Stowasser Künstliche Intelligenz (KI) und Arbeit

Leitfaden zur soziotechnischen Gestaltung von KI-Systemen
1. Auflage 2023
ISBN: 978-3-662-67912-8
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 226 Seiten

Reihe: ifaa-Edition

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.

Autoren/Hrsg.

Stowasser, Sascha

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort;6
2;Danksagung;8
3;Inhaltsverzeichnis;9
4;Herausgeber- und Autorenverzeichnis;14
4.1;Über den Herausgeber;14
4.2;Autorenverzeichnis;14
5;1 Künstliche Intelligenz – Chance für Wirtschaft und Arbeitsgestaltung;16
5.1;1.1 Anwendungsbereiche, Potenziale und Herausforderungen der Künstlichen Intelligenz;17
5.2;1.2 Unternehmensbedarfe aus der Praxis;20
5.3;1.3 KI in der Arbeitswelt der Zukunft;23
5.4;1.4 Zielsetzung und Buchstruktur;27
5.5;Literatur;29
6;2 Erwartungen an Künstliche Intelligenz im betrieblichen Alltag;31
6.1;2.1 Einleitung;31
6.2;2.2 Auswirkungen des Einsatzes von KI;32
6.3;2.3 Instrumente zum Einsatz für KI;33
6.4;2.4 Nutzen des KI-Einsatzes;36
7;3 Künstliche Intelligenz in der Anwendung;40
7.1;3.1 Einführung;40
7.2;3.2 Verbesserungen der Produktivität und Arbeitsbedingungen mithilfe von Künstlicher Intelligenz;41
7.2.1;3.2.1 Künstliche Intelligenz im Vertrieb;41
7.2.2;3.2.2 Künstliche Intelligenz im Qualitätsmanagement;43
7.2.3;3.2.3 Künstliche Intelligenz bei der Produktion von technischen Textilien;44
7.2.4;3.2.4 Vorausschauende Wartung und Instandhaltung von Maschinen und Anlagen mithilfe Künstlicher Intelligenz;46
7.2.5;3.2.5 Künstliche Intelligenz in der Dienst- und Schichtplangestaltung;47
7.3;3.3 Wissenstransfer mittels KI-basierter Assistenztechnologien;49
7.3.1;3.3.1 KI-basierte Erfassung von Erfahrungswissen beim Richten von Flachstahl;49
7.3.2;3.3.2 KI-basierter Wissenstransfer in der Oberflächenbeschichtung;54
7.4;3.4 Zusammenfassung;59
7.5;Literatur;59
8;4 Klassifizierung von Künstlicher Intelligenz;61
8.1;4.1 Verständnis von Künstlicher Intelligenz;62
8.2;4.2 Künstliche Intelligenz am Beispiel der vorausschauenden Instandhaltung;65
8.2.1;4.2.1 Instandhaltungsstrategien in der Industrie;66
8.2.2;4.2.2 Datamining und Prognosemodell;68
8.2.3;4.2.3 Überwachtes Lernen mittels Klassifikation;68
8.3;4.3 Künstliche Intelligenz in der Dienst- und Schichtplangestaltung;72
8.4;4.4 Abgrenzung von KI zu vergleichbaren Themen;74
8.5;4.5 Ansätze zur Systematisierung von KI-Anwendungsfällen;76
8.5.1;4.5.1 Differenzierung nach der Automation des Entscheidens;76
8.5.2;4.5.2 Differenzierung der Kritikalität;78
8.6;Literatur;81
9;5 Roadmap für den Weg zur eigenen KI-Lösung;84
9.1;5.1 Humanzentrierte Intentionen für KI-Einführungsprozesse;85
9.2;5.2 Systematische Vorgehensweisen geben Orientierung für betriebliche Fragestellungen;87
9.3;5.3 Vorgehensmodelle für die Einführung technischer Systeme;88
9.3.1;5.3.1 Change-Management bei Künstlicher Intelligenz;88
9.3.2;5.3.2 Prozessmodelle für Big-Data-Anwendungen;89
9.3.3;5.3.3 Soziotechnische Arbeitsgestaltung bei Digitalisierungsprozessen;90
9.3.4;5.3.4 Handlungsleitfaden zur Einführung menschzentrierter KI-Anwendungen;91
9.4;5.4 Synopse der Vorgehensmodelle;91
9.4.1;5.4.1 Überblick über das Gesamtmodell;93
9.4.2;5.4.2 Konkretisierung der einzelnen Phasen;94
9.4.3;5.4.3 Konkretisierung der einzelnen Themenfelder;98
9.4.4;5.4.4 Konkretisierung der Erfolgsfaktoren für KI-Einführungsprozesse;102
9.5;5.5 Beispiel aus der Praxis: Entwicklung und Einführung eines KI-basierten Assistenzsystems für Wissenstransfer und -erhalt in der Produktion;109
9.5.1;5.5.1 Identifizierung und Auswahl eines geeigneten Anwendungsfalls auf Leitungsebene;110
9.5.2;5.5.2 Information und Einbezug der Beschäftigten auf dem Shopfloor;112
9.6;Literatur;114
10;6 Bedarfsgerechte Auswahl und Einführung von KI-Anwendungen;117
10.1;6.1 Ansätze zur Einführung neuer Technologien;118
10.2;6.2 Praktische Umsetzung von KI-Projekten: von der Idee bis zur Anwendung im Betrieb;121
10.2.1;6.2.1 Initiierung und Zielfestlegung;122
10.2.2;6.2.2 Identifizierung und Auswahl;124
10.2.3;6.2.3 Analyse und Planung;128
10.2.4;6.2.4 Entwicklung und Einführung;137
10.2.5;6.2.5 Prüfung und Entscheidung;142
10.3;6.3 Fazit und Ausblick;145
10.4;Literatur;148
11;7 Gestaltung eines KI-Arbeitssystems;150
11.1;7.1 Elemente eines KI-Arbeitssystems;150
11.2;7.2 Organisatorischer Rahmen;152
11.2.1;7.2.1 Aufbauorganisation;153
11.2.2;7.2.2 Ablauforganisation;154
11.3;7.3 Arbeitsmittel;155
11.3.1;7.3.1 KI-Merkmale und KI-Ausprägungen;156
11.3.2;7.3.2 Gestaltungskriterien für die Mensch-KI-Interaktion;161
11.4;7.4 Arbeitsaufgabe;165
11.4.1;7.4.1 Ganzheitlichkeit;166
11.4.2;7.4.2 Variabilität;166
11.4.3;7.4.3 Handlungsspielraum.;167
11.4.4;7.4.4 Informationsangebot;168
11.5;7.5 Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz;169
11.5.1;7.5.1 Gefährdungsbeurteilung;170
11.5.2;7.5.2 Sicherheit und Unterweisung;171
11.6;Literatur;172
12;8 Daten und KI-Ethik;176
12.1;8.1 Technische Aspekte;177
12.1.1;8.1.1 Datenschutz durch verteiltes maschinelles Lernen;178
12.1.2;8.1.2 Datensicherheit;178
12.2;8.2 Ethische Aspekte;179
12.2.1;8.2.1 Notwendige Voraussetzungen;180
12.2.2;8.2.2 Anforderungen an die Daten;180
12.2.3;8.2.3 Normungsbedarf;181
12.2.4;8.2.4 KI und Ethik;182
12.3;8.3 Bewertung KI-basierter Technologien nach ELSI;183
12.4;Literatur;187
13;9 Anforderungen an Führung und Führungskräfte bei der Einführung von Künstlicher Intelligenz;190
13.1;9.1 Einführung;190
13.2;9.2 Anforderungen an Führungskräfte;191
13.2.1;9.2.1 Aspekte guter Führung;192
13.2.2;9.2.2 Konzeptionelle Gestaltung des Veränderungsprozesses;194
13.2.3;9.2.3 Unternehmenskultur;195
13.2.4;9.2.4 Qualifizierung und Kompetenzentwicklung;196
13.2.5;9.2.5 Analyse von Auswirkungen;197
13.3;Literatur;199
14;10 Qualifizierung und Kompetenzen im Kontext der betrieblichen KI-Einführung;201
14.1;10.1 Einführung;201
14.2;10.2 Tätigkeiten und Kompetenzbedarfe bei Einführung und Nutzung KI-basierter technischer Systeme;202
14.3;10.3 Kompetenzen in der KI-Anwendung;205
14.4;10.4 Ausblick und Qualifizierungsmaßnahmen;206
14.5;Literatur;207
15;11 Künstliche Intelligenz 2035 – ein Ausblick;208
15.1;11.1 Visionen für das Jahr 2035;208
15.2;11.2 Zukünftige Themen und Herausforderungen;215
15.3;11.3 Aufgaben für die angewandte Arbeitswissenschaft;217
15.4;11.4 Fazit;221
15.5;Literatur;225