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Fachlexikon

Industrie 4.0

Industrielle Revolutionen sind bisher meist erst im Nachhinein als solche erkannt worden. Die erste industrielle Revolution bestand in der Mechanisierung mit Wasser- und Dampfkraft. Der erste mechanische Webstuhl wurde in 1784 in Betrieb genommen. Darauf folgte Anfang des 20. Jahrhunderts die zweite industrielle Revolution: die Massenfertigung mithilfe von Fließbändern und elektrischer Energie. Von der dritten industriellen Revolution oder digitalen Revolution spricht man seit circa 1970, als durch den Einsatz von Elektronik und speicherprogrammierbarer Steuerung die Produktion automatisiert wurde.

Mit dem Begriff „Industrie 4.0“ - also der vierten industriellen Revolution - werden erstmals nicht nachträglich grundlegende Veränderungen in der verarbeitenden Industrie bewertet, sondern man beschäftigt sich bereits während des Veränderungsprozesses mit den Änderungen und Anforderungen, die sich daraus ergeben (können).

Im Rahmen von Industrie 4.0 wird eine komplette Zusammenführung der Prozesse inner- und außerhalb von industriellen Produktionsstätten angestrebt: Während heute Entwicklung, Fertigung, Lager, Nutzung, Wartung oder Recycling noch getrennte Systeme verwenden, sollen künftig sämtliche Einheiten einer Firma eng miteinander vernetzt operieren. Dabei sollen auch Lieferanten, Partner oder die fertigen Produkte bei Kunden eingebunden werden.

Über das „Internet der Dinge“ - sollen dann einzelne Maschinen miteinander kommunizieren, online und autark Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich wechselseitig steuern. So merkt dann eine Maschine alleine, wann zum Beispiel neue Komponenten aus dem Lager zu bestellen sind oder wann eine andere Maschine für den nächsten Produktionsschritt zu aktivieren ist. Zwingende Voraussetzung dafür ist eine nahtlose Kommunikation aller beteiligten Komponenten.

Das Interesse an Industrie 4.0 liegt aber nicht nur darin, Prozesse in der industriellen Produktion besser aufeinander abzustimmen und damit effizienter zu gestalten. Es zeichnet sich ab, dass sich neue Formen der Produktion etablieren, zum Beispiel die Fertigung von hochkomplexen Einzelstücken oder technisch aufwendige Kleinserien mittels 3-D-Druck (Verfahren, bei dem Kunststoffe, Kunstharze oder Keramiken Schicht für Schicht aufgetragen und so dreidimensionale Gegenstände erzeugt werden).

Die Befürworter von Industrie 4.0 sehen auch neue Geschäftsfelder zum Beispiel im Servicebereich: Maschinen oder Anlagen erkennen selbstständig, dass die nächste Wartung ansteht oder ein Verschleißteil ausgetauscht werden muss. Die Maschine oder Anlage informiert den Hersteller oder eine mit der Wartung beauftragte Firma automatisch. So könnten Maschinen auch Jahre nach ihrem Verkauf noch Einnahmen erwirtschaften.

Neben der industriellen Produktion gehören Mobilität (zum Beispiel vernetzte Fahrerassistenzsysteme und selbstständig fahrende Autos), Gesundheitswesen (Operations-, Pflege-, Therapie- und allgemein Serviceroboter ergänzen menschliche Fachkräfte; elektronische Patientenakte oder medizinische Smartwatches) sowie Klima und Energie (bedarfsgesteuertes Energiemanagement sowie Verknüpfung kleiner und großer Energieversorger und verschiedenster Energiesysteme) zu den strategisch wichtigsten Anwendungsfeldern der Industrie 4.0.

Nachteilig ist, dass die vernetzten, komplexen Strukturen hochgradig anfällig sind: Autarke Maschinen oder Anlagen können falsche Entscheidungen treffen, weil sie gehackt und manipuliert wurden oder ungenau formulierte Regeln befolgen und dadurch Situationen und Vorgänge nicht korrekt interpretieren. Dabei können Unfälle verursacht und Menschen verletzt werden. Elektronische Daten und das Eigentum an Daten erhalten eine neue Bedeutung und Priorität; sie werden bereits als der „neue Rohstoff“ bezeichnet. Technische Standards und rechtliche Regelungen müssen dafür (weiter-) entwickelt werden - das Thema Datenschutz („der gläserne Bürger/Patient“) eingeschlossen.

Der Begriff „Arbeit 4.0 ist angelehnt an die vierte industrielle Revolution (Industrie 4.0) und beschäftigt sich mit den Veränderungen in der Arbeitswelt im digitalen Zeitalter. Auf der einen Seite darf (kann) der technologische Fortschritt nicht ausgebremst werden, auf der anderen Seite steht der Schutz der Beschäftigten und ihrer Rechte als Arbeitnehmer.

Im öffentlichen Fokus steht dabei die Flexibilisierung von Arbeitszeit und Arbeitsort. Für den einen Teil der Beschäftigten ein gern genutztes Instrument bei der Vereinbarkeit von Arbeitsleben und privaten Interessen, für den anderen Teil der Beschäftigten ein Risiko für Gesundheit und soziale Absicherung.

Fachkräfte, die über die nötigen - primär IT-basierten - Kenntnisse und Fertigkeiten verfügen beziehungsweise sich diese im Rahmen von Aus- und Weiterbildungen aneignen können, werden profitieren. Neue Berufsbilder beim Einsatz von Robotern und bei der Überwachung von (teil-)automatischen Helfern in der Produktion sind absehbar. Neue Betriebsstrukturen werden weniger statisch und mehr funktions- und kompetenzbezogen sein. Die Anforderungen an die Kommunikation zwischen allen Ebenen im Betrieb steigen.

Im Gegenzug zeichnet sich ab, dass einfache und sich wiederholende Tätigkeiten in der Montage und in der Logistik, die sich durch den vermehrten Einsatz von Robotern oder durch selbstfahrende Transportfahrzeuge ersetzen lassen, entfallen werden. Manuelle Qualitätskontrollen werden automatisiert. Die Möglichkeiten der Arbeitnehmerüberwachung erhalten durch die Digitalisierung eine völlig neue Bedeutung.

Das Bundesministerium für Arbeit und Soziales hat nach einem fachlichen wie öffentlichen Dialog in einem „Weißbuch“ ein Leitbild zur „Guten Arbeit“ mit sozialen Bedingungen und Spielregeln für die künftige Arbeitsgesellschaft herausgegeben.

Version vom: 11.12.2018
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