Der Ingenieur in der digitalen Transformation

„Die Produktion der Zukunft baut auf digitale Entscheidungskompetenz“

Zusammen mit Adrian Weiler werfen wir einen Blick auf die Interaktion von Mensch und Maschine in der Produktion der Zukunft und zeigen gleichzeitig an Praxisbeispielen auf, was bereits Realität ist. Denn genau hier kennt sich Adrian Weiler, CEO der INFORM GmbH, aus. Seit 1969 entwickelt sein Unternehmen IT-Systeme mit digitaler Entscheidungsintelligenz. Die technologische Grundlage bilden mathematische Algorithmen aus Operations Research und Fuzzy Logic. Sie sind heute bei über 1.000 Unternehmen in über 40 Ländern im Einsatz und steuern tagtäglich komplexe Produktionsabläufe sowie Entscheidungsprozesse.

Herr Weiler, Sie entwickeln IT-Systeme mit künstlicher Entscheidungsintelligenz. In dem Zusammenhang fällt immer wieder der Begriff „Agile Optimierung“. Was können sich die Leser dahinter genau vorstellen?

Adrian Weiler: Agile Optimierung ist eine IT-gestützte Strategie für das operative Management. Sie bezeichnet den punktuellen Einsatz intelligenter – und in manchen Fällen selbstlernender – Algorithmen zum Fällen komplexer Entscheidungen in der Planung und Steuerung. Diese digitalisierte Entscheidungsfindung erfolgt so schnell, dass selbst unerwartete Ereignisse im Betriebsalltag, zum Beispiel verspätete Materiallieferungen oder Maschinenausfälle, unmittelbar in neue, optimierte Handlungsvorschläge münden.

Es geht also nicht nur um das Visualisieren und Aufbereiten von Daten und Wissen, sondern um die konkrete Berechnung von optimalen Maßnahmen für ein anstehendes Problem. Aber dies geschieht stets im interaktiven Zusammenspiel mit dem Menschen, der keinesfalls durch Algorithmen entmündigt werden darf. Die Entscheidungskompetenz verbleibt letztlich bei ihm.

Agile Optimierung kommt überall dort zum Einsatz, wo hohe Komplexität und Unvorhersehbarkeit andere Strategien der Entscheidungsfindung an ihre Grenzen bringen. Produktionsprozesse, wie etwa die Fertigungs- und Montageplanung, gehören zu den klassischen Anwendungsfällen.

Bild: BENZ GmbH Werkzeugsysteme

Was bedeutet Produktion der Zukunft (im Hinblick auf die Digitale Transformation) für Sie?

Darunter stelle ich mir eine agil optimierte Produktion vor und ein interaktives Zusammenspiel von Mensch und Maschine. Generell erleben wir derzeit einen rasanten Anstieg an Anforderungen, die produzierende Unternehmen bewältigen müssen: die Einhaltung unbedingter Termintreue, den Umgang mit Variantenvielfalt, volatiler Nachfrage und der Fertigung in kleinen Losgrößen. Das bedeutet, dass insbesondere dann, wenn einmal etwas nicht genau nach Plan verläuft, das Management dennoch in der Lage sein muss, schnell möglichst gute Entscheidungen zu treffen: Welchen Auftrag ziehe ich im Bedarfsfall strategisch vor oder schiebe ich nach hinten? Welches Material muss wann und wo vorrätig sein? Wie viele, wie qualifizierte Mitarbeiter benötige ich zu welcher Zeit und für welche Aufgaben?

Beispielsweise sind im Maschinenbau gewöhnlich alle Arbeitsgänge engmaschig miteinander vernetzt. Jede Entscheidung hängt von einer Vielzahl von interdependenten Faktoren ab: Der Beschaffung von Materialien und Zukaufteilen, den aufeinander aufbauenden Arbeitsschritten in der Teilefertigung und Montage, der Verfügbarkeit von Kapazitäten, und vielem mehr. In einer solchen Situation nicht nur gut, sondern optimiert zu entscheiden, ist eine große Herausforderung, besonders unter Zeitdruck.

Der Mensch allein kann das komplizierte Planungsnetz gar nicht fassen, vor dem er in einer solchen Situation steht. Zweifelsohne muss er seine Erfahrung, seine Erkenntnisfähigkeit und sein Wissen einbringen. Er profitiert aber gleichzeitig von der Unterstützung durch Algorithmen, die ihn agil auf drohende Probleme wie zum Beispiel Engpässe hinweisen und situationsgerecht optimierte Arbeitsreihenfolgen und Prioritäten vorschlagen.

Wie sieht die Interaktion von Mensch und Maschine in der Produktion der Zukunft aus? Haben Sie ein konkretes Beispiel?

Werfen wir einen Blick auf BENZ Werkzeugmaschinen, einen Hersteller von Komponenten und Systemen der Werkzeug- und Maschinentechnik mit Sitz im baden-württembergischen Haslach. In dem Unternehmen entwickeln, fertigen und montieren rund 300 Mitarbeiter Werkzeugsysteme und Zerspaneinheiten für die Bearbeitung von Holz, Metall und Composite Verbundstoffen. Seit rund acht Jahren führt der Geschäftsführer Marco Huber eine Reihe von Modernisierungsmaßnahmen durch, mit denen die Termintreue von einst rund 15 Prozent auf nun 80 bis 90 Prozent gesteigert werden konnte. Ein wichtiger Bestandteil war die gezielte Prozessoptimierung durch Agile Optimierung.

Kundenspezifische Sonderanfertigungen, echte Unikate, machen etwa 60 Prozent der Produktion bei BENZ aus. Ein einziger Fehler in der Produktionskette und ein Liefertermin lässt sich nicht mehr halten. Dass sich per Plantafel und Excel nicht alle Produktionspläne samt zugehöriger Rahmenbedingungen und Variablen überblicken und steuern lassen, ist bei der enormen Komplexität niemandem vorzuwerfen. Dennoch waren die Mitarbeiter seit jeher daran gewöhnt, Produktionsprozesse selbst zu planen. Die Einführung einer computergestützten Entscheidungsintelligenz verlangte also ein gutes Maß an interner Kommunikation. Es ist wichtig, Mitarbeitern die Vorteile und Funktionsweisen aufzuzeigen, selbst wenn eine berechnete Entscheidung manchmal auf den ersten Blick unplausibel wirkt. Algorithmen arbeiten mit einem zentralen Blick auf das gesamte Unternehmen mit all seinen Prozessen, den ein Mensch so nicht einnehmen kann.

Wenn Mitarbeiter dann aber bestimmte Entscheidungshilfen vertrauensvoll annehmen gelernt haben, haben sie plötzlich Zeit für genuin menschliche Aufgaben, die auch nur sie leisten können: zum Beispiel Planzahlen messen, interpretieren und daraus weitere Verbesserungen ableiten oder, wenn doch einmal etwas nicht nach Plan läuft, den Ursachen hierfür auf den Grund gehen. Es entfällt das ständige Suchen nach fehlenden Teilen oder Korrigieren von Unstimmigkeiten in der Planung.

Inwiefern verändern sich durch die Digitalisierung die Anforderungen an die Ingenieure? Wie sollte der Beruf in der Zukunft aufgestellt sein?

Was gemeinhin als Digitalisierung bezeichnet wird, hat sehr viele unterschiedliche Aspekte, für die unterschiedliche Kompetenzen hilfreich oder sogar notwendig sind. In Bezug auf Agile Optimierung und digitale Entscheidungskompetenz kann ich sagen, dass Fach- und Führungskräfte deutlich stärker strategisch gefordert sind. Algorithmen können optimale Entscheidungen vorschlagen, doch nur, wenn der Mensch vorher ein klares Ziel definiert hat. Hier gilt dasselbe Prinzip wie beim Navigationssystem im Auto: Der Fahrer definiert ein Ziel, das System findet den besten Weg dorthin.

Dann gilt es, starre Strukturen aufzubrechen, bestehende Ängste vor der Veränderung ernst zu nehmen und abzubauen sowie die richtigen Fachkräfte zu rekrutieren, die digitalen Hilfsmitteln und digital gedachten Prozessen aufgeschlossen gegenüber sind. Zur Produktion der Zukunft gehört auch Zeit für den Aufbau agiler Prozesse und Rahmenbedingungen. Bei BENZ waren das zum Beispiel Fortbildungen für Führungskräfte oder die Implementierungen flexibler Sondermaschinen, auf die komplizierte Aufgaben aufgeteilt werden können.

Der einfachste Weg, Agile Optimierung in Unternehmen einzuführen, ist die Optimierung einer zunächst kleinen, allerdings hinreichend komplexen Betriebsumgebung. Dabei können die beteiligten Ingenieure und andere Mitarbeiter sich an das neue Zusammenspiel von Mensch und Maschine gewöhnen, dessen Mehrwerte selbst erfahren und die Prozesse kontinuierlich verbessern. In der Regel ergeben sich weitere gute Ideen für Optimierungen dann ganz von alleine.

Mehr von Adrian Weiler zum Thema Agile Optimierung lesen Sie unter: https://blog.vdi.de/2017/02/agile-optimierung-in-der-produktion/


Autor: Adrian Weiler, CEO der INFORM GmbH
http://www.agile-optimierung.de/
Pressekontakt: Maike Schwickert, maike.schwickert@maisberger.com, 089/419599 – 31

 

 

 

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