Bachelorarbeit, 2015
50 Seiten, Note: 1,7
1 Einleitung
2 Industrie 4.0: Definition und Abgrenzung
2.1 Historische Entwicklung und Charakteristika
2.2 Zukunftsprojekt der Bundesregierung: Zielsetzung und Bedeutung
3 Auswirkung der Industrie 4.0 auf Technik, Organisation und den Arbeitsplatz
3.1 Technik: CPS, Big Data und Cloud Computing
3.1.1 Die Entwicklung zur resilienten Fabrik
3.1.2 Gegenüberstellung der technologiezentrierten und komplementären Automatisierung
3.1.3 Gestaltung im Manufacturing Execution System und Enterprise Resource Planning
3.2 Organisation in der Fertigung
3.2.1 Änderung des Organisationstyps
3.2.2 Gestaltungsoptionen in der Aufbauorganisation
3.3 Auswirkung auf den Arbeitsplatz
3.3.1 Geschichtliche Betrachtung der Arbeitsgestaltung
3.3.2 Neue Ansätze im Kontext der Industrie 4.0
3.3.2.1 Qualifikationsbedarf
3.3.2.2 Problematik: Ironie der Automatisierung
4 Implementierungsmöglichkeiten für Unternehmen
5 Fazit
Diese Bachelorarbeit untersucht die Auswirkungen der Industrie 4.0 auf Produktionssysteme unter Anwendung des soziotechnischen Systemansatzes. Dabei steht die Forschungsfrage im Mittelpunkt, wie Produktionssysteme im Kontext der Industrie 4.0 gestaltet werden können und welche Konsequenzen dies für die drei interdependenten Teilsysteme Technik, Organisation und Mitarbeiter hat.
3.1.2 Gegenüberstellung der technologiezentrierten und komplementären Automatisierung
Die Einführung der Cyber-Physischen Produktionssysteme führt die Industrie auf eine neue Stufe der Automatisierung. Die Erfahrungen die bei der Einführung bisheriger Automatisierungstechniken gemacht wurden haben gezeigt, dass es prinzipiell zwei verschiedene Optionen gibt. Einen technologiezentrierten Weg bei dem die Mitarbeiter durch die Technik überwacht, kontrolliert und gesteuert werden. Und einen Weg bei dem eine ausgewogene Gesamtlösung zwischen „Technik“, und „Mensch“ angestrebt wird (Kärcher 2014, S. 19).
Beim technologiezentrierten Automatisierungskonzept wird eine weitreichende Automatisierung des gesamten Prozesses angestrebt. Der Mensch hat in diesem Konzept lediglich die Funktion das System zu überwachen und Aufgaben zu übernehmen die noch nicht automatisierbar sind. Es wird deutlich, dass der Mensch bei diesem Konzept lediglich eine Art „lückenfüllende Funktion“ hat. Die Gestaltungsräume für zukünftige Arbeit sind bei derartiger Sichtweise sehr eingeschränkt (Hirsch-Kreinsen und Weyer 2014, S. 28). Beim Konzept der komplementären Automatisierung liegt der Fokus auf der Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems. Um die Mensch-Maschine Interaktionen möglichst vorteilhaft zu gestalten werden zuerst die Stärken und Schwächen von menschlicher Arbeit und technischer Automatisierung identifiziert. Anschließend wird mit Hilfe dieser Erkenntnis ein Produktionssystem erarbeitet. Die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine spielt hier, bei einzelnen Produktionsschritten, eine sehr große Rolle. Es wird in diesem Zusammenhang deshalb auch von einem Mensch-Maschine Team (MMT) gesprochen (Hirsch-Kreinsen 2015, S. 96; Grote 2009, S. 155). Mensch und Maschine bearbeiten gemeinsam Aufgaben um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Wie in jedem Team spielt die Kommunikation hierbei eine wesentliche Rolle. Jedes Mitglied muss über die Fähigkeiten, Aktivitäten und Pläne seiner anderen Teammitglieder informiert sein. In einem guten Team gibt es eine enge Abstimmung der Mitglieder, jeder weiß was der andere vorhat und welche Rolle er im Gesamtsystem spielt (Lüdtke 2015, S. 130–131).
1 Einleitung: Diese Einleitung stellt das Thema Industrie 4.0 vor, definiert den Ansatz als soziotechnisches System und skizziert die Zielsetzung der Arbeit.
2 Industrie 4.0: Definition und Abgrenzung: Das Kapitel erläutert den Begriff Industrie 4.0, dessen historische Einordnung sowie dessen Bedeutung als Zukunftsprojekt der Hightech-Strategie der Bundesregierung.
3 Auswirkung der Industrie 4.0 auf Technik, Organisation und den Arbeitsplatz: Dieser Hauptteil analysiert die technologischen Grundlagen, die organisatorischen Veränderungen in der Fertigung sowie die Auswirkungen auf den Arbeitsplatz und die notwendigen Qualifikationen.
4 Implementierungsmöglichkeiten für Unternehmen: Hier werden Strategien vorgestellt, wie Unternehmen den Wandel hin zur Industrie 4.0 durch Bottom-Up oder Top-Down Ansätze praktisch umsetzen können.
5 Fazit: Das Fazit fasst die wesentlichen Erkenntnisse zusammen und betont die Notwendigkeit einer aktiven, soziotechnischen Gestaltung der industriellen Transformation.
Industrie 4.0, Produktionssystem, soziotechnisches System, Automatisierung, Cyber-Physische Systeme, Resiliente Fabrik, Mensch-Maschine-Interaktion, Arbeitsgestaltung, Qualifikationsbedarf, Implementierung, MES, ERP, Dezentralisierung, Arbeit 4.0, Fertigungsorganisation
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Neugestaltung von Produktionssystemen im Kontext der vierten industriellen Revolution, der Industrie 4.0.
Die zentralen Themenfelder umfassen die technologischen Grundlagen (wie CPS), die organisatorischen Anpassungen in der Fertigung sowie die Auswirkungen dieser Veränderungen auf den Arbeitsplatz und die Mitarbeiter.
Das primäre Ziel ist es, Antwortmöglichkeiten auf die Frage „Wie können Produktionssysteme im Kontext der Industrie 4.0 aussehen?“ zu finden.
Die Arbeit nutzt den theoretischen Ansatz des soziotechnischen Systems, welches das Produktionssystem in die drei Teilsysteme Technik, Organisation und Mitarbeiter gliedert und deren gegenseitige Abhängigkeit analysiert.
Der Hauptteil behandelt die technischen Basisbausteine (CPS, Big Data, Cloud), Gestaltungsmöglichkeiten der Aufbauorganisation und Fertigungstypen sowie die historischen und zukünftigen Entwicklungen der Arbeitsplatzgestaltung.
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Industrie 4.0, soziotechnisches System, Automatisierung, Qualifikationsaufwertung und Implementierungsstrategien charakterisiert.
Sie beschreibt das Problem, dass der Mensch bei zunehmender Automatisierung den Überblick über das System verliert und somit in kritischen Notfallsituationen, in denen er eingreifen müsste, aufgrund mangelnder Routine fehleranfällig wird.
Diese Unterscheidung bestimmt maßgeblich, ob der Mitarbeiter lediglich als „Lückenfüller“ für die Technik dient oder ob er als wertvoller Partner in einem Mensch-Maschine-Team bei der Erreichung des Gesamtziels unterstützt wird.
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