PRODUKTIONSARBEIT DER ZUKUNFT ERGEBNISSE DER AKTUELLEN IAO-STUDIE Forum Mensch und Maschine in Industrie 4.0, Ludwigshafen, 13. März 2013 Dr. Stefan Gerlach, Fraunhofer IAO F1
Fraunhofer IAO - Geschäftsfelder Unternehmensentwicklung und Arbeitsgestaltung Unternehmen zukunftsorientiert entwickeln I Arbeitswelten perfekt gestalten I Prozesse effizient vernetzten Dienstleistungs- und Personalmanagement Mitarbeiterpotenzial optimal ausschöpfen I Kompetenzen passgenau entwickeln I Dienstleistungen kundenorientiert gestalten Engineering-Systeme Produkte virtuell erproben I Entwicklungen schnell vorantreiben I Technik ergonomisch gestalten Informations- und Kommunikationstechnik IT-Potenziale intelligent nutzen I Prozessinnovationen erfolgreich umsetzen I Systeme intuitiv gestalten Technologie- und Innovationsmanagement Innovationsfähigkeit nachhaltig stärken I Technologiestrategien gezielt entwickeln I Forschung & Entwicklung optimieren F2
Fraunhofer IAO CC Produktionsmanagement Produktions- und Auftragsabwicklungsprozesse schlanker gestalten (schnell, flexibel, bestandsarm) Montage und Materialbereitstellung konzipieren, optimieren und aufeinander abstimmen Kapazitätsflexibilität nutzbar machen Lang- bis mittelfristige Flächennutzung planen Schnittstelle zwischen Produktentstehung / Produktion gestalten (prozessual, organisatorisch, räumlich) Unternehmen in Richtung «Industrie 4.0» begleiten F3
Inhalt Produktionsarbeit und Industrie 4.0 Ergebnisse der Studie Produktionsarbeit der Zukunft Ausblick
Was ist eigentlich Produktionsarbeit? Produktionsarbeit umfasst den Teil bezahlter Leistungserbringung, der direkt zur Erstellung und Verarbeitung von Gütern und Produkten beiträgt. (Fertigung, Montage und angrenzende Logistikaufgaben wie innerbetrieblicher Transport, Kommissionierung und Materialbereitstellung) Arbeit Beschäftigte Chance Dienstleister Ergebnisorientierung Flexibilität Ganzheitlichkeit Hierarchien Innovation Jahresabschluss Kommunikation Lohn Montage Nacharbeit Operative Arbeit Planbarkeit Qualifikation Regeneration Sozialpartnerschaft Team Umplanung Verträge Work-Life-Balance Zusammenarbeit A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Z Automatisierung Bediener Consumer Dazugehörigkeit Ergonomie Flexibilität Gerechtigkeit Humanisierung Identifikation Jahressonderzahlung Kooperation Leistung Maschine Null-Fehler Organisation Produktivität Qualität Rufbereitschaft Schlanke Prozesse Termintreue Unfallversicherung Verfügbarkeit Wachstum Zuverlässigkeit F5
Produktion erleichtert den Weg aus der Krise. Nationen mit hohem Produktionsanteil erholen sich schneller von Wirtschaftskrisen als andere. F6
Produktion in Deutschland: Prognosen und Ausblick Entwicklung der Beschäftigung Die Bandbreite der Zukunftsprognose**** Heute Prognosen für Zukunft +1,5 Mio. - 1,5 Mio. Reduziertes Angebot z.b. am Akademikerarbeitsmarkt ab 2018. Entwicklung der Beschäftigung kann nur mit den Älteren bewältigt werden *Statistisches Bundesamt, Stand 05/2012 **Prognos ***Global Insight **** McKinsey/ ProLabour Erhöhte Nachfrage aus Ersatzbedarf für geburtenstarke Jahrgänge von 2015 bis 2030 F7
Immer mehr I&K-Technologie dringt in die Produktion. VDI Nachrichten vom 12. Oktober 2012 F8
Industrie 4.0 - Vernetzte Objekte Kundenauftrag: 50 Getriebe bis Montag Schalt mich aus! Magazin leer, bitte auffüllen! Kapazität bis Freitag ausgebucht! Muss in 2h am Warenausgang sein! F9
Industrie 4.0 - Vernetzte Objekte Magazin auffüllen übernehme ich. Schalt mich aus! Samstag geht leider nicht. Magazin leer, bitte auffüllen! Kundenauftrag: 50 Getriebe bis Montag Kapazität bis Freitag ausgebucht! Ich kann diesen Samstag arbeiten. Muss in 2h am Warenausgang sein! Vernetzte Menschen und Objekte entscheiden kooperativ F10
Industrie 4.0 Rolle des Menschen Der Mensch als Sensor Sensorische Lücken bestehen trotz Sensorik in der Produktion auch zukünftig. Menschliche Fähigkeiten bleiben erforderlich zur Bewältigung komplex zu erfassender Situationen. Der Mensch als Entscheider Abstimmungen der vernetzten Objekte untereinander erzeugen Konflikte (z.b. gegenläufige Prioritäten, knappe Ressourcen). Eingriffe in einem laufenden, selbststeuernden System sind zeitkritisch. Hilfsmittel erforderlich für schnelle, qualifizierte Entscheidungen. Der Mensch als Akteur Arbeitsinhalte bleiben geprägt von hoher Komplexität, Kundenindividualität und unregelmäßiger Wiederholbarkeit. Die Anforderungen an die zeitliche, inhaltliche und räumliche Flexibilität der Mitarbeiter werden signifikant steigen. Der Einsatz von Mobilgeräten unterstützt Menschen in der Industrie 4.0 Produktion z.b. für die Zuweisung von Kundenaufträgen an Mitarbeitergruppen in Echtzeit, Abstimmung von Arbeitszeiten.
Inhalt Produktionsarbeit und Industrie 4.0 Ergebnisse der Studie Produktionsarbeit der Zukunft Ausblick
IAO Studie zur Produktionsarbeit der Zukunft 661 Teilnehmer + 23 Industrie 4.0-Experten Prof. Spath Prof. Bauernhansl Prof. ten Hompel Prof. Reinhart Prof. Broy Prof. Kagermann Prof. Wahlster Prof. Fundel Hr. Feld Hr. Dr. Ferber, Hr. Lachner Hr. Respondek Hr. Dorst Hr. Glatz Hr. Dr. Mittelbach, Hr. Dr. Diegner Fr. Dr. Kurz Hr. Dr. Wittenstein Hr. Bauer Hr. Dr. Holfelder Hr. Prof. Post Hr. Sachse Hr. Dr. Rode Wie sieht die Produktionsarbeit der Zukunft aus?
Allgemeines zu den befragten Unternehmen
Wesentliche Ergebnisse Wie wichtig wird der Produktionsstandort Deutschland in fünf Jahren für Ihr Unternehmen? (sehr) wichtig 90,7% Welchen Stellenwert nimmt die schnelle Reaktion auf Kundenanforderungen in fünf Jahren in Ihrem Unternehmen ein? (sehr) wichtig 97,6% Wenn es uns nicht gelingt, Wertschöpfung hier im Land zu halten, dann sehe ich auf lange Sicht schwarz. Produktion muss hier in Europa und hier in Deutschland bleiben. Diese Art der Wertschöpfung ist die Basis für den Wohlstand, den wir heute haben. (Prof. Post, FESTO AG)
Wesentliche Ergebnisse Automatisierung wird für immer kleinere Serien möglich dennoch bleibt menschliche Arbeit weiter wichtiger Bestandteil der Produktion. Wie wichtig wird menschliche Arbeit (Planung, Steuerung, Ausführung, Überwachung) in fünf Jahren in der Produktion sein? (sehr) wichtig 96,9% teils/teils 2,8% (sehr) unwichtig 0,6% (Foto: Deutz) Ich denke, die Fabrik der Zukunft ist genauso menschenleer wie heutige Büros papierlos sind. (Dr. Diegner, ZVEI)
Wesentliche Ergebnisse Flexibilität bleibt weiter Schlüsselfaktor für Produktionsarbeit in Deutschland in Zukunft noch kurzfristiger als heute. Wie wichtig ist der flexible Einsatz Ihrer Produktionsmitarbeiter heute und in fünf Jahren?? heute in 5 Jahren (sehr) wichtig 94,1% Flexibilität war für die Firmen immer ein Thema. Es kommt heute hinzu, dass die Mitarbeiter Flexibilität fordern. 27% 56% 47% 41% 15% So viele Unternehmen haben heute starke Schwankungen im personalseitigen Kapazitätsbedarf. 44% 96,8% sehen zukünftig verstärkt kurzfristigere Schwankungen. 11% 60% Arbeitszeit und Lebenszeit sind heute wesentlich stärker verquickt als früher. Volatile Märkte und ein starres System, was die Arbeitszeit betrifft das passt nicht zusammen. (Hr. Glatz, VDMA) von Monat zu Monat von Woche zu Woche von Tag zu Tag innerhalb eines Tages
Wesentliche Ergebnisse Flexibilität muss in Zukunft zielgerichtet und systematisch organisiert werden Pauschal-Flexibilität wird nicht mehr ausreichen. Flexible Arbeitszeiten: Die Arbeitszeit Ihrer Produktionsmitarbeiter weicht heute mindestens einmal pro Woche um mehr als 30 Minuten von der Normalarbeitszeit ab. stimme zu 60,0% + 22,0% Unternehmen mit starken Schwankungen innerhalb eines Tages + 7,1% mit starken Schwankungen von Tag zu Tag + 6,7% aus dem Maschinen- und Anlagenbau - 9,7% die heute keine starken Schwankungen haben - 10,4% aus der Automobilindustrie In fünf Jahren wird es häufig nötig sein, dass Ihre Produktionsmitarbeiter bedarfsweise in anderen Organisationseinheiten, als der Stammarbeitsgruppe arbeiten. stimme zu 73,3% + 11,0% Unternehmen mit starken Schwankungen von Tag zu Tag + 9,1% mit starken Schwankungen von Woche zu Woche + 7,3% mit mehr als 1.000 Mitarbeitern + 6,1% mit starken Schwankungen
Wesentliche Ergebnisse Industrie 4.0 heißt mehr als CPS-Vernetzung. Die Zukunft umfasst intelligente Datenaufnahme, -speicherung und -verteilung von Objekten und Menschen. Der Einsatz mobiler Endgeräte eröffnet neue Möglichkeiten bei der Nutzung der aktuellen Produktionsdaten. Ja 72,7% teils/teils Nein 8,3% 19,0% Ein anderes Thema ist der Datenschutz. Wie viel Intelligenz darf man den Objekten belassen, welche Daten sind aus Wettbewerbsgründen schützenswert, welche braucht man später, um z. B. Remote- Wartung durchführen und Zusatzdienste anbieten zu können. Und schließlich muss das Thema Haftung neu überdacht werden. (Prof. Kagermann, acatech)
Wesentliche Ergebnisse Dezentrale Steuerungsmechanismen werden zunehmen; vollständige Autonomie dezentraler, sich selbst steuernder Objekte wird es auf absehbare Zeit nicht geben. Wie hoch ist bei Ihnen heute der Aufwand zur kurzfristigen Steuerung und Koordination in der Produktion? (Sehr) hoch 61,9% weder noch (Sehr) niedrig 14,8% 23,2% Können die meisten Ereignisse in der Produktion durch technische Systeme ohne menschliches Zutun erkannt werden? Ja 16,3% teils/teils 24,8% Nein 58,9% (Foto: Schaeffler KG (FAG))
Wesentliche Ergebnisse Aufgaben der traditionellen Produktions- und Wissensarbeit werden weiter zusammenwachsen. Produktionsarbeiter werden vermehrt Aufgaben für die Produktentwicklung übernehmen. Die Übernahme von Aufgaben für die Produktentwicklung erzeugt heute hohe Abstimmungsaufwände in der Produktion. + 11,6% Unternehmen mit Kapazitätsschwankungen von Tag zu Tag + 8,2%, die heutige Flexibilitätsinstrumente als unzureichend bezeichnen + 6,1%, die eine zunehmend mobile IKT-Nutzung der Produktions-MA erwarten ja 49,8% teils/teils 28,4% nein 21,8% Heute ist es ja schwierig, überhaupt herauszufinden, woran etwas hängt. Anlaufprozesse sind ja dadurch gekennzeichnet, dass Sie noch Macken haben und wir diese finden müssen. Und das ist eben nichts, was sich zentralistisch rückmeldet, sondern das muss man dann irgendwo vor Ort ermitteln. (Prof. Spath, Fraunhofer IAO)
Wesentliche Ergebnisse Mitarbeiter müssen für kurzfristigere, weniger planbare Arbeitstätigkeiten on-the-job qualifiziert werden. Um den Anforderungen an die Flexibilität des Personaleinsatzes in fünf Jahren gerecht zu werden, müssen Produktionsmitarbeiter zusätzlich qualifiziert werden. Ja teils/teils Nein 4,8% 15,1% 80,1% weil wir es uns einfach nicht mehr leisten können, Mitarbeiter lange Zeit aus dem Arbeitsalltag rauszureißen und auf die Schulbank zu setzen. Das heißt: Weiterbildungsinhalte so gut es geht on-the-job. Und dann so, dass die Inhalte gleich in Verbindung mit der Tätigkeit eingesetzt werden können (Prof. Spath, Fraunhofer IAO) Die Einführung von CPS erfordert eine systematischere Entwicklung der Kompetenzen der Mitarbeiter. Ja 58,0% teils/teils Nein 18,2% 23,8% (Foto: Arburg)
Wesentliche Ergebnisse 1. 2. 3. 4. 5. 6. Automatisierung wird für immer kleinere Serien möglich dennoch bleibt menschliche Arbeit weiter wichtiger Bestandteil der Produktion. Flexibilität muss in Zukunft zielgerichtet und systematisch organisiert werden Pauschal- Flexibilität wird nicht mehr ausreichen. Industrie 4.0 heißt mehr als CPS-Vernetzung. Die Zukunft umfasst intelligente Datenaufnahme, -speicherung und -verteilung von Objekten und Menschen. Dezentrale Steuerungsmechanismen werden zunehmen; vollständige Autonomie dezentraler, sich selbst steuernder Objekte wird es auf absehbare Zeit nicht geben. Aufgaben der traditionellen Produktions- und Wissensarbeit werden weiter zusammenwachsen. Produktionsarbeiter werden vermehrt Aufgaben für die Produktentwicklung übernehmen. Mitarbeiter müssen für kurzfristigere, weniger planbare Arbeitstätigkeiten on-the-job qualifiziert werden. Wie kann der erwartete Wandel erfolgreich gestaltet und in die zukünftige Arbeitswelt im Unternehmen umgesetzt werden?
Inhalt Produktionsarbeit und Industrie 4.0 Ergebnisse der Studie Produktionsarbeit der Zukunft Ausblick
Der erste Anwendungsfall für Industrie 4.0 Mobile IuK im Shopfloor Abstimmung flexibler Personaleinsätze Spielregeln und Benutzerakzeptanz Führung und Social Media Quelle: apple Fraunhofer
Innovationsnetzwerk Produktionsarbeit der Zukunft Themen und Inhalte Innovationsnetzwerk Produktionsarbeit der Zukunft Wandlungsfähigkeit Flexible Ressourcen Kundenindividuelle Produkte Echtzeitfähigkeit Bessere Arbeit Demografischer Wandel Wissensarbeit Fabrik 4.0 Qualifikation Cyber-Physische-Systeme Produktion im Kundentakt Dezentrale Steuerungen Kompensation Smartphones Führung Motivation Social Media Dezentrale Daten Generationsgerechte Arbeit Mobilgeräte
Innovationsnetzwerk Produktionsarbeit der Zukunft Aufbau und Struktur Fraunhofer IAO Zukunftslabor Industrie 4.0 betreibt organisiert nutzt Innovationsnetzwerk Produktionsarbeit der Zukunft Partner Unternehmen, Verbände, Sozialpartner ist Teil Gestalten Sie die Produktionsarbeit der Zukunft Nutzen Sie Industrie 4.0 Werden Sie Partner im Innovationsnetzwerk!
Kontakt Dr.-Ing. Stefan Gerlach CC Produktionsmanagement Fraunhofer IAO stefan.gerlach@iao.fraunhofer.de 0711 / 970-2076 www.kapaflexcy.de www.produktionsarbeit.de www.produktionsmanagement.iao.fraunhofer.de blog.iao.fraunhofer.de Kategorie Industrie 4.0