Die Live-Fabrik als virtuelles Lernerlebnis

Foto: Digital Capability Center Aachen, © McKinsey & Company, Inc. (2021)

Markus Hammer, Jochen Nelles

Kontinuierliches Lernen ist in unserer sich rasant verändernden Welt unverzichtbar geworden. Seit über 15 Jahren vermitteln von McKinsey unterstützte Lernfabriken durch Simulation und erfahrungsbasiertem Lernen die Grundsätze moderner Operational Excellence. Das Angebot lässt sich seit Beginn der Corona-Pandemie auch remote nutzen: Ein immersives Erlebnis bietet Praxiserfahrung, die nah an einen persönlichen Besuch in den so genannten Digital Capability Center heranreicht.

Industrie 4.0 stellt Unternehmen weltweit vor große Herausforderungen. Die fortschreitende Digitalisierung wirkt sich nicht nur auf Maschinen und Prozesse aus. Auch für Führungskräfte und Mitarbeitende ergeben sich ganz neue Anforderungen. Dauerhafte Veränderungen lassen sich aber nicht durch Anordnung von oben erreichen. Bei Transformationen kommt es entscheidend darauf an, die Unterstützung aller Stakeholder zu gewinnen.

Fähigkeiten müssen weiterentwickelt, Denk- und Verhaltensweisen angepasst werden. Nicht zuletzt gilt es, mögliche Widerstände zu überwinden. Angewandtes, problembasiertes Lernen hat sich als effektivste und nachhaltigste Methode des Kompetenzaufbaus bei Erwachsenen erwiesen. Doch der betriebliche Alltag bietet hierfür meist nur wenig Möglichkeiten. Operations-Experten setzen sich daher seit Jahren für Modellfabriken ein.

Digital Capability Center: Mehr als 15 Jahre Erfahrung

McKinsey hat bereits Mitte der 2000er-Jahre begonnen, mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie rund um den Globus Modellfabriken für operative Exzellenz einzurichten – heute als Digital Capability Center bekannt (Abbildung 1). Den Anfang machte 2006 die Modellfabrik für Lean Production in Darmstadt. Das Prinzip der Digital Capability Center: Statt sich in sterilen Hörsälen Vorträge und Präsentation anzuhören, entwickeln die Teilnehmenden in einer realitätsgetreuen Fabrikumgebung mit echten Maschinen, Prozessen und Produkten ihr Fachwissen und ihre Kompetenzen weiter. Das Motto in diesen Modellfabriken: erkunden, ausprobieren, anwenden. Gerade Führungskräfte erkennen die Notwendigkeit von Veränderungen erfahrungsgemäß oft erst, wenn sie selbst erleben, was eine Transformation bewirken kann. Vorbild bei der Konzeption der Modellfabriken waren Trainingsprogramme von Militär und Rettungsdiensten, bei denen die Teilnehmenden in simulierten Übungen praktische Aufgaben ausführen.

Die Digital Capability Center wenden sich sowohl an Berater:innen von McKinsey als auch Mitarbeitende von Klienten. In gemeinsamen Lerneinheiten erwerben die Teilnehmenden in einem realen Arbeitsumfeld (Fabrik oder Backoffice) grundlegende Fähigkeiten und Best Practices in einem bestimmten Themenbereich (z.B. Lean, Digital). Das erworbene Know-how können sie später im Arbeitsalltag auf unterschiedliche Branchen, Produkte und Teamsettings übertragen.

Ein zentrales Lernelement in den Digital Capability Centern ist die Vorher-Nachher-Erfahrung – die Teilnehmenden analysieren einen Prozess, erkennen Defizite und probieren dann aus, mit welchen Tools und Technologien sich Verbesserungen am effektivsten umsetzen lassen. Die

Abbildung 1: Digital Capability Center Aachen / Venice Digital Capability Center bieten nicht nur ein sicheres Umfeld für solche Experimente, alle eingeleiteten Veränderungen werden auch direkt sichtbar. Auf diese Weise erleben die Teilnehmenden selbst, welchen Unterschied bestimmte Fähigkeiten und Tools machen können – eine starke Motivation, die Änderungen in der eigenen Organisation umzusetzen.

Im Zuge des technischen Fortschritts wurde die Ausstattung der Digital Capability Center in den vergangenen Jahren kontinuierlich weiterentwickelt, um stets optimale Voraussetzungen für Reskilling und Upskilling zu gewährleisten. Derzeit umfasst das Netz Modellfabriken in Aachen, Atlanta, Peking, Singapur und Venedig sowie weitere Lernzentren mit unterschiedlichen Partnern weltweit.

Den Kern des Digital Capability Center Aachen beispielsweise bildet eine realgetreue Prozesskette zur Herstellung eines intelligenten, individualisierbaren Armbands. Alle Prozessschritte vom Schären, Weben, Beschichten, Thermofixieren und Drucken bis zur Endmontage (Konfektion) sind in die Lernumgebung integriert. Typische Fragestellungen, die von den Teilnehmenden vor Ort bearbeitet werden, sind beispielsweise: Wie lassen sich disruptive Technologien entlang der Wertschöpfungskette nutzen und mit neuen Analyse-Tools interne Abläufe verbessern? Wie kann mit kollaborativen Robotern und AR/VR-Technologien die Effizienz der Mitarbeiter gesteigert werden? Inwieweit lässt sich 3D-Druck nutzen, um bei Aufträgen flexibler zu werden? Wie funktioniert digitales Performance-Management? Wie können Mitarbeiter am besten befähigt werden, Verantwortung zu übernehmen und Entscheidungen auf der Basis von Daten zu treffen? Wie lassen sich auf allen Ebenen der Organisation Digital Skills verankern? In anderen Modellfabriken geht es beispielsweise um die Herstellung von Tee oder die Montage von Kompressoren für Kühlschränke. In den Modell-Backoffices werden Bestellungen bearbeitet.

Der nächste Schritt: Remote-Trainings

Der Beginn der Corona-Pandemie 2020 traf die Digital Capability Center ins Mark: Das Prinzip des persönlichen Lernerlebnisses vor Ort war plötzlich infrage gestellt – die Zentren mussten ihr Angebot über Nacht komplett neu gestalten. Für die Verantwortlichen galt es, Ideen zu entwickeln, wie sich erfahrungsbasiertes Lernen auch in einer Remote-Umgebung jenseits traditioneller Videokonferenzen umsetzen lässt – ohne dabei die bewährten Designprinzipien der Digital Capability Center aufzugeben. Wie lässt sich persönliches Lehren und Lernen am besten „remote“ replizieren? Welche Vorteile bietet diese Art der Kompetenzvermittlung möglicherweise sogar?

Vier Ziele galten bei der Neukonzeption als gesetzt. Das Programm sollte: (1) einem Präsenzerlebnis möglichst nah kommen und dabei drei Erfolgselemente bewahren: reale Produktionsprozesse, enge Interaktion zwischen Lernenden und Fachpersonal sowie Vorher-Nachher-Erfahrungen, (2) kleine Gruppen gewährleisten, um das Angebot attraktiv zu machen und den sozialen Austausch zwischen den Teilnehmenden zu fördern,

(3) unterschiedliche Bedürfnisse der einzelnen Teilnehmenden berücksichtigen (4) die gesamte Lernreise der Teilnehmenden unterstützen – von der Diagnose nötiger operativer Verbesserungen über die Auswahl von Lösungsoptionen bis hin zum Kompetenzaufbau.

Das entwickelte Remote-Angebot erfüllt die gesetzten Ziele: Das Lehr- und Fachpersonal ist unter Einhaltung der Covid-19-Auflagen in einem Digital Capability Center vor Ort – entweder in einer Fabrik oder in einem Büro. Es führt Simulationen und Livestreams durch, weiteres Lehrpersonal kommentiert das Geschehen. Die Lernenden sind über eine Videokonferenzplattform zugeschaltet. Sie interagieren in Echtzeit mit den Akteuren vor Ort, besprechen sich in kleinen Gruppen in virtuellen Breakout Rooms und diskutieren später wieder in großer Online-Runde.

Das Entscheidende: Auch in der Remote-Variante können die Teilnehmenden selbst in Abläufe eingreifen. So kommt es auch nicht zur typischen „Zoom-Müdigkeit“. Bei einer drei- bis vierstündigen Remote-Sitzung verbringen die Teilnehmenden 40 Prozent der Zeit mit Diskussionen in großer oder kleiner Runde und 60 Prozent mit praktischen Tätigkeiten. Das Lehr- und Fachpersonal des Digital Capability Center geht mit Tablets und Kopfhörern durch die Fabrik oder das Büro und kann so auf Anweisungen und Bedürfnisse der Teilnehmenden eingehen und Fragen beantworten. Die Teilnehmenden können zum Beispiel einen bestimmten Knopf drücken oder eine Aufgabe auf eine bestimmte Art und Weise ausführen lassen.

Und sie können die Vorher-Nachher-Entwicklung live miterleben: Sie sehen, wie die Abläufe zu Beginn aussehen und wie nach den implementierten Verbesserungen. Mehrere fest installierte Kameras eröffnen unterschiedliche Perspektiven, eine mobile Kamera sorgt für ein immersives Erlebnis. Video- und Audioqualität wurden sukzessive verbessert, im Digital Capability Center Aachen ist sogar ein kleines Produktionsstudio entstanden. Abbildung 2 links zeigt

Abbildung 2: Digital Capability Center Aachen

die Anlage in Aachen mit einer Außenansicht des Produktionsstudios; Abbildung 2 rechts zeigt das Innere des Studios, aus dem die Livestreams gesteuert werden.

Auch inhaltlich wird das Konzept kontinuierlich weiterentwickelt. Um die Teilnehmenden noch stärker zu motivieren, sind beispielsweise die Lerneinheiten jetzt über spannende Geschichten miteinander verknüpft; auch besteht die Möglichkeit zu virtuellen Vier-Augen-Gesprächen. Außerdem wurden die Breakout-Gruppen verkleinert, mit einem eigenen Moderator pro Gruppe; und es kam eine Whiteboard-Plattform für Brainstorming und Diskussionen hinzu. Das Lehrpersonal erstellt Übersichten mit konkreten Arbeitsabschnitten, um Interaktion und Zusammenarbeit zu fördern. Der Screenshot zeigt ein Beispiel für Ideen, die in einer interaktiven Einheit mit einer kleinen Gruppe entwickelt wurden (Abbildung 3)

Zu den Lernmodulen des Remote-Angebots der Digital Capability Center gehören derzeit u.a. Lean-Diagnosen, Lean-Zielbild, Einführung in Industrie 4.0, Arbeitsplatz der Zukunft, digitale Forschung & Entwicklung, digitales Projektmanagement sowie Themen wie Quick Changeover, Change Management und Standardisierung/Prozessbestätigung.

Typischer Ablauf einer RemoteLerneinheit

Die Grundstruktur einer RemoteLerneinheit besteht aus Vorbereitung, Live-Session und Feedback. Die LiveSession gliedert sich wie das klassische Erlebnis in die drei Phasen Diagnose, Digitalisierung und Automatisierung sowie ideales Zielbild. Am Beispiel des Lernmoduls Einführung in Operations im Digital Capability Center Aachen lässt sich der Ablauf verdeutlichen.

Vorbereitungsphase:

Im Vorfeld der Livestreaming-Einheiten erhalten die Teilnehmenden Handouts, Videos und andere Lernunterlagen zu den Themen Lean und Digitalisierung. Außerdem gibt es ein 90-minütiges Online-Coaching zu Metathemen, etwa wie man Prozesse beobachtet oder Ergebnisse vor einem Managementteam präsentiert.

Live-Einheiten:

Phase 1: Bei einer Lean-Diagnose in der Fabrik beobachten die Teilnehmenden zuerst ein schlecht organisiertes Teammeeting bei der Schichtübergabe. Sie bekommen so einen Eindruck davon, wie ineffizient der Prozess ohne Lean-Tools ist. Die Beobachtungen decken drei Ebenen ab: technische Prozesse/Abläufe, Managementinfrastruktur sowie Einstellung und Verhalten der Mitarbeitenden. In einer Videokonferenz stellt das Lehrpersonal anschließend sicher, dass alle eine gemeinsame Basis haben: Die Lehrkräfte besprechen die wichtigsten Erkenntnisse aus dem Offline-Content und erläutern Details zum Performance-Management und zur technologisch gestützten Digitalisierung.

Anschließend demonstriert das Fabrikpersonal eine erfolgreiche Teambesprechung. Die Teilnehmenden beobachten, was gut gelaufen ist (z.B. Einsatz visueller Hilfsmittel, Beteiligung der Teammitglieder, Verhalten des Teamleiters). Phase 1 endet mit einer Präsentation des Lean-Zielbilds und seiner Vorteile – z.B. ausgewogene Arbeitsbelastung, ideales Fabriklayout, Wegfall von Verschwendung – als Grundlage für digitale Verbesserungen.

Phase 2: In der Digitalisierungs- und Automatisierungsphase besteht das erste Lernziel darin, die Vorteile der Automatisierung zu verstehen. In kleinen Gruppen beobachten die Teilnehmenden das Lean-Zielbild erneut, diesmal aber mit einem anderen Fokus: Sie suchen nach Automatisierungspotenzial (z.B. bei papier- oder regelbasierten Aufgaben). Anschließend rechnen die Teilnehmenden den Business Case für die Automatisierung durch und diskutieren, welche Technologien für Digitalisierung und Automatisierung infrage kommen. Mit einem Whiteboard-Tool erstellen sie gemeinsam einen Fahrplan,

der zentrale Lösungen und den Weg zu einem digitalen Zielbild nach erfolgter Automatisierung skizziert. Alle Gruppen arbeiten mit der gleichen Vorlage und stellen ihre Ergebnisse und Erkenntnisse später dem größeren Team vor.

Phase 3: In dieser Phase geht es um das ideale digitale Zielbild. Bei einem virtuellen Rundgang durch die optimierte Fabrik prüfen die Teilnehmenden die Wirkung der digitalen Transformation; sie erleben die implementierten Lösungen, u.a. ein digitales Performance-Board, roboterbasierte automatisierte Prozesse und eine Online-Bestellplattform für die Kunden. Das Lehrpersonal stellt alle Lösungselemente vor und zeigt die Wirkung auf Produktivität, Durchsatz und Kundenservice.

Tägliche Feedback-Einheiten zwischen Lernenden und Lehr- und Fachpersonal ermöglichen eine Anpassung des Angebots in Echtzeit. Im Mittelpunkt stehen dabei stets die konkreten Bedürfnisse der Teilnehmenden.

Ausblick

Mehr als 1.500 Teilnehmende haben die Remote-Trainings inzwischen absolviert. In Aachen, Atlanta und Venedig stehen über 100 Lernmodule mit mehr als 50 Use Cases zur Verfügung. Weitere Lernmodule werden kontinuierlich hinzugefügt.

Da sich Remote-Learnings als wirksames Element des Kompetenzaufbaus erwiesen haben, werden sie auch nach Ende der Pandemie die Präsenzprogramme der Digital Capability Center ergänzen. Die gemachten Erfahrungen erlauben es, jetzt aus strategischer Sicht noch zielgenauer über die beste Struktur für Kompetenzprogramme nachzudenken: Wie lassen sich Remote- und Vorort-Trainings am besten kombinieren? Was lässt sich vorab virtuell erlernen? Was muss persönlich und gemeinsam einstudiert werden? Wie entfaltet Präsenzlernen die größte Wirkung?

Für Remote-Angebote spricht u.a., dass sie sich leichter in das Tagesgeschäft der Teilnehmenden eingliedern lassen – weder sind Reisen erforderlich noch müssen besondere logistische Anforderungen erfüllt werden. Darüber hinaus können Remote-Trainings besser auf die individuellen Bedürfnisse der Teilnehmenden zugeschnitten werden – das Lernprogramm lässt sich genau dann ansetzen, wenn es einer Person für die Entwicklung am meisten bringt. Das Ergebnis ist eine bessere Personalisierung der individuellen „Lernreise“ und ein nachhaltigerer Kompetenzaufbau. Untersuchungen zeigen, dass Lernende Inhalte besser behalten, wenn längere Lernverläufe in immer schwierigere Module gegliedert werden, sich die Veranstaltungen über mehrere Wochen oder Monate hinweg verteilen und Inhalte in unterschiedlichen Kontexten wiederholt werden. Eine Kombination aus erfahrungsbasiertem Vorort- und RemoteLernen würde diesen Anspruch in idealer Weise erfüllen.

Die folgenden Links bieten Einblicke in das Remote-Erlebnis der Digital Capability Center: „ YouTube-Video: Remote capability building: How does it work https://www.youtube.com/ watch?v=PEoxGnSz4i8 „ https://www.mckinsey.com/business-functions/operations/howwe-help-clients/capability-centernetwork/overview

Literaturhinweise:

Geschichte der Prozesslernfabrik CiP am PTW, URL: https://www.prozesslernfabrik.de/ueberblick/geschichte (o.J.) Dutta, Sumit; Goulding, Ashley; Lacopeta, Cinzia; Radermacher, Amy; 2021: Everyone is within learning distance: Building skills remotely, McKinsey Article Radermacher, Amy; Hammer, Markus; October 2018: Ops 4.0—The Human Factor: The power of the digital capability center Hammer, Markus; 2017: Interview mit Markus Hammer in Kapital 9 Verankert – Agile Organisation und Unternehmenskultur. In: Ramsauer C., Kayser D., Schmitz C. (eds) Erfolgsfaktor Agilität, Chancen für Unternehmen in einem volatilen Marktumfeld, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, p. 282-284 Hammer, Markus; 2018: Immersive learning for operations excellence in a shifting marketplace. In: Van Dam, Nick (ed) Elevating Learning & Development: Insights and practical guidance from the field, p. 204-205 Hulla, Maria; Karre, Hugo; Hammer, Markus; Ramsauer, Christian; 2019: A Teaching Concept Towards Digitalization at the LEAD Factory of Graz University of Technology. In: Auer M., Tsiatsos T. (eds) The Challenges of the Digital Transformation in Education. ICL 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 917. Springer, Cham Karre, Hugo; Hammer, Markus; Kleindienst, Mario; Ramsauer, Christian; 2017: Transition towards an Industry 4.0 State of the Lean Lab at Graz University of Technology, Procedia Manufacturing, 2017, Vol. 9, 206-213 Karre, Hugo; Hammer, Markus; Ramsauer, Christian; 2018: Learn how to cope with volatility in operations at Graz University of Technology’s LEAD Factory, Procedia Manufacturing, Volume 23, Pages 15–20, 2018 Hulla, Maria; Hammer, Markus; Karre, Hugo; Ramsauer, Christian; 2019: A case study based digitalization training for learning factories, Procedia Manufacturing, Volume 31, 2019, Pages 169174 Karre, Hugo; Hammer, Markus; Ramsauer, Christian; 2019: Building capabilities for agility in a learning factory setting, Procedia Manufacturing Volume 31, 2019, Pages 60-65

Autoren:

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 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.

Dr. Jochen Nelles leitet seit November 2019 das operative Management des Digital Capability Center Aachen und ist im Operations-Sektor bei McKinsey & Company tätig. Er leitet Klientenworkshops in der Lernfabrik sowohl in der persönlichen Interaktion vor Ort, als auch remote als virtuelles Lernerlebnis und hat die Lernfabrik in Aachen zu Beginn der Covid-19 Pandemie um ein remote Format ergänzt. Jochen Nelles promovierte am Institut für Arbeitswissenschaft der RWTH Aachen University und forschte als Stipendiat am Department of Industrial Engineering der Tsinghua University.

Dr. Markus Hammer

Leiter des globalen Operations Learning Teams bei McKinsey & Company, Wien Dr. Jochen Nelles

Leiter des operativen Managements des Digital Capability Center, Aachen

Maria Hulla UNINACHRICHTEN

Neuer Präsident der International Association of Learning Factories (IALF)

Prof. Christion Ramsauer © Lunghammer – TU Graz Prof. Christian Ramsauer wurde zum neuen Präsidenten der IALF gewählt. Im Zuge der 11th Conference on Learning Factories wurde am 1. Juli die jährlich stattfindende General Assembly der International Association of Learning Factories (IALF) durchgeführt. Die IALF ist ein Netzwerk von derzeit 24 Lernfabriken unterschiedlicher Universitäten - unter anderem der TU Darmstadt, der TU München, dem Singapur Institute of Manufacturing Technology, der Purdue University in USA, der Tonji University in China und der Stellenbosch University of South Africa. Der Verband hat das Ziel, dass Universitäten und Unternehmen im Bereich der Ausbildung im Produktionsumfeld in Lernfabriken zusammenzuarbeiten. Dabei sollen Best Practices und Erfahrungen ausgetauscht, Synergien der Mitglieder genutzt und Innovationen im Bereich der Lernfabriken geschaffen werden. Während der General Assembly werden neueste Projekte der Lernfabriken und Ergebnisse von Arbeitsgruppen in verschiedenen Bereichen wie Mixed Reality, Agilität und Kompetenzvermittlung mit Lernfabriksbezug diskutiert. Im Zuge der diesjährigen General Assembly wurde Prof. Christian Ramsauer von den Mitgliedern einstimmig zum neuen Präsidenten der IALF für die nächsten beiden Jahre gewählt. Er löst den bisherigen Präsidenten Prof. Metternich von der TU Darmstadt ab. Gemeinsam mit dem Vizepräsidenten Prof. Wilfried Shin (TU Wien) und dem Presidential Committe (Prof. Hummel, Prof. Mourtzis und Prof. Athinarayanan) wird sich Prof. Christian Ramsauer in seiner Amtszeit vor allem auf den Ausbau der Internationalisierung des Verbandes, der Förderung der Wissenschaftlichkeit und der Stärkung der Organisation widmen. Dabei sollen insbesondere die erfolgreichen Arbeitsgruppen der IALF stärker in den Fokus rücken.