Forschung am Fortschrittskolleg "Gestaltung von flexiblen Arbeitswelten – Menschen-zentrierte Nutzung von Cyber-Physical Systems in Industrie 4.0"

Industrie 4.0 kann nur gemeinsam mit den Beschäftigten gelingen

Sugeeth Gopinathan und Christoph Fischer arbeiten an einem Roboter.
Sugeeth Gopinathan und Christoph Fischer sind zwei der Nachwuchswissenschaftler, die sich am Fortschrittskolleg mit der Industrie 4.0 beschäftigen. (Bild: Ministerium für Kultur und Wissenschaft)

Die Maschine lernt schnell. Geräuschlos gleitet der Arm des Roboters durch die Luft. Sugeeth Gopinathan führt ihn von links nach rechts und von oben nach unten. Der Doktorand zeigt dem Roboter die Umgebung. Nach nur wenigen Minuten hat die Maschine begriffen, wo welcher Gegenstand steht. Sie stoppt jetzt automatisch, sobald sie sich einem der Hindernisse nähert. Faszinierend und ein wenig beängstigend zugleich - ähnliche Gefühle dürfte der zunehmende Einsatz von Robotern in der Industrie auch bei vielen Facharbeiterinnen und Facharbeitern auslösen. Maschinen übernehmen schwere oder eintönige Aufgaben. Das entlastet die Beschäftigten und fördert zugleich die Angst vor dem eigenen Kompetenzverlust.

Hier setzt das Fortschrittskolleg "Gestaltung von flexiblen Arbeitswelten – Menschen-zentrierte Nutzung von Cyber-Physical Systems in Industrie 4.0" an, das gemeinsam von den Universitäten Paderborn und Bielefeld organisiert wird. "Wir entwickeln Roboter, die sehr eng mit Menschen zusammenarbeiten. Sie sollen die Beschäftigten unterstützen", sagt Sugeeth Gopinathan. Die Herausforderung sei dabei weniger der Roboter als vielmehr der Mensch. "Maschinen sind stabile Systeme, aber Menschen sind dynamisch", sagt der 27-Jährige. Sie unterscheiden sich in Größe und Kraft. Es gibt Rechtshänder und Linkshänder. All das muss der Doktorand bei seiner Arbeit berücksichtigen. Hinzu kommt, dass sich gerade in kleineren Betrieben die Produktionsabläufe häufig ändern. Roboter müssen flexibel und leicht zu bedienen sein. Ein Facharbeiter oder eine Facharbeiterin muss in der Lage sein, sie neu zu programmieren.

Schon in wenigen Jahren werden Roboter in allen Bereichen der Industrie zu finden sein, da ist sich Sugeeth Gopinathan sicher. Die Sorge, dass dadurch Stellen verloren gehen, teilt der Doktorand jedoch nicht. "Die gleiche Angst gab es auch, als die ersten Computer auf den Markt kamen", sagt er. "Wir werden künftig mehr Menschen brauchen, die diese Roboter programmieren." Die Beschäftigten müssten allerdings bereit sein, sich fortzubilden und neue Aufgaben zu übernehmen.

Integration von Mitarbeiterin wichtiger Faktor

Um diese Herausforderung zu meistern, arbeiten im Fortschrittskolleg Ingenieure wie Sugeeth Gopinathan mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus der Elektrotechnik, der Informatik, der Psychologie, der Soziologie, der Pädagogik und der Ökonomie zusammen. Ein interdisziplinäres Team, zu dem auch Christoph Fischer gehört. Der 32-jährige Pädagoge beschäftigt sich mit den Themen Arbeitspsychologie und betriebliche Weiterbildung. "Das Wichtigste ist, die Beschäftigten mitzunehmen", sagt er. Wie das gelingt? Laut Christoph Fischer durch eine positiv wahrgenommene Lernkultur in den Unternehmen, die jeden einzelnen Mitarbeiter und jede einzelne Mitarbeiterin dabei unterstützt, sich weiterzuentwickeln. Der Doktorand prüft seine Theorien regelmäßig an der Praxis. Er diskutiert seine Überlegungen mit einer Betriebsrätin aus der Region und arbeitet mit der IG Metall zusammen. Demnächst steht eine Befragung von Beschäftigten zu deren Sichtweise auf Industrie 4.0 an. 

Die beiden Nachwuchswissenschaftler Christoph Fischer und Sugeeth Gopinathan könnten kaum unterschiedlicher sein. Der eine ist am oberbayerischen Chiemsee geboren. Er hat einen Magister in Pädagogik, Psychologie und Rechtswissenschaften und promoviert nun an der Uni Paderborn. Der andere ist studierter Maschinenbauingenieur. Er hat seinen Bachelor in seiner Heimatstadt Trivandrum im Süden Indiens gemacht. Mit 23 kam er nach Deutschland, um an der TU Dortmund "Automation und Robotics" zu studieren. Heute lebt er in Bielefeld. Doch so verschieden die beiden auch sein mögen, sie verfolgen ein gemeinsames Ziel: Sie wollen mit ihrer Forschungsarbeit dazu beitragen, den Übergang zur Industrie 4.0 erfolgreich zu gestalten.