Bachelorarbeit, 2016
109 Seiten, Note: 1
1 Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit
1.1 Industrie 4.0 als Zukunft der Produktion
1.2 Ermittlung der Wandlungstendenzen der Arbeit als Ziel der Arbeit
1.3 Begriffsabgrenzung
2 Industrie 4.0 – Die Zukunft der Produktionsarbeit
2.1 Geschichte der Industrie 4.0
2.2 Grundlagen der Industrie 4.0
2.3 Herausforderungen und Chancen der Industrie 4.0
2.4 Technologische Ansätze der Industrie 4.0
2.4.1 Cyber-Physische Systeme
2.5 Das Internet der Dinge und Dienste
3 Die Rolle von lernenden Fabriken für Industrie 4.0
3.1 Rahmenbedingungen der lernenden Organisation
3.1.1 Begriffserklärung der lernenden Organisation
3.1.2 Fundament der lernenden Organisation
3.2 Kompetenzentwicklung als Schlüsselelement
3.2.1 Begriffserklärung von Kompetenz
3.2.2 Kompetenzmanagement
3.3 Bedeutung der lernenden Organisation in der zukünftigen Produktion
4 Ermittlung der Wandlungstendenzen der Arbeit
4.1 Forschungsmethoden zur Datenerhebung
4.1.1 Qualitative Methoden der Datenerhebung
4.1.2 Quantitative Methoden der Datenerhebung
4.2 Durchführung der Expertenbefragung
4.2.1 Konzeption des Fragebogens
4.2.2 Auswahl der Experten
4.2.3 Beschreibung der Auswertung
5 Wandlungstendenzen der Arbeit
5.1 Auswirkungen des technologischen Wandels
5.1.1 Chancen des technologischen Wandels für Mitarbeiter
5.1.2 Risiken des technologischen Wandels für Mitarbeiter
5.2 Qualifikationsanforderungen an Mitarbeiter
5.3 Gestaltungsansätze für die Arbeit in der intelligenten Fabrik
6 Zusammenfassung und kritische Würdigung der Ergebnisse
6.1 Anhang 1: Expertengruppe
6.2 Anhang 2: Vorlage des Anschreibens zur Expertenbefragung
6.3 Anhang 3: Fragenkatalog
6.4 Anhang 4: Auswertung der Expertenbefragung
Das primäre Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkungen der Implementierung von Industrie 4.0 auf die Arbeit in der Produktion zu untersuchen und die sich daraus ergebenden Qualifikations- und Kompetenzanforderungen an zukünftige Produktionsmitarbeiter zu ermitteln, um darauf basierend Empfehlungen für eine lernförderliche Arbeitsgestaltung abzuleiten.
2.4.1 Cyber-Physische Systeme
Der Ansatz, die Produktion IT-technisch zu vernetzen, wurde bereits in den 1980er Jahren mit der Einführung des Computer Integrated Manufacturing (CIM) verfolgt. Damals wurde schon die Bedeutung einer computerintegrierten Produktion für den Wettbewerb erkannt. Der ursprüngliche CIM-Ansatz konnte nicht umgesetzt werden, da die CIM-Konzepte IT-Werkzeuge als standardisierte Mittel vorsahen und eine Standardisierung aufgrund von ständigen Innovationen von Hard- und Software nicht realisierbar war. Durch Weiterentwicklungen und Innovationen im IT-Bereich wurde eine flexible anwenderspezifische Nutzung von IT-Werkzeugen ermöglicht. Diese Entwicklungen bildeten die Grundlage für die (drahtlose) Vernetzung von elektronischen Elementen und eingebetteter Software mit mechanischen Komponenten. Die Bezeichnung für diese verknüpften Systeme stammt aus den Vereinigten Staaten von Amerika und lautet Cyber-Physical Systems oder Cyber-Physische Systeme. Bereits im Jahr 2006 setzte sich die National Science Foundation im Rahmen einer nationalen Forschungsarbeit mit Cyber-Physischen Systemen auseinander.
Im Rahmen des Abschlussberichtes „Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ definierte der Arbeitskreis „Industrie 4.0“ Cyber-Physische Systeme folgendermaßen:
„CYBER-PHYSICAL SYSTEMS umfassen eingebettete Systeme, Produktions-, Logistik-, Engineering-, Koordinations- und Managementprozesse sowie Internetdienste, die mittels Sensoren unmittelbar physikalische Daten erfassen und mittels Aktoren auf physikalische Vorgänge einwirken, mittels digitaler Netze untereinander verbunden sind, weltweit verfügbare Daten und Dienste nutzen und über multimodale Mensch-Maschine-Schnittstellen verfügen. Cyber-Physical Systems sind offene soziotechnische Systeme und ermöglichen eine Reihe von neuartigen Funktionen, Diensten und Eigenschaften.“
1 Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit: Einführung in das Thema Industrie 4.0 und Darlegung des Ziels, die Qualifikationsanforderungen an Produktionsmitarbeiter zu bestimmen.
2 Industrie 4.0 – Die Zukunft der Produktionsarbeit: Erläuterung des historischen Kontextes, der Grundlagen, Chancen und Herausforderungen der vierten industriellen Revolution.
3 Die Rolle von lernenden Fabriken für Industrie 4.0: Vorstellung des Konzepts der lernenden Organisation, des Kompetenzmanagements und deren Bedeutung für die zukünftige Produktion.
4 Ermittlung der Wandlungstendenzen der Arbeit: Beschreibung der angewandten Forschungsmethoden, insbesondere der Durchführung der Expertenbefragung.
5 Wandlungstendenzen der Arbeit: Analyse der Auswirkungen des technologischen Wandels auf Mitarbeiter und Herleitung der Qualifikations- und Kompetenzanforderungen.
6 Zusammenfassung und kritische Würdigung der Ergebnisse: Synthese der Forschungsergebnisse sowie kritische Einordnung der abgeleiteten Erkenntnisse.
Industrie 4.0, Produktionsarbeit, Cyber-Physische Systeme, Smart Factory, Kompetenzmanagement, Qualifikationsanforderungen, lernende Organisation, Expertenbefragung, technologischer Wandel, Personalentwicklung, Mensch-Maschine-Interaktion, Digitalisierung, Prozessoptimierung, Arbeitsgestaltung.
Die Arbeit untersucht, wie sich die Arbeit in der Produktion durch die Einführung von Industrie 4.0 verändert und welche neuen Fähigkeiten von den Mitarbeitern in diesem Umfeld gefordert werden.
Zentrale Aspekte sind der technologische Wandel, die Entwicklung hin zu sogenannten Smart Factories, die Bedeutung von lernenden Organisationen und das Kompetenzmanagement für Produktionsmitarbeiter.
Das primäre Ziel ist die Beantwortung der Frage: „Welche Qualifikationsanforderungen werden an die zukünftigen Produktionsmitarbeiter der Industrie 4.0 gestellt?“
Die Arbeit kombiniert eine Literaturrecherche zu den technologischen Grundlagen mit einer Expertenbefragung, um fundierte Prognosen über die Anforderungen an zukünftige Mitarbeiter zu erstellen.
Der Hauptteil befasst sich detailliert mit den technischen Grundlagen (CPS, Internet der Dinge), dem Konzept der lernenden Organisation als Basis für die Fabrik der Zukunft und der Analyse von Kompetenzklassen.
Typische Begriffe sind Industrie 4.0, Smart Factory, Kompetenzentwicklung, Qualifikationsanforderungen, Wissensmanagement und Mensch-Technik-Interaktion.
Da sich Arbeitsinhalte durch Industrie 4.0 stark verändern, ist ein systematisches Management notwendig, um den Bedarf an neuen Fähigkeiten zu identifizieren und die Mitarbeiter gezielt weiterzubilden.
Die Befragung zeigt, dass von Mitarbeitern künftig ein höheres Maß an Prozess-Know-how, IT-Affinität, Flexibilität, Lernbereitschaft und Anpassungsfähigkeit gefordert wird, um in intelligenten Fabriken bestehen zu können.
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