Arbeitspsychologie 4.0: Prävention für die vierte ­industrielle Revolution

Im rasanten Technologiewandel der letzten Jahrzehnte hat ein Thema besondere Bedeutung gewonnen: wie Mensch und Maschine zusammenarbeiten. Selbstfahrende Autos bekommen dabei wohl die meiste Publicity. Industrieroboter, die nicht durch Verbauung und Schutzgitter vom arbeitenden Menschen getrennt werken, sondern ihm etwa Montageteile halten, damit er sie fixieren kann, bekommen nicht ganz so viel Aufmerksamkeit. Dabei sind sie aus Sicht des ArbeitnehmerInnenschutzes mindestens so spannend wie die magischen Google-Mobile. Denn Roboter verändern Arbeitsbedingungen hier und jetzt. Es stellt sich die Frage: Was bleibt für den Menschen übrig, wenn in sich selbst organisierenden Arbeitsbereichen die Steuerung der Maschinen durch Maschinen erfolgt: Nur mehr Kontrolltätigkeiten und Zuarbeiten?

Revolution am Stammtisch?

Der ominöse Begriff Industrie 4.0 impliziert eine vierte Wende in der Industrialisierung. Nachdem die erste industrielle Revolution mit der Erfindung der Dampfmaschine die Unterordnung menschlicher Arbeitsleistung unter maschinelle Prozesse gebracht hat, war aus Revolution Nummer zwei durch elektrische Energie und Fließband die Massenfertigung hervorgegangen. Danach brachte die dritte industrielle Revolution umwälzende Veränderungen durch Automatisierung und Digitalisierung. Die Kommunikation von Maschine zu Maschine und damit weitestgehende Selbststeuerung der Maschinen bringe nun die vierte industrielle Revolution – so die Annahme. Wie die von österreichischen Industriebetrieben getragene „Plattform Industrie 4.0 Österreich“ (2018) erklärt: „Industrie 4.0 wird definiert als Digitalisierung und Vernetzung von gesamten Wertschöpfungsketten und folgt der Mechanisierung, Elektrifizierung und Automatisierung als vierte industrielle Revolution.“

Ergeben noch mehr Digitalisierung und Automatisierung nun wirklich eine Revolution? Eine weniger spektakuläre Sichtweise leitet den Begriff aus dem Zusammentreffen einiger deutscher Forscherinnen bzw. Forscher und Entwickler her: Beim Arbeitstreffen in einem Biergarten habe man nach einem guten Titel gesucht, unter dem sich Forschungsgelder lukrieren ließen. Fest steht, dass unter der Flagge „Industrie 4.0“ bereits einige Milliarden an Forschungsförderung geflossen sind und dass sich der Begriff nur im deutschen Sprachraum verbreitet hat. In anderen Weltgegenden wäre er auch nur schwer nachzuvollziehen. So lassen sich eine zweite und dritte Revolution beispielsweise in Südostasien nicht unterscheiden, da hier die Massenfertigung fast zeitgleich mit der Digitalisierung Einzug hielt. Im englischen Sprachraum werden viele der mit „Industrie 4.0“ gemeinten technologischen Entwicklungen unter dem Begriff „Internet of Things“ zusammengefasst. 

Aus arbeitswissenschaftlicher Sicht ist man sich jedenfalls einig, dass hierbei Arbeitsbedingungen wesentlich verändert werden, wie Winfried Hacker (2016) es beschreibt: „Diese Funktionsteilung ist kein rein technisches Problem, sondern ebenso eine arbeitswissenschaftliche und arbeitspsychologische Aufgabe.“

Arbeit gestalten im Belastungswandel

Die Expertinnen und Experten von „Arbeitspsychologie 4.0“ haben sich nun aufgemacht, um diese Veränderungen aus arbeitswissenschaftlicher Sicht zu bewerten und entsprechende Gestaltungsschritte zu empfehlen. Die „Arbeitsgruppe des AUVA Forum Prävention zur Computerisierung, Digitalisierung, Automatisierung“ – so der volle Name der Arbeitsgruppe – wurde vom Vorsitzenden der „Fachtagung AO Psychologie“ 2017 beauftragt und von der stellvertretenden Vorsitzenden Andrea Blattner (Medicon) gemeinsam mit dem Autor (Health Consult), Sylvia Rothmeier-Kubinecz (AUVA) und anderen ins Leben gerufen. Derzeit umfasst die Gruppe zehn Arbeitspsychologinnen und -psychologen, die teils private Gesundheitsdienstleister (Health Consult, IR&C, Medicon, prevent AT work, Wellcon), teils ArbeitnehmerInnenschutz-Institutionen (AK Wien, AUVA) repräsentieren. 

Erstes Schwerpunktthema der Arbeitsgruppe ist die Abstimmung zwischen Psychologie und Technik bei der Funktionsteilung zwischen Mensch und Maschine. Idealerweise planen dabei Arbeitspsychologie und Technik parallel und vorausschauend (prospektiv) die Funktionsteilung zwischen Technik und Menschen. Wo neue Technik bereits implementiert ist, überprüfen Arbeitspsychologinnen und -psychologen, wie weit Standards von Humankriterien und Ergonomie erfüllt sind, geben entsprechende Gestaltungsempfehlungen und wirken damit präventiv, wie im unten beschriebenen Projekt. 

Eine gemeinsame Gestaltung der Mensch-Technik-Organisations-Schnittstellen ermöglicht die volle Entfaltung der menschlichen Fähigkeiten. So entstehen Arbeitsbedingungen, die den menschlichen Bedürfnissen gerecht werden: Expertise, Denken und Problemlösen werden gefördert, Kapazitäten des Menschen werden frei, und kreatives Potenzial kann voll genutzt werden. Insofern soll das gemeinsame Gestalten von Arbeitsprozessen durch Technikerinnen und Techniker und Psychologinnen und Psychologen Bestlösungen für die geänderten Belastungen im Zuge der neuen Automatisierungsschritte bringen. Die bestehenden Normen und Standards für menschengerechte Arbeitsbedingungen bilden dabei die Basis aller Empfehlungen. 

Dient der Mensch der Maschine oder die Maschine dem Menschen?

Die Gestaltung von Arbeitsprozessen beantwortet zwangsläufig auch ethische Fragen – durch die Schaffung von Fakten. Dient der Mensch der Maschine oder die Maschine dem Menschen? Wir können uns am technisch Machbaren orientieren. Dann konstruieren wir beispielsweise sich selbst steuernde Produktionsprozesse, in denen vom Rohstofflager über Fertigung und Logistik bis zum Versand alle beteiligten Maschinen miteinander kommunizieren – einfach weil es jetzt möglich ist. In der Folge ordnen wir dann alle Aufgabenstellungen, letztendlich auch die Gesamtstrategie, dem optimalen Funktionieren dieses technischen Wunderwerks unter. Oder wir können uns an einer umfassenden Strategie ausrichten, die auch die langfristige Positionierung eines Unternehmens verfolgt und dabei menschenwürdige Gestaltung von Arbeitsbedingungen berücksichtigt. Dieser Strategie entsprechend wäre dann die optimale Produktionslinie zu gestalten – mit aller Technik, die bei der Umsetzung der Gesamtstrategie hilft. In einem „War for Talents“ um allerorts gefragte Facharbeiterinnen bzw. Facharbeiter wird höchstwahrscheinlich diese letztere Version von strategisch geplanter und an Humankriterien orientierter Arbeitsgestaltung reüssieren. 

Wie lassen sich nun Bearbeitungsprozesse menschlichen Bedürfnissen gemäß gestalten? Der Zugang der Arbeitsgruppe ist fachlich fundiert und schon lange vor „Industrie 4.0“ bewährt: Der Analyse von Arbeitsbedingungen mit einem qualitätsgesicherten Erhebungsinstrument folgt die Bewertung durch erfahrene Arbeitspsychologinnen und -psychologen. Daraus leiten sich Gestaltungsempfehlungen ab. Betrachtet werden:

• einzelne Tätigkeiten, die sich durch neue Technik ändern,
• verändertes Umfeld in der Organisation,
• horizontale Schnittstellen (bspw. zu anderen Abteilungen),
• vertikale Schnittstellen (bspw. zur nächsthöheren Hierarchie-Ebene).

Pilotprojekt: Wo bleibt der Mensch beim automatisierten Hochregal?

Diese Vorgehensweise wurde 2017 auch beim ersten Projekt der Gruppe in einem Industriebetrieb angewandt. Die Ergebnisse wurden im Vorjahr präsentiert. 

Ausgangslage des Projekts war die Einführung eines automatisierten Hochregallagers in einem metallverarbeitenden Betrieb, der Tiefziehteile als Zulieferer insbesondere für den Automotiv-Bereich, Medizintechnik, Elektrotechnik und die Baubranche herstellt. Zum Zeitpunkt der Studie arbeiteten dort etwa 400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Im neuen Hochregallager wird die Ware nun von Robotern in einem Regalsystem mit etwa 15 Metern Höhe eingelagert und ausgefasst. Die Steuerung und Verwaltung des Lagers erfolgt voll automatisiert mittels einer eigenen Software. In dem hermetisch abgeriegelten Raum wird der Luft Sauerstoff entzogen, um die Brandgefahr zu minimieren. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter dürfen sich in dieser Atmosphäre nur für beschränkte Zeit aufhalten – was aufgrund der Vollautomatisierung nur für Kontroll- und Wartungsarbeiten notwendig ist. 

Die Tätigkeit der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der Logistik verändert sich dadurch wesentlich. Da im Lager nicht mehr händisch oder mit Stapler gearbeitet wird, konzentrieren sich die Teiltätigkeiten auf die Bedienung der Anlage zur Steuerung des Materialflusses und die Behandlung von Störungen. Mit dem Stapler gefahren werden nur noch die Transporte zur nächsten Abteilung. Zur Analyse dieser Tätigkeiten wurde das Tätigkeitsbewertungssystem Geistige Arbeit (TBS-GA) in der Langform eingesetzt. Wesentliche Fragestellungen bezogen sich auf etwaige Fehlbeanspruchungen sowie auf die Gestaltung der drei Ebenen Mensch-Mensch-Arbeitsteilung (Arbeitsorganisation), Mensch-Rechner-Funktionsteilung und Mensch-Rechner-Interaktion (Software-Dialoggestaltung). Ziel war es, nach dieser Analyse entsprechende Gestaltungsempfehlungen zu geben.

Methodisch wurden zuerst alle Tätigkeiten gemeinsam mit der internen Sicherheitsfachkraft erfasst und beschrieben sowie betriebliche Dokumente analysiert. Danach erfolgten Begehungen mit Beobachtung aller relevanten Arbeitsbereiche und Einzelinterviews mit den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern zu zahlreichen Aspekten ihrer Tätigkeit. Anschließend wurden die Tätigkeiten mittels TBS-GA analysiert und bewertet. Aus dieser Analyse konnten entsprechend der arbeitswissenschaftlichen Theorie – der Handlungs-Regulations-Theorie – Empfehlungen für die Gestaltung von Arbeitsabläufen und Arbeitsorganisation sowie für die Arbeitsplatzausstattung abgeleitet werden. 

Präzise Ergebnisse bringen konkrete Handlungsmöglichkeiten

Die Veränderungen der Tätigkeiten in der Logistik im Zuge der Automatisierung zeigten mehrere positive Aspekte im Sinne nicht (mehr) vorhandener Belastungen. So erwiesen sich die neuen Aufgaben als nicht unterfordernd in Hinblick auf Monotonie und Sättigung. Als mögliche Fehlbeanspruchung ergaben sich eher Überforderungsaspekte durch den höheren Umsatz an Paletten (Zyklushäufigkeit) und daraus resultierende Ermüdung. Die von den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern zu verrichtenden Aufgaben sind nach der Umstellung vollständig und vielfältig. Die am Leitstand notwendigen Arbeiten sind adäquat organisiert. 

Aus den detaillierten Analyse-Ergebnissen konnten viele konkrete Gestaltungsmöglichkeiten aufgezeigt werden, um ergonomischen und kognitiven menschlichen Bedürfnissen gerecht zu werden. Mit Erfüllung dieser Kriterien werden die Arbeitsplätze für die Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer attraktiv. 

Wesentliche Gestaltungsvorschläge bezogen sich auf die Erhöhung bestimmter Aspekte der Durchschaubarkeit, Vorhersehbarkeit und Beeinflussbarkeit. Eine vollständige Darstellung der Ergebnisse findet sich im Journal „Psychologie des Alltagshandelns“ (Rothmeier, Blattner, Brandstätter et. al., 2018). Hier seien einige Beispiele genannt, die zeigen, welche Gestaltungsempfehlungen „Arbeitspsychologie 4.0“ nach Einführung neuer Technik liefern kann:

• Abteilungsübergreifende Schichtübergabe implementieren: Zahlreiche erforderliche Informationen und Spezialwissen können besser geteilt und behalten werden, wenn sie nicht nur als Information in der Software weitergegeben, sondern bei der Schichtübergabe gemeinsam besprochen werden. Wenn sich dabei Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mehrerer Abteilungen austauschen, wird auch die Priorisierung von Aufträgen deutlicher und somit die Ausrichtung am gemeinsamen Gesamtziel einfacher. 
• Planungstafeln als visuelles Medium für Schichtübergaben können dabei zusätzlich unterstützen.
• Die vorhandene Chargen-Nummer zur Nachverfolgung des Bearbeitungsprozesses über einzelne Arbeitsschritte hinaus verwenden: Dadurch wird der „Workflow“, der zeitliche Verlauf einzelner Arbeitsschritte, für alle nachvollziehbar. Erforderliche Eingriffe können besser vorhergesehen werden.
• Einbindung und Verantwortungsübernahme erhöhen: Wo Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in die Planung der aktuellen Abläufe und Prüfung der Ergebnisse einbezogen werden, erhöht sich das Organisationswissen. Prioritäten können schneller erfasst und gelebt werden. Dadurch erhöht sich auch die Frequenz und Qualität von Rückmeldungen, was wiederum die Durchschaubarkeit positiv beeinflusst.
• Ermüdung durch eine klare Kurzpausen-Regelung vorbeugen: Um das Ermüdungsrisiko zu reduzieren, das aus der raschen Wiederholung der einzelnen Verrichtungen (der hohen Zyklushäufigkeit) entsteht, wird die Einführung einer Regelung für Kurzpausen zusätzlich zur Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Mittagspause empfohlen.
• Weitere Empfehlungen wurden für die ergonomische Gestaltung der Software gegeben.

Der Betrieb profitierte von den Ergebnissen des Projekts durch konkrete und umsetzbare präventive Gestaltungsempfehlungen. Die Arbeitsgruppe „Arbeitspsychologie 4.0“ konnte für das Entwerfen und Gestalten von Bearbeitungsprozessen schlussfolgern:

• Das hier eingesetzte Tätigkeitsbewertungssystem (TBS-GA, Langform) ist für die Analyse und Bewertung automatisierter selbststeuernder Anlagen geeignet.
• Aus der Bewertung dieser Ergebnisse durch Expertinnen und Experten entstehen Maßnahmenvorschläge, die ohne hohe Investitionskosten umgesetzt werden können.
• Große Analysetiefe bringt präzise Ergebnisse in den Empfehlungen für die Gestaltung von Arbeitsprozessen.

Als Antwort auf die erste große Frage der Arbeitsgruppe „Für wen bringt ,Industrie 4.0‘ etwas?“ lässt sich festhalten: Digitalisierung, Automatisierung und Computerisierung sind dort positiv, wo eine optimale Abstimmung von Mensch, Technik und Organisation erreicht wird. Bei der Analyse und Gestaltung unterstützen Expertinnen und Experten, die die Auswirkungen auf den Menschen und seine Umwelt bewerten können. Dies sichert nicht nur die Einhaltung von Mindeststandards in Hinblick auf Ergonomie, kognitive Erfordernisse und ArbeitnehmerInnenschutz, sondern schafft auch eine bessere Orientierung an Gesamtzielen des Betriebes und gesunde, attraktive Arbeitsplätze.

LITERATUR

• Hacker, W. (2016): Vernetzte künstliche Intelligenz / Internet der Dinge am deregulierten Arbeitsmarkt: Psychische Arbeitsanforderungen. In: Psychologie des Alltagshandelns, 9 (2), 4–21. Innsbruck: iup Innsbruck University Press
• Plattform Industrie 4.0 Österreich (2018): https://plattformindustrie40.at/ abgerufen am 12.10.2018
• Rothmeier, S., Blattner A., Brandstätter, R. et al. (2018): Eignet sich das Tätigkeitsbewertungssystem zur Analyse von Arbeitsplätzen mit hohem Automatisierungsgrad? Psychometrie der Industrie 4.0. In: Psychologie des Alltagshandelns, 11 (1), 6–24. Innsbruck: iup Innsbruck University Press
• Rudolph, E., Schönfelder, E., Hacker, W. (2017): Tätigkeitsbewertungssystem – Geistige Arbeit (TBS-GA-L). Mattersburg: PT Verlag.
• Ulich, E. (2011): Arbeitspsychologie. Zürich: vdf Hochschulverlag

Zusammenfassung

Die Arbeitsgruppe „Arbeitspsychologie 4.0“ befasst sich mit veränderten Arbeitsbedingungen im Zuge von „Industrie 4.0“. In einem metallverarbeitenden Betrieb wurde ein entsprechendes Pilotprojekt nach Einführung eines automatisierten Hochregallagers durchgeführt – mit detaillierter Analyse und Bewertung der veränderten Tätigkeiten und konkreten Empfehlungen zur menschengerechten Gestaltung. Die Ergebnisse, wurden am AUVA Forum Prävention 2018 präsentiert.