In dem Beitrag wird zunächst eine Einführung in das Thema Arbeit 4.0 mit dem Fokus auf die Produktentwicklung gegeben. Aufbauend auf den theoretischen Grundlagen werden zwei konkrete Beispiele für Arbeit 4.0-Anwendungsszenarien aus dem industriellen Kontext vorgestellt. Diese wurden im Forschungsvorhaben „IviPep – Arbeit 4.0 in der Produktentstehung“ erarbeitet. Die Beispiele sind zum einen der Einsatz von AR im Kontext des Cardboard Engineerings, zusammen mit dem Automobilzulieferer HELLA. Zum anderen ein auf einer Graph Datenbank basierendes Konformitätsmanagement, welches mit HANNING entwickelt wurde.

Im Zuge der Digitalisierung verändert sich die Arbeitswelt in Unternehmen. In unserem Vortrag gehen wir auf die beiden zentralen Treiber von geänderten Anforderungen an die Kompetenzen der Mitarbeiter im Maschinen- und Anlagenbau ein.
Unternehmen integrieren neue, digitalen Technologien (z.B. Künstliche Intelligenz) in die bestehenden Wertschöpfungsprozesse. Wir zeigen, wie zukünftig der Umgang damit aus Sicht von Mitarbeitern aussehen kann und wie sich der daraus resultierende Kompetenzbedarf ändert.
Für das Geschäft mit Smart Services sind ebenfalls neue Kompetenzen in den Unternehmen erforderlich. Anhand einer branchenübergreifenden Interviewreihe mit einschlägigen Experten haben wir Kompetenzen identifiziert, die als erforderlich für das Geschäft mit Smart Services angesehen werden.

In zahlreichen Forschungs- und Industrieprojekten hat das IPS mittelständische Unternehmen bei der Einführung von Industrie 4.0-Lösungen begleitet. Immer stärker rückt dabei auch die Anwendung von maschinellem Lernen in mittelständischen Unternehmen in den Fokus. Der Vortrag thematisiert Erfolgsfaktoren und Hemmnissen aus vergangenen Einführungsprozessen und greift insbesondere erforderliche Rahmenbedingungen wie Reifegrade der Datenqualität sowie soziotechnische Anforderungen in den Kategorien Mensch, Technik und Organisation auf. Abschließend werden arbeitspolitischen Konsequenzen der Industrie 4.0 diskutiert.

Im Rahmen des Förderprogramms des BMBF: „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ wurde das Forschungsprojekt AKKORD unter der Konsortialführung der Rapidminer GmbH im April 2019 gestartet (Projektkoordination IPS, Lehrstuhl Prof. Deuse). AKKORD hat als Ziel eine vernetzte und integrierte Anwendung industrieller Datenanalyse für die wertschaffende, kompetenzorientierte Kollaboration in dynamischen Wertschöpfungsnetzwerken. Im Vortrag wird ein Status der Forschungsergebnisse und ein über das Projekt hinausgehender Ausblick gegeben. Vernetzte Produktionstechnologien, Data Analytics und KI ermöglichen es, dass neue Erkenntnisse über Prozess-, Qualität- und Produkt überall in Echtzeit gewonnen werden, wobei der Mensch direkt im Leistungsfluss stehen und unmittelbar mitverantwortlich für die Güte des Ergebnisses sein soll. Auf der einen Seite werden die Möglichkeiten, die auf technischen Innovationen beruhen beleuchtet. Dies geschieht in einem radikalen Ansatz, in dem der Mensch wie Maschinen als Ressource gesehen wird (z. B.: Der Mitarbeiter bekommt Sensoren implantiert, um optimal mit den Maschinen interagieren zu können und wie Maschinen Daten zu liefern). Danach wird auf die Gestaltung des Veränderungsprozess eingegangen. In der Fabrik der Zukunft soll der Mitarbeiter optimal eingesetzt werden, damit seine kreativen Fähigkeiten und technischen Kompetenzen in dieser Struktur sinnvoll eingebunden werden. Es wird erläutert, wie dies gemeinsam mit und für die Menschen gelingen kann, indem man neben den technischen Möglichkeiten auch ein Augenmerk auf die Sozioökonomie legt.

Der Vortrag stellt die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für die Automatisierung der Bestückung von Schaltanlagen in einem anwendungsorientierten Beispiel mit relevanten Systemliederanten dar. Dazu wird für den vorhandenen Entwicklungs – und Konstruktionsprozess ein ganzheitlicher Ansatz im Sinne der Digitalisierung (Digital Twin;Industrie 4.0) in die Fertigungs- und Produktionslinien dargestellt. Dabei wird auf die konstruktions-systematische Klassifizierung und Qualifizierung von Schaltelementen hinsichtlich deren Verbindungs- und Adaptionsvielfalt eingegangen und beispielhaft die Datenqualifikation für die Speicherung in einer PLM-Umgebung aufgezeigt. Auf Basis der Klassifizierung ist die Varianz der Einbausituationen (Lage, Verbindungstechnik etc.) der Elemente in Schaltanlagen und deren relevante Schnittstellen zu Folgeprozessen dargestellt. Neben den virtuellen Demonstrationsobjekten werden die Anwendungsbeispiele (Use Cases) der Bestückungsautomation auch auf Basis realer kinematischer Strukturen aufgezeigt und der Einsatz eines kollaborativen Robotersystems UR 10 mit entsprechender Greiferkinematik als Validierungsplattform vorgestellt.