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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.
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.
Dieses Kapitel diskutiert die Notwendigkeit einer stärkeren Praxisorientierung für die Schaffung konkreter Lehr- und Lernräume in Unternehmen und zeigt die Vorteile einer Lernfabrik vor dem Hintergrund der stattfindenden Digitalisierung als Mittel zur Kompetenzentwicklung auf. Die technologiebedingt erweiterten Weiterbildungsziele erfordern die Nutzung geeigneter Konzepte und Lösungen. Dahingehend erfolgt die zielorientierte Konkretisierung der Kreation geeigneter Lehr- und Lernsituationen. Die Darstellung der Nutzbarmachung einer Modellfabrik als Lernfabrik der betrieblichen Weiterbildungspraxis zeigt nicht nur eine Lösung für die intendierte Bereitstellung flexibler Lehr- und Lernsituationen, sondern liefert ebenso Handlungsempfehlungen und Best-Practices für die erfolgreiche Kompetenzentwicklung. Insbesondere Praktiker profitieren von der Darstellung der Lernfabrik: aus dieser können sowohl betriebliche Weiterbildner als auch Geschäftsverantwortliche Implikationen für die didaktische Transformation betrieblicher Arbeitsorte in betriebliche Lern-Orte ableiten. Die detaillierte Darstellung einer Tagesschulung zum Thema Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Arbeit der Mitarbeiter sowie Illustration eines Lernszenarios geben reale Einblicke, wie betriebliche Weiterbildung abseits von Lehr-Lern-Kurzschluss-orientierter Didaktik gelingt.
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.
Im Beitrag wird dargestellt, wie der Einsatz von Wissensmanagementwerkzeugen einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung eines erfolgreichen ERP-Betriebes leisten kann. Da diese Aufgabe einen hohen Anteil an wissensintensiven Prozessen aufweist, wird dazu eine Methode benötigt, welches die Prozesse strukturiert erfasst, durch die Modellierung analysiert und geeignete Maßnahmen des Wissensmanagements vorschlägt. Die Methode KMDL® ermöglicht durch die Einführung einer Wissensebene die Spezifikation, wann Wissen welchen Inhalts und in welcher Form im Prozess benötigt oder erzeugt wird. Dabei wird auch darauf eingegangen, wie durch die Anwendung der KMDL® der optimale Schulungsbedarf für ERP-Anwender ermittelt werden kann.
Die Bedeutung der Zulieferer für die Automobilhersteller wächst stetig, weil die Zulieferer immer stärker in den gesamten Wertschöpfungsprozess des Herstellers eingebunden werden und somit ständig Planung, Qualität und Logistikabläufe optimiert werden müssen. Betriebliche Anwendungen, wie Enterprise Resource Planning- (ERP-) oder Produktionsplanung- und -steuerungs- (PPS-) Systeme werden benötigt, um den störungsfreien und reibungslosen Ablauf der Geschäftsprozesse und damit die ständige Lieferfähigkeit gegenüber dem Automobilhersteller zu garantieren [1]. Anhand eines Marktüberblicks werden in diesem Beitrag innovative Ansätze, Möglichkeiten und Koordinationsmechanismen zur Unterstützung der Produktion in verteilten Standorten von aktuellen ERP-/PPS-Systemen vorgestellt.
Digital Platforms (DPs) has established themself in recent years as a central concept of the Information Technology Science. Due to the great diversity of digital platform concepts, clear definitions are still required. Furthermore, DPs are subject to dynamic changes from internal and external factors, which pose challenges for digital platform operators, developers and customers. Which current digital platform research directions should be taken to address these challenges remains open so far. The following paper aims to contribute to this by outlining a systematic literature review (SLR) on digital platform concepts in the context of the Industrial Internet of Things (IIoT) for manufacturing companies and provides a basis for (1) a selection of definitions of current digital platform and ecosystem concepts and (2) a selection of current digital platform research directions. These directions are diverted into (a) occurrence of digital platforms, (b) emergence of digital platforms, (c) evaluation of digital platforms, (d) development of digital platforms, and (e) selection of digital platforms.
Openness indicators for the evaluation of digital platforms between the launch and maturity phase
(2024)
In recent years, the evaluation of digital platforms has become an important focus in the field of information systems science. The identification of influential indicators that drive changes in digital platforms, specifically those related to openness, is still an unresolved issue. This paper addresses the challenge of identifying measurable indicators and characterizing the transition from launch to maturity in digital platforms. It proposes a systematic analytical approach to identify relevant openness indicators for evaluation purposes. The main contributions of this study are the following (1) the development of a comprehensive procedure for analyzing indicators, (2) the categorization of indicators as evaluation metrics within a multidimensional grid-box model, (3) the selection and evaluation of relevant indicators, (4) the identification and assessment of digital platform architectures during the launch-to-maturity transition, and (5) the evaluation of the applicability of the conceptualization and design process for digital platform evaluation.
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.
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.