Frage: Herr Prof. Kreimeyer, Sie haben zum Thema Komplexitätsmanagement promoviert. Ist die Produktentwicklung seitdem komplexer geworden und wie lässt sich das messen?
Kreimeyer: Ich glaube schon, dass – und jetzt kommt ein Schlagwort – cyberphysische Systeme die Welt komplexer gemacht haben. Es sind mehr Fachdisziplinen involviert, man hat mehr menschliche Aspekte, man hat die Dienstleistung etc. Insofern hat man eine hochdynamische Vernetzung von vielen Sichten, und das ist auch mein Verständnis von Komplexität. In meiner Doktorarbeit habe ich versucht, Kennzahlen dafür aufzustellen, wie man diese Vernetzung messen kann.
Frage: Was ist heute der größte Komplexitätstreiber: Software, Nachhaltigkeit, Regulierungswut, Globalisierung oder etwas ganz anderes?
Kreimeyer: Das ist schwer zu sagen, weil Komplexität so vielschichtig ist. Jede dieser Schichten ist für sich genommen komplex genug. Die wahre Schwierigkeit besteht zum einen darin, das alles aufeinander abzustimmen, was wir heute als Systemintegration bezeichnen. Zum anderen geht es darum, die richtige Balance zu finden. Gut integriert heißt nicht automatisch richtig ausbalanciert. Man kann immer noch ein Produkt entwickeln, das schlecht in punkto Nachhaltigkeit ist, aber alle anderen Kompromisse gut abbildet.
Frage: Früher mussten Produkte vor allem funktionieren. Heute sollen sie zusätzlich nachhaltig, kreislauffähig und möglichst CO2-arm sein. Überfordern wir die Produktentwickler*innen nicht mit diesen vielen Zielkonflikten?
Kreimeyer: Ich glaube nicht. Natürlich wird die Entwicklung komplexer und dadurch fordernder, aber gut ausgebildete Ingenieure sind auch heute schon in der Lage, solche Zielkonflikte aufzulösen. Die Schwierigkeit ist eher die, das unter Zeit- und Ressourcendruck zu tun. Da erwarte ich aber ein natürliches Ende, denn man kann nicht immer mehr Schichten drauf legen und trotzdem schneller sein kann. Zugleich sehen wir aber, was einige Unternehmen in China machen. Das zeigt, dass man die Entwicklung mit KI und Lokalisierung noch deutlich beschleunigen kann.
Frage: Entwickeln die chinesischen Unternehmen schneller, weil sie methodisch besser sind, oder arbeiten sie einfach nur mehr Stunden?
Kreimeyer: Unsere westeuropäische Engineering-Kultur ist weniger risikooffen, was auch mit der Vielzahl an Regulierungen zusammenhängt. Wir planen alles bis ins letzte Detail und sichern es zu 150 Prozent ab. Das bremst die Entwicklung oft, weil es einfach mehr Iterationen braucht. Meine Hypothese ist, dass andere Engineering-Kulturen da besser sind. Aber auch die Amerikaner: Schauen Sie sich nur mal an, wie viele Updates Tesla am Anfang brauchte. Viele davon kamen erst nach dem Verkaufsstart.
Frage: Müssen wir für nachhaltige Produkte unsere Entwicklungsmethoden neu denken?
Kreimeyer: Vielleicht nicht unbedingt neu denken, aber man muss sie stark erweitern. Wir machen hier in Stuttgart Einiges zum Thema, wie eine Systemarchitektur für Nachhaltigkeit aussehen sollte, damit Materialien, Bauteile oder ganze Systemanteile in späteren Produkten wiederverwendet werden können. Das ist ein spannendes Thema, denn ich muss mir überlegen, wie die nächste Produktgeneration aussehen wird, während ich noch die vorhergehende entwickele. Aber ich unterstelle mal, dass dieses Vorausplanen unserer westeuropäischen Ingenieurskultur sehr entgegenkommt. Nachhaltige Produkte, die länger im Markt sind und um die man sich irgendwann wieder kümmern muss, erhöhen natürlich die Komplexität erheblich, weil man beispielsweise die Logistikkette mitberücksichtigen muss.
Frage: Model-based Systems Engineering soll die Komplexität besser beherrschbar machen, ist aber selbst komplex. Wie gelingt der Einstieg, ohne die Unternehmen zu überfordern?
Kreimeyer: MBSE ist komplex, weil es ein höheres Maß an Abstraktion erfordert, aber es hat viele Vorteile. Der beste Einstieg gerade für ein mittelständisches Unternehmen ist, dass einer einfach mal eine zweiwöchige Schulung macht und einen einzelnen Produktbestandteil aufbaut, um zu sehen, wie das geht. Man merkt dabei glaube ich, dass es gar nicht so kompliziert ist. Allerdings muss man stellenweise disziplinierter sein als früher, weil man enger mit anderen Disziplinen zusammenarbeitet.
Frage: Im Moment reden alle darüber, was die KI alles kann. Die interessantere Frage ist, was sie mit den Ingenieur*innen macht?
Kreimeyer: Ich schaue mal aus der Uni-Perspektive drauf. Die KI entwickelt sich so schnell weiter, dass wir Regeln für das Studium gar nicht so schnell aufstellen können, wie die Modelle besser werden. Generell sehen wir, dass die Studierenden sich oft sehr schwer damit tun, das, was die KI erzeugt, zu beurteilen. Wir haben auch gute Studierende, die die Ergebnisse vergleichen und hinterfragen. Ich glaube aber, dass es in der Ausbildung und auch später im Job für die Ingenieure schwieriger wird abzugleichen, was die Realität ist. Die KI verändert die Arbeitsweise des Ingenieurs massiv, aber ich habe wenig Sorge, dass sie uns im großen Maßstab Jobs wegnehmen wird. Wir werden schneller, und das halte ich für positiv.
Frage: Können Sie das an einem Beispiel veranschaulichen?
Kreimeyer: Heute machen wir zehn Simulationen und einen Prototyp, um abzuchecken, ob die Simulation stimmt. In Zukunft machen wir wahrscheinlich eine KI-basierte Parameterstudie oder ein Surrogate-Modell, aber ich hoffe, dass wir trotzdem noch einen Prototyp machen, um die KI-Ergebnisse kritisch zu hinterfragen. Wenn man mit einem FEM-Modell arbeitet, entwickelt man ein Bauchgefühl, was geht und was nicht, weil sich das Modell entsprechend einfärbt. Dieses Bauchgefühl gibt einem die KI nicht. Das bedeutet in der Konsequenz, dass Engineering-Teams, die mit KI arbeiten, sich irgendwie eichen müssen. Wir tun das, indem wir unsere Studierenden noch zwingen, zu Fuß zu rechnen oder ein FEM-Modell zu machen. Ihnen zu zeigen, wie sie die KI intelligent nutzen können, ist eine unserer wichtigsten Aufgaben. Ehrlich gesagt: die Studierenden machen da oft nicht gern mit.
Frage: Ingenieur*innen haben immer weniger Zeit zu entwickeln, weil sie immer mehr Informationen managen müssen. Kann die KI sie von diesem Joch befreien?
Kreimeyer: Ich mag das Wort „Joch“ nicht, weil ich glaube, dass der Ingenieur vor allem eine Informationsdrehscheibe im Unternehmen ist. Er muss die ganzen Kompromisse ausprägen, von denen wir vorher gesprochen haben, in Richtung Produktionsfähigkeit, Kostenoptimierung, Bedienerfreundlichkeit, Nachhaltigkeit, etc. Als Ingenieur gut kommunizieren zu können, ist deshalb das A und O. Ich glaube aber schon, dass sich die vielen Informationsflüsse, die beim Ingenieur zusammenlaufen und die zum Teil im Widerspruch zueinanderstehen, mit Hilfe von KI-Modellen besser auswerten und auflösen lassen.
Frage: Welche Fähigkeiten werden gute Ingenieur*innen auch in zehn Jahren noch brauchen, die keine KI ersetzen kann?
Kreimeyer: Eigentlich das, was ich gerade gesagt habe: Gute Kommunikations-Skills und die Fähigkeit, mit immer mehr Disziplinen zu reden. Auch die Fähigkeit, im Sinne des Kunden zu denken, wird mit Blick auf cyberphysische Systeme und neue Geschäftsmodelle noch wichtiger werden. Und das dritte Thema, wenn wir über MBSE sprechen, ist sicher das Abstraktionsvermögen. Ich bin Maschinenbauer geworden, weil ich mir Dinge räumlich gut vorstellen kann. Davon bin ich heute meilenweit entfernt.
Frage: Lernen die Studierenden die Kommunikations-Skills heute im Studium?
Kreimeyer: An dieser Stelle würde ich die Uni kritisieren, dass wir viel zu wenig im Bereich der Soft Skills tun. Ich meine damit konkret Präsentieren, Moderieren und Führen ohne Macht. Das lernt man am besten durch Learning by Doing und durch Teamarbeit. Deshalb empfehle ich meinen Studierenden, in die Formula-Student-Teams zu gehen, die es an jeder Uni gibt, sich in Vereinen zu engagieren oder in Praktika oder Werkstudententätigkeiten Erfahrung zu sammeln.
Frage: Was lernen die Studierenden im Stuttgarter Maschinenbau, was sie woanders nicht lernen können?
Kreimeyer: Die große Stärke von Stuttgart ist die enorme Bandbreite an Themen und Studiengängen. Die Studierenden können hier wirklich aus dem Vollen schöpfen. Wir haben z.B. gerade einen internationalen Masterstudiengang mit knapp 160 Vorlesungen auf Englisch geschaffen, der die gesamte Bandbreite des Stuttgarter Maschinenbaus abdeckt. Das gibt den Studierenden die Möglichkeit, interdisziplinär zu lernen und zu arbeiten.
Frage: Woran forschen Sie am Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design mit besonderer Leidenschaft?
Kreimeyer: Die Gestaltung von Systemarchitekturen ist ein Thema, das mir Spaß macht und mit dem ich mich immer schon beschäftigt habe. Mein erster Job bei MAN Truck & Bus war, eine Systemarchitektur für die Variantenplanung aufzubauen. Jetzt habe ich einen Doktoranten in meiner alten Abteilung sitzen, der das Ganze versucht, mit KI aufzubauen, und ich finde es toll, dass er darüber manchmal mehr weiß als ich.
Frage: Was bringen Sie aus Ihrer beruflichen Erfahrung bei MAN in Forschung und Lehre ein?
Kreimeyer: Ich bringe die Praxisnähe ein, die es den Studierenden erleichtert, die akademischen Modelle zu verstehen. In jeder Vorlesung erzähle ich bestimmt fünf Geschichten aus meiner industriellen Vergangenheit, und ich frage die Studierenden auch jedes Mal, ob es ihnen zu viel wird. Das Feedback ist aber meist sehr positiv.
Frage: Sie sind seit kurzem im Vorstand des prostep ivip Vereins. Was wollen, was sollen Sie dort für den Bereich Academia erreichen?
Kreimeyer: Der Reichtum des prostep ivip Vereins ist ein wirklich gutes Firmennetzwerk, in dem die Menschen sich auf Augenhöhe begegnen. Das ist nicht selbstverständlich. Aber der Dialog mit der akademischen Welt ist noch sehr gering. Ich würde mir wünschen, diese beiden Welten enger zu verweben, und ich habe dafür auch schon einige Ideen. Ob sie praxistauglich sind, wird sich zeigen.
Herr Prof. Kreimeyer. Vielen Dank für das interessante Gespräch.
Zur Person
Seit September 2021 leitet Prof. Dr. Matthias Kreimeyer den Lehrstuhl für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik am Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design der Universität Stuttgart, wo er sich vor allem mit der Gestaltung komplexer Systemarchitekturen beschäftigt. Außerdem ist er seit kurzem Vorstandsmitglied des prostep ivip Vereins. Prof. Kreimeyer absolvierte ein Doppelstudium in Maschinenwesen und allgemeinen Ingenieurwissenschaften an der Leibnitz Universität Hannover, der Ecole Centrale Paris (ECP) und der TU München, wo er auch über die Messung von Komplexität promovierte. Vor seiner Berufung nach Stuttgart war er mehr als 12 Jahre lang bei der MAN Truck & Bus SE in verschiedenen Funktionen tätig, zuletzt als SVP im Produktmanagement.