Prof. Dr. Markus Schmitz, Prof. Dr. Joachim Möller, Dr. Roland Deinzer. Industrie 4.0 und der Arbeitsmarkt

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1 Prof. Dr. Markus Schmitz, Prof. Dr. Joachim Möller, Dr. Roland Deinzer Industrie 4.0 und der Arbeitsmarkt

2 Agenda Die Entwicklungsschritte zur Industrie 4.0 Die Perspektive der Wissenschaft Die Perspektive des Arbeitsmarktmanagements Herausforderungen für die Wirtschaft-, Bildungs- und Arbeitsmarktpolitik Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 2

3 Die Evolution zu Industrie 4.0 in der Produktion Von Industrie 1.0 bis Industrie 4.0 Grad der Komplexität Erste Industrielle Revolution Zweite Industrielle Revolution Dritte Industrielle Revolution Vierte Industrielle Revolution durch Einführung mechanischer Produktionsanlagen mithilfe von Wasser- und Dampfkraft durch Einführung arbeitsteiliger Massenproduktion mithilfe von elektrischer Energie durch den Einsatz von Elektronik und IT zur weiteren Automatisierung der Produktion auf Basis von cyberphysischen Systemen Erster mechanischer Webstuhl, 1784 Erstes Fließband, Schlachthöfe von Cincinnati, 1870 Erste Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) Modicon 084, Zeit Heute Quelle: DFKI (2011) Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 3

4 Die Zukunft der Industrie: Industrie 4.0 drei Kernelemente 1 Produktionsnetzwerke Flexible Wertschöpfungsketten mit unternehmensübergreifenden, in Echtzeit verfügbaren Informationen 2 Verschmelzung virtueller mit realer Welt Integration von Produktdesign und Produktions-Engineering für reduzierte Markteinführungszeiten 3 Cyber-Physical Systems (CPS) Modulare Produktionseinheiten mit vollständigem und konsistentem virtuellen Abbild Cyber-Physical Systems Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 4

5 Die Herausforderungen in der Industrie wachsen weltweit Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Effizienz steigern Energie- und Ressourceneffizienz als entscheidende Wettbewerbsfaktoren Time-to-Market verkürzen Kürzere Innovationszyklen Komplexere Produkte Größere Datenvolumina Flexibilität erhöhen Individualisierte Massenfertigung Volatile Märkte Hohe Produktivität Der Wandel in der Produktion erfolgt schneller als je zuvor Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 5

6 Agenda Die Entwicklungsschritte zur Industrie 4.0 Die Perspektive der Wissenschaft Die Perspektive des Arbeitsmarktmanagements Herausforderungen für die Wirtschaft-, Bildungs- und Arbeitsmarktpolitik Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 6

7 Hintergrund: Transformation zur Wissensgesellschaft: (The protocol society) Dave Brooks: Im 19. und 20. Jahrhundert haben wir Dinge produziert: Getreide, Stahl, Autos. Zukünftig werden wir Programme ( protocols ) herstellen: Sets von Anweisungen. Quelle: New York Times Beispiele: Software: Abfolge von Anweisungen Neue Medikamente: Anweisungen für die Organisation bestimmter chemischer Komponenten Automobile: Entscheidend das technische Wissen, das in Entwicklung und Design der Fahrzeugteile steckt Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 7

8 Konsequenzen Regionen oder Länder dann erfolgreich, wenn sie innovative Programme (Protocols) herstellen und nutzen lernen. Entscheidend: Ein gutes Betriebssystem (Gesetze, Regulierungen, Eigentumsrechte, Rechtssicherheit) Attraktivität für kreative, innovative Personen (Aufbau innovativer Milieus, Entwicklung weicher Standortfaktoren ) Literatur: Arnold Kling, Nick Schulz, From Poverty to Prosperity, Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 8

9 CPS könnten auf die gesamte Arbeitswelt ausstrahlen Generell steigende Wissensintensität, Komplexität, Flexibilitätserfordernis Soft Robotics: neue Möglichkeiten der Mensch/Maschine- Interaktion Potenzial für Produktivitätssteigerungen in der Fertigung Interaktive (manuelle und kognitive)tätigkeiten betroffen Erweiterung der Rationalisierbarkeit Auch komplexe Tätigkeiten, die sich quantifizieren, digitalisieren und analytisch standardisieren lassen, prinzipiell betroffen Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 9

10 Mögliche Wirkungskanäle (1 von 2) Beschäftigung und Arbeitslosigkeit Auswirkungen auf die Höhe der Arbeitskräftenachfrage (Produktivitäts- und Rationalisierungsschub? Neue Freisetzungswellen oder neue Bedarfe?) Interferenzen mit demographischem Wandel (Abmilderung oder Verstärkung von Fachkräfteengpässen?) Beschäftigungsstruktur Veränderung der Struktur der Qualifizierungsbedarfe (Polarisierung?) Neue Tätigkeitsmuster, neue Berufsbilder (Welche Trends absehbar?) Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 10

11 Mögliche Wirkungskanäle (2 von 2) Dynamik des Arbeitsmarktes Strukturwandel (Jobverluste im Verarbeitenden Gewerbe?) (Stärkere Verbindungen von Industrie und hochwertigen Dienstleistungen wie IT, Logistik, Beratung, Design?) Flexibilitätserfordernisse am Arbeitsmarkt (Anstieg der externen und/ oder internen Flexibilität? Neue Gründungswelle?) Dynamik der regionalen Entwicklung Räumliche Konzentration von Wissensträgern (Herausbildung von smart regions? Auswirkungen auf internationale Arbeitsteilung, Verlagerung?) Räumliche Disparitäten (Divergenz? Werden strukturschwache Regionen abgehängt?) Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 11

12 Strukturveränderungen Tätigkeiten Rückgang von standardisierten, repetitiven, manuellen Tätigkeiten Zunahme von kreativen, planerischen, steuernden, kommunikativen, interaktiven Tätigkeiten Qualifikationen, Qualifikationsstruktur Veränderung der Bedarfe an Gering-, Mittel- und Hochqualifizierten Entwicklung des Weiterbildungsbedarfs, Lebenslanges Lernen Höhere Spezifität der Jobs, Bedeutung einer passgenauen Vermittlung Flexibilität und Mobilität Schnelle Reaktionsfähigkeit: Hohe innerbetriebliche Flexibilität Stärkung der betriebsnahen Qualifikation, Training-on-the-Job Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 12

13 Beschäftigungstrends für verschiedene Tätigkeitstypen Tätigkeiten bisher zukünftig Routine Manuell Standortgebunden +? Kreativ Personenbezogen/ interaktiv ++? Flexibel Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 13

14 Keine Industrie 4.0 ohne Arbeitswelt 4.0 Arbeitsorganisation und gestaltung in der Smart Factory: Chancen für eine stärkere Eigenverantwortung und Selbstentfaltung der Arbeitnehmer eine partizipative Arbeitsgestaltung aber Notwendigkeit das Lernen fördernder Arbeitsorganisation arbeitsplatznaher Weiterbildung lebensbegleitender Qualifizierungsmaßnahmen Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 14

15 Veränderung der Qualifikationsbedarfe Industrielle Revolution: Arbeitsteilung und Fließbandproduktion begünstigen Geringqualifizierte Computerisierung führt zu mehr Bedarf an Qualifizierten und Hochqualifizierten; Geringqualifizierte sind die Verlierer! CPS : Steigende Bedeutung höherwertiger Tätigkeiten weitere Begünstigung der Höher- bzw. Hochqualifizierten Möglicherweise zugleich Substitution von Tätigkeiten im mittleren Qualifikationsbereich durch einfache Tätigkeiten Polarisierung? Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 15

16 Auswirkungen von Industrie 4.0 auf den Arbeitsmarkt: 10 Thesen (1 von 3) These 1: Es kommt zu tiefgreifenden Veränderungen in den Qualifikations- und Tätigkeitsmustern. These 2: Der Bedeutungsgewinn von Mensch-Maschine Interaktionen bedingt einen zusätzlichen (permanenten) Weiterbildungs- und Umschulungsbedarf. These 3: Die Verbindungen zwischen dem Verarbeitenden Gewerbe und höherwertigen Dienstleistungen werden enger. These 4: Industrie 4.0 wird zu mehr strukturellem Anpassungsbedarf führen; dies könnte auch verstärkte externe Flexibilität notwendig machen. Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 16

17 Auswirkungen von Industrie 4.0 auf den Arbeitsmarkt: 10 Thesen (2 von 3) These 5: Industrie 4.0 wird regional sehr unterschiedliche Auswirkungen haben; es sind stärker regionalisierte Strategien erforderlich. These 6: Die Entwicklung von smart regions mit einer hohen Konzentration von Wissensträgern könnte die regionalen Disparitäten verschärfen. These 7: Das hohe Potenzial an Produktivitätsgewinnen in bestimmten Bereichen könnte helfen, Fachkräfteengpässe im unteren/mittleren Bereich zu entschärfen; höherqualifizierte Kräfte im MINT Bereich werden voraussichtlich stärker gesucht. Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 17

18 Auswirkungen von Industrie 4.0 auf den Arbeitsmarkt: 10 Thesen (3 von 3) These 8: Industrie 4.0 könnte eine neue Gründungsdynamik bei den KMU auslösen. These 9: Industrie 4.0 könnte zu einem Produktivitätsschub in innovativen Produktfeldern führen. These 10: Industrie 4.0 bietet gerade für die bayerische Unternehmenslandschaft deutlich mehr Chancen als Risiken. Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 18

19 Agenda Die Entwicklungsschritte zur Industrie 4.0 Die Perspektive der Wissenschaft Die Perspektive des Arbeitsmarktmanagements Herausforderungen für die Wirtschaft-, Bildungs- und Arbeitsmarktpolitik Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 19

20 Zentrale Fragestellungen Wie werden wir in Zukunft arbeiten? Was sind die Chancen? Was sind die Risiken? Konsequenzen für Ausbildung und Qualifizierung Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 20

21 Wie werden wir in Zukunft arbeiten? Alles was digitalisiert werden kann, wird digitalisiert (C. Fiorina) Künstliche Intelligenz (KI) + Big Data steigern Produktivität enorm smart factory Virtuelle Arbeit Crowdworking Werkverträge KI + Big Data unterstützen/ ersetzen Arbeit Arbeitswelt 4.0 Flexible Arbeit Virtuelle Netzwerke Qualifikationen und Kompetenzen Grenzen verschwimmen Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 21

22 Die Arbeitswelt 4.0 Chancen Intelligente Maschinen übernehmen unangenehme Arbeit Digitalisierung mildert Fachkräfteengpässe und demografischen Wandel Keine Beschäftigungsverluste, Entstehen neuer Berufsbilder Hohe individuelle Autonomie und Selbstverwirklichung im Job Neue Innnovations- und Gründungsdynamik bei KMU Chancen für Langzeitarbeitslose (LZA) Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 22

23 Die Arbeitswelt 4.0 Risiken Technologische Arbeitslosigkeit, Beschäftigungsverluste, steigende LZA Gläserne Mitarbeiter Steigende (Lohn)ungleichheit und Jobunsicherheit Wegfall von arbeitsrechtlichen Vorschriften? Arbeitsschutz? Soziale Absicherung? Verschärfung regionaler Disparitäten durch smart regions Grenzen zwischen Arbeitszeit und Freizeit verschwimmen Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 23

24 Was könnte dieser Wandel für den Arbeitsmarkt und die BA bedeuten? Bei gleichbleibender ALO-Dauer wachsender ALO-Bestand Weniger svb, mehr Crowdworker/Freelancer Veränderte Qualifikationen und Kompetenzen nötig Unterstützung durch Künstliche Intelligenz (KI) und Big Data Weniger klassische Arbeitgeber, weniger Beitragseinnahmen + Beitragszahler Intelligente Online- Plattformen für Matching und Rekrutierung Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 24

25 Erwartete Eigenschaften der Mitarbeiter in der Arbeitswelt 4.0 Weitgehend autonome Organisation von Wertschöpfungsketten Menschliche Arbeitskraft bekommt grundlegend neue Aufgaben Stellen-/Funktionsbeschreibungen ändern sich Quellen: W. Jäger 2013; P. Körner, Personalwirtschaft 07/2014: 23 Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 25

26 Die Arbeitswelt 4.0 erfordert eine Qualifikation 4.0 Interaktion mit intelligenten Maschinen und zunehmende Automation erfordert andere Fähigkeiten Weniger (formale) Qualifikationen, mehr Kompetenzen Wissensvermittlung in beruflicher Aus- und Weiterbildung ändert sich Beispiel Weidmüller Akademie: Fast Verticals (Fachschulungen 3-4 Tage) Continuous Horizontals (längerfristiges kompetenzbasiertes Lernen) Quelle: W. Jäger 2013 Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 26

27 Qualifikation 4.0: Neue Herausforderungen für die berufliche und akademische Aus- und Weiterbildung Veränderungsdruck auf Qualifizierung, Aufgaben- und Kompetenzprofile breitere Handlungsfelder durch Zusammenwachsen von Disziplinen Grenzen standardisierter Ausbildung durch Vielfalt möglicher Einsatzgebiete Unternehmen immer stärker Bildungspartner Master und Meister arbeitsplatznahe Weiterbildung steigende Anforderungen an Metakognitions- und soziale Kompetenzen durch zunehmende Verzahnung professionelle Erwachsenenbildung systematische Kompetenzbewertung globales Denken und interdisziplinäre Fähigkeiten vor Spezialistentum Vermittlung zwischen beruflicher und akademischer Bildung sowie Aus- und Weiterbildungssystemen lernförderliche Arbeitsorganisation lebenslanges Lernen Anerkennung (fachfremder) Qualifikationspotentiale durch Standards für non-formale und informale Bildung ganzheitliches Organisationsverständnis Digitale Bildung Fachliche Flexibilität Quellen: In Anlehnung an W. Jäger 2013; Forschungsunion/acatech 2013: Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 27

28 Agenda Die Entwicklungsschritte zur Industrie 4.0 Die Perspektive der Wissenschaft Die Perspektive des Arbeitsmarktmanagements Herausforderungen für die Wirtschaft-, Bildungs- und Arbeitsmarktpolitik Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 28

29 Bayern verfügt über gute Ausgangsbedingungen: Stärken stärken Standortfaktoren Führende und innovative Produktionsunternehmen in der Region Qualifikations- und Kompetenzprofile der Arbeitnehmerschaft Bewährtes Bildungssystem Gezielte Struktur- und Innovationsförderung Ausprägungen Robuste Wirtschafts- und Beschäftigungsstruktur 5,1 Mio. sozialversicherungspflichtig Beschäftigte, davon 1,4 Mio. im verarbeitenden Gewerbe in Bayern Von 30 DAX-Unternehmen haben 8 ihren Sitz in Bayern (adidas, Allianz, BMW, Fresenius Medical Care, Linde, Infineon Technologies, Munich Re, Siemens) Bayern weist die meisten Patentanmeldungen auf (aktueller Stand 2013) Vielseitige Förderung von Innovation und Kreativität Innovationscluster des Fraunhofer-Instituts Clusteroffensive Bayern der bayerischen Staatsregierung Nord- und Südbayerninitiative, Bayern Digital Spitzencluster des Bundesministeriums für Bildung und Forschung Europäischer Fonds für regionale Entwicklung in Bayern (Förderbereich 1) Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 29

30 Wer Industrie 4.0 mit gestaltet, wird die Standards mit definieren und davon profitieren Struktur- und Innovationspolitik neuer Schub für bestehende Clusterinitiativen, klare Bestärkung für Bayern Digital Aufsetzen gezielter Innovationsförderung für Industrie 4.0 (Produktion embedded systems ) Gestaltung der Standards Bildungspolitik Digitale Kompetenz als Kulturtechnik Innovative Curricula der Bildungssysteme Qualifikation schafft Flexibilität Arbeitsmarktpolitik Neue quantitative + qualitative Schwerpunkte in der Weiterbildung Kompetenzbasierte, modularisierte Angebote Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 30

31 Ansätze der BA zur Bewältigung der Herausforderungen von Industrie 4.0 Individuelle Dienstleitungen Flexible Prozesse Beratungskompetenz Neue Definition von Weiterbildung Talentmanagement Vernetzung Digitalisierung Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 31

32 Back-up Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 32

33 Vielfalt und Komplexität in Produktion steigen rasant Beispiel Automobilindustrie Konfigurationsmöglichkeiten VW Golf Motoren 11 Getriebe 3 Karossen 2 Fahrwerke 4 Reifen-/Felgen-Kombinationen 10 Farben 45 Multimediasysteme 11 Telefonoptionen 6 Assistenzsysteme 15 Weitere frei wählbare Optionen 43 Mehrere Billionen Kombinationsmöglichkeiten 1 Quelle: Volkswagen Konfigurator VW Golf, 1 abgeschätzt Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 33

34 Kernelement 3: Cyber-Physical Systems (CPS) Cyber-Physisches System (CPS) Enthält alle Informationen über Physische Produktionseinrichtung + Digitales Modell Software / Informatik Mechanik Elektrik, Elektronik Automatisierung, HMI Safety, Security Maintenance Ortsangabe, Identität Zustand SW-Version Schnittstellen Das digitale Modell ist immer aktuell und wird über den gesamten Lebenszyklus erweitert Produktdesign Produktionsplanung Produktions- Engineering Produktionsausführung Services Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 34

35 Kernelement 2: Virtuelle und reale Fertigungswelt verschmelzen mit Produkten unserer Digital Enterprise Plattform Design und virtuelle Produktion Reale Produktion Produktionsplanung Produktdesign PLM Product Lifecycle Management TIA Totally Integrated Automation Produktions- Engineering Produktionsausführung Industrie 4.0 Bundesagentur für Arbeit Seite 35