Mit Industrie 4.0 ist die vierte Revolution auf dem Vormarsch – die Vernetzung der Maschinen.  Möglich wird dies mit dem Einzug des Internets in die Produktion und der damit verbundenen  Digitalisierung. Smart Factories heißen die neuen Produktionsumgebungen, in denen Maschinen, Roboter und Prozesse per Internet gesteuert werden. Der digitale Wandel ist nicht aufzuhalten und verändert zunehmend die Arbeitswelten. Das kann bestenfalls mehr Sicherheit im Arbeitsschutz bedeuten, doch neue Technologien bergen auch neue Gefahren.

Digitalisierte Arbeit hat viele Gesichter. Das wohl mächtigste ist Big Data. Schon heute ist die Arbeitswelt per E-Mail miteinander vernetzt. Berufliche Mails auf dem Smartphone zu empfangen ist für viele Beschäftigte bereits selbstverständlich. Doch Big Data ist mehr. Mit Big Data liegen für alle Lebensbereiche Daten vor. Die Fähigkeit, diese zu kombinieren und zu interpretieren ist eine der Schlüsselqualifikationen digitaler Arbeit.

Wer große Datenmengen sammeln und analysieren möchte, benötigt genügend Speicherplatz. Diese Möglichkeit bietet Cloud Computing. Lösungen und Ressourcen werden mit Hilfe von Cloud Computing nicht mehr von einem konkreten Rechner aus bereitgestellt,  vielmehr ermöglicht die Datenverarbeitung in der Wolke die Vernetzung vieler verschiedener Rechner miteinander. Cloud Plattformen speichern Daten intelligenter Produkte oder Maschinen – die wiederum mit Kommunikationsnetzen innerhalb der Cloud verbunden sind. Auf diese Weise können Echtzeitdaten mit historischen Daten abgeglichen werden. Ermöglicht wird die Vernetzung unter anderen durch intelligente Objekte, sogenannte Cyber-Physikalische-Systeme, die eine Vernetzung von Maschinen, Menschen und Produkten erlauben. Beispiele hierfür sind Anlagen, Behälter, Produkte und Materialien. Sie interagieren miteinander, beispielsweise durch einen QR- oder einen Barcode, der ausgelesen werden kann und dem eine Aktion folgt.

Weitere Beispiele für digitalisierte Arbeit sind Smart Devices (Smartphones, Tablets und Datenbrillen), Smart Logistics (Online-Bestellabwicklung Prozesssteuerung, Kommissionierung), Montageunterstützung, Mensch-Roboter-Kollaboration, Ergonomische Optimierung der Montage, Adaptive Assistenz).

VOR- UND NACHTEILE VON INDUSTRIE 4.0

Die rasante digitale Entwicklung verändert auch das Aufgabenfeld der Arbeitssicherheit. Die neuen Technologien führen dazu, dass die Arbeit sozial und mit Blick auf Demografie gestaltet werden kann. Dank digitalisierter Arbeit können Arbeitnehmer flexibler und unabhängig vom Aufenthaltsort arbeiten. Mit Hilfe von Messenger und Home Office sind sie schnell erreichbar und miteinander vernetzt. Dadurch können Beruf und Privatleben besser miteinander kombiniert, beispielsweise die Kinder zum Sportverein gefahren werden. Ständige Erreichbarkeit und steigender Leistungsdruck haben aber auch ihren Preis. Die Gefahr psychisch krankmachender Arbeitsbedingungen steigt mit dem Druck durch permanente Erreichbarkeit, mit der Entgrenzung und der Arbeitsverdichtung.

Digitalisierung ermöglicht den Unternehmen, ihre Produktion effizienter und flexibler auf die Bedürfnisse des Marktes ausrichten. Dazu gehört auch, individuelle Kundenwünsche zu berücksichtigen, Prozesse kurzfristig zu ändern und auf äußere Einflüsse wie Ausfälle zu reagieren. Angesichts des drohenden Fachkräftemangels kann die Produktivität älterer Mitarbeiter erhalten werden. In der digitalen Arbeitswelt ergänzen sich die Fähigkeiten von Mensch und Maschine. Digitale Programme erleichtern Arbeitsabläufe sowie die Kommunikation untereinander. Die Produktivität nimmt dank der Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu. Doch die zunehmende Mensch-Maschinen-Interaktion hat auch ihre Schattensaiten: die Verletzungsgefahr steigt, da Mensch und Maschine nicht mehr getrennt durch Schutzzäune miteinander arbeiten, sondern zum Teil Hand-in-Hand.

Immer wichtiger im Zeitalter der Digitalisierung wird die Systemsicherheit. Denn mit der zunehmenden Vernetzung von Produktionsanlagen und Steuerungssystemen steigt die Bedrohung von außen. Cyber-Angriffe auf Unternehmen sind vielfältig und könnten Schwachstellen nutzen, um Systeme zu manipulieren, Daten zu verändern oder gar zu löschen. Für Unternehmen entstünden Schäden durch Systemausfälle oder fehlerhafte Informationen. Ein Mindestniveau bei der IT-Sicherheit wird im  IT-Sicherheitsgesetz vorgeschrieben, das im Juli 2015 in Kraft trat. Es regelt beispielsweise Standards und schreibt Audits vor.

Die erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0-Konzepten ist aber nicht nur von den technischen Möglichkeiten abhängig. Unternehmer müssen sich fragen, welchen Nutzen sie aus Industrie 4.0 ziehen können und welche Anpassungen an ihrem Geschäftsmodell vorgenommen werden müssen. Ein passendes, wirtschaftliches Konzept ist schön, aber nicht wirkungsvoll, wenn die Mitarbeiter nicht entsprechend ausgebildet sind und bestehende Technologien, IT-Systeme und Daten nicht eingebunden werden.

GLOSSAR

Industrie 4.0: Vierte industrielle Revolution.  Basis für Industrie 4.0-Konzepte ist die Verfügbarkeit riesiger Datenmengen in Echtzeit.

Big Data: Verarbeitung, Auswertung und Analyse von gespeicherten Online-Nutzer-Daten (riesige Datenmengen) Cloud Computing: Plattform zur Speicherung von Daten. Intelligente Produkte sind über Kommunikationsnetze mit der Cloud verbunden.

Cyber-Physikalische Systeme (CPS): Systeme mit eingebetteter Software, die über Sensoren verfügen, Daten auswerten und speichern, untereinander kommunizieren. Internet of Things: Beschreibt, dass der Computer als Gerät verschwindet und durch intelligente Gegenstände ersetzt wird.

Smart Factory (Intelligente Fabrik): Produktionsumgebungen, in denen Maschinen, Roboter und Prozesse per Internet gesteuert werden. Eine wesentliche Voraussetzung für die intelligente Fabrik ist die Bereitstellung und Verteilung von Daten und Informationen zu Produkten oder Prozessen.

Multi-Agent-Systeme (MAS): System aus mehreren gleichartigen oder unterschiedlich spezialisierten Einheiten, die gemeinsam ein Problem lösen.

Embedded Systems: Computer, der in einen technischen Kontext eingebunden ist. Er überwacht oder steuert einen Prozess oder ist für Datenverarbeitung zuständig.