Neue Aspekte im Belastungs-Beanspruchungs-Konzept

Das Neue an den 4.0-Prozessen

Was ist unter dem Begriff „Industrie 4.0“ oder besser „Arbeit 4.0“ (da nicht nur die Industrie betroffen ist) zu verstehen? Geht es um Roboter, geht es um 3D-Drucker, geht es um mobiles und flexibles Arbeiten oder selbstfahrende Fahrzeuge? 4.0-Prozesse haben mit all dem zu tun, aber viele 4.0-Definitionen treffen nicht den Kern der Entwicklung. Kagermann et al. (2012), haben in ihrem Grundlagengutachten zur entscheidenden Charakterisierung der neuen Prozesse drei Buchstaben verwendet: CPS (cyber-physische Systeme). Was ist unter dem Begriff cyber-physische Systeme zu verstehen? Dinge wie Maschinen, Gebäude, Fahrzeuge, aber auch Personen und Prozesse produzieren über miniaturisierte Sensoren und Verwaltungsprogramme Daten, die ins Internet gesendet werden. Dadurch entsteht ein komplexes Datengeflecht, das in der Diskussion als Big Data bezeichnet wird. Intelligente Softwaresysteme verwenden diese Daten, um daraus einen Nutzen zu erzeugen wie die Steuerung von Maschinen und Fahrzeugen, von Organisationsprozessen im Betrieb oder wie die Erstellung von Persönlichkeitsprofilen. Diese Steuerungssoftware ist außerordentlich intelligent – zum Beispiel nutzt sie semantische Technologien, Ontologien oder Technologien künstlicher Intelligenz. Sie kann autonom handeln, Prozesse steuern und lernen sowie sich ständig weiterentwickeln. CPS verbinden also reale Arbeitsmittel, Menschen, soziale Prozesse und Umgebungen (Arbeitsstätte, Raumumgebung) mit der virtuellen Welt. Die „Dinge“ und Leistungen werden Bestandteil des Internets („Internet der Dinge“ und „Internet der Leistungen“). Dinge und Personen, die über autonome und selbstlernende Software (Software 4.0) im Internet verbunden sind und gesteuert werden, beschreiben die neue Qualität der 4.0-Prozesse (s. Infokasten). In  Abb. 1 sind schematisch diese 4.0-Prozesse am Beispiel eines Produktions- und eines Dienstleistungsarbeitsplatzes dargestellt.

An den Abbildungen wird auch deutlich, dass Menschen und ihre sozialen Beziehungen Bestandteile dieser CPS sind und ihre Daten für die 4.0-Prozesse genutzt werden (können). Deswegen ist der Begriff „Internet der Dinge“ irreführend (und zynisch), da zu den „Dingen“ auch immer Menschen und ihre Beziehungen zählen. Da autonome und selbstlernende Software die Prozesse steuert, können Menschen sogar erstmals in der Geschichte der Technikentwicklung die Handlungsträgerschaft verlieren (Rammert 2007; Cernavin u. Diehl 2017). Der Aspekt der Handlungsträgerschaft ist nicht Thema dieses Beitrags und wird später nur kurz angesprochen.

Die 4.0-Prozesse verändern in der jeweiligen Arbeitssituation Belastungen und erzeugen neue Belastungen. Gleichzeitig stehen neue Ressourcen zur Bewältigung der Belastungen zur Verfügung. Dies kann Auswirkungen auf die Beanspruchung der Person im Arbeitsprozess haben – sie also aktivieren oder deaktivieren. Das Belastungs-Beanspruchungs-Konzept der Arbeitswissenschaften, das die Zugänge zu den Wirkfaktoren möglicher Aktivierung und Deaktivierung von Personen sichtbar macht, wird durch die 4.0-Prozesse durch neue Belastungen und Ressourcen erweitert.

Neue und zusätzliche Belastungen durch 4.0-Prozesse

Im Folgenden werden einige dieser neuen und zusätzlichen Belastungen dargestellt, die sich durch die 4.0-Prozesse identifizieren lassen. Dabei werden zunächst neue Aspekte von Belastungsfaktoren beschrieben, die im direkten Umgang mit cyber-physischen Systemen entstehen können und dann einige neue Aspekte von Belastungsfaktoren, die durch die Gestaltung des Arbeitsprozesses und der Arbeitsorganisation mit cyber-physischen Systemen entstehen können. Bei der Beschreibung neuer Belastungen durch 4.0-Prozesse wird deutlich, dass es sich nicht um neue Belastungsfaktoren handelt, sondern um neue Aspekte „alter“ bekannter Belastungsfaktoren. Diese Feststellung ist insofern relevant, da sie beinhaltet, dass wir auf die meisten Gestaltungsanforderungen durch 4.0-Prozesser bereits viele Lösungen besitzen, die „nur“ auf die neuen Aspekte anzuwenden sind.

Mögliche neue Aspekte von Belastungsfaktoren, die im direkten Umgang mit cyber-physischen Systemen entstehen können – Beispiele:

• Fehlende Interventionsmöglichkeit für Beschäftigte, Fremdsteuerung durch Software: Eine neue Belastung kann die Fremdsteuerung und die fehlende Interventionsmöglichkeiten im Umgang mit „der undurchschaubaren Technik“ und ihrem nicht nachvollziehbaren Handeln entstehen. Ein durch Software 4.0 gesteuertes Arbeitsmittel kann Menschen verunsichern, weil es sich teils in scheinbar gewohnten Mustern bewegt, teils aber völlig irritierend (erratisch) und doppeldeutig (ambiguitär) verhält; diese Nichtvorhersehbarkeit stellt das gewohnte Verhältnis von Mensch und Technik in Frage (Geisberger et al. 2012; Weyer 2006). Wenn in dieser Situation die Möglichkeit fehlt zu intervenieren, entsteht oder verstärkt sich das Gefühl des Ausgeliefertseins.
• Verlust der Handlungsträgerschaft: Eine neue Qualität von CPS-Prozessen besteht in dem möglichen Wandel der Handlungsträgerschaft in Prozessen (Rammert 2007; Cernavin u. Diehl 2017; Hirsch-Kreinsen 2014a; Janda 2014). Software 4.0 kann in vielen Bereichen die arbeitenden Personen entlasten, indem sie Handlungsalternativen anbietet, den Personen Entscheidungen abnimmt oder Gefährdungen sowie Belastungen frühzeitig erkennt und Handlungsmaßnahmen vorschlägt oder durchführt. Mit zunehmender Autonomie der Software und dem Eingreifen in Organisationsprozesse verändert sich aber der Status des Menschen. „Er ist aufgrund der Undurchschaubarkeit der Abläufe immer weniger in der Lage, seine strategischen Kalküle über intelligente Nutzung der Optionen wie auch der Freiräume, die die Technik bietet, umzusetzen. Der Mensch wird zum passiven Beobachter eines Systems, das er immer weniger versteht“ (Cramer u. Weyer 2007). Wenn die Software steuert und für die Person entscheidet, kann dies zunehmend passives, reaktives und angepasstes Verhalten erzeugen. „Die Autonomie der Technik führt also zu einer Verringerung des Handlungsspielraums des Menschen und zu einem Verlust an Strategiefähigkeit“ (Cramer u. Weyer 2007) – zumindest kann dies bei entsprechender Position des Menschen im Arbeitsprozess und Werteeinstellung des Betroffenen eintreten. Dies kann auch dazu beitragen, dass Intuition und Gespür, Aus-dem-Bauch-heraus-Handeln oder auch Gefühl und Empathie, gerade im Umgang mit komplexen Prozessen unverzichtbar, nicht mehr oder deutlich weniger eingebracht werden können (Böhle 2013).
• Fehlende oder umfassende Transparenz der Prozesse: Informations- und Steuerungssysteme erhöhen einerseits die Transparenz in den Unternehmen, in der die Leistung immer mehr sogar bis auf die individuelle Ebene adressierbar wird und damit für alle Beteiligten potenziell bekannt werden kann. Dies kann dazu führen, dass in den Unternehmen ein permanenter Leistungsvergleich stattfindet (Boes et al. 2014), was zu einer starke Belastung führen kann. Autonome Software verschärft oftmals aber gleichzeitig auch das Problem der Intransparenz und Komplexität (Wilkesmann et al. 2014). Dadurch kann die paradoxe Situation entstehen, ein komplexes technisches System beherrschen zu müssen, das gewisse Zonen der Intransparenz beinhaltet und dem Nutzer immer wieder sein – zumindest partielles – Nichtwissen aufzeigt (Wilkesmann et al. 2014). Auch im Umgang mit den Daten kann fehlende Transparenz eine Belastung bedeuten. Fehlen beispielsweise explizite Kooperationsregeln, die die jeweiligen Aufgaben und den Status der Akteure in Prozessen sichtbar machen, führt dies zu einer Anonymisierung von Prozessen. Auch fehlende Transparenz über die jeweils erreichten Zustände („Awareness“) von Arbeitsprozessen und von Tätigkeiten kann zur Belastung werden (Brödner 2014).
• Vertrauensverlust: Mit der Zunahme der Einschnitte in die Grundlagen persönlicher Handlungsfreiheit können die 4.0-Prozesse auch zu einer Erosion des Vertrauens führen (Mattern 2003). Das gilt nicht nur für das Vertrauen in die Technik und die dahinter stehenden Produzenten und Betreiber, sondern auch für die betrieblichen Verantwortlichen, entsprechend dem Befund, dass „…. Technik eben immer auch ein Repräsentant so empfundener ‚Macht’ gewesen ist, und damit von ‚Ohnmacht’ des Einzelnen“ (Geisberger et al. 2012).
• Komplexität der Prozesse und Kriterien für den Umgang mit der Informationsflut (BigData): Die 4.0-Prozesse (Internet der Dinge und Big Data) steigern die zur Verfügung stehenden Daten für Arbeitsprozesse erheblich. Fehlende Kriterien, sich in der Datenflut zu orientieren, sind Belastungen, da dadurch das Gefühl der Informationsüberflutung und der Orientierungslosigkeit droht. Mehrere Faktoren charakterisieren die Informationsüberflutung, wie zum Beispiel Unübersichtlichkeit, das fehlende Kontrollerleben über die erhaltene Information oder auch das Kontingenzproblem, wenn die elektronische Information neben anderen Arbeitsaufgaben abgearbeitet werden müssen (Moser et al. 2002). Unternehmen nennen als wesentliche Faktoren, die einer Bewältigung des Problems entgegenstehen: mangelnde zeitliche Ressourcen, um sich mit der Thematik auseinanderzusetzen, und das Fehlen der passenden Methode zur Durchführung der Komplexitätsreduzierung (Schöllhammer et al. 2015).
• Worklogging: Da smarte Arbeitsmittel und Arbeitsräume, Assistenzsysteme und Wearables permanent Daten erheben, besteht die Gefahr, dass Prozessdaten mit personenbezogenen Daten verknüpft werden. Damit stehen Daten des Beschäftigten über alle Arbeitsphasen, über die Art der Arbeit sowie die Zeit- und Bewegungsmuster zur Verfügung (Schröter 2016; Selke 2014). Dies ist eine Belastung vor allem dann, wenn Regelungen zum Umgang mit diesen Daten fehlen, nicht geklärt ist, welche Daten wie vom Betrieb genutzt werden oder diese Daten ohne Zustimmung der Betroffenen an Dritte (Plattformökonomie) weiter gegeben werden.
• Neue Identität in der Virtualität – neue Identitäten im Arbeitsprozess: Die Virtualisierung von Arbeitsprozessen, wie beispielsweise Arbeitsleistungen, die über das Web ausgetauscht werden oder das Erfassen von komplexen persönlichen Daten im Arbeitsprozess, kann die Identität von Personen beeinflussen. Die virtuellen Daten und Datenspuren einer Person schaffen eine eigene Web-Identität, die sich von dem persönlichen Eigenbild unterscheiden kann (Kornwachs 2014). „Betriebe und Beschäftigte sehen sich einer Überlappung und eines Zusammenwachsens real-materieller und virtuell-immaterieller Entwicklungen gegenüber“ (Schröter 2014). Dieses Verschwimmen von Handlungs- und Seinsfeldern im Arbeitsprozess wird Unternehmenskulturen, aber auch individuelle Persönlichkeitsbilder beeinflussen. Dies kann für die Beteiligten eine neue Belastung bedeuten.
• Verstärkte softwaregesteuerte Normierung des Verhaltens: Die Prozesse werden stärker durch Softwaresteuerung standardisiert und normiert werden. Das kann vielfältige Ursachen haben, etwa Haftungsgründe, Angst vor Überwachung und vor falschen Interpretationen des Verhaltens sowie vor kriminellem Missbrauch und ferngesteuerten Angriffen auf die Steuerung intelligenter Technik, etwa auf Bremssysteme im Fahrzeug (Chackoway 2012). Das kann in der konkreten Arbeitssituation ein Faktor sein, der entlastet, weil er Routinen für Abläufe liefert und auch Vertrauen in Sicherheit von Abläufen fördern kann, es kann aber auch ein zusätzlich belastender Faktor sein, da beispielsweise sinnvolle Handlungsspielräume eingeschränkt werden oder das Einbringen neuer Ideen verhindert wird.

Mögliche neue Aspekte von Belastungsfaktoren, die durch die Gestaltung des Arbeitsprozesses und der Arbeitsorganisation mit cyber-physischen Systemen entstehen können – Beispiele:

• Ungenügende Organisation von Datenschutz/-sicherheit: Eine mangelhafte Organisation des Datenschutzes und der Datensicherheit haben einen doppelten Belastungseffekt (Bitko 2010; BSI 2008, 2012). Zum einen können die Prozesse beispielsweise durch Hackerangriffe gestört und beschädigt werden, was mit erheblichen Zeitverzögerungen und Problemen bei der sicheren sowie rechtzeitigen Produkt- und Leistungserbringung verbunden ist. Zum anderen verunsichert das Wissen um eine ungenügende Organisation des Umgangs mit personenbezogenen Daten.
• Fehlende Vereinbarungen zum Umgang mit den persönlichen Daten der Beschäftigten: Eng mit dem ersten Punkt verbunden sind fehlende Vereinbarungen zum Umgang mit personenbezogenen Daten. Dies kann zur Verunsicherung bei Beschäftigten und Führungskräften führen, da sie nicht wissen, welche Daten von ihnen vom Betrieb bzw. vom Softwaresystem gesammelt werden und wie diese Daten verarbeitet und genutzt werden (BSI 2008, 2012). Auch für Clickworker können fehlende Vereinbarungen über den Umgang mit Daten der Arbeitsabläufe, der Arbeitsergebnisse und der persönlichen Arbeitsweise belastend wirken (BITKOM 2010; IG Metall 2013).
• Unklare, digital veränderte Verantwortungsbereiche (Software/Mensch; Hersteller-/UN-Haftung): 4.0-Prozesse können die Verantwortungsbereiche und die Schnittstellen zwischen Verantwortungsbereichen auflösen oder verwässern. Da beispielsweise Akteure aus dem Unternehmen und mehrere Hersteller gleichermaßen Zugriff auf die Daten von Arbeitsmittel haben können und damit ins Arbeitsmittel eingreifen können (wie Instandhalten, Fehlerkorrektur), werden die Verantwortungsbereiche unklar. „Existierende Sicherheitsstandards gehen im Wesentlichen von einem abgeschlossenen System mit beschränkten Nutzergruppen, klaren Verantwortlichkeiten und beschränkten Nutzungskontexten aus und ignorieren damit weitgehend die Tatsache, dass diese Einschränkungen für CPS-artige Systeme nicht realistisch sind“ (Gleisberger et al. 2012). Dies gilt verstärkt, wenn Software 4.0 die Prozesse steuert. Unklare Verantwortungsbereiche mit daraus folgenden Unklarheiten bei Zuständigkeiten sind für die Beteiligten eine Belastung. Die Ethikkommission der Bundesregierung hat diesen Aspekt für das autonome Fahren deutlich hervorgehoben und schlussfolgert: „Die dem Menschen vorbehaltene Verantwortung verschiebt sich bei automatisierten und vernetzten Fahrsystemen vom Autofahrer auf die Hersteller und Betreiber der technischen Systeme und die infrastrukturellen, politischen und rechtlichen Entscheidungsinstanzen (Ethik-Kommission 2017). Das gilt entsprechend auch für Steuerungssoftware von Arbeitsprozessen. Unabhängig von der rechtlichen Frage bleiben unklare Verantwortungsbereiche ein Belastungsfaktor.
• Schnittstellenorganisation Mensch-Arbeitsmittel-Software: Bei der Schnittstellenorganisation können mechanisch-stoffliche wie auch mentale Aspekte bedeutsam sein und als Belastung wirken. Bei dem mechanischen Aspekt geht es um die Interaktion zwischen Mensch und softwaregesteuertem Arbeitsmittel – also zum Beispiel einem mobilen Roboter – und darum, ob es bei dieser Interaktion zu Unfällen und Gesundheitsgefahren kommen kann (beispielsweise durch Berührung oder einer für den Menschen schädlichen Arbeitsstoffkonzentration) (BGIA 2009). Bei den mentalen Belastungsaspekten geht es um die mentale Zuschreibung, die Menschen intelligenten Softwaresystemen geben. So zeigen beispielsweise Experimente, dass Menschen softwaregesteuerten Assistenzsystemen die gleiche Wertigkeit für Aktionen zuschreiben, egal ob sie selbst oder das Assistenzsystem die Zuständigkeit für diese Aktion hatten (Weyer et al. 2011). An der Schnittstelle verlässt sich der Mensch also auf das Assistenzsystem, obwohl dieses anders generierten Handlungsmustern folgt als die Menschen – nämlich Algorithmen und nicht kognitiv-emotionalen Handlungsmustern. Ist das Design der Mensch-Maschine/Software-Schnittstelle nicht menschenzentriert entwickelt (z. B. nach ISO-Norm 9241-210 “Human-centred design for interactive systems“) kann es zu Missverständnissen und Irritationen an der Schnittstelle kommen (Spath et al. 2013).
• Zuverlässigkeit und Steuerungsrisiken der Softwaresysteme: Rein softwarebedingte Belastungen bestehen im Einsatz ungeeigneter 4.0-Software, die unvollständige, nicht eindeutige oder nicht verständliche Daten liefern. Dies kann im Arbeitsprozess zu erheblichen Verzögerungen, Ungewissheiten und zusätzlichen Recherchen führen. Auch der energiebedingte Ausfall von Systemen, die nicht abgesichert (z. B. Notstromaggregat) sind, können Belastungen darstellen.
• Belastungen durch Assistenzsysteme: Assistenzsysteme können entlastend wirken, weil sie Aufgaben übernehmen und in Echtzeit hilfreiche Informationen liefern können. Ebenfalls entlastend sind Assistenzsysteme, wie Ambient Assisted Working, die das Raumklima und die Beleuchtung auf den physischen und psychischen Zustand der Benutzer abstimmen. Die gleichen Systeme können jedoch auch belastend sein, wenn sie Informationen liefern, die nicht hilfreich und korrekt sind oder wenn die Situation – wie zum Beispiel das Raumklima und die Beleuchtung – soweit optimiert sind, dass sie die Leistungsfähigkeit der Benutzer überstrapaziert.
• Mensch-Roboter-Interaktion: Die Mensch-Roboter-Interaktion kann dann zu Belastungen führen, wenn die Gefährdungen und Gestaltungskriterien für die Interaktion nicht berücksichtigt werden und wenn Schutzmaßnahmen fehlen oder mangelhaft gestaltet sind. Folgende Aspekte können belastend sein (Onnasch et al. 2016):
• Interaktionsform (Kollaboration, Kooperation, Koexistenz) und die Interaktionsrolle des Menschen (Supervisor, Operateur, Kollaborateur, Kooperateur, Nichtbeteiligter),
• die Roboterklassifikation (Einsatzgebiet, Aufgabe, Autonomiegrad, Morphologie),
• die Teamklassifikation (räumliche Nähe, zeitliche Nähe, Teamzusammensetzung, Kommunikationskanal).

Bei der Gestaltung der Mensch-Roboter-Interaktion sind technologische, medizinisch-biomechanische, ergonomische und arbeitsorganisatorische Anforderungen einzuhalten (BGIA 2011; DGUV 2013), aber auch psychische Belastungsfaktoren sind zu berücksichtigen (wie eingeengter Tätigkeitsspielraum in der Arbeit, keinen Einfluss auf Arbeitsmethoden/-verfahren, fehlende soziale Unterstützung).

• Usability (Softwareergonomie): Die Informationen der Assistenzsysteme und der softwaregesteuerten Prozesse müssen ergonomisch gestaltet sein. Dazu sind die Kriterien der Softwareergonomie einzuhalten, um den Nutzer nicht unnötig ergonomisch zu belasten (DGUV Information 215–410, 2012) .

Neue und zusätzliche Ressourcen durch 4.0-Prozesse

Die oben beschriebenen Beispiele für neue Belastungen durch 4.0-Prozesse haben bereits an vielen Stellen deutlich gemacht, dass cyber-physische Systeme die Ambivalenzen der Arbeitsentwicklung steigern (Bauman et al. 2017):

• Sie enthalten einerseits Ressourcen für neue Unternehmens- und Arbeitskulturen, die Wege zu einem intelligenten, an den Fähigkeiten der Beschäftigten orientierten Verständnis von Arbeitsqualität eröffnen (unter anderem qualitative Anreicherung, Selbstentfaltung, Förderung von Gesundheitsressourcen, Prozessoptimierung, neue Arbeitsmodelle, Systeme, die sich ergonomisch an den Menschen anpassen). CPS können als offene Informations- und Handlungsbasis konfiguriert werden, auf deren Grundlage die Beschäftigten – interaktiv unterstützt – entscheiden.
• CPS können andererseits aber auch als restriktive, kontrollierende, fremdbestimmende Mikrosteuerung ausgelegt werden, die Belastungen weiter steigern und zu einer sozialen Polarisierung in der Arbeitswelt beitragen (unter anderem Verlust an Handlungskompetenz, umfassende Kontrolle aller Handlungen in Echtzeit, geringere Gestaltungsspielräume, Abbau von Gesundheitsressourcen, Anstieg der psychosozialen Belastungen).

In welche Richtung sich die 4.0-Prozesse bewegen hängt unter anderem auch davon ab, wie Arbeitsschützer und Arbeitsgestalter ihre Vorstellungen einer menschengerechten Arbeitsgestaltung der 4.0-Prozesse einbringen. Ambivalente Situationen bieten immer auch die Chancen für die Arbeitsgestaltung, Bedingungen gestalten zu können (unter Berücksichtigung der Machtkonstellationen). Für diese Gestaltungsprozesse enthalten cyber-physikalische Systeme auch eine Reihe von neuen Ressourcen. Einige dieser neuen und zusätzlichen Ressourcen, die in den 4.0-Prozessen zur Verfügung stehen und die genutzt werden können, sollen im Folgenden dargestellt werden.

• Gestaltungsdaten von allen Dingen und Prozessen in Echtzeit: Cyber-physische Systeme liefern von fast allen Arbeitsmitteln und -stoffen, von Arbeitsräumen, von Arbeitsprozessen und auch den beteiligten Personen sowie den sozialen Prozessen bei der Arbeit Daten, die für die menschengerechte Gestaltung genutzt werden können. So kann beispielsweise eine smarte Gefährdungsbeurteilung, die Daten über sich anbahnende Mängel von Arbeitsmitteln, über Fehler im Arbeitsprozess oder über psychische Belastungen in Echtzeit liefert, dazu genutzt werden, umgehend Schutzmaßnahmen einzuleiten (gegebenenfalls direkt über die Software 4.0). eine derartige smarte Gefährdungsbeurteilung wird sich nicht im Selbstlauf umsetzen, sondern nur dann, wenn Arbeitsschützer und Führungskräfte eine solche bei der Entwicklung der Software 4.0 beziehungsweise ihrer Anschaffung mit einplanen und berücksichtigen.
• Informationen und Lernprozesse in Echtzeit: Die 4.0-Prozesse können Führungskräften und Beschäftigten in Echtzeit alle erforderlichen Informationen über sicheres und gesundheitsgerechtes Arbeiten zur Verfügung stellen. Dadurch ist beispielsweise eine auf die individuellen Kompetenzen zugeschnittene Ein- und Unterweisung zum Umgang mit Arbeitsmitteln möglich. Auch Lernprozesse können so in Echtzeit je nach Bedarf und individueller Kompetenz eingeleitet werden. Möglich wird eine in den Prozess integrierte und bedarfsgerechte Sicherheits- und Gesundheitsinformation in Echtzeit. Damit diese Ressource für die präventive Arbeitsgestaltung genutzt werden kann, müssen auch hier Arbeitsschützer und Führungskräfte dafür sorgen, dass die Software 4.0 und ihre Entwickler diese Fragen berücksichtigen. Das Gefahrstoff-Informations-System der Bauwirtschaft (GISBAU) hat beispielsweise bereits alle seine Daten in einem Format aufbereitet, dass es in bestehende CPS integriert werden kann.
• Neue Formen der Führung – Agile Führung: Die digitalen Prozesse ermöglichen, aber erfordern auch neue Führungsarten und -formen. In dem Ausmaß, wie digitale und personale Dimensionen auch in der Steuerung der Prozesse verschmelzen, entstehen neue Anforderungen an und Möglichkeiten für Führung (Baumöl 2016; Ciesielski 2016; Rump et al. 2014). Hierzu gehören zum Beispiel Nutzung und Umgang mit digitalen Partizipationsstrukturen in Echtzeit, Bedeutung von Reflexionsprozessen in komplexer und schneller ablaufenden Entwicklungen oder auch Fähigkeiten im agilen Arbeitszeitmanagement (Armutat et al. 2016; Kaltenecker et al. 2010). Zu den neuen Anforderungen an Führungskräfte gehört auch die Fähigkeit des Führens auf Distanz sowie des Führens von Personen und Teams, die räumlich getrennt arbeiten (Remdisch et al. 2016). Bei den teilweise neuen Führungsformen ist darauf zu achten, dass die soziale sowie fachliche Unterstützung und Fürsorge durch die Führungskraft nicht verringert wird (DGUV 2016). Die neuen Anforderungen an die Führung können zu einem Belastungsfaktor für die Führungskräfte selbst und für die „geführten“ Beschäftigten werden, sie sind jedoch gleichzeitig eine Ressource, die die humanen und sozialen Potenziale im Betrieb aktivieren kann.
• Flexibilisierung von Arbeitsformen: Die Arbeitsprozesse werden flexibler und mobiler. Der Arbeitsprozess wird zunehmend durch unterschiedliche Beschäftigungsformen (wie Clickworker, Soloselbständige, projektbezogene Beschäftigung) und an unterschiedlichen Orten (unterwegs, zu Hause) stattfinden. Komplette Bestandteile der Wertschöpfungskette werden durch kooperierende Arbeitsteams und andere Betriebe übernommen. Dies kann einerseits zu vielfältigen neuen Belastungen führen, wie Unsicherheit über die Dauer des Einsatzes, fehlende Arbeitszeitregelungen, Isolation aufgrund fehlender sozialer Einbindung und Unterstützung, Unklarheit über Zuständigkeit für die Umsetzung von Sicherheits- und Gesundheitsschutzmaßnahmen und auch Ungewissheit über soziale Absicherung (DGUV-Information 211-037, 2014), Verengung der Spielräume, ungeplante Zusatzaufgaben (Pfeiffer et al. 2015) sowie die Entwicklung einer arbeitsbezogenen statt betriebsbezogenen Identität (Schröter 2014). „Die Ent-ortung, Ent-zeitlichung und Mobilität von Arbeit unterspülen die bisherige Verfasstheit des Arbeitslebens“ (Schröter 2014). Gleichzeitig enthält diese Flexibilisierung auch die Ressource, individuelle Situationen von einzelnen Personen, die Ansprüche an die Arbeit (BMAS 2016), das Bedürfnis nach Gestaltung der eignen Arbeit, eine personenorientierte Arbeitsgestaltung sowie eine bedarfsgerechte Arbeitszeitgestaltung zu realisieren (BMAS 2016).
• Partizipation in Echtzeit: Cyber-physische Systeme bieten immer den Datenfluss in zwei Richtungen: Zum einen produzieren sie Daten von der Person (und den Dingen) zur Software 4.0 und zum anderen liefern sie Informationen von der Software 4.0 zur Person (zu den „Dingen“). Das bedeutet auch, dass Menschen in diesen Systemen auch ihre Vorstellungen und Erfahrungen direkt einbringen können. Die cyber-physischen Systeme enthalten das Potenzial, dass Partizipation in Echtzeit möglich sein kann. Bereits eingesetzte cyber-physische (Teil-)Systeme in Malerbetrieben erlauben zum Beispiel heute bereits, dass Beschäftigte auf der Baustelle in Echtzeit Prozesse der kontinuierlichen Verbesserung direkt einbringen und umsetzen können (siehe e-mastercraft. de ).
• Kenntnisse über Wirkmechanismen von CPS: Eine wesentliche Ressource zur Bewältigung und zur Nutzung der Potenziale der 4.0-Prozesse sind die Kenntnisse der Führungskräfte und Beschäftigten über die Funktionsweisen der cyber-physischen Systeme. Der Umgang mit 4.0-Prozessen erfordert sowohl Kompetenzen im Umgang mit diesen Technologien als auch Kompetenzen über Einsatzzusammenhänge dieser Technologien (Spath et al. 2013). Die Qualifizierung der Beschäftigten und Führungskräfte ist deswegen ein erheblicher Faktor, der darüber entscheidet, wie belastend der Umgang mit den neuen Technologien sein kann beziehungsweise wie die 4.0-Prozesse akzeptiert und genutzt werden (Andersch 2015; Hirsch-Kreinsen 2014b; Schildhauer et al. 2016). Fehlende Qualifizierung, fehlende Einweisung und Unterweisung sowie die Entwertung bestehender Qualifikationen können in 4.0-Prozessen eine stärkere Belastung sein als in „traditionellen“ Prozessen, da Personen sich eher ausgeliefert und fremdgesteuert fühlen. Umgekehrt sind die CPS-Kenntnisse eine zentrale Ressource, um die 4.0-Prozesse verstehen und wirkungsvoll gestalten zu können. Zu diesen Kenntnissen zählen beispielsweise Kenntnisse über Datenschutz und Datensicherheit, über die Funktionsweise von cyber-physikalischen Systemen, zum kritischen Umgang mit den eigenen personalen Daten oder Kriterien zur Einschätzung der 4.0-Prozesse. Hierzu gehören aber auch „einfache“ Kenntnisse wie sachgerechter Umgang mit den Assistenzsystemen oder die Fähigkeiten, in 4.0-Prozesse intervenieren zu können.
• Direkte Unterstützung durch Service- und Industrie-Roboter oder Exoskelette: Unter der Voraussetzung, dass Service- und Industrieroboter sicher gestaltet sind (BGIA 2011; Schmauder et al. 2016; VDMA 2016) können sie eine große Unterstützung in Arbeitsprozessen sein. Sie können beispielsweise Beschäftigten entlasten durch Abnahme von körperlich schwerer oder körperlich einseitiger Arbeit oder gefährlicher Arbeit, sie können Arbeitsabläufe durch Assistenz vereinfachen oder sie können unliebsame Arbeit übernehmen (z. B. im Pflegebereich). Außerdem können sie durch Übernahme von Präzisionsarbeiten (z. B. in der Medizin) Leistungen verbessern. Auch sichere und gesundheitsgerechte Exoskelette (DGUV 2017) können physische Belastungen minimieren, beispielsweise durch Unterstützung beim Heben und Tragen schwerer Lasten, Zwangshaltungen (z. B. gebeugte Haltung) oder einseitig belastende Tätigkeiten (z. B. ständige Rotationsbewegung im Becken). Einen Nutzen können Exoskelette auch bei der Unterstützung körperlich eingeschränkter Beschäftigter bringen.

Belastungs-Beanspruchungs-Konzept 4.0

Die bis hierher beispielhaft skizzierten neuen Belastungen und Ressourcen der 4.0-Prozesse zeigen, dass es wie bisher im Arbeitsleben darauf ankommt, die Arbeitsbedingungen menschengerecht zu gestalten. Das wird in der Zukunft vermutlich eher noch weniger im Selbstlauf geschehen als bisher. Hier ist aktives Eingreifen in Gestaltungsprozesse seitens der Arbeitsschützer und Arbeitsgestalter sowie Führungskräften erforderlich. Die Dynamik und die Ambivalenzen der 4.0-Prozesse öffnen allerdings andererseits auch Türen für die präventive Arbeitsgestaltung.

 Abbildung 3 stellt ein Bild eines Belastungs-Beanspruchungs-Konzepts 4.0 dar, das einige der neuen Belastungen und Ressourcen durch die 4.0-Prozesse zusammenfasst. Die Abbildung soll auch deutlich machen, dass in der Arbeitswelt der cyber-physischen Systeme die alten Ansätze der Arbeitsgestaltung hilfreich sein können und ihre Gültigkeit behalten werden. Die Chance des Konzepts besteht (wie bisher auch schon) darin, mit seiner Hilfe die Arbeit 4.0 so zu gestalten, dass die Beschäftigten unterstützt werden, auch in der Arbeitswelt 4.0 motiviert, zufrieden und leistungsbereit zu sein sowie produktiv zu arbeiten und ihre innovativen Ideen im Arbeitsprozess einzubringen. Die Gefahr besteht darin, dass die Wirkfaktoren (Belastungen/Ressourcen) des Belastungs-Beanspruchungs-Konzepts nicht beachtet werden und die Beschäftigten die Arbeit als negativ belastend empfingen und sich so negativ beansprucht fühlen, dass sie frustriert, unzufrieden und unproduktiv werden.

Fazit

Die 4.0-Prozesse setzen sich in allen Arbeitsbereichen in hoher Dynamik um. Sie führen zu neuen Belastungen und bieten gleichzeitig neue Ressourcen für eine menschengerechte sowie präventive Arbeitsgestaltung. Mit den arbeitswissenschaftlichen Erkenntnissen besitzen die Präventionsdienstleister die Voraussetzungen, die 4.0-Prozesse in weiten Bereichen sicher und gesundheitsgerecht gestalten zu können. Dies wird allerdings nur dann gelingen, wenn die Präventionsdienstleister sich frühzeitig und intensiv in die Planung und Gestaltung der 4.0-Prozesse einschalten.

Interessenkonflikt: Der Autor gibt an, dass kein Interessenkonflikt vorliegt.