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Automatisierung: Die Zukunft in der Arbeitswelt?


Roboter Industrie 4.0

Seit einigen Jahren sind Begriffe wie Industrie 4.0, Automatisierung oder Arbeit 4.0 keine Zukunftsmusik, sondern halten schrittweise Einzug in den Arbeitsalltag vieler Branchen, nicht zuletzt auch in der Gebäudereinigung. Für den 1999 in Berlin gegründeten Digitalverbands Deutschland Bitkom steht der Begriff Industrie 4.0 für die vierte industrielle Revolution, einer neuen Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten. Dieser Zyklus geht zunehmend auf individuelle Kundenwünsche ein und beinhaltet den gesamten Prozess von der Idee bis hin zum ausgelieferten Produkt beim Endkunden, sowie der damit verbundenen Dienstleitung und dem Recycling.

Dabei spielt die Verfügbarkeit relevanter Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten die größte Rolle. Aus den gewonnen Daten können dann dynamische und selbst organisierende  Wertschöpfungsnetzwerke entstehen.  

Dieser technologische Fortschritt wird die Arbeitswelt verändern. Aus Sicht der Plattform Industrie 4.0, einem Zusammenschluss von zahlreichen Akteuren aus Politik, Wirtschaft und Verbänden organsiert durch das Bundeswirtschaftsministerium sowie dem Bundesministerium für Bildung und Forschung in Zusammenarbeit mit Gewerkschaften und Firmen, eröffnet diese Entwicklung neue Chancen bei der Arbeitsorganisation und verändern die Anforderungen an Beschäftigte.

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Fassadenreinigungsroboter Franhofer IFF

Innovationstreiber wird hierbei der Mensch sein, der neue Innovationen, Produkte und Dienstleistungen schafft. Die grundlegende Veränderung liege in der Art und Weis der Produktion von Produkten und der Konzeption sowie Umsetzung von Dienstleistungen. Ein wichtiger Wegbereiter der Industrie 4.0 ist eine vielfältige Weiterbildung der Mitarbeiter.

 

Robotisierung der Arbeitswelt

 

Die mit Industrie 4.0 einhergehenden Automatisierung wird den Arbeitsmarkt in den nächsten Jahren stark verändern. Zu diesem Ergebnis kommt einer volkswirtschaftlichen Analyse der ING-DiBa aus dem Jahre 2015. Roboter werden demnach verstärkt den Menschen als Arbeitskraft ersetzten oder sich einen Arbeitsplatz mit ihm teilen. Demnach seien 18,3 Millionen Arbeitsplätze in Deutschland innerhalb der nächsten zehn bis 20 Jahren durch die „Robotisierung“ bedroht. "Dieser gravierende Wandel wird gewaltige Spuren auf dem Arbeitsmarkt hinterlassen und ein hohes Maß an Flexibilität und Anpassungsfähigkeit von den Arbeitnehmern erfordern", erläutert Carsten Brzeski, Chefvolkswirt der ING-DiBa.

 

Berufe, die eine Spezialisierung oder Expertenwissen erfordern, seien wenig von der Automatisierung betroffen, genauso wie Akademiker in wissenschaftlichen und kreativen Berufen. Im Gegensatz dazu seien Tätigkeiten mit einem hohen Anteil an administrativen Aufgaben wie bspw. Büro- und Sekretariatskräfte von dem Wandel betroffen wie Hilfskräfte in der Reinigung. Die Studie geht bei einer fortschreitenden Automatisierung von einem Wegfall von rund 1,1 Millionen Arbeitsplätzen im Bereich der Reinigungshilfskräfte aus.

 

Die Automatisierung der Arbeitswelt bringt einen erhöhten Einsatz von Robotern mit sich. Diese können an gemeinsamen Arbeitsplätzen mit Menschen wie bspw. in der Automobilindustrie zusammenarbeiten, kochen oder Reinigungsaufgaben erledigen. Bereits vielfach in deutschen Haushalten im Einsatz sind Staubsauger-Roboter oder Rasenmäher-Roboter.

 

Konsequenzen der Automatisierung

 

ING-DiBa hat basierend auf einer wissenschaftlichen Studie über den amerikanischen Arbeitsmarkt des Ökonomen Carl Benedikt Frey und des Ingenieur Michael Osborne aus dem Jahre 2013 anhand der Beschäftigungsstatistik der Bundesagentur für Arbeit nach der Klassifikation der Berufe (KldB 2010) den deutschen Arbeitsmarkt untersucht. Von den 30,9 Millionen in dieser Studie berücksichtigten sozialversicherungspflichtig und geringfügig Beschäftigten sind demnach 18,3 Millionen Arbeitsplätze, bzw. 59%, in ihrer jetzigen Form von der fortschreitenden Technologisierung in Deutschland bedroht.

 

In der amerikanischen Studie wurde die Wahrscheinlichkeit untersucht nach der verschiedene bestehende Berufe in einer mehr oder weniger nahen Zukunft von Robotern und Maschinen ersetzt werden. Die Untersuchungen basierten auf einer Analyse der wissenschaftlichen und technologischen Fortschritte auf dem Gebiet der Automatisierung, um zu prüfen, inwiefern die Gesellschaft von diesen technologischen Entwicklungen beeinflusst wird. Auf Grundlage von 702 Berufen prognostizieren die Wissenschaftler, dass 47% der Arbeitsplätze mit hoher Wahrscheinlichkeit robotisiert werden. Zudem stellte die Studie fest, dass eine starke negative Beziehung zwischen Löhnen, dem Bildungsstand und der Wahrscheinlichkeit, durch einen Computer ersetzt zu werden, geben wird.

 

Der Übergang zu mehr Automatisierung in der Fertigung und Dienstleistung wird sich schleichend vollziehen. In einigen Bereichen hat dieser Übergang schon begonnen. Einige Industriebereiche sind schon jetzt vollvernetzt und werden fast vollständig von Robotern geführt. Für die vollständige Automatisierung vieler Bereiche ist allerdings noch eine lange Entwicklungsphase nötig. Einige Entwicklungen, wie z.B. der Kochroboter, sind für den Massenmarkt noch zu teuer, als dass die flächenmäßig eingesetzt werden könnten.

 

Automatisierung im Gebäudereinigerhandwerk

 

Seit vielen Jahren beschäftigt sich das Fraunhofer IPA mit der Entwicklung relevanter Reinigungsrobotik. Bisher werden viele Reinigungsaufgaben, obwohl monoton und wiederkehrend, noch immer manuell durchgeführt. Der Einsatz von Maschinen erfolgt typsicherweise durch die Steuerung von Menschen. Dies erfordert einen Einarbeitungs- und Bedienungsaufwand, der sich durch hohe Personalkosten bemerkbar macht. Die besonders hohe Personalfluktuation im Reinigungsgewerbe erfordert ständig neue Einarbeitungszeiten.

 

Nicht nur die zunehmende Komplexität von modernen Anlagen und Gebäuden sowie die zunehmend schwere Erreichbarkeit von zu reinigenden Bereichen erfordern eine Automatisierung in der Reinigung, sondern auch industrielle Umgebungen oder Reinigungsgeräte, die für den Menschen eine Gefährdung darstellen. Ein Beispiel für gelungene Roboter-Entwicklung sind verschiedene Konzepte für Kletterroboter zur Fenster- und Fassadenreinigung.

 

Scheibenreinigung via Roboter

 

Das von Procter & Gamble beauftragten Projektes beinhaltete die Entwicklung eines von einem Menschen tragbaren Roboters, der autonom einzelne Fensterscheiben reinigt. Die primären Herausforderungen lagen darin, einen Mechanismus für die sichere Bewegung auf dem glatten und senkrechten Untergrund der Fensterscheibe zu entwickeln.

 

Mit Hilfe des Reinigungsroboters RACCOON reduziert sich die Tätigkeit zum Fensterputzen darauf das Gerät auf die Scheibe zu setzten, „Start“ zu drücken und es nach der Beendigung des Reinigungsvorganges wieder abzunehmen. Die Steuerung sowie die Energieversorgung sind in den Roboter integriert und machen ihn somit autonom, da keine Versorgungsleitung benötigt wird.

 

Nächtliche Büroreinigung ohne Menschen

 

Im Projekt »Plug & Play für Automatisierungssysteme« (AutoPnP) beschäftigte sich das Fraunhofer IPA mit der Entwicklung von Lösungen, um Serviceroboter für die Reinigung von Bürogebäuden einsetzen zu können. Dafür wurden Softwarefunktionen für die Schmutzerkennung, die zielgerichtete Bodenreinigung sowie das automatische Leeren von Papierkörben entwickelt.


Im Projekt »BakeR« werden Serviceroboter-Technologien für Reinigungsroboter weiterentwickelt. Gefördert wir die Entwicklung vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der Hightech-Strategie 2020. Mithilfe der im Projekt weiterentwickelten Serviceroboter-Technologien sollen die Rentabilität und Flexibilität von Reinigungsrobotern deutlich verbessert werden. Der entwickelte Reinigungsroboter soll im Kontext der automatisierten Büroreinigung getestet werden, bei der er über Nacht die Böden reinigt und Papierkörbe leert, wohingegen das Personal die nicht sinnvoll automatisierbaren Arbeiten übernimmt. Verschmutzungen, die der Roboter nicht selbst entfernen kann, sollen in einer Grundrisskarte protokolliert und am nächsten Morgen vom Reinigungspersonal entfernt werden.


Beim Reinigungsdienstleister Dussmann in Berlin fanden bereits Anwendertests statt, die die Umsetzbarkeit solcher Reinigungsanwendungen mit dem heutigen Stand der Technik erfolgreich zeigten, so berichtet Richard Bormann, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme. Für professionelle Reinigungsdienstleister wie Dussmann ergibt sich durch die positiven Tests das Potenzial, diese Technologie mit entsprechend zugeschnittenen Robotersystemen in einigen Jahren wirtschaftlich zu nutzen.

 

Diese Projekte sind ein großer Schritt zur Automatisierung in der Gebäudereinigung, da bei der professionellen Gebäudereinigung 70 Prozent der Arbeiten darauf entfallen, Böden sauber zu machen und Abfälle zu entsorgen.

 

Automatisierte Fassadenreinigung in der Entwicklung und Anwendung

 

Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb- und Automatisierung IFF forscht ebenfalls an der Weiterentwicklung von vollautomatischen Robotersystemen. Der entwickelte Fassadenreinigungsroboter SIRIUS ist der weltweit erste für Hochhausfassaden, der alle erforderlichen Komponenten wie Robotertechnik, Reinigungstechnik, Absturzsicherung und Medienversorgung in einem Komplettsystem vereint. Dabei benötigt er keine fassadenseitigen Vorrichtungen wie bspw. Führungsschienen. Dennoch ist er auch bei Windstärken arbeitsfähig, die eine manuelle Reinigung aus sicherheitstechnischen Gründen verbieten.

 

Roboter-Reinigung seit 20 Jahren


Bereits seit 1997 im Einsatz ist das weltweit erste vollautomatische Reinigungssystem, ebenfalls vom Fraunhofer IFF entwickelt, für gewölbte Glashallen auf dem Glasdach der Leipziger Messe. Die gewölbte Glashalle ist 243 Meter lang, 80 Meter breit und am Scheitelpunkt 28 Meter hoch. 25.000 m² groß ist die Glasfläche, die regelmäßig gereinigt werden muss, damit die Transparenz und der lichtdurchflutete Charakter erhalten bleiben.

 

Die Bedienung der Anlage erfolgt durch den Hallenwart. Weiteres Personal wird nicht benötigt. Auf dem Scheitelpunkt des Daches verfährt ein Wagen, welcher die Roboter positioniert und mit zwei seitlichen Aufzügen auf dem Glas absetzt bzw. nach durchgeführter Reinigung wiederaufnimmt. Die Reinigung selbst erfolgt während der Abwärtsbewegung der Roboter. Sie werden jeweils über zwei Sicherungsseile navigiert, über die sie mit dem Dachwagen verbunden sind. Die Glasscheiben werden mit Walzenbürsten sowie ausfahrbaren und schwenkbaren Tellerbürsten gereinigt. So können auch die hinter den Scheibenhalterungen liegenden Bereiche erreicht werden. Gereinigt wird ausschließlich mit warmem und klarem Wasser – ohne Reinigungsmittel.

 

Die Anwendungsbespiele für Automatisierung zeigen, dass die Entwicklung in diesem Bereich immer weiter voranschreitet und stützen damit die Aussagen der Studien zu den zukünftigen Veränderungen in der Arbeitswelt. Unternehmen sollten daher die aktuellen Entwicklungen und Trends beobachten, um sich rechtzeitig auf neue Technologien und deren Anwendung einstellen zu können. Die Nutzung der Automatisierung sowie die ständige Weiterbildung der Mitarbeiter eines Handwerksbetriebs stellen gegenüber dem Kunden einen Mehrwert dar, der in der Dienstleistungsbranche unerlässlich ist, um im Wettbewerb zu bestehen.


Fotos:
Industrie 4.0  © Pixabay
Fassadenroboter im Einsatz  © Fraunhofer IFF

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