Mensch-Roboter-Zusammenarbeit in der Intralogistik: Vorteile und Auswirkungen auf die Beschäftigten

Autonome Roboter und deren Zusammenarbeit mit Menschen sind ein zentraler Baustein der Logistik 4.0 (Winkelhaus und Grosse 2020, Grosse 2023a). In der Intralogistik und insbesondere bei der Kommissionierung in Warenlagern verspricht die Mensch-Roboter-Zusammenarbeit Effizienzsteigerungen und eine körperliche Entlastung für Mitarbeitende (Zhang et al. 2023). So können bspw. körperlich anspruchsvolle Tätigkeiten bei der Kommissionierung, wie das Greifen oder Tragen von schweren Gegenständen, von autonomen mobilen Robotern übernommen werden. Gerade in diesem von starker manueller Materialhandhabung geprägten Tätigkeitsumfeld ist die Entlastung der Mitarbeitenden wichtig, so führen die Arbeitsbedingungen doch häufig zu Rückenschmerzen, Muskelschmerzen in den Armen und Beinen sowie einer allgemeinen physischen und kognitiven Ermüdung (Grosse et al. 2015). In erster Linie sind Muskel-Skelett-Erkrankungen, die in steigendem Alter zunehmen können, die Hauptursache für Arbeitsausfälle (de Kok et al. 2019). Neben dem Gesundheitswesen, dem Handel und dem verarbeitenden Gewerbe gehört die Logistik zu den Branchen mit den meisten Fehlzeiten aufgrund von Muskel-Skelett-Erkrankungen (BLS 2020).

Die starke körperliche Belastung in Verbindung mit niedrigen Löhnen und dem demographischen Wandel verstärkt das Problem für viele Unternehmen, geeignete Fachkräfte für die Intralogistik zu finden (Grosse 2023b). Viele Mitarbeitende verlassen diese Berufe u. a. auf der Suche nach besseren Arbeitsbedingungen – ein Phänomen, das unter dem Begriff „The Great Resignation“ v. a. während der Covid-19 Pandemie sehr deutlich wurde (Birinci und Amburgey 2022). Vor diesem Hintergrund könnte der Einsatz von autonomen mobilen Robotern, die mit Menschen in gemeinsamen Bereichen zusammenarbeiten (auch Cobots genannt) für viele Unternehmen hilfreich sein, die Herausforderungen nachhaltig zu meistern (Winkelhaus et al. 2021). Der reine Fokus auf Logistik 4.0-Schlüsseltechnologien, wie Cobots, ohne Berücksichtigung der Auswirkungen auf den Menschen, stellt jedoch keine nachhaltige Strategie dar (Neumann et al. 2021).

So ist es nicht verwunderlich, dass die die Europäische Kommission in einem Dossier zur Vision einer Industrie 5.0 dazu aufruft, neben technologischen Innovationen v. a. den Menschen stärker in den Mittelpunkt der Betrachtung zu rücken und Arbeitsplätze inklusiver und sicherer zu gestalten (Breque et al. 2021). Der vorliegende Artikel geht daher der Frage nach, welche ökonomischen und ergonomischen Vorteile Cobots in der Intralogistik bringen können. Zunächst werden dafür verschiedene Einsatzszenarien und Auswirkungen von Cobots als Mensch-zentrierte Technologie vorgestellt, wie bspw. geringere Kosten als in vollautomatischen oder manuellen Lagern und körperliche Entlastung von Mitarbeitenden. Des Weiteren werden zur exemplarischen Quantifizierung der Vorteile der Mensch-Roboter-Zusammenarbeit die Ergebnisse eines Simulationsmodells diskutiert und Implikationen für die Unternehmenspraxis reflektiert.

Die Auswertung der Literatur zeigt, dass die Mensch-Roboter-Zusammenarbeit in der Intralogistik zu Performanceverbesserungen und zu einer körperlichen Entlastung der Mitarbeitenden führen kann, was u. a. durch die Simulationsergebnisse in diesem Beitrag exemplarisch anhand eines ausgewählten Robotertyps bestätigt werden konnte. Die Ergebnisse des Simulationsmodells könnten auch für weitere am Markt verfügbare autonome Kommissionierroboter referentiell sein. Cobots können daher eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg zur Industrie 5.0 sein. Bei Investitions- und Implementierungsentscheidungen in der Praxis sind neben den potenziellen Vorteilen jedoch auch Herausforderungen, v. a. psychosozialer Natur, zu berücksichtigen. Durch den technischen Fortschritt sind die Roboter dazu fähig, immer mehr Aufgaben in der Intralogistik autonom zu übernehmen. Dies führt zu diversen Möglichkeiten der Arbeitsgestaltung (bspw. wer folgt wem in der Kommissionierung? (Pasparakis et al. 2023)), was für Menschen einen Rollenwechsel in der täglichen Arbeit bedeutet. So kann es bspw. sein, dass die kognitive Belastung zunimmt, da Mitarbeitende neben ihren ursprünglichen Tätigkeiten auch neue, ungewohnte Aufgaben, wie bspw. Überwachen, Unterstützen und Warten des Roboters, übernehmen müssen (Rosenfeld 2016), oder den Vorgaben des Roboters untergeordnet werden. Eine weitere Hürde bei der Einführung von Robotern sind Beharrungstendenzen, allgemeiner Widerstand gegenüber Veränderungen und die Angst der Mitarbeitenden durch Automatisierungslösungen ersetzt zu werden (Vogelsang et al. 2019). Wenn Mitarbeitende den Roboter nicht als gleichberechtigtes Teammitglied betrachten, sondern als Konkurrenz, erhöht dies ebenfalls die wahrgenommene Belastung und Stress (Cascio und Montealegre 2016). Das Vertrauen der Menschen leidet ferner darunter, wenn der Roboter einen Fehler macht oder einen Befehl nicht ausführen kann, da Menschen häufig zu große Erwartungen an die Zusammenarbeit mit Robotern haben (Kok und Soh 2020). Je öfter der Mensch „enttäuscht“ wird, weil Fehler auftreten, desto mehr sinkt das Vertrauen in die Technologie (vgl. Langer et al. 2023). Da Roboter mit Sensoren ausgestattet sind, kann des Weiteren bei den Mitarbeitenden ein Gefühl der Überwachung entstehen (Leesakul et al. 2022), was den psychologischen Stress erhöht (Moore 2018). Das gleiche ist der Fall, falls Mitarbeitende bei der Kommissionierung gestört werden, wenn bspw. Roboter langsamer arbeiten, ausfallen oder den Prozess blockieren (Tornbjerg et al. 2021). Dies kann zu einer höheren Frustration und Stress durch Zeitdruck führen.

Daher ist es wichtig, die Einführung von Robotern offen zu kommunizieren und die Vorteile des Systems hervorzuheben, um so Vertrauen bei den Mitarbeitenden zu schaffen (Leesakul et al. 2022). Mit einfachen Mitteln, wie z. B. dem physischen Erscheinungsbild oder der Vergabe eines Namens, kann die Akzeptanz gefördert werden (Tornbjerg et al. 2021; Jacob et al. 2023). Innerhalb der Belegschaft können soziale Interaktionen positive Emotionen auslösen, die das Engagement und die Produktivität der Mitarbeitenden fördern (Oswald et al. 2015). Allerdings können Roboter nicht gleichwertig vertrauenswürdig wie ein Mensch wirken und dementsprechend die menschliche Interaktion nicht vollumfänglich substituieren (Leesakul et al. 2022). Ebenfalls sind Weiterbildungsmaßnahmen wichtig, und es ist hilfreich, die Mitarbeitenden umfassend zu schulen und intensiv bei der Einführung und Nutzung des neuen Systems zu begleiten, da Unternehmen oftmals (noch) nicht in ausreichendem Maße über entsprechende Fachkräfte und Digitalkompetenzen verfügen (Liboni et al. 2019). Dafür ist es erforderlich, dass Mitarbeitende nicht nur das Wissen bezüglich der Technologie ausbauen, sondern auch in Bezug auf das wahrgenommene Sicherheitsgefühl und das Vertrauen in die Roboter (Calitz et al. 2017). So wurde bspw. beobachtet, dass projizierte Pfeile, die den Laufweg der Roboter darstellen, Mitarbeitende ermutigen, einen anderen Weg zu nehmen, was die wahrgenommene Sicherheit erhöht hat (Chadalavada et al. 2020). Zu beachten ist aber, dass Warnhinweise zwar kurzfristig beachtet werden; kommen diese aber zu häufig, ohne dass „etwas passiert“, gewöhnen sich Menschen daran und folgen diesen ggf. nicht mehr (Amran et al. 2018).

Zukünftig sind jedoch v. a. empirische Arbeiten und Feldstudien notwendig, um die genannten Vorteile, Herausforderungen und Lösungsansätze der Mensch-Roboter-Zusammenarbeit in der Intralogistik zu validieren. Dabei sind v. a. Kooperationen zwischen Unternehmen und Forschungseinrichtungen vielversprechend.