Handlungshilfen im Umgang mit KI und Industrie 4.0

Neue Technologien auf Basis intelligenter Software (inkl. Künstlicher Intelligenz) verändern unsere Arbeit in den Betrieben. Was das für die Praxis bedeutet, erforschte das Projekt „Prävention 4.0“.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat es ­gefördert – es startete im Dezember 2015 und wurde im April 2019 abgeschlossen. Die Projektmitglieder haben Handlungshilfen erarbeitet, die insbesondere kleine und mittlere Unternehmen bei der Einführung von neuen Technologien unterstützen sollen. Katrin Zittlau ist wissenschaftliche Mitarbeiterin im VDSI – Verband für Sicherheit, Gesundheit und Umweltschutz bei der Arbeit sowie selbstständige Arbeits­psychologin und Sicherheits­ingenieurin. In ihrem Beitrag für GIT SICHERHEIT berichtet sie über einige wichtige Ergebnisse des Forschungsprojekts Prävention 4.0.

Der zunehmende Einsatz neuer Technologien (4.0-Technologien) auf Basis intelligenter Software – einschließlich künstlicher Intelligenz (KI) – stellt auch neue Anforderungen an die betrieblichen Akteure. Insbesondere müssen bei Erhalt und Förderung der Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten die technischen und organisatorischen Veränderungen berücksichtigt werden.

Der Fokus des Forschungsprojekts Prävention 4.0 richtete sich dabei auf die Schwerpunkte Sicherheit, Gesundheit, Führung und Kultur sowie Organisation. Ziel der Umsetzungshilfen Arbeit 4.0 ist es, mögliche Wege aufzuzeigen, wie die neuen Technologien und die intelligente Software (inkl. KI) produktiv und gesundheitsgerecht im betrieblichen Kontext eingesetzt werden können.

Die Themen dieser Umsetzungshilfen sind beispielsweise:

• Hersteller- und Unternehmerverantwortung in 4.0-Prozessen
• Gefährdungsbeurteilung 4.0
• Betriebssicherheit und cyber-physische Systeme (CPS)
• Ambient Intelligence, Ambient Assisted Working
• Nutzung von Robotern
• Personenbezogene digitale Ergonomie

Der VDSI hat die Umsetzungshilfen mit erarbeitet und dabei den Schwerpunkt Sicherheit begleitet. Die Umsetzungshilfen wurden am 30. April im Rahmen einer Bundespresskonferenz in Berlin der Öffentlichkeit vorgestellt und sind seitdem über die Internetpräsenz der Offensive Mittelstand oder www.präventive-arbeit40.de zugänglich.

Wie sich die Arbeit verändert
Der zunehmende Einsatz neuer Technologien (4.0-Technologien) auf Basis von intelligenter Software inklusive künstlicher Intelligenz KI beeinflusst viele Bereiche unserer Arbeit und des alltäglichen Lebens. Menschen, Maschinen und Produkte sind durchgängig vernetzt. Die neuen Technologien verbinden Arbeitsmittel miteinander, die ohne dass der Mensch dazwischengeschaltet sein muss, miteinander kommunizieren und agieren („Internet of Things“). Produkte und Prozesse werden von autonomen und selbstlernenden Softwaresystemen (einschließlich KI) gesteuert. Neue Möglichkeiten entstehen durch Robotik, Sensorik, technische Assistenzsysteme, virtual und augmented Reality und additive Fertigungsverfahren.

Smartphones, Datenbrillen und Fitnesstracker werden beispielsweise eingesetzt – sie unterstützen die Nutzer auf vielfältige Art und Weise. Intelligente Software analysiert über Sensoren und manuell eingegebene Daten das Nutzerverhalten sowie die Vitalwerte. Hieraus können beispielsweise Rückschlüsse zur Fitness des Nutzers gezogen werden und Handlungsempfehlungen ausgesprochen werden. Aber auch in der Industrie wird künstliche Intelligenz in Form von Mensch-Roboter-Kollaboration, intelligenter Instandhaltung oder in autonom fahrenden Fahrzeugen eingesetzt.

Es werden immer mehr Daten produziert, die verarbeitet und gespeichert werden und auf die zugegriffen werden kann. Die Basis sind dabei durch Sensorik erhobene Daten (Big Data), die auf vielfältige Art und Weise von KI ausgewertet, analysiert und verwertet werden. Mit diesen Veränderungen sind Chancen und Risiken für die Arbeitswelt verbunden, denen sich die Akteure im Betrieb stellen müssen.

Herausforderungen für Sicherheit und Gesundheit
Neue Technologien auf Basis von intelligenter Software (inkl. KI) werden im Wesentlichen mit dem Ziel eingesetzt, die Produktivität und Effizienz von Unternehmen zu fördern. Dabei muss berücksichtigt werden, dass die Einführung dieser Technologien Auswirkungen auf die Arbeitsbedingungen hat. Eine Reihe wesentlicher Veränderungstendenzen wird diskutiert:

• Die technische Assistenz bietet neue Möglichkeiten, auch für den Arbeits- und Gesundheitsschutz.
• Die Komplexität von Informationen und der Grad der Vernetzung über Betriebsgrenzen hinaus nehmen weiter zu.
• Die Variabilität der Arbeitsbedingungen und die Veränderungsfrequenz nehmen weiter zu.
• Die Notwendigkeit, dass Beschäftigte ihre Kompetenzen und Fähigkeiten kontinuierlich anpassen, steigt.
• Ein orts- und zeitunabhängiges Arbeiten über den Bildschirmarbeitsplatz hinaus nimmt weiter zu.

Vor dem Hintergrund der Einführung neuer Technologien auf Basis von KI werden in erster Linie körperliche und kognitive Entlastungen der Beschäftigten gesehen. Exoskelette und Datenbrillen helfen den Beschäftigten, Schwächen auszugleichen. Gleichzeitig werden zunehmende psychische Belastungen diskutiert. Die intelligente Software kann zum Beispiel als restriktiv und kontrollierend empfunden werden, eine unüberschaubare Komplexität an Informationen bedeuten sowie zu einem Verlust an Handlungsautonomie und -kompetenz führen. Zudem müssen Betriebssicherheit autonom agierender Arbeitsmittel und Cybersicherheit mit betrachtet werden.

Digitale PSA
Software 4.0 inklusive künstlicher Intelligenz kann in Persönlicher Schutzausrüstung (PSA) integriert sein und neue Formen der Nutzung ermöglichen. Diese können beispielsweise sein (Quelle: Umsetzungshilfe 3.4.1 „Digitale Persönliche Schutzausrüstung (PSA)“):

• Die Nutzer und die Führungskraft auf schädigende Umgebungseinflüsse hinweisen, bevor diese zur Gefährdung werden (Prävention).
• In stark belastenden Arbeitssituationen die Nutzer und Führungskräfte über den körperlichen Zustand informieren, bevor Grenzwerte überschritten werden und bei Bedarf einen Notfall melden (Monitoring).
• Im Zusammenspiel mit geeigneter Organisations-Software 4.0 (inkl. KI) sicherstellen, dass bestimmte Bereiche (wie etwa Räume) nur mit PSA zugänglich sind.
• Informationen darüber liefern, wo die PSA gelagert ist, ob sie geprüft wurde, ob und wie lange sie im Einsatz ist, von wem sie getragen wurde, wann und wie lange sie genutzt wurde.
• Bewegungsprofile über die Nutzer liefern.

Daraus ergeben sich Chancen für die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten, die beispielsweise in der früheren Erkennung von Gefährdungen, der schnelleren und sichereren Signalisierung von Notfallsituationen, der Überwachung der bestimmungsgemäßen Nutzung von PSA und dem Vorhandensein von Informationen über den Zustand oder zukünftigen Zustand der PSA liegen.

Nachteilig ist jedoch die Möglichkeit der Überwachung der Nutzer, die zusätzliche Gefährdung bei Ausfall der Technik, der Verlust der Intuition der Beschäftigten oder ein etwaiger höherer Kostenfaktor.

Daher sollte grundsätzlich die Sinnhaftigkeit der Nutzung neuer digitaler Möglichkeiten von PSA geprüft sowie Chancen und Risiken abgewogen werden. Zusätzliche Gefährdungen müssen in der Gefährdungsbeurteilung berücksichtigt werden. Zudem sind folgende zwei Aspekte bei der Nutzung digitaler PSA von entscheidender Bedeutung:

• Die Frage der Datenerhebung, -nutzung und des Zugriffs darauf muss geklärt und festgelegt werden (Datensicherheit und Datenschutz).
• Verantwortungs- und Haftungsfragen zwischen Unternehmer und Hersteller müssen geregelt sein.

Fazit
Die Nutzung neuer Technologien auf der Basis von intelligenter Software (inkl. KI) bietet Chancen und Risiken für die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten im Betrieb. Daher ist es von wesentlicher Bedeutung, die Beschaffung solcher Technologien und den damit verknüpften Nutzen sorgfältig zu prüfen sowie die Einführung klug zu begleiten.

Entscheidend ist es, die Auswirkungen auf die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten vor der Einführung, Entwicklung oder Beschaffung neuer Technologien auf Basis von künstlicher Intelligenz zu berücksichtigen. Maßnahmen müssen frühzeitig in die Planung und Konzeption von intelligenter Software integriert werden.

Die im Projekt Prävention 4.0 erarbeiteten und von der Offensive Mittelstand veröffentlichten Umsetzungshilfen sind dabei ein wichtiges Instrument die Einführung und Anwendung von neuen Technologien im Betrieb zu begleiten, ohne dabei die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten aus dem Auge zu verlieren.