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Schlagwort: Transformation

AI und Transformation

AI und Transformation

AI entfaltet die volle Leistung in der Produktion, wenn sie von Beginn an berücksichtigt wird. AI und Transformation gehören zusammen.

Seit einigen Jahren begleiten wir unsere Kunden dabei, ihre industriellen Prozesse nach Optimierungsmöglichkeiten mit Hilfe von lernenden Systemen zu durchforsten. Üblicherweise findet man an irgendeiner Maschine oder einer logistischen Bereitstellungseinrichtung Ansätze zur Umsetzung einer Lösung in neuronaler Architektur.

Doch es kam vor, das auf das gerade fertiggestellte Deep Neuronal Network verzichtet wurde aufgrund der zusätzlich erforderlichen Hardware oder es durch Einsatz einer neuen Technologie nicht mehr erforderlich war. Das gab Anlass unsere grundsätzliche Herangehensweise zu hinterfragen.

Das große Ganze

Bevor wir heute bei einer bestehenden Fertigungsanlage über weitere Optimierungen nachdenken, treten wir zunächst gedanklich einen Schritt zurück um uns der eigentlichen Aufgabe der Produkte bewusst zu werden. Idealerweise stellen wir im Beisein des Auftraggebers und manchmal auch ein oder mehreren seiner Kunden viele Fragen, die zum Nachdenken anregen sollen, wie z.B.:

  • Welchen genauen Zweck erfüllt das Produkt für den Kunden?
  • Welchen Mehrwert erzeugt es für den Kunden und für die Gesellschaft?
  • Wird es in 5 bis 10 Jahren noch gebraucht?
  • Wird es dann noch genauso gefertigt wie heute?
  • Könnte das Produkt noch mehr für die Kunden leisten?
  • Kann der Kundennutzen vielleicht auf eine völlig andere Weise erzeugt werden?
  • Wurden die eingesetzten Materialien nachhaltig gefördert und lassen sie sich wiederverwenden bzw. recyclen?

Es hilft, wenn man sich fragt, welchen Prozess ein Startup entwickeln würde, wenn es dieselbe Aufgabe nach modernen Gesichtspunkten lösen sollte. Hier würden Umweltfaktoren wie Energieeffizienz oder CO2-Footprint in den Vordergrund gesetzt und dann nach einem besonders eleganten Weg gesucht. Erfahrungsgemäß ist es sehr unwahrscheinlich, dass am Ende die bestehende, klassische Fertigungslinie wettbewerbsfähig bleibt.

AI und Transformation gehören einfach zusammen.

Produktion

AI und Transformation

Wie kann die zukünftige Fertigung schnell automatisch auf neue Varianten oder unterschiedliche Losgrößen umgestellt werden?

Welche Intelligenz braucht eine moderne Fertigung und wie kann eine AI dabei helfen? Man kann darauf achten, dass die Informationen die zur permanenten Anpassung der AI verwendet werden, ausreichend qualifiziert sind. Je mehr Parameter zur Optimierung herangezogen werden, umso genauer wird das Ergebnis. Die Sensorik an den Adapterstellen kann schon beim Layout danach ausgelegt werden.

Moderne Maschinen werden aus vielen autonomen Modulen aufgebaut, die über genormte Schnittstellen zusammengestellt werden können. An jeder Schnittstelle entstehen Daten, die zentral über eine AI ausgewertet werden können, das kann schon beim Design berücksichtigt werden.

Zu produzierende Produkte sollten eine überschaubare Anzahl an Varianten haben. Flexibilität für den Kunden kann anstelle einer kostenintensiven Diversifikation auch mit Hilfe von intelligenten Komponenten hergestellt werden, die sich von außen konfigurieren lassen.

Stark belastete Module können redundant verbaut werden und eine AI entscheidet entsprechend der aktuellen Last über das einzusetzende Element oder bei hoher Last vielleicht sogar für beide.

Umsetzung

AI und Transformation

Ein industrieller Prozess ist häufig sehr komplex. Viele Parameter fließen gleichzeitig unter wechselnden Bedingungen ein. Mit Hilfe von klassischen Optimierungsalgorithmen lassen sich solche Prozesse verbessern. Sie lassen sich für eine Bedingung vielleicht noch überschaubar aufstellen. Sobald sich die Umgebung jedoch ändert, müssen sie angepasst werden und gelten dann nur noch in diesem Kontext.

Eine selbst lernende AI, die unter allen möglichen Bedingungen trainiert wird erzeugt ihren Algorithmus selbst in Form von Schwellenwerten der Knoten in seinen Knotenschichten und kann bei Bedarf während des Betriebes weiterlernen.

Für die Integration von künstlich intelligenten Prozessen werden sehr gute Kenntnisse im Bereich der aktuellen Algorithmen benötigt. Die Forschung in diesem Bereich findet zur Zeit sehr intensiv statt, sodass die Verfahren ständig verbessert werden.

Eine Aufgabe für den Entwickler ist die Lernumgebung herzustellen, in der alle Bedingungen und Eigenschaften berücksichtigt werden können. Dazu existieren einige sehr gut geeignete Werkzeuge.   

Nachdem die neuronalen Netze trainiert sind, müssen sie auf die geeignete Hardware aufgespielt werden. Die großen energiefressenden Einschübe mit Multiprozessorsystemen werden z.Zt. abgelöst durch stromsparende „embedded systems“, die nur noch aus dem neuronalen Netz bestehen. Die fertig trainierte Software kann über Standard I/O Ports übertragen werden. Diese Systeme können mit Hilfe von echtzeitfähigen Hochsprachen weiter verfeinert werden.

Abschließend müssen Fertigungsdaten orchestriert werden und mit Hilfe von Machine-Learning-Algorithmen ausgewertet werden.

AI und Transformation

Selbstverständlich finden wir einige dieser modernen Ansätze und AI-Einsatz bei unserem Klienten auch schon vor, jedoch hat es sich bisher immer gelohnt, noch einmal alles neu zu bewerten.

Mit Hilfe von integralem Einsatz einer guten AI-Architektur lassen sich im industriellen Kontext zukünftige Veränderung bei Kundenverhalten, Lebenszyklen oder Störungen voraussagen, Produkte verbessern, Kosten reduzieren, Nachhaltigkeit steigern und viele weitere wichtige Erkenntnisse gewinnen.

AI und Transformation gehören zusammen.

Ein neuer Weg des Arbeitens

Team

Das Team organisiert sich selbst

Mittlerweile wurde durch viele Studien nachgewiesen, dass selbst organisiert arbeitende Gruppen deutlich kreativer, problemorientierter, kritischer und produktiver sind als lose gekoppelte Fachabteilungen in klassischen, hierarchischen Strukturen. Diese Teams entwickeln ein holistisches Verständnis für die Technologie und die Produkte, die sie entwerfen..

Die Gründe dafür leuchten irgendwie auch ein. Interdisziplinäre Teams können ein Produkt integral betrachten. Die Zielsetzungen sind durch eine offene, klare Kommunikation und regelmäßigen Kundenkontakt stets transparent. Flache oder fehlende Hierarchien ermöglichen ausreichende Kompetenz um schnell auf Änderungen reagieren zu können. Außerdem ist die Entscheidungsqualität von Vielen besser als die von Einzelnen.

Doch wertschöpferische Vorteile stellen sich erst ein, wenn sich die Denk- und Handlungslogik aller Beteiligten darauf eingestellt hat. Damit ein Team in Flow kommen kann, sind einige grundsätzliche Voraussetzungen erforderlich.

Motivierende Ziele, Sinnhaftigkeit

Für jeden Menschen gibt es Anliegen und Ziele, für die er sich engagieren kann. Dafür ist er bereit, Anstrengung und Zeit zu investieren. Deshalb müssen Projektinhalte so gestaltet werden, dass sich Interessierte finden und dafür motivieren lassen.

Arbeiten, die niemand ausführen möchte, sollten eliminiert oder automatisiert werden. Das funktioniert immer, wenn man den Blickwinkel nur ausreichend erweitert!

Qualifikation, Verstehbarkeit

In gut funktionierenden Gruppen sind die Grundqualifikationen ähnlich. Zum Beispiel befinden sich in heutigen Entwicklungs-Teams vorwiegend Personen aus dem akademischen MINT Umfeld. Sie bringen die Voraussetzung mit, die komplexen, auch fachfremden Zusammenhänge zu durchdringen und zu beherrschen. Bei der fachlichen Ausrichtung der Qualifikation und bei der Leistungsfähigkeit ist Vielfalt besser als Gleichmäßigkeit.

Kompetenz, Gestaltbarkeit

Die Möglichkeit und Ressourcen, die gesamten Belange des Teams autonom zu gestalten ist essentiell. Neue Anforderungen aus Hierarchien oder von anderen Teams dürfen nur werden, die Entscheidung der Annahme liegt ausschließlich beim Team.

Soziale Eingebundenheit

Wir wissen aus Forschungen z.B. von Gerald Hüther, dass sozialer Zusammenhalt das wichtigste Mittel zum Abbau von Stress darstellt. Auch wissen wir, das soziale Eingebundenheit eine wichtige Voraussetzung für produktives Arbeiten in Gruppen ist, z.B. von Deci und Ryan. Dagegen demotiviert Konkurrenz und schränkt die Kollaborationsfähigkeit ein, die doch die Stärke eines Teams sein sollte.

Im Laufe seines Aufbaus sollte sich ein Team deshalb als Einheit ausbilden, jedes Team-Member bekommt eine gleichwertige Stimme. Störungen bei diesem Zusammenschluss sollten frühzeitig behoben werden.

Autonomie

Nach Hackman’s Einordnung gibt unterschiedliche Ausprägungen der Autonomie von Gruppen. Die hohe Produktivität ergibt sich jedoch erst ab selbst gestalteten Teams. Die Kompetenz, ggf. Mitglieder aufgrund von Unstimmigkeiten  wieder auszuschließen ist essentiell. Natürlich geht das nur mit dem Konsens des restlichen Teams.

scope of self organized teams

Ausprägungen der Autonomie von selbst organisierten Teams

Transformation der Arbeit

Die Erfolgsquote bei Unternehmenstransformationen liegt lt. McKinsey bei nur 26%. Damit eine gravierende organisatorische Änderung gelingt haben wir zunächst grundlegende Überlegungen zusammengetragen, die sicher zum Erfolg führen.

Transformation

Wichtige Regel

Das Ergebnis der Transformation der Arbeit sollte auf Wachstum ausgerichtet sein, nicht auf Kostenersparnis!

Umfang

Erfolgreiche Bestrebungen sollten letztendlich das gesamte Unternehmen betreffen, sowohl die Führung als auch die ausführenden Bereiche. Aber der Versuch, die Änderungen direkt in einem bestehenden, organisatorischen System einzuführen, würde die Leistungsfähigkeit des Unternehmens substantiell reduzieren. Das gefährdet nicht nur die finanziellen Ziele, auch die Abwicklung bestehender Aufträge könnte leiden.

Deshalb ist ein Pilotprojekt mit einem gut abgrenzbaren Ziel und überschaubaren Ressourcen besser geeignet. Das Projekt sollte örtlich ausgelagert werden und die Teilnahme muss freiwillig sein! Mitarbeiter aus der eigenen Organisation müssen von allen anderen Aufgaben freigestellt werden! 

Je nach Projektart wird nach 4-6 Zyklen (bei Zyklusdauer von ca. 1 Mon.) ein Status-Quo erhoben und entschieden, ob sich der Kurs des Projektes in die gewünschte Richtung entwickelt und sich Erfolge einstellen. Wenn ja kann mit einem weiteren selbst organisierten Team begonnen werden, andernfalls erfolgt Kurskorrektur oder Abbruch.

Das Team

Eine gute Mischung sind in der Sache erfahrene und neue Mitarbeiter. Doch jeder sollte großes Interesse an der Aufgabe haben und deshalb freiwillig dem Team beitreten wollen.

Die Kompetenzen zur Bewältigung der Problemstellung müssen umfassend sein. Soll z.B. eine Maschine entwickelt werden, sollte das Team sowohl die Kunden-Analyse durchführen, in die Lieferantenauswahl eingebunden sein und die spätere Art der Fertigung bestimmen können. Das verlangt nach einem gut qualifizierten, multidisziplinären Team.

Es gibt viele Möglichkeiten, wie solche Gruppen instanziiert werden können. Wir haben uns auf technische Teams spezialisiert.

Erfahrene Ingenieure sind gerne bereit, Änderungen aktiv mit zu gestalten, wenn ihnen die Vorteile einleuchten. Doch Vorsicht, sie mögen keine Spielchen. Der Nutzen von neuen Informationen sollte jederzeit klar zu erkennen sein. Dann macht es einen riesigen Spaß, mitzuerleben, wie sich Menschen mit ihren unterschiedlichen Charakteren langsam zu einem Team formen, sich motivieren und schließlich gemeinsam in den Flow kommen.

Das Ziel

Kreative Arbeit entsteht dann, wenn Menschen klare Ziele und die volle Freiheit haben, sie zu erreichen. Aus diesem Grund ist es wichtig, zur Verfügung stehende, geschützte, ungestörte Zeit zu haben. Genug um wirklich frei denken zu können.

Jeder Neuling in dieser Art zu Arbeiten wird zunächst auf die notwendige Geisteshaltung vorbereitet. Hier wird vermittelt, wie Menschen denken, wie sie sich motivieren, wie sie kommunizieren. Daraus werden Hilfen und Techniken zur Selbstorganisation abgeleitet.

Die erste Aufgabe des neuen Teams ist die Beschreibung des Zieles aus unterschiedlichen Gesichtspunkten. Die Analyse erfolgt aus allen möglichen Blickwinkeln, von den Kundenwünschen über Herstellungsmöglichkeiten zu Umweltbelastung usw.. Jedes Team-Mitglied sollte sich mit der entstandenen Beschreibung identifizieren und Motivation zur Realisierung aufbringen können, andernfalls muss nachgebessert werden. 

Die Erreichung des Gesamtzieles erfolgt in kleinen Schritten. Nach jedem Zeitabschnitt (auch Sprint) entsteht ein Mehrwert für den Kunden.

Arbeiten im Flow

Natürlich gibt es zu Beginn einen Rahmen, in dem sich das Team entwickeln kann und der Unterstützung  für alle organisatorischen Fragen bietet.

Eine gute Teamdynamik entsteht, wenn das Team die Zeiträume und Umgebung für seine Arbeit selbstständig wählen kann. Ob Home-Office, Meeting-Room oder Café sollte es selbst entscheiden können. Das gilt auch für die Ausstattung mit Werkzeugen und Hilfsmitteln.

Wenn sich langsam die Gruppendynamik einstellt, jedes Team-Member eine Stimme hat und geschätzt wird, entsteht zunehmend der Zustand des Flow.

 

Wir freuen uns auf Anregungen und Kommentare.

Aus Transformation entsteht Innovation

Transformation

Transformation

Eine Unternehmens-Transformation ist eine fundamentale organisatorische Umstrukturierung, deshalb sollte man sich erst mit diesem Thema beschäftigen, wenn grundlegende Probleme große Sorgen bereiten. Zu hohe Kosten, zu geringe Gewinne oder eine zu dünne Finanzdecke sind die üblichen Vorboten für eine beginnende Schieflage. Oft schleichen sich Umsatzeinbußen durch Verlust von Marktanteilen oder veraltetes Produkt-Portfolio ein. Das Management beginnt mit der Suche nach den genauen Ursachen. Sind es die Unternehmensprozesse, der Vertrieb, die fehlende Kreativität der Ingenieure, der ruinöse Wettbewerb oder die fehlende Automatisierung?

Nein, es sind die Menschen im Unternehmen, die Art wie sie sich fühlen, denken, kommunizieren oder sich motivieren! Probleme entstehen ausschließlich durch Einschränkung der Potentiale der Mitarbeiter. Der Grund sind häufig fehlende soziale Sicherheit, Hierarchien, gestörte Kommunikationswege oder wenig motivierende Ziele.

Seit 2016 gehört es dazu, digitalen Wandel mit der Einführung von organisatorisch und geistig flexiblen Teams einhergehen zu lassen. Hierarchien werden dadurch abgebaut oder verschwinden gänzlich. Denn hierarchische Entscheidungen haben immer zwei gravierende Nachteile. Die Wahrscheinlichkeit, dass sie auf die qualitativ besten Informationen aufbauen, ist eher gering und sie reduzieren massiv die Motivation der ausführenden Mitarbeiter.

Wenn ideale Rahmenbedingungen für qualifizierte, verantwortungsvolle, selbst organisierte Teams geschaffen werden, dann lösen sich die Knoten von innen heraus.   

Innovation

Innovation

Neuheiten mit einem Mehrwert im Markt oder im sozialen Umfeld kann man als Innovationen bezeichnen. Neue Produkte oder Dienstleistungen entstehen durch Übernahme, Anpassung, Erweiterung oder Ausnutzung bestehender Erzeugnisse und Methoden.

Wenn in einem Unternehmen schon längere Zeit keine grundlegend neue Innovationen mehr entstanden sind ist das ein Hinweis auf ineffektive Arbeitsbedingungen.

Innovationen werden durch kreative Menschen in agilen, selbst gesteuerten Teams entwickelt. Für diese Art von hoch produktiven Gruppen sollten die organisatorischen Rahmenbedingungen ausgelegt sein.

Verbindung von Innovation und Transformation

Team

Ein hoch innovatives Unternehmen, bei dem regelmäßig der Umsatz und Gewinn gesteigert werden kann, schöpft häufig seine innere Stärke aus motivierten Mitarbeitern in einem menschenfreundlichen Umfeld.

Alle anderen sollten ihre Organisationsstruktur überprüfen. Je schwieriger die Lage umso eher hilft eine Transformation in Richtung eines agilen, hierarchiearmen Umfeldes. 

In jedem Fall läuft es auf die Einrichtung von qualifizierten, interdisziplinären, verantwortungsvollen, selbst organisierten Teams, hinaus.

Ein selbst organisiertes Team erhält die Kompetenz, eigenständig zu handeln und hat die Fähigkeit, spontan Lösungen für jede Art von Problemen in ihrem Kontext zu finden. Damit ist es frei nach dem „Bottom-Up-Prinzip“ in der Lage schnell und gezielt auf Marktänderungen zu reagieren.

Die Bewertungen, Voraussetzungen und Instanziierung solcher Gruppen lesen Sie in unserem Blog zu diesem Thema.

 

Wir freuen uns auf Anregungen und Kommentare.

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