Digitalisierung in der Arbeitswelt und Zukunft der Facharbeit

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1 Institut für Bildung, Beruf und Technik Abteilung: Digitalisierung der Wirtschaft: Folgen für die berufliche Qualifizierung , Institut der deutschen Wirtschaft, Köln Digitalisierung in der Arbeitswelt und Zukunft der Facharbeit Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Institut für Bildung, Beruf und Technik Abteilung

2 Gliederung 1. Einleitung Digitalisierung/ Industrie Entwicklungsstand in den Unternehmen 3. Mensch-Maschine-Betrachtung 4. Instandhaltung Konsequenzen für die berufliche Bildung 6. Zukunft der Facharbeit 7. Herausforderungen und Chancen

3 Technologischer Fortschritt

4 Industrie 4.0: Paradigmenwechsel in der Industrie

5 Industrie Dezentrale Selbstorganisation rückt in den Fokus der Produktion. Was ist Industrie 4.0? ein vollkommen automatischer Ablauf von Fertigungs- und Logistikprozessen, zu fertigende Bauteile führen z.b. über einen RFID-Chip sämtliche Auftrags- und Produktionsdaten mit sich (Produkte steuern sich eigenständig in der Produktion!), Objekte (Maschinen, Produkte, ) vernetzen sich, tauschen Informationen aus und interagieren mit ihrer Umgebung, Ziel in Industrie 4.0: eine autonome, intelligente Steuerung von Prozessen

6 Industrie 4.0 Smart Factory so die Vorstellungen! Quelle: Forschungsunion

7 Stand der Digitalisierung in den Unternehmen

8 Industrie 4.0 : Entwicklungsstand? veränderte Berufsprofile Auswirkungen Anforderungsniveau der Arbeitsplätze Qualifikationsniveau Veränderte Anforderungen an (Weiter-Bildung) Entwicklung in der Produktionstechnik Enabling Technologies Post-Taylorismus, Neue Produktionskonzepte Sensoren, Aktoren Digitale Werkstückbeschreibungen Re- Taylorisierung Fertigung on-demand ERP PPS (Produktionsplanungsund Steuerungssysteme) Echtzeit- Überwachung der Produktion Embedded Systems/ Lokale Intelligenz Digitale Beschreibung der Produktionsanlagen (prototypische Anwendungen) rekonfigurierbare Produktionssysteme Digitale Beschreibung der Fabrik selbstkonfigurierende Produktionssysteme Internet der Dinge TCP/IP Internet PC- based machine controls drahtlose Kommunikation Fachkräftemangel Einflussfaktoren Nachfrage nach individualisierten Produkten 1995 heute 2025 t Quelle: Hartmann/Bovenschulte 2013, S

9 Umsetzungsmöglichkeiten von CPS-Systemen in der Produktion (in Anlehnung an Gorecky et al. 2014, S. 529): Instandhaltung (d.h. Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Optimierung) von Produktionsanalagen durch Bereitstellen von interaktiven, virtuellen Handlungsanweisungen, Überwachung von Produktionsprozessen sowie Qualitätskontrolle durch das kontextsensitive Abrufen und Bereitstellen von Informationen, z.b. bezüglich des Status eines CPS, Planung und Simulation von Produktionsprozessen, indem z.b. das Verhalten von CPS vorgezeichnet wird, Einsatz von Leichtbaurobotern (sensitive Robotik) bei Automobilherstellern und -zulieferern in enger Zusammenarbeit mit den Beschäftigten

10 Entwicklung hin zu Instandhaltung 4.0 Sensoren verbessern die Identifikation des Anlagen- bzw. Bauteilzustandes; Prognostizierbarkeit der Restnutzungs- und Lebensdauer wird verbessert und damit die Einleitung effektiver Instandhaltungsstrategien optimiert - führt zur Optimierung der Betriebs- und Wartungsintervalle; Anteil der ungeplanten Instandsetzungen wird abnehmen, vorbeugende und zustandsorientierte Instandsetzung gewinnen an Bedeutung; schadensbedingte Instandsetzung wird an Komplexität zunehmen. Die Bedeutung der Instandhaltungsstrategien heute und in fünf Jahren (Quelle: IH40 Online-Umfrage)

11 Welche Rolle habe die Fachkräfte dabei in der Zukunft? Assistenzszenario: Die Fachkräfte lenken Industrie 4.0 oder/und Quelle: dpa / Jan Woitas Quelle: mannbeisstfilm.de Automatisierungsszenario: Industrie 4.0 lenkt die Fachkräfte

12 Quelle: Wahlster, DFKI Assistenzsystem Instandhaltung 4.0 Vielzahl an Datenquellen können für die Instandhaltung genutzt werden: Prozessbeschreibungen, Datenblätter, Daten aus Produktentstehung und Produktionsprozess; Intelligenten Produkte und Maschinen liefern eine Flut an Informationen (Big mobile wiebenötigt Tablets,situationsbezogene Smartglasses oderfiltungsmechanismen Smartphones können zur alle Data) Plattformen die Fachkraft relevanten wie Kontaktdaten, Auftragsdetails, BearbeitungInformationen seiner jeweiligen Arbeitsaufgabe! Gebrauchsanleitungen, Prüf- und Reparatur-Checklisten, Ersatzteilinformationen, Messergebnisse, verfügbar machen

13 Konsequenzen für Qualifizierung/Ausbildung Assistenzmodell : erhöhte Komplexitäts- und Problemlösungsanforderungen für den Facharbeiter (haben wir schon heute!!), Diagnosekompetenz zur Interpretation der Daten und technischen Informationen zur Instandhaltung und Reparatur, Grundlegendes Wissen zur Steuerungstechnik und zum Programmieren notwendig, Abteilungs- sowie unternehmensübergreifende Kooperationen und Kommunikationen werden immer wichtiger, Fragen zur Sicherheit und zum Datenschutz werden eine größere Rolle einnehmen. Kompetenzen in der Instandhaltung (Quelle: IH40 Online-Umfrage)

14 Automatisierungssystem Instandhaltung 4.0 Mitarbeiter ohne nennenswerte Handlungskompetenzen, entfremdet vom eigenen Arbeitsprozess durch eine fortschreitende Virtualisierung von Geschäfts- und Arbeitsvorgängen. Einfache (oft monotone) Aufgaben werden immer mehr von der Technik übernommen. Quelle: Wahlster, DFKI Gefahr: Digital basierter Taylorismus 4.0 wäre eine Neuauflage der Spaltung zwischen Kopf- und Handarbeit

15 Lernen in der digitalisierten Welt Ein Hinterfragen von Handlungen muss möglich sein, ein Lernen mittels mobiler Systeme wird nur unterstützt, wenn ein formeller oder informeller Wissensaustausch und Wissensaufbau gefördert wird. Ein Transfer des Wissens und ein Aufbau des Wissens muss gezielt gefördert und unterstützt werden. Diese müssen jedoch so gestaltetet werden, dass ein Lernen im und aus dem Arbeitsprozess möglich ist. Ist dieses nicht möglich und Arbeitsanweisungen werden nur eins zu eins umgesetzt, dann ist der Mitarbeiter nur noch ein vernetztes Rädchen in einer unmenschlichen Cyberfabrik, ohne nennenswerte Handlungskompetenzen (vgl. Kurz 2013)

16 Neuorganisation der Ausbildungsgestaltung? Überblicks- und Prozesswissen wird immer entscheidender, Domänenübergreifende Arbeit gewinnt an Bedeutung hybride Kompetenzbündel auf allen Ebenen (mechatronisches Wissen und IT-Wissen verschmelzen), Aufgaben der Planung, Analyse, Visualisierung und Virtualisierung verlagern sich immer mehr auf die Facharbeitsebene. Anforderungen werden immer vielfältiger neue Zuschneidung von Berufen in Form von Kernberufen notwendig?!

17 Zukunft der (Fach)arbeit 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 Auf Deutschland übertragbar? 67% aller Beschäftigten in Deutschland dual qualifiziert (Bosch 2014) andere Basisqualifikationen, Unterscheidung zwischen Nicht-Routine- und Routine-Tätigkeiten, jedoch Routine gleich Erfahrungsbasiert? (Peiffer 2015), Entwicklungen nicht nur von der technischen Machtbarkeit abhängig, sondern von ökonomisch basierten Entscheidungen,

18 Zukunft der Facharbeit Quelle: Fraunhofer IAO

19 Herausforderungen und Risiken Zunahme der Entgrenzung und Flexibilisierung von Arbeit work-life-balance? Steigende Anforderungen für die Fachkräfte Einsatzgebiete attraktiv?, Völlig ungeklärt: Datenschutz und Überwachung der Beschäftigten, Problemlösungsstrategien müssen vorher von Systemkonstrukteuren antizipiert werden Integration der Fachkräfte notwendig! Nachhaltige Wettbewerbsvorteile generieren Technologien noch nicht ausgereift

20 Chancen von Industrie 4.0 (nach Hirsch-Kreinsen 2015) Voraussetzung für eine humanorientierte Arbeitsgestaltung in verschiedensten Dimensionen, Erhalt und Ausbau sozialpolitisch wünschenswerter Beschäftigung, Nutzung der Gestaltungspotenziale von Industrie 4.0 zur Steigerung der Attraktivität von Industriearbeit angesichts wachsender Knappheit von Fachkräften, Weiterentwicklung des Industriestandortes Deutschland als Entwickler, Anbieter und Nutzer industrieller Prozessinnovationen

21 Klärende Fragen zur Digitalisierung/ Industrie 4.0 -Entwicklung Ist die Technik zukünftig noch beherrschbar? Ist die Beherrschung der komplexen Systeme eine zu große Herausforderung für Mensch und Technik? Wie entwickeln sich die Arbeitsorganisation und die Mitgestaltungsmöglichkeiten in einem flexiblen System für den Facharbeiter? Kann mit der Digitalisierung ein Lernen im Arbeitsprozess ermöglicht werden? Können CPS (Cyber-Physical-Systeme) durch die Erfassung, Aufbereitung und Visualisierung von Prozessdaten als Möglichkeit zum Lernen im Arbeitsprozess genutzt werden?

22 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Pädagogische Hochschule Schwäbisch Gmünd Institut für Bildung, Beruf und Technik Abteilung:

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