Arbeit der Zukunft - Wie wir sie verändern. Wie sie uns verändert. TOP-Unternehmertreffen Berlin 2015

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1 Arbeit der Zukunft - Wie wir sie verändern. Wie sie uns verändert. TOP-Unternehmertreffen Berlin 2015 Walter Ganz Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, Stuttgart 27. November, 2015 Seite 1

2 Die treibenden Kräfte der digitalen Transformation Hyper-Connectivity und Lernende Systeme Vernetzung Internet of Everything Cloud Computing Sensoren überall Wireless and Mobile Flächendeckende Breitbandinfrastruktur Learning Machines Robotics Simulation Big Data Analytics Selbstlernende Algorithmen Quanten-Computing Bio-Informatik Seite 2

3 Technologischer Fortschritt Gewaltige Umbrüche in einer digital vernetzten Welt Verschmelzen von realer und virtueller Welt»Intelligence everywhere«aufkommen einer neuen IT-Realität Quelle: Gartner: Top 10 Strategische Technologietrends Computing Everywhere Das Internet der Dinge 3D-Druck Neue Formen der Datenanalyse Kontextbasierte Systeme Smart and Thinking Machines Cloud Computing Software-defined Applications and Infrastructures Web-Scale IT Risikobasierte Sicherheits- und Schutzmaßnahmen Seite 3

4 Die 4. Industrielle Revolution Erste Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)»Modicon 084«1969»Smart Factory«4. Industrielle Revolution auf der Basis von Cyber- Physical Systems Erster mechanischer Webstuhl 1784 Fließband bei Ford, Anfang 20. Jh. 3. Industrielle Revolution durch Einsatz von Elektronik und IT zur weiteren Automatisierung der Produktion 2. Industrielle Revolution durch Einführung arbeitsteiliger Massenproduktion mit Hilfe von elektrischer Energie 1. Industrielle Revolution durch Einführung mechanischer Produktionsanlagen mit Hilfe von Wasser- und Dampfkraft Grad der Komplexität Ende 18. Jh. Beginn 20. Jh. Beginn 1970er heute Beschäftigung Bestimmung Mitbestimmung Abstimmung/Kooperation Prozesse starr flexibel adaptiv in Echtzeit Ressourcen nach Prognose nach Verbrauch auftragsbezogen Quelle: DFKI Seite 4

5 Einschätzungen zur Wirtschaft 4.0 Große Chancen viel zu tun Beeinflusst die zunehmende Digitalisierung die Geschäfts- und Arbeitsprozesse der Unternehmen? Wie schätzen die Unternehmen den Stand der Digitalisierung insgesamt ein? (in Prozent) Digitaler Wandel erfasst die deutsche Wirtschaft auf ganzer Breite 74% rechnen mit einer Ausweitung der Innovationstätigkeiten zur Ausschöpfung der Möglichkeiten der Digitalisierung Quelle: IHK-Unternehmensbarometer zur Digitalisierung, Januar 2015; Basis: Umfrage vom 27. November bis 4. Dezember 2014; N = Unternehmen Seite 5

6 Industrie 4.0 schürt hohe Erwartungen Hohe Produktivitätssteigerungen erwartet (ingenics, 2014) Durchgängig hohe Erwartungen an Effizienzsteigerung durch Industrie 4.0 in der eigenen Produktion und über die gesamte Wertschöpfungskette. Seite 6

7 Auswirkungen auf die Beschäftigung In der Einschätzung scheiden sich die Geister Kollege Computer: Wahrscheinlichkeit, dass Jobs innerhalb von 20 Jahren durch Maschinen ersetzt werden Quelle: C. Frey and M. Osborne»The Future of Employment: How Susceptible are Jobs to Computerisation?«; Technology Review, Economist, 1/2014; WirtschaftsWoche, Nr. 5, 26. Januar 2015 Horst Neumann Personalvorstand Volkswagen AG»Wenn in naher Zukunft die geburtenstarken Jahrgänge die Baby-Boomer in Rente gehen, kann deren Arbeit durch Roboter kompensiert werden. Es muss kein Personal wegrationalisiert werden, und wir können junge Leute einstellen.«quelle: Stuttgarter Zeitung, Nr. 2, 03. Januar 2015 Seite 7

8 Wie wir sie verändern Ganzheitliche Gestaltung guter Arbeit Physische Assistenz durch Fähigkeitsverstärker Gesunde und demografiefeste Arbeitsplätze ergonomisch, sicher und alter(n)sgerecht Wartungs- und Planungsassistenz lokationsbasiert, kontextadaptiv Vernetztes Arbeiten durch multimodale Mensch-Maschine-und Mensch-Mensch-Interaktion Innovative Lernformen mobil, personalisiert, situationsadaptiv Produktionssteuerung dezentral, flexible Kapazitäten, vollständiges Produktionsbild in Echtzeit Seite 8

9 Beispiel: Physische Assistenz durch Fähigkeitsverstärker Intelligentes Exoskelett zum Transport schwerer Güter in Smart Factories Arbeitswissenschaftliche Ziele: Erhöhung der Belastbarkeit von Produktionsarbeitern Prävention von Arbeitsunfällen und Erkrankungen des Bewegungsapparates Produktivitätssteigerung in der Produktion This project has received funding from the European Union s Seventh Framework Programme for research, technological development and demonstration under grant agreement N Save the Date: 1 st Exoskeleton Demo in Industry at Fraunhofer ZVE 12. Juni 2015 Seite 9

10 Beispiel: Physische Assistenz durch kooperative Roboter Leichtbauroboter (LBR) in kooperativen Montageumgebungen (»Robokoop«) Bewerten der Einbindung des Menschen in Montageprozess und -organisation Gestaltung der Mensch-Roboter-Schnittstelle nach den Anforderungen und Fähigkeiten des Menschen Neues Verfahren zur Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von LBR-Automatisierungen Erstellung eines Leitfadens zur Planung und Gestaltung der MRK Quelle: Götz KG Armaturen, Sicherheitsventilmontage 2014 Quelle: IAO/IAT, Bohrmaschinenmontage 2015 Konsortium: Fördergeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Montageanlagenbauer Sensor-Entwickler Anwender Begleitforscher assoziierte Partner Seite 10

11 Beispiel: Vernetztes Arbeiten Logistikaufgaben und Störungsbehebung mit Datenbrille Der Einsatz mobiler Endgeräte eröffnet neue Möglichkeiten bei der Nutzung der aktuellen Produktionsdaten. Ja 72,7% teils/teils 19,0% Nein 8,3% Quellen: Fraunhofer IAO: Produktionsarbeit der Zukunft Industrie 4.0; 2013 Seite 11

12 Beispiel: Produktionssteuerung Mitarbeiter bekommen Einsatzanfragen auf ihre mobilen Endgeräte Samstag geht leider nicht. Ich kann diesen Samstag arbeiten. Kundenauftrag: 50 Getriebe bis Montag Einsatzanfrage auf Smartphone Zusatzschicht am Samstag durchführen»meistercockpit«für Einsatzanfragen Seite 12

13 Arbeit der Zukunft: Wie sie uns verändert? Mögliche Entwicklungsrichtungen auf die Arbeitsorganisation Kontroll- und Steuerungsaufgaben werden durch die digitale Technik gelöst Mitarbeiter werden durch die digitale Technik gelenkt und sind vorrangig für ausführende Tätigkeiten zuständig Digitale Technik übernimmt Entscheidungen, Erfahrung ist nicht wichtig Verbleib vergleichsweise einfacher»restaufgaben«auf mittlerer Qualifikationsebene, Dequalifizierung Automatisierungsszenario Spezialisierungsszenario Die digitale Technik und vernetzte Objekte initiieren und liefern Informationen für Entscheidungen Mitarbeiter entscheiden, einzeln und in Gruppen Digitale Technik ist entscheidungsfördernd, wird als Werkzeug genutzt, Erfahrung ist Grundlage für koordinative Entscheidungen Potential zur Aufgabenerweiterung und ganzheitlichen Tätigkeiten Bild: acatech (Hrsg):Cyber-Physical Systems, 2011, S.21 Szenarien in Anlehnung an Windelband, Spöttl, FreQueNz Newsletter, 2011 Seite 13

14 Arbeit der Zukunft: Wie sie uns verändert? Handlungsfelder für die Kompetenzentwicklung Prozessverständnis, Integration und echtzeitnahe Synchronisierung von Prozessen entlang des Produktlebenszyklus Bereichsübergreifende Vermittlung von Kompetenzen (IT, Elektrotechnik, Mechanik) Überfachliche Kompetenzen zur Organisation, Kommunikation und Kooperation Eigenverantwortung, Entscheidungsfähigkeit Kompetenzentwicklungsformate: Produktionsnahes Lernen Projektarbeit, Lernfabriken 4.0 Partizipation Ramp-up Lernspiele, -simulationen Herausforderung: Potenziale von I4.0-Anwendungen für Kompetenzentwicklung nutzen und echte Lernmöglichkeiten bieten! Seite 14

15 Gedanken und Impulse zum Abschluss 1.»Volatilität beherrschen Flexibilität gewährleisten«: Potenziale neuer Formen digitaler Kollaboration von Mensch und Maschine für optimierte Produktionsprozesse und effiziente Ressourcenplanung ausschöpfen 2.»Diversität und individuelle Bedürfnisse«: Beschäftigte als zentrales Kapital industrieller Wertschöpfung zeitgemäß qualifizieren und Kompetenzen stetig ausbauen 3.»Gestalten statt verwalten«: Tragfähige Geschäftsmodelle entwickeln und deren Mehrwert herausarbeiten 4.»Speed-up Erster sein«: Dynamik der IuK-Branche aufgreifen und auf die Produktion übertragen, um Leitmarkt und -anbieter zu sein 5.»Die Vision von Industrie 4.0 leben«: Pionierarbeit durch Vorreiterunternehmen leisten und deutsche Ingenieurskunst und Gründlichkeit um zielgerichtete Umsetzungsstärke anreichern Seite 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Walter Ganz Fraunhofer IAO Nobelstraße Stuttgart Tel: Fax: Seite 16 FutureHotel