Smart Worker Die Rolle des Menschen in der Produktion der Zukunft

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1 Smart Worker Die Rolle des Menschen in der Produktion der Zukunft Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen Juli 2015 Cham Dr. Michael Schmeja, VIRTUAL VEHICLE, Graz Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 1

2 Agenda Das Virtual Vehicle Research Center Von der Bedeutung der Produktion in Europa Der Mensch im Mittelpunkt von Industrie 4.0 Das EU-Projekt Worker-Centric Workplaces in Smart Factories Fazit & Ausblick Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 2

3 VIRTUAL VEHICLE Research Center Unternehmenspräsentation Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 3

4 Überblick Automotive als Hauptsäule Ausbau Bereich Rail Aufbau Segment Aerospace Gegründet: Juli 2002 Personal: Umsatz: > 205 MitarbeiterInnen EUR 22 Mio. Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 4

5 Von der Bedeutung der Produktion in Europa» Industry is a central pillar of the European economy the EU manufacturing sector accounts for 2 million companies and 33 million jobs. Our challenge is to ensure that all industrial sectors make the best use of new technologies and manage their transition towards higher value digitised products and processes, commonly known as "Industry 4.0".«Günther H. Oettinger, EU Commissioner ( ) for Digital Economy & Society Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 5

6 Motivation Industrie 4.0 The EU-commission wants to reverse the shrinking role of the industry and restore the attractiveness of Europe as a production location Antonio Tajani (2012) (former) European Comissioner for Industry and Entrepreneurship Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 6

7 Industrie 4.0 Die Rückverlagerung der Produktion USA 2011: Advanced Manufactoring Partnership (AMP) wg. Absacken der Handelsbilanz High-Tech-Produkten DEUTSCHLAND 2011 Gründungsväter : Henning Kagerman (Präsident acatech), Wolf-Dieter Lukas (MinDir, BMBF) Wolfgang Wahlster (CEO DFKI) initiieren im Vorfeld der Hannover Messe eine vom Internet getriebene 4. industrielle Revolution ZIEL: die smarte Produktion Flexibilisierung und Individualisierung der Produktion Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 7

8 Industrielle Revolutionen bis heute Economy of Scope Handwerk Mechanisierung 1.0 Arbeitsteilung Zusammenarbeit - von Mensch und Maschine EE + IT I 4.0 CPS Economy of Scale Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 8

9 Der Mensch im Mittelpunkt von Industrie 4.0 Im Unterschied zur Debatte in den 80er Jahren heißt es heute nicht Mensch oder Computer, sondern Mensch und Computer. Dr. Constanze Kurz, Ressort Zukunft der Arbeit, IG Metall, Konferenz: HUMAN FACTORS IN THE DIGITAL AGE, , Kaiserslautern Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 9

10 Die Vision von Industrie 4.0 Eine mögliche Vision von Industrie 4.0 für eine vernetzte intelligente (Arbeits-)Welt [ ] die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten. [ ]. Vgl. Strukturstudie Industrie 4.0 Für Baden-Württemberg 2014: trukturstudie_industrie_4.0_bw.pdf Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 10

11 Der Mensch im Mittelpunkt von Industrie 4.0 Bislang arbeiten Industrieroboter und Menschen meist getrennt. Bild: BIBA Roboter sollen ohne Schutzzaun mit den Menschen zusammenarbeiten. Bild: VDI-Nachrichten»Die Smart Factory wird nicht menschenleer sein, denn nach 35 Jahren Forschung im Bereich Künstliche Intelligenz ist mir klar, dass Menschen mit ihrer Alltagsintelligenz selbst gegenüber der besten Expertensoftware in Sondersituationen überlegen sind.«professor Wolfgang Wahlster, Vorsitzender der Geschäftsführung und wissenschaftlicher Leiter des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 11

12 Die Vision von Industrie Beispiele Einfache und intuitive Bedienung: Mit einem berührungslosen System mittels Gestenerkennung werden Stoßfänger nach dem Lackieren einer effizienten und zuverlässigen Qualitätskontrolle unterzogen. Abweichungen bei Testreihen von Serienfahrzeugen können mit Google Glass dokumentiert und besser und schneller analysiert werden. Gestenerkennung bei der Qualitätskontrolle. Bild: BMW Mit Datenbrille Abweichungen dokumentieren. Bild: BMW Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 12

13 17 Thesen der Plattform Industrie 4.0 Gestaltungsfeld MENSCH 1. Vielfältige Möglichkeiten für eine humanorientierte Gestaltung der Arbeitsorganisation werden entstehen, auch im Sinne von Selbstorganisation und Autonomie. Insbesondere eröffnen sich Chancen für eine alterns- und altersgerechte Arbeitsgestaltung. 2. Industrie 4.0 ist als sozio-technisches System zu verstehen, und bietet die Chance, das Aufgabenspektrum der Mitarbeiter zu erweitern, ihre Qualifikationen und Handlungsspielräume zu erhöhen sowie ihren Zugang zu Wissen deutlich zu verbessern. 3. Lernförderliche Arbeitsmittel (Learninstruments) und kommunizierbare Arbeitsformen (Community of Practice) erhöhen die Lehr- und Lernproduktivität, neue Ausbildungsinhalte mit einem zunehmend hohen Anteil an IT-Kompetenzen entstehen. 4. Lernzeuge gebrauchstaugliche, lernförderliche Artefakte vermitteln dem Nutzer ihre Funktionalität automatisch. Quelle: Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 13

14 Das EU-Projekt Worker Centric Workplaces in Smart Factories» Therefore, to reach our objective, we need to act quickly and become the avant-garde of digital manufacturing. We have to do this together, and at the right scale if we do not want to lose the game as we have done to some extent with the Internet business so far.«günther H. Oettinger, EU Commissioner ( ) for Digital Economy & Society This project has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under Grant Agreement n Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 14

15 Eckdaten 4 Großunternehmen 2 KMUs 5 Forschungseinrichtungen 4 Universitäten Projektstart 12/2014 Projektdauer 4 Jahre Personenmonate >> 1000 Juni 2015 / Dr. Schmeja 1. Wissensmanagement-Tage in Stuttgart 15

16 Den Arbeiter dazu befähigen seine Ziele zu erreichen Worker Goals increase productivity secure well-being monitor quality increase flexibility enhance interactions facilitate knowledge sharing ease learning reduce stressors Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 16

17 Projektziele Stärkung der Problemlösungs- und Innovationskompetenz bei den Mitarbeitern in der Produktion. Erhöhung der Zufriedenheit und der Motivation am Arbeitsplatz. Verbesserung der durchschnittlichen Produktivität der Mitarbeiter. Junge Talente für die Industrieproduktion begeistern. Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 17

18 Herausforderungen der Industrie im Kontext IC1: Personalised augmented operator.. sind Arbeiter die Augmented Reality (AR) Werkzeuge benützen, mit denen sie unmittelbare, spezifische, visualisierte und personalisierte Informationen auf der Produktionsebene bereitgestellt bekommen, die nach ihren Bedürfnissen, Aufgaben und Einstellungen konfiguriert werden können. Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 18

19 Herausforderungen der Industrie im Kontext IC2: Worked-centric knowledge sharing/management In Fabriken angewendete IKT sind weder erfolgreich bei der Erfassung von Wissen noch unterstützen sie die soziale Interaktion und das Lernen. Solche WMS werden meistens für Büroumgebungen entwickelt, aber Produktionsarbeiter haben unterschiedliche Bedürfnisse. Stahlerzeugung bei ThyssenKrupp Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 19

20 Herausforderungen der Industrie im Kontext IC3: Self-learning manufacturing workplaces Selbstlernende Fertigungsarbeitsplätze werden durch die Verknüpfung heterogener Informationsquellen aus dem Arbeitsumfeld und aus der Erkennung von Muster erfolgreicher Produktion festgelegt und das Ergebnis als entscheidungsrelevantes Wissen an den Arbeiter weitergegeben. Fertigungsstraße Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 20

21 Herausforderungen der Industrie im Kontext IC4: In-situ mobile learning in the production In-situ mobile learning in der Produktion, wird eine Arbeitslernumgebung für die Produktionsarbeiter mit Rich-Media-Inhalten durch ein WMS entwickeln und demonstrieren, die besonders bei KMUs eingesetzt werden kann. Mobiles Lernen in der Produktion Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 21

22 Fazit & Ausblick Where is the wisdom we have lost in knowledge? Where is the knowledge we have lost in information? T.S. Eliot Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 22

23 Ein soziotechnisches System sorgt für Quelle: Department of Informatics, University of Zurich Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 23

24 Zufriedenheit am Arbeitsplatz der Zukunft Kompetenz Der Wunsch Einfluss auf das Ergebnis zu haben bzw. es kontrollieren zu können Verbundenheit Der Wunsch interagieren und verbunden zu sein Autonomie: der Wunsch eine Entscheidung selbst treffen zu können (zusätzlich) Abwechslungsreichtum Quellen: Ryan und Deci, 2000 Spreitzer, 1995 Turner and Lawrence, 1965 Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 24

25 Fazit Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Arbeitswelt: Ein ganzheitlicher interdisziplinärer Ansatz Technologie Mensch Bildung sichert die nachhaltige Entwicklung des Produktionsstandortes Technologische Schwerpunkte liegen in intelligenten Komponenten, Modularität, vernetzten Gesamtsystemen sowie innovativen Integrations- und Miniaturisierungslösungen Veränderung in der Produktentwicklung: Industrie 4.0 wird massive Rückwirkungen auf Konstruktion und Entwicklung haben und ein noch engeres Zusammenwachsen der Bereiche erfordern Mensch-Maschine-Interaktion, adaptive und intelligente Technik sowie einfache und intuitive Bedienung sind wesentliche Komponenten bei der Integration des Menschen in neue Arbeitswelten Bildung ist der Schlüssel zu Industrie 4.0: Ausbildung des Nachwuchses, Qualifizierung der Mitarbeiter, spielerischer Umgang mit Technik z.b. durch den Einsatz von Lernfabriken Der Mensch als flexibelstes Element wird weiterhin eine zentrale Rolle in der Wertschöpfungskette einnehmen Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 25

26 Ein Bild der Zukunft Netzwerker und Experte 2.0 Nutznießer Schwarmintelligenz Schnitt- bzw. Nahtstellenmanager Generalist statt Spezialist Quelle: Virtual Vehicle Quelle: Salvador Dalí: Gala blickt aufs Mittelmeer

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Dr. Michael Schmeja Head of Area Information & Process Management Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 27

28 Industrie 4.0 Definition Industrie 4.0 ist ein Zukunftsprojekt in der Hightech-Strategie der deutschen Bundesregierung, mit dem in erster Linie die Informatisierung der Fertigungstechnik vorangetrieben werden soll.[1] Industrie 4.0 meint im Kern die technische Integration von CPS in die Produktion und die Logistik sowie die Anwendung des Internets der Dinge und Dienste in industriellen Prozessen einschließlich der sich daraus ergebenden Konsequenzen für die Wertschöpfung, die Geschäftsmodelle sowie die nachgelagerte Dienstleistungen und die Arbeitsorganisation.[2] [1] Zukunftsprojekt Industrie 4.0, [2] Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0, Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie Juli 2015 / Dr. Schmeja Industrie 4.0 Praxisbeispiele mittelständischer Unternehmen 28