Innovative Ansätze für das kompetenzbasierte ... · K3 Modellierung ... konzept...
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© Projektkonsortium PM-Kompare
Gefördert durch das BMBF im Programm:
Arbeiten – Lernen – Kompetenzen entwickeln. Innovationsfähigkeit in einer modernen Arbeitswelt.
Bekanntmachung: Betriebliches Kompetenzmanagement im demografischen Wandel
Förderkennzeichen: 01FK13006
Projektträger: DLR
Innovative Ansätze für das
kompetenzbasierte Prozessmanagement
in Unternehmen
Kick-Off PM-Kompare in Bonn
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher M. Schlick
Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft (IAW)
der RWTH Aachen University
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© Projektkonsortium PM-Kompare
Gliederung
Vorstellung des Lehrstuhls und Instituts für Arbeitswissenschaft der RWTH Aachen
Prozessmanagement – historische Entwicklung und Entwicklungstrends
Komplexitätsbeherrschung als zentrale Anforderung an das kompetenzbasierte
Prozessmanagement
Prozessmanagement im Projekt PM-Kompare
K3 Modellierung
Ergebnisse aktueller Forschung:
Einfluss der Modellierungserfahrung auf die Modellierungszeit und die Qualität des
Prozessmodells
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© Projektkonsortium PM-Kompare
Organisation und Kurzprofil
Mehr als 50 Jahre Forschung und Lehre zur
Arbeitswissenschaft
Personal:
28 wissenschaftliche Mitarbeiter
40 studentische/wissenschaftliche Hilfskräfte
Team Administration & Technik:7 Mitarbeiter + 5 Auszubildende
Drittmittelforschung (> 60% des Budgets):
Forschungs- und Beratungsprojekte mit öffentlicher Förderung (DFG, BMBF, EU etc.)
Industrielle Beauftragung
Veröffentlichungen:
3. Auflage Lehrbuch Arbeitswissenschaft
Book chapters und Journals
Conference Proceedings
Lehrveranstaltungen in Deutsch und Englisch zur
Ergonomie, Arbeitsorganisation und Fachdidaktik
(Studienfächer u.a. Maschinenbau,
Wirtschaftsingenieurwesen und Lehramt für
Berufskolleg)
Team Administration
Forschungsteams
Lehrstuhl und Institut für Arbeitswissenschaft
Leitung: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher M. Schlick
Team Technik
Organisation
Technologie
Ergonomie &
Mensch-
Maschine-
Systeme
Personal
Arbeits-
organisation
Fachdidaktik
im
Maschinen-
bau
Pro
jekte
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Vorstellung des Lehrstuhls und Instituts für Arbeitswissenschaft der RWTH Aachen
Prozessmanagement – historische Entwicklung und Entwicklungstrends
Komplexitätsbeherrschung als zentrale Anforderung an das kompetenzbasierte
Prozessmanagement
Prozessmanagement im Projekt PM-Kompare
K3 Modellierung
Ergebnisse aktueller Forschung:
Einfluss der Modellierungserfahrung auf die Modellierungszeit und die Qualität des
Prozessmodells
Gliederung
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Prozessmanagement – Entwicklung
BPM
Porters Wertschöpfungskette Balanced Scorecard (BSC)
Geschäftsprozessmanagement
Business Process Reengineering
1980er Jahre 1990er Jahre 2000er Jahre
CASE-Tools Prozessmodellierungswerkzeuge
UML BPMN
Softwarepakete (ERP,CPM)
Expertensysteme Geschäftsregeln
Business Intelligence
IT Architektur Unternehmensarchitekturen
Managementperspektive
TQM
Six Sigma
Lean Lean Six Sigma
Reifegradmodelle (CMMI, BPMM etc.) Qualitätsperspektive
Informationstechnologieperspektive
EAI
Workflow BPMS
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Prozessmanagement – Trends
Ergebnis einer Erhebung von Business Process Trends 2012 (www.bptrends.com)
Prozessautomatisierung initiieren (44%)
Geschäftsregeln entwickeln (35%)
Echtzeit Monitoring Systeme entwickeln (34%)
SOA / Cloud basierte BPMS entwickeln (34%)
Kennzahlensystem entwickeln (56%)
Unternehmensarchitektur entwickeln (53%)
Prozessmanagementaktivitäten koordinieren (46%)
Prozessveränderungsaktivitäten koordinieren (46%)
Trainings für Prozessmanager anbieten (42%)
Prozessredesidgn-Projekte durchführen (48%)
Six Sigma Verbesserungsprojekte initiieren (21%)
Trainings zur Prozessanalyse anbieten (35%)
Lean Six Sigma Trainings anbieten (20%)
Unternehmensebene
Geschäfts-
prozessebene
Implemen-
tierungs-
ebene
Geschäftsprozesse
Fokus auf
Aktivitäten
Personal-
entwicklung
IT
Entwicklung
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Prozess- und objektorientierte
grafische Beschreibungssprachen
1958
1983
1992
2004
Netzplantechnik (CPM, MPM, PERT)
Datenfluss- und Programmablaufpläne
(DIN 66001)
Ereignisgesteuerte
Prozesskette (EPK)
Business Process
Modeling Notation (BPMN)
1998 Aktivitätsdiagramme der
Unified Modeling Language (UML)
1999 K3-Methode (Koordination,
Kooperation, Kommunikation) Quelle: www.omg.org
Quelle: www.omg.org
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Unternehmensmodellierung
auf verschiedenen Detaillierungsebenen D
eta
illie
run
g
Strategische Planung
Reengineering
Prozessportfolio
Management
Prozessstandardisierung
Verbesserung im Team
Simulation
Anforderungsermittlung für
IT-Systemunterstützung
Aufbau eines
Planzeitsystems
Verbesserung der
Arbeitsmethode
Verbesserung der
Arbeitsbedingungen
Unternehmens-
und Betriebsebene
Abteilungs-
und Teamebene
Arbeitsplatzebene
Grafisches Arbeits-
prozessmodell
Simulations-
modell
MTM
Budget festlegen
Design verabschieden
Designabteilung
Innenraum
gestalten
Leitung
Design beurteilen
Protokoll
Design beurteilen
Außendesign
Frontschürze
entwerfen
Außenspiegel
entwerfen
[Design ok]
[max. 3]!
Unternehmensinfrastruktur (Führung, Finanzmanagement etc.)
Eingangs-logistik
• Waren-
eingang
• Lagerung
• etc.
Produktion(Operations)
• Fertigung
• Montage
• Verpackung
• etc.
Marketing& Vertrieb
• Preise
• Distribution
• Werbung
• Verkauf
• etc.
Ausgangs-Logistik
• Lager-
verwaltung
• Lieferung
• etc.
Service
• Installation/
Konfiguration
• Wartung
• Zubehör
• After-Sales
• etc.
Technologieentwicklung (F&E, IT- Systeme etc.)
Beschaffung (Rohstoffe, Betriebsmittel, Anlagen etc.)
Personalwirtschaft (Personalplanung, -beschaffung, -entwicklung etc.)
Se
ku
nd
äre
Aktivitä
ten
Pri
mä
re
Aktivitä
ten
Führungs-
prozesse
Unterstützungs-
prozesse
Politik und
Strategie
Kern-
prozesse
Lie
fera
nte
n
Ku
nd
e
FiBu
& Controlling
Risiko-
management
Auftrags-
bearbeitungProduktion
After
Sales
Produktions-
planungBeschaffung
Logistik
Informations-
technologie
Personal-
wesen
Rechnungs-
wesen
Prozess-
landkarte
Wert-
schöpfungskette
Modellierungszwecke Ebene Modelltypen
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Gliederung
Vorstellung des Lehrstuhls und Instituts für Arbeitswissenschaft der RWTH Aachen
Prozessmanagement – historische Entwicklung und Entwicklungstrends
Komplexitätsbeherrschung als zentrale Anforderung an das kompetenzbasierte
Prozessmanagement
Prozessmanagement im Projekt PM-Kompare
K3 Modellierung
Ergebnisse aktueller Forschung:
Einfluss der Modellierungserfahrung auf die Modellierungszeit und die Qualität des
Prozessmodells
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Komplexitätsbeherrschung als zentrale
Herausforderung in der Prozessmodellierung
Die Prozesskomplexität ergibt sich aus der
Struktur und des Verhaltens des zu
modellierenden Prozesses und kann
strukturell im Prozessmodell beispielsweise
durch die Art und Anzahl der Verknüpfungen
(UND, ODER und XOR) sowie die
Verschachtelungstiefe bestimmt werden.
Die Komplexität der verwendeten
Modellierungssprache umfasst sowohl die
Komplexität des Notationssystems (Auswahl
der Elemente und
Verknüpfungsmöglichkeiten) als auch die
Komplexität in der praktischen Anwendung.
Die Komplexität des SW-Werkzeugs wird im
Wesentlichen durch den Funktionsumfang
und den damit verbundenen
Schulungsaufwand für die Mitarbeiter
bestimmt.
Beispielplan aus der Fahrzeugentwicklung
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Komplexität in der Produktentstehung (I) Simultane Produkt- und Prozessentwicklung (Concurrent Engineering)
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Darstellung
als DSM
Komplexität in der Produktentstehung (II)
Entwicklung einer Gasturbinenschaufel
Simultane Produkt- und Prozessentwicklung
Hohe Prozesskomplexität durch Integration
verschiedener Aspekte der Mechanik,
Elektrik, Elektronik, SW etc.
Kontinuierliche Technologieinnovation in
hoch komplexen Produktionssystemen
Mulitkriterielle Optimierung:
Verringerung der Produktlebenszyklen
Verringerung der Produktionskosten
Steigerung der Produkt- und Prozessqualität
Kundenspezifische Produkte
Umgestaltungen der
Unternehmensorganisation
Erweiterung des Dienstleistungsangebots
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Gliederung
Vorstellung des Lehrstuhls und Instituts für Arbeitswissenschaft der RWTH Aachen
Prozessmanagement – historische Entwicklung, Entwicklungstrends und Erfolgsfaktoren
Komplexitätsbeherrschung als zentrale Anforderung an das kompetenzbasierte
Prozessmanagement
Prozessmanagement im Projekt PM-Kompare
K3 Modellierung
Ergebnisse aktueller Forschung:
Einfluss der Modellierungserfahrung auf die Modellierungszeit und die Qualität des
Prozessmodells
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Erfassen, Beschreiben und Systematisieren der Arbeitsprozesse des
Prozessmanagements
Entwicklung und Umsetzung von Instrumenten für die
Kompetenzbeschreibung
Entwicklung und Umsetzung von Konzepten für die
Kompetenzentwicklung
Arbeitsschwerpunkte für
kompetenzbasiertes Prozessmanagement
Projekt-
konzeption
Prozess-
implemen-
tierung
(Vorserie/
Nullserie);
Produkter-
probung;
Anlauf
Prozess- u.
Ressourcen
-konzeption
Produkt-
konzept Produktion
Produktions
-planung u.
-steuerung
Produkt-
entwicklung
Prozess-
entwicklung
Vertrieb
Montage
Support
Betrieb
Prozessmanager
Arbeitsprozesse kontinuierlich planen, gestalten und optimieren
Anforderungen an Arbeitspersonen aufnehmen und bilanzieren
Unterstützung bei der Kompetenzentwicklung
zunehmende Prozess- und Dienstleistungsorientierung
Abkehr von der Technologieorientierung
Entwicklung einer angepassten Prozessmodellierung zur Erfassung der
Anforderungen an die Tätigkeitsausübung in der Produktionsorganisation
notwendig!
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Ziele der Prozessmodellierung
Allgemeine Ziele:
Verbesserung der Prozesstransparenz
Verbesserung von Prozessqualität und
Prozesssicherheit
Verbesserung der Kundenzufriedenheit
Förderung des organisationalen Lernens
Minimierung der Beanspruchung der Mitarbeiter
Schaffung von Standards
Entwurf von Workflow-Management-Systemen
Ziele von PM-Kompare:
Aufnahme von Tätigkeitsanforderungen in der
Produktion
Erstellung von Kompetenzprofilen auf Mitarbeiter-
und Unternehmensebene unterstützen
Entwicklung von Angeboten zur
Kompetenzentwicklung unterstützen
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Gliederung
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Prozessmanagement – historische Entwicklung, Entwicklungstrends und Erfolgsfaktoren
Komplexitätsbeherrschung als zentrale Anforderung an das kompetenzbasierte
Prozessmanagement
Prozessmanagement im Projekt PM-Kompare
K3 Modellierung
Ergebnisse aktueller Forschung:
Einfluss der Modellierungserfahrung auf die Modellierungszeit und die Qualität des
Prozessmodells
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K3-Modellierung
Methode zur Modellierung von
Arbeitsprozessen
Auf Basis der international standardisierten
grafischen Modellierungstechnik für
Aktivitätsdiagramme nach der Unified Modeling
Language (UML) entwickelt
Erfüllt die zuvor genannten allgemeinen
Anforderungen so weit wie möglich
Wird kurz als K3-Modellierung bezeichnet
Koordination
Kooperation
Kommunikation
Anpassung der Modellierung an die
zusätzlichen Anforderungen von PM-
Kompare ist z.B. durch Attributierung
möglich
Kunde/Labortechnik Angebotsleiter Projektleiter Verfahrenstechniker (VT) EMSR+Automatisierungstechniker
[PG]
ChemCAD
MS-Projekt
MS-
Office
Tabellenkal
kulation
Plant P&ID
E-Plan
Instrumentierung und
Regelungstechnik
diskutieren (1-2d)
Verfahrensfließbild erstellen
(2-5d)
Entstandene Alternativen
bewerten und analysieren
(1w)
Apparate dimensionieren
(2-4w)
Prozessparameter
variieren/
konkretisieren (1-
5d,2d)
Unterschiedliche
Umsetzungsmöglichkeiten
der Blockelemente
entwickeln (2-4w)
Instrumentierung- und
Regelungstechnik
diskutieren (1-2d)
Automatisierungskon
zepte erstellen (2-3d)
Instrumentierung und
Regelungskonzepte für die
enstandenen Varianten
erstellen (2-5d)
Massenbilanz
aufstellen (1w±2d)
Kick-Off (2-4h)
Bestellung (1-
12w, 4w)
Angebot erstellen (1-
4w,3w)
Anfrage haben
Kick-Off (2-4h) Kick-Off (2-4h)
Angebot
besprechen
Angebot
besprechen
[TG]
[PG] [PG]
Blockdiagramm
erstellen (p=10%)
(1w)
Blockdiagramm
erstellen
(p=90%) (1w±2d)
n=1
1
2
3 4
5
Terminplan
erstellen (1d)
Organigramm
erstellen (1d)
Dokumentenbezei
chnung
vereinbaren (1d)
6
7
8
Budgets planen
(1d)
Projektregeln
festlegen (1d)
9
10
11 12 13
1617
18
19
20
21
22
23
24
25
26 27
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K3 Elemente und Notation (I)
Startpunkt
Endpunkt
Information
Aktivität
min . 1
Blob
Auswahl-Blob
Sequenz-Blob
Parallel-Blob
Entscheidung und
Zusammenführung
Verzweigung und
Synchronisation
Iteration
Optionale Aktivität
Ausgeschlossene
Aktivität
Aggregierte Aktivität
Optionale Information
Ausgeschlossene
Information
!
Informationsfluss
Schwachstelle
Werkzeug
Kontrollfluss
[Min , Max]
Synchrone
Zusammenarbeit
Verknüpfungs-
elemente
Ausprägungen von
Aktivitäten und
Informationen
Elemente zur
zeitlichen
Ablaufabstraktion
Grundelemente
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K3 Elemente und Notation (II)
[Bed. 1] [Bed. 2]
Für diese Zusammenführung
muss der Entscheidungs-
prozess beendet sein.
Für die Synchronisation
müssen alle vorgelagerten
Aktivitäten beendet sein.
Eine Entscheidung ist die
Darstellung eines Kontroll-
flusses mit unterschiedlichen
Prozessvarianten. Die Ent-
scheidung kann an Beding-
ungen geknüpft werden.
Der Parallelisierungsbalken
stellt die gleichzeitige
Auslösung von Aktivitäten mit
gleichen Anfangsbedingungen
dar.
Entscheidung Parallelisierung
Zusammenführung Synchronisation
Aktivität 1
Aktivität 2
[Bed.]
[max. n]
Iterationen bzw.
Wiederholungen in
einem Arbeitsprozess
dürfen nur in Soll-
Prozessen und nicht
in Ist-Abläufen
verwendet werden.
Wird die Bedingung
für Aktivität 2 nicht
erfüllt, muss die
Aktivität 1 nochmals
durchgeführt werden.
Die optionale Angabe
max. n besagt, dass
diese Iteration
maximal n-mal
durchlaufen wird.
Iteration bzw. Wiederholung
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Gliederung
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Prozessmanagement – historische Entwicklung, Entwicklungstrends und Erfolgsfaktoren
Komplexitätsbeherrschung als zentrale Anforderung an das kompetenzbasierte
Prozessmanagement
Prozessmanagement im Projekt PM-Kompare
K3 Modellierung
Ergebnisse aktueller Forschung:
Einfluss der Modellierungserfahrung auf die Modellierungszeit und die Qualität des
Prozessmodells
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Einfluss der Erfahrung auf Modellierungszeit
und Qualität des Prozessmodells
Ausgangssituation in den Unternehmen
Eine zunehmende Anzahl an Mitarbeitern mit unterschiedlicher
Modellierungsvorerfahrung nutzt Prozessmodelle oder ist sogar
aktiv in den Modellierungsprozess eingebunden.
Eine hohe Modellqualität sowie ein effizienter
Modellierungsprozess bestimmen den Erfolg eines
Modellierungsvorhabens.
Problemstellung
Aus Sicht der Wissenschaft existieren weder abgesicherte
Erkenntnisse wie ein effizienter Modellierungsprozess zu
gestalten ist, noch welche Fähigkeiten, Fertigkeiten und
Strategien einen erfahrenen von einem ungeübten Modellierer
unterscheiden.
Zielsetzung
Untersuchungen zum Einfluss der Modellierungserfahrung auf die
Modellierungszeit, die Qualität des Prozessmodells und das
Vorgehen bei der Prozessmodellierung
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Versuchsdurchführung,
Variablen und Versuchsaufbau
Versuchsdurchführung
Pretest: Erfassung personenbezogener Daten sowie
die Fähigkeit zur Vorstellung räumlicher Relationen
Haupttest: Einführung in die Modellierung mit K3 Wahl der Modellierungsrichtung Bearbeitung von drei
Modellierungsaufgaben
Variablen Stufe der Expertise als unabhängige
Variable
Bearbeitungszeit der Aufgabe als abhängige
Variable
Fehlerhäufigkeit und Fehlerart als
abhängige Variable
Bevorzugte Modellierungsrichtung als
abhängige Variable
Versuchsaufbau
Arbeitsfläche (Draufsicht) Beispielhafter
Arbeitsprozess
Modellierungs-
elemente
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Modellierungsaufgaben
Unbegrenzte Bearbeitungszeit der
Modellierungsaufgaben
Einfache und leicht verständliche Sprache
Keine Fachkenntnisse zur Aufgabenbearbeitung
erforderlich
Variation der Bearbeitungsreihenfolge
Schriftlich dokumentierter Arbeitsprozess
(Aufgabenbeispiel „Simulationsprojekt“)
Geschäftsführung Simulationsexperte Planer
Vorgehensweise
auswählen
Projektteam
bestimmen
Kick-Off Meeting
durchführen
Kick-Off Meeting
durchführen
Kick-Off Meeting
durchführen
Relevante
Daten ermitteln
Relevante
Daten ermittelnBDE
MDE
Verfügbarkeit der
Schweißzange
Simulationsmodell
erstellen
Simulationsmodell
verif izieren
Simulationsexperiment
durchführen
Simulationsergebnisse
auswerten
Simulationsergebnisse
auswerten
[Ergebnisse stimmen
nicht mit der Realität
überein]
[Ergebnisse stimmen
mit der Realität überein]
!
Simulationsmodell
überarbeiten
Ergebnisse umsetzenErgebnisse umsetzen
[max. 2]
Simulationsprojekt
abbrechen
VDI Richtlinie 3633
Pf lichtenhef t
[Anzahl der Überarbeitungen gleich 2]
Die Simulationsergebnisse sind nur so gut wie
die zugrunde liegenden Eingangsdaten!
[Anzahl der Überarbeitungen < 2]
Grafisches Prozessmodell
(Aufgabenbeispiel „Simulationsprojekt“)
Aufgaben-
bearbeitung
Überführung von drei schriftlich dokumentierten fiktiven
Arbeitsprozessen in ein grafisches Prozessmodell
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Ergebnisse - Modellierungszeit
Einfluss der Modellierungserfahrung
auf die Modellierungszeit
(Betrachtung der Gesamtzeit):
Im statistischen Mittel nehmen sich die
Experten mehr Zeit für die
Modellerstellung.
Mit zunehmender Anwendungserfahrung
nimmt die Streuung der
Modellierungszeiten ab.
Allerdings wird der Zeitbedarf für die
Prozessmodellierung in hohem Maße
durch die persönliche Strategie beim
Problemlösen beeinflusst.
95
%K
I M
od
ell
ieru
ng
sze
it [
min
]
hohe Anwendungserfahrung geringe Anwendungserfahrung
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© Projektkonsortium PM-Kompare
Ergebnisse - Qualität des Prozessmodells
0
10
20
30
40
Auslassungsfehler AusführungsfehlerF
eh
lerq
uo
te [
%]
Modellierungselemente Verknüpfungselemente
Ergebnis: Mit zunehmender Modellierungserfahrung erstellen Modellierer Prozessmodelle mit einer
geringeren Fehleranzahl.
0
10
20
30
Auslassungsfehler Ausführungsfehler
Fe
hle
rqo
ute
[%
]
hohe Modellierungserfahrung geringe Modellierungserfahrung
0
10
20
30
Auslassungsfehler Ausführungsfehler
Fe
hle
rqu
ote
[%
]
Modellierungselemente Verknüpfungselemente
Gefördert durch das BMBF im Programm:
Arbeiten – Lernen – Kompetenzen entwickeln. Innovationsfähigkeit in einer modernen Arbeitswelt.
Bekanntmachung: Betriebliches Kompetenzmanagement im demografischen Wandel
Förderkennzeichen: 01FK13006
Projektträger: DLR
© Projektkonsortium PM-Kompare
www.pm-kompare.de
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing.
Christopher M. Schlick
Institutsleiter
RWTH Aachen - Institut für Arbeitswissenschaft
Bergdriesch 27 • D-52062 Aachen
Tel.: 0241 / 80-99440