Thema: Industrie 4.0

Im Kontext der vierten industriellen Revolution wird maßgeblich von einer zunehmenden Flexibilisierung und Individualisierung gesprochen. Der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik kreiert und realisiert dafür Innovationen durch die Integration von Wissen aus unterschiedlichen Domänen und Fachbereichen der Produktion und gesamten Wertschöpfungskette. Das übergreifende Forschungsziel liegt in der Vernetzung aller Teilfunktionen einer Fabrik zu einem rechnerintegrierten Gesamtkonzept. Durch die Vielzahl der Kooperationen mit wissenschaftlichen Einrichtungen und industriellen Betrieben findet neben intensiver Forschung auch ein stetiger Technologieaustausch mit der Industrie statt. Sowohl langfristige Forschungsprojekte als auch kurzfristige Dienstleistungen werden in enger Zusammenarbeit mit den Partnern in den sechs Forschungsbereichen Elektronikproduktion, Elektromaschinenbau, Bordnetze, Biomechatronik, System Engineering und dem E|Home-Center ...

Die Vision der Digitalen Fabrik rückt durch Technologien, die sich unter dem Begriff Industrie 4.0 finden, immer näher. Industrie 4.0 stellt den vierten grundlegenden Wandel in der Produktion dar. Dabei spielt intensive Vernetzung von intelligenten Produkten sowie Produktionstechniken die größte Rolle. Das Fraunhofer IAO erforscht, welche Rolle der Mensch in diesem Umfeld spielt und welche Auswirkungen auf indirekte Bereiche bestehen. Der Produktionswandel durch Industrie 4.0 bietet sowohl Chancen als auch Herausforderungen für Bereiche über den gesamten Wertschöpfungsprozess. Das Potenzial der neuen Technologien kann nur durch angepasste Prozesse und adäquate IT-Unterstützung voll ausgeschöpft werden. Für indirekte Bereiche ergibt sich daher als komplementärer Begriff „Engineering 4.0“.

Die gesellschaftliche Entwicklung und die industrielle Arbeitswelt sind aktuell weitreichenden Veränderungen unterworfen. Der demografische Wandel und die schrumpfende Gesamtbevölkerung beeinflussen das verfügbare Arbeitskräftepotenzial. Gleichzeitig steht die industrielle Produktion vor wachsenden Herausforderungen durch eine zunehmende Individualisierung und Vielfalt der herzustellenden Produkte. Eine Anpassung und Neugestaltung bestehender Arbeitsplätze und Fertigungstechnologien wird zu einem zentralen Hebel für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland. Der Mensch steht im Fokus der Arbeitswelt von morgen. Intelligente Arbeitssysteme werden ihn physisch und psychisch entlasten, ihm längere und flexiblere Erwerbstätigkeit ermöglichen und ihm gesundheitsschonend gestaltete Arbeitsplätze bieten, die sich auch für Qualifizierung und Training eignen. Im Forschungsfeld „Intelligente Arbeitssysteme“ des Fraunhofer IFF werden die ...

Intelligente Produktions- und Logistiksysteme gewinnen an Bedeutung – ob Cyber-Physische Systeme, Internet of Things, Big Data, vernetzte Produktionsstätten oder die Kundenintegration in Wertschöpfungsprozesse. Wenn Sie in diesem Kontext mehr über die Vielfalt von Forschungs-, Demonstrations- und Anwendungszentren im Bereich Industrie 4.0 erfahren wollen, sollten Sie diese Sonderausgabe der Industrie 4.0 Management nicht verpassen.

Industrie 4.0 verändert nicht nur Produkte, Prozesse und Arbeitsorganisation, sondern auch das Führungsverständnis. Gefragt sind Visionäre, Analytiker und Vordenker bei der Entwicklung der (digitalen) Strategie und neuer Geschäftsmodelle, Gestalter, Moderatoren und Konfliktmanager für virtuelle und interkulturelle Teams und Netzwerke, selbstreflektierende und lernfähige Persönlichkeiten.

Die Digitalisierung von Produktionsprozessen schreitet immer weiter voran und macht dabei nicht an den Werkstoren Halt. Sie beeinflusst neben den internen Unternehmensstrukturen und den unternehmensübergreifenden Supply Chains ganze Branchen und verändert sogar gesellschaftliche Strukturen. Dabei geht es um die gesamte Bandbreite der Digitalisierung von Produktionsprozessen und ihrer datengestützten Optimierung durch intelligente, rückgekoppelte Kommunikationsprozesse. Es geht also um die Verknüpfung der realen mit der digitalen Welt. Mit der Digitalisierung der Wertschöpfungskette befinden sich auch die Personalführung sowie die Kommunikation, die Kooperation und das Management im Wandel. Um die dafür benötigten Fähigkeiten aufzubauen, verändern sich auch die benötigten Techniken und die Formen des Qualifikationserwerbs. In diesem Beitrag wird beleuchtet, wo Unternehmen beim Thema Industrie 4.0 stehen, was sich für alle Beteiligten ändert und was getan werden muss, damit ...

Dieser Beitrag befasst sich mit der Entwicklung von Kompetenzen durch Einführung von Industrie 4.0 (I4.0) in produktionsnahen Bereichen. Da sich I4.0 in einer offenen Entwicklung befindet, werden Tendenzaussagen über Kompetenzanforderungen im Kontext zweier Extremszenarien getroffen. Die konkreten Anforderungen hängen davon ab, welche zwischen den Extremszenarien liegenden technisch-organisatorischen Optionen die Unternehmen wählen. Demnach gewinnt stetige und betrieblich anpassungsfähige Weiterbildung bzw. Kompetenzentwicklung besondere Bedeutung, bei der Mitarbeiter lernen, in den durch I4.0 sich verändernden betrieblichen Arbeitsprozessen veränderte Aufgaben zu erfüllen. Der Beitrag schließt mit Hinweisen auf Weiterbildungsformate, die für Kompetenzentwicklung in der digitalisierten Produktionsarbeit förderlich sein können.

In Cyber-Physischen Produktionssystemen (CPPS) wird sich menschliche Arbeit auf problemhaltige Tätigkeiten konzentrieren. Dafür benötigen die Mitarbeiter ein gutes System- und Prozessverständnis sowie hohe Problemlöse- und Kommunikationsfähigkeiten. Eine adäquate Gestaltung der Mensch-Technik-Interaktion kann dazu beitragen, dass diese Kompetenzen im Arbeitsprozess selbst erworben, erhalten und trainiert werden können. Erhebungen zur nutzerzentrierten Entwicklung eines mobilen Ressourcen-Cockpits für Instandhalter zeigen, dass Mitarbeiter bereit sind, neue Informations- und Kommunikations-Technologien (IKT) einzusetzen, wobei sie die Ausschöpfung derer Potenziale, aber auch Freiräume für eigenes Handeln erwarten. Ein zentraler Aspekt der Kompetenzförderlichkeit könnte ein geeignetes mentales Modell für die Navigation in CPPS sein. Dafür wird die Analogie „Digitales Bewusstsein“ vorgeschlagen und zur Diskussion gestellt.

Wie kaum ein anderes Thema beherrscht das Zukunftsprojekt „Industrie 4.0“ derzeit sowohl die Industrie als auch die Forschung. Der damit einhergehende Wandel von klassischen Produktionssystemen zu Cyber-Physischen Produktionssystemen (CPPS) bringt einen enormen Anstieg der System- und Aufgabenkomplexität auf Shopfloor-ebene mit sich. In Verbindung mit dem demografischen Wandel führt dies zu einem Befähigungsdefizit hinsichtlich der Handhabung von Maschinen und Anlagen, den es auszugleichen gilt. Hierzu bedarf es leistungsfähiger Methoden zur systematischen Identifikation der Befähigungsdefizite von Mitarbeitern in ihrem multiplen Aufgabenfeld sowie neuartiger Formen des Wissensmanagements zur Verwaltung von Mitarbeiter- und Prozesswissen. Beide Aspekte sind Inhalt des vorliegenden Beitrags.

Die steigenden Anforderungen an die Kompetenzen der Beschäftigten und der Verlust wertvollen Erfahrungswissens durch den demografischen Wandel sind nur zwei Herausforderungen für die innerbetriebliche Mitarbeiterqualifizierung. Dieser Beitrag beschreibt einen technologiebasierten Ansatz, der Unternehmen unterstützt, diese Herausforderungen zu meistern. Im Zentrum steht ein intelligent-adaptives Lernsystem, mit dem die Beschäftigten Lernmaterialien für die Lösung betrieblicher Herausforderungen entwickeln und auf die individuellen Bedürfnisse angepasst nutzen können. Der Beitrag skizziert die wesentlichen personellen, technischen und organisatorischen Anforderungen der Integration eines adaptiven digitalen Lern- und Assistenzsystems.