Vernetzt, digital, sicher?

Unter „Industrie 4.0“ versteht man einfach ausgedrückt den Übergang von der analogen in die digitale Welt. Diesen Vorgang bezeichnet man als digitale Transformation, mit dem Ziel, Maschinen, Produkte und Produktionssysteme zu vernetzen, um auf Kundenwunsch zeitnah individuelle Produkte herzustellen. Diese Maschinen fertigen und transportieren weitgehend selbstständig und führen eigenständig Selbstdiagnose durch.

Die Fabrik der Zukunft ist durch eine zunehmend intensivere Digitalisierung und verstärkte Vernetzung der Produktion, Maschinen, Prozessen, Daten, Menschen und Objekten gekennzeichnet. Sie wird zukünftig nachhaltig die gewohnten Arbeitsweisen der Beschäftigten so verändern, dass sie vermehrt mit „intelligenten“ Produktionsmitteln bzw. Maschinen zusammenarbeiten. Industrie 4.0 verändert massiv die bisherigen Arbeitsweisen. Darüber hinaus wird es Veränderungen in der Arbeitszeit, beim Arbeitsort und bei der Beschäftigung geben.

Arbeiten 4.0

Das Arbeiten in der Industrie 4.0-Umgebung – teilweise auch als Arbeiten 4.0 bezeichnet – wirft viele Fragen zur Arbeitswelt von morgen auf. Diese betreffen die zukünftige Ausgestaltung von Tätigkeitsfeldern, Regelungen und Instrumenten. Derzeit stehen die Berufsgenossenschaften an der Schwelle zu „Arbeiten 4.0“ – und damit vor bedeutenden Herausforderungen. Dazu zählen vor allem:

• der technologische Fortschritt, der sich in der zunehmenden Digitalisierung, Flexibilisierung und Vernetzung sozialer und wirtschaftlicher Prozesse äußert,

• der demografische Wandel und seine Folgen für die Präventionsarbeit,

• der gesellschaftliche Wandel mit der Forderung nach mehr Transparenz, Mitbestimmung und Teilhabe (Inklusion).

So können innovative Fertigungstechniken und Arbeitsmethoden neue Unfallrisiken oder Gesundheitsbelastungen zur Folge haben. Beispielhaft sei die Vielzahl neuer Verfahren und Einsatzbereiche für bekannte und neue, bislang unzureichend untersuchte Gefahrstoffe genannt. Bei ihnen entstehen die Risiken vor allem durch komplexe Mischexpositionen im Niedrigdosisbereich. In diesem Kontext sind Gefahrstoffbelastungen durch den Einsatz von 3-D-Druckern zu erwähnen. Weitere Beispiele sind Sicherheitsrisiken/Gesundheitsrisiken durch

• kollaborierende Roboter,

• physische Belastung durch mobile Arbeit und psychische Belastungen durch Informationsüberflutung sowie

• Probleme der Datensicherheit in digitalisierten, vernetzten Arbeitssystemen.

Durch die Dynamisierung und Digitalisierung der Arbeitswelt ergeben sich auch für die Berufsgenossenschaften und Unfallkassen neue Herausforderungen. Auch wenn bislang keine Unfälle oder Gesundheitsschädigungen in direktem Zusammenhang mit den neuen Technologienbekannt sind, müssen sich Unternehmen und Sicherheitsfachkräfte usw. schon heute mit dem Thema Arbeiten 4.0 präventiv auseinandersetzen.

Schöne neue (Arbeits-)Welt

In der neuen Arbeitswelt werden zunehmend Industrieroboter „Cobots (Kollaborierende Roboter)“ eingesetzt und arbeiten Hand in Hand mit den Beschäftigten. Ziel muss es sein, diese Maschinen/Systeme so auszulegen, dass die Beschäftigten bei ihrer zunehmend komplexeren Arbeit, in einem möglichst ergonomisch gestalteten Arbeitsumfeld, optimal geschützt werden. Aufgrund der unterschiedlichen Ausprägung der verwendeten Technologien in den einzelnen Industriezweigen wird die Industrie 4.0 nicht einheitlich umgesetzt.

Aufgaben von Servicetechnikern

Der Schlüsselfaktor in der digitalisierten Welt ist eine bestmögliche Verfügbarkeit und zugleich höchste Leistungsfähigkeit solcher Maschinen/Systeme. Präventive und reaktive Servicemaßnahmen sind unabdingbar, um Industrie-4.0-Prozesse aufrechtzuerhalten. So werden sich vermutlich die Anforderungen an Servicetechniker grundlegend ändern. In der Industrie-4.0-Umgebung müssen sie universell und hoch qualifiziert ausgebildet sein und störungsbezogen sehr schnell die geeigneten Maßnahmen mit Unterstützung von Assistenzsystemen (z. B. Datenbrillen, Tablets usw.) ergreifen, um präventiv eine Störung des Produktionsprozesses zu verhindern.

Servicetechniker werden sich mutmaßlich mit hochkomplexen Handlungsfeldern konfrontiert sehen und eventuell einer stärkeren psychischen Belastung ausgesetzt sein. Bei der Interaktion zwischen autonomen technischen Systemen und Servicetechniker sind Anforderungen an die funktionale Sicherheit (sichere Steuerungssysteme/Prozesssysteme) und an die ergonomische Gestaltung der Mensch-Maschinen-Schnittstelle von Bedeutung. Um die komplexen und sich vermutlich oft ändernden Tätigkeiten in der Industrie-4.0-Welt bewältigen zu können, müssen Servicetechniker nicht nur hoch qualifiziert sein, sondern sich auch lebenslang fortbilden, um die notwendigen Kompetenzen zu erlangen und dauerhaft zu erhalten. Die sich daraus ergebende erhöhte Leistungsdichte muss durch präventive Maßnahmen in einer dynamisierten Gefährdungsbeurteilung berücksichtigt werden.

Diese weitreichenden Veränderungen bergen zugleich Chancen und Risiken für Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer. Zudem stellen sie das soziale Sicherungssystem auf die Probe. Die neuen Technologien bieten beispielsweise die Möglichkeit, physische Belastungen für die Beschäftigten abzusenken oder besonders gefährliche Tätigkeiten durch autonome Systeme zu ersetzen. Dagegen können durch die Flexibilisierung der Arbeit, Fremdsteuerung und Überwachung psychische Belastungen zunehmen.

Sicherheit in der Informationstechnik (IT-Security)

Im vergangenen Jahr kursierten Schlagzeilen wie „Cyberangriffe auf die Universität Gießen“ und „Angriff auf die Kommunen Frankfurt und Marburg“ in den Medien. Sie machten deutlich, dass die Sicherheit in der Informationstechnik hoch aktuell ist. Bisher war IT-Security auf der Maschinenebene wenig problematisch, da der Automatisierungsgrad von Maschinen und Anlagen zwar stieg, eine Vernetzung unterschiedlicher Produktionsanlagen aber nur sukzessive erfolgte.

Um die Ziele von Industrie 4.0 vollständig zu erreichen, müssen Maschinen über Schnittstellen künftig beliebig miteinander konfiguriert werden. Außerdem werden einzelne Maschinen und komplette Fertigungsstraßen nicht nur innerhalb einer Fertigungsstätte, sondern auch zwischen weit auseinanderliegenden Fertigungsstandorten miteinander verbunden. Die wachsende Anzahl dieser Verbindungen/Schnittstellen, die Komplexität weit verteilter Netzwerke und die Integration unterschiedlicher Technologien erhöhen die Flexibilität.

Gleichzeitig steigt das Risiko neuer, vorsätzlicher bzw. krimineller Manipulationsmöglichkeiten von außen. Diese Manipulationen können nicht nur Auswirkungen auf die Verfügbarkeit der Systeme haben, sondern auch schwerwiegende Konsequenzen für die Maschinensicherheit haben. Aus Security-relevanten Bedrohungen können Risiken für die Safety (Sicherheit) werden, wenn z. B. sicherheitsrelevante Stromkreise manipuliert werden. Um derartige Manipulationen und Eingriffe verhindern zu können, muss die IT-Security immer wieder neu bewertet werden.

Transformation verändert die Arbeitsschritte

Der Wandel („Transformation“) verändert nacheinander die Arbeitsschritte, die Unternehmensführung und hat Auswirkungen auf die Betriebsorganisation. Veränderte und neue Gefährdungen und Belastungen müssen rechtzeitig erkannt und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden und sollten aus Sicht des Arbeitsschutzes möglichst frühzeitig begleitet und gestaltet werden. Nur so lassen sich rechtzeitig veränderte Gefährdungen erkennen und geeignete Maßnahmen ergreifen.

Dynamische Risikobeurteilung/Gefährdungsbeurteilung

Risiken können auch durch die Wechselwirkung zwischen neuen Technologien und Beschäftigten im Arbeitsprozess entstehen. Die daraus resultierenden Gefährdungen müssen in einer Gefährdungsbeurteilung die Arbeitsbedingungen des gesamten 4.0-Prozesses

• berücksichtigen,

• frühzeitig ansetzen sowie

• kontinuierlich und vollständig erfolgen(dynamische Gefährdungsbeurteilung).

Hier müssen vorausschauend die notwendigen Handlungsfelder wie z. B. die Störungsbeseitigung oder Not- und Störfälle analysiert und die erforderlichen Maßnahmen festgelegt werden. Dabei sind die positiven und negativen Einwirkungen auf den Menschen zu analysieren, zu beurteilen und die durchgeführten Maßnahmen vorausschauend zu berücksichtigen.

Handlungsfelder für Prävention

Es entstehen neue Chancen und Herausforderungen für die Prävention von Unfällen, Berufskrankheiten und arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren. Ihr Ziel ist es, Chancen und Risiken frühzeitig zu erkennen und geeignete Maßnahmen zu entwickeln, die den Unternehmen die Bewältigung des Wandels erleichtern.

Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten müssen immer im Mittelpunkt stehen und gelebt werden. Die neuen Arbeitsprozesse müssen zudem sicher und menschengerecht gestaltet werden. Chancen und Herausforderungen von Industrie 4.0 für die Prävention sind ganzheitlich und interdisziplinär zu betrachten.

Erste Schritte

Eine Arbeitsgruppe der BG ETEM versucht durch Beobachtungen und Befragungen in den Mitgliedsbetrieben herauszufinden, welche Entwicklungen in der Industrie-4.0-Arbeitswelt für die zukünftige Prävention eine besondere Rolle spielen. Sie will auch klären, welche geeigneten Maßnahmen notwendig sind. In welcher Ausprägung und mit welcher Dynamik sich die Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Arbeitsplätze auswirken wird, lässt sich derzeit noch nicht eindeutig sagen.

Fazit

Der rasante Wandel der Digitalisierung der Arbeitswelt kann zu neuen oder veränderten Gefährdungen sowie zu gefahrbringenden Situationen führen. Gleichzeitig entstehen neue Chancen für Betriebe und Beschäftigte, um den Arbeits- und Gesundheitsschutz der Beschäftigten zu verbessern. Intelligente Technologien können helfen, Arbeitsunfälle, Berufskrankheiten und arbeitsbedingte Gesundheitsgefahren zu verhüten, wenn die Grundprinzipien der Prävention eingehalten werden.

Alexander Appel, Klaus-Dieter Becker