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Zukunft des ArbeitensProf. Dr.-Ing. Prof. e.h. Wilhelm BauerGeschäftsführender InstitutsleiterFraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaftund Organisation IAOTechnologiebeauftragter desLandes Baden-WürttembergHotel Traube Braz 16. Oktober 2018 Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 1

Fraunhofer IAO und IAT der Universität StuttgartForschung zum Nutzen von Gesellschaft und Wirtschaft Finanzvolumen: 36,8 Mio. , davon 35%im Auftrag der Wirtschaft Personal:640 MitarbeiterInnen Forschungsfelder: Unternehmensentwicklung und Arbeitsgestaltung Dienstleistungs- und Personalmanagement Innovative Arbeitswelten und New Work Informations- und Kommunikationstechnik Technologie- und Innovationsmanagement Mobilitäts- und Stadtsystem-Gestaltungwww.iao.fraunhofer.de www.iat.uni-stuttgart.deDaten von 2017, inklusive IAT der Universität Stuttgart Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 2

Megatrends als Treiber des WandelsAlles wird dynamischer, volatiler und verändert sich in enormem TempoMensch/GesellschaftHerausforderungen: -IntegrationGesundes LebenFachkräftemangel Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartGlobalisierung/GlokalisierungTechnologie undInnovationHerausforderungen:Herausforderungen: Seite 3Digitale TransformationKünstliche ente Systeme HandelsbeschränkungenVolatile ÖkonomieSharing EconomyUrbanisierung/Smart CitiesUmweltbelastungen

Hightech-Themen 2018 aus Sicht der IKT-BrancheVormarsch von Cognitive Computing – Blockchain auf Anhieb in der Top 101IT-Sicherheit24Cloud ComputingInternet of Thingsand ServicesIndustrie 4.05Big Data6Digitale Plattformen7Cognitive Computing26%2018: 3 Plätze nach vorn8Blockchain26%2018: neu in der Auswahl9Enterprise Content Mgt.25%10Mobile Apps/Websites24%367%61%48%47%43%33%Quelle: Bitkom-Branchenbarometer, 1/2018 Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 4

HyperkonnektivitätExponentielles Wachstum vernetzter ObjekteQuelle: McKInsey&Company, 2017 Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 5

Internet of EverythingLeben und arbeiten im »System of Systems«GESTERN:IPv4-Standard:4,3 MilliardenIP-Adressen 8,4 IP-Adressen proQuadratkilometerErdoberflächeInternet der Menschen106-108Internet der Dinge107-109 Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartHEUTE:IPv6-Standard3,4 SextillionenIP-Adressen 6,6 BilliardenIP-Adressen proQuadratmillimeterErdoberflächeInternet der Dienste104-106Seite 6

DatenexplosionUnaufhaltsamer Anstieg des zentralen Assets der ZukunftPrognose zum Volumender jährlich generiertendigitalen Datenmenge weltweit2005 bis 2020 (in Exabyte)Quelle: IDC, 2017 Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 7

AutomatisierungsschubSensorik, Maschinelles Lernen und Robotik bilden die BasisFernsteuerung des Systemsdurch den MenschenMenschliche Aktivierung, Steuerungund ystemeSystemische Selbstständigkeitund SituationsanpassungAutomatisierteSystemeOhne menschliche Steuerungoder DetailprogrammierungAutonomeSystemeBild: RoboterwerkBild: DPABild: Ford-WerkeBild: GiraBeispiel:WLAN-RoboterplattformBeispiel: orationin der industriellen ProduktionBeispiel:Technologien des MaschinellenLernens zur Ermöglichungeiner vom Menschenunabhängigen undintelligenten (smarten)VorgehensweiseQuelle: in Anlehnung an Fachforum Autonome Systeme im Hightech-Forum: Autonome Systeme – Chancen und Risiken für Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft. Kurzversion, Abschlussbericht, Berlin, März 2017 Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 8

Roboter zu Land, Wasser und in der LuftRobo-Taxis und autonome LogistikMercedes F105 Starship Cooler-sized RobotVolkswagen Sedric Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartVolvo E-Truck VeraSeite 9DHL Drone LogisticsVolocopter

Cobots: Maschinen ähnlich dem MenschenNeue Formen der Mensch-Maschine-Kooperation entstehenMRK in der MontageRoboter-Assistenz inder OrthopädieFraunhofer Care-o-bot Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 10

Video: What s new, Atlas? (Boston Dynamics)https://www.youtube.com/watch?v fRj34o4hN4I Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 11

Video: Mensch-Roboter-Kollaboration bei Fordhttps://www.youtube.com/watch?v HQsZ6JjJxyE#action share Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 12

Humanoide: Menschenähnliche MaschinenFesto RoboThespianSoftbanks Pepper Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 13Sophia by Hanson RoboticsNeue Formen der Mensch-Maschine-Kooperation entstehen

Sophia – Humanoider Roboter mit StaatsbürgerschaftSaudi-Arabien vergibt Bürgerrechte und Pflichten an Künstliche IntelligenzSophia beim »AI for Good GlobalSummit« der InternationalenFernmeldeunion in Genf (2017)Sophia und ein humanoiderKollege diskutieren bei einerTechnikshow in Hongkong überdie Zukunft des Menschen (2017)Sophia von der Hongkonger Firma Hanson Robotics besitzt künstliche Intelligenz, die Fähigkeit zu visuellerDatenverarbeitung und zur Gesichtserkennung. Sie imitiert menschliche Gestik und Mimik und ist dazu im Stande,bestimmte Fragen zu beantworten und über vordefinierte Themen einfache Gespräche zu führen. Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 14

Video: Sophiahttps://www.youtube.com/watch?v rGfJEznVFw8 Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 15

Erweiterte Realität durch FähigkeitsverstärkerSensorische Sinne werden durch Augmended Reality unterstütztMS HoloLens bei Volvo Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 16

Companions mit Sprachbots Alexa, Cortana und SiriDigitale Assistenten machen unser Leben zunehmend smart Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 17

BotsIntelligente Automatisierung und autonome Systeme Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 18

Video: Google Duplexhttps://www.youtube.com/watch?v D5VN56jQMWM Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 19

Beispiel: Automatisierung von WissensarbeitRobotereinsatz rechnet sich – insbesondere »unsichtbar« als AlgorithmusAnschaffungskosten:1,6 Mio. EURWartungskosten(p.a.):121.000 EURDie Arbeit, die bis Januar 2017 von34 gut ausgebildeten Büroarbeitskräftenin der Abteilung Schadensbemessungerledigt wurde, hat jetztein Roboter übernommen! Automatisierungskosten pro Arbeitsplatz:47.000 EURAmortisierung der Investition nach:1,5 Jahren Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 20Personalkosten(p.a.):1,04 Mio.US

Digitalisierung – Disruption – Demotivation und nun?Das EndemenschlicherArbeit Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 21

Neue WEF-Studie: The Future of Jobs Report 2018 (I)Die Roboterrevolution schafft bis 2022 weltweit 58 Mio. neue ArbeitsplätzeEin positiver Nettoausblickfür die Beschäftigung: Aktuelle Schätzungen innerhalb der befragten Unternehmen –die insgesamt über 15 Millionen Arbeitnehmer repräsentieren –deuten auf einen Rückgang um 0,98 Millionen Arbeitsplätzeund einen Zuwachs um 1,74 Millionen Arbeitsplätze hin. Hochgerechnet auf die Beschäftigten großer Unternehmender globalen (nicht-landwirtschaftlichen) Erwerbsbevölkerungzeigt eine Reihe von Schätzungen, dass 75 Millionen Arbeitsplätze durch eine Verschiebung der Arbeitsteilung ersetztwerden können, während 133 Millionen neue Rollen entstehenkönnen!Quelle: World Economic Forum: »The Future of Jobs Report 2018«; Basis: Personal- und Strategiemanager in 20 Industrie- und Schwellenländern, die zusammen 70 Prozent der globalen Wirtschaftsleistung ausmachen. Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 22

Neue WEF-Studie: The Future of Jobs Report 2018 (II)Roboter arbeiten im Jahr 2025 mehr als MenschenNeue Aufgabenverteilung von Mensch und Maschine: 2018: durchschnittlich 71% aller Arbeitsstunden von Menschen geleistet 2022: Verschiebung auf 58% durch Menschen und 42% durch MaschinenVoraussichtliche (2022) Auswirkungen aktueller Wachstumsstrategienauf die Belegschaft (nach Unternehmensanteilen)Modifizierte Zusammensetzung derWertschöpfungskette59%Reduzierung der derzeitigenBelegschaft aufgrund Automatisierung50%Änderung der Einsatzorte50%Erweiterter Einsatz von Auftragnehmern bei aufgabenbezogener Arbeit48%Ausbau der bestehenden Belegschaft38%Neue Finanzierung zurBewältigung des Übergangs36%Ausbau der derzeitigenBelegschaft aufgrund Automatisierung28%Quelle: World Economic Forum: »The Future of Jobs Report 2018«; Basis: Personal- und Strategiemanager in 20 Industrie- und Schwellenländern, die zusammen 70 Prozent der globalen Wirtschaftsleistung ausmachen. Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 23

Neue Regeln für digitales ZusammenspielArbeitsteilung von Mensch und Technik gemäß spezifischer Stärken Kreativität Beurteilungs- undEntscheidungsfähigkeit Kraft Lösungskompetenz Wiederholbarkeit Intuition Genauigkeit Gefühl, Emotion,Empfindung Ausdauer, Ermüdungsfrei Eindeutige Reaktionsmuster Performanz Flexibilität undAnpassungsfähigkeit Multitaskingfähigkeit Soziale Kompetenz Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 24

Zentrale Strategiefelder für Arbeiten 4.0im Kontext von Digitalisierung und GlobalisierungMenschGesundheitMobiles undvernetztes ArbeitenFlexible Formender ifizierungAgile und flexibleKapazitätssteuerung Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartArbeitszielARBEITEN4.0OrganisationSeite 25DiversityGesellschaftInhaltliche undzeitliche rKollaborationMobile Devices

Überblick zu relevanten Entwicklungsrichtungen (1/5)im Kontext von Digitalisierung und Globalisierung t« Arbeitstätigkeiten»Verteilungvon Kopf- undHandarbeit« Abnahme stark formalisierter und von Routineaufgaben durchkognitive Algorithmen sowie autonome und lernende Systeme Zunahme konzeptioneller, steuernder und koordinativer Aufgabenund verstärkte Kundenintegration in der Wertschöpfung Neue Führungsaufgaben durch Ambidextrie und Agilität inden Arbeits- und Organisationssystemen Neue kooperierende Arbeitssysteme in der Interaktion von Menschund Maschine, z. B. Mensch-Roboter-Kooperation in Fabrik und Büro Zunahme von Konzeptions- und Entwicklungstätigkeiten mit einemfachlichen Schwerpunkt im Bereich Algorithmen, Software und Daten Abnahme von rein manuellen Tätigkeiten wie auch von einfachenSachbearbeitungstätigkeiten Wandel der Sachbearbeitungstätigkeiten hin zu Entscheidungs-,Koordinations- und Steuerungstätigkeiten Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 26

Überblick zu relevanten Entwicklungsrichtungen (2/5)im Kontext von Digitalisierung und Globalisierung Arbeitsmittel Zunahme digitaler und physischer Assistenzsysteme»Im Arbeitssystem Vermehrter Einsatz von Leichtbaurobotern (LBR)genutzte Werkzeuge Einzug von kognitiver Systeme auf Basis Künstlicher Intelligenzeinschließlich Neue Arbeitswelten durch Augmented und Virtual RealityHard- und Software« Optimierung des Informationsflusses und Nutzung von Livedaten Verbesserte Ergonomie und User Experience für MitarbeiterInnen Arbeitsort»Platz oder Raum, Adaptive (smarte) Arbeitsräume und Arbeitsplätze durchSelbstanpassung an Beschäftigtean dem Arbeits- Gestaltung individuell flexibler Arbeitsplätze und kognitiverArbeitsumgebungentätigkeiten Bessere ergonomische Arbeitsraum- und Arbeitsplatzgestaltungausgeführt werden« Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Bessere Work-Life-Integration sowie Steigerung der Produktivitätdurch mobiles Arbeiten zuhause und in Co-Working-CenternSeite 27

Überblick zu relevanten Entwicklungsrichtungen (3/5)im Kontext von Digitalisierung und Globalisierung Organisation»Gliedert dieGesamtaufgabe Organisationale Ambidextrie (Gleichzeitigkeit unterschiedlicherOrganisationsmodelle, z. B. Linien, Matrix, Startup) Agile Prinzipien zur Beschleunigung von Prozessen und Projektenund setzt Teil- Starke Zunahme von Projektarbeit in Anzahl und Ausprägungaufgaben in Beziehung« Transparenz mittels echtzeitnaher und ubiquitär verfügbarer Daten Qualifizierung»Eignung Wissen Bedarf an Fachkräften aus den MINT-Berufen (Mathematik,Informatik, Naturwissenschaft, Technik) steigt weiter anund Fertigkeiten Bedarf an Spezialisten (z. B. Data Scientist) und Mitarbeitenden mitAnwendungskompetenz neuer IT-Lösungen (IoT, Embedded Systems)anzuwenden« Zwei grundsätzlich mögliche Ausprägungsszenarien: Polarisierungsszenario (Erosion mittlerer Qualifizierungen) vs. Upgrading des Qualifikationsniveaus über alle Qualifikationen Hoher und stetiger Weiterbildungsbedarf in Unternehmen Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 28

Überblick zu relevanten Entwicklungsrichtungen (4/5)im Kontext von Digitalisierung und Globalisierung Beschäftigung»Menge, Güte undAusprägungsart vonErwerbsarbeit zur Erfüllungvon Arbeitszielen« Führung»Bewusste undzielbezogeneEinflussnahmeauf Menschen« Positive Beschäftigungseffekte durch höhere Wettbewerbsfähigkeit(Mehrproduktion, Kostenreduktion) Auswirkungen neuer digitaler Geschäftsmodelle auf Beschäftigung Neu entstehende IT-affine Berufsbilder und Tätigkeitsprofile Strukturwandel durch Automatisierungsschub und Technologiewandel (z. B. in Richtung Elektromobilität) Direktive und disziplinierende Führung wird durch Stärkungvon Selbstorganisation und Eigenverantwortung ersetzt Hierarchien und Strukturen werden flacher, dadurch wird eineschnelle und intensiveren Kommunikation gestärkt Zunahme an Fachvorgesetzten zur Beherrschbarkeit derzunehmenden Komplexität des Gesamtsystems Führung 4.0 wird stärker auf Coaching und Leadership ausgerichtet Demokratische Prinzipien der Partizipation und Mitbestimmungvom Management vorgelebt Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 29

Überblick zu relevanten Entwicklungsrichtungen (5/5)im Kontext von Digitalisierung und Globalisierung Mensch»Nutzer und Gestaltervon Arbeitssystemen mitgemeinsamen wie auchindividuellen Bedürfnissenund Voraussetzungen« Gesundheit»Ergonomische undgesundheitsförderlicheArbeitsmodelle Fraunhofer IAO, IAT Universität Stuttgart Digitalisierung ist Teil des neuen Life- und Workstyles von Menschen Leistungsfähigkeit und Motivation der MitarbeiterInnen werdendurch Digitalisierung eher positiv beeinflusst Zunehmende Komplexität und Herausforderungen zukünftiger Arbeitwerden im Zusammenspiel von Mensch-Maschine beherrschbar »Automatisierungsszenario« vs. »Werkzeugszenario« es wird nicht ein Bild zukünftiger Arbeit geben Bedeutung »gesunder Arbeit« wird stark zunehmen Körperliche Entlastung bei Zunahme kognitiver Aufgaben Gesundheitliche Gefährdungen können aus Entgrenzung resultierenSeite 30

KompetenzverschiebungenDigitale Kenntnisse werden zunehmend zum Add-on der BasisqualifikationQuelle: IW-Personalpanel, 2014, Anteil der Unternehmen, die eine (deutlich oder etwas) steigende Bedeutung der Kompetenzen für den Großteil ihrer Beschäftigten innerhalb der nächsten 5 bis 10 Jahre erwarten Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 31

Wandel der ArbeitsorganisationDie zunehmende Verbreitung des Internets ermöglicht die Dezentralisierungvon Steuerung und Kontrolle die Automatisierungvon ArbeitsprozessenUnternehmen 4.0Quelle: IW-Personalpanel 2015, Angaben in Prozent Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 32Unternehmen 3.0 die Flexibilisierungder Arbeitsorganisation

Die Folge: Smarter Working kommtFlexibilisierung von Arbeit in Ort, Zeit und StrukturExterne Flexibilisierung und Verlagerungdes unternehmerischen Risikos nach außenExternes CrowdsourcingReferenzpunkt:»Normalunternehmen« rägeZeitarbeitExternes CrowdsourcingMobiles ArbeitenVirtuelle TeamsCo-WorkingRäumliche Dezentralisierungund VirtualisierungQuelle: BMAS, Weißbuch Arbeiten 4.0, 2017; Basis: Fraunhofer IAO Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 33Interne Flexibilisierung

Ziele einer agilen OrganisationWas die Organisationsentwicklung leisten muss Erhöhung derGeschwindigkeitIntensivierung derfrühen Sensitivitätfür schwache SignaleVerbesserung derMotivationWeiterentwicklungder intellektuellenAgilitätVerbesserung derFähigkeit zu zeitnahen ReaktionenSteigerung derAdpationsfähigkeit Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSteigerung derInnovationsfähigkeitin allen BereichenSeite 34Erhöhung der Flexibilitätin Strukturen und Prozessen

Unternehmenskultur im digitalen ZeitalterBeim digital Mindset hapert es am meisten123Kulturelle Challengesund VerhaltenskodexFehlendes Verständnisfür digitale TrendsFehlende personelleRessourcen33%25%24%4Fehlende IT-Infrastrukturen57Fehlende Anpassung derOrganisationsstrukturenFehlende Bereitstellungvon BudgetFehlende interne Ausrichtung(traditionell vs. digital)8Zu starre Geschäftsprozesse9Fehlende Datenbasis13%10Kein Managementsupport13%622%21%21%19%16%Quelle: McKinsey Digital Study: Culture for a digital age, 2016 Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 35

Ambidextrie als ErfolgsrezeptBeidhändigkeit von OrganisationsarchitekturenTRADITIONELLInnovation HubFutureTransportationSystemsAGILAgiles Arbeiten,Pair Programming,digitales WissensnetzwerkGroup ConnectKompetenz-Zentrum für Digitalisierung Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 36

Beispiele: Coworking und CocreationInspirierende Arbeitsumgebungen und Innovationslabore für neues Business Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 37

Voraussetzungen für erfolgreiche agile TransformationGanzheitliche Konzepte und Lösungen als ErfolgsgarantTECHNISCHE UND RÄUMLICHE ENABLERBig DataBusiness rkspacesKünstliche IntelligenzMachine LearningInfrastrukturvernetzungInnovation lungCulturalChangeCrossFunktionalitätFast andOpen InnovationPartnerschaftenStartupsPERSONALE UND ORGANISATORISCHE ENABLER Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 38

Thesen zur Arbeitswelt der ZukunftUnternehmen und Beschäftigte müssen sich den Herausforderungen stellen Hochstandardisierte Aufgaben und Tätigkeiten werden zunehmend durchAlgorithmen und kognitive Systeme ersetzt. Bei Facharbeit und in derSachbearbeitung entsteht ein erhebliches Rationalisierungspotenzial. Der Bedarf an hochqualifiziertem Personal wird weiter zunehmen. Unternehmenund Staat müssen die Aus- und Weiterbildung neu gestalten. Qualifikation fürKomplexitätsbeherrschung wird zu einem zentralen Jobsicherungsfaktor. Fähigkeiten für digitalisierte und komplexe Systemlösungen und Geschäftsmodelle werden verstärkt gefragt sein. Die Art der Interaktion zwischen Mensch und Maschine wird immer smarter. Die Arbeit mit und Nutzung von mobilen Devices und von Augmented Realitywird in vielen Berufen und Branchen zunehmend Einzug halten. Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 39

Thesen zur Arbeitswelt der ZukunftUnternehmen und Beschäftigte müssen sich den Herausforderungen stellen Die Ambidextrie in der Arbeitswelt nimmt zu und Projektstrukturen werdenimmer größeren Raum in unserer Arbeit einnehmen. Flexiblere Arbeitszeitund Jobsharing-Modelle führen zu einer besseren Kapazitätsanpassung imBetrieb und optimierter Work-Life-Balance. In einer immer digitaleren und agileren Arbeitswelt sind die Anforderungen anFührung enorm. Neben dar fachlichen Qualifikation sind zukünftig vor allem auchKommunikations-, Medien- und Methodenkompetenzen erforderlich. Die Arbeit der Zukunft kommt nicht über uns, sondern wir gestalten sie selbst.Deshalb ist es sinnvoll, dazu in Gesellschaft und Unternehmen zu debattieren undmit hoher Verantwortung eigene Beiträge zu leisten. Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 40

»Es ist nicht die stärkste Spezies die überlebt,auch nicht die intelligenteste, es ist diejenige,die sich am ehesten dem Wandel anpassen kann.«Oder noch besser: diesen aktiv gestalten will!Charles DarwinEnglischer Naturforscher(1809-1882) Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 41

KontaktProf. Dr.-Ing. Prof. e. h.Wilhelm BauerInstitutsleiterFraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaftund Organisation IAOFraunhofer IAONobelstraße 1270569 aunhofer.de Fraunhofer IAO, IAT Universität StuttgartSeite 42

Zukunft des Arbeitens . Fraunhofer IAO und IAT der Universität Stuttgart . z. B. Mensch-Roboter-Kooperation in Fabrik und Büro Zunahme von Konzeptions - und Entwicklungstätigkeiten mit einem fachlich