mitgliedsunternehmen der Arbeitgeberverbände der deutschen Metall- und Elektroindustrie befragt, wie sie Produktivitätsmanagement nutzen und mit der Digitalisierung verbinden. Die Studie belegt, dass die Digitalisierung zunehmend als Möglichkeit wahrgenommen wird, das Produktivitätsmanagement eines Unternehmens zu unterstützen. Strategisch sinnvoll verankert, kann dadurch die eigene Stellung im Wettbewerb gesichert und ausgebaut werden.

Für Unternehmen in Hochlohnländern ist eine hohe Produktivität essentiell, um im internationalen Wettbewerb dauerhaft zu bestehen. Die Entwicklung der Digitalisierung eröffnet in der Produktion neue Möglichkeiten zum Management und darauf aufbauend zur Steigerung der Produktivität. Daher gilt es, Strategien zum Management der Produktivität in zunehmend digital geprägten Arbeitssystemen zu entwickeln, die auf spezifische Rahmenbedingungen und Bedarfe der Unternehmen abgestimmt sind. Im Beitrag werden ein Ordnungs- und Gestaltungsrahmen für Produktivitätsstrategien vorgestellt und konzeptionelle Potenziale zur Gestaltung von Strategien erläutert. Die Anwendung dieses Rahmens wird anhand von Beispielen beschrieben.

Die Digitalisierung bietet vielseitige Möglichkeiten, die Gestaltung von Informationsflüssen und die Handhabung von Informationen zu verbessern. Für produzierende Unternehmen entstehen daraus neue Möglichkeiten zur Gestaltung ihrer Prozesse und zum Management ihrer Produktivität. Die konkrete Gestaltung sowohl der Digitalisierung als auch des Produktivitätsmanagements ist immer unternehmensspezifisch. Von Januar bis Juni 2017 wurde im Rahmen einer ifaa-Studie erhoben, wie Unternehmen der Metall- und Elektroindustrie Produktivitätsmanagement umsetzen, wie dieses durch die Digitalisierung unterstützt wird und welche Perspektiven die Unternehmen zukünftig sehen.

For companies in high-wage countries high productivity is essential in order to survive in international competition. Digitalization opens up new possibilities to manage and increase productivity. Therefore, it is necessary to develop strategies for the productivity management of work systems, which are increasingly embossed by digitalization, and to consider the specific framework conditions and requirements of the companies. The paper presents a framework for a systematical design of productivity strategies and explains conceptual potentials for the design of strategies. The application of this framework is described by practice-oriented examples. Furthermore, its alignment with practical approaches is shown including an outlook on further requirements for successful implementation of strategies.

High productivity is essential for companies in order to survive in international competition, especially for those located in high-wage countries. Recent developments of digitalization open up new opportunities to manage and increase productivity. The development of company-specific strategies for the management of productivity, which are increasingly embossed by digitalization, is therefore an elementary task. This paper presents a framework for systematic design of productivity strategies for industrial production and explains conceptual potentials for the design of strategies. A detailed description of terms provides the necessary understanding. The framework encompasses three axes, the goal of productivity, the application of digital information management in industrial production and the different direct production areas as well as indirect supporting areas. The application of this framework is described for different corporate levels considering task- and goal-setting for various time horizons as well as an integrative view on technological, organizational and personnel aspects.

Die Digitalisierung bietet vielseitige Möglichkeiten, die Gestaltung von Informationsflüssen und die Handhabung von Informationen zu verbessern. Für produzierende Unternehmen entstehen daraus neue Möglichkeiten zur Gestaltung ihrer Prozesse und zum Management ihrer Produktivität. Die konkrete Gestaltung sowohl der Digitalisierung als auch des Produktivitätsmanagements ist immer unternehmensspezifisch. Ziel dieser ifaa-Studie ist, Antworten auf die folgenden und weitere Fragen aus der Perspektive von Unternehmen der Metall- und Elektroindustrie zu sammeln, ein realistisches Bild der aktuellen Situation zu erhalten und Entwicklungstendenzen zu erkennen.

Wenn Mensch und Roboter ohne Schutzzaun zusammenarbeiten und interagieren, ergeben sich neue Potenziale zur Organisation und Gestaltung von Arbeit. In der Folge können Tätigkeiten für den Menschen weniger belastend und ergonomisch günstiger werden. Die Sicherheit von Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) kann durch grundlegende Entscheidungen wie Begrenzung von Nutzlasten und Design der Roboteranlagen mit weichen Rundungen, aber auch durch intelligente Software zur Kollisionserkennung und darauf basierend dem Ergreifen passender Maßnahmen gewährleistet werden. Die Verantwortung für den sicheren Einsatz von MRK tragen Hersteller, Betreiber und die sie nutzenden Mitarbeiter gleichermaßen.

Diese Checkliste unterstützt betriebliche Akteure bei der Implementierung von Digitalisierungsansätzen. Sie sensibilisiert dafür, bestehende Geschäftsmodelle und Prozesse grundsätzlich zu reflektieren und betriebsspezifisch vorteilhafte Ansätze für Industrie 4.0 zu identifizieren. Insbesondere fokussiert sie die ganzheitliche Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen zur Optimierung der Unternehmensprozesse. Der Anwender wird auf möglichen Handlungsbedarf hingewiesen, der aus der Technikeinführung resultiert, u. a. in den Handlungsfeldern Arbeitsgestaltung, Betriebs- und Arbeitszeit, Entgelt, Arbeitsorganisation usw. Die Checkliste richtet sich vor allem an Unternehmen, die aktuell technische Veränderungen planen, mit deren Umsetzung in Kürze beginnen oder bereits in der Umsetzung befindliche Maßnahmen reflektieren und deren Wirkung verbessern möchten.

Die dynamische Weiterentwicklung in der Informations- und Kommunikationstechnologie stellt Unternehmen, Führungskräfte und Beschäftigte vor neue Herausforderungen. Eine aktuelle Studie des Instituts für angewandte Arbeitswissenschaft (ifaa), in deren Rahmen insgesamt 498 Fach-und Führungskräften der Metall- und Elektroindustrie befragt wurden zeigt, dass der Begriff der „Industrie 4.0“ bei 92,1 Prozent bereits bekannt ist und 88,4 Prozent der Personen dem Thema eine sehr hohe bis hohe Bedeutung beimessen. Anders sieht es hingegen bei der Frage nach dem Verständnis bzw. der Operationalisierung des Begriffs und der Einschätzung der Bedeutung der technologischen Entwicklungen für das eigene Unternehmen aus. Nur 32,8 Prozent der Personen scheint der Begriff klar definiert und 69,1 Prozent sind der Meinung, dass das Thema für ihr eigenes Unternehmen von Relevanz ist (ifaa, 2015). Die Ergebnisse lassen vermuten, dass vorhandene Unklarheiten zu Unsicherheiten und Befürchtungen bzgl. der Sicherheit und dem Nutzen der neuen Technologien bei den befragten Personen führen. Um die Potenziale von Digitalisierung bzw. Industrie 4.0 erfolgreich zu nutzen, bedarf es daher konkreter und anwendungsbezogener Maßnahmen und Handlungsempfehlungen. In einem vom Bundesbildungsministerium geförderten Verbundprojekt zum Thema Prävention 4.0 entwickelt das ifaa daher gemeinsam mit sechs weiteren Forschungsinstituten, 12 Verbänden/Institutionen (z.B. Arbeitgeberverbände, Gewerkschaften, Berufsgenossenschaften) und bisher 13 Betrieben einen Handlungsleitfaden und eine Umsetzungsempfehlung zur Gestaltung einer produktiven und sicheren Führung und Unternehmensorganisation im Zeitalter von Industrie 4.0.

Der Autor gibt in seinem Beitrag eine allgemeine Einführung in den Themenbereich Digitalisierung und Industrie 4.0 von der Begriffserläuterung über aktuelle Einschätzungen von Unternehmen und Beschäftigten bis hin zu einer strukturierten Darstellung der vielfältigen Möglichkeiten für die Umsetzung im Betrieb.

Im Beitrag werden Begriff und Grundlagen der Industrie 4.0 erläutert und ihre Auswirkungen auf die Arbeitswelt anhand technischer, organisatorische und personeller Aspekte veranschaulicht. Auf diser Grundlage wird die Bedeutung für die Aus- und Weiterbildung sowie für die Führung detailliert beschrieben.

Im Beitrag werden Begriff und Grundlagen der Industrie 4.0 erläutert und ihre Auswirkungen auf die Arbeitswelt anhand technischer, organisatorische und personeller Aspekte veranschaulicht. Auf diser Grundlage wird die Bedeutung für die Aus- und Weiterbildung sowie für die Führung detailliert beschrieben.

Angesichts der fortschreitenden Digitalisierung und des damit verbundenen Wandels zur Industrie 4.0 hat das Institut für angewandte Arbeitswissenschaft eine Befragung von insgesamt 498 Fach- und Führungskräften der Metall- und Elektroindustrie durchgeführt. Die Ergebnisse erlauben durch Bezüge zu einer früheren Befragung eine Abschätzung zeitlicher Entwicklungen. Es zeigte sich, dass der Begriff Industrie 4.0 inzwischen zwar einen hohen Bekanntheitsgrad aufweist, es aber häufig an einem klaren Verständnis mangelt. Die Einführung von Industrie 4.0 erfolgt bevorzugt in den Bereichen Fertigung und Planung/Steuerung sowie Logistik, Supply Chain Management, Montage und Lager. Daraus ergeben sich weitgehend die derzeitigen Aktivitätsschwerpunkte in den Unternehmen und folglich Handlungsfelder für die Arbeitsgestaltung.

Industrie 4.0 und die damit verbundenen Potenziale für die Produktion wurden vor rund fünf Jahren der Öffentlichkeit vorgestellt. Seitdem ist das Thema in den Medien zunehmend präsent und u.a. Gegenstand zahlreicher abgeschlossener sowie andauernder und geplanter Forschungsvorhaben.

Über die Bekanntheit des Begriffs, seines Inhalts und seine Bedeutung in der Breite der von kleinen und mittleren Unternehmen geprägten deutschen Industrie ist dagegen wenig bekannt. Vor diesem Hintergrund wurde eine Online-Befragung in der Metall- und Elektroindustrie durchgeführt, an der knapp 500 Unternehmen beteiligt waren. Es zeigte sich, dass der Begriff zwar in rund 90 Prozent der Unternehmen bekannt ist, jedoch lediglich bei etwa 30 Prozent ein klares Verständnis über dessen Inhalt besteht. Dabei werden mehrheitlich Begriffe wie Vernetzung, Produktion und Digitalisierung genannt. Darüber hinaus wurden u.a. die derzeitigen Aktivitäten der Unternehmen (Umsetzungsgrad) sowie die mit Industrie 4.0 verbundenen Erwartungen erfragt.

Im Beitrag werden die Befragungsergebnisse ausführlich beschrieben und veranschaulicht. Zudem erlauben einzelne Bezüge zu einer vorangegangenen Befragung eine Einordnung der zeitlichen Entwicklung verschiedener Aspekte im Sinne einer Längsschnittbetrachtung.

Begriff und Vision der Industrie 4.0 wurden 2011 der Öffentlichkeit präsentiert und beschreiben die Potenziale der Digitalisierung in der industriellen Produktion. Das Thema ist seitdem zunehmend in den Medien präsent und speist unter anderem Hoffnung auf erhebliche Produktivitätszuwächse und in der Folge auf die Sicherung des Produktionsstandorts Deutschland. Den damit verbundenen Möglichkeiten zur Gestaltung der Arbeitswelt war das diesjährige ifaa-Fachkolloquium gewidmet. Dazu gaben Referenten aus der betrieblichen Praxis vielseitige Einblicke in ihren Alltag und die dortigen Entwicklungen.

Überblick zur Funktionsweise additiver Fertigung/des 3D-Drucks mit Betrachtung der Vor- und Nachteile, der Auswirkungen auf die Arbeitsorganisation sowie der Wirtschaftlichkeit – inklusive Hinweisen zur Umsetzung.

Die Digitalisierung eröffnet umfangreiche Möglichkeiten, Informationen echtzeitnah aufzunehmen, auszutauschen und zu unterschiedlichsten Zwecken zu nutzen. Die dadurch ausgelösten Veränderungen werden im industriellen Umfeld als Wandel zur Industrie 4.0 bezeichnet. Sie betreffen die Gestaltung der Arbeit ebenso wie die Ausrichtung von Unternehmensstrategien und der zugrundeliegenden Geschäftsmodelle.

Industrie 4.0 ist ein Handlungsschwerpunkt von Politik, Forschung, Unternehmen und Verbänden, welcher großes Potenzial zur nachhaltigen Stärkung der deutschen Wirtschaft und ihrer internationalen Wettbewerbsfähigkeit verspricht. Der Wandel zur Industrie 4.0 erfordert es, bestehende Geschäftsmodelle und Prozesse zu hinterfragen und bedarfsgerecht anzupassen.

Eine wesentliche Grundlage hierfür ist die integrative Betrachtung interner Prozesse im gesamten Unternehmen sowie der unternehmensübergreifenden Prozesse. Elementar ist hierbei im Sinne des Lean-Ansatzes, Arbeitsplätze, Abläufe und Prozesse zunächst eindeutig zu etablieren und zu standardisieren, Verschwendung zu entdecken und zu beseitigen und Standards kontinuierlich mit Hilfe bewährter Methoden wie bspw. 5S, schnellem Rüsten, Kanban oder visuellem Management abzusichern und kontinuierlich weiter zu entwickeln.

Der vorliegende Beitrag vermittelt Ansätze zur disruptiven sowie progressiven Weiterentwicklung bestehender Geschäftsmodelle, wodurch die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen gesichert, neue Aktivitätsfelder erschlossen und Gefährdungen durch potenzielle neue Konkurrenten frühzeitig erkannt werden können. Im Beitrag werden die wesentlichen Schritte eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses zur Etablierung standardisierter Prozesse erläutert, welche die Grundlage zur Anwendung der Möglichkeiten der Informations- und Kommunikationstechnologie und somit der Digitalisierung der Unternehmensabläufe sind. Es wird skizziert wie auf dieser Basis der sukzessive Wandel des Unternehmens zur Industrie 4.0 unter Einbezug der Beschäftigten bestmöglich gestaltet werden kann.

Vernetzte Maschinen fertigen individuelle Produkte, Menschen kollaborieren mit Robotern, smarte Softwarelösungen unterstützen Entscheidungen mit Echtzeitinformationen. Die Industrie steht vor ihrer vierten Revolution. Mit der Technik müssen sich auch die Arbeitsprozesse verändern – und die Führung.

Wachsende Komplexität: Industrie 4.0 als Antwort auf drängende Herausforderungen der Zukunft - Informationsmanagement: Warum Maschinen miteinander sprechen lernen - Entlastung und Entscheidungshilfe: Wie Maschinen Mitarbeiter kognitiv und physisch unterstützen - Wissensmanager mit Vertrauen: Eine neue Rolle für Führungskräfte - Zwischen Menschen und Maschinen: Prozesse optimieren und steuern

Zur Sicherung ihrer Wettbewerbsfähigkeit müssen produzierende Unternehmen eine Vielzahl an Einflussgrößen berücksichtigen. Diese reichen von individuellen Kundenan­forderungen über Energieeffizienz bis hin zum Fachkräftemangel. Die Beherrschung der damit verbundenen Komplexität erfordert ein entsprechendes Informationsmanage­ ment, wie es Bestandteil der Industrie 4.0 ist. Vor diesem Hintergrund werden im Beitrag zunächst die Rahmenbedingungen der Indust­rie 4.0 und ihre Potenziale für die (Produk­tions­)Arbeit erläutert. Darauf aufbauend werden anschließend die Auswirkungen auf die Führung diskutiert.

Mit dem Wandel zur Industrie 4.0 werden meist eine zunehmende Digitalisierung und Vernetzung sowie darauf basierende Automatisierung verbunden. Die Grundlage dazu bildet ein umfassendes Informationsmanagement auf der Basis cyber-physischer Systeme. Aufgrund dieses Wandels sind auch Veränderungen im Bereich der Produktionsarbeit zu erwarten. Im Beitrag werden sich aktuell abzeichnende Gestaltungspotenziale für die Produktionsarbeit 4.0 anhand technischer, organisatorischer und personeller Aspekte beschrieben und diskutiert.

Die Sicherung und Weiterentwicklung der Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unter­neh­men ist essentiell für deren Bestehen auf internationalen Märkten. Ein wesentlicher Beitrag dazu wird vom Wandel zur Industrie 4.0 und der dadurch ermöglichten deutlich verbesserten Nutzung betrieblicher Informationen erwartet. Bspw. wird davon ausgegangen, dass in einzelnen Bereichen Kostensenkungen von bis 70 Prozent erreicht werden können (Bauernhansl 2014). Aufgrund dessen wird der Wandel zur Industrie 4.0 auch als industrielle Revolution bezeichnet. Vor diesem Hintergrund hat das Institut für angewandte Arbeitswissenschaft in den Unter­nehmen der deutschen Metall- und Elektroindustrie eine Befragung zum Thema Indus­trie 4.0 durchgeführt. Eine Zwischenauswertung zeigt, dass der Begriff Industrie 4.0 zwar aktuell rund 75 Prozent der befragten Personen bekannt ist, jedoch lediglich etwa 20 Prozent dessen Inhalt klar definiert erscheint. Dabei werden mehrheitlich Begriffe wie Vernetzung, Digitalisierung und Produktion genannt. Ergänzend dazu wurden die mit Industrie 4.0 ver­bundenen Erwartungen und die diesbezüglichen Aktivitäten der Unternehmen erfragt.

Studien zeigen immer wieder, dass die mit dem Begriff Industrie 4.0 verbundenen Vorstellungen und Erwartungen höchst unterschiedlich sind. Im Beitrag werden daher die informatorischen und technischen Grundlagen der Industrie 4.0 dargestellt. Darauf aufbauend wird das sich ergebende organisatorische Gestaltungspotenzial am Beispiel der Produktionsarbeit veranschaulicht.

Der seit Jahren in allen Lebensbereichen zunehmende Einsatz digitaler Technologien wird als Digitalisierung bezeichnet. Ausgehend von den ersten Computern, die eine begrenzte Leistungsfähigkeit hatten und häufig in Rechenzentren zusammengefasst wurden, hat inzwischen eine bedeutende technologische Weiterentwicklung stattgefunden. Diese hat neben einer erheblichen Zunahme der Rechenleistung (Eigner et al. 2012) auch zur Entstehung von Smartphones und Tablet-Computern geführt. Da gleichzeitig das Preisniveau stark gesunken ist, haben die Verbreitung und der Einsatz von Computern insgesamt stark zugenommen: 2014 nutzten 82 Prozent aller Deutschen Computer (Statista 2015).