Die Biologie als Vorbild für Resilience Engineering

03. April 2020

Simon Bessler, Katharina Hess, Dr. Malte von Ramin, Dr. Alexander Stolz

Biologische Organismen, ob Pflanzen, Tiere oder auch wir Menschen, sind immer wieder außergewöhnlichen Stress- und Schocksituationen ausgesetzt und müssen sich von diesen erholen. Betrachtet man zum Beispiel das Immunsystem eines solchen biologischen Organismus genauer, dann verfügt dieses über genau die Eigenschaften, die man zusammengenommen als Resilienz bezeichnet. Eine Störung, zum Beispiel in Form eines Virus, wird detektiert und sogleich werden Maßnahmen eingeleitet, um dieser aktiv zu begegnen. Betrachtet man solche Prozesse genauer, so lässt sich eine Vielzahl an Attributen eines Systems definieren, die zu seiner Resilienz insgesamt beitragen:

© Fraunhofer EMI

Flexibilität in der Versorgung und Vorratshaltung

Biologische Systeme wie der Mensch selbst sind überaus flexibel. Geht dem Menschen die Energieversorgung durch fehlende Ernährung aus, so kann der Körper auf seine Energievorräte in Form von Fetten zurückgreifen. Der Wechsel der Energiequelle verhindert den Ausfall des Systems und verschafft somit Zeit für weitere Maßnahmen. Übertragen auf eine Organisation bedeutet dies: Man sollte also nicht nur von einem Lieferante oder Zulieferer abhängig sein, und ein gewisses Maß an Reserve anlegen. Beides sind wichtige Prepare-Maßnahmen –  siehe unsere Ausführungen von letzter Woche. Aber auch hier gilt: Zuviel Körperfett ist ungesund, ein gewisses Maß hilft aber in der Krise.

 

Diversität kritischer Input-Output-Prozesse

Der metabolische Stoffwechsel biologischer Organsimen ist sehr variabel und kann eine große Anzahl an Energiesubstraten umsetzen, um daraus Energie zu gewinnen. Eine hohe Diversität an Produktionsstandorten, Entscheidungsträgern und kritischen Prozessen innerhalb der Organisation erhöht deren Zuverlässigkeit. Damit reduziert man das Risiko, dass der Ausfall eines extrem kritischen Knotens oder Elements in einem komplexen System zum Kollaps führt.

 

Verteilte Ressourcen und Redundanz von Prozessen und Aufgaben

In biologischen Systemen sind Ressourcen nicht zentral oder an einen Ort gebunden, sondern mobil und können schnell zielgerichtet an einen Ort transportiert werden. Zugleich erfüllen sie oft mehrere Funktionen gleichzeitig. In Unternehmen kann diese Verteilbarkeit nicht nur auf Ressourcen, sondern auch auf Aufgaben erweitert werden. So können diese, etwa bei Ausfall ganzer Bereiche, bei möglicher Verteilbarkeit auf mehrere Bereiche gesplittet werden. Je höher die Verteilbarkeit, desto mehr Elemente können involviert werden und somit den zusätzlichen Aufwand pro Element reduzieren.

Die Fähigkeit, Aufgaben oder Ressourcen verteilen zu können, ist eng mit dem Attribut der Redundanz verknüpft. Die Resilienz biologischer Systeme beruht oftmals auf redundanten Mechanismen, die in mehreren Kopien etwa als Informationen oder Funktionen vorhanden sind.  Redundant sind im System aber eben nicht alle Ressourcen und Funktionen angelegt, sondern lediglich die für die Gesamtstabilität des Systems besonders kritischen. Im Fall eines Unternehmens könnte sich dies im Sinne einer Erweiterung von Berechtigungen wie etwa für Unterschriften übertragen lassen. Der Ausfall einer Person mit Entscheidungsbefugnis würde somit nicht mehr zu einer Blockade des Prozessfortschritts werden.

 

Detektion und Agilität zur schnellen Initialisierung von Maßnahmen

Biologische Systeme können mittels mobiler Rezeptoren ständig und überall Reize wahrnehmen und augenblicklich Reaktionen einleiten. Die Maßnahmen sind oftmals nicht maximal effizient, sorgen jedoch für einen längeren Handlungsspielraum und verhindern erstmal den Komplettausfall. Im Verlauf der vergangenen Wochen konnte eine sukzessive Eskalierung der Einschränkungen des öffentlichen und wirtschaftlichen Lebens beobachtet werden. Besonders resiliente Organisationen haben auf diese Entwicklung frühzeitig reagiert und mit personellen Maßnahmen im Kontext von Homeoffice oder abwechselnden Schichtbetrieben sehr agil auf die sich sehr dynamisch entwickelnde Situation reagiert.

 

Adaption und Gedächtniseffekte optimieren strategische Maßnahmen

Das Immunsystem des Menschen passt sich der Art sowie der Intensität einer Störung an. Dadurch werden Überreaktionen vermieden und es wird aus Erfolgen gelernt. Während in der Biologie oftmals nach dem dem Trial-and-Error-Methode ausprobiert wird, müssen Unternehmen neuartige Ansätze gut durchdenken, da Fehler je nach Intensität unterschiedliche Auswirkungen haben können. Wie in der Biologie ist jedoch die Adaption ein langwieriger Prozess, wodurch unterschiedliche Prozesse effizienter gemacht werden können und letztendlich zur Resilienz eines Unternehmens beitragen.

 

Kommunikation und Kompatibilität als Basis der Resilienz

Biologische Resilienzmechanismen müssen initiiert sowie gestoppt werden. Hierzu dienen Botenstoffe, die von den zuständigen Elementen produziert, aber auch erkannt werden müssen. Signalstoffe dienen als Sprache und werden permanent ausgetauscht, um das Gesamtsystem up to date zu halten. Die Kommunikation bildet folglich die Basis innerhalb biologischer Systeme sowie auch in der Wirtschaft. Informationen wie aktuelle Maßnahmen müssen in Unternehmen in allen Ebenen kommuniziert werden, sodass sie effizient umgesetzt werden können. So ist etwa ein gut strukturiertes und sauber kommuniziertes Krisenmanagement für ein Unternehmen ein überlebenswichtiges Instrument, um personelle wie finanzielle Schäden möglichst klein zu halten.

 

Skalierbarkeit zur Fokussierung wichtiger Prozesse

Skalierbarkeit dient in biologischen Systemen hauptsächlich dem Wachstum. Mit zunehmender Größe brauchen Organe beispielsweise mehr Energie, die Versorgung muss zunehmen. Im Gegensatz dazu ist Skalierbarkeit auch eine wichtige Fähigkeit, unnötige Prozesse abzuschalten, um Energie für andere Prozesse zu sparen. So müssen Unternehmen imstande sein, Kapazitäten mittels Abbau oder Einfrieren von Prozessen zu sparen, um sich letztendlich auf ausgewählte und entscheidende Prozesse zu fokussieren.