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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.
Manufacturing companies still have relatively few points of contact with the circular economy. Especially, extending life time of whole products or parts via remanufacturing is an promising approach to reduce waste. However, necessary cost-efficient assessment of the condition of the individual parts is challenging and assessment procedures are technically complex (e.g., scanning and testing procedures). Furthermore, these assessment procedures are usually only available after the disassembly process has been completed. This is where conceptualization, data acquisition and simulation of remanufacturing processes can help. One major constraining aspect of remanufacturing is reducing logistic efforts, since these also have negative external effects on the environment. Thus regionalization is an additional but in the end consequential challenge for remanufacturing. This article aims to fill a gap by providing an regional remanufacturing approach, in particular the design of local remanufacturing chains. Thereby, further focus lies on modeling and simulating alternative courses of action, including feasibility study and eco-nomic assessment.
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.
ERP-Systeme
(2021)
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.
Wiederanlauf nach der Krise
(2020)
Jetzt intelligent aus der Krise heraus starten! Der Anlauf von Neuprodukten und der jetzt notwendige Wiederanlauf nach der Corona-Krise haben einige Gemeinsamkeiten: In beiden Fällen muss vorsichtig vorgegangen werden, es muss eine hohe Wandlungsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit aufrechterhalten werden, um schnell auf eine Veränderung der Situation reagieren zu können und es werden geeignete Werkzeuge und Prognoseverfahren benötigt, um sich die Auswirkungen von geplanten Schritten vorher verdeutlichen zu können. Das vorliegende Herausgeberwerk wurde zusammengestellt, um Expertenwissen für die Praxis nutzbar zu machen. Die über 30 Aufsätze in diesem Werk dienen dem Ziel, das Thema „Wiederanlauf nach der Krise“ aus allen wichtigen Blickwinkeln zu beleuchten und alle relevanten Branchen zu berücksichtigen. Nach der Darstellung allgemeiner Prinzipien des Wiederanlaufs werden Methoden und Werkzeuge vorgestellt, bevor dann Spezika einzelner Branchen diskutiert werden. Im Vordergrund steht dabei die international vernetzte Automobilindustrie sowie die globalen Lieferketten. Weitere Branchen wie die Elektronikfertigung und die Herstellung von Konsumgütern werden ebenfalls besprochen. Zielgruppe dieses Werkes sind vor allem diejenigen, die jetzt den Wiederanlauf von Produktionssystemen nach der drastischen Reduzierung durch das neuartige Corona-Virus planen, vorbereiten und umsetzen.
A growing number of business processes can be characterized as knowledge-intensive. The ability to speed up the transfer of knowledge between any kind of knowledge carriers in business processes with AR techniques can lead to a huge competitive advantage, for instance in manufacturing. This includes the transfer of person-bound knowledge as well as externalized knowledge of physical and virtual objects. The contribution builds on a time-dependent knowledge transfer model and conceptualizes an adaptable, AR-based application. Having the intention to accelerate the speed of knowledge transfers between a manufacturer and an information system, empirical results of an experimentation show the validity of this approach. For the first time, it will be possible to discover how to improve the transfer among knowledge carriers of an organization with knowledge-driven information systems (KDIS). Within an experiment setting, the paper shows how to improve the quantitative effects regarding the quality and amount of time needed for an example manufacturing process realization by an adaptable KDIS.
Fabriksoftware
(2020)
Immer mehr Konzepte versprechen die Digitale Fabrik, die Industrie 4.0-Fabrik, die Smart Factory usw. Allen ist gemeinsam, dass dahinter der erheblich ausgeweitete Einsatz von vernetzter Software steht. Allein der Begriff Fabriksoftware selbst ist noch nicht definiert bzw. gegenüber nahestehenden Begriffen abgegrenzt. Der vorliegende Beitrag stellt dazu einen für Forschung und Praxis tauglichen Ansatz zur Einordnung von Software in Fertigung und Logistik vor.
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.
This contribution presents an approach for requirement oriented team building in industrial processes like product development. This will be based on the knowledge modelling and description language (KMDL(R)) that enables the modelling and analysis of knowledge intensive business processes. First the basic elements of the modelling technique are described, presenting the concept and the description language. Furthermore it is shown how the KMDL(R) process models can be used as a basis for the team building component. Therefore, an algorithm was developed that is able to propose a team composition for a specific task by analyzing the knowledge and skills of the employees, which will be contrasted to the process requirements. This can be used as guidance for team building decisions.
Für viele Unternehmen hat sich der Stellenwert der Kundenbeziehung in den letzten Jahren nachhaltig verändert. Da Wettbewerbsfähigkeit häufig über die Beziehung zum Kunden definiert wird, ist den meisten Unternehmen die Bedeutung des Kundenwissens durchaus bewusst. Schon immer war die Beziehung zum Kunden für ein Unternehmen existenzkritisch, jedoch hat sich dazu die Situation auf den eigenen Absatzmärkten stark gewandelt. Durch den steigenden internationalen Wettbewerb kommt es zunehmend zu gesättigten Absatzmärkten und erhöhten Kostendruck. Weiterhin kommt seitens der Kunden ein höheres Erwartungsniveau sowie abnehmende Kundenloyalität erschwerend hinzu. Diese Gründe erfordern eine neuartige Kundenorientierung im Sinne eines umfassenden Kundenbeziehungsmanagement (engl. Customer Relationship Management, CRM).
Für Unternehmen stellt sich immer wieder die Frage nach der Stabilität der Geschäftsprozesse. Wie flexibel bzw. wandlungsfähig müssen Unternehmensarchitekturen ausgelegt werden, damit Veränderungen in der Aufbau- oder Ablauforganisation ITseitig auch in Zukunft gefolgt werden kann? Dazu wird im folgenden Beitrag das Paradigma Wandlungsfähigkeit als Gestaltungsziel von Unternehmensarchitekturen charakterisiert und der Zusammenhang zwischen Veränderungen des Umfeldes eines Unternehmens und erforderlicher Anpassungsfähigkeit der Informationssysteme erläutert.
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.
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.
Bei Entscheidungen über abzulösende oder neue Anwendungssysteme kann mit Hilfe funktionaler Anforderungen immer nur der gegenwärtige oder vorhersehbare Bedarf ermittelt werden. In einem turbulenten Umfeld sind die Anwendungssysteme jedoch häufig langere Zeit im Einsatz als die Anforderungen gültig sind, mit Hilfe derer sie ausgewählt wurden. An der Universität Potsdam wird im Rahmen des BMBF-Projektes CHANGE eine Vorgehensweise zur Ermittlung der Zukunftsfähigkeit unternehmensweiter Anwendungssysteme entwickelt, deren wesentliche Merkmale in diesem Beitrag beschrieben werden.
Die Unternehmen befinden sich in einem beständigen organisatorischen Wandel, der Formen wie Prozessorientierung, Segmentierung oder Virtualisierung annehmen kann. Konventionelle Architekturen betrieblicher Informationssysteme sind diesem Wandel, der auch bei Fusionen oder starkem Wachstum stattfindet, häufig nicht gewachsen. Basierend auf der Forderung nach strukturellen Analogien zwischen Unternehmensorganisation und Informationssystemen wird eine Konzeption für eine dauerhaft wettbewerbsfähige Informationssystemarchitektur aufgestellt und durch Praxisbeispiele erläutert. Der Weg von der konventionellen zur nachhaltigen Informationssystem-Architektur wird in diesem TCW-report beschrieben, darüber hinaus enthält er zahlreiche Erläuterungen und Schaubilder, die sich zur Schulung und zum Selbststudium eignen.