potentiale und herausforderungen fÜr die … · der mensch spielt weiterhin eine zentrale rolle in...

Julian Müller, M.Sc. M.Sc., Johannes Veile, M.Sc., Lukas Maier, B.Sc., Prof. Dr. Kai-Ingo VoigtLehrstuhl für Industrielles Management

04.10.2017, Haus der Wirtschaft, Stuttgart

P OTENTIALE UND H ERAUSFORDERUNGEN FÜR DIE E INFÜHRUNG VON A RBEIT4 .0 IN KMU – EIN B RANCHENVERGLEICH

04.10.2017 | S. 2Potentiale und Herausforderungen für die Einführung von Arbeit 4.0 in KMU – ein Branchenvergleich

Die Wissenschaft und die Praxis gehen davon aus, dass wir am Beginn eines neuen Paradigmenwechsels stehen

Historischer Abriss der industriellen Revolutionen

Dombrowski et al., 2014; Kagermann et al., 2013

2. Industrielle Revolutiondurch Einführung arbeitsteiliger Massenproduktion mithilfe von elektrischer Energie

3. Industrielle Revolutiondurch Einsatz von Elektronik und IT zur weiteren Automatisierung der Produktion

4. Industrielle Revolutionauf Basis von Digitalisierung, Intelligenter Fabrik, Internet der Dinge & Dienste und CPS

1. Industrielle Revolutiondurch Einführung mechanischer Produktionsanlagen mithilfe von Wasser- und Dampfkraft Zeit

Ende 18. Jh. Beginn 20. Jh. Beginn 70er Jahre Heute

Kom

plex

itäts

grad Computer-integrated manufacturing


0,6%

2,8%

96,9%

unwichtig/völligunwichtig

teils/teils

wichtig/sehrwichtig

Der Mensch spielt weiterhin eine zentrale Rolle in der Fabrik von morgen

Expertenmeinungen bezüglich menschlicher Arbeit in der Digitalen Fabrik

Schlund & Gerlach, 2013; Spath et al., 2013

„Ich denke, die Fabrik der Zukunft ist genauso

menschenleer, wie heutige Büros papierlos sind.“

Dr. Klaus Mittelbach

Wie wichtig wird menschliche Arbeit in fünf Jahren sein?

n=661 Unternehmer


In der Digitalen Fabrik muss der Mensch in Zukunft anderen Anforderungen genügen

Zusammenspiel von Digitaler Fabrik und geänderten Anforderungen an den Menschen

Änderungen auf …Mensch

Organisation

Mensch

Technik

Integration in …

Arbeitssystem

Intelligente Fabrik

Änderungen auf …

Änderungen auf …

Anforderungen

Dombrowski et al., 2014; Dombrowski & Wagner, 2014; Gnahs, 2010; Hirsch-Kreinsen, 2014; Kagermann et al., 2013; Laurig, 1990; Löwer, 2016; Richter & Pohlandt, 2011; Yang et al., 2011

Aus der Integration des Menschen können sich Potentiale aber auch Herausforderungen für Unternehmen ergeben!

Industrie 4.0Auswirkungen


Der Kern von Industrie 4.0 bildet der Gedanke der unternehmens-übergreifenden Vernetzung der zukünftigen Wertschöpfung

Definitionen von Industrie 4.0

Bauer et al., 2014; Plattform Industrie 4.0, 2014

Im Mittelpunkt von Industrie 4.0 steht die echtzeitfähige, intelligente, horizontale und vertikale Vernetzung von Menschen,

Maschinen, Objekten und IKT-Systemen zum dynamischen Management von komplexen Systemen.

Durch die Verbindung von Menschen, Objekten und Systemen entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und selbst organisierende,

unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich nach unterschiedlichen Kriterien wie bspw. Kosten, Verfügbarkeit und

Ressourcenverbrauch optimieren lassen.


Der Großteil der Wertschöpfung in Deutschland wird von KMU des verarbeitenden Gewerbes erwirtschaftet

Relevanz der KMU in der Wertschöpfung

Bundesministerium für Wirtschaft und Forschung , 2014; Günterberg & Wolter, 2002; Kommission der europäischen Union, 2003; OECD, 2013

35,9%

54,8%

59,4%

84,2%

99,6%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Umsatz

Wertschöpfung

Arbeitnehmern

Auszubildenden

Unternehmen

Anteil von KMU bei…

IfM Bonn EU

MaximaleMitarbeiterzahl 499 249

MaximalerJahresumsatz 50 Mio € 50 Mio €

Was ist ein kleines bzw. mittleres Unternehmen? (KMU)

Verwendete Definition


Der Schlüssel zum Erfolg von Industrie 4.0 liegt in der Integration der Menschen auf allen Stufen der Wertschöpfung

Gegenstand der Untersuchungen

Untersuchung der Potentiale und Herausforderungen für die Einführung von Arbeit 4.0 in KMU


Zur Untersuchung des Forschungsgegenstandes wenden wir eine quantitative empirische Methode an

Forschungsdesign

Atteslander, 2006; Diekmann, 1995; Friedrichs, 1985

QUANTITATIVE BEFRAGUNG Quantitative Methodik erlaubt es empirische

Sachverhalte systematisch und standardisiert zu messen

Das Forschungsdesign ermöglicht eine objektive Messung und Quantifizierung von Sachverhalten

Industrie 4.0 ist ein neuartiges, sich entwickelndes Phänomen innerhalb eines realen, sozialen und organisationalen Kontextes zu welchem bislang sehr wenig quantitative Forschung existiert

Fragebogen mit 5-stufiger Likert-Skala

1 2

DATENERHEBUNG 214 wissenschaftlich verwertbare Rückläufer

(Rücklaufquote 25%) Befragte arbeiten im mittleren und gehobenen

Management von 214 KMU in den Branchen:• Maschinen- und Anlagenbau• Elektrotechnik• Automobilzulieferer• Informations- und Kommunikationstechnik• Papier- und Textilindustrie• Kunststofftechnik

Beschränkung auf deutsche Unternehmen


In Zukunft müssen die KMU die notwendigen MitarbeiterInnen ausbilden oder beschaffen, deren Akzeptanz sicherstellen sowie deren Rollen definieren

Ergebnisse I

Dehnbostel & Habenicht, 2002; Geisberger & Broy, 2012; Hirsch-Kreinsen, 2014; Hirsch-Kreinsen, 2015; Löwer, 2016; Thom & Ritz, 2008

22,22,42,62,8

33,2

Automobilzulieferer

Kunststoffindustrie

Elektrotechnik

IKTMaschinen &Anlagenbau

Papier &Textilindustrie

Stahl &Metallverarbeitung

Wertschöpfung beruht aufmenschlichem Mitwirken

Mangelnde Akzeptanz derArbeitnehmer

Automatisierung/Digitalisierungnicht sinnvoll (z.B. Handarbeit)

In allen Branchen erfolgt die Wertschöpfung auch in Zukunft mithilfe der Menschen, relativ geringere Relevanz bei den Automobilzulieferern sowie in der Papier- und TextilindustrieHerausforderungen: Adäquate Mitarbeiteranzahl und -qualifikationGeringe Akzeptanz der Arbeitnehmer von Industrie 4.0 in fast allen Branchen, Ausnahme bildet die Papier- und TextilindustrieHerausforderungen: Umgang mit Skepsis und Ungewissheit, Arbeits- und Datensicherheit, angemessener Grad der PartizipationAutomatisierung/Digitalisierung wird in KMU der Automobilzulieferer und der Papier- und Textilindustrie als sehr wichtig erachtetHerausforderungen: Rolle der MitarbeiterInnenerarbeiten, Dilemma zwischen Standardisierung und Individualisierung spezifisch abwägen

1=sehr geringe Relevanz , 5=sehr hohe Relevanz,Skaliert für eine bessere Übersicht


Eine entscheidende Rolle in der Wertschöpfung von Morgen spielt die Beschaffung von MitarbeiterInnen und deren Integration

Ergebnisse II

Dehnbostel & Habenicht, 2002; Geisberger & Broy, 2012; Hirsch-Kreinsen, 2014; Hirsch-Kreinsen, 2015; Löwer, 2016; Thom & Ritz, 2008

1,8

2,3

2,8

3,3

3,8

4,3

Automobilzulieferer

Kunststoffindustrie

Elektrotechnik

IKTMaschinen &Anlagenbau

Papier &Textilindustrie

Stahl &Metallverarbeitung

Arbeitskräftemangel

Größere Unternehmen bindenFachkräfteUnbesetzte Ausbildungsplätze

Integration älterer Arbeitnehmer

Arbeitskräftemangel erwartet, in allen Branchen insbesondere bei den AutomobilzulieferenBefürchtung große Unternehmen binden Arbeitskräfte, in allen Branchen insbesondere bei den AutomobilzulieferenUnbesetzte Ausbildungsplätze spielen eine untergeordnete RolleHerausforderungen: Notwendige Mitarbeiter-anzahl und adäquat qualifizierte Mitarbeiter beschaffenIntegration von älteren ArbeitnehmerInnenspielt ebenfalls eine geringe RolleHerausforderungen: Wissensvermittlung und Aufklärung, Umgang mit Ängsten um den Arbeitsplatz, schrittweise Implementierung

1=sehr geringe Relevanz , 5=sehr hohe Relevanz,Skaliert für eine bessere Übersicht


Die Integration der Menschen ist insbesondere für KMU eine relevante Fragestellung der Zukunft

Zusammenfassung

Menschliche Arbeit spiel eine Rolle in der Wertschöpfung der Zukunft

Herausforderungen für KMU: Integration von Arbeit 4.0

Mensch

Intelligente Fabrik

Anforderungen

Integration der Menschen stellt einen Wettbewerbsfaktor der Zukunft dar

Industrie 4.0 als wertschöpfungs-übergreifende Vernetzung Hohe Relevanz von KMU


Es bestehen noch zahlreiche Forschungslücken bei der Integration des Menschen in die KMU im Rahmen von Industrie 4.0

Limitationen und weiterer Forschungsbedarf

Dombrowski et al., 2014; Dombrowski & Evers, 2014; Kagerman et al., 2013; Zuelch, 2012

Berücksichtigen der Erfahrungen von MitarbeiterInnen in der Forschung

Befragte entstammen aus dem mittleren und gehobenen Management

Betrachten des individuellen Arbeitssystems und Inkludieren der Erkenntnisse der

Arbeitswissenschaften

Abstraktes Level der Organisation ist Gegenstand der Studie

Untersuchen weiterer Volkswirtschaften, Validieren der Ergebnisse in weiteren

Kontexten und Aufzeigen von Unterschieden

Erkenntnisgewinn auf Deutschland beschränkt, Übertragbarkeit auf andere

Volkswirtschaften und Kontexte eingeschränkt

1

2

3

Herausarbeiten der Unterschiede und Eruieren der Gründe, Ableiten von

Handlungsempfehlungen

Beschränkte Aussagekraft über Branchenunterschiede, Unterschiede im

Vergleich zu großen Unternehmen4


VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!


Eine Reihe von wissenschaftlichen Quellen dient als Grundlage unserer Untersuchungen

Literaturverzeichnis I

Atteslander, P. (2006). Methoden der empirischen Sozialforschung. 11., Auflage. Berlin: Erich Schmidt.

Bauer, W., Schlund, S., Marrenbach, D. & Ganschar, O. (2014). Industrie 4.0 – Volkswirtschaftliches Potential für Deutschland. Berlin: Bundesverband für Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien.

Bundesministerium für Wirtschaft und Forschung (2014). German Mittelstand: Motor der deutschen Wirtschaft.

Dehnbostel, P. & Habenicht, T. (2002). Arbeitnehmer orientierte Weiterbildung braucht lernförderliche Arbeit und Partizipation. Gewerkschaftliche Bildungspolitik, (3/4), 24-28.

Diekmann, A. (1995). Empirische Sozialforschung – Grundlagen, Methoden, Anwendungen. Reinbek: Rowohlt

Dombrowski, U. & Evers, M. (2014). Approach for determining the ideal workload of employees. 20th ICE Conference – IEEE TMC Europe Conference.

Dombrowski, U. & Wagner, T. (2014). Arbeitsbedingungen im Wandel der Industrie 4.0. Mitarbeiterpartizipation als Erfolgsfaktor zur Akzeptanzbildung und Kompetenzentwicklung. Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, S. 351-354.



Literaturverzeichnis II

Dombrowski, U., Riechel, C. & Evers, M. (2014). Industrie 4.0 – Die Rolle des Menschen in der vierten industriellen Revolution. In: Kersten, W., Koller, H. & Lödding, H. (Hrsg.) Industrie 4.0 – Wie intelligente Vernetzung und kognitive Systeme unsere Arbeit verändern (S. 129-153), Berlin: GITO.

Friedrichs, J. (1985). Methoden empirischer Sozialforschung. 13. Auflage. Opladen: Westdeutscher Verlag.

Geisberger, E. & Broy, M. (2012). agendaCPS: Integrierte Forschungsagenda Cyber-Physical Systems (Vol. 1). Berlin: Springer.

Gnahs, D. (2010). Kompetenzen – Erwerb, Erfassung, Instrumente. Bielefeld: Bertelsmann.

Günterberg, B. & Wolter, H.-J. (2002). Unternehmensgrößenstatistik 2001/2001 – Daten und Fakten. Bonn: Institut für Mittelstandsforschung, 157.

Hirsch-Kreinsen, H. (2014). Wandel von Produktionsarbeit-" Industrie 4.0". TU Dortmund.

Hirsch-Kreinsen, H. (2015). Entwicklungsperspektiven von Produktionsarbeit. In: Botthof, A. & Hartmann, E. (Hrsg.) Zukunft der Arbeit in Industrie 4.0 (S. 89-98). Berlin: Springer.

Kagermann, H., Wahlster, W. & Helbig, J. (2013). Deutschlands Zukunft als Produktionsstandort sichern-Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 - Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0. Frankfurt/Main.



Literaturverzeichnis III

Kommission der europäischen Union. (2003). Empfehlung der Kommission vom 6. Mai 2003 betreffend die Definition der Kleinstunternehmen sowie der kleinen und mittleren Unternehmen. Amtsblatt der Europäischen Union (S. 36-41).

Laurig, W. (1990). Grundzüge der Ergonomie: Erkenntnisse und Prinzipien. Beuth.

Löwer, C. (2016). „Die Arbeit wird uns nicht ausgehen“. In VDI Nachrichten exklusiv (2016) Produktion der Zukunft, Nr. 2 April 2016.

OECD (2013). Abgerufen von http://www.oecd-library.org/sites/9789264125476-de/03/04/01/index.html?itemId=/content/chapter/9789264125469-28-de

Plattform Industrie 4.0. (2015). Abgerufen von http://www.plattform-i40.de

Richter, F. & Pohlandt, A. (2011). Arbeitsintegrierte Ansätze der Personalentwicklung. In: Ryschka, J. Solga M. & Matteklott, A. (Hrsg.) Praxishandbuch Personalentwicklung: Instrumente, Konzepte, Beispiele (S. 131-165). Wiesbaden: Gabler.

Schlund, S. & Gerlach, S. (2013). Der Mensch im industriellen Holozän. Economic Engineering, S. 22-26.

Spath, D., Gerlach, S., Hämmerle, M., Krause, T. & Schlund, S. (2013). Produktionsarbeit der Zukunft–Industrie 4.0. Studie des Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO).



Literaturverzeichnis IV

Thom, N. & Ritz, A. (2008). Public Management – Innovative Konzepte zur Führung im öffentlichen Sektor. 4. Aufl., Wiesbaden: Springer.

Yang, X., Deines, E., Lauer, C. & Aurich, J. C. (2011). A human-centered virtual factory. International Conference on Management Science and Industrial Engineering (MSIE), 2011 (S. 1138-1142). IEEE.

Zuelch, G. (2012). Features and limitations of digital human models-a new German guideline. Work, 41 (Supplement 1), S. 2253-2259.

potentiale und herausforderungen fÜr die … · der mensch spielt weiterhin eine zentrale rolle in...

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