Innovative Ansätze für das kompetenzbasierte ... · K3 Modellierung ... konzept...

26
© 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

Transcript of Innovative Ansätze für das kompetenzbasierte ... · K3 Modellierung ... konzept...

© 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

2

© 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

3

© 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

4

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

5

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

6

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

7

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

8

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

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

9

© 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

10

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

11

© Projektkonsortium PM-Kompare

Komplexität in der Produktentstehung (I) Simultane Produkt- und Prozessentwicklung (Concurrent Engineering)

12

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

13

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

14

© Projektkonsortium PM-Kompare

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!

15

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

16

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

17

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

18

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

19

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

20

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

21

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

22

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

23

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

24

© Projektkonsortium PM-Kompare

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

25

© 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

[email protected]