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Die Erfüllung sicherheitsrelevanter Aufgaben, gerade im Bereich der Wasserversorgung, erfolgt immer vor dem Hintergrund des Schutzes der Kritischen Infrastruktur selbst und eines effektiven Bevölkerungsschutzes. Daher erfordert die Organisation des Schutzes eine über die betriebsbezogene Sichtweise hinausgehende überorganisatorische Betrachtung im Gesamtkontext zunehmender Verflechtung und Abhängigkeiten der Organisationen. Die vorliegende Broschüre richtet sich daher insbesondere an kleine und mittlere Betreiber Kritischer Infrastrukturen, insbesondere im Bereich der Wasserversorgung. Diese sollen in die Lage versetzt werden, eine anforderungsgerechte, skalierbare und vor allem ressourceneffiziente Schutzkonzepterstellung durchführen zu können.
Process analysis usually focuses only on single and selected processes. It is either existent processes that are recorded and analysed or reference processes that are implemented. So far no evident effort has been put into generalising specific process aspects into patterns and comparing those patterns with regard to their efficiency and effectiveness. This article focuses on the combination of dynamic and holistic analytical elements in enterprise architectures. Our goal is to outline an approach to analyse the development of business processes in a cyclical matter and demonstrate this approach based on an existent modelling language. We want to show that organisational learning can derive from the systematic analysis of past and existent processes from which patterns of successful problem solving can be deducted.
As AI technology is increasingly used in production systems, different approaches have emerged from highly decentralized small-scale AI at the edge level to centralized, cloud-based services used for higher-order optimizations. Each direction has disadvantages ranging from the lack of computational power at the edge level to the reliance on stable network connections with the centralized approach. Thus, a hybrid approach with centralized and decentralized components that possess specific abilities and interact is preferred. However, the distribution of AI capabilities leads to problems in self-adapting learning systems, as knowledgebases can diverge when no central coordination is present. Edge components will specialize in distinctive patterns (overlearn), which hampers their adaptability for different cases. Therefore, this paper aims to present a concept for a distributed interchangeable knowledge base in CPPS. The approach is based on various AI components and concepts for each participating node. A service-oriented infrastructure allows a decentralized, loosely coupled architecture of the CPPS. By exchanging knowledge bases between nodes, the overall system should become more adaptive, as each node can “forget” their present specialization.
Since more and more production tasks are enabled by Industry 4.0 techniques, the number of knowledge-intensive production tasks increases as trivial tasks can be automated and only non-trivial tasks demand human-machine interactions. With this, challenges regarding the competence of production workers, the complexity of tasks and stickiness of required knowledge occur [1]. Furthermore, workers experience time pressure which can lead to a decrease in output quality. Cyber-Physical Systems (CPS) have the potential to assist workers in knowledge-intensive work grounded on quantitative insights about knowledge transfer activities [2]. By providing contextual and situational awareness as well as complex classification and selection algorithms, CPS are able to ease knowledge transfer in a way that production time and quality is improved significantly. CPS have only been used for direct production and process optimization, knowledge transfers have only been regarded in assistance systems with little contextual awareness. Embedding production and knowledge transfer optimization thus show potential for further improvements. This contribution outlines the requirements and a framework to design these systems. It accounts for the relevant factors.
Lernen mit Assistenzsystemen
(2020)
Der Beitrag beschreibt die Konzeption und Durchführung und bietet einen Einblick in die ersten Ergebnisse einer Untersuchung mit experimentellem Design in einer simulierten Prozessumgebung im Forschungs- und Anwendungszentrum Industrie 4.0 in Potsdam. Im Mittelpunkt stehen Anlernprozesse im Bereich der Einfacharbeit (Helfertätigkeiten) und ihre Gestaltung durch den Einsatz digitaler Assistenzsysteme. In der Arbeitsforschung finden sich Hinweise darauf, dass mit dem Einsatz dieser Systeme Prozesswissen verloren geht, im Sinne einer guten Kenntnis des gesamten Arbeitsprozesses, in den die einzelnen Tätigkeiten eingebettet sind. Das kann sich als Problem erweisen, vor allem wenn unvorhersehbare Situationen oder Fehler eintreten. Um die Rolle von Prozesswissen beim Einsatz von digitalen Assistenzsystemen zu untersuchen, wird im Experiment eine echte Fabriksituation simuliert. Die Probanden werden über ein Assistenzsystem Schritt für Schritt in ihre Aufgabentätigkeit angelernt, einem Teil der Probanden wird allerdings am Anfang zusätzlich Prozesswissen im Rahmen einer kurzen Schulung vermittelt.
Willentliches Vergessen
(2019)
Dieser Beitrag im Journal Gruppe. Interaktion. Organisation. stellt dar, wie willentliches Vergessen die Anpassung an notwendige Veränderungen für Individuen, Gruppen und Organisationen verbessert und wie willentliches Vergessen bewusst und gezielt gestaltet werden kann.
Damit Verhalten in Folge einer notwendigen Veränderung angepasst wird, reicht es nicht aus, dass Menschen wissen was zu tun ist, willens und in der Lage sind ihr Verhalten zu verändern. Eine Veränderung gelingt nur dann, wenn nur noch das neue Verhalten zur Anwendung kommt und nicht mehr das Alte, wenn das alte Verhalten vergessen wird. Der notwendige Prozess des willentlichen Vergessens ist durch Entfernen von Hinweisreizen, die die Erinnerung des zu Vergessenden und durch Platzierung von Hinweisreizen, die die Aktivierung des Neuen auslösen, gestaltbar.
Der vorliegende Beitrag stellt die förderliche Wirkung von Hinweisreizen auf willentliches Vergessen dar, stellt sie im Rahmen des Berichts einer experimentellen Studie unter Beweis und gibt praktische Implikationen, wie für Individuen, Gruppen und Organisationen willentliches Vergessen gestaltet werden kann.
Business processes are regularly modified either to capture requirements from the organization’s environment or due to internal optimization and restructuring. Implementing the changes into the individual work routines is aided by change management tools. These tools aim at the acceptance of the process by and empowerment of the process executor. They cover a wide range of general factors and seldom accurately address the changes in task execution and sequence. Furthermore, change is only framed as a learning activity, while most obstacles to change arise from the inability to unlearn or forget behavioural patterns one is acquainted with. Therefore, this paper aims to develop and demonstrate a notation to capture changes in business processes and identify elements that are likely to present obstacles during change. It connects existing research from changes in work routines and psychological insights from unlearning and intentional forgetting to the BPM domain. The results contribute to more transparency in business process models regarding knowledge changes. They provide better means to understand the dynamics and barriers of change processes.
Faced with the triad of time-cost-quality, the realization of production tasks under economic conditions is not trivial. Since the number of Artificial-Intelligence-(AI)-based applications in business processes is increasing more and more nowadays, the efficient design of AI cases for production processes as well as their target-oriented improvement is essential, so that production outcomes satisfy high quality criteria and economic requirements. Both challenge production management and data scientists, aiming to assign ideal manifestations of artificial neural networks (ANNs) to a certain task. Faced with new attempts of ANN-based production process improvements [8], this paper continues research about the optimal creation, provision and utilization of ANNs. Moreover, it presents a mechanism for AI case-based reasoning for ANNs. Experiments clarify continuously improving ANN knowledge bases by this mechanism empirically. Its proof-of-concept is demonstrated by the example of four production simulation scenarios, which cover the most relevant use cases and will be the basis for examining AI cases on a quantitative level.
Konzeption, Erstellung und Evaluation von VR-Räumen für die betriebliche Weiterbildung in KMU
(2023)
Der Beitrag adressiert die Erstellung von Virtual-Reality gestützten (Lehr- und Lern-) Räumen für die betriebliche Weiterbildung im Rahmen eines Forschungsprojektes. Der damit verbundene Konzeptions- und Umsetzungsprozess ist mit verschiedenen Herausforderungen verbunden: einerseits ist Virtual-Reality ein vergleichsweise neues Lehr- und Lernmedium, womit wenig praktische Handreichungen zur praktischen Umsetzung existieren. Andererseits existieren theoretisch-konzeptionelle Ansätze zur Gestaltung digitaler Lehr- und Lernarrangements, die jedoch 1) oft Gefahr laufen, an den realen Bedürfnissen der Praxis „vorbei“ zu gehen und 2) zumeist nicht konkret Virtual-Reality bzw. damit verbundene Lehr- und Lernumgebungen adressieren. In dieser Folge sind Best-Practice Beispiele basierend auf erfolgreichen Umsetzungsvorhaben, die nachfolgenden Projekten als „Wegweiser“ dienen könnten, äußerst rar. Der Beitrag setzt an dieser Stelle an: basierend auf zwei real existierenden betrieblichen Anwendungsfällen aus den Bereichen Natursteinbearbeitung sowie Einzel- und Sondermaschinenbau werden Herausforderungen und Lösungswege des Erstellungsprozesses von Virtual-Reality gestützten (Lehr- und Lern-)Räumen beschrieben. Ebenfalls werden basierend auf den gemachten Projekterfahrungen Handlungsempfehlungen für die gelingende Konzeption, Umsetzung und Evaluation dieser Räume formuliert. Betriebliche Beschäftigte aus den Bereichen Aus- und Weiterbildung, Management oder Human Ressources, die in eigenen Projekten im Bereich Virtual Reality aktiv werden wollen, profitieren von den herausgestellten praktischen Handreichungen. Forschende Personen sollen Anregungen für weiterführende Forschungsvorhaben erhalten.
Accelerating knowledge
(2019)
As knowledge-intensive processes are often carried out in teams and demand for knowledge transfers among various knowledge carriers, any optimization in regard to the acceleration of knowledge transfers obtains a great economic potential. Exemplified with product development projects, knowledge transfers focus on knowledge acquired in former situations and product generations. An adjustment in the manifestation of knowledge transfers in its concrete situation, here called intervention, therefore can directly be connected to the adequate speed optimization of knowledge-intensive process steps. This contribution presents the specification of seven concrete interventions following an intervention template. Further, it describes the design and results of a workshop with experts as a descriptive study. The workshop was used to assess the practical relevance of interventions designed as well as the identification of practical success factors and barriers of their implementation.