Kognitive Produktion

CPS-Talk: Geschäftsfeldleiter Dr.-Ing. Simon Harst im Gespräch

Im Rahmen unserer Reihe CPS-Talk war ich bereits im Gespräch mit unseren Abteilungs- und Gruppenleitern. Nun habe ich mit Dr.-Ing. Simon Harst, der seit Juli diesen Jahres die Leitung des Geschäftsfeldes Kognitive Produktion übernommen hat, gesprochen. Simon bringt einen großen Erfahrungsschatz unter anderem aus seiner Arbeit im produktionstechnischen Kontext und als Referent des Präsidenten der Fraunhofer Gesellschaft Prof. Neugebauer mit. Im Gespräch stellt er nicht nur sich, sondern auch die generellen Herausforderungen in unserem Themenbereich der Kognitiven Produktion vor und beschreibt, wie wir diesen in unserem Geschäftsfeld begegnen.

Hallo Simon, du bist seit 1. Juli diesen Jahres Leiter des Geschäftsfeldes Kognitive Produktion am Fraunhofer IWU. Wie hat dich deine berufliche Laufbahn zu uns an das Fraunhofer IWU geführt?

Es sind tatsächlich schon vier Monate – wow. Ich habe mal klassisch Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Triebwerkstechnik in Aachen studiert. Auf Umwegen bin ich dann in der Produktionstechnik gelandet, hatte einen guten Mentor und die Chance in einem Sonderforschungsbereich aktiv mitzuarbeiten. Im Verlauf meiner Promotion hatte ich zusätzlich die Möglichkeit eine eigene Arbeitsgruppe zu leiten. Im Anschluss an die Promotion empfahl mein Doktorvater Prof. Klocke mich für eine Referentenstelle bei Prof. Neugebauer, dem Präsidenten der Fraunhofer Gesellschaft. Zusammen mit meiner Familie haben wir uns kurzerhand entschlossen, diese Möglichkeit zu ergreifen und sind mit Sack und Pack nach Dresden gezogen. Und das alles schon mit den Gedanken, dass nach einer Zeit als Referent eine Rückkehr an ein produktionstechnisches Institut sehr reizvoll wäre. Dies war auch ein maßgeblicher Grund für die Auswahl des Standortes Dresden. Hier gibt es mit dem Fraunhofer IWU ein großes produktionstechnisches Institut.

So habe ich in den vergangenen drei Jahren sehr intensiv an der Seite des Präsidenten, aber auch als stellvertretender Abteilungsleiter des Fraunhofer Think Tanks arbeiten dürfen. In dieser Zeit habe ich viele Einblicke in die Arbeit der Fraunhofer-Gesellschaft und die verschiedenen Themenfelder erhalten. Dies war und ist für mich eine große Bereicherung. Mit der Zeit habe ich dann jedoch festgestellt, dass ich gerne mehr Verantwortung übernehmen und wieder zurück zu meinen produktionstechnischen Wurzeln möchte. So bin ich mit Professor Ihlenfeldt als einer der Institutsleiter des Fraunhofer IWU ins Gespräch gekommen. Er hat zu diesem Zeitpunkt seinen Wissenschaftsbereich Produktionssysteme und Fabrikautomatisierung neu strukturiert und die Geschäftsfelder rekonstruiert. Wir konnten uns dann relativ schnell einigen, dass ich die Leitung des Geschäftsfeldes Kognitive Produktion im Sommer diesen Jahres übernehmen sollte.

Rückblickend ging es ganz oft um Chancen, die ich ergriffen habe. So war die Entscheidung, dass wir von Aachen nach Dresden gehen, eine, die wir innerhalb von acht Stunden getroffen haben. Auch die Entscheidung für Dresden war dadurch geprägt, dass hier eben die Aussicht auf eine mögliche Wiederbeschäftigung in der Forschung im Bereich Produktion gegeben war.

Es war nie das entscheidende Kriterium einen Plan zu haben, der mich irgendwo an ein konkretes Ziel führt – vielmehr war es meine persönliche Neugier und Lust auf neue Dinge und wo es spannende Möglichkeiten zur Weiterentwicklung gibt.

Wenn du gerade die Neugier ansprichst: Sind sie, die Vielfältigkeit der Themen oder sogar beides es, die deine Arbeit als Geschäftsfeldleiter für dich spannend machen?

Im Grunde ist es beides. In den vergangenen drei Jahren habe ich im Rahmen des ThinkTanks interdisziplinär sehr intensiv mit meinen Kolleginnen und Kollegen zusammengearbeitet. Das beinhaltete ein Höchstmaß an Vielfalt, an Kurzfristigkeit und an täglich neuen Aufgaben. Meine Arbeit als Geschäftsfeldleiter bietet mir die ideale Möglichkeit, mit dem Wechselspiel zwischen Vielfältigkeit und fokussierten strategischem Arbeiten Themen variantenreicher zu gestalten als das vielleicht in einem einzelnen Themenfeld möglich wäre.

Du hast bereits mehrmals den Begriff „Geschäftsfeld“ genannt – inwieweit ist diese Struktur besonders, was macht ein Geschäftsfeld aus und welche Vorteile ergeben sich für uns durch diese Art der Strukturierung?

Das Konzept der Geschäftsfelder ist am IWU und auch in unserem Wissenschaftsbereich relativ neu und gefällt mir persönlich sehr gut. Grund dafür ist die Idee, dass wir mit diesen Geschäftsfeldern versuchen, klassische Strukturen aufzubrechen. Viele Forschungsinstitute sind in ihrer Art sehr linear aufgebaut – von Gruppen, Abteilungen, Hauptabteilungen bis hin zu einer Professorin oder Professor bzw. einer Institutsleitung. Die Geschäftsfelder sollen mit dieser Kultur ein wenig brechen und uns ermöglichen, Dinge themengetrieben voranzutreiben. Das heißt, dass unser Geschäftsfeld Kognitive Produktion eine gewisse Lebensdauer hat und im Laufe der Lebenszeit unterschiedliche Kompetenzen braucht.

Hier wird deutlich, dass es keinen Sinn macht, eine strenge hierarchische Struktur über die Arbeit zu „stülpen“ und in dieses Silo-Denken zu verfallen. Vielmehr brauchen wir eigentlich immer verschiedene Kompetenzen. Dazu nehmen wir mehrere Themen in den verschiedenen Geschäftsfelder zusammen, welche orthogonal zur Abteilungsstruktur angeordnet sind. Dementsprechend habe ich nicht drei feste Abteilungen, mit denen ich zusammenarbeite, sondern kann mir jeweils die besten Ansprechpartner aus meinem Wissenschaftsbereich für bestimmte Projekte der Kognitiven Produktion auswählen. Das hat sicherlich auch zur Konsequenz, dass ich mit einigen Abteilungen mehr zusammenarbeite als mit anderen. Aber das schafft für ein Thema eine gewisse agile Weiterentwicklungsmöglichkeit, ohne dass Strukturen im Organigramm angepasst werden müssen.

Die Vielfältigkeit der im Geschäftsfeld Kognitiven Produktion vereinten Expertisen erlauben den Rückschluss, dass auch unsere Forschungsprojekte und -ergebnisse gleich vielfältig sind. Welche Herausforderungen haben Betriebe in der Produktionstechnik und inwieweit kann Kognitive Produktion bei der Lösung dieser unterstützen?

Das ist eine sehr spannende Frage, Kognition – analog der Digitalisierung – ist kein Selbstzweck. Sie muss ein Mittel zum Zweck sein und muss damit etwas erfüllen. Am Beispiel der Digitalisierung ist allen bewusst geworden, dass auch die Komplexität im Generellen steigt, nicht nur im Bereich der Digitalisierung. So haben sich Randbedingungen geändert, wir haben in den letzten Jahren verschiedene globale Krisen durchgemacht, welche zu Versorgungsengpässen geführt haben. Hier ist es einzelnen Personen mittlerweile nicht mehr möglich, die Komplexität aller Zusammenhänge zu überblicken.

Von daher brauchen wir heute mehr denn je Unterstützungssysteme, welche uns auf Basis einer möglichst soliden Daten- und Wissensgrundlage erlauben, Entscheidungen situationsadäquat zu treffen. Das heißt nicht, dass diese Entscheidungen dann absolut sind, sondern in einem schnell veränderlichen Umfeld können solche Entscheidungen auch im Nachhinein noch variiert werden. Das kann beispielsweise dazu führen, dass für ein geplantes Produkt sich noch im Fertigungsprozess die verfügbaren Produktionsressourcen verändern.

Dabei stehen verschiedene Fragen zur Diskussion. So ist die Frage nach der schnellstmöglichen, der kostengünstigsten oder auch der nachhaltigsten Umsetzung zu beachten. Hier wollen wir mit Wissen und Daten aus Produktion die notwendige Grundlage liefern, solche Entscheidungen auch in Zukunft nicht mehr aus dem Bauch und somit mit großer Unsicherheit treffen zu müssen. Vielmehr wollen wir den Menschen, der nach wie im Zentrum der Entscheidungen steht, befähigen diese Entscheidungen zu treffen und ihn dort zu entlasten, wo Systeme teilautonom handeln können. Der Mensch soll sich im Optimalfall nicht mehr mit diesen profanen Aufgaben belasten müssen. Er wird weiterhin Enabler in technischen Systemen bleiben (müssen), denn je komplexer und kreativer eine Aufgabe wird, desto weniger ist ein technisches System fähig, diese in der gleichen Qualität wie ein Mensch zu erledigen.

Auch wenn es schon viele Lösungen gibt, haben wir als IWU den großen Vorteil unseres produktionstechnischen Hintergrunds. So können wir ganz konkrete produktionstechnische Lösungen erarbeiten. Dabei versuchen wir nicht, die allgemeingültig beste Lösung zu finden, sondern für ganz konkrete Herausforderungen für klein- und mittelständische Unternehmen, aber auch großen Konzernen in der Produktion neue Lösungen bereitzustellen, die sich mit den spezifischen Herausforderungen dieser Unternehmen beschäftigen.

Man is a Tool-using Animal […] Nevertheless he use Tools, can devise Tools: with these the granite mountain melts into light dust before him; seas are his smooth highway, winds and fire his underwearying steeds. Nowhere do you find him without Tools; without Tools he is nothing, with Tools he is all.

Carlyle: “Sartor Resartus,” Chap. IV
Die Zielgruppe unserer Arbeit ist also genauso vielfältig wie unsere Forschungsprojekte und wir sprechen eigentlich alle Produktionsfirmen an?

Die Firmen haben häufig ähnliche Herausforderungen und sind demnach von den gleichen Themen betroffen. Das hat zur Folge, dass sich auch alle diese Unternehmen mit diesen Themen auseinandersetzen müssen. Dabei stehen Fragen wie: wie wird sich ihr Produktionsumfeld bzw. ihre Aufgaben in Zukunft verändern, was wollen und können sie in der Wertschöpfung idealerweise noch selber machen und welche Unterstützungsleistungen durch kognitive Systeme brauchen sie, im Mittelpunkt.

Werfen wir unseren Blick einmal ein Stückchen weiter weg von den allgemeinen Herausforderungen in der Produktionstechnik und kommen auf konkrete Forschungsthemen zu sprechen. Bei welchen Themen wärst oder warst du hier am IWU gerne mit dabei?

Ich hatte tatsächlich das Glück, dass ich gleich zu Beginn bei einem konkreten Forschungsprojekt einsteigen konnte. Die Fraunhofer-Gesellschaft hat das sehr erfolgreiche Konzept der Leitprojekte, in welchen in großen Konsortien Themen strategisch adressiert werden sollen. Die Zentrale der Fraunhofer-Gesellschaft stellt dabei Themen zur Ausschreibung, zu denen dann Konsortien Anträge einreichen können. Eins dieser Themen war dieses Jahr „KI und Data-Lösungen für die kognitive Produktion“. Das klingt natürlich dem Geschäftsfeldtitel verdächtig ähnlich, weshalb es relativ offensichtlich war, dass wir uns diesem Thema annehmen. Unter Führung von Professor Ihlenfeldt haben wir ein Konsortium etabliert, welches sich zukünftig mit der Batteriefertigung beschäftigen möchte. Wir haben hier tatsächlich die gesamte breitgefächerte „Schlagkraft“ Fraunhofers zum Thema Kognitive Batterieproduktion vereint. Das heißt: wir haben unsere neue, sich im Aufbau befindliche „Forschungsfertigung Batteriezelle“ , unsere I&K-Institute mit ihren Softwarelösungen und unsere Kompetenzen am Fraunhofer IWU im Bereich Kognitive Lösungen zusammengebracht.

So wollen wir den Durchstich, nämlich Daten aus den verschiedenen Ebenen der Produktion, angefangen beim Sensor an der Fertigungseinheit und den Rückschlüssen, die ich aus den Messdaten ziehen kann, bis hin zu den übergeordneten Systemen zur Produktionsplanung zusammenzuführen, schaffen. In diesem Kontext haben wir den Begriff der „Kognitiven Loops“ geprägt. Damit meinen wir, dass Daten in verschiedenen Ebenen gesammelt und zusammengeführt werden. Aus ihnen werden Rückschlüsse getroffen, um dann im Umkehrschluss Handlungen abzuleiten. Genau dieser letzte Schritt ist elementar für die Kognitive Produktion. Wir wollen schließlich nicht das gewonnene Wissen im Raum stehen lassen, sondern einen Zweck erfüllen. Und so wollen wir mit Hilfe der Kognitiven Loops von Inline-Prozesssteuerungen bis zum CO2-Fußabdruck, aber auch der Produktionsplanung oder virtuellen Inbetriebnahme verschiedenste Lösungen anbieten, welche auf einem gemeinsamen Datenbackbone basiert.

Es war für mich eine große Freude diesen Antrag mitgestalten und -schreiben zu dürfen, da er die besten Ansprechpartner aus der Fraunhofer-Welt zu diesem Thema vereint. Wir sind stolz auf das von uns vorgestellte Konstrukt und drücken die Daumen, dass es Ende November in der Begutachtungssitzung zur Förderung gebracht wird.

Worauf freust du dich am meisten, wenn du hier am IWU in den Tag startest?

Die Arbeit mit den Kolleginnen und Kollegen über die Abteilungsgrenzen hinweg und dass wir dabei verschiedene Themen prägen. Das beinhaltet sowohl den inhaltliche Deep Dive, mit Kolleginnen und Kollegen, die viel tiefer in der Materie sind als ich, bis hin zu strategischen Überlegungen auf übergeordneter Ebene. Für mich macht die Möglichkeit zwischen den Themen springen zu dürfen, den ganz großen Reiz meiner Arbeit aus. So gehe ich jeden Tag ein Stückchen klüger nach Hause als ich es morgens war.

Danke Simon für das spannende Gespräch und deine Vorstellung. Nochmals herzlich Willkommen – wir freuen uns auf die Zusammenarbeit und deine Erfahrungen. Für Fragen an Herrn Dr.-Ing. Simon Harst können Sie sich unter folgender Mailadresse: simon.harst@iwu.fraunhofer.de oder via LinkedIn bei ihm melden.


Autor

Lisa Martha Kunkel

Lisa Martha Kunkel
Blog-Redaktion/Studentische Hilfskraft

Fraunhofer IWU
Pforzheimer Str. 7a
01189 Dresden

E-Mail: lisa.martha.kunkel@iwu.fraunhofer.de

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Simon Harst

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