Model-Factory-In-a-Box: Mobile Lernfabrik für erlebnisorientiertes Lernen

Foto: Model Factory in a Box, Bildquelle: McKinsey & Company, Inc.

Laurence McHauser, Christoph Schmitz, Markus Hammer

Transformationsprojekte in Unternehmen stehen häufig vor der Herausforderung, die Mitarbeiter von Veränderungen zu überzeugen und sie zu schulen. Klassische Schulungsmethoden stoßen dabei immer wieder an Grenzen. Sie sind zu weit weg von der täglichen Praxis, weswegen für Mitarbeiter konkrete Vorteile durch den Einsatz neuer Tools und Methoden nicht nachvollziehbar sind. Eine mobile Lernfabrik, die Model-Factory-In-a-Box (MFIB), ist ein erfolgreich erprobtes Format, das mit simulationsbasiertem Lernen neue Fähigkeiten in einer realen Produktionsumgebung aufbaut – von Lean Manufacturing bis hin zu digitalen Technologien.

Fertigungsunternehmen wissen in der Regel, mit welchen Tools ren. [10] Dieser Widerstand resultiert oft aus Unkenntnis über den Umgang fehlenden Frontline-Mitarbeiter den Betrieb einer Organisation beeinund Techniken sie ihre Produktion effizienter gestalten können. Doch ständige Herausforderungen wie Globalisierung, zunehmende Komplexität, Volatilität und Digitalisierung verlangen permanente Anpassungen von Prozessen, Tools und Techniken. Dabei müssen Organisationen Produktionsmitarbeiter und FrontlineManager wie Teamleiter, Vorgesetzte und Abteilungsleiter miteinbinden und schulen. [4,5] Jedoch tun sie sich nach wie vor schwer damit, Schulungen effizient umzusetzen, da ihnen effektive Methoden fehlen. [6,7] Bei Transformationsprojekten manifestiert sich diese Kompetenzlücke häufig in einem Widerstand gegen Veränderungen. [8,9] Produktionsteams wehren sich gegen Pläne, zum Beispiel Standardarbeitsanweisungen, Produktionsplanungssysteme, tägliche Besprechungen und interdisziplinär aufgestellte Teams zu implementiemit alternativen Methoden und das fehlende Wissen, welche Chancen diese Methoden bieten, Arbeitsabläufe und -ergebnisse zu verbessern. An der Bereitschaft, etwas ändern zu wollen, mangelt es dagegen meist nicht [11,12]. Ein neuer Transformationsansatz soll dazu beitragen, Fähigkeiten nachhaltig aufzubauen, in dem er Widerstände durch erlebnisorientiertes Lernen überwindet. [13] Dabei sind praxisnahe Schulungen eine kritische Größe für den Kompetenzaufbau im Bereich Operations. [14,15] Ein Expertenteam hat daher gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie praxisnahe Modellfabriken aufgebaut, in denen eigene Mitarbeiter und Klienten mit Hilfe von praktischen Übungen neue Produktionskompetenzen erwerben können. Doch der mehrtägige Lernaufenthalt scheiterte oftmals daran, dass die trächtigt haben und die Kosten für die Anreise für eine große Teilnehmerzahl zu hoch waren. Andererseits sind jedoch diese Frontline-Mitarbeiter entscheidend für den Erfolg einer Transformation. Die McKinsey-Experten haben daher nach einer Lösung gesucht, die eine Modellfabrik zum Klienten bringt und nicht die Klienten zur Fabrik. Entstanden ist die Model-Factory-In-a-Box (MFIB), eine mobile Miniaturfabrik, die die Komplexität einer echten Produktionsumgebung und sämtliche Vorteile eines erlebnisorientierten Lernumfelds vereint.

Modellfabrik für praxisnahes Lernen

MFIB (Abbildung 1) ist eine Tabletop-Miniatur-Limonadenfabrik, die sich in acht Transportkoffern verpacken und rasch zusammenbauen

lässt. Sie bietet ein simulations- und erlebnisorientiertes Lernumfeld für die Schulung von Techniken zur Optimierung von Fertigung und Management – sowohl für Mitarbeiter eines Produktionsunternehmens als auch für McKinsey-Mitarbeiter. In der MFIB wird ein echtes Produkt hergestellt – in diesem Fall Limonade. Programmteilnehmer übernehmen in dieser mobilen Limonade-Produktionsanlage entweder die Rolle eines Produktionsmitarbeiters oder die eines Vorgesetzten in einer Produktionsumgebung. Zu Beginn der Simulation erhalten die Teilnehmer nur minimale Anweisungen, da sie die Fertigungslinie so betreiben sollen, wie sie dies aktuell in ihrer eigenen Organisation tun. Während eines 60-minütigen Produktionsdurchlaufs erleben sie aus erster Hand, welche Nachteile die Arbeit in einem nicht optimierten System hat und wie sich das auf Produktivität und Mitarbeiterzufriedenheit auswirkt. In diesem ersten Durchlauf produzieren sie in der Regel rund 60 Flaschen Limonade.

In der nächsten Phase des MFIBProgramms lernen die Teilnehmer die Methoden zur Verbesserung der Produktion theoretisch kennen. Anschließend implementieren sie diese Methoden in der mobilen Limonadenfabrik. Sie ändern das physische Layout der Fabrik, entwickeln neue Prozessanweisungen und installieren diese in der Fertigungslinie. Sie erstellen eine Planungstafel und gestalten den Prozess für den nächsten Produktionsdurchlauf. Danach führen sie eine zweite 60-minütige Simulation durch, um die neuen Lösungen zu testen und direkt zu sehen, wie sich die neuen Techniken auf die Produktivität auswirken. In diesem Durchlauf produzieren die Teilnehmer in der Regel rund 200 Flaschen Limonade – ein Produktionszuwachs um mehr als 300 Prozent bei gleicher Produktionszeit Nach der zweiten Simulation ermitteln die Teilnehmer, welcher Produktionsdurchlauf für die Mitarbeiter tragfähiger ist, zum Beispiel weniger stressig, und produktiver war. Basierend auf dieser Simulation können sie dann eine fundierte Entscheidung treffen, welche neuen Tools und Lösungen sie später in ihrer eigenen Produktionsumgebung einsetzen wollen. Und da sie die Änderungen bereits in der Modellfabrik implementiert haben, gestaltet sich das Change Management in ihrer eigenen Fabrik in der Regel reibungslos.

Abbildung 1: Model-Factory-In-a-Box

Simulationsbasiertes Lernen

Aus der Erfahrung mit zahlreichen Beratungsprojekten haben die Transformationsexperten einige Kernanforderungen für erfolgreiche Transformationen identifiziert: Produktionsmitarbeiter müssen die Vorteile einer Transformation erleben und durchspielen. Nur dann sind sie bereit, ihre Arbeitsweisen zu ändern. Diese Lernerfahrung sollte zudem außerhalb der eigenen Produktionsumgebung stattfinden. Denn ineffiziente Prozesse in Unternehmen werden oft damit begründet, dass das „hier halt so gemacht wird“. In der Vergangenheit hat sich auch gezeigt, dass klassische Klassenraumumgebungen in der Erwachsenenbildung wenig effektiv sind und nicht angenommen werden.

Die Berater ließen sich für den Aufbau der Schulungsprogramme von Militär- und Rettungsdiensten inspirieren, bei denen der Schwerpunkt auf einem simulationsbasierten Training liegt – häufig als kollektives Training bezeichnet. Bei diesem Lernansatz führen die Teammitglieder Übungen durch, um individuelle oder Team-Fähigkeiten zu trainieren und zu perfektionieren. Die Modellfabrik basiert daher auf dem Konzept des Experimentierens. Die Schulungsteilnehmer können verschiedene Konzepte ausprobieren und selbst erleben, welche Tools und Methoden für sie am besten funktionieren und sie in ihrer eigenen Produktionsumgebung implementieren würden.

MFIB beinhaltet Module, die für die Vermittlung einer Vielzahl von Fähigkeiten individuell angepasst werden können: von der Einführung in die Lean-Methode bis hin zu digitalen Tools wie Advanced Analytics und vorausschauende Instandhaltung. So können die Berater das erlebnisorientierte Lernen an die spezifischen Bedürfnisse von Produktionsteams weltweit anpassen und ihnen dabei helfen, ihre Produktivität signifikant zu steigern. Für Mitarbeiter von McKinsey selbst bietet die Simulation eine praxisnahe Methode, sich im Bereich operativer Best Practices weiterzuentwickeln. Trainingsmöglichkeiten umfassen eine Einführung in Operations, den Aufbau von Kernkompetenzen in der Fertigung und ein Transformationsprogramm für Operations. McKinsey verfügt mittlerweile über 16 dieser mobilen Modellfabriken und hat bereits rund 15.000 Klienten und Mitarbeiter damit geschult.

Mobile Modellfabrik passt in acht Transportkoffer

Für die Entwicklung der ModelFactory-In-a-Box haben die Berater mehrere wichtige Faktoren definiert, die für den späteren Einsatz erfolgsentscheidend sind. So sollte die mobile Fabrik ein möglichst praxisnahes Produktionserlebnis bieten, das der Atmosphäre einer echten Produktionsumgebung gleicht, und die glei-

chen technischen Beschränkungen und Komponenten vorweist. Die Modellfabrik sollte zudem ein reales Produkt produzieren, um das Lernen und Erleben greifbar zu machen. Dafür musste das Produkt einfach genug sein, um eine bestimmte Stückzahl in einer Stunde produzieren zu können. Gleichzeitig sollte es so komplex sein, dass sie den Einsatz der zu erlernenden Tools und Techniken erforderlich machen und Ergebnisse direkt greifbar macht. Die Entscheidung fiel schließlich auf Produktion von Limonade, da bei ihrer Herstellung viele typische Verfahren der Prozessindustrie verwendet werden. Die Modellfabrik muss zudem gewartet werden, und sie durchläuft variable Ertrags- und Qualitätskontrollen.

Im zweiten Schritt wurde die physische Modellfabrik in einem achtwöchigen Sprint entwickelt. Ein Anlagenbauer errichtete das Rohrleitungskühlsystem und der Flaschenabfüllanlage. Das McKinsey-Team entwickelte die Software und das Produktionssteuerungssystem. Die Herausforderung für die Konstruktion des physischen Modells war, die Komplexität eines realen Prozesses in einer mobilen Ausführung zu bauen, die sich in Transportkoffern per Flugzeug versenden lässt. Erforderlich waren auch detaillierte An- und Aufbauanweisungen und standardisierte Teilelisten. Gleichzeitig entwickelte das Team Schulungsmaterialien mit Schwerpunkt auf Methoden zur Verbesserung der Operations wie zum Beispiel Standardarbeitsanweisungen. Die Konzepte mussten so einfach sein, dass die Teilnehmer sie schnell verstehen und implementieren können, aber auch komplex genug, um sie in einer echten Produktionsumgebung anzuwenden.

Klienten-Mitarbeiter und Mitglieder der Operations Practice haben das Design und das Training getestet, um die Simulation optimieren zu können. Im Laufe von 18 Monaten wurden mehrere Praxissimulationen und Iterationen zum Design durchgeführt bis das Modell reibungslos lief. Das Ergebnis war eine Tabletop-Miniaturfabrik, die in acht Transportkoffer verpackt (Abbildung 2), sich mit dem Flugzeug transportieren und rasch zusammengebaut lässt – und bis zu 260 Flaschen echte Limonade in einer Stunde herstellt.

Individuell anpassbare Lernziele und Lernprogramme

Die Simulation lässt sich individuell auf unterschiedliche Lernziele und Zielgruppen innerhalb einer Organisation ausrichten. Beispielsweise konzentriert sich ein eintägiges Programm auf Themen wie Grundlagen des operativen Managements oder Lean Manufacturing. Change-Agent-Programme dauern bis zu drei Wochen und decken eine Vielzahl an Konzepten ab, unter anderem Anlagenplanung, Supply-Chain-Optimierung, Qualitätsmanagement und Transformationsansatz. Für die verschiedenen Trainingsprogramme wurde ein gemeinsames Narrativ entwickelt. So kann ein Produktionsunternehmen zum Beispiel einen Mitarbeiter mit geringerer Qualifizierung zu einem eintägigen Training und den Leiter eines Produktionsstandorts zu einem einwöchigen Training schicken. Da die zwei Trainings ein gemeinsames Narrativ haben, können der geringer qualifizierte Mitarbeiter und der Standortleiter die erlernten Konzepte diskutieren, um Prozesse gemeinsam in ihrem Betrieb zu optimieren.

Das Expertenteam entwickelte MFIB, um den Unterschied zwischen einem aktuellen und einem optimierten Arbeitsmodell erlebbar zu machen. Das Training ist deshalb in mehrere Phasen gegliedert. In der ersten Phase produzieren die Teilnehmer Limonade mit dem bestehenden operativen Prozess des Produktionsunternehmens. Es zeigt sich, dass die Teilnehmer sich dabei in der Regel schwer damit tun, die Limonade zu produzieren. Sie erleben den Prozess als stressig und unangenehm. In der zweiten Phase gehen die Trainer die Simulation gemeinsam mit den Teilnehmern durch und ermitteln Schwachstellen und Fehler. Die Teilnehmer erfahren dann, wie sich Verbesserungstools entwickeln und implementieren lassen. So lernen sie zunächst theoretisch, inwiefern diese

Abbildung 2: MFIB-Transportkoffer Techniken hilfreich gewesen wären. Die Trainer fordern die Teilnehmer aber niemals auf, von ihnen vordefinierte Konzepte umzusetzen. Sie sollen stattdessen mit Hilfe der Tools eigene Entscheidungen treffen.

Messbarer Nutzen in der Produktion

In der dritten Phase entwickeln die Teilnehmer neue Tools und implementieren sie in der Limonadenfabrik. So verändern sie das physische Layout der Fabrik, erstellen eine Planungstafel, identifizieren wesentliche Leistungskennzahlen und überlegen, wie sie diese am besten überprüfen. Anschließend betreiben sie die Fabrik mit dem geänderten Prozess. Häufig steigern die Teilnehmer ihre Limonadenproduktion damit von rund 60 auf 260 Flaschen pro Durchlauf. Das Vorher-Nachher-Szenario führt bei den Teilnehmern zu einem starken positiven Lerneffekt. Ob das Programm zu einem nachhaltigen Erfolg führt, zeigt sich daran, wie die Teilnehmer die erlernten Tools nach Rückkehr in die eigene Produktionsumgebung tatsächlich implementieren. Ein Beispiel: Das MFIB-Programm kam in einer Chemiefabrik zum Einsatz. Eines der Teams aus der Verpackungsabteilung nahm an einer zweitägigen Lean-Schulung unter Verwendung des MFIB-Tools teil. Als am Tag nach dem Training ein Vorgesetzter in der Produktion eintraf, hatte sein Team bereits einige erlernte Tools umgesetzt und die Dauer zum Befüllen einer großen Flasche mit Düngemittel von rund 90 Sekunden auf 55 Sekunden reduziert – eine Zeitgewinn von knapp 40 Prozent. Dies

ohne Change Management und Anweisungen sowie ohne Unterbrechung der Produktion. Die Teammitglieder hatten nur die Initiative ergriffen, da sie während des Trainings genau gelernt hatten, wie sie Veränderungen durchführen können.

Solch eine Verbesserung im laufenden Produktionsprozess bestätigt den Effekt von MFIB. Auch Reaktionen der Teilnehmer sind durchgehend positiv: „Du lernst etwas und setzt es direkt um. Du verwendest im Lernprogramm bereits Tools, die du später im eigenen Arbeitsumfeld direkt einsetzen kannst.“ Die Praxisnähe stößt auf positive Resonanz: „Ich habe bereits an vielen LeanSchulungen teilgenommen, aber MFIB war am nächsten an der Praxis. Es war unschätzbar hilfreich.“ Der MFIB-Ansatz vermittelt den Teilnehmern, anders zu agieren und produktiver zu sein – was ihre Jobzufriedenheit verbessert. Die Simulation steigert zudem die finanzielle Performance der Organisation. So konnte ein internationales Produktionsunternehmen mit einem Kompetenzaufbau durch MFIB seine Transformation schneller und einheitlicher durchführen. Zudem verankerten sich Änderungen nachhaltig. Ergebnis: Die Transformation hatte global einen finanziellen Effekt von fast 1 Milliarde Euro aus Kosteneinsparungen und Umsatzanstieg.

Fazit und Erweiterung der Lernprogramme

Die bisherigen Ergebnisse zeigen: Durch erlebnisorientiertes Lernen mit MFIB lassen sich bessere Lernerfolge erzielen und die Bereitschaft zu Änderungen von Prozessen erhöhen. Außerdem überwinden die praktischen und intuitiven Funktionen des Simulationsmodells Sprachbarrieren. Ein konkretes Beispiel: Ein Unternehmen hatte einen japanischen Hersteller übernommen und entschieden mit Hilfe von MFIB operative Veränderungen zu implementieren. Aber niemand im Unternehmen sprach japanisch. Da die Simulation ein praktisches, visuelles Erlebnis bietet, gab es trotz der Sprachbarriere keine Probleme bei der Durchführung des Programms.

Das Beraterteam ist überzeugt, dass die mobile Miniaturfabrik einzigartig ist. Alternative Tools am Markt sind meist vereinfacht und bieten kaum Möglichkeiten für freies Lernen. Aufgrund des Erfolgs ist eine Erweiterung von MFIB in zwei Bereichen geplant: neue Fähigkeiten und neue Simulationen. Im Bereich neuer Fähigkeiten untersucht das Entwicklungsteam wie MFIB sich für die Schulung in digitalen Operations-Tools nutzen lässt, sodass die Teilnehmer komplizierte Konzepte in einem realen Umfeld erlernen können. Entwickelt wurden bereits Programme für Advanced Analytics, digitales Performance Management und vorausschauender Instandhaltung. Weitere Schulungsmöglichkeiten für Robotik, Automatisierung und computergestützte Planung sind in Arbeit. Die nächste Herausforderung für MFIB sind Simulationen, die über die Produktion von Limonade hinausgehen, sowie die Erhöhung der Reichweite des Tools. So werden die Simulationen um die Bereiche Montage und Tests, kontinuierliche Produktion, Einzelhandel, Verwaltung und Bau erweitert.

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Autoren:

Laurence McHauser ist Expert Partner in McKinsey & Company's European Operations Practice in London. Seit seinem Eintritt bei McKinsey im Jahr 2010 hat sich Laurence McHauser auf die Umgestaltung der Anlagenproduktivität und Instandhaltung konzentriert und in einer Vielzahl von Sektoren von Transport und Logistik bis hin zum Bergbau gearbeitet. Laurence McHauser verfügt über umfassendes Fachwissen im Bereich des ganzheitlichen Capability Buil-

ding in großem Maßstab einschließlich der Definition von Qualifikationsanforderungen, Schulungszielen und der Gestaltung von Schulungsprogrammen. Er leitet die europäischen Digital Capability Centers von McKinsey, wurde für sein Fachwissen ausgezeichnet (z. B. Brandon Hall Award) und hat seine Arbeiten in Fachzeitschriften veröffentlicht.

Dr. Christoph Schmitz ist Senior Partner mit 20 Jahren Berufserfahrung und leitete das Frankfurter Büro von McKinsey & Company. Er lenkte in den letzten 8 Jahren McKinseys globale Manufacturing & Supply Chain Practice, jetzt leitet er die globale Capital Excellence Practice, er ist ein Kernmitglied der Global Chemicals & Agriculture Practice Leadership und leitet weltweit Transformation & Restructuring Initiativen. Christoph Schmitz hat in verschiedenen Bereichen der Prozessindustrie gearbeitet, insbesondere in der Chemie- und Agrarindustrie, im Automobilsektor und in Advanced Industries. Seine Schwerpunkte sind globale Transformationsprogramme, M&A-Management, Strategie, Organisationsgestaltung und kultureller Wandel. Christoph ist Mitglied des deutschen Board of Management von McKinsey und des Aufsichtsrats des Joint Ventures von McKinsey mit Lufthansa Technik – Lumics. Dr. Markus Hammer leitet seit Oktober 2017 das globale Operations Learning Team bei McKinsey & Company. Seit 2004 berät er Klienten im Bereich Resource-Productive Operations und Capability Building, seit 15 Jahren ist er im Bereich Lernfabriken weltweit aktiv. Seine Karriere startete er im Jahr 2000 bei Procter & Gamble in Deutschland. Markus Hammer studierte Verfahrenstechnik an der TU Graz und promovierte dort später am Institut für Innovation und Industrie Management, wo er auch, den Aufbau der LEAD-Factory unterstützte. Er ist Autor von mehreren Büchern und Artikeln und Universitätslektor an der TU Graz.

Laurence McHauser

Expert Partner in McKinsey & Company's European Operations Practice, London

Dr. Markus Hammer

Leiter des globalen Operations Learning Teams bei McKinsey & Company, Wien Dr. Christoph Schmitz

Senior Partner, Leiter der globalen Capital Excellence Practice von McKinsey & Company, Frankfurt