Teil 1: Die Arbeit von morgen: Wie Lernfabriken die biologische Transformation unterstützen
Der erste Teil der Blog-Serie befasst sich damit, wie Lernfabriken die Transformation von einer cyberphysischen zu einer biointelligenten Produktion unterstützen können.
Die Arbeitswelt befindet sich in einem unaufhaltsamen Wandel. Die Digitalisierung und der Einsatz von Künstlicher Intelligenz haben bereits große Veränderungen in Unternehmen und Arbeitsprozessen bewirkt. Diese technologischen Entwicklungen eröffnen einerseits spannende Möglichkeiten, stellen jedoch auch neue Anforderungen an die Kompetenzen der Mitarbeitenden. Um den Herausforderungen von Industrie 4.0 gerecht zu werden, werden Mitarbeitende in Lernfabriken geschult, um die Werkzeuge der digitalen Revolution zu beherrschen. Doch während wir uns noch mit den Auswirkungen dieser Entwicklung auseinandersetzen, steht bereits die nächste Revolution bevor – die biologische Transformation.
Die biologische Transformation betrifft nicht nur einzelne Unternehmen, sondern die gesamte Arbeitswelt. Entscheidungstragende der Industrie von morgen müssen lernen, wie sie mit biologischen Substanzen, neuen Wertschöpfungssystemen und innovativen Architekturen umgehen können. Es geht darum, ein ganzes Ökosystem aufzubauen. Momentan existieren solche Systeme noch nicht, daher müssen wir sie als physische Infrastrukturen schaffen – biointelligente Lernfabriken.
Die Herausforderungen der biointelligenten Produktion
Die biointelligente Produktion, die auf Klein- und Mikrofabriken basiert und in dezentralisierten Wertschöpfungssystemen operiert, wird personalisierte Produkte hervorbringen und unabhängig und autonom arbeiten. Sie wird nachhaltig gestaltet sein und erfordert eine trilaterale Konvergenz von Biologie, Hardware und Software. Im Vergleich zur Digitalisierung erhöht sich die Komplexität und die Systemarchitektur.
Gamechanger Lernfabriken
Lernfabriken spielen eine entscheidende Rolle bei der Transformation von einer cyberphysischen zu einer biointelligenten Produktion. Sie bieten einen Ausgangspunkt für die Anwendung neuer Methoden der Kompetenzentwicklung und den Kompetenztransfer für biointelligente Prozesse und Designmuster.
Um den Kompetenztransfer zu modellieren und eine Unternehmensumgebung mit bewährten Verfahren zu schaffen, stellen Lernfabriken eine Lernumgebung mit einem realen Wertschöpfungsprozess bereit. In diesen Lernfabriken werden Optimierungsmaßnahmen und Arbeitsplatzgestaltung entlang des Wertschöpfungsprozesses simuliert, um den Lernenden die grundlegenden methodischen Grundlagen zu vermitteln.
Bisher gibt es keine Lernfabrik, die einen besonderen Schwerpunkt auf biologische Komponenten oder Biotechnologie gelegt hat. Jedoch geht es bei Biointelligenz nicht nur darum, Biotechnologie in bestehende technische Fertigungsumgebungen einzufügen, sondern um eine grundlegende Transformation traditioneller Produktionsmuster. Lernfabriken können dazu beitragen, Kompetenzen für die biointelligente Produktion zu vermitteln, indem sie den Fokus auf biointelligente Prozesse und Designmuster erweitern. Dabei sollten der gesamte Lebenszyklus biointelligenter Fabriken sowie die verwendeten Technologien und hergestellten Produkte berücksichtigt werden.
Für Trainingsteilnehmer in Lernfabriken ist es wichtig, verschiedene Aspekte zu erlernen. Dazu gehören die Planung, Konstruktion und Verwaltung biointelligenter Produktionsanlagen, die Entwicklung und Optimierung biointelligenter Produkte und Technologien sowie deren effiziente Nutzung und Management in Produktionsumgebungen.
Im Vergleich zu bestehenden Lernfabriken aus dem Bereich Lean-Management liegt der Schwerpunkt bei Lernfabriken mit biointelligentem Fokus verstärkt auf Bereichen wie Bioengineering, automatisierte Bioprozesstechnologie, Künstliche Intelligenz, Digitale Zwillinge für Bioprozesse, 3D/4D-Bioprinting und ähnlichen Gebieten. Die Abbildung zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Prozesskette, die in einer Lernfabrik beispielsweise als Modell für die Herstellung von Biomaterialien, Lebensmitteln oder medizinischen Geräten dienen könnte.
Neue Kompetenzen und Infrastrukturen für die biointelligente Produktion
Ähnlich wie bei Industrie 4.0 werden auch bei der biologischen Transformation neue Kompetenzen und Infrastrukturen benötigt. Es geht darum, Mitarbeitende auf die neuen Anforderungen vorzubereiten, sei es im Bereich der Fachkräfte oder im Büroalltag. Die Entwicklung dieser neuen Kompetenzen und Infrastrukturen ist von entscheidender Bedeutung. Unternehmen stehen vor der Frage, wie sie die Kompetenzen ihrer Mitarbeiter entwickeln können, um den Anforderungen der biointelligenten Produktion gerecht zu werden. Investitionen in Lernfabriken sind ein praktischer Ansatz, um diese Entwicklung zu unterstützen. Wenn Sie daran interessiert sind, Bildungsangebote mit aufzubauen und zu entwickeln, wenden Sie sich gerne an den Bildungs- und Industriearbeitskreis des Kompetenzzentrums Biointelligenz per Mail.
Zu Lernfabriken für biointelligente Produktion – Designaspekte und erforderliche Kompetenzen haben wir ein Konferenzpaper veröffentlicht, das mit dem Best Paper Award im Rahmen der 13. Conference on Learning Factories in Reutlingen ausgezeichnet wurde.
Erfahrungsaustausch mit Schlüsselinstitutionen der Biointelligenz in Israel und USA
Um aus erster Hand Best Practices zum Kompetenzaufbau für die Arbeit von morgen zu erfahren, reisen wir Ende Oktober nach Tel Aviv und Anfang 2024 an die Ostküste der USA. Dort besuchen wir Schlüsselinstitutionen, tauschen uns mit Experten und Expertinnen aus, die bereits Fortschritte beim Aufbau biointelligenter Produktionsprozesse gemacht haben, und sammeln so wertvolle Erkenntnisse und praktische Erfahrungen für den Kompetenzaufbau in der biologischen Transformation. Sie sind herzlich eingeladen, an unserer Delegationsreise InBenBio teilzunehmen. Informieren Sie sich gerne hier und melden Sie sich an.
Im nächsten Blogpost werden wir uns die Frage stellen, welche Kompetenzen generell für die Biointelligenz benötigt werden und wie wir sie als Grundlage für Studiengänge und Weiterbildungsmaßnahmen clustern können. Bleiben Sie dabei!