Arbeit 4.0 – im Zentrum steht der Mensch

Im Jahr 2025 hat der Maschinenbau seine weltweit führende Position gefestigt und ausgebaut. Die Grundlage für diesen Erfolg: seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.

Quelle: KUKA Roboter GmbH

Kollege Roboter: Mensch und Maschine arbeiten Hand in Hand

Mit ihren blitzschnellen Bewegungen arbeiten Roboter besonders effizient. Die Bilder aus dem Fernsehen haben sich eingebrannt: Zischend schweißen die stählernen Gesellen in atemberaubender Geschwindigkeit Autokarosserien zusammen. Das tun sie hinter Schutzzäunen, damit die Menschen in der Fabrik vor den schnellen Bewegungen der stählernen Arme geschützt bleiben. Ein einfacher und bewährter Ansatz: Die Welt des Roboters und die Welt des Werkers sind strikt voneinander getrennt.

Doch nun schlägt die Robotik ein neues Kapitel auf und installiert Roboter, die direkt mit dem Werker in einem gemeinsamen Arbeitsbereich zusammenarbeiten. Ganz ohne Schutzzaun. Der Roboter wird damit zum „Cobot“, „Co-Worker“, Assistenten. Kurz: zum Kollegen Roboter. Neue Sicherheitstechnik macht diese direkte Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) möglich. Ausgefeilte Sensoren verleihen Fingerspitzengefühl und die nötigen Sinne. Diese Roboter bewegen sich langsamer und verlangsamen ihre Bewegung oft noch, wenn der Mensch näher herankommt. In der Regel sind sie leichter, rundlicher und manchmal zusätzlich mit weicher Polsterung versehen.

„Journalists and even expert commentators tend to overstate the extent of machine substitution for human labor and ignore the strong complementarities between automation and labor that increase productivity, raise earnings, and augment demand for labor.“

David AutorMIT Professor of Economics

Mensch und Maschine können somit Hand in Hand arbeiten. Aber warum? Weil spezifische menschliche Fähigkeiten unersetzlich sind und bleiben, zum Beispiel feinmotorische Fingerfertigkeit, Flexibilität und Urteilsvermögen. Roboter hingegen besitzen andere Stärken. Sie können einen konstanten Anpressdruck beim Einkleben einer Gummidichtung sicherstellen oder schwere Gewichte halten. In der direkten Zusammenarbeit spielen Menschen und Roboter mit der MRK ihre jeweiligen Stärken aus, woraus sich ein bedeutendes Optimierungspotenzial in Produktionsprozessen ergibt. Arbeitsplätze werden ergonomischer. Viele Pionieranwender sehen in der MRK auch einen wichtigen Lösungsansatz für den demographischen Wandel: Werker mit körperlich ungünstigen Aufgaben – wie zum Beispiel der „Überkopfmontage“ – können entlastet werden. Sie bleiben durch die Roboterassistenz gesund und bis zum Ende des Berufslebens arbeitsfähig.

So besitzt beispielsweise Deutschland die dritthöchste Roboterdichte der Welt und verzeichnet einen Anstieg der Beschäftigung. Das neue Kapitel der direkten Zusammenarbeit von Mensch und Roboter verdeutlicht, dass die Rolle des Menschen in der Produktion wichtiger wird. Eine Kombination, die gute Arbeitsplätze schafft und zum Eckpfeiler der Industrie 4.0 wird.

Patrick Schwarzkopf

Geschäftsführer VDMA Robotik + Automation

Seit 1999 beschäftigt sich Patrick Schwarzkopf mit Automationstechnologie im VDMA. Nach der Vernetzung unterschiedlicher Disziplinen im Forum Fabrikautomation fokussierte er sich ab 2004 auf die Industrielle Bildverarbeitung, die Robotik und die Integrated Assembly Solutions. Seit 2014 ist er Geschäftsführer des VDMA-Fachverbandes Robotik + Automation. Sein besonderes Interesse gilt den Auswirkungen der Automation auf die Arbeitswelt.

Manche Revolutionen kündigen sich lange an – und geschehen dann doch über Nacht. Wo die mächtigen, manchmal tonnenschweren Stahlarme rotieren, um zu schweißen, zu lackieren oder Lasten zu stemmen, durfte kein Mensch in der Nähe sein. Und plötzlich wurde alles anders. 2016 war das Jahr, in dem der Roboter aus seinem Käfig hervorgeholt und bei der täglichen Arbeit zum direkten Partner des Menschen wurde.

Das monotone Zusammenstecken von Kleinteilen übernahm die Maschine, um das Bauteil dann dem „Co-Worker“ Mensch zur weiteren Bearbeitung direkt in die Hand zu reichen. Eine Revolution am Arbeitsplatz nahm ihren Anfang: die Mensch-Maschine-Kollaboration. Im Jahr 2025 ist sie geübte und funktionierende Praxis.

Kollege Roboter: 
Mensch und Maschine arbeiten Hand in Hand

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  • Industrie 1.0
  • Arbeit 1.0

Die Dampfmaschine läutet eine neue Ära der Industrie ein: zur Muskelkraft von Mensch und Tier kommt die Dampfkraft hinzu. Damit steht wesentlich mehr Energie zur Verfügung. Produktions- und Transportkapazitäten steigen stark an.

Beschwerliche Muskelarbeit wird durch die unterstützende Kraft der Maschinen leichter. Gleichzeitig sind neue technische Qualifikationen gefragt: zur Wartung und Bedienung der Maschinen.

  • Industrie 2.0
  • Arbeit 2.0

Fließbandarbeit ermöglicht die Herstellung von erschwinglichen Massengütern. Die Elektrifizierung bereitet den Boden dafür. Die wichtigere Innovation ist aber eine organisatorische: extreme Arbeitsteilung!

Menschen mit niedriger Qualifikation finden Arbeit in den vielen Fabriken, die neu entstehen. Durch die hohe Spezialisierung auf einzelne Arbeitsschritte wird die Arbeit monotoner.

  • Industrie 3.0
  • Arbeit 3.0

Mikroelektronik und Informationstechnologie verändern die Industrie. Maschinen werden nun elektronisch gesteuert, programmiert und automatisiert. Routinearbeiten werden von Maschinen sehr schnell erledigt. Produktivität steigt. Produktionskosten sinken. Anspruchsvolle Massenprodukte werden erschwinglich.

Automation übernimmt monotone Aufgaben und entlastet den Menschen, der immer höhere Qualifikationen benötigt. Trotz massiver Automationswellen kommt es unter dem Strich nicht zu Arbeitsplatzverlusten: es wird mehr produziert und wegfallende Stellen werden durch neue kompensiert.

  • Industrie 4.0
  • Arbeit 4.0

Industrie 4.0 ist konsequente Vernetzung – „Maschine-zu-Maschine“ – auch über Unternehmensgrenzen hinweg. Produktion wird flexibel und lernfähig. Maschinen organisieren Produktionsprozesse autark. Algorithmen interagieren selbständig mit Algorithmen von Handelspartnern. Der Mensch steht im Mittelpunkt, dirigiert intuitiv Maschinen, verbessert Abläufe und arbeitet „Hand-in-Hand“ mit Robotern.

Der Mensch arbeitet enger mit Technologie zusammen als jemals zuvor. Arbeit wird abwechslungsreicher und kreativer. Ein hohes Qualifikationsniveau gewinnt an Bedeutung.

„Die höchste Form der Technologie ist nicht die vollständige Autonomie, sondern Automation und Autonomie, die sehr schön elegant mit dem menschlichen Bediener verbunden sind.“

David MindellMIT-Professor und Pionier der autonomen Robotik

Doch wie sieht er aus, der Arbeitsplatz in der Produktion 2025?

Eine menschenleere Fabrik ohne Licht, in der vollautomatisierte Maschinen und Roboter im Gleichtakt zischen und rattern? Nur ein einzelner Kontrolleur schaut aus Versicherungsgründen ab und an gelangweilt auf ein Display? Ganz sicher nicht! Der Mensch ist und bleibt Herr des Verfahrens, auch in der Mensch-Maschine-Kollaboration. Mehr denn je wird er mit seinem Fachwissen über die Produktion und die Kundenbedürfnisse und mit seinem Gespür für neue Trends gefragt sein.

Quelle: ABB Automation GmbH

Im Maschinenbau wird 2025 Rekordbeschäftigung herrschen, denn die Geschichte hat gezeigt: Mit jeder Revolution in der Produktion und mit jeder Stufe der Automatisierung sind unter dem Strich auch mehr neue und höherwertige Arbeitsplätze geschaffen worden – so wie dies in der deutschen Automobilindustrie schon viele Jahre lang geschehen ist. Es gibt keinen Grund, warum es im Maschinenbau anders sein sollte. Arbeit 4.0 – im Zentrum bleibt der Mensch!

CHECKLISTE „Aussagekraft von Studien zu Automatisierung und Arbeitswelt“

In den letzten zwei bis drei Jahren sind zahlreiche Studien zu den Auswirkungen von Robotik und Automatisierung auf die Arbeitswelt erschienen. Sie basieren auf sehr unterschiedlichen Methoden und kommen daher zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen. Wie lässt sich einschätzen, wie gut eine Studie die Realität abbildet? Eine 6-Punkte-Checkliste kann helfen.

Punkt 1: Analysiert das Modell nur Arbeitsplatzverluste?

Ständig entstehen neue Arbeitsplätze und Berufe (Beispiel: App-Programmierer). Werden diese den möglichen Arbeitsplatzverlusten gegengerechnet? Eine aktuelle Studie des ZEW schätzt, dass 9,6 Millionen Arbeitsplätze zwischen 1999 und 2010 durch technologische Substitution in Europa verloren gingen. Doch die Studie schätzt die im gleichen Zeitraum neu entstandenen Arbeitsplätze auf mindestens 11,5 Millionen. Also: Beide Seiten der Bilanz betrachten!

Punkt 2: Betrachtet das Modell Berufe oder Tätigkeiten?

In der Regel werden Tätigkeiten automatisiert – und Berufe bestehen aus „Bündeln von Tätigkeiten“. Realistische Modelle erkennen, dass sich die Zusammensetzung von Tätigkeiten ändert. Kommt die Bedienung im Restaurant mit einem Tablet-Computer an den Tisch, muss sie die Bestellung nicht mehr in der Küche abgeben. Gebraucht wird die Bedienung aber weiterhin.

Punkt 3: Automation geschieht, wenn sie sich rechnet.

Untersucht das Modell nur die bloße „technische Möglichkeit“ der Automation oder bezieht es die Wirtschaftlichkeit ein? Investitionen müssen sich rechnen. Das Hotelzimmer, in dem der Roboter das Bett macht (so es diesen überhaupt gibt), wäre sehr teuer.

Punkt 4: Wird unterstellt, dass Automation grundsätzlich besser ist als der Mensch?

Die Annahme, dass Automation grundsätzlich alles besser, schneller und billiger bewerkstelligen kann als der Mensch, ist falsch. Der Mensch ist flexibel, fingerfertig, erkennt größere Zusammenhänge, hat unbewusstes Erfahrungswissen, kann Fragen stellen, löst Probleme und gestaltet Neues. Davon sind automatisierte Systeme noch sehr weit entfernt.

Punkt 5: Basiert das Modell auf der Annahme der Substitution menschlicher Arbeit?

Natürlich wird menschliche Arbeit an vielen Stellen durch Automation ersetzt. Manchmal kann der Mensch die Arbeit aber gar nicht manuell machen (z. B. Miniaturisierung, Mikroelektronik etc.). Hinzu kommt: Gefragt ist die intelligente Kombination menschlicher und maschineller Stärken. Roboter arbeiten in den Fabriken direkt mit den Menschen zusammen. Das wird von den meisten Studien nicht erfasst.

Punkt 6: Sind die Größenordnungen plausibel?

Viele Studien haben die markante Botschaft: Jobverlust droht! Aber wenn etwa das World Economic Forum verkündet, unterm Strich werden in den nächsten fünf Jahren 5 Millionen Arbeitsplätze wegfallen, muss man wissen: Es wurden mehr als 1,8 Milliarden Arbeitsplätze weltweit betrachtet. Verloren gingen demnach weniger als 0,27 Prozent aller Jobs. Das heißt im Kern: Der technologische Wandel läuft weitgehend beschäftigungsneutral ab – kein Grund für Kassandra-Rufe.

Aussagekraft von Studien zu Automatisierung und Arbeitswelt

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Die rechte Hand des Menschen

Die direkte Zusammenarbeit mit dem Roboter und die hochgradig vernetzte Produktion sind längst Alltag. Entscheidend ist, wie die tägliche Arbeit gestaltet, hinterfragt und immer wieder mit neuen Ideen angereichert wird. Eine starre Hierarchie – einer gibt die Order und alle anderen führen aus – gehört längst der Vergangenheit an. Eine Rangordnung gibt es noch – und doch ist es selbstverständlich, eine Idee, ein Projekt, einen Lösungsansatz über die Hierarchiegrenzen hinweg auf Augenhöhe zu entwickeln und gemeinsam umzusetzen.

„Es ist wichtig zu verstehen, dass es bei dieser Technologie nicht um das Ersetzen von Menschen geht. Es geht darum, die Stärken von Menschen und Robotern optimal zu nutzen, um höhere Stufen der Effizienz und Produktivität zu erklimmen, als dies der Mensch oder Roboter auf sich alleine gestellt können.“

Professor Julie ShahInteractive Robotics Group, MIT

Arbeit 4.0 bei Tischlerei Eigenstetter

Im Handwerk erleichtert der Roboterkollege die Arbeit und schafft neue Freiräume im Arbeitsalltag.

Kollaborative Arbeitsräume

Neue Arbeitsräume sollen neues Denken und neue Ideen hervorbringen, um die Produktivität zu steigern. Räume sind Ausdruck von Kultur, der Arbeitsraum 2025 ist ein Ort der gelebten Vernetzung. Die Agilität in den Köpfen der Menschen zeigt sich auch in beweglichem Mobiliar.

Ausdruck der Unternehmenskultur

Zuhören wird genauso wichtig wie Entscheiden

Jeder übernimmt Verantwortung, ganz unten in der Hierarchie genauso wie ganz oben. Mitdenken und sich einbringen sind die zentralen Elemente der Arbeitsorganisation 2025. Und der Roboter? Er kann bereits autonom (zu)arbeiten, wird dem Menschen aber auch dann nicht sagen, was dieser zu tun hat. Roboter bekommen weiterhin vom Menschen die Anweisungen. Der Mensch bleibt der Gestalter der Arbeitswelt 4.0.

Generation Z – kreativ und anspruchsvoll

Noch eine weitere kleine Revolution beginnt Mitte der 2010er Jahre. Immer mehr junge, motivierte Menschen entscheiden sich für eine technische Berufsausbildung oder ein Ingenieurstudium – aber sie haben Ansprüche. Eine Ausbildung ohne Teamwork – wie langweilig! Ein Studium nach starrem Lehrplan – nein danke!

Doch Industrie 4.0, das klingt in ihren Ohren durchaus verheißungsvoll; in den digitalen Welten fühlen sie sich ohnehin zuhause. Programmieren ist für sie eine Kleinigkeit. Doch sie erwarten mehr. Und in den Betrieben und Hochschulen ist die Erkenntnis gereift: Diese Bedürfnisse müssen befriedigt werden. Nicht nur um begehrte junge Leute für sich zu gewinnen. Kreativität und Innovationen entscheiden über die Wettbewerbsfähigkeit jedes einzelnen Unternehmens und damit der Industrie insgesamt.

Wie sieht die Arbeitswelt 2025 aus? Prof. Dr. Sabine Pfeiffer, Universität Hohenheim, kennt Antworten.

Arbeiten 4.0: Prof. Dr. Sabine Pfeiffer

Prof. Dr. Sabine Pfeiffer

Universität Hohenheim

Prof. Dr. Sabine Pfeiffer lehrt Soziologie an der Universität Hohenheim. Sie forscht seit vielen Jahren zum Wandel von Technik und Arbeit.Schwerpunkte ihrer Arbeit sind neben agilen Methoden und Industrie 4.0 auch soziale Ungleichheit und Ernährungsarmut. Sabine Pfeiffer ist Mitglied im Wissenschaftlichen Beirat des Bundesinstituts für Berufsbildung (BIBB) und im Beirat „Zukunft der Arbeit“ des Vorstands der IG Metall. (Fotonachweis: Andreas Amann)

Die nächsten zehn Jahre

Zwischen 2016 und 2025 wird aus dem Konzept der vernetzten Produktion (Industrie 4.0) eine gelebte Praxis in den Unternehmen. Aus- und Fortbildung bereiten den Weg dafür – mit der Anpassung und Flexibilisierung der Berufsbilder und Qualifizierungsstrategien. Moderne Berufe, wie zum Beispiel der Produktionstechnologe, helfen, die einst so starren Grenzen zwischen Planern und Werkern endgültig zu überwinden.

Intelligente Regulierung

Doch in gleichem Maße, wie der Mensch die Arbeit heute und in 2025 gestaltet, ist er sich selbst auch die größte Hürde auf diesem Weg. Bedenkenträger – so unschön das Wort, so gravierend seine Folgen. Politiker haben die Regulierung schon parat, bevor die neue Arbeitswelt überhaupt entstehen und sich bewähren kann. Der Mensch jedoch fordert Freiheiten am Arbeitsplatz, deshalb darf er nicht von Bürokratie und Überregulierung eingeengt werden. Auch 2025 werden Menschen vor ungerechtfertigten Kündigungen geschützt und im Krankheitsfall unterstützt, erhalten Urlaub und genießen ihre Freizeit. Doch wenn der Arbeitsmarkt immer stärker reguliert wird, kann der Nutzen von Arbeit 4.0 nicht ausgeschöpft werden.

Fakten zu Arbeit 4.0

Die Digitalisierung ist schon in vielen Bereichen der Arbeitswelt angekommen.

57,1%

der Beschäftigten

arbeiten online (Institut der deutschen Wirtschaft Köln, 2016)

79,3%

der Beschäftigten

mit digitalem Umfeld können ihre Arbeit selbstständig erledigen – in einem nicht digitalen Umfeld: 56,0 % (Institut der deutschen Wirtschaft Köln, 2015)

56,0%

der Beschäftigten

fühlen sich durch digitale Neuerungen bereits heute produktiver (Bundesministerium für Arbeit und Soziales, 2016)

29,0%

der Beschäftigten

sehen in den technologischen Neuerungeneine spürbare körperliche Unterstützung (Bundesministerium für Arbeit und Soziales, 2016)

84,3%

der Beschäftigten

mit digitalem Umfeld können ihre Arbeit häufig selbst planen – in einem nicht digitalen Umfeld: 43,2 % (Institut der deutschen Wirtschaft Köln, 2015)

61,3%

der Beschäftigten

mit digitalem Umfeld können die Arbeitszeit auf die Familie abstimmen – in einem nicht digitalen Umfeld: 53,9 % (Institut der deutschen Wirtschaft Köln, 2015)

75,0%

der Beschäftigten

sehen sich den Herausforderungen der Digitalisierung gewachsen (IfD Allensbach, 2016)

Die digitale Work-Life-Balance

Deshalb müssen intelligente digitale Systeme gefördert werden, die es den Menschen ermöglichen, Beruf und Familie besser miteinander zu vereinbaren. Verzweigte Wissens- und Innovationsnetzwerke sind von elementarer Bedeutung. Dafür braucht es die Möglichkeit, Arbeit in vielerlei Formen anzulegen: Home Office, Gleitzeit, Vertrauensarbeitszeit, Arbeitszeitkonten oder Jobsharing. Aber auch Werk- und Dienstverträge sind in einer modernen Arbeitswelt unerlässlich. Und dahinter muss der Willen des Gesetzgebers stehen, die Bedürfnisse des Einzelnen mit den Notwendigkeiten des modernen Betriebs zu vereinbaren. Es braucht mehr Raum für Chancen und weniger pauschale staatliche Regelungen.

Die Autoren

Dr. Jörg Friedrich

Abteilungsleiter Bildung

Seit 2013 leitet Dr. Jörg Friedrich den Landesverband Mitte und die neu gegründete Abteilung Bildung im VDMA. Zentrale Themen der Bildungsarbeit sind u. a. die Nachwuchsgewinnung und die Ermittlung von Qualifizierungsanforderungen durch Industrie 4.0. Einen besonderen Schwerpunkt bildet dabei die Anpassung der technischen Berufsbilder an neue Entwicklungen.

Patrick Schwarzkopf

Geschäftsführer VDMA Robotik + Automation

Seit 1999 beschäftigt sich Patrick Schwarzkopf mit Automationstechnologie im VDMA. Nach der Vernetzung unterschiedlicher Disziplinen im Forum Fabrikautomation fokussierte er sich ab 2004 auf die Industrielle Bildverarbeitung, die Robotik und die Integrated Assembly Solutions. Seit 2014 ist er Geschäftsführer des VDMA-Fachverbandes Robotik + Automation. Sein besonderes Interesse gilt den Auswirkungen der Automation auf die Arbeitswelt.

Fabian Seus

Leiter VDMA Competence Center Arbeitsmarkt

Seit 2011 ist Fabian Seus für den VDMA auf dem Gebiet des Arbeitsrechts und der Arbeitsmarktpolitik tätig. Seit 2015 leitet er das Competence Center Arbeitsmarkt. Sein Schwerpunkt liegt dabei im Bereich der Flexibilisierung der gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie der Eröffnung neuer betrieblicher Gestaltungsspielräume für Unternehmen und Beschäftigte im Zeitalter von Arbeit 4.0.

Andrea Veerkamp-Walz

Referentin für Personalmanagement

Seit 1990 bearbeitet Andrea Veerkamp-Walz das Thema Personalmanagement im VDMA. Auf ihrer Agenda stehen neben dem Schwerpunkt Arbeit 4.0 und deren Implikationen wie agile Kulturen und Führung die Themen Employer Branding, Mitarbeiterbindung/attraktiver Arbeitgeber, Personalentwicklung, Gesundheitsmanagement, KVP/Change, Entgelt und Coaching.

Weiterführende Links zum Thema Arbeit 4.0

Institut für die Geschichte und Zukunft der Arbeit (IGZA)

Das heraufziehende digitale Zeitalter bringt neue Herausforderungen, aber auch neue Chancen mit sich. Arbeitsplätze in allen Sektoren werden Veränderungen unterworfen sein. Das IGZA will in diesem Transformationsprozess Impulse für die Gestaltung guter Arbeit in der digitalen Welt geben.

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Handarbeitsplatz der Zukunft bei Miele

Handarbeitsplätze haben Zukunft, denn hier kommen die typischen menschlichen Stärken wie Fingerfertigkeit, Flexibilität und Urteilsvermögen zum Tragen. Eine Herausforderung jedoch bildet die zunehmende Komplexität der Produkte. Die Lösung liegt in der intelligenten Kombination menschlicher und maschineller Stärken. Die Monteurin bei Miele im Werk Bürmoos in Österreich berichtet, wie sich ihre Arbeit durch Assistenzsysteme verändert hat.

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Arbeit 4.0 bei SEW-EURODRIVE

Bei SEW-EURODRIVE im Werk Graben bei Heidelberg ist die Vision der Industrie 4.0 bereits Wirklichkeit geworden. Das hat die Arbeit verändert. Wie der neue Arbeitsalltag nun aussieht, zeigt unser Film, in dem ein Monteur berichtet, wie sich die Arbeit dadurch für ihn verändert hat.

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„Why are there still so many jobs?“

Zunehmend werden Befürchtungen geäußert, dass Automatisierung und neue Technologien zu massiven Arbeitsplatzverlusten führen. MIT-Professor David Autor zeichnet in seinem scharfsinnigen Aufsatz ein ganz anderes Bild: Automation ergänzt menschliche Arbeit und wertet sie auf.

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ZEW-Studie „Digitaler Wandel kurbelt Nachfrage nach Arbeitskräften in Europa an“

Die fortschreitende Digitalisierung geht mit der Frage einher, inwiefern Arbeitsplätze technisch automatisierbar und somit sogar maschinell ersetzbar sind. Eine neue Studie des Mannheimer Zentrums für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) zusammen mit der Universität Utrecht zeigt jetzt: Automatisierung hat einen positiven Gesamteffekt auf die Arbeitsnachfrage in Europa.

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Arbeit 4.0 im Blickpunkt

Industrie 4.0 wird zu einer Veränderung der Arbeitswelt beitragen. Auch zukünftig kommen die Maschinen aber nicht ohne den Faktor Mensch aus.

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