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Competency management and development in manufacturing companies : results from survey and simulation studies = Kompetenzmanagement und -entwicklung in Produktionsunternehmen : Ergebnisse aus Umfrage- und Simulationsstudien

Schinner, Matthias Michael

2022

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Dipl. Kfm. Matthias Michael Schinner

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2022

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2022

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak08

Hauptberichter/Gutachter
Letmathe, Peter (Thesis advisor)^RWTH* ; Piller, Frank Thomas (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2022-04-29

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2022-05612
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/847914/files/847914.pdf

Einrichtungen

1. Lehrstuhl für Controlling (812110)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
budgeted training (frei) ; competence management (frei) ; demand volatility (frei) ; employee selection (frei) ; future of work (frei) ; human capital (frei) ; learning and forgetting (frei) ; skill development (frei) ; smart manufacturing (frei) ; training (frei) ; workforce scheduling (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 330

Kurzfassung
Unternehmen und ihre Mitarbeiter müssen sich in Zukunft auf ein verändertes Arbeitsumfeld einstellen. Dafür sind insbesondere globale Megatrends verantwortlich, wobei insbesondere der technologische Wandel ein bedeutender Faktor ist. Hierdurch werden einige Arbeitsplätze durch Automatisierung ersetzt, während andere durch komplexere Tätigkeiten angereichert werden. Hinzu kommt, dass ein großer Teil der Arbeitnehmer, insbesondere in den Industrieländern, aufgrund der fortschreitenden demografischen Entwicklung aus dem Arbeitsmarkt ausscheiden wird. Damit werden den Unternehmen einerseits wichtige Kompetenzen fehlen, auf die sie jahrelang vertraut haben. Andererseits werden diese Technologien helfen, die neu entstehende Komplexität durch virtuelle Assistenzsysteme abzufedern. Es ist jedoch zu erwarten, dass es für die durchschnittlich ältere Bevölkerung schwieriger sein wird, mit neuen Technologien zu arbeiten. Darüber hinaus führt die Globalisierung zu einer erhöhten Dynamik und einem erhöhten Wettbewerbsdruck durch globale Märkte, was auch zu einer höheren Volatilität im Geschäftsbetrieb (z.B. in der Nachfrage) führen wird. Mit der Veränderung der Arbeitswelt durch diese Trends werden sich insbesondere auch die Anforderungen an die Mitarbeiter und deren Kompetenzen stark verändern. Daher befasst sich diese Dissertation mit der zunehmenden Bedeutung des Managements von Mitarbeiterkompetenzen für produzierende Unternehmen. Die Entscheidung für die entsprechenden Mitarbeiterkompetenzen ist für Unternehmen eine Investitionsentscheidung, die es ihnen ermöglicht, unter diesen veränderten Wettbewerbsbedingungen zu bestehen. Einerseits müssen die Unternehmen wissen, welche Kompetenzen sie benötigen. Andererseits müssen sie entscheiden, ob sie ihre vorhandenen Mitarbeiter trainieren oder neue Mitarbeiter suchen, die diese Kompetenzen bereits besitzen. Beides sind sehr zeit- und kostenintensive Prozesse. Diese Dissertation besteht aus zwei Teilen. Zunächst wird ein umfassender Überblick über die gesamte Dissertation gegeben. Innerhalb dieses Überblicks werden die Motivation des Themas, ein übergreifendes Forschungsmodell, theoretische Konzepte, ausgewählte Forschungsmethoden, wesentliche Forschungsergebnisse und die Implikationen der gesamten Forschungsarbeit aufgezeigt. Im zweiten Teil werden die vier Forschungsartikel die sowohl Simulationsstudien sowie einer Umfrage unter Managern basieren, vorgestellt. Die Artikel bieten Lösungen und Erkenntnisse für das Kompetenzmanagement und die Kompetenzentwicklung in Produktionsunternehmen, um das theoretische und praktische Wissen in diesem Bereich zu erweitern. Die einzelnen Forschungsarbeiten werden im Folgenden kurz zusammengefasst. Artikel 1 – Competence management in the age of cyber-physical systems: Der erste Artikel liefert einen theoretischen Beitrag zur bestehenden Literatur. Die sogenannten Cyber-physischen Systeme sind ein grundlegender Bestandteil des Konzepts Industry 4.0. Da sich die Arbeitswelt und Abläufe produzierender Unternehmen durch diese Technologie ändert, verändern sich auch die Rollen der Mitarbeiter, der Inhalt ihrer Aufgaben und ihre Pflichten. Die Automatisierung und Vernetzung einfacher Fertigungsprozesse werden die Zahl der Arbeitsplätze mit hoher technologischer und inhaltlicher Komplexität erhöhen. In diesem Artikel werden diese Auswirkungen von Cyber-physischen Systemen auf das Kompetenzmanagement herausgearbeitet und wie dieser Einfluss in einem Kompetenzbewertungsinstrument transparent ermittelt werden kann. Artikel 2 – The monetary value of competencies: A novel method and case study for smart manufacturing: Der zweite Forschungsartikel befasst sich ebenfalls mit der Arbeitswelt innerhalb von produzierenden Unternehmen und deren Veränderungen durch neue Technologien. Dieser Artikel liefert zwei wesentliche Beiträge zur Bewertung von Kompetenzen, die zukünftig in produzierenden Unternehmen gebraucht werden. Der erste Beitrag ist ein monetäres Messverfahren zur Ermittlung des Wertes zukünftiger arbeitsbezogener Kompetenzen. Der zweite Beitrag ist eine Fallstudie. In dieser Fallstudie wird der Wert der Kompetenzen von Mechatronikern bewertet. Ziel ist es, zu ermitteln, welche Kompetenzen auf welchem Niveau einen monetären Zusatznutzen bringen, so dass die Herausforderungen durch Industrie 4.0 von den Mitarbeitern bewältigt werden können. Insbesondere die Kompetenz "Complex Problem Solving" wird als sehr wertvoll angesehen. Mehrere Wissenskategorien werden ebenfalls höher bewertet als andere Gruppen. Bemerkenswert ist, dass verschiedene Gruppen, die in den Einstellungs- und Ausbildungsprozess von Mechatronikern involviert sind, Kompetenzen sehr unterschiedlich bewerten. Artikel 3 – Consequences of the interplay between volatility and capacity for workforce planning and employee learning: Nachfrageschwankungen, die sich aus Kundenwünschen, neuen technologischen Entwicklungen, Individualisierung, kürzeren Lebenszyklen etc. ergeben, haben einen enormen Einfluss auf die Geschäftsprozesse von produzierenden Unternehmen. Diese Entwicklungen führen auch zu einer steigenden Zahl von Ramp-Ups in Produktionsunternehmen. Für den Erfolg von Ramp-Ups ist Lernen ein entscheidender Faktor. Daher werden im dritten Beitrag die Auswirkungen von Nachfrageschwankungen und das Zusammenspiel mit der Mitarbeiterkapazität auf das Lernverhalten, Training, Vergessen, erreichte Qualifikationsniveaus und Effizienzsteigerungen von Shopfloor-Mitarbeitern analysiert. Es zeigt sich, dass die Volatilität der Nachfrage einen erheblichen Einfluss auf die Kompetenzentwicklung hat. In mehreren Fällen hängt der Einfluss der Nachfragevolatilität auf das Lernverhalten der Mitarbeiter von der verfügbaren Mitarbeiterkapazität ab.Artikel 4 – Workforce planning in production with flexible or budgeted employee training and volatile demand: Investitionen in die Kompetenzentwicklung der Belegschaft sind entscheidend für den Erfolg von Produktionsanläufen. In dieser Phase treten neue Anforderungen auf, die oft eine Anpassung der Mitarbeiterkompetenzen erforderlich machen. Herkömmliche Trainingsansätze beschränken sich in der Regel auf einen definierten Zeitraum zu Beginn eines Produktionshochlaufs und sind auf die jeweiligen Trainingseinheiten in diesem Zeitraum beschränkt. Flexiblere Schulungskonzepte können dazu beitragen, die Herausforderungen der Kompetenzentwicklung während des Produktionshochlaufs zu bewältigen. Daher werden die Auswirkungen von Budgetierung von Trainingsmaßnahmen im gleichen Produktionsszenario wie in Artikel 3 analysiert. Die Budgetierung von Weiterbildungsmaßnahmen hat einen negativen Einfluss auf die Kompetenzentwicklung. Die Wechselwirkungen der Budgetierung mit der Nachfragevolatilität und der Mitarbeiterkapazität zeigen weitere interessante Implikationen für die Entscheidung zur Durchführung von Weiterbildungsmaßnahmen in der Produktion. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorliegende Dissertation die bestehende Forschung in zwei thematischen Strängen erweitert: (1) Kompetenzbewertungen sowie monetärer Wert von Kompetenzen (Artikel 1 und 2) und (2) Kompetenzentwicklung in Produktionsumgebungen (Artikel 3 und 4). Diese Forschungsarbeit liefert sowohl theoretische als auch praktische Implikationen darüber, wie der Kompetenzentwicklungsprozess der Mitarbeiter durch die Volatilität der Nachfrage und die Einschränkungen der Mitarbeiterkapazität beeinflusst wird. Darüber hinaus wurden für Unternehmen Instrumente entwickelt, um die Synchronisation zwischen ihren aktuellen organisatorischen und den Mitarbeiterkompetenzen und den zukünftigen Anforderungen, die sich aus den Auswirkungen verschiedener Megatrends ergeben und unsere Arbeitswelt verändern werden, zu steuern.

Companies and their employees will have to adapt to a changing working environment in the future. Global megatrends are particularly responsible for this, and new technologies are certainly an important factor. As a consequence, some jobs will be replaced by automation, while others will be enriched by more complex activities. Additionally, a large part of the employees, particularly in industrialized countries, will leave the labor market due to progressing demographic effects. Therefore, companies will be left without important competencies that they had relied on for years. On the other hand, these technologies will help to cushion the newly emerging complexity through virtual assistance systems. However, it is expected that the average older population will find it more challenging to work with new technologies. Furthermore, globalization is resulting in increased dynamics and competitive pressure through global markets, which will also lead to a higher volatility in business operations (e.g., in demand). These trends will greatly change the world of work, especially requirements for employees and their competencies. Therefore, this dissertation addresses the increased importance of managing employee competencies for manufacturing companies. The decision to obtain the appropriate employee competencies is an investment decision for companies which enables them to survive under these changed competitive conditions. On the one hand, companies need to know which competencies they require. On the other hand, they have to decide whether to train their existing employees for these competencies or to look for new employees who already possess them. Both are very time-consuming and cost-intensive processes. This dissertation contains two parts. First, a comprehensive overview of this dissertation is provided. Within this overview, the motivation of the topic, an overarching research model, theoretical concepts, selected research methods, key findings and contributions as well as a summary of findings and the conclusion are outlined. Second, the four Research Papers, based on simulation studies, as well as a large survey with managerial participants are presented. Both approaches propose solutions and insights for competency management and development in manufacturing companies in order to enrich the theoretical and practical knowledge in this area. A short summary of each Research Paper is given below. Research Paper 1 – Competence management in the age of cyber-physical systems:The first paper provides profound theoretical contributions to the existing body of literature. The so-called cyber-physical systems are one fundamental part of Industry 4.0 technologies. As the environment of manufacturing companies is changing, the role of the employees, the content of their tasks, and their duties are also changing. The automation and connection of simple manufacturing processes will increase the number of jobs with high technological and contextual complexity. Within this article, the impact on competency management of cyber-physical systems and how this influence can be represented in a competency rating instrument are elaborated. Research Paper 2 – The monetary value of competencies: A novel method and case study for smart manufacturing:Research Paper 2 also focuses on the working world of production and its changes due to new technologies. Therefore, the second article of this thesis provides two substantial contributions for the valuation of future competencies needed by mechatronic technicians in manufacturing companies. The first contribution is a monetary-based measurement method to determine the value of future work-related competencies. The second contribution is a case study. In this case study, the value of competencies of mechatronic technicians is assessed. The aim is to determine which competencies at which level bring additional monetary benefits in order to master the challenges posed by Industry 4.0 for this group of blue-collar workers. Especially the competency “complex-problem solving” is seen as very valuable. Several categories of knowledge also get higher monetary values than other groups. Noteworthily, different groups involved in the hiring and training process of mechatronics value competencies significantly differently. Research Paper 3 – Consequences of the interplay between volatility and capacity for workforce planning and employee learning: Demand fluctuations arising from customer requirements, new technological developments, individualization, shorter lifecycles etc. have an enormous impact on business processes. These developments also lead to an increasing number of production ramp-ups. For the success of ramp-ups learning is crucial. Therefore, within the third paper, the impact from demand volatility and the interplay with employee capacity on learning-by-doing, training, forgetting, achieved skill levels, and efficiency gains of shop-floor employees are analyzed. It is shown that demand volatility has a significant impact on skill development. In several cases, the impact of demand volatility on the learning behavior of employees depends on the available employee capacity. Research Paper 4 – Workforce planning in production with flexible or budgeted employee training and volatile demand: Investments in workforce learning and training measures are crucial for the success of production ramp- ups. In this phase, new requirements occur which often make the adaption of employee competencies necessary. Traditional training approaches are commonly limited to a defined period at the beginning of a production ramp-up and are restricted to the respective training units. Training concepts of a more flexible nature can help to overcome challenges for skill development during production ramp-ups. Therefore, budgeting and non-budgeting of training measures are analyzed in the same production scenario as in Research Paper 3. The budgeting of training has a negative impact on skill development. The interactions of budgeting with demand volatility and employee capacity show further interesting implications for the decision to implement employee training measures in shop-floor settings. In summary, the present dissertation extends the existing research in two thematic strands: competency ratings and value (Research Papers 1 and 2) and competency development (Research Papers 3 and 4) in manufacturing environments. It provides theoretical as well as managerial implications on how the employee’s competency development process is impacted by demand volatility and restrictions from employee capacity. Furthermore, it provides tools for organizations to steer the synchronization between their current organizational and employee competencies and the future needs resulting from the impact of various megatrends that will change how we work.

OpenAccess:
PDF
(additional files)

Dokumenttyp
Dissertation / PhD Thesis

Format
online

Sprache
English

Externe Identnummern
HBZ: HT021394031

Interne Identnummern
RWTH-2022-05612
Datensatz-ID: 847914

Beteiligte Länder
Germany