Künstliche Intelligenz (KI) und Arbeit (eBook)

Leitfaden zur soziotechnischen Gestaltung von KI-Systemen

Sascha Stowasser (Herausgeber)

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2023 | 1. Auflage
XVI, 226 Seiten
Springer Vieweg (Verlag)
978-3-662-67912-8 (ISBN)

Infos

Dies ist ein Handbuch für Unternehmen, Verbände und Beratungsgesellschaften, die die Potenziale von KI-Systemen in kleinen und mittleren Unternehmen erschließen wollen. Wie muss KI in Unternehmen eingeführt werden, um die Potenziale von KI gleichermaßen für Unternehmen und Beschäftigte zu nutzen? Im Buch geht es um die Frage, wie man KI-gestützte Arbeitssysteme so gestalten kann, dass sie den Anforderungen seitens der Technik, der Organisation und der Beschäftigten gerecht werden. Das Handbuch bietet praxisnahe Vorgehensweisen, die den aktuellen Stand der Wissenschaft mit Erfahrungen aus der betrieblichen Praxis verbinden. Der Leser erhält wertvolle Tipps und Strategien für die Zukunft der Arbeit. Ein Muss für alle, die die Chancen von KI nutzen wollen, ohne die Bedürfnisse der Beschäftigten zu vernachlässigen.

Das ifaa - Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e. V. in Düsseldorf ist das Forschungsinstitut der Metall- und Elektroindustrie zur Gestaltung der Arbeitswelt. Das ifaa verknüpft Kompetenz in Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation mit Erfahrungen aus der betrieblichen Praxis. Es beteiligt sich an praxisrelevanten Forschungs- und  Verbundprojekten und bereitet die gewonnenen Erkenntnisse für den Transfer in die Praxis auf. Es vermittelt Erkenntnisse der Forschung und hilft den Partnern vor Ort, die Erkenntnisse, Methoden und Konzepte in den Betrieben umzusetzen. Das Themen- und Leistungsspektrum des ifaa umfasst u.a. Arbeits- und Leistungsfähigkeit, betriebliches Gesundheitsmanagement, Arbeitszeitgestaltung, Entgelt und Vergütung, Prozessoptimierung, Nachhaltigkeitsmanagement sowie Digitalisierung und künstliche Intelligenz. Bei seinen Arbeiten erforscht und gestaltet das ifaa Veränderungen der Arbeitswelt, die auf demografische, gesellschaftliche, ökonomische und technologische Ursachen zurückzuführen sind.

Inhalt

Vorwort 6
Danksagung 8
Inhaltsverzeichnis 9
Herausgeber- und Autorenverzeichnis 14
Über den Herausgeber 14
Autorenverzeichnis 14
1 Künstliche Intelligenz – Chance für Wirtschaft und Arbeitsgestaltung 16
1.1 Anwendungsbereiche, Potenziale und Herausforderungen der Künstlichen Intelligenz 17
1.2 Unternehmensbedarfe aus der Praxis 20
1.3 KI in der Arbeitswelt der Zukunft 23
1.4 Zielsetzung und Buchstruktur 27
Literatur 29
2 Erwartungen an Künstliche Intelligenz im betrieblichen Alltag 31
2.1 Einleitung 31
2.2 Auswirkungen des Einsatzes von KI 32
2.3 Instrumente zum Einsatz für KI 33
2.4 Nutzen des KI-Einsatzes 36
3 Künstliche Intelligenz in der Anwendung 40
3.1 Einführung 40
3.2 Verbesserungen der Produktivität und Arbeitsbedingungen mithilfe von Künstlicher Intelligenz 41
3.2.1 Künstliche Intelligenz im Vertrieb 41
3.2.2 Künstliche Intelligenz im Qualitätsmanagement 43
3.2.3 Künstliche Intelligenz bei der Produktion von technischen Textilien 44
3.2.4 Vorausschauende Wartung und Instandhaltung von Maschinen und Anlagen mithilfe Künstlicher Intelligenz 46
3.2.5 Künstliche Intelligenz in der Dienst- und Schichtplangestaltung 47
3.3 Wissenstransfer mittels KI-basierter Assistenztechnologien 49
3.3.1 KI-basierte Erfassung von Erfahrungswissen beim Richten von Flachstahl 49
3.3.2 KI-basierter Wissenstransfer in der Oberflächenbeschichtung 54
3.4 Zusammenfassung 59
Literatur 59
4 Klassifizierung von Künstlicher Intelligenz 61
4.1 Verständnis von Künstlicher Intelligenz 62
4.2 Künstliche Intelligenz am Beispiel der vorausschauenden Instandhaltung 65
4.2.1 Instandhaltungsstrategien in der Industrie 66
4.2.2 Datamining und Prognosemodell 68
4.2.3 Überwachtes Lernen mittels Klassifikation 68
4.3 Künstliche Intelligenz in der Dienst- und Schichtplangestaltung 72
4.4 Abgrenzung von KI zu vergleichbaren Themen 74
4.5 Ansätze zur Systematisierung von KI-Anwendungsfällen 76
4.5.1 Differenzierung nach der Automation des Entscheidens 76
4.5.2 Differenzierung der Kritikalität 78
Literatur 81
5 Roadmap für den Weg zur eigenen KI-Lösung 84
5.1 Humanzentrierte Intentionen für KI-Einführungsprozesse 85
5.2 Systematische Vorgehensweisen geben Orientierung für betriebliche Fragestellungen 87
5.3 Vorgehensmodelle für die Einführung technischer Systeme 88
5.3.1 Change-Management bei Künstlicher Intelligenz 88
5.3.2 Prozessmodelle für Big-Data-Anwendungen 89
5.3.3 Soziotechnische Arbeitsgestaltung bei Digitalisierungsprozessen 90
5.3.4 Handlungsleitfaden zur Einführung menschzentrierter KI-Anwendungen 91
5.4 Synopse der Vorgehensmodelle 91
5.4.1 Überblick über das Gesamtmodell 93
5.4.2 Konkretisierung der einzelnen Phasen 94
5.4.3 Konkretisierung der einzelnen Themenfelder 98
5.4.4 Konkretisierung der Erfolgsfaktoren für KI-Einführungsprozesse 102
5.5 Beispiel aus der Praxis: Entwicklung und Einführung eines KI-basierten Assistenzsystems für Wissenstransfer und -erhalt in der Produktion 109
5.5.1 Identifizierung und Auswahl eines geeigneten Anwendungsfalls auf Leitungsebene 110
5.5.2 Information und Einbezug der Beschäftigten auf dem Shopfloor 112
Literatur 114
6 Bedarfsgerechte Auswahl und Einführung von KI-Anwendungen 117
6.1 Ansätze zur Einführung neuer Technologien 118
6.2 Praktische Umsetzung von KI-Projekten: von der Idee bis zur Anwendung im Betrieb 121
6.2.1 Initiierung und Zielfestlegung 122
6.2.2 Identifizierung und Auswahl 124
6.2.3 Analyse und Planung 128
6.2.4 Entwicklung und Einführung 137
6.2.5 Prüfung und Entscheidung 142
6.3 Fazit und Ausblick 145
Literatur 148
7 Gestaltung eines KI-Arbeitssystems 150
7.1 Elemente eines KI-Arbeitssystems 150
7.2 Organisatorischer Rahmen 152
7.2.1 Aufbauorganisation 153
7.2.2 Ablauforganisation 154
7.3 Arbeitsmittel 155
7.3.1 KI-Merkmale und KI-Ausprägungen 156
7.3.2 Gestaltungskriterien für die Mensch-KI-Interaktion 161
7.4 Arbeitsaufgabe 165
7.4.1 Ganzheitlichkeit 166
7.4.2 Variabilität 166
7.4.3 Handlungsspielraum. 167
7.4.4 Informationsangebot 168
7.5 Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz 169
7.5.1 Gefährdungsbeurteilung 170
7.5.2 Sicherheit und Unterweisung 171
Literatur 172
8 Daten und KI-Ethik 176
8.1 Technische Aspekte 177
8.1.1 Datenschutz durch verteiltes maschinelles Lernen 178
8.1.2 Datensicherheit 178
8.2 Ethische Aspekte 179
8.2.1 Notwendige Voraussetzungen 180
8.2.2 Anforderungen an die Daten 180
8.2.3 Normungsbedarf 181
8.2.4 KI und Ethik 182
8.3 Bewertung KI-basierter Technologien nach ELSI 183
Literatur 187
9 Anforderungen an Führung und Führungskräfte bei der Einführung von Künstlicher Intelligenz 190
9.1 Einführung 190
9.2 Anforderungen an Führungskräfte 191
9.2.1 Aspekte guter Führung 192
9.2.2 Konzeptionelle Gestaltung des Veränderungsprozesses 194
9.2.3 Unternehmenskultur 195
9.2.4 Qualifizierung und Kompetenzentwicklung 196
9.2.5 Analyse von Auswirkungen 197
Literatur 199
10 Qualifizierung und Kompetenzen im Kontext der betrieblichen KI-Einführung 201
10.1 Einführung 201
10.2 Tätigkeiten und Kompetenzbedarfe bei Einführung und Nutzung KI-basierter technischer Systeme 202
10.3 Kompetenzen in der KI-Anwendung 205
10.4 Ausblick und Qualifizierungsmaßnahmen 206
Literatur 207
11 Künstliche Intelligenz 2035 – ein Ausblick 208
11.1 Visionen für das Jahr 2035 208
11.2 Zukünftige Themen und Herausforderungen 215
11.3 Aufgaben für die angewandte Arbeitswissenschaft 217
11.4 Fazit 221
Literatur 225

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 18.12.2023
• Reihe/Serie: ifaa-Edition
• Zusatzinfo: XVI, 219 S. 65 Abb., 26 Abb. in Farbe.
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik
• Schlagworte: Arbeitszufriedenheit • Beschäftigte • Beschäftigtenbefragung • Commitment • Employer Branding
• ISBN-10: 3-662-67912-4 / 3662679124
• ISBN-13: 978-3-662-67912-8 / 9783662679128