Hybride Arbeitsmodelle lassen Design- & Engineering-Aufgaben überall gedeihen

Der Anstieg der Nutzung digitaler Produktions- und Kommunikationstools während der COVID-19-Pandemie hat die Zukunft des hybriden Arbeitsplatzes beschleunigt, in dem einige Mitarbeiter und Aufgaben außerhalb der Fertigungsanlage umgeleitet werden können.

Während Personal wie Designer und Ingenieure leicht remote arbeiten können – und, je nach Unternehmen, dies schon prä-pandemisch taten – brauchen Maschinen weiterhin Bediener vor Ort. Dennoch treiben Lösungen wie Virtual oder Mixed Reality und Cloud-basierte Konnektivität Organisationen dazu, neu zu denken, wie sie bestimmte Fertigungsaufgaben planen und ausführen.

Die Vorteile des Hybrid-Modells

Konfrontiert nicht nur mit Mangel an qualifizierten Arbeitskräften, sondern auch der Notwendigkeit, ihre Arbeitsplätze für Pandemie-Protokolle umzubauen, haben Hersteller ihre Suche nach digitalen Tools für ihre einzigartigen Umgebungen intensiviert.

„Während die Vorteile aus Gesundheits- und Sicherheitsperspektive während einer globalen Pandemie klar sind, sahen Hersteller insbesondere Produktivitäts- und Mitarbeiterbindungsvorteile“ beim Verfolgen hybrider Arbeitsmodelle, sagte Reid Paquin, Research Director für IDC Manufacturing Insights aus Needham, Mass. „Über ein Drittel erlebte auch höhere Employee Experience/Zufriedenheit, was wir glauben, eine Rolle in den Bemühungen der Branche spielen wird, mit Talent/Arbeitskräftethemen umzugehen.“

Zusätzlich zur Fertigung: „Die meisten großen OEMs haben Field-Service-Elemente, und ein Problem, das fast universell ist, ist der Verlust von Mitarbeitern und Probleme mit Wissenstransfer“, sagte Charlie Neagoy, Senior Vice President of Customer Success für Librestream. „Wir sind aktuell etwa drei Millionen Menschen voraus im Zeitplan in puncto Rente, und das hat diese Wissenslücke beschleunigt. Die hybride Belegschaft – die Fähigkeit, Dinge von verschiedenen Orten zu tun – hilft, den Wissensverlust durch frühen Ruhestand auszugleichen. Hybride Belegschaften können Jobs weltweit und verschiedene Arten von Flexibilität für ihre Mitarbeiter anbieten.“

Librestream, basiert in Winnipeg, Manitoba, Kanada, bietet eine Augmented-Reality (AR) Remote-Lösungsplattform. „Ein verwandter Vorteil hybrider Arbeitsplätze ist, dass sie Shared-Collaboration-Plattformen unter mehreren Parteien ermöglichen“, fügte Neagoy hinzu. „Sicherheit ist auch ein Hauptgrund für hybride Belegschaften. Viele Standorte und Ausrüstung in der Fertigung sind gefährlich, so dass der Remote-Zugriff auf einen Standort das Unfallrisiko verringert.“

Zudem können erforderliche Inspektionen und Zertifizierungen remote durchgeführt werden, fuhr Neagoy fort. „Unsere Onsight-Plattform erlaubt uns zu tracken, wie viele Inspektionen unsere Kunden wöchentlich durchführen. Unsere Kunden machen zwischen 7.000 und 8.000 Remote-Inspektionen pro Woche. Vor COVID zeichneten wir etwa 2.000 Inspektionen pro Woche auf.“

Die Pandemie hat demonstriert, dass eine hybride Belegschaft erhöhte organisationale Resilienz und Arbeitereffizienz bringt, so Federico Sciammarella, President und CTO von MxD, Chicago, das sich auf digitales Manufacturing fokussiert und Teil von Manufacturing USA ist, einem Netzwerk von 14 Advanced Manufacturing Instituten.

„Wenn eine Organisation die richtige Netzwerkinfrastruktur hat und sie sicher ist, ist es möglich, Operationen remote zu fahren“, sagte Sciammarella. „Richtige Netzwerkinfrastruktur macht ein Unternehmen resilienter, weil Individuen weiterhin auf notwendige Daten zugreifen können, um Operationen am Laufen zu halten, selbst wenn sie remote arbeiten.“

Wie und wo anfangen

Wie bei jeder organisationalen oder Branchen-Transformation wird Technologie allein emergente Probleme nicht lösen. Remote-Monitoring und Kollaborationstools sind alltäglich geworden, aber wie immer ist richtige Planung kritisch für die Adoption eines hybriden Modells.

„Kollaboration, Videokonferenz und Content-Sharing-Plattformen/Applikationen sind einige Bereiche, in denen Hersteller investiert haben oder zu investieren suchen, um hybride Arbeitsmodelle besser zu ermöglichen“, merkte Paquin von IDC Manufacturing Insights an. „Die meisten Hersteller werden fast immer einige Mitarbeiter on-site brauchen. Maintenance/Asset Management ist einer dieser Bereiche, wo das der Fall sein wird; da muss jemand einen Schraubenschlüssel drehen. In der Zukunft könnten Hersteller mehr davon auf Roboter verlagern, aber aktuell machen Technologiereife und Investitionskosten das für die meisten Hersteller nicht realistisch.“

Hersteller, die bereits große Investitionen in Automatisierung, Datenerfassung und Remote-Konnektivität getätigt hatten, hatten die Infrastruktur, um diesen Shift prä-pandemisch zu unterstützen, erkannte Paquin an. „Wir sahen, dass Hersteller mit Cloud-Systemen wie ERP am besten für hybride Arbeit geeignet waren. Der beste Ansatz ist, eine Strategie/Roadmap über die Organisation zu bauen, aber sie in kleineren Schritten auszurollen. Start mit Back-Office-Funktionen, da weniger Investition nötig wäre, um Remote-Arbeit für diese Gruppen zu ermöglichen. Auf Remote-Work-Policies achten und wie man Remote-Mitarbeiter managt, und Best Practices und Lessons Learned einbauen, während man auf weitere Funktionen expandiert.“

Da der durchschnittliche Arbeiter 240 Stunden pro Jahr – 10 Tage – damit verbringt, auf Informationen zu warten, riet Neagoy von Librestream: „Wenn du ein Operator auf dem Floor bist, ist eine gute Strategie, das Wissen eines Subject Matter Experts in digitale Arbeitsanweisungen einzubetten, damit du nicht mehr auf diesen Experten warten musst.“

Neue Technologie in die richtigen Arbeiterhände zu geben, ist essenziell, fuhr Neagoy fort. „Wenn du neue Technologie einführst, fang mit den technikaffinen an. Unsere Kunden sehen typischerweise eine bimodale Verteilung der User-Adoption: Sie ist radikal unterschiedlich zwischen Leuten 10 Jahre vor Rente und Leuten weniger als 10 Jahre in ihrer Karriere.“

Sei versichert, sagte er, dass „das in drei Monaten implementiert werden kann. Es wird nicht in drei Monaten vollständig realisiert, aber in drei Monaten sollte man die Nadel bewegen können.“

Wie bei anderen Fertigungsoperationen auch, sagte MxDs Sciammarella: „Aktionen müssen sorgfältig und ganzheitlich geplant werden, mit den grundlegenden Werkzeugen kontinuierlicher Verbesserung im Blick. Es ist wichtig, zuerst zu prüfen, was man aktuell hat und warum. Das ‚Warum‘ ist kritisch und mag offensichtlich scheinen, aber das ist nicht immer der Fall, besonders wenn man eine lange History von Workflows hat. Ein Unternehmen will an einen Punkt kommen, wo das Team weiß, welche Daten und Informationen digitalisiert werden können – falls nicht schon – und wie das genutzt werden kann, um nicht nur flexible Arbeitszeitmodelle zu unterstützen, sondern auch einen Continuous-Improvement-Prozess, der remote angezapft werden kann, damit Produktion weiter Produkte machen und Arbeit optimieren kann, wie nötig.“

Wenn eine Organisation begonnen hat, Cloud-Technologien für Business-Daten zu implementieren, fügte er hinzu, „könnte sie diese Cloud-Technologien für operative Datenerfassung nutzen und Dateien und Informationen für diese Belegschaft bereitwillig verfügbar machen.“

Jüngste Erfolge

Für Fives Lund aus Seattle, einen Produzenten hochgradig angepasster Maschinen, waren Arbeitsplatzflexibilität und die richtigen Tools, um kritische Tasks remote auszuführen, seit Jahren Teil der Kultur.

Chancen zu umarmen, um sicherzustellen, dass ihre Mitarbeiter so effektiv wie möglich sind, wo immer sie sind, „war ein laufender Prozess seit wir 2015 zur Fives Group stießen“, sagte CEO Casey McGarity. „Sogar vor COVID war das ein laufender Prozess und eine Reise – kein Ziel.“

Vor der Pandemie „war unsere Belegschaft ziemlich stark an unserer Facility in Seattle konzentriert – aber wir hatten immer Ingenieure und Techniker, die im Field unterwegs waren und Equipment supporteten“, fügte Jonathan Schwedhelm, Lead Mechanical Engineer und Director of Engineering, hinzu. „Wir co-designen auch einige unserer komplexen Automatisierungsausrüstungen mit unseren Schwesterunternehmen weltweit.“

Dann kam die Pandemie. Und während Fives Lund im Tempo mit anderen großen Arbeitgebern in der Region lag, was Homeoffice anging, „haben wir eine ziemlich hands-on Umgebung“, erklärte Schwedhelm. „Unsere Ingenieure und Techniker arbeiten wirklich eng zusammen, um Equipment zu bauen, zu testen und zu supporten.“ Das bedeutete, kreativ zu werden, um Engineering und Equipment-Lieferung und Kundensupport fortzusetzen.

„Früh bedeutete das, einige Ingenieure nahmen kleinere Projekte und Baugruppen mit nach Hause. Einige unserer Controls-Ingenieure bauten Hardware in ihren Homes auf, um Maschinen zu programmieren – aber das skaliert nicht wirklich.“

Da kam Run MyVirtual Machine von Siemens ins Spiel. Die Maschinensimulationssoftware „öffnet Chancen für Controls-Ingenieure, die Controls-‚Innereien‘ der Maschine zu bauen und Kinematik und Operation zu testen sowie die Maschinen im Maßstab zu simulieren, um sicherzustellen, dass sie so schnell tun, wie man denkt“, sagte Schwedhelm.

Run MyVirtual Machine wirkte Wunder an einem Projekt, das das Jahr vor der Pandemie begann, fuhr er fort.

„2019 begannen wir an einem großen Stück Automatisierungsausrüstung zu arbeiten, und unser Kunde verlangte Siemens CNC Controls. Wir kennen diverse NC-Control-Systeme, aber die Maschine, die wir bauten, hatte wirklich einzigartige Kinematik, und wir wussten, sie hatte große technische Hürden, die wir vor Hardware-Verfügbarkeit de-risken mussten – und sicherstellen, dass wir das tun konnten, ohne vor den Control-Panels hier an unserer Facility sitzen zu müssen.“

Während er mit anderer Modeling-Software erfahren war, fuhr er fort: „Da dies ein Siemens-Projekt war, ließ es uns zum ersten Mal von diesem Tool profitieren – es im Planning nutzen, um zu de-risken und sicherzustellen, dass wir gute Entscheidungen treffen, während wir den Designprozess durchliefen. Und jetzt, da Supply Chain ein größeres Thema wird und Lead Times für unsere Controls-Komponenten herausfordernd sein können, lässt es uns weitermachen, ohne komplett gestoppt zu werden.“

Kern von Fives Lunds Kultur ist die Tatsache, dass „unsere Ingenieure – mechanisch, elektrisch und Software – oft Schulter an Schulter auf dem Floor arbeiten und tatsächlich Maschinen bauen und troubleshooten“, merkte McGarity an. „Zumindest sind die Ingenieure verfügbar, den Shopfloor zu besuchen, wenn sie in Issues reinlaufen“ oder bei Planning, Assembly oder Testing zu assistieren. In dem Maße, in dem Ingenieure nicht „aktiv da draußen partizipieren“ in Shopfloor-Aufgaben, „sind sie tief involviert in die Planung dieser Dinge.“

Zum Kernproblem der Implementierung hybrider Workflows in der Fertigung stellte McGarity fest, dass während Shopfloor-Personal on-site bleiben musste, „es sehr schwierig und sehr anders für Fives Lund war, die Ingenieure nicht direkt da zu haben, um bei diesem Prozess zu helfen. Wie viele Unternehmen wogen wir die Risiken von COVID vs. das Risiko der Kultur und Effizienz, die durch ein starkes, cohesives Team kommt. Die Tools, die wir haben, helfen, diese Kultur zu erhalten. Wir starteten mit einer besonders gesunden und starken Gruppe, aber diese kollektiven Muskeln atrophieren etwas, selbst mit guten Tools. Je effektiver die Tools sind, desto länger können wir unsere Stärke halten. Aber wir müssen auch zurückkommen und uns erinnern: ‚Wir sind stärker, wenn wir physisch nah sind‘.“

Anpassen mit angepassten Workflows

Hybride Lösungen kommen auch Sandvik Coromant natürlich, das nicht nur Tools bereitstellt, die Remote-Arbeitsmöglichkeiten für seine Kunden fördern, sondern auch Workflows in seinen eigenen Schneidwerkzeugfabriken angepasst hat.

„Die Technologie an Ort und Stelle, soweit CAD/CAM, hat uns geholfen, aber offensichtlich brauchen wir immer noch Leute hier, um die Equipment zu fahren“, sagte Production Unit Manager Richard Boyle. „Wir sind nicht an dem Punkt, dass unser Equipment lights-out läuft – wir brauchen unsere Operatoren noch – aber es gab uns eine gute Gelegenheit, mit den Engineering-Aspekten unseres Fertigungsfloors voranzugehen, mit Manufacturing Engineers im Büro, auf dem Produktionsfloor und auch in der Lage, einen Prozentsatz der Zeit von zu Hause zu arbeiten.“

Als die Pandemie zuschlug, arbeiteten Sandvik-Designer auch mostly remote, sagte Boyle, cyclten einen pro Woche auf rotierender Basis auf den Shopfloor, um Production Support zu leisten, während sie die Exposition jedes Einzelnen limitierten. Derweil nutzt das Unternehmen, was es „unmanned production“ nennt, abwechselnd Maschinenoperatoren „wenn wir ein Stück Equipment haben, das Automation hat und ohne Operator läuft.“

Boyle erklärte, dass zwischen zwei 8-Stunden-Maschinenoperator-Schichten ein 4-Stunden-Intervall geplant ist. Mit zwei sich gegenüberliegenden Zellen können diese Schedules gestaffelt werden, sodass nur ein Operator on-site sein muss, um einen Ausfall in einer der Zellen zu bedienen. „Wir haben Leute, die pretty much around the clock anfangen, um sicherzustellen, dass wir volle Abdeckung haben.“

Er schreibt auch Sandviks Partnerschaft mit Microsoft und dessen HoloLens Mixed-Reality-Technologie zu, die hybride Arbeit erleichtert. „Die meiste Technologie, die wir in der Produktion nutzen – von unserem MES und unseren Dashboards – all die verfügbaren Daten – kommen durch ihre Lösungen. Wir hatten hier und da einen Ausfall, vielleicht für ein paar Stunden, wo wir uns nicht auf einen Service einloggen konnten, aber die sind few and far between.“

Während der Pandemie kommissionierte Sandvik ein neues Stück Equipment, das aus Schweden eingeflogen wurde, als alle Passagierflüge gestrichen waren, erinnerte sich Boyle. „Statt zu warten, bis Reisen wieder erlaubt waren und der Techniker aus Schweden rüberkommen und die Installation fertig machen konnte, konnten wir durch Nutzung von Technologie wie HoloLens unser lokales Wartungspersonal direkt mit diesem Individuum arbeiten lassen, der direkt durch deren Augen sehen konnte, was sie taten, und sicherstellen, dass wir uns auf die richtigen Dinge fokussierten, um diese Maschine in Betrieb zu nehmen und zu betreiben.“

Letztlich, so Boyle, ist das Balancieren hybrider und traditioneller Workflows „immer ein Kampf. Es ist etwas, woran man arbeiten muss. Mit Hybrid sagen wir nicht, dass jemand 100 Prozent remote ist. Wenn man versucht, einen Prozess für Remote zu öffnen, der nicht ganz bereit ist, ist es manchmal schwer, ihn zurückzuholen. Wir waren sehr langsam und akribisch darin, einen Prozess für Hybrid zu öffnen, sicherzustellen, dass wir ihn nachhaltig gestalten und schnell modifizieren können, damit er nicht scheitert.“

Für Kunden bietet Sandvik remote-ready Produkte wie CoroPlus Machining Insights und CoroPlus Process Control, sagte Jeff Rizzie, Director of Digital Machining Sales für die Americas.

Machining Insights ist eine Software-as-a-Service-Plattform, die Maschinenbedingungen überwacht, erklärte Rizzie. „Wir können sagen, was mit einem bestimmten Werkzeugmaschine passiert, indem wir uns einfach auf einer Site einloggen. Ich kann Utilization Data verstehen, wie viele Teile ich mache, und Scheduling und multiple Data Points ansehen, die direkt von der Maschine kommen. Diese Arten von Lösungen sind von enormem Wert, selbst aus operativer Sicht. Ich muss nicht mehr auf dem Shopfloor sein, um zu verstehen, was in meinem Shop passiert, indem ich die Daten richtig nutze.“

CoroPlus Process Control geht einen Schritt weiter bei der Messung der Gesundheit eines gesamten Fertigungsprozesses, fuhr Rizzie fort. „Es kann adaptive Control ausführen und die Maschine overriden. Wenn es eine Kollision oder ein gebrochenes Werkzeug detektiert, kann es die Maschine automatisch abschalten. Es kann einen Befehl ausgeben, ein Schwesterwerkzeug oder redundantes Werkzeug zu holen und die Fertigung neu zu starten. Und es kann bei unmanned machining assistieren – es fügt ein extra Maß an Sicherheit zum Prozess hinzu.“

Zusätzlich strebt Sandvik an, seine Mitarbeiter zu „upskillen“, um sie besser auszurüsten, Kunden remote zu unterstützen, merkte Annika Langeen, Vice President of Americas Marketing, an. „Wir haben unsere Sandvik Coromant Centers mit neuester Technologie ausgestattet, um Remote Support in Kundenprojekten und Live Virtual Training Classes zu ermöglichen. Mit neuester Audio- und Videotechnologie können Kunden sehen, was drinnen und draußen an den Maschinen in unseren Sandvik Coromant Centers passiert und in Echtzeit mit unseren Yellow-Coat-Experten interagieren, von welchem Standort auch immer. Seit vielen Jahren bieten wir auch ein umfangreiches E-Learning-Programm an, um Kunden, Studenten und Mitarbeitern Metallbearbeitungswissen zu vermitteln. Teilnehmer können das Trainingsprogramm absolvieren und sich zertifizieren lassen, von wo immer sie wollen, zu jeder Zeit.“

Hybride Arbeit in der Zukunft

Digitales Manufacturing wird oft als Worker-Recruiting- und Retention-Tool angepriesen. IDCs Paquin stimmt zu.

„Hybrid/Remote-Arbeit kann den Kandidatenpool für bestimmte Rollen erweitern, und wir hören konsistent von Herstellern, dass es der jüngere Teil ihrer Belegschaft ist, der mehr Flexibilität und Optionen um Arbeitsmodelle wünscht“, merkte er an. „Für eine Branche, die Schwierigkeiten hat, neue Talente anzuziehen, könnte das Nicht-Adoptieren hybrider Arbeitsmodelle dies noch herausfordernder machen.“

Die große Herausforderung, so Librestreams Neagoy, „ist schlicht zu verstehen, wo ein hybrider Arbeitsplatz angewendet werden kann. Achtzig Prozent der Belegschaft ist im Feld, also kann das Erstellen hybrider Belegschaften eine überwältigende Aussicht sein. Das Rezept für Erfolg bei der Implementierung einer hybriden Belegschaft ist, sehr klare Business-Objektive zu identifizieren. Etwas Messbares und Quantifizierbares haben, und klein anfangen. Wenn man verschiedene funktionale Bereiche hat, die im Wesentlichen Duplikate voneinander sind, pick one und bring es zum Erfolg und wende dann an, was man gelernt hat, über die ganze Organisation.“

Beachten Sie auch, dass „es eine seltsame Dualität gibt, wie Menschen sich an hybride Belegschaften anpassen“, riet Neagoy. „Die Leute mit dem meisten Wissen über das Business können die sein, die am wenigsten technisch versiert sind. Lassen Sie die erfahrenen Mitarbeiter wissen, dass neue hybride Technologien nicht da sind, um ihnen zu helfen – sie sind da, um anderen zu helfen.“

Während Plattformen und Technologien, die hybride Realität ermöglichen, während COVID transitionierten, ist das Problem jetzt „wie man sie so integriert, dass sie für jedes Unternehmensbedürfnis effektiv sind“, beobachtete Sciammarella. „Sind die richtigen Netzwerke und Konnektivität – also 5G – vorhanden, und wie kann ihre Sicherheit sichergestellt werden? Das kann kostspielig sein und erfordert sorgfältige Überlegung, wie man diese Tools und Plattformen auf die ökonomischste Weise einbindet.“

„MxD hat immer gesehen, dass digital enabled Unternehmen besser abschneiden, wenn Krisen auftreten. Die Pandemie war nicht anders“, fuhr er fort. „Organisationen sind auf verschiedenen Pfaden, digitale Transformation zu vollziehen – und die, die weiter fortgeschritten waren, konnten natürlich leichter zu hybriden Praktiken übergehen.“

Letztlich, nur weil die Tools verfügbar sind, um eine hybride Belegschaft zu schaffen, kommt es wirklich auf die Kultur eines gegebenen Business und seine Bereitschaft an, „in meaningful change für sein Unternehmen zu investieren, um nicht nur zu überleben, sondern zu gedeihen. Ehrlich gesagt, die größte Herausforderung ist Kulturwandel. In der Fertigung sind Menschen Gewohnheitstiere, und es ist schwierig, daraus auszubrechen. Die andere große Herausforderung sind die finanziellen Kosten des Digitalisierens, um eine hybride Belegschaft zu befähigen“, stellte Sciammarella fest. „Es ist extrem hart für kleine Unternehmen, zu evaluieren, was den höchsten Return on Investment bringen könnte, wenn da so viel da draußen ist.“