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Wie viele Teile muss man prüfen, um bei 2000 ppm das erste schlechte Teil zu finden?

Wer ist Hubertus Fischer?
Hubertus Fischer

Hubertus Fischer hat umfangreiche Erfahrungen als Geschäftsführer, Werksleiter, Technischer Leiter, Projektleiter und Vertriebsleiter in mittelständischen, weltweit operierenden Unternehmen der Investitionsgüter-Industrie (Maschinenbau und Robotik), der Kunststoff- und Metallverarbeitung sowie der Kfz-Zuliefer- und Bahnindustrie.

Er hat sich 2013 und 2014 intensiv mit Wissensmanagement beschäftigt und hat diesen Artikel wesentlich geprägt.

Hubertus Fischer ist zu erreichen über: www.huficon.de

Weiterführendes zu Wissensmanagement ...

Wikipedia: Wissensmanagement

Wikipedia: Wissensspirale

Hubertus Fischer in ZWF (Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb): Organisation von Wissen

Nonaka, Takeuchi: Die Organisation des Wissens
Referenz auf Leseprobe. Die Originalausgabe erschien 1995 unter dem Titel "The Knowledge-Creating Company"

Michelle Bonfigt: Das Modell der Wissensschaffung nach Nonaka und Takeuchi
Dieser Artikel fasst kurz die Theorie von Nonaka und Takeuchi zusammen.

Process-Knowledge-Training

Ich stelle immer wieder fest, dass Produktionslenkungspläne schlecht gemacht sind. Da gibt es unsinnige Prüffrequenzen, da sind Poka-Yoke-Möglichkeiten nicht genutzt, da werden Prüfungen definiert, die eigentlich überflüssig sind und schließlich fehlen sogar andere Prüfungen. Alle diese Dinge lassen sich auf fehlendes Verständnis des Produktionsprozesses zurückführen. Ursache dafür ist die Tatsache, dass die Qualitätsmitarbeiter zwar in den Qualitätstechniken gut ausgebildet sind; eine Ausbildung zu den im Unternehmen vorliegenden Produktionsprozessen ist aber nur mangelhaft vorhanden oder fehlt sogar gänzlich. Im folgenden Artikel möchten wir beschreiben, wie ein solches Wissen hocheffizient geschult wird, so dass es später zielführend eingesetzt werden kann.

metal formed part

Darstellung der Problematik

Beginnen wir mit einem Beispiel, welches die Problematik zeigen soll:

Teile, wie das links dargestellte Teil, werden aus 2mm dickem Stahl (vom Coil) auf Pressen durch Stanzen und Umformen hergestellt. Dabei fällt etwa jede Sekunde ein Teil aus der Presse auf eine Rutsche; von dort fällt da Teil dann in eine Gitterbox. In den Produktionslenkungsplan hat der Qualitäter "100% visuelle Kontrolle auf Beschädigung und Grat" geschrieben. Mit dieser Vorgabe hat der Mitarbeiter, der die Presse bedient, also eine Sekunde Zeit, um das Teil in allen Einzelheiten zu überprüfen und dabei auch noch eventuell vorhandenen Grat zu finden. Das ist einfach unmöglich - die Folge davon ist, dass der Mitarbeiter die Kontrolle garnicht oder nur sporadisch durchführt.

Wenn man den Stanz- und Umformprozess der Presse kennt, dann weiß man, dass Beschädigungen nicht einmal auftreten und dann nicht mehr. Man weiß, dass solche Beschädigungen auf einen Bruch im Werkzeug zurückzuführen sind, und damit bei jedem Teil ab dem Werkzeugbruch auftreten. Man weiß weiterhin, dass Gratbildung ein schleichender Prozess ist, d.h. am Anfang hat man wenig Grat, der dann im Laufe der Zeit immer mehr wird, bis er nicht mehr akzeptiert werden kann und das Teil dann als n.i.O. bewertet werden muss.

Ein verbesserter Prozesslenkungsplan könnte z.B. davon ausgehen, dass man vor die Gitterbox einen Zwischenbehälter setzt, der etwa 50 Teile fasst. Der Mitarbeiter an der Presse prüft nun das erste Teil und dann das letzte Teil, das in den Zwischenbehälter fällt. Dabei kann er das Teil genau auf Beschädigungen überprüfen und hat dazu genügend Zeit. Er kann zusätzlich das letzte Teil mit dem ersten Teil vergleichen und damit den Grat bewerten. Wenn also das letzte Teil i.O. ist, sind alle Teile des Zwischenbehälters i.O.; wenn das letzte Teil n.i.O. ist, dann ist innerhalb der letzten 50 Teile etwas passiert (z.B. Werkzeugbruch). Dann muss die Presse angehalten werden; die letzten Teile, die ja noch nicht in der Gitterbox sind, müssen genau überprüft werden und die schlechten müssen aussortiert werden. Wenn dagegen alles i.O. ist, leert der Mitarbeiter den Zwischenbehälter in die Gitterbox und gibt damit die Teile frei.

Das obige Beispiel mag vielleicht sehr einfach sein; aber es soll zeigen, dass man mit dem Verstehen des Prozesses zu besseren Produktionslenkungsplänen kommt.

Betroffene Produktionsprozesse

Es stellt sich die Frage, für welche Produktionsprozesse man spezielles Training für Qualitäter benötigt. Die Antwort kann man etwa so darstellen: für jeden Prozess, der spezielles Know-How beinhaltet. Dieses Know-How bezieht sich sowohl auf die Anlagentechnik als auch auf die Prüftechnik für diesen Prozess. Weitere Produktionsprozesse aus meinem persönlichen Umfeld sind z.B.:

Es gibt sicherlich viele andere Produktionsprozesse, die ich hier nicht aufführen möchte; jeder mag für sich selbst entscheiden, in welchem Prozess spezifisches Know-How steckt, zu welchem der Qualitäter geschult werden muss.

Wissensmanagement

Wie kann man nun dieses Prozess-Know-How so schulen, dass der Qualitäter es sinnvoll anwenden kann? Bevor wir diese Frage beantworten müssen wir uns zuerst mit der Theorie des Wissensmanagements beschäftigen.

Die Organisation des Wissens nach Nonaka und Takeuchi

Im Jahr 1995 haben Nonaka und Takeuchi ihre Theorie unter dem Namen "The Knowledge-Creating Company" veröffentlicht. Wesentlicher Punkt darin ist, dass Wissen nicht nur als formales, systematisches und somit explizites Wissen darstellt, sondern auch personenbezogenes Know-How, also implizites Wissen vorliegt. Wissen ist aber für ein Unternehmen erst dann nutzbar, wenn es als explizites Wissen vorliegt. Die Aufgabe des Wissensmanagements ist es also, implizites Wissen in explizites Wissen umzuwandeln und daraus einen Prozess der Wissensschaffung abzuleiten.

Im folgenden werden wir Absätze aus einen Artikel von Michelle Bonfigt: "Das Modell der Wissensschaffung nach Nonaka und Takeuchi" zitieren (kenntlich gemacht durch blaue Schrift) und dann beschreiben, wie wir den beschriebenen Absatz umgesetzt haben.

Knowledge Transfer

Sozialisation: Von implizit zu implizit

Im Rahmen der Sozialisation kommt es zum direkten Austausch impliziten Wissens zwischen zwei Personen. Ein Beispiel ist die Beobachtung und Nachahmung einer Person bei der Arbeit, so gibt der Bäckermeister seinem Lehrling Fertigkeiten in Form von implizitem Wissen weiter. Durch Beobachtung, Nachahmung und Praxis wird der Zugang zu diesem schwer in Worte fassbaren Wissen gewährt. Durch den dabei entstehenden Austausch von Erfahrungen während der gemeinsamen Aktivitäten werden die Wissensstände zusammengebracht. Die Unternehmung kann diesen Prozess durch den Aufbau eines Interaktionsfeldes unterstützen, das die Weitergabe von Erfahrungen und mentalen Modellen vereinfacht. Durch Sozialisation entsteht "sympathetisches Wissen" in Form von gemeinsamen mentalen Modellen und technischen Fertigkeiten.

Wie haben wir die Sozialisation umgesetzt?

Wir haben zu schulende Teams von 3-4 Mitarbeitern gewählt; groß genug, um eine Teamarbeit durchzuführen und klein genug, um den direkten Dialog mit Experten, Meistern, Anlagen- und Maschineführern durchzuführen. Diese Teams werden vor Ort an der Anlage und auch in der Anlage geschult. Sie dürfen und müssen Dinge anfassen und im Dialog mit den Experten, Meistern und Anlageführern das Know-How erfragen.

Externalisierung: Von implizit zu explizit

Durch den Prozess der Externalisierung wird implizites Wissen für die gesamte Organisation dokumentiert und somit für die Unternehmung nutzbar gemacht. Es geht darum, implizites Wissen explizit zu machen, auszudrücken wie beispielsweise der Lehrmeister, der seine persönlichen Fertigkeiten in einem Handbuch niederschreibt. Dieser Prozess kann in drei Hauptmerkmale gegliedert werden:

  • Durch die Verwendung von Metaphern und Analogien sollen die Mitarbeiter Dinge durch Phantasie und Symbole intuitiv verstehen; die Kreativität soll gesteigert werden. Analogien und Metaphern sollen Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Ideen und Gegenständen aufzeigen und somit auf die Grenzen und Widersprüche des Auftrags verweisen.
  • Zweitens gilt es zu beachten, dass neues Wissen grundsätzlich vom Einzelnen ausgeht. Durch Interaktion in der Gruppe in Dialogen, Diskussionen und Gesprächen über gemachte Erfahrungen und Beobachtungen wird die Verwandlung des impliziten persönlichen Wissens in explizites Unternehmenswissen ermöglicht.
  • Drittens gilt es zu bedenken, dass "neues Wissen aus dem Chaos geboren wird". Vieldeutigkeit kann zu neuen Denkansätzen verhelfen, Redundanz wirkt sich positiv auf den Dialog und die Kommunikation untereinander aus. Neues explizites Wissen wird durch Redundanz besser verbreitet. Aus der Externalisierung von Wissen geht konzeptuelles Wissen hervor.

Wie haben wir die Externalisierung umgesetzt?

Nach der Know-How-Aufnahme vor Ort sitzt das Team zusammen und verarbeitet die gemachten Erfahrungen. Der Trainer agiert als Moderator und sorgt lediglich dafür, dass die Diskussionen nicht ausarten oder in die falsche Richtung gehen. Das Team erarbeitet eine Präsentation über die gewonnenen Erfahrungen; dabei ist noch offen, wer präsentieren wird. Damit wollen wir sicher stellen, dass sich nicht ein einzelnes, schwächeres Teammitglied aus dem Erfahrungsaustausch ausgrenzt. Durch Losentscheid wird festgelegt, wer präsentiert; die anderen dürfen und müssen natürlich unterstützen. So wird eine angstfreie Atmosphäre erzeugt, obwohl vor dem Management (je nach Verfügbarkeit Werkleiter oder Abteilungsleiter), sowie dem Trainer und den Experten präsentiert wird. Die Präsentation wird im Nachgang zum Vortrag mit den daraus entstandenen Verbesserungsvorschlägen und Experten-Kommentaren vervollständigt.

Kombination: Von explizit zu explizit

Die Kombination ist ein Prozess der Wissensschaffung, bei dem das neu gewonnene explizite Wissen mit dem bereits in der Organisation vorhandenen Wissen vernetzt wird. Durch die Neuzusammenstellung oder Umorganisation der vorhandenen Informationen durch Sortieren, Hinzufügen, Kombinieren oder Klassifizieren kann neues Wissen entstehen. Wissen wird ausgetauscht und kombiniert unter Zuhilfenahme von Medien, beispielsweise durch schriftliche Dokumente, Sitzungsprotokolle, Telefongespräche oder computergestützte Kommunikationsnetzwerke. Beispielhaft ist hier der Controller, der Informationen aus der gesamten Organisation sammelt und sie zu einem Finanzbericht zusammenfügt. Durch Kombination entsteht systemisches Wissen.

Wie haben wir die Kombination umgesetzt?

Die Präsentation enthält nun explizites Wissen, welches bei der Erstellung von neuen Produktionslenkungsplänen eingesetzt wird. Dies geschieht zuerst einmal durch das geschulte Team, aber auch durch die anderen Mitarbeiter, denen die Präsentation zugänglich gemacht wurde. Es ist klar, dass die geschulten Mitarbeiter einen klaren Wissensvorsprung gegenüber denjenigen haben, die nur die Präsentation gelesen haben.

Internalisierung: Von explizit zu implizit

Durch die Internalisierung der Erfahrungen, die durch Sozialisation, Externalisierung und Kombination erworben wurden, entsteht für die Organisation wertvolles Wissenskapital in Form von Know-How und gemeinsamen mentalen Modellen. Bei der Internalisierung wird das explizite Wissen sozusagen verinnerlicht, ähnlich dem "learning by doing". Dieser Vorgang kann unterstützt werden durch die Überlieferung des expliziten Wissens in Dokumenten, Handbüchern oder mündlicher Übertragung, die die Internalisierung erleichtern. Die Mitarbeiter können das explizit zur Verfügung gestellte Wissen der Organisation in Form von Prozessen, Abläufen und Methoden nutzen, um das eigene Wissen zu erweitern, gegebenenfalls zu revidieren und neu zu ordnen. Die neu erworbenen Kenntnisse gehen dann durch die sich wiederholende Anwendung langsam in implizites Wissen der Mitarbeiter über. Internalisierung zieht "operatives Wissen" über Projektmanagement, Produktionsprozesse oder die Umsetzung von Unternehmensprogrammen nach sich.

Wie haben wir die Internalisierung umgesetzt?

Die Internalisierung schließt letztendlich den Kreis: jetzt erzählen die geschulten Mitarbeiter von ihren Erfahrungen und verweisen auf die Präsentation, weitere Trainings werden von den noch nicht geschulten Mitarbeitern angefragt. Wir haben sogar massive Nachfrage aus anderen Abteilungen (also Nicht-Qualitäter), die auch diese Art von Training haben möchten. Der Bedarf an Process-Knowledge-Training ist unübersehbar.

Wissensspirale

Wissensspirale

Die durch die jeweilige Art der Umwandlung geschaffenen Wissensinhalte in Form von sympathetischem, konzeptuellem, systemischem und operativem Wissen wirken in der Wissensspirale zusammen. So kann z.B. sympathetisches Wissen durch Sozialisation und Externalisierung zu konzeptuellem Wissen führen. Durch Kombination führt dieses konzeptuelle Wissen zu systemischem Wissen. Durch Internalisierung kann das systemische Wissen in operatives Wissen münden. Operatives Wissen führt dann oft zur Entstehung eines neuen Kreislaufs der Wissensschaffung.

Das Unternehmen muss Möglichkeiten finden, das implizite Wissen der Mitarbeiter zu mobilisieren. Dieses Wissen wird dann durch die vier Arten der Umwandlung in der Organisation verstärkt und kann so in höhere ontologische Schichten vordringen. Also von Individuumsebene auf Gruppenebene, von Gruppenebene zur Unternehmensebene usw. "Diesen Vorgang bezeichnen wir als Wissensspirale, in der die Interaktion von implizitem und explizitem Wissen auf dem Weg durch die ontologischen Schichten immer reicher wird".

Wissen wird im Unternehmen durch einen Spiralprozess erzeugt. Beginnend auf der individuellen Ebene werden immer mehr Interaktionsgemeinschaften erfasst, wobei die Grenzen einzelner Unternehmensbereiche überschritten werden.

Unsere eigene Wissensspirale

Wie oben bereits beschrieben, ist die Wissensspirale gestartet worden. Die Ausdehnung geschieht erst einmal in der Fachgruppe der Qualitäter; dann folgen, wie auch schon beschrieben, weitere Bereiche. In unseren Fällen haben wir eine Ausdehnung des Wissens außerhalb des Unternehmens nicht vorgesehen. Es ist aber schon jetzt zu erkennen, dass sich das Niveau des Prozesswissens durch dieses Training stetig erhöht.

Weiterführendes zu Produktionsprozesse ...

Anleitung-zum-Schweissen.de: Roboterschweißen

Schweiss Helden: MIG-MAG Schweißen

tzinfo.de: Form- und Lagetoleranzen
Das Datum-System ist das Bezugssystem für Form- und Lagetoleranzen.

Wikipedia: Rückverfolgbarkeit (Produktionswirtschaft)

Wikipedia: Poka Yoke

Wikipedia: 8D-Report

Wikipedia: Metallografie
Metalle weisen eine Struktur auf, die üblicherweise durch die Präparation eines Schliffes auflichtmikroskopisch untersucht wird.

Aufbau und Ablauf eines Process-Knowledge-Trainings

Im folgenden werden wir den prinzipiellen Aufbau eines Process-Knowledge-Trainings beschreiben. Da die zu trainierenden Produktionsprozesse sehr spezifisch sind, muss das Training auch entsprechend angepasst werden. Wir beziehen uns hier auf ein automatisiertes Schutzgasschweißen (Roboter-MAG-Schweißen) bei dem auch Handschweißen und Schweißprüfung berücksichtigt wird. Wir weisen darauf hin, dass hier nicht das Schweißen (z.B. Handschweißen als handwerkliche Tätigkeit) erlernt werden soll, sondern die Vorgänge beim Schweißen verstanden werden sollen.

Vorbereitung für die Lerninhalte

Zuerst einmal müssen die Lerninhalte definiert werden. Wir haben diese als strukturierten Fragebogen aufgebaut. Jede Frage soll beantwortet werden und das Ergebnis soll in der Präsentation erwähnt werden.

Beschreibung, wie der Prozess funktioniert

Prüfung und Fehlervermeidung

Off-Standards (außergewöhnliche Situationen und Arbeitsweisen)

Probleme und Risiken

Prozess-spezifische Themen

Herstellbarkeit

Vorbereitung der Ressourcen

Der wichtigste Punkt für ein Process-Knowledge-Training, wie übrigens auch für jedes andere Training, ist das Einverständnis des Managements und die Überzeugung des Managements, dass dieses Training nutzvoll und sinnvoll ist. Ohne ein solches Einverständnis gibt es keine Freigabe und damit auch kein Training. Das allererste Training dieser Art muss daher besonders vorbereitet werden. Überzeugungsarbeit ist angesagt (siehe auch meinen Artikel Management verstehen).

Der nächste Punkt ist die Bereitstellung der Anlage für einen Tag oder eine Schicht oder ein paar Stunden je nach Komplexität des Prozesses. Bereitstellung bedeutet, dass die Anlage in dieser Zeit nicht für Produktion genutzt werden kann, sondern für Testzwecke zur Verfügung steht. Das ist sicherlich eine Herausforderung für die Produktion; man hat ja in der Regel keine Anlagen so herumstehen. Je nach Prozess wird dies auch vielleicht nicht möglich sein (ich denke da an Lackieranlagen oder auch Härteöfen); Man muss dann eben den sinnvollen Kompromiss suchen.

Ohne Anlagenführer ist es nicht sinnvoll, eine Anlage bereitzustellen; also braucht man auch einen Anlagenführer für die Zeit des Trainings. Dieser soll einerseits die Anlage bedienen und andererseits auch für Fragen und Diskussionen zur Verfügung stehen.

Schließlich braucht man auch noch Experten, die den Prozess sowohl theoretisch als auch praktisch kennen (z.B. Schweißfachmann oder Schweißfachingenieur). Sie sollen die Theorie erklären und für Fragen der Praxis zur Verfügung stehen. Im Fall des Schweißens sollen sie auch gezielt Schweißparameter verändern, um die Grenzen des Systems aufzuzeigen.

Auch Räumlichkeiten müssen geplant werden. In diesen Räumlichkeiten sollen die Experten die Theorie vorstellen, die Mitarbeiter ihre Präsentation vorbereiten und später auch halten.

Aus der Zusammenführung dieser Ressourcen ergeben sich mögliche Termine für das Process-Knowledge-Training. Ein solcher Termin muss ausgewählt werden und mit dem Management abgestimmt werden. Es wäre fatal, wenn sich unmittelbar vor dem Training herausstellen sollte, dass die Anlage nicht verfügbar ist.
In besonderen (Not)Fällen kann so etwas vorkommen; schließlich ist die Versorgung des Kunden wichtiger als das Training. Das Training muss dann abgesagt werden, was für alle Beteiligten nicht schön ist. Bitte dann aber die Begründung angeben.

Zuletzt müssen die Mitarbeiter ausgewählt werden, die an dem Training teilnehmen sollen. Mit der Annahme, dass es 3 Workshops geben wird (Workshops werden weiter unten erklärt) und jeder Workshop mit 3 oder 4 Mitarbeitern besetzt ist, ergibt sich die Teilnehmerzahl zu 9 - 12 für das gesamte Training. Es ist wichtig, dass die Mitarbeiter für das Training freigestellt werden; Absagen in letzter Minute oder noch schlimmer Nicht-Erscheinen wäre katastrophal.

Handschweißen
Handschweißen

Handschweißen
Schweißschliffe mit selbst erzeugtem Fehler

Inhalt und Zeitplan eines Process-Knowledge-Trainings

Das Process-Knowledge-Training besteht im wesentlichen aus einer Präsentation der Theorie des Prozesses durch einen Experten, Workshops vor Ort, Vorbereitung der Präsentationen und Vorstellung der Präsentationen. Im vorgestellten Beispiel des MAG-Schweißens gibt es 3 Workshops:

Ein Workshop dauert 3,5 Stunden. Davon sind ca. 2,5 Stunden an der Anlage; 1 Stunde ist reserviert für Reflexion und Dokumentation. Bei anderen Prozessen kann die Anzahl der Workshops und auch die Dauer entsprechend abweichen.

Teachbox beim Roboterschweissen
Erklären der Teachbox des Roboters

Tag 1

09:00-09:15   Vorstellungsrunde und Zielsetzung
09:15-10:00   Process-Knowledge-Training Fragebogen und Teamzusammenstellung
10:00-12:00   Theorie des Prozesses
12:00-13:00   Pause
13:00-16:30   Teamwork Block I

Tag 2

08:30-12:00   Teamwork Block II
12:00-13:00   Pause
13:00-16:30   Teamwork Block III

Tag 3

08:30-12:00   Präsentationszusammenführung aller Teams
12:00-13:00   Pause
13:00-14:00   Vorstellung des Gelernten vor dem Management (alle abwechselnd)

Erfolgsschlüssel für den Trainer

Erfahrungen mit dem Process-Knowledge-Training

Zwei Sprüche am Ende

Die ultimative Lernerfahrung ist das Lehren.

Wissen ist die einzige Ressource, die sich bei Gebrauch vermehrt.

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