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Industrie 4.0. Eine systematische Analyse der Herausforderung, Möglichkeiten und Nachteile für das Personalmanagement und die Realisierung des Smart HRM

Masterarbeit 2017 97 Seiten

BWL - Allgemeines

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung
1.3 Methodik
1.3.1 Methodische Vorgehensweise
1.3.2 Ergebnis der Untersuchung

2 Grundlagen Industrie
2.1 Begriffserklärung und Begriffsherkunft
2.2 Komponenten von Industrie
2.2.1 Cyber-pyhsische Systeme
2.2.2 Internet der Dinge (Internet of Things)
2.2.3 Internet der Dienste (Internet of Services)
2.2.4 Smarte Fabrik
2.3 Umsetzungsanforderungen
2.3.1 Horizontale Integration
2.3.2 Vertikale Integration
2.3.3 Durchgängigkeit des Engineerings
2.4 Auswirkungen Industrie
2.4.1 Branchenabhängigkeit
2.4.2 Chancen und Ziele
2.4.3 Herausforderungen und Risiken

3 Auswirkungen der Digitalisierung auf Arbeitswelt und HRM
3.1 Zukunfts-Szenarien
3.2 Veränderung des Arbeitsmarktes
3.3 Veränderung des Personalbedarfs
3.3.1 Ausgangslage
3.3.2 Quantitative Änderungen
3.3.3 Qualitative Änderungen
3.4 Implikationen für das Personalmanagement

4 Personalmanagement 4.0 – Smart HRM
4.1 Begriffliche Einordnung und Einschränkung
4.2 Handlungsfelder für das Personalmanagement
4.3 Qualitative Personalbedarfsdeckung
4.3.1 Rekrutierung
4.3.2 Ausbildung, Weiterbildung und Personalentwicklung
4.3.3 Personaleinsatz
4.4 Arbeitsgestaltung
4.4.1 Arbeitsorganisation
4.4.2 Mitarbeiterführung
4.4.3 Gesundheitsmanagement
4.5 HR-Analytics

5 Herausforderungen für das Personalmanagement
5.1 Datensicherheit und Datenschutz
5.2 Mitarbeiterakzeptanz

6 Fazit und Ausblick

Literaturverzeichnis

Anhangsverzeichnis

Zusammenfassung

Die nachfolgende Arbeit behandelt die vierte industrielle Revolution und ihre Konsequenzen für das Personalmanagement. Dabei werden zunächst die theoretischen Grundlagen, allge- meinen Ziele, Chancen und Risiken des Konzepts „Industrie 4.0“ vorgestellt. Darüber hinaus werden mögliche Veränderungen des Arbeitsmarktes durch die Verzahnung von industriel- ler Produktion mit Informations- und Kommunikationstechnik aufgezeigt und entsprechende Herausforderungen sowie Handlungsmöglichkeiten für das Personalmanagement abgeleitet.

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 - Phasen der Reviewforschung

Abbildung 2 - Anzahl Publikationen / Schlagwörtern

Abbildung 3 - Anzahl Publikation / Zeitschrift

Abbildung 4 - Industrielle Revolution

Abbildung 5 - Internet der Dinge und Dienste

Abbildung 6 - horizontale Integration

Abbildung 7 - Qualifizierungsbedarf nach Bereichen

Abbildung 8 - Handlungsspielraum Smart HRM, eigene Darstellung

Abbildung 9 - Umsatzprognose Wearables (2013-2018)

Abbildung 10 - sozio-technisches System Industrie

Abbildung 11 - Schwarm-Organisation

Abbildung 12 - Polarisierte Organisation

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 - Komponenten Industrie

Tabelle 2 - Begriffsherkunft Industrie

Tabelle 3 - Industrie 4.0 - Chancen/Ziele

Tabelle 4 - Risiken und Herausforderungen

Tabelle 5 - Humankapitalrisiken

Tabelle 6 - Rolle der Personalabteilung

Tabelle 7 - Potential Industrie

Tabelle 8 - Instrumente Personalentwicklung

Tabelle 9 - Zuordnung Kompetenzen / Instrumente

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

1.1 Problemstellung

„We must develop a comprehensive and globally shared view of how technology is affect- ing our lives and reshaping our economic, social, cultural, and human environments. There has never been a time of greater promise, or greater peril“

- Klaus Schwab, Founder and Executive Chairman, World Economic Forum

Nach der Mechanisierung, Elektrifizierung und Informatisierung der industriellen Fertigung steht die Industrie vor einem weiteren revolutionären Umbruch. Durch das Internet der Dinge werden Unternehmen zukünftig in der Lage sein, ihren Maschinenbestand, ihre Fer- tigungs- und Logistiksysteme, Betriebsmittel und Produkte weltweit und über die Unterneh- mensgrenzen hinaus miteinander zu vernetzen. Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz und moderner Informations- und Kommunikationstechnologie werden die Maschinen und Systeme imstande sein, eigenständig Informationen auszutauschen, Tätigkeiten auszuführen und sich gegenseitig zu steuern (vgl. Kagermann, Wahlster, & Helbig, 2013, S. 5). Klaus Schwab, der Gründer und Präsident des Weltwirtschaftsforums, prophezeit in diesem Zu- sammenhang grundlegende Veränderungen der Welt in Bezug auf Wirtschaft, Kultur, Arbeit und menschliches Zusammenleben (vgl. Hutt, 2016). Die in Deutschland als „Industrie 4.0“ bezeichnete Form der digitalen Industrialisierung verspricht dabei ungeahntes Potential zur grundlegenden Verbesserung der Unternehmensprozesse, birgt gleichzeitig jedoch enorme Risiken für die Gesellschaft und Arbeitswelt. Von der Digitalisierung1 versprechen sich Un- ternehmen und Wissenschaft Effizienzgewinne und eine Steigerung der Produktivität. Durch die größere Flexibilität der vernetzten Fertigung soll noch gezielter auf Kundenwünsche und Marktveränderungen reagiert werden können. Gleichzeitig werden durch die Integration des gesamten internen und externen Unternehmensumfelds entlang der Wertschöpfungskette die Möglichkeiten zum Aufbau neuer, innovativer Geschäftsmodelle und Dienstleistungen er- hofft (vgl. Kagermann et al., 2013, S. 6). Das Potential der „Industrie 4.0“ scheint grenzenlos und könnte einen entscheidenden Beitrag zu Sicherung und Stärkung der Wettbewerbsfä- higkeit der deutschen Wirtschaft liefern. Damit gehen jedoch bisher kaum abschätzbare Konsequenzen für die Arbeitswelt und Gesellschaft einher. Der digitale Wandel erfordert gut ausgebildete Fachkräfte und hochqualifizierte Mitarbeiter in einem ohnehin umkämpften Arbeitsmarkt. Gleichzeitig drohen die zunehmende Digitalisierung und Automatisierung die menschliche Arbeitskraft in vielen Unternehmens- und Tätigkeitsbereichen durch intelli- gente Maschinen und Programme zu substituieren (vgl. DiBa, 2015, S. 1). Die Arbeitslosig- keit könnte steigen, das soziale Ungleichgewicht zunehmen und Staat und Gesellschaft stark belasten. Darüber hinaus wachsen die Masse und Komplexität an Daten, die von und an Anlagen, Fahrzeugen, Produkten, aber auch Menschen erzeugt und verarbeitet werden. Ar- beitgeber werden so vielfältige und umfangreiche (personenbezogene) Informationen zur Verfügung haben wie nie zuvor. Das Potential zur Leistungssteigerung der Mitarbeiter ist dabei ebenso groß wie die Gefahr des Datenmissbrauchs durch Leistungsüberwachung, Da- tendiebstahls oder von Einschnitten in die Privatsphäre (vgl. Hirsch-Kreinsen & Weyer, 2014, S. 33). Damit der Wandel hin zur vernetzten Industrie gelingt, müssen die deutschen Unternehmen neben technischen und finanziellen Herausforderungen auch die Ressource Mensch beachten. Dabei ist vor allem ein proaktives Personalmanagement gefragt, das auf- kommende Personalbedarfe deckt, die Entwicklung und Ausbildung der Mitarbeiter voran- treibt und eine zeitgemäße Arbeitsgestaltung ermöglicht. Dabei bieten die im Zuge der Di- gitalisierung aufkommenden Trends und Technologien sowohl Gestaltungsrahmen als auch Gestaltungswerkzeug (vgl. Tiemann & Rohmann, 2015, S. 2-4).

1.2 Zielsetzung

Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, anhand einer systematischen Literaturrecher- che den aktuellen Forschungsstand zum Konzept Industrie 4.0 wiederzugeben, mögliche Auswirkungen auf die Arbeitswelt und die Rolle des Personalmanagements festzustellen und entsprechende Handlungsfelder und Gestaltungsmöglichkeiten zur Bewältigung der durch die Digitalisierung entstehenden Herausforderungen aufzuzeigen. Dabei werden zunächst die theoretischen Grundlagen zur Industrie 4.0 im Allgemeinen aufgearbeitet, indem die wichtigsten Bestandteile, Anforderungen, Ziele und Risiken für die Unternehmen beschrie- ben werden. Auf Basis der Literaturanalyse werden anschließend die Konsequenzen für Ar- beitsmarkt und Personalmanagement identifiziert und in relevante Handlungsfelder übertra- gen. Die beschriebenen Methoden und Instrumente zur Bewältigung der Risiken und Her- ausforderungen der Digitalisierung sollen dabei den digitalen Wandel sowohl aus Mitarbei- ter- als auch aus Arbeitgebersicht optimal gestalten und ebenfalls von den Möglichkeiten des Internets der Dinge profitieren, wobei Hindernisse in Bezug auf Datenschutz und Ak- zeptanz seitens der Angestellten beachtet werden müssen.

1.3 Methodik

1.3.1 Methodische Vorgehensweise

Aufgrund der permanent steigenden Informationsflut, ausgelöst durch die wachsende Zahl an Autoren und Publikationen, wird die Literaturlandschaft zunehmend umfangreicher und komplexer, was die Bearbeitung wissenschaftlicher Arbeiten erschwert und einen höheren Arbeitsaufwand erfordert. Es ist daher notwendig, der Suche und Auswertung relevanter Li- teratur besondere Priorität zu geben. Um dabei Zeit und Ressourcen zu sparen und verwert- bare Quellen zu identifizieren, ist eine systematische Herangehensweise notwendig (vgl. Fettke, 2006, S. 257). Systematik bedeutet im Rahmen dieser Arbeit eine planmäßige Vor- gehensweise bei der Suche, Auswertung und Verwaltung der relevanten Literatur (vgl. Guba, 2008, S. 62). Die zu erhebende Literatur muss, um den geforderten Anspruch an eine wissenschaftliche Arbeit zu erfüllen, aus Primär- und Sekundärquellen stammen. Primär- quellen umfassen dabei wissenschaftliche Originalschriften (in Form von Büchern, Zeit- schriften, Arbeitspapieren, Tagungsberichten) und bilden den Hauptgegenstand dieser Ar- beit. Die methodische Vorgehensweise beruht auf den von Fettke vorgestellten Phasen der Reviewforschung (vgl. Fettke, 2006, S. 260):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 - Phasen der Reviewforschung

Quelle: in Anlehnung an Fettke, 2006, S. 260

Ausgangspunkt der systematischen Recherche bildet dabei die Problemformulierung. Ge- mäß der Zielsetzung dieser Arbeit wurden folgende Forschungsfragen abgeleitet:

1. Mit welchen Herausforderungen wird das Personalmanagement im Zuge der Digita- lisierung der Arbeit konfrontiert?

Dabei sollen zunächst die generellen Veränderungen und Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Arbeitswelt und den Personalbedarf betrachtet und in entsprechende Problemfelder und Herausforderungen für das Personalmanagement der Zukunft übertragen werden.

2. Durch welche Vorgehensweise kann das Personalmanagement diesen Anforderun- gen gerecht werden?

Diese Frage zielt auf die Reaktionsmöglichkeiten des Personalmanagements ab, um den Her- ausforderungen, die in Frage 1 analysiert werden, entgegenzuwirken und die mit der Digita- lisierung einhergehenden Risiken abzufangen.

3. Durch welche Methoden und Konzepte kann die Personalabteilung sowohl Treiber als auch Bestandteil der Digitalisierung des Unternehmens der Zukunft werden?

Die Digitalisierung verändert nicht nur die Möglichkeiten innerhalb der Herstellungspro- zesse der Unternehmen, sondern bietet auch den HR-Abteilungen neue Möglichkeiten zur Optimierung, die im Zuge dieser Forschungsfrage aufgedeckt werden sollen.

Das Ziel der beschriebenen, systematischen Literaturrecherche bestand zum einen darin, Grundlagenliteratur zum Konzept Industrie 4.0 zu erhalten, um allgemeine Beschreibungen, Nachteile, Vorteile und Handlungsempfehlungen ableiten zu können. Zum anderen sollten auch speziellere Publikationen identifiziert werden, die vornehmlich die Auswirkungen auf die Personalarbeit vor dem Hintergrund von Industrie 4.0 und der Digitalisierung beleuch- ten.

Um mit dem zweiten Schritt, der Literatursuche, fortfahren zu können, wurde zunächst auf Basis von zuvor identifizierter Einführungsliteratur zum Thema Industrie 4.0 eine Mindmap (vgl. Anhang A ) erstellt, welche die wichtigsten Aspekte der Thematik enthält und zuordnet. Das Ziel der Mindmap bestand darin, einen groben Überblick über das Themengebiet zu bekommen und gefundene Publikationen im späteren Verlauf der systematischen Literatur- recherche hinsichtlich ihrer Relevanz und thematischen Bedeutung einordnen zu können. Bevor die eigentliche Literaturrecherche durchgeführt wurde, war es nötig, die zu nutzenden Datenbanken und Bezugsquellen festzulegen (vgl. Guba, 2008, S. 63). Im Falle der vorlie- genden Arbeit wurde die Recherche mithilfe von Google Scholar, einer Suchmaschine für wissenschaftliche Arbeiten, durchgeführt. Darüber hinaus wurde der Datenbankanbieter EBSCOhost mit folgenden akademischen Datenbanken genutzt:

- Academic Search Complete
- Business Source Premier
- eBook Academic Collection (EBSCOhost)
- eBook Collection (EBSCOhost)
- EconLit
- Literary Reference Center

Diese Datenbanken wurden aufgrund der überwiegend wirtschaftswissenschaftlichen und technikbezogenen Publikationen ausgewählt. Ergänzend dazu wurde auch innerhalb der Da- tenbank Scopus nach relevanter Literatur gesucht.

Die Literatursuche wurde anschließend mit Hilfe der Methode der Schlagwortsuche durch- geführt. Dazu wurden folgende Schlagwörter / Schlagwort-Kombinationen genutzt, um die genannten Quellen zu durchsuchen:

- Digitalisierung der Arbeit
- Industrie 4.0 / Industry 4.0
- Digitalisierung der Arbeitswelt
- Industry 4.0 + labour
- Industry 4.0 + human resources
- Arbeit 4.0
- Industrie 4.0 + Personalarbeit
- Digitalisierung der Personalarbeit
- Smart Factory / Smarte Fabrik

Das Zeichen „+“ steht hierbei für die Verwendung des logischen Boole‘schen Operators UND. Der Einsatz dieser UND-Verknüpfung führte zur Einschränkung der Suchergebnisse, da lediglich die Treffer ausgegeben wurden, die beide Schlagworte enthalten haben (vgl. Guba, 2008, S. 64). Um den aktuellen Forschungsstand der Thematik zu präsentieren und veraltete Quellen zu vermeiden, wurden die Suchergebnisse auf die letzten drei Jahre be- schränkt (2014-2016). Daneben verlief die Schlagwortsuche für jeden Suchbegriff in zwei Durchgängen: Zunächst wurde festgelegt, dass das Schlagwort im gesamten Textbereich ge- sucht wird. Um im Falle einer zu großen Ergebnismenge nicht den Überblick zu verlieren und relevante Publikationen identifizieren zu können, wurde im zweiten Schritt lediglich im Titel der Publikationen nach den jeweiligen Schlagwörtern gesucht.

Ergänzt wurde die Schlagwortsuche durch eine anschließende Rückwärts- und Vorwärts- recherche auf Grundlage ausgewählter Publikationen.

Trotz der systematischen Vorgehensweise bei der Literaturrecherche ist es nicht möglich, alle tatsächlich relevanten bzw. für die jeweilige Arbeit interessanten Publikationen zu fin- den. Dies liegt unter anderem daran, dass neue Zeitschriftenartikel, Arbeitspapiere oder Be- richte bisher nicht elektronisch registriert, nicht in renommierten Zeitschriften veröffentlicht wurden oder aufgrund ihrer Aktualität nicht alle relevanten Schlagwörter beinhalten. Daher wurden außerhalb der systematischen Schlagwortsuche manuelle Literaturrecherchen durch- geführt und weitere relevante Quellen der Literaturbasis zugefügt (vgl. GUBA S.67-68). Zur Dokumentation, Speicherung und Analyse der gefundenen Publikationen wurden das Lite- raturverwaltungsprogramm Mendeley sowie Microsoft Excel genutzt. Die Beurteilung der Literatur hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit für die vorliegende Arbeit erfolgte zunächst durch das Betrachten des Inhaltsverzeichnisses und das Lesen einleitender Worte bzw. Kurz- zusammenfassungen. Zusätzlich wurden interessante Quellen durch den Einsatz der Technik des suchenden und kursorischen Lesens, also dem Absuchen des Textes nach bestimmten Signalwörtern, sowie des schnellen Querlesens der Publikation überprüft (vgl. Brink, 2012, S.31).

1.3.2 Ergebnis der Untersuchung

Aufgrund besserer Möglichkeiten zur Auswertung (Filterfunktion, Sortierung etc.) wurden die Literaturliste aus Mendeley sowie die Dokumentation des Rechercheprozesses separat in einer Microsoft Excel-Tabelle gesichert. Die Schlagwortsuche wurde dabei folgenderma- ßen dokumentiert (vgl. Anhang B): Für Google Scholar wurden pro Schlagwort die Ergeb- nisse im Gesamten (ohne zeitliche Einschränkung), sowie für jedes einzelne, betrachtete Publikationsjahr notiert. Dabei wurde jeweils zwischen der Trefferzahl bei einer Volltextsu- che und einer auf den Publikationstitel beschränkten Suche unterschieden. Die Recherche und Dokumentation für EBSCOhost und Scopus wurde aufgrund der eingeschränkten Fil- termöglichkeiten für das Erscheinungsjahr und der vergleichswiese geringen Trefferzahl le- diglich auf den zuvor festgelegten Zeitraum (2014-2016) beschränkt. Die mit Abstand größte Trefferzahl (709.000 Ergebnisse) lieferte dabei die uneingeschränkte Volltextsuche des Schlagwortes „Industry 4.0“ über Google Scholar. Interessant dabei ist jedoch die Tatsache, dass lediglich 113.300 Treffer für den festgelegten Betrachtungszeitraum ausgegeben wur- den, also knapp 85% der Publikationen zu diesem Schlagwort älter als drei Jahre sind. Die geringste Trefferzahl wurde mit der Kombination aus den Schlagwörtern „Industrie 4.0“ und „Personalarbeit“ erreicht (im Volltext 115 Ergebnisse bei Google Scholar, 1 Treffer bei EBSCOhost und keine Treffer bei Scopus). Erfolgreichste Suchergebnisse (vgl. Abbildung 2) lieferten die Schlagworte „Digitalisierung der Arbeit“ (übernommene Publikationen: Scholar:19, Scopus 1) und „Industrie 4.0“ (übernommene Publikationen: Scholar: 22, EBSCOhost: 7, Scopus: 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 - Anzahl Publikationen / Schlagwörtern

Insgesamt wurden im Rahmen der Literaturrecherche 78 Publikationen in die Datenbank aufgenommen, worunter sich jedoch sieben Duplikate befanden. Die ergänzende Vorwärts- recherche führte zu einer weiteren Literaturquelle. Durch die Rückwärtsrecherche konnten weitere sieben Publikationen hinzugefügt werden. Der manuelle Suchprozess führte zusätz- lich zu 17 relevanten Arbeiten, wonach letztendlich 96 Literaturquellen übernommen wur- den. Bei diesen Publikationen handelt es sich überwiegend um Artikel aus wissenschaftli- chen Zeitschriften (40%), daneben besteht die Literaturbasis aus wissenschaftlichen Arbeits- papieren (17%), Berichten von verschiedenen Institutionen (17%), Büchern (14%) und Buchabschnitten (5%). Unter den Artikeln stammten die meisten Publikationen aus der Zeit- schrift „HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik“ (6) sowie der „Zeitschrift für Führung und Organisation“ (4) (vgl. Abb. 3)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3 - Anzahl Publikation / Zeitschrift

Die genutzten Quellen bestehen aus 80 deutschsprachigen Veröffentlichungen und 16 eng- lischsprachigen Publikationen. Von den 96 als relevant eingestuften Quellen entstammen 38 aus 2016, 39 aus 2015 und 12 wurden im Jahr 2014 veröffentlicht. Durch die manuelle Su- che, die Vorwärts- und Rückwärtsrecherche wurden daneben auch Quellen außerhalb des ursprünglich festgelegten Betrachtungszeitraums gefunden (2013: 4; 2011: 1; 2010: 1; 2009: 1). Unter allen 96 Quellen befinden sich sieben Veröffentlichungen auf empirischer Basis. Eine genauere Auswertung der gefundenen Quellen erfolgte danach unter dem Gesichts- punkt der Zuordnung einzelner Publikationen zu festgelegten Themengebieten im Kontext von Industrie 4.0. Demnach wurden durch die Auswertung der vorhandenen Literatur die für die Beschreibung des Konzepts der vierten industriellen Revolution wichtigsten Komponen- ten anhand der Häufigkeit ihrer Nennung identifiziert (vgl. Tabelle 1). Dabei ist festzuhalten, dass besonders die cyber-physischen Systeme, das Internet der Dinge und die Smart Factory die bedeutendsten Technologiekomponenten darstellen (gezählt wurden auch die jeweiligen Synonyme, zum Beispiel: CPS, CPPS, cyber-physical-systems, cyber-physical-production- systems, Internet of things, Iot, Smarte Fabrik). Die Zuordnung der Nummern innerhalb der Auswertungstabellen zu der jeweiligen Publikationen wird getrennt vom Literaturverzeich- nis anhand des Anhang C gelöst.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1 - Komponenten Industrie 4.0

Die Wortherkunft des Begriffs „Industrie 4.0“, als Fortführung der bisherigen industriellen Revolutionen, wird in 13 der gefundenen Publikationen thematisiert (vgl. Tabelle 2).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 2 - Begriffsherkunft Industrie 4.0

Die im Zuge der Literaturanalyse identifizierten Chancen und Ziele, die sich nach Auffas- sung von Wissenschaft und Unternehmen durch die vierte industrielle Revolution ergeben, sind in Tabelle 3 aufgeführt. Durch die Vernetzung der Produktion erhofft man sich vor allem die Umsetzung neuer Geschäftsmodelle und die Steigerung der Produktivität, Anpass- barkeit und Flexibilisierung der Fertigungsprozesse sowie eine verbesserte Innovationsfä- higkeit.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 3 - Industrie 4.0 - Chancen/Ziele

Im Umkehrschluss werden im Großteil der Publikationen gleichzeitig die mit der Digitali- sierung verbundenen Risiken genannt (vgl. Tabelle 4). Besondere Relevanz gilt dabei der Sicherheit der vorhandenen und zukünftigen IT-Systeme sowie dem Datenschutz. Darüber hinaus gibt es ein breites Spektrum an Risiken, die in unmittelbarer Verbindung mit der Beschäftigung, Qualifikation, dem Einsatz und der Führung von Mitarbeitern stehen. Diese wurden in Tabelle 4 unter den Oberbegriffen der „Arbeitsmarkt- und Beschäftigungsrisiken“ zusammengefasst.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 4 - Risiken und Herausforderungen

Die mitarbeiterbezogenen Risiken wurden anschließend differenziert betrachtet (vgl. Ta- belle 5). Als größte Problemfelder ergaben sich dabei die geänderten Anforderungen an Qualifikation und Arbeitsgestaltung.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 5 - Humankapitalrisiken

Interessanterweise wird in diesem Zusammenhang nur in 24 der gefundenen Publikationen explizit auf die Rolle der Personalabteilung eingegangen (vgl. Tabelle 6).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 6 - Rolle der Personalabteilung

Ergänzende Erläuterungen zur Vorgehensweise lassen sich aus Anhang B entnehmen.

2 Grundlagen Industrie 4.0

2.1 Begriffserklärung und Begriffsherkunft

Das Schlagwort „Industrie 4.0“ bezeichnet ein Zukunftsprojekt der Bundesregierung im Rahmen der „Hightech-Strategie“ für Deutschland (vgl. Hinrichsen & Jasperneite, 2013, S. 45) Diese hat das Ziel, Internet- und Kommunikationstechnologie mit der Produktion zu vereinen und somit den Standort Deutschland im Zuge des (weltweiten) digitalen Wettbe- werbs zu stärken (vgl. Bertschek, 2015, S. 3). Die Begriffswahl des Konzepts knüpft an die historische Entwicklung der Industrialisierung an, die bis zum aktuellen Zeitpunkt in drei revolutionären Schritten ablief (vgl. Abb. 4).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4 - Industrielle Revolution

In Anlehnung an Wegener, 2015, S. 3

1.Industrielle Revolution:

Der Grundstein zur Industrialisierung wurde in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts mit der Einführung der Dampfmaschine zur Mechanisierung der Produktion gelegt. Dadurch konnte die Herstellung von Gütern im Vergleich zur Handarbeit deutlich beschleunigt wer- den (speziell in der Textilindustrie). Gleichzeitig wurde die Logistik durch den Einsatz dampfgetriebener Transportmittel vereinfacht. Der vorherrschende Rohstoff zur Energieer- zeugung und Aufrechterhaltung der Industrie war Kohle (vgl. Wolter et al., 2015, S. 9).

2.Industrielle Revolution:

Anfang des 20. Jahrhunderts wird durch die Nutzung von Elektrizität die zweite industrielle Revolution eingeläutet. Die Produktionsanlagen werden fortan mit elektronischer Energie betrieben, wodurch der vorherrschende Rohstoff Kohle durch Erdöl ersetzt wird. Dazu wird die arbeitsteilige Massenproduktion mit Erfindung des Fließbandes ermöglicht, was die Pro- duktivität enorm steigerte (vgl. Wolter et al., 2015, S. 9).

3.Industrielle Revolution:

Die dritte industrielle Revolution, auch als digitale Revolution bekannt, tritt um 1970 ein und basiert auf der zunehmenden Verbreitung der Computertechnik. Die Informationstech- nologie ermöglicht eine Automatisierung der Produktionsarbeit. Die Kontrolle eines Groß- teils der Maschinen und Arbeitsabläufe wird rechnergestützt durchgeführt. Daneben werden durch Mikroelektronik und Biotechnologie zunehmend neue Werkstoffe, Fertigungsverfah- ren und Produktinnovationen geschaffen (vgl. Wolter et al., 2015, S. 9).

4.Industrielle Revolution

Unter dem Oberbegriff „Industrie 4.0“ wird die vierte industrielle Revolution beschrieben, die direkt an die Idee der dritten industriellen Revolution anknüpft (vgl. Wolter et al., 2015, S.9-10). Im Rahmen dieser Entwicklungsstufe nimmt das Internet eine zentrale Rolle ein. Dabei werden physikalische Objekte (Maschinen, Industrie-Roboter, Betriebsmittel, Lager- systeme etc.) miteinander vernetzt und in die Lage versetzt, eigenständig Informationen aus- zutauschen, bestimme Reaktionen auszulösen und sich gegenseitig zu steuern (vgl. Botthof & Hartmann, 2015, S. V). Sendler sieht ebenfalls das Internet als zentrales Kriterium für das Konzept „Industrie 4.0“: Die eingesetzte Soft- und Hardware in der Unternehmensumwelt wird also nicht mehr ausschließlich zur Steuerung von Maschinen oder Arbeitsprozessen genutzt werden, sondern durch Integration des Internets wird es möglich, auch Produkte und Dienstleistungen einzubinden. Dadurch werden Produkt- und Dienstleistungsinnovation for- ciert und eine Vielzahl an Funktionen innerhalb der „Industrie 4.0“ autonom und ohne er- forderlichen Eingriff seitens der menschlichen Arbeitskräfte ermöglicht. Sendler diskutiert jedoch, inwieweit man dabei tatsächlich von einem revolutionären Umbruch sprechen kann oder ob es sich um eine evolutionäre technologische Entwicklung handelt. Auf der einen Seite lassen sich das volle Ausmaß und die Dauer dieses industriellen Umbruchs bisher nur schwer abschätzen. Auf der anderen Seite basiert dieser Wandel jedoch auf Technologien (Elektrotechnik, Software, Sensortechnik), die bereits seit der dritten industriellen Revolu- tion im Einsatz sind und kontinuierlich weiterentwickelt werden. Selbst die Internet- und Kommunikationstechnologie besteht seit den 90er-Jahren (vgl. Sendler et al., 2013, S.6-7). Die Hauptbestandteile der „Industrie 4.0“ werden dagegen in der Literatur überwiegend de- ckungsgleich genannt und im folgenden Kapitel näher erläutert.

Daher soll als Übergang zu Kapitel 2.2 abschließend Kagermanns Definition für „Industrie 4.0“ angebracht werden, wonach es sich dabei um „[...]die technische Integration von cyber- physischen Systemen in die Produktion und die Logistik sowie die Anwendung des Internets der Dinge und Dienste in industriellen Prozessen […] handelt (Kagermann, Wahlster, & Helbig, 2013, S. 18).

2.2 Komponenten von Industrie 4.0

Nachstehend werden die wichtigsten Komponenten des Konzepts „Industrie 4.0“ erläutert. Die Identifikation der ausgewählten Bestandteile erfolgte im Rahmen der Literaturanalyse, durch Auswahl der am häufigsten genannten Begriffe, die in direktem Zusammenhang mit der Erläuterung des Schlagworts „Industrie 4.0“ erläutert wurden. Dabei wurden ausschließ- lich die Literaturquellen untersucht, welche eine Begriffserklärung beinhalteten.

2.2.1 Cyber-pyhsische Systeme

Zentraler Bestandteil des Konzepts „Industrie 4.0“ ist die Verschmelzung der physischen und virtuellen Welt. Diese Fusion wird über sogenannte Cyber-physische Systeme ermög- licht (vgl. Hermann, Pentek, & Otto, 2015 S. 9). CPS setzen sich dabei aus Objekten, tech- nischen Anlagen und Geräten, Gebäuden, Verkehrsmitteln, logistischen Komponenten etc. zusammen und enthalten eingebettete Systeme, die eine Kommunikation mit Hilfe des In- ternets ermöglichen (vgl. Bauernhansl, Hompel, & Vogel-Heuser, 2014, S. 16). Diese ein- gebetteten Systeme, bestehend aus leistungsfähigen, kleinen Recheneinheiten, können in ei- ner Vielzahl von Gegenständen und Werkstoffen eingesetzt werden (vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), 2013, S. 10) und erlauben, mit Hilfe von Sensortechnik, die Erfassung ihrer Umgebung, Speicherung entsprechender Daten und Analyse dieser Daten über das Internet. Durch den Einsatz von Aktuatoren können die CPS darüber hinaus auch wieder auf die Umwelt einwirken, also anhand der erfassten Daten eine entsprechende Reaktion ableiten (vgl. Bauernhansl, Hompel, & Vogel-Heuser, 2014, S. 16). Diese Idee der allgegenwärtigen, intelligenten Computertechnologie wird als „ubiquitous computing“ bezeichnet (vgl. Roth, 2015, S. 23). Der Mensch als Nutzer dieser Systeme kann dabei über verschiedene Formen mit dem CPS interagieren. Eine Steuerung über Touch-Displays, Gestenerkennung oder Sprachbefehle wären zum Beispiel mögliche Wege zur Kommunikation zwischen Mensch und Maschine (vgl. Bauernhansl, Hompel, & Vogel-Heuser, 2014, S. 16). Als Beispiel für ein CPS, das seine Umwelt erfasst und entspre- chend sein Verhalten daran ausrichtet, wäre etwa ein Fertigungsroboter aus der Automobil- industrie zu nennen. Dort werden Greifarme eingesetzt, die den menschlichen Arbeiter in der Fertigung entlasten, indem sie schwere Fahrzeugteile während der Montage anreichen und ihre Bewegungen dabei auf die des Mitarbeiters abstimmen (vgl. Bauernhansl et al., 2014, S. 24).

2.2.2 Internet der Dinge (Internet of Things)

Das Internet der Dinge bildet die Informationsarchitektur der „Industrie 4.0“ (vgl. Ullrich, Vladova, Gronau, & Jungbauer, 2016, S. 293), auf deren Basis die Bestandteile eines CPS eine feste Identität erhalten und somit die Möglichkeit erlangen, miteinander kommunizieren zu können (vgl. Shariatzadeh, Lundholm, Lindberg, & Sivard, 2016, S. 512). Im Allgemei- nen, stellt das Internet der Dinge ein Kommunikationsnetzwerk für intelligente, physische Objekte bereit, also eine Plattform, in der nicht mehr nur Menschen miteinander agieren. Dadurch können Haushaltsgegenstände, Fahrzeuge, aber auch Produktionsmittel oder –An- lagen per Internet angesprochen werden, selbstständig Daten erheben und auf dieser Grund- lage entsprechend gesteuert werden (vgl. Roth, 2015, S. 23). Wie bereits in Kapitel 1 be- schrieben, ist der Einsatz dieser Internetdienste innerhalb der Produktion und Logistik das zentrale Element der „Industrie 4.0“. Das Internet der Dinge als solches ist jedoch keine auf die Fabrikumgebung beschränkte Technologie. Vielmehr ist es ein Gesamtkonzept, das die Vernetzung physischer Objekte im World Wide Web beschreibt und die intelligente Produk- tionsstätte der Zukunft in ein Netzwerk integriert, das neben Fabriken auch aus Systemen der Energieversorgung, öffentlicher Infrastruktur, Automobilen, Logistiksystemen und ebenfalls den „smarten“ Endgeräten und Alltagsgegenständen der Menschen besteht (vgl. Vermesan et al., 2014, S. 13); (vgl. Abb. 5). Die dabei generierte Menge an Daten im Internet der Dinge besteht jedoch nicht ausschließlich aus Informationen über Zustände der Maschi- nen, sondern auch aus Informationen, die der Mensch beisteuert. Dies wird mithilfe von „wearable computing“, also dem Einsatz tragbarer Computertechnologie, die in Kleidung, Armbändern (Fitnesstracker), Uhren (Smartwatches) oder Brillen integriert sein kann, reali- siert (vgl. Kollmann & Schmidt, 2016, S. 102). Diese tragbaren Computer sind dabei mit Sensortechnik ausgestattet, die eine Erfassung unterschiedlichster Daten ermöglicht und gleichzeitig über Drahtloskommunikation (z. Bsp. Bluetooth, WLAN) die erhobenen Daten weitergeben bzw. Daten aus dem Internet der Dinge abrufen und verarbeiten kann (vgl. Bauernhansl et al., 2014, S. 314-316). Dadurch ist es für den Träger der Wearables möglich, eigene Informationen wie Gesundheitsdaten (Puls, Herzfrequenz, Temperatur usw.) oder Bewegungsdaten einzuspeisen (vgl. Roblek, Meško, & Krapež, 2016, S. 4-5). Gleichzeitig können diese tragbaren Computersysteme von dem Menschen genutzt werden, um einen effizienten und situativen Zugriff auf die Maschinendaten aus dem Internet der Dinge zu bekommen und - etwa im Kontext des Berufsalltags - während der Ausübung ihrer Arbeit unterstützt zu werden (vgl. Kagermann et al., 2013, S. 99).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5 - Internet der Dinge und Dienste

Quelle: in Anlehnung an Kagermann et al., 2013, S. 23

2.2.3 Internet der Dienste (Internet of Services)

Das Internet der Dienste wird in der untersuchten Literatur überwiegend mit dem Internet der Dinge gleichgesetzt bzw. dem Internet der Dinge zugeordnet. Es beschreibt jedoch im Gegensatz zum Internet der Dinge nicht die Verknüpfung physischer Objekte untereinander, sondern stellt eine internetbasierte Plattform dar, die Dienstleistungen und Funktionen über […] “web-basierte Software-Komponenten abbildet“ […] (Kagermann et al., 2013, S. 85). Diese einzelnen Dienste können miteinander kombiniert werden und bieten den Nutzern ein ganzheitliches, prozessübergreifendes Angebot. Im Kontext von „Industrie 4.0“ bedeutet dies, dass durch das Internet der Dienste zum Beispiel Geschäftsprozesse mehrerer Markt- teilnehmer miteinander verknüpft werden können. So könnten etwa Kundenbedarfe in Echt- zeit an den Hersteller übermittelt werden, der dementsprechend die eigenen Ressourcen steu- ern und entlang der Wertschöpfungskette weitere Marktteilnehmer (Lieferanten, Dienstleis- ter) integrieren kann (vgl. Berlecon Research GmbH, 2010, S. 14), (vgl. Hermann et al., 2015, S. 10).

2.2.4 Smarte Fabrik

Die Kombination der intelligenten cyber-physischen Systeme mit dem Internet der Dinge und Dienste ermöglicht den Aufbau einer „smarten Fabrik“. Diese intelligente Fabrik kann demnach als Ort beschrieben werden, an dem CPS über das Internet der Dinge und Dienste miteinander kommunizieren und die Arbeitskräfte innerhalb der Produktionsstätte bei ihrer Tätigkeit unterstützen (vgl. Hermann et al., 2015, S. 10). Daneben findet jedoch nicht nur eine Kommunikation zwischen Menschen und Maschinen sowie Maschinen untereinander statt, sondern auch die Kommunikation mit Ressourcen und Produkten („intelligente Pro- dukte“). Intelligente Produkte unterstützen aktiv den Herstellungsprozess der smarten Fab- rik, indem sie dem Fabriknetzwerk Informationen darüber liefern, wo sie lagern, mit welchen Eigenschaften sie hergestellt wurden (zum Beispiel Abmessungen oder Gewicht) und wel- che weiteren Arbeitsschritte an welcher Stelle noch ausstehen. Dieses „soziale Netzwerk“ aus Maschinen, Menschen und Produkten innerhalb der intelligenten Fabrik führt somit zu einer effizienteren, weniger störanfälligen Produktion (vgl. Kagermann et al., 2013, S. 23). Darüber hinaus sieht die Vision „Industrie 4.0“ die globale Vernetzung intelligenter Fabri- ken vor. Zum einen innerhalb des Unternehmens, um einzelne Herstellungsschritte, die auf mehrere Standorte verteilt sind, optimal zu planen und somit die einzelnen Fabriken nach- fragegesteuert auszulasten bzw. beim Aufkommen von Produktionsengpässen oder – störun- gen auf andere Standorte ausweichen zu können. Zum anderen wird dadurch die Vernetzung zwischen Unternehmen und Partnern (Kunden, Lieferanten) ermöglicht, um die komplette Wertschöpfungskette zu integrieren (vgl. Bauernhansl et al., 2014, S. 361). Informationstechnischen Rahmen, um die enorme Menge an generieten Daten aus der smar- ten Fabrik verwalten und bedarfsgerecht abrufen zu können, bietet dabei die Technologie des Cloud Computing (CC). Mit CC haben Unternehmen die Möglichkeit, auf beliebige IT- Ressourcen (Speicherkapazität, Rechenleistung, IT-Dienste) innerhalb einer virtuellen Um- gebung zuzugreifen (vgl. Kagermann et al., 2013, S. 84). Speziell für kleine und mittelstän- dige Unternehmen bietet sich hierbei die Option, kostengünstig auf leistungsfähige IT-Lö- sungen zuzugreifen. Cloud Computing ermöglicht auch die Aufbereitung und Analyse der eingespeisten Daten, die aufgrund ihres Umfangs und ihrer Komplexität mit bisher verwen- deter IT-Technik größtenteils nicht verarbeitet werden könnten (vgl. Sendler et al., 2013, S. 47). CC leitet mithilfe von intelligenten Berechnungsmethoden Muster in Echtzeit aus der als „Big Data“ bezeichneten, unüberschaubaren Informationsbasis ab (vgl. Bauernhansl et al., 2014, S. 606), die für Prognosen, Prozessmodellierung oder Entscheidungsfundierung genutzt werden können (vgl. Sendler et al., 2013, S. 48).

2.3 Umsetzungsanforderungen

Um die vorab beschriebenen Hauptbestandteile in das Gesamtkonzept „Industrie 4.0“ zu implementieren, wurden von der Promotorengruppe des Arbeitskreises „Industrie 4.0“ im Rahmen des 2013 erschienenen Abschlussberichts drei zentrale Hauptaufgaben zur Zieler- reichung herausgestellt, die nachstehend beschrieben werden (vgl. Kagermann et al., 2013, S. 6).

2.3.1 Horizontale Integration

Unter der horizontalen Integration wird im Zusammenhang mit der Digitalisierung der In- dustrie die Notwendigkeit der Integration verschiedener IT-Systeme eines Unternehmens für die Prozessschritte der Produktion und der Unternehmensplanung verstanden. Zwischen die- sen Prozessschritten verläuft demnach ein kontinuierlicher Austausch an Material, Energie und Informationen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6 - horizontale Integration

Quelle: in Anlehnung an Kagermann et al., 2013, S.26

Dabei werden sowohl zusammenhängende Arbeitsschritte innerhalb des Unternehmens (z. Bsp.: Warenannahmen, Verarbeitung, Vertrieb, Warenversand) als auch die Wertschöp- fungsketten über mehrere Unternehmen hinweg betrachtet (Kagermann et al., 2013, S. 24). Konkret wird damit die Integration der Systeme von Kunden, Lieferanten, externen Dienst- leitungsanbietern und eigenen Unternehmensstandorten in die vorhandene, vertikale Syste- marchitektur verlangt (vgl. Abb. 6). Das Ziel der horizontalen Integration besteht darin, eine Wertschöpfungskette, die einen Datenaustausch in Echtzeit ermöglicht, über die eigenen Unternehmensgrenzen hinaus aufzubauen (Roth, 2015, S. 38).

2.3.2 Vertikale Integration

Die vertikale Integration bezieht sich auf die Verzahnung der IT-Systeme über unterschied- liche Hierarchieebenen hinweg (zum Beispiel: Sensorsysteme, Steuerungssysteme, Produk- tionsleitung, Unternehmensplanung) (vgl. Kagermann et al., 2013, S. 24). Um eine fehler- freie und effiziente Datenerfassung und –verarbeitung innerhalb der CPS zu gewährleisten, müssen im Rahmen der vertikalen Integration einheitliche Schnittstellen und Standards zum Datentransfer zwischen den einzelnen Hierarchien aufgebaut werden. Im Idealfall hängen somit also alle Sensoren, Produktionsanlagen, Planungssysteme etc. zusammen und ermög- lichen eine problemlose, direkte Kommunikation entlang der Hierarchieebenen. Wenn also Sensoren an Maschinen fertigungsrelevante Daten erheben (Verschleiß, Laufzeit, Energie- verbrauch usw.), werden diese durch Dienste der nächst höheren Hierarchieebene verdichtet, aufbereitet und an die Steuerungs- und Planungsinstanzen weitergeben. Umgekehrt werden auf Planungsebene, auf Basis dieser Daten, durch die dortigen Systeme entsprechende Opti- mierungsanweisungen vorgenommen und an die untergeordneten Ebenen weitergeleitet (vgl. Roth, 2015, S. 37-38).

Die Wirkungsweise und das Zusammenspiel dieser beiden Integrationsarten und die damit verbundenen Wettbewerbsvorteile, die sich durch die Umsetzung der „Industrie 4.0“-Idee ergeben sollen, können anhand folgendem, von Armin Roth genannten Beispiel eines Lack- und eines Gehäuseherstellers gut nachvollzogen werden:

Der Gehäusehersteller hat seine Lackieranlage in die Systemlandschaft integriert. Durch Sensoren wird dabei der Füllstand des Lacks erfasst und kontinuierlich (in Echtzeit) an die Produktionsplanung weitergegeben (vertikale Integration). Unterschreitet der Füllstand ei- nen kritischen Wert, wird durch das System automatisch eine Bestellung generiert, an den Lackhersteller übermittelt und der Lieferungsprozess überwacht (horizontale Integration).

Dadurch vermeidet der Gehäusehersteller einen Produktionsausfall aufgrund fehlender Roh- stoffe und spart gleichzeitig Lagerkosten (vgl. Roth, 2015, S. 39).

2.3.3 Durchgängigkeit des Engineerings

Ein entscheidender Nachteil heutiger Industriebetriebe besteht in der relativ starren und we- nig flexiblen Produktlinie. Das angebotene Produktspektrum ist seitens des Herstellers fest vorgegeben und kann von dem Kunden nur hinsichtlich geringfügiger Eigenschaften verän- dert werden (Beispiel Automobilindustrie: Sonder-Ausstattung, Lackierung). Obwohl aus rein technischer Sicht eine Gestaltung entsprechend der Kundenwünsche möglich wäre, hin- dern mangelnde Flexibilität der Produktionsanlagen und –planungssysteme sowie zu hohe Kosten die Unternehmen an der Umsetzung. Die im Rahmen von „Industrie 4.0“ geforderte Durchgängigkeit des Engineerings soll an diesem Punkt ansetzen. Das Konzept sieht eine permanente (IT-gestützte) Abstimmung aller Produktionsschritte mit den Kundenanforde- rungen und –wünschen vor, von der Produktentwicklung bis hin zum Vertrieb. Im Endeffekt ermöglicht ein solches cyber-physisches Produktionssystem die Herstellung individueller Produkte und somit eine hohe Kundenorientierung (vgl. Kagermann et al., 2013, S. 37). Da- gegen sprechen jedoch die fehlenden Skaleneffekte bei zu geringen Stückzahlen. Besonders bei Produkten mit langen Lebenszyklen und komplexen Wertschöpfungsketten (etwa in der Automobilindustrie) stellt eine hohe Kundenorientierung eine große Herausforderung dar. Hier könnte das Konzept der „Mass Customization“, also der Produktion personalisierter Massenwaren, eine Lösung bieten. Dabei werden die Produktionsprozesse flexibilisiert und das Produktdesign modular ausgelegt (vgl. Brettel, Friederichsen, Keller, & Rosenberg, 2014, S. 38-40).

2.4 Auswirkungen Industrie 4.0

2.4.1 Branchenabhängigkeit

Nach einer von Bitkom und dem Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft veröffentlichten Studie aus dem Jahr 2014 wird das volkswirtschaftliche Potential der vierten industriellen Revolution in sechs Branchen besonders deutlich nutzbar sein. Für den Maschinen- und An- lagenbau, die Elektrotechnik, den Automobilbau, die chemische Industrie, die Landwirt- schaft und die Informations- und Kommunikationstechnologie prognostiziert Bitkom ein jährliches Wachstum von 1,7 %, was einer zusätzlichen Bruttowertschöpfung von 78 Mrd. Euro entspräche (vgl. Bauer, Schlund, Ganschar, & Marrenbach, 2014, S. 5).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 7 - Potential Industrie 4.0

Quelle: in Anlehnung an Bauer et al., 2014, S. 36

Davon entfallen 23,04 Mrd. € auf den Maschinenbau, der zusammen mit der chemischen Industrie und der Elektrotechnik das größte Steigerungspotenzial (30% bis 2025) bietet (vgl. Tabelle 7). Unternehmen dieser Branche fungieren als Anwender und Nutzer dieser Tech- nologie. Zum einen rüsten sie die eigene Produktion damit aus und optimieren die Wert- schöpfungsprozesse, zum anderen wird die Technik auch in den eigenen Produkten verbaut. Innerhalb der chemischen Industrie, die bereits heute von einem hohen Anteil automatisier- ter Fertigungsprozesse geprägt ist, lassen sich durch Industrie 4.0 vor allem qualitative Ver- besserungen der Produkte und Prozesse erzielen. Die Automobilindustrie wird überwiegend als Anwender der neuen Technik gesehen, wobei insbesondere die Logistik- und Produkti- onsprozesse profitieren. Eine besondere Rolle nimmt die IKT-Branche ein. Sie fungiert als Ausrüster (Hard-/Software) und gleichzeitig als unterstützender Dienstleister (Cloud-Com- puting) im Rahmen der Umsetzung von Industrie 4.0-Technologien (vgl. Bauer, Schlund, Ganschar, & Marrenbach, 2014, S. 31-34)

2.4.2 Chancen und Ziele

Deutschland, als eine der weltweit führenden Industrienationen mit starker Wettbewerbsfä- higkeit speziell im Maschinen- und Anlagenbau, hat zunehmend mit Herausforderungen zu kämpfen, die diese gute Wettbewerbsposition nachhaltig gefährden könnte (vgl. Kagermann et al., 2013, S. 5). Die wachsende Konkurrenz aus dem asiatischen und südamerikanischen Raum, zunehmende Rohstoffknappheit, steigende Energiekosten und der demografische Wandel setzen das produzierende Gewerbe unter Druck (vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), 2013, S. 6). Das Konzept „Industrie 4.0“ bietet dabei die Chance, diese Herausforderungen zu bewältigen und für den Wirtschaftsstandort Deutsch- land auch in Zukunft die internationale Wettbewerbsfähigkeit aufrechtzuerhalten (vgl. Kagermann et al., 2013, S. 5).

Nach Roth lässt sich in diesem Zusammenhang das idealtypische Potential der vierten in- dustriellen Revolution in drei übergeordneten Bereichen ausnutzen: Produktion, Personal und Unternehmensstrategie.

Der Bereich Produktion bietet dabei drei untergeordnete Chancen:

1. Individualisierung:

Durch die bereits in Kapitel 2.3.3 beschriebenen Möglichkeiten des durchgängigen Engineerings können individuelle Kundenanforderungen vom Beginn der Planung bis hin zur Herstellung des gewünschten Produktes berücksichtigt und auch bei geringen Losgrößen rentabel produziert werden (vgl. Roth, 2015, S. 6), (vgl. Kagermann et al., 2013, S.19). Dadurch können sich die produzierenden Unternehmen vom Wettbewerb abheben und den wachsenden Kundenanforderungen gerecht werden (vgl. Hirsch-Kreinsen & Weyer, 2014, S. 6).

2. Flexibilisierung:

Eine flexible und vernetzte Unternehmenslandschaft steigert ihre Entscheidungs- und Reaktionsgeschwindigkeit enorm und kann dadurch effektiver auf kurzfristige Kundenanfragen, Lieferengpässe, Veränderungen am Markt, Trends und kürzer werdende Produktlebenszyklen reagieren (vgl. Roth, 2015, S. 7).

3. Produktivitätssteigerung:

In der intelligenten Fabrik können auch Energie- und Rohstoffverbrauch nachhaltig optimiert werden. Durch die optimale Auslastung der Produktion und besser planbare Wartungszyklen der Maschinen werden nicht nur Ressourcen geschont, sondern gleichzeitig Emissionen reduziert (vgl. Roth, 2015, S. 7). Maschinen können etwa in Echtzeit gestoppt bzw. gestartet werden, wenn ihre Leistung benötigt wird. Im Logistikbereich ergeben sich ebenfalls Potentiale zur effizienteren Ressourcennutzung durch intelligente Routenplanung oder bedarfsgesteuerte Lieferungen. Darüber hinaus lassen sich anhand der Daten (etwa zum Energieverbrauch), die innerhalb des gesamten Produktionsprozesses und an jeder einzelnen Maschine in Echtzeit gesammelt werden, Unregelmäßigkeiten direkt erkennen und Optimierungspotentiale ableiten (vgl. Bauernhansl et al., 2014, S. 608).

Der zweite Chancen-Bereich bezieht sich auf die Mitarbeiter und die Steigerung der Produktivität und Qualität der menschlichen Arbeitskraft. Durch „Industrie 4.0“ sollen, speziell vor dem Hintergrund der älter werdenden Belegschaft, die Mitarbeiter durch intelligente Assistenzsysteme (z. Bsp. „Wearables“ oder Robotersysteme) unterstützt und bei der Ausführung ihrer täglichen Arbeit entlastet werden. Darüberhinaus ermöglichen die flexibleren Arbeitsprozesse eine bessere Vereinbarkeit von Beruf, Privatleben und Weiterbildungen (vgl. Roth, 2015, S. 7-8).

Zuletzt nennt Roth die Vorteile, die sich für die Unternehmensstrategie ergeben könnten: Durch die neuen Möglichkeiten der vertikalen und horizontalen Integration können die Unternehmen ihr Leistungsangebot und ihr Geschäftsmodell erweitern (etwa durch das Angebot neuer Produktlinien) und zunehmend durch ergänzende und innovative Dienstleistungen über das klassische Produktangebot hinaus komplemetieren (vgl. Bauernhansl et al., 2014, S. 608; Roth, 2015, S. 8).

[...]


1 Der Begriff der Digitalisierung wird im Rahmen dieser Arbeit synonym zum Begriff Industrie 4.0 verwen- det

Details

Seiten
97
Jahr
2017
ISBN (eBook)
9783668973299
ISBN (Buch)
9783668973305
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v492624
Institution / Hochschule
Universität des Saarlandes
Note
1,7
Schlagworte
HR Industrie 4.0 Smart Factory Digitalisierung Wearables Big Data

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Titel: Industrie 4.0. Eine systematische Analyse der Herausforderung, Möglichkeiten und Nachteile für das Personalmanagement und die Realisierung des Smart HRM