Migrationsunterstützung für die Umsetzung menschzentrierter Cyber-Physical-Systems (MyCPS)

Mit Industrie 4.0, der digitalen Transformation des produzierenden Gewerbes, verbindet sich eine Vision völlig neuer Fabrik- und Wertschöpfungsstrukturen auf der Basis einer umfassenden Nutzung „intelligenter“ Lösungen der Informations- und Kommunikationstechnologie sowie der Robotik. Technische Innovationen sind aber nicht die alleinigen Elemente von Industrie 4.0. Hochgradig vernetzte, flexible und individualisierbare Fertigungsprozesse verändern Arbeitsprozesse und Arbeitsinhalte. Daraus folgen neue Qualifikationsbedarfe für Facharbeiter und praxiserfahrene Ingenieure sowie neue Ausbildungsprofile. Es müssen Arbeitsgestaltung, Kompetenzentwicklung und Präventionskonzepte mitgedacht werden. Ein sogenanntes Cyber-Physisches Produktionssystem (CPPS) als sozio-technisches Gesamtsystem mit der steuernden Rolle des Menschen als Entscheider in der Produktion benötigt besondere Aufmerksamkeit bei der Gestaltung künftiger Arbeitswelten.

Im Verbundprojekt „MyCPS“ wurden in interdisziplinärer Zusammenarbeit von Wissenschaftlern, Technologie- und IT-Entwicklern, Planungs- und Beratungsunternehmen sowie industriellen Anwendern prototypische Industrie-4.0-Lösungen für die Bereiche Fertigung, Montage, innerbetriebliche Logistik und Produktionssteuerung – die Kernbereiche der industriellen Wertschöpfung – verwirklicht. Parallel dazu haben die Projektpartner Methoden, Modelle und Hilfsmittel entwickelt, um dem Mittelstand aus den Projekterfahrungen heraus eine anwendbare Handlungsmethodik mittels einer webbasierten Toolbox bereitzustellen.

Zur Gestaltung der betrieblichen Prozesse, die das Wissen erfahrener Mitarbeiter über sinnvolles Vorgehen und richtige Abläufe mit einbezieht, liegen menschzentrierte, beteiligungsorientierte Lösungen vor. Es wurden Lösungsbausteine entwickelt, mit denen es gelingen kann, Menschen als kreative Akteure mit neuen Rollen, Funktionen und Qualifikationen auf allen Hierarchieebenen eines Unternehmens in die Steuerungsmechanismen einer verteilten Produktion und in dynamische Prozessmanagementsysteme einzubinden. Dabei stand die Schaffung und Nutzung der für den Anwendungserfolg notwendigen Vertrauensbasis im Mittelpunkt.

Das Vorgehensmodell für menschzentrierte Industrie 4.0 Projekte bietet Unternehmen eine praktikable Unterstützung zur Migration von cyber-physischen Systemen auf den betrieblichen Hallenboden. Die Einbindung der Mitarbeiter in die Gestaltung und Umsetzung der Applikationen wird durch den integrierten Ansatz von Partizipation sowie Methoden und Werkzeugen sichergestellt. Wichtige Funktionen, wie
Betriebsrat, Sicherheitsfachkräfte, Datenschutzbeauftrage und vor allem die Beschäftigten im Wertschöpfungsbereich können bedarfsgerecht und zielgerichtet in das Vorgehen miteinbezogen werden. Durch den soziotechnischen Ansatz der Vorgehensweise beschränken sich die Inhalte nicht ausschließlich auf technische Fragstellungen, sondern umfassen auch für das Projektteam im Unternehmen Inhalte zur erfolgreichen Analyse, Planung, Realisierung und Bewertung von Anwendungsfällen im Betrieb. Das Vorgehensmodell gliedert sich in 7 Projektphasen, jeweils mit Zwischenergebnissen, Funktionen und Rollen, Methoden, Modellen und Werkzeuge sowie einem speziellen Fokus auf die Einbindung der Mitarbeiter.
In Kooperation mit dem rechtswissenschaftlichen Institutspartner und den assoziiert am Projekt beteiligten Sozialpartnern wurden essentielle Erkenntnisse zur Informationssicherheit und zum Datenschutz erzielt und aufbereitet.

Das Reifegradmodell unterstützt Unternehmen bei der Einordnung ihres aktuellen Standes hinsichtlich Industrie 4.0. D
Dabei berücksichtigt das Modell klar den Menschbezug und geht über eine rein technologische Perspektive hinaus. Es richtet sich an Unternehmen mit diskreter Produktion und KMU-ähnlichen
Strukturen und ist dabei grundsätzlich für die unterschiedlichen Ebenen und Perspektiven im Unternehmen gedacht.

Als interaktiv nutzbares Instrument bietet die MyCPS-Toolbox-Webseite für die digitale Transformation an den entscheidenden Stellen nützliche Hinweise, Tipps, Anregungen und Vorlagen sowie weitere Hilfestellungen, um den Weg zu begleiten und eigene Projekt schneller umsetzen zu können.

• BITZER Kühlmaschinenbau GmbH
• BorgWarner Ludwigsburg GmbH
• Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA)
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• ifp Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg Institut für Produktion und Logistik GmbH & Co. KG
• Ingenics AG
• Presspart GmbH & Co. KG
• Siemens Aktiengesellschaft
• Spindelfabrik Suessen GmbH
• Trebing & Himstedt Prozeßautomation GmbH & Co. Kommanditgesellschaft
• Universität Kassel
• Universität Stuttgart
• viastore SOFTWARE GmbH
• WITTENSTEIN SE