Demonstratorenwelt

© Foto Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

Demonstratoren zeigen die Produktionsarbeit der Zukunft

Stationen entlang der betrieblichen Wertschöpfung - Demonstratoren im Future Work Lab

Welche Technologien und Anwendungen sind heute schon möglich und wie können künftige Szenarien der Arbeitsteilung zwischen Mensch und Technik aussehen?

In drei Parcours soll zukünftig die gesamte Breite der Industriearbeit der Zukunft dargestellt werden. Sie können hier die Zukunft der Arbeit direkt erleben und Potenziale für Ihr Unternehmen identifizieren.

Gleichzeitig haben Sie die Möglichkeit, mit potenziellen Partnern in Kontakt zu treten und von deren Erfahrung zu profitieren.

 

Hier erhalten Sie eine Übersicht über alle aktuellen Demonstratoren in unserem Future Work Lab sowie die zugehörigen Ansprechpartner:

  • Kollaboration mit dem Großroboter

    Kollaboration mit dem Großroboter
    © Foto Rainer Bez, Fraunhofer IPA

    Beschreibung

    • Wie können Mensch und Roboter auf engem Raum unter Berücksichtigung der Aspekte Sicherheit, Ergonomie und einer dynamischen Arbeitsteilung zusammenarbeiten?
    • Der Demonstrator zeigt einen Teilprozess der Fertigung eines Durchflusssensors. Der Roboter unterstützt den Werker in der Handhabung und Positionierung der Bauteile.
    • Durch optisch nicht-trennende Schutzeinrichtungen und den Einsatz eines Schwerlast-Roboters werden neuartige, wandlungsfähige Fertigungsszenarien ermöglicht.

    Veränderung der Arbeit

    • Roboter ermöglicht ein ergonomisches und individuelles Gestalten der Arbeitstätigkeit.
    • Werker übernimmt mehr Verantwortung für seinen Arbeitsraum im Hinblick auf Gefährdung von Mitarbeitern.
    • Vereinfachung der Arbeitsaufgabe

    Mehrwert und Nutzen

    • Steigerung der Ergonomie bei Handhabungs- und Schweißprozessen
    • Mensch und Roboter überwachen gegenseitig ihr Arbeitsergebnis, das führt zur Erhöhung der Qualität.
    • Platz- und damit Kostenersparnis durch Arbeit im gleichen Arbeitsraum

    Kontakt

    Thomas Dietz
    Telefon +49 711 970-1152
    thomas.dietz@ipa.fraunhofer.de

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    Einfache Roboterprogrammierung

    © Foto Fraunhofer IPA

    Beschreibung

    • Einfache und intuitive Implementierung sowie Rekonfiguration von bestehenden Roboterapplikationen per Drag-and-drop
    • Leicht verständliche, grafische Benutzerschnittstelle zum Programmieren von Robotern
    • Jeder Nutzer - auch ohne Programmiererfahrung- kann in wenigen Minuten sein eigenes Roboterprogramm erstellen, bearbeiten und ausführen.

    Veränderung der Arbeit

    • Selbstbestimmte Arbeitsorganisation des Werkers mittels Automatisierung
    • Arbeitsmittel können individuell angepasst werden
    • Arbeitsabläufe in der Planung werden vereinfacht durch Datenbanken an bestehenden Fähigkeiten

    Mehrwert und Nutzen

    • Gesteigerte Verantwortung des Werkers durch Übernahme der Implementierung und Interaktion mit der Maschine
    • Selbstständige Implementierung von neuen Applikationen ohne Einkauf externer Dienstleister (Systemintegratoren)
    • Schnellere und einfachere Fehlerbehebung und -korrektur

    Kontakt

    Manuel Fechter
    Telefon +49 711 970-1352
    manuel.fechter@ipa.fraunhofer.de

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  • Mobiler Arbeitsplatz

    © Foto Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

    Beschreibung

    • Wandlungsfähige Systemkonzepte und Montagelayouts gemäß volatilitätsbasierten Kapazitätsschwankungen
    • Individualisierung des Arbeitsbereichs durch Beleuchtungssituation, Tischhöhe, Informationsbereitstellung auf den Mitarbeiter und die jeweilige Arbeitssituation
    • Arbeitstische, Werkzeuge und Materialien werden flexibel per mobilem Roboter zum Mitarbeiter transportiert.
    • Mobiler Roboter kann sowohl frei durch den Raum navigieren und Hindernissen ausweichen als auch per Mobilgerät durch den Mitarbeiter gesteuert werden.

    Veränderung der Arbeit

    • Zunehmende Mensch-Technik- Interaktion im Arbeitskontext
    • Steigerung der Anforderungen bzgl. des Umgangs mit hochtechnologischen mobilen Robotern
    • Individualisierbarkeit des Arbeitsplatzes im Austausch personenbezogener Daten

    Mehrwert und Nutzen

    • Erhöhung der inneren Mobilität bezüglich Produktionslayout
    • Sicherstellung der Materialbereitstellung auch für hochvariantenreiche Produktionen
    • Individualisierbarkeit der Arbeitsplätze verbessert Ergonomie, Prozesseffizienz und Wohlbefinden am Arbeitsplatz.

    Kontakt

    Bastian Pokorni
    Telefon +49 711 970-2071
    bastian.pokorni@iao.fraunhofer.de

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    Personalisierter Montagearbeitsplatz

    © Foto Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

    Beschreibung

    • Mitarbeiter wird aktiv durch komplexe Montagevorgänge assistiert.
    • Mitarbeiter kann in variantenreichen Fertigungsumgebungen schnell und intuitiv eingelernt werden.
    • Digitale Werkerführung reduziert für den Werker die Komplexität im Umgang mit prozessrelevanten Informationen.
    • Qualitätssicherung während des Prozesses durch direkte Rückmeldung über Fehler wie beispielsweise Fehlgriffe in Materialbehälter

    Veränderung der Arbeit

    • Nutzung neuer digitaler Arbeits- und Hilfsmittel
    • Personalisierung der direkten Arbeitsumgebung
    • Papierlose Werkerführung und präventive Fehlerkontrolle im Sinne von Poka Yoke
    • Aktives Feedback für den Mitarbeiter im Arbeitsprozess

    Mehrwert und Nutzen

    • Optimale Bereitstellung der notwendigen Informationen für den Mitarbeiter zur Verringerung von Informationssuchzeiten
    • Proaktive Vermeidung von Montagefehlern führt zu höherer Qualität.
    • Mitarbeiter kann flexibler an unterschiedlichen Arbeitsstationen arbeiten.

    Kontakt

    Bastian Pokorni
    Telefon +49 711 970-2071
    bastian.pokorni@iao.fraunhofer.de

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    Qualifizierung mit Lernvideos

    © Foto Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

    Beschreibung

    • Nutzung von Bewegtbildern zur Werkerführung bei komplexen und schwierigen Arbeitsprozessen
    • Wiederholbare Qualifizierungen bzw. Kurzlehreinheiten in kleinen Bewegtbildeinheiten (Wissensnuggets)
    • Learning on Demand zu unterschiedlichen prozessrelevanten Themen
    • Selbstbestimmtes Unterweisen des Mitarbeiters durch individuelle Lerneinheiten
    • Transparente Lernstandskontrolle für Mitarbeiter und Vorgesetzten

    Veränderung der Arbeit

    • Lernen nah am Arbeitsprozess
    • Digitale Lernform als ergänzendes Qualifizierungsinstrument im Anlernprozess
    • Individualisierbarer Wissensaufbau für Mitarbeiter

    Mehrwert und Nutzen

    • Mitarbeiter kann in Leerlaufzeiten Wissen erweitern.
    • Mitarbeiter kann dezentral und selbstgesteuert unterwiesen werden.
    • Mehr Motivation durch selbstverantwortliches Lernen
    • Transparente Übersicht über Wissensverteilung im Unternehmen

    Kontakt

    Maik Berthold
    Telefon +49 711 970-2208
    maik.berthold@iao.fraunhofer.de

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    Echtzeit-Datenvisualisierung

    © Foto Bosch Rexroth

    Beschreibung

    • Visualisierung aktueller Produktionsdaten und -kennzahlen am Ort ihrer Entstehung
    • Vereinfachte Nachverfolgung schichtübergreifender Events
    • Aufgabenbezogene Zusammenführung von Informationen aus unterschiedlichen IT-Systemen
    • Verbesserung der Entscheidungsqualität durch aktuelle und transparente Informationen

    Veränderung der Arbeit

    • Transparente und echtzeitnahe Information über die Produktionsleistung für alle Mitarbeiter
    • Führung der Mitarbeiter(gruppen) auf dem Shopfloor mit verbesserter Informationsqualität
    • Interaktion mittels Mobilgeräten

    Mehrwert und Nutzen

    • Aufwandseliminierung zur Vorbereitung von Kennzahlen-Cockpits
    • Schnellere Anpassungen des Produktionssystems bei Turbulenzen auf dem Shopfloor
    • Verringerung von Fehlentscheidungen

    Kontakt

    Maik Berthold
    Telefon +49 711 970-2208
    maik.berthold@iao.fraunhofer.de

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  • Retrofitting mit Sense & Act

    © Foto Fraunhofer IPA

    Beschreibung

    • Mitarbeiter passen ihre Arbeitsumgebung selbstorganisiert an ihre Bedürfnisse an.
    • Direkte Umsetzung von Bottom-up- Prozessoptimierungen auch an Bestandsmaschinen durchführbar
    • Kurze Einlernphase: Grafische Gestaltung der Prozessanpassungen durch Wenn-Dann-Regeln

    Veränderung der Arbeit

    • Shopfloor-Mitarbeiter übernehmen einfache Automatisierungsaufgaben.
    • Prozessoptimierung durch Mitarbeiter fördert die Übernahme von Verantwortung.
    • Anpassung durch die Mitarbeiter erfordert einen gewissen Grad an digitaler Kompetenz.

    Mehrwert und Nutzen

    • Individuell gestaltbare Prozessverbesserungen führen zu erhöhter Mitarbeiterzufriedenheit und Effizienzsteigerung im Prozess.
    • Bottom-up-Prozessinnovationen werden transparent und können unternehmensweit ausgerollt werden.

    Kontakt

    Peter Einberger
    Telefon +49 711 970-1359
    peter.einberger@ipa.fraunhofer.de

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    Mobile Mehrmaschinen-Bedienung

    © Foto Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

    Beschreibung

    • Die Verbindung von Live-Maschinendaten mit dem Werker und der Austausch über mobile Endgeräte, wie Smartwatches, ermöglicht eine Kommunikation zwischen mobilen Mitarbeitern.
    • In Echtzeit erfasster Kontext aus der Produktion wird zur Anpassung und Optimierung von Produktionsprozessen genutzt.

    Veränderung der Arbeit

    • Vereinfachte Kollaboration von Mitarbeitern, da Informationen auf Mitarbeiter angepasst verteilt werden können.
    • Werker, Planer und Meister können in Absprache selbst Automatisierungen vornehmen und flexibel reagieren.

    Mehrwert und Nutzen

    • Höhere Mitgestaltungsmöglichkeiten durch Mitarbeiter und einfachere Umsetzung ihrer Erfahrungen
    • Effizienzsteigerungen und geringere Kosten, da Fehler schneller erkannt werden und weniger Wartezeit für Maschine und/oder Mitarbeiter besteht

    Kontakt

    Michael Reutter (aucobo GmbH)
    Telefon +49 173 866 7241
    michael.reutter@aucobo.de

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  • Aktive Unfallprävention

    © Foto Fraunhofer IPA

    Beschreibung

    • Verringerung von Arbeitsunfällen im Zusammenhang mit motorgetriebenen mobilen und stationären Maschinen sowie Gefahrenstellen
    • Konzept der Mensch-Detektion und automatisierte Erkennung von Gefahrensituationen
    • Realisierung mittels mobilen und stationären Sensorkonzepten für die sichere Erfassung und Interpretation der Bewegung des Arbeiters (Radar, Funk und Bewegungssensoren)
    • Akzeptanz mittels ergonomischer Integration der Sensoren

    Veränderung der Arbeit

    • Einbindung des Gefahrenerkennungssystems in die Not-Aus-Mechanismen von potenziell gefährlichen Anlagen und Maschinen
    • Ausstattung des Arbeiters und des Arbeitsumfelds
    • Qualifikation des Führungspersonals für den Einsatz von sensorischen Gefahrenerkennungssystemen

    Mehrwert und Nutzen

    • Deutliche Reduktion der tödlichen und nicht tödlichen Arbeitsunfälle
    • Sichere Gestaltung des Arbeitsumfelds
    • Umsetzung von neuartigen Mensch- Technik-Kooperationen

    Kontakt

    Bernhard Kleiner
    Telefon +49 711 970-3718
    bernhard.kleiner@ipa.fraunhofer.de

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    Szenenanalyse zur Unfallerkennung

    © Foto Fraunhofer IPA

    Beschreibung

    • Unmittelbare Entdeckung von Unfällen und Notsituationen an Arbeitsplätzen mit geringer Personaldichte
    • Tracking der Person mithilfe optischer Sensorik
    • Automatische Erkennung von abweichenden Körperhaltungen als Notsituation (liegend oder auf dem Boden gekrümmt) und anschließende Alarmierung des Ersthelfers durch ein eskalierbares Alarmierungssystem

    Veränderung der Arbeit

    • Sofortige Erkennung von Unfällen in abgelegenen, gefährdeten Arbeitsbereichen
    • Steigerung des Sicherheitsgefühls dank zügiger Alarmierung des Ersthelfers oder anderer Mitarbeiter
    • Keine aktive Bedienung eines »Totmann«-Schalters oder das Tragen zusätzlicher Sensorik mehr nötig

    Mehrwert und Nutzen

    • Erhöhung der Arbeitssicherheit für die Mitarbeiter
    • Verringerung der Spätfolgen von Unfällen durch die Zeitreduktion zwischen Unfall und Unfallerkennung
    • Leicht integrierbar in bestehende Umgebungen

    Kontakt

    Dr. Julia Denecke
    Telefon +49 711 970-1829
    julia.denecke@ipa.fraunhofer.de

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  • Livevisualisierung von Belastung

    © Foto Fraunhofer IPA

    Beschreibung

    • Intuitive Visualisierung von ergonomischen Bewegungsabläufen
    • Zu Trainingszwecken kann ein auf Inertialsensoren basierender Anzug getragen werden, mit dem die Bewegungen des gewohnten Arbeitsprozesses erfasst werden.
    • Spezielle Software stellt ungünstige Gelenkbewegungen optisch dar.

    Veränderung der Arbeit

    • Werker erhalten Unterstützung, um ihre Bewegungsabläufe ergonomisch zu optimieren.
    • Ergonomisch günstigere Bewegungsabläufe können erarbeitet und als Trainingsvorlage gespeichert werden.
    • Externe Ergonomie-Experten können anonym zurate gezogen werden.

    Mehrwert und Nutzen

    • Stärkeres Bewusstsein für ergonomische Bewegungsabläufe
    • Erstellung geeigneter Muster- Bewegungsabläufe zu Trainingszwecken neuer Mitarbeiter
    • Hilfsmittel für Werker zur eigenständigen Überprüfung ihrer eigenen Abläufe

    Kontakt

    Urban Daub
    Telefon +49 711 970-3645
    urban.daub@ipa.fraunhofer.de

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    Stuttgart Exo-Jacket

    © Foto Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IPA

    Beschreibung

    • Entlastung der Mitarbeiter bei Hebetätigkeiten und Überkopfarbeiten durch ein Exoskelett
    • Live-Vorführung des aktiv angetriebenen Exoskeletts inklusive Echtzeitdarstellung der Motorleistungen
    • Exoskelett folgt der Bewegung der Arme und bietet Kraftunterstützung; die zusätzliche Last wird in die Hüfte oder in den Boden eingeleitet.

    Veränderung der Arbeit

    • Ergonomische Unterstützung bei Arbeiten in der Montage, Logistik und Produktion
    • Arbeitsplatz wird attraktiver für den Werker, da der Bewegungsapparat geschont wird.
    • Werker ermüdet später und bleibt dadurch länger produktiv.

    Mehrwert und Nutzen

    • Senkung der körperlichen Belastung zur Vorbeugung von arbeitsbedingten Krankheiten
    • Nachhaltiger Einsatz des Menschen in der Arbeitsumgebung der Zukunft hinsichtlich des demografischen Wandels

    Kontakt

    Amir Ebrahimi
    Telefon +49 711 970-3711
    amir.ebrahimi@ipa.fraunhofer.de

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  • Digital Industrial Engineering @Shopfloor Level

    © Foto Microsoft

    Beschreibung

    • Neue Technologien im Bereich Mixed- Reality erleichtern das Arbeiten an virtuellen Maschinen und Bauteilen.
    • Intuitive Schnittstelle zwischen der realen und digitalen Welt: Arbeit erfolgt über natürliche Interaktionsmethoden wie Blicke, Gesten und Sprache.
    • Weitreichende Einsatzmöglichkeiten in den Bereichen Planung, Gestaltung, Schulung und Support
    • Technologie: Microsoft HoloLens

    Veränderung der Arbeit

    • Planung, Design und Absprachen vor Ort ohne Einsatz realer Bauteile oder Maschinen
    • Durch Visualisierung abstrakter Problemstellungen können prozessfremde Mitarbeiter neue Aufgabengebiete übernehmen und ihre Expertise z. B. in Planungsbereiche einbringen.
    • Fokus auf komplexe Sachverhalte im Fachbereich

    Mehrwert und Nutzen

    • Teure Prototypen und Einzelanfertigungen könnten in Zukunft wegfallen.
    • Erleichtert multidisziplinäre Kommunikation über technische Anforderungen
    • Fehler in der Planung könnten frühzeitig erkannt werden.

    Kontakt

    Florian Strieg
    Telefon +49 711 970-1777
    florian.strieg@ipa.fraunhofer.de

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  • Zielgruppenspezifische Angebote der Lernwelt

    © Foto Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

    In unserer Lernwelt schulen, beraten und qualifizieren wir zur »Kompetenz 4.0«. Alle Seminare, Workshops und Weiterbildungsmöglichkeiten für Manager, Experten und operative Mitarbeitende Ihres produzierenden Unternehmens finden Sie hier.

    Kontakt

    Bernd Dworschak
    Telefon +49 711 970-2042
    bernd.dworschak@iao.fraunhofer.de

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  • Extended Workdesk

    © Foto Kai Effinger, Fraunhofer IAO

    Beschreibung

    • Aktuelle Display- und Interaktionstechnik wird genutzt, um eine intuitive digitale Arbeitsumgebung für das Zeitalter der Digitalisierung zu realisieren.
    • Nutzer- und Prozessanforderungen prägen die digitale Arbeitsumgebung.
    • Die zunehmende Komplexität und der Wandel der Aufgaben in allen Bereichen der Produktentwicklung werden besser beherrschbar.

    Veränderung der Arbeit

    • Überwindung der Grenzen von Bildschirm, Tastatur und Maus durch die Bedienoberfläche Virtual Desktop One (VD1)
    • Anwender können ihr mentales Modell des Arbeitsprozesses auf der digitalen Arbeitsfläche abbilden.
    • Zielgruppe: Konstrukteure, Planer und Wissensarbeiter

    Mehrwert und Nutzen

    • Konzentriertes und unterbrechungsfreies Arbeiten
    • Bessere Bewältigung der zunehmenden Aufgabenkomplexität
    • Attraktiver Arbeitsplatz für hochqualifizierte Mitarbeiter

    Kontakt

    Dr. Matthias Bues
    Telefon +49 711 970-2232
    matthias.bues@iao.fraunhofer.de

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    Wirefree Workstation

    © Foto Kai Effinger, Fraunhofer IAO

    Beschreibung

    • Aktuelle Wireless- und Induktionstechnologie wird genutzt, um für den Nutzer eine kabellose, einfach bedienbare digitale Arbeitsumgebung zu realisieren.
    • Durch einfache Platzierung des eigenen Laptops, Tablets oder später eines Smartphones auf dem Arbeitsplatz kann der Nutzer die gesamte Infrastruktur inklusive Bildschirm in Betrieb nehmen.
    • Der Arbeitsplatz mit der dort verfügbaren Peripherie-Infrastruktur kann flexibel durch unterschiedliche Personen genutzt werden, ohne dass eigene Geräte (mit Kabel) angeschlossen werden müssen.

    Veränderung der Arbeit

    • Flexibler Übergang von einer Arbeitssituation in eine andere, da hierfür nur das eigene Endgerät mitgebracht werden muss und sämtliche andere Infrastruktur bereit steht.
    • Keine weiteren Anmeldeprozesse am Arbeitsplatz notwendig, da jeweils das persönliche Gerät verbunden wird.

    Mehrwert und Nutzen

    • Strom und Daten sind kabellos verfügbar, somit entfällt das Mitbringen von Adaptern, Netzteilen oder anderen Peripheriegeräten.
    • Mitarbeiter können im Laufe des Tages unterschiedliche Arbeitsplätze nutzen: im Büro, im Labor, in der Produktion.
    • Spontane, individuelle Konfiguration möglich

    Kontakt

    Udo-Ernst Haner
    Telefon +49 711 970-5470
    udo-ernst.haner@iao.fraunhofer.de

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    KPI-Dashboard für Meister

    © Foto Ludmilla Parsyak, Fraunhofer IAO

    Beschreibung

    • Mitarbeiter nutzen ein dynamisches Cockpit mit integrierten digitalen Werkzeugen und individueller Informationsbereitstellung via mobiler Endgeräte.
    • Cockpit erhöht das Situationsbewusstsein und unterstützt den Mitarbeiter bei der Entscheidungsfindung bedarfsgerecht mit relevanten und kontextsensitiven Informationen in Echtzeit.
    • Direktes prozessbezogenes Leistungsfeedback für den Mitarbeiter
    • Einfache Integration weiterer Funktionen

    Veränderung der Arbeit

    • Digitale und mobile Art der kognitiven Arbeitsassistenz für Mitarbeiter
    • Einbindung und Übertragen von Verantwortung auf Mitarbeiter durch mehr Selbstkontrolle und Problemlösung
    • Mitarbeiter können auf mehrere intelligente Assistenten in einer Ansicht zugreifen.

    Mehrwert und Nutzen

    • Erhöhtes Situationsbewusstsein und Transparenz für Mitarbeiter in Echtzeit
    • Schnelle Reaktion bei Störungen und Problemen
    • Motivationssteigerung durch rasche Leistungsrückmeldung
    • Zufriedenheit durch persönliche Entfaltung und erlebte Bedeutsamkeit der Arbeit

    Kontakt

    Erdem Gelec
    Telefon +49 711 970-2055
    erdem.gelec@iao.fraunhofer.de

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    Schichtplanung per App

    © Foto Bernd Müller, Fraunhofer IAO

    Beschreibung

    • Unternehmen oder Mitarbeiter organisieren ihre Arbeitseinsätze flexibel via Social Media und mobiler Endgeräte.
    • Planer erstellen in ihrem Meister-Cockpit bei Bedarf Einsatzanfragen und senden diese an die Mitarbeiter.
    • Mitarbeiter entscheiden kooperativ und in gegenseitiger Abstimmung über Übernahme der Arbeitseinsätze.
    • Rückmeldungen via App sind schnell möglich, Schichten werden so planungssicher und fair besetzt.

    Veränderung der Arbeit

    • Digitale und mobile Art der Arbeitsorganisation
    • Mitarbeiter entscheiden kooperativ über Arbeitseinsätze via Smartphones.
    • Meister nutzen intelligente Assistenten zur Einsatzplanung.

    Mehrwert und Nutzen

    • Transparenz der Arbeitsverteilung und Belastung
    • Entlastung bei der Personaleinsatzsteuerung
    • Schnelle Reaktion bei Bedarfsschwankungen

    Kontakt

    Dr. Moritz Hämmerle
    Telefon +49 711 970-2284
    moritz.haemmerle@iao.fraunhofer.de

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Die geplanten Parcours

Heute+

Der Parcours zeigt Industriearbeit von heute wie sie im industrialisierten und modernen Mittelstand besteht.

2025+ mensch-orientiert

Hier zeigen wir, wie Industriearbeit zukünftig aussehen kann, wenn die Gestaltung den Menschen als führende Instanz fokussiert.

2025+ technik-orientiert

Dieser Parcours zeigt, wie Industriearbeit zukünftig gestaltet werden kann, wenn die Technik eine dominierendere Rolle einnimmt.