„Der Teamgedanke rückt stärker in den Mittelpunkt.“

„Der Teamgedanke rückt stärker in den Mittelpunkt.“
Marginale Spalte
Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers

Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers leitet seit 1996 das IPEK – Institut für Produktentwicklung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). In der Lehre engagiert er sich besonders für die Neustrukturierung der Lehrinhalte und die gezielte Realisierung neuer Lehrformen, die auch die Vermittlung von nicht fachlichen und sozialen Kompetenzen in die Ausbildung auf dem Gebiet der Konstruktion und Produktentwicklung integrieren. Dazu entwickelte und realisierte er mit dem Karlsruher Lehr­modell für Produktentwicklung einen ganzheitlichen Ansatz.

Copyright Photo: Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers

Inhalt

März 2016

 

Unternehmen müssen Produktentwicklung und Konstruktion agiler gestalten und auch Bewährtes hinterfragen, fordert Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers. Er gibt einen Ausblick, welche Veränderungen auf sie zukommen und wie diese bewältigt werden können.

Der einsame Tüftler ist heute bereits ein romantisches Bild, doch wie sieht die Arbeit des Konstrukteurs in Zukunft aus?

Der Teamgedanke wird noch stärker in den Mittelpunkt rücken. Denn der geniale Daniel Düsentrieb kann die benötigte fachliche Tiefe nicht mehr leisten. Spezialisten müssen ihr Wissen auf einer gemeinsamen Ebene bündeln, auf der dann Innovationen entstehen. Der Konstrukteur oder der Softwareentwickler schaffen die Lösung nicht alleine, sondern nur zusammen. Das setzt hohe Kommunikationsfähigkeit voraus. Außerdem brauchen wir ein neues Denken: Bislang erwartet der Konstrukteur ein Lastenheft, auf dessen Grundlage er Lösungen liefert. Das wird in Zukunft nicht mehr funktionieren, weil er die technischen und wirtschaftlichen Veränderungen in der Produktumgebung bereits in der Entwicklung mitberücksichtigen muss. Dafür muss er zukünftig vom Kunden zum Kunden denken, und zu jedem Lastenheft die Fragen nach dem Warum und dem Kundennutzen stellen.

Welche Faktoren werden die Veränderung in den kommenden Jahren am stärksten vorantreiben?

Produkte und Prozesse haben sich in den vergangenen Jahren in vielen Branchen stark verändert. Neue Materialien, mecha­tronische, adaptronische und optisch-elektronisch-mechanische Systeme kommen ebenso zum Einsatz wie neue digitalisierte Produktionsprozesse, Fertigungsverfahren und Automatisierungsmöglichkeiten. Das betrifft natürlich Konstrukteure als Gestalter in der Produktentwicklung ganz besonders. Für sie ergeben sich durch die Kombination neuer Technologien aus unterschiedlichen Disziplinen ganz neue Möglichkeiten für innovative Produktlösungen. Gleichzeitig werden durch das Zusammenwachsen der virtuellen mit der physischen Welt Produkte immer komplexer. Dadurch entsteht aber nicht nur höhere Komplexität, es bieten sich auch neue Potenziale. Produktentwicklung muss daher sehr viel agiler werden.

Braucht es dafür neue Ansätze und Werkzeuge?

Ja. Bei methodischen Ansätzen bekommen wir einen Paradigmenwechsel. Die Forschung vertrat lange den White-Piece-of-Paper-Ansatz, der stets bei null beginnt. In der Realität entwickeln Unternehmen aber auf der Basis von Produktgenerationen. Dieses Konzept erfordert und ermöglicht neue Methoden, Vorgehensweisen und Strategien, die die geforderte Agilität aufnehmen können. Dem Wunsch, ein Universalwerkzeug zu erhalten, sind wir 15 Jahre vergeblich hinterhergelaufen. Wir brauchen in Zukunft aber sehr viel Kompetenz aus vielen unterschiedlichen Gebieten – mit vielen verschiedenen Werkzeugen. Dieses interdisziplinäre Wissen müssen wir vernetzen. Da sehe ich als einen zukunftsweisenden Ansatz das Model-based Systems Engineering (MBSE)*. Was jedoch noch fehlt, sind Schnittstellen zu den fachdisziplinspezifischen Modellen wie CAD-Produktmodellen. Ich erwarte auch, dass wir die Art, wie wir Software entwickeln, auch für Maschinen und Fahrzeuge anwenden werden. Das heißt, die Kunden werden mit einer Beta-Version bereits in die Testphase miteingebunden. Die Herausforderung ist aufgrund der steigenden Komplexität und der vielen Teilsysteme, die in größeren Systemen aufgehen, natürlich enorm.

Wie lässt sich dabei die Sicherheit gewährleisten?

Rein virtuelles Entwickeln, also die physikalisch-mathematische Modellbildung, reicht zur Überprüfung des Risikos im Echtbetrieb nicht aus. Daher sehe ich große Chancen darin, komplexe Echtzeitsimulation mit physischen Repräsentationen zusammenzubringen. Ein Megatrend ist, dass wir bereits in sehr frühen Phasen der Produktentwicklung mit physischen Repräsentationen arbeiten können, zum Beispiel mit Rapid Prototyping. Das wird dann die Entwicklungsprozesse stark verändern. Und hier wird auch der Konstrukteur eine zentrale Rolle spielen.

Wie muss die Ausbildung auf diese Veränderungen reagieren?

Wir berücksichtigen die Komplexität in der Technologie und im Management auch in der Ausbildung. Allerdings dürfen wir den Fokus nicht nur auf die fraglos wichtigen Fachkompetenzen legen, sondern auch auf Sozialkompetenzen. Wir brauchen ein solides Fundament an Grundlagen, aber wir müssen daneben auch die technologische Querschnittskompetenz – Stichwort Systems-Engineering-Ansätze – auf einem hohen Niveau vermitteln. Darüber müssen wir den Anspruch der Vollständigkeit aufgeben. Wir können nicht alles vermitteln. Notwendig ist aber eine aktive Lernumgebung, in der die Lehrenden die Rolle von Lernbegleitern für Studierendenteams übernehmen.

Das Thema Industrie 4.0 ist ja noch im Fluss. Wie lassen sich dennoch heute schon die richtigen Weichen stellen?

Unternehmen müssen die Potenziale vorausdenken, dafür in Forschung investieren und Netzwerke mit Universitäten, Lieferanten, Kunden und Partnern bilden. Unternehmensprozesse müssen daraufhin überprüft werden, ob sie die nötige Agilität ermöglichen. Zudem steht eine Anpassung der Kompetenzprofile an die veränderten Anforderungen an. Da sehe ich einen großen Bedarf an Schulungen, zum Beispiel im Bereich MBSE. Lifelong Learning war lange nur ein Schlagwort, aber Industrie 4.0 erreichen wir nicht ohne. Schließlich sind die Menschen diejenigen, die die Innovationen schaffen. Sie müssen wir mitnehmen und vorbereiten. Das lässt sich heute schon angehen. Die vielen interessanten Ansätze gilt es jetzt in die Unternehmen zu tragen. Das wird eine große Herausforderung, denn wir müssen Dinge, die wir bislang erfolgreich gemacht haben, ganz bewusst infrage stellen.

*MBSE bezeichnet die Nutzung durchgängiger, computerinterpretierbarer Modelle in der disziplinübergreifenden Systementwicklung. So werden intelligente, vernetzte Modelle, die „voneinander wissen“, möglich.