Startseite » Sicherheit » Arbeitsschutzorganisation »

Indus­trie 4.0 und Präven­tion

Wandel der Arbeit
Indus­trie 4.0 und Präven­tion

Anzeige
Die Entwick­lung der Informations- und Kommu­ni­ka­ti­ons­tech­no­lo­gie (IKT) hat eine neue Quali­tät erreicht, die zu umfas­sen­den Verän­de­run­gen in den Arbeits- und Lebens­pro­zes­sen führt. Diese Verän­de­rung wird auch mit dem Begriff der Indus­trie 4.0 verse­hen. Sie wird offen­sicht­lich weit­ge­hende Auswir­kun­gen auf die präven­tive Arbeits­ge­stal­tung besit­zen. Wodurch zeich­nen sich die neuen Entwick­lun­gen aus?

Cyber-Physical Systems (CPS)
Die Informations- und Kommu­ni­ka­ti­ons­tech­no­lo­gie (IKT) bewirkte einen extrem dyna­mi­schen tech­no­lo­gi­schen Fort­schritt, der in eine quali­ta­tiv neue Entwick­lungs­stufe eintritt. Dieser Fort­schritt basiert auf dem anhal­tend rapi­den Wachs­tum von
  • Rechen­leis­tung
  • stän­dig wach­sen­den Band­brei­ten in Netz­wer­ken
  • mobi­len Gerä­ten
  • minia­tu­ri­sier­ten, inte­grier­ten Schal­tun­gen
  • intel­li­gente Senso­ren und Akto­ren, die Prozesse eigen­stän­dig erfas­sen und steu­ern
Durch diese Entwick­lun­gen entste­hen Systeme, in denen Arbeits­mit­tel, Prozesse, Objekte bis hin zu Alltags­ge­gen­stän­den durch Program­mier­bar­keit, Spei­cher­ver­mö­gen, Senso­ren, Akto­ren und Kommu­ni­ka­ti­ons­fä­hig­kei­ten „intel­li­gent“ werden. Sie können über das Inter­net durch die minia­tu­ri­sierte Tech­no­lo­gie in hoher Geschwin­dig­keit eigen­stän­dig Infor­ma­tio­nen austau­schen, Aktio­nen auslö­sen und sich wechs­sel­sei­tig steu­ern. Solche Systeme heißen Cyber-Physical Systems (CPS) – reale Arbeits­mit­tel, Menschen (!), soziale Prozesse (!) und Umge­bun­gen (Arbeits­stätte, Raum­um­ge­bung gene­rell), die über die minia­tu­ri­sier­ten Tech­no­lo­gien mit der virtu­el­len Welt verbun­den sind. CPS kombi­nie­ren die „reale“ mit der „virtu­el­len“ Welt. Die „Dinge“ und Leis­tun­gen werden selbst Bestand­teil des Inter­nets (daher die Schlag­worte „Inter­net der Dinge“ und „Inter­net der Leis­tun­gen“). Diese neue Quali­tät der Entwick­lung wird Indus­trie 4.0 genannt oder auch vierte Indus­tri­elle Revo­lu­tion ( s. Grafik rechts).
Der Para­dig­men­wech­sel der Indus­trie 4.0 ist der Weg von der PC-zentrierten Welt hin zu unter­ein­an­der und über das Inter­net vernetz­ten, soft­ware­tech­nisch aufge­la­de­nen und gesteu­er­ten Prozes­sen, Gerä­ten, Objek­ten und Umge­bun­gen. Im Zuge dieses Trends entste­hen offene, vernetzte, flexi­bel agie­rende und inter­ak­tive Systeme, die die physi­ka­li­sche Welt mit der virtu­el­len Welt der Infor­ma­ti­ons­tech­nik verknüp­fen. im Folgen­den einige wenige Beispiele, die zeigen, wie tief­grei­fend die Verän­de­run­gen sind und sein werden:
  • Waren­la­ger steu­ern und regu­lie­ren ihre Prozesse selbst inklu­sive Auslie­fe­rung und Bestel­lung;
  • Produktions-Systeme und Kompo­nen­ten über­prü­fen sich selbst und stel­len gege­be­nen­falls Korrekt­heit und Quali­tät von Informations‑, Kommunikations- und Steue­rungs­pro­zes­sen sicher;
  • Vernetzte und mit Senso­ren ausge­stat­tete Kompo­nen­ten (z.B. RFID-Technik), über­neh­men Funk­tio­nen wie: Zustands- und Umge­bungs­be­ob­ach­tung, vernetzte Kontrolle, Koor­di­na­tion und Opti­mie­rung von Prozes­sen beispiels­weise beim Waren­fluss, in Wartungs­pro­zes­sen oder für das Flotten- oder Gebäu­de­ma­nage­ment;
  • Notfall­si­tua­tion und Erst­ver­sor­gung werden auto­ma­tisch erkannt und ein-geleitet;
  • Indi­vi­du­elle Produk­ti­ons­pro­zesse werden durch Vernet­zung des Kunden mit der Produk­ti­ons­ein­heit reali­siert;
  • Der Nutzer wird in den Innovations- und Entwick­lungs­pro­zess über CPS-Systeme direkt einge­bun­den;
  • CPS steu­ern ortu­n­ab­hän­gi­ges Qualitäts- und Prozess­ma­nage­ment;
  • CPS steu­ern Maschinen- und Fahr­zeug­füh­rung;
  • Assis­tenz­dienste über­neh­men über ein Mobil­ge­rät oder in der Cloud nach Vorga­ben die Tages­pla­nung und auch die Planung von indi­vi­du­el­len Arbeits­ab­läu­fen;
  • CPS entschei­den für eine Person in Gefah­ren­si­tua­tio­nen und setzen auto­ma­tisch diese Entschei­dung um (über Senso­ren und Akto­ren);
  • Führungs­kräfte können die psychi­sche Bean­spru­chung ihrer Beschäf­tig­ten direkt über Senso­ren und Akto­ren abprü­fen und entspre­chend umge­hend reagie­ren;
  • Der Gesund­heits­sta­tus einer Person wird durch Abgleich von Daten unter­schied­li­cher Senso­ren, Auswertungs- und Bestands­da­ten bewer­tet und es werden Mobi­li­täts­dienste, Apothe­ken, Thera­peu­ten, Ärzte, Fall­ma­na­ger, Haus- und Gebäu­de­meis­ter oder Service­kräfte infor­miert und akti­viert;
  • In der Medi­zin werden Perso­nen über mobile Geräte und Steue­rungs­ein­hei­ten fern­be­treut und ‑diagnos­ti­ziert (Smart Health);
Die skiz­zier­ten Entwick­lun­gen tref­fen alle Berei­che der Arbeits­welt, die Industrie-produktion ebenso wie den Dienst­leis­tungs­be­reich, wenn auch in unterschied-lichen Ausfor­mun­gen.
Die Indus­trie 4.0 erfor­dert einen Stra­te­gie­wech­sel und ein Umden­ken auf allen Ebenen der Wert­schöp­fung hin zu offe­nen, inter­ak­ti­ven Märk­ten, zu flexi­blen Arbeits- und Lebens­räu­men sowie Arbeits­pro­zes­sen. Der Stra­te­gie­wech­sel betrifft auch die Ange­bote der betrieb­li­chen Präven­tion. Die Wirkung der betrieb­li­chen Präven­tion in der Indus­trie 4.0 entschei­det mit darüber, wie die zukünf­tige Arbeits­welt ausse­hen wird.
Der Mensch in der Indus­trie 4.0
Ein Kern­ele­ment der Indus­trie 4.0 sind zwar einer­seits die auto­no­men, sich situa­tiv selbst steu­ern­den, sich selbst konfi­gu­rie­ren­den, sensor­ge­stütz­ten und räum­lich verteil­ten Produk­ti­ons­sys­teme (Produk­ti­ons­ma­schi­nen, Dienst­leis­tungs­ab­läufe, Robo­ter, Förder- und Lager­sys­teme, Betriebs­mit­tel, usw.) inklu­sive deren Planungs- und Steue­rungs­sys­teme (Smart Factory). Ande­rer­seits werden Menschen in diesem Prozess noch an Bedeu­tung gewin­nen – so glau­ben Wissen­schaft­ler (auch wenn zu vermu­ten ist, dass die soziale Pola­ri­sie­rung weiter zuneh­men wird).
Arbei­ten in einem sich stän­dig verän­dern­den Arbeits­um­feld mit immer komple­xe­ren Werk­zeu­gen und virtu­el­len Welten stellt hohe Anfor­de­run­gen an Fähig­kei­ten und Wissen der arbei­ten­den Menschen. Die Beschäf­tig­ten steu­ern, regu­lie­ren und gestal­ten die intel­li­gent vernetz­ten Produktions- und Dienst­leis­tungs­res­sour­cen und die Arbeits­pro­zesse. Sie spie­len damit in der Indus­trie 4.0 eine entschei­dende, quali­täts­si­chernde Rolle.
Als wesent­li­che Fähig­kei­ten zur Nutzung von Cyber-Physical Systems sind erfor­der­lich:
  • erwei­terte und umfas­sende Risi­ko­ana­lyse und ‑bewer­tung, auch von mögli­chen Vernetzungs- und Hand­lungs­op­tio­nen
  • stra­te­gi­sches und planen­des Handeln
  • krea­tive und unge­wöhn­li­che Entschei­dun­gen
  • Koope­ra­ti­ons­fä­hig­keit bei unsi­che­ren Zielen und Lösungs­we­gen
  • konti­nu­ier­li­ches Erfas­sen und Bewer­ten von Kontex­ten
  • konti­nu­ier­li­ches Lernen und Anpas­sen des Kontext­wis­sens (Kontext­mo­dells)
  • Iden­ti­fi­ka­tion und Bereit­stel­lung entspre­chen­der Hand­lungs­op­tio­nen
Die Indus­trie 4.0 wird Beschäf­tigte als aktive Träger von Entschei­dun­gen und Opti­mie­rungs­pro­zes­sen benö­ti­gen. Die Beschäf­tig­ten werden wich­tige Funk­tio­nen bei der stra­te­gi­schen Orien­tie­rung, der Ziel­aus­rich­tung, dem Entwurf, der Instal­la­tion, der Umrüs­tung, der Wartung und der Repa­ra­tur komple­xer cyber-physischer Arbeits­sys­teme über­neh­men. Neben den Beschäf­tig­ten sind auch die ande­ren Menschen rund um den Produktions- und Leis­tungs­pro­zess (Zulie­fe­rer, Kunden, etc.) in die Inter­ak­tio­nen des Arbeits­pro­zes­ses mit einge­bun­den.
Von arbei­ten­den Menschen wird ein hohes Maß an selbst­ge­steu­er­tem Handeln, kommu­ni­ka­ti­ven Kompe­ten­zen und Fähig-keiten zur Selbst­or­ga­ni­sa­tion abver­langt. Das bietet Chan­cen auf quali­ta­tive Anrei­che­rung, inter­es­sante Arbeits­zu­sam­men­hänge, zuneh­mende Eigen­ver­ant­wor­tung und Selbst­ent­fal­tung.
Zuneh­mende Virtua­li­sie­rung, Flexi­bi­li­sie­rung und Entgren­zung
Es ist aller­dings auch zu beob­ach­ten, dass die Indus­trie 4.0 die Arbeit noch weiter inten­si­viert, entgrenzt und flexi­bi­li­siert. Die Arbeit wird an alle Beschäf­tig­ten deut­lich erhöhte Komplexitäts‑, Abstraktions- und Problem­lö­sungs­an­for­de­run­gen stel­len („Denken in über­grei­fen­den Prozes­sen“, „Komple­xi­täts­re­du­zie­rung erler­nen“). Damit impli­zie­ren die Anfor­de­run­gen der Arbeits­welt 4.0 auch Gefah­ren für Erhalt und Siche­rung des Arbeits­ver­mö­gens und der Arbeits­fä­hig­keit. Je mehr sich der Arbeits­all­tag verdich­tet und das tech­ni­sche Inte­gra­ti­ons­ni­veau in sich stän­dig ändern­den Netz­wer­ken ansteigt, desto stär­ker könnte die Arbeits­in­ten­si­vie­rung werden, Zeit­sou­ve­rä­ni­tät verlo­ren gehen und desto größer könnte die Span­nung zwischen Virtua­li­tät und eige­ner Erfah­rungs­welt werden.
Diese fort­schrei­tende Dema­te­ria­li­sie­rung und Virtua­li­sie­rung von Arbeits­pro­zes­sen kann auch die Erfah­rung der Entfrem­dung von der eige­nen Tätig­keit und den gefühl­ten Verlust an Hand­lungs­kom­pe­tenz zur Folge haben. Auch die Gren­zen zwischen Reali­tät und Virtua­li­tät werden weiter zerflie­ßen. Bisher fehlen uns noch Krite­rien mit diesem Prozess umge­hen zu können. Nicht auszu­schlie­ßen ist, dass sich „alte“ und „neue“ Gefähr­dun­gen und Belas­tun­gen für das Arbeits­ver­mö­gen und die Arbeits­fä­hig­keit in neuer Quali­tät über­la­gern und Formen der Selbst­aus­beu­tung beför­dern.
Wie sieht die Arbeits­welt 4.0 aus?
Wie sich der Arbeits­all­tag in der Indus­trie 4.0 konkret darstel­len wird, ist derzeit noch offen. Die Arbeits­welt 4.0 enthält ein Poten­zial für eine neue Arbeits­kul­tur, die Wege zu einem intel­li­gen­ten, an den Inter­es­sen der Beschäf­tig­ten orien­tier­ten Verständ­nis von Arbeits­qua­li­tät eröff­nen könnte. Dieses Poten­zial wird sich aber nicht im Selbst­lauf reali­sie­ren. Entschei­dend für eine menschen­ge­rechte Arbeits­ge­stal­tung in der Indus­trie 4.0 sind Modelle für die Arbeits­or­ga­ni­sa­tion und Arbeits­ge­stal­tung, die ein hohes Maß an selbst-verantwortlicher Auto­no­mie mit dezen­tra­len Führungs- und Steue­rungs­for­men kombi­nie­ren. Die Beschäf­tig­ten benö­ti­gen erwei­terte Entscheidungs- und Betei­li­gungs­spiel­räume sowie Möglich­kei­ten zur Belas­tungs­re­gu­la­tion.
Ande­rer­seits können CPS auch als restrik­tive, kontrol­lie­rende Mikro­steue­rung aus-gelegt werden (Neo-Neo-Taylorismus), die eine komplette Kontrolle und Über­wa­chung aller Arbeits­pro­zesse ermög­licht. Durch die Beschleu­ni­gung der Prozesse sowie durch die Verknüp­fung von virtu­el­len und realen Prozes­sen werden die Belas­tun­gen und Bean­spru­chun­gen noch einmal weiter stei­gen.
Die Indus­trie 4.0 bietet Optio­nen in alle Rich­tun­gen. Die System­aus­le­gung kann sowohl als restrik­tive, kontrol­lie­rende Mikro­steue­rung als auch als offene Infor­ma­ti­ons­ba­sis konfi­gu­riert werden, auf deren Grund­lage der Beschäf­tigte entschei­det. Über die Quali­tät der Arbeit und der Arbeits­be­din­gun­gen entschei­den nicht die Tech­nik oder tech­ni­sche Sach­zwänge, sondern die Struk­tu­ren und Menschen, die Cyber-Physical-Systeme entwi­ckeln und umset­zen. Und wie die Entwick­lung „Ganz­heit­li­cher Produk­ti­ons­sys­teme“ (GPS) zeigt, ist mit neuen Tech­no­lo­gien auch immer die Gefahr des Neo-Taylorismus verbun­den (Verlust von Betei­li­gungs­mög­lich­kei­ten, Hand­lungs­spiel­räu­men, Dequa­li­fi­zie­rung).
Aufga­ben der betrieb­li­chen Präven­tion
In der Indus­trie 4.0 gewinnt der Faktor präven­tive Gestal­tung von opti­ma­len Arbeits­be­din­gun­gen zur Förde­rung von Leis­tungs­be­reit­schaft und ‑fähig­keit an Bedeu­tung.
Die betrieb­li­che Präven­tion steht in der Arbeits­welt 4.0 vor neuen Heraus­for­de­run­gen. Die CPS-Technologie kann selbst für die präven­tive Arbeits­ge­stal­tung genutzt werden zum Beispiel in folgen­den Berei­chen:
  • Eine konti­nu­ier­li­che Beach­tung der physi­schen, psychi­schen und menta­len Gesund­heit des Menschen im Arbeits­pro­zess
  • ergo­no­mi­sche Gestal­tung der umge­ben­den Situa­tion und des Arbeits­um­fel­des (zum Beispiel indi­vi­du­ell ange­passte, auto­ma­ti­sche Steue­rung von Raum­klima, Licht)
  • an den Menschen ange­passte Gestal­tung opti­mier­ter Prozesse und Umwel­ten
  • konti­nu­ier­li­che in Prozesse inte­grierte Störungs- und Gefähr­dungs­ana­lyse von Arbeits­mit­teln
  • Steue­rung und Wirk­sam­keits­kon­trolle sicher­heits­re­le­van­ten Verhal­tens (zum Beispiel Tragen von Persön­li­cher Schutz­aus­rüs­tung oder Nutzung von Schutz­ein­rich­tun­gen)
Darin liegen große Chan­cen für die Gestal­tung einer hoch­wer­ti­gen Arbeits­qua­li­tät glei­cher­ma­ßen wie die Gefahr von Kontrolle und Restrik­tion.
Gleich­zei­tig erfor­dert die Indus­trie 4.0 mit ihren zerflie­ßen­den und virtu­el­len Struk­tu­ren und Prozes­sen neue Präventions-Modelle und Instru­mente
  • für eine präven­tive Arbeits- und Führungs­kul­tur, die die physi­sche, psychi­sche und mentale Gesund­heit der arbei­ten­den Menschen bewahrt und fördert (bei fort­schrei­ten­der Dema­te­ria­li­sie­rung und Virtua­li­sie­rung),
  • für eine an die neue Flexi­bi­li­sie­rung und Inten­si­vie­rung ange­passte Arbeits­or­ga­ni­sa­tion (die noch einmal spür­bar gegen­über der „alten PC-basierten“ Arbeit zuneh­men wird),
  • für fundierte Ergo­no­mie­kon­zepte, die den beson­de­ren Anfor­de­run­gen der fort­schrei­ten­den Verschmel­zung realer und virtu­el­ler Arbeits­wel­ten für alle Beschäf­tig­ten­grup­pen Rech­nung tragen sowie
  • für die Befä­hi­gung der arbei­ten­den Menschen (Wissen, Kompe­tenz, Quali­fi­ka­tion), mit den neuen Bedin­gun­gen umzu­ge­hen gerade unter den Bedin­gun­gen des demo­gra­fi­schen Wandels.
Neben neuen Präventions-Modellen und ‑Instru­men­ten sind auch die Insti­tu­tio­nen der Präven­ti­ons­dienst­lei­ter selbst auf die neuen Anfor­de­run­gen der Indus­trie 4.0 vorzu­be­rei­ten und einzu­stel­len. Das große Poten­zial der inter­me­diä­ren Orga­ni­sa­tio­nen in diesem Hand­lungs­feld ist für die betrieb­li­che Präven­tion in der Arbeits­welt 4.0 zu akti­vie­ren. Gemein­sam sind mit den Präven­ti­ons­dienst­leis­tern die aktu­el­len Entwick­lun­gen sowie die Gestal­tungs­mög­lich­kei­ten der Indus­trie 4.0 für ihre jewei­li­gen Insti­tu­tio­nen zu erfor­schen und anzu­pas­sen.
Autor
Oleg Cerna­vin Geschäfts­füh­ren­der Gesell­schaf­ter der BC GmbH Forschungs- und Bera­tungs­ge­sell­schaft, Wies­ba­den
Anzeige
News­let­ter

Jetzt unse­ren News­let­ter abon­nie­ren

Meistgelesen

Jobs
Sicher­heits­be­auf­trag­ter
Titelbild Sicherheitsbeauftragter 4
Ausgabe
4.2020
ABO
Sicher­heits­in­ge­nieur
Titelbild Sicherheitsingenieur 3
Ausgabe
3.2020
ABO
Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de