Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.18419/opus-4134
Authors: Wagner, Kristina
Title: Systematik zur Gestaltung und Optimierung von wissensintensiven, kooperativen Problemlösungsprozessen in der Produktentwicklung
Other Titles: Systematic for the configuration and optimization of knowledge intensive, cooperative problem solving processes in product development
Issue Date: 2008
Publication type: Dissertation
Series/Report no.: IPA-IAO-Forschung und Praxis;471
URI: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-35656
http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/4151
http://dx.doi.org/10.18419/opus-4134
ISBN: 978-3-939890-29-4
Abstract: Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die verteilte Lösung von wissensintensiven Problemen in den frühen Phasen der Produktentwicklung zu unterstützen. Dies umfasst sowohl individuelle als auch kooperative Aspekte der Problemlösung. Im Vordergrund stand dabei die Betrachtung der Aufbau- und Ablauforganisation, die Betrachtung der für die Problemlösung relevanten Wissens- und Lernprozesse und die Etablierung eines ganzheitlichen, integrierten Problemlösungsmanagement. Ferner galt es, realen, in der Arbeitsumgebung auftretenden Problemen Rechnung zu tragen und die Unterstützung der Problemlösung darauf abzustimmen. Dieses Ziel wurde durch die Entwicklung einer Systematik zur Gestaltung und Optimierung von wissensintensiven, kooperativen Problemlösungsprozessen und die prototypische Umsetzung in einen Problemlösungsassistenten erreicht. Dazu wurde zuerst der Stand der Forschung darauf hin untersucht, inwieweit bestehende Ansätze zur Klassifikation von Problemen den Anforderungen der industriellen Praxis entsprechen. Analog dazu wurde untersucht, inwieweit bestehende Ansätze zur Problemprävention und zur Problemlösung sowie Systeme zur Problemlösung den definierten Anforderungen an wissensintensive, kooperative Problemlösungsprozesse Rechnung tragen. Darauf aufbauend erfolgte die Entwicklung eines inhaltlichen Rahmens für die Gestaltung und Optimierung von wissensintensiven, kooperativen Problemlösungsprozessen. Dazu wurde ein Beschreibungsmodell für Probleme im industriellen Umfeld entwickelt und empirisch validiert. Dieses diente schließlich als Grundlage für die Ableitung und Ausgestaltung der drei Gestaltungselemente  Organisation und Koordination von Problemlösungsprozessen  Kommunikation und Wissensaustausch  Wissensintegration und Wissensgenerierung. Um den Einsatz der entwickelten Systematik in Unternehmen zu erleichtern, erfolgte eine prototypische, informationstechnologische Umsetzung der Systematik in einen Problemlösungsassistenten. Das abschließende Fallbeispiel dokumentiert den Einsatz des Problemlösungsassistenten in der Produktentwicklung eines Engineering Dienstleisters. In Kooperation mit einem Entwicklungspartner wurden 69 Probleme im Problemlösungsassistenten angelegt und gelöst. Damit wurde die grundsätzliche Eignung der Systematik und des Problemlösungsassistenten für die Produktentwicklung erbracht. Es konnte gezeigt werden, dass der Nutzen des Problemlösungsassistenten für Unternehmen sehr hoch ist. Die beteiligten Unternehmen konnten Zeiteinsparungen durch eine effizientere, schnellere Lösungsfindung sowie durch eine strukturiertere Lösungsentwicklung realisieren. Auch die Verbesserung der Kommunikation durch die Interaktion im Problemlösungsassistenten und die Verbesserung der Qualität durch das systematische Vorgehen wurden von den untersuchten Unternehmen als Mehrwert identifiziert. Der in dieser Arbeit dargestellte Ansatz ist zwar für die frühen Phasen der Produktentwicklung im Bereich Rapid Prototyping ausgestaltet worden, er ist jedoch auch auf andere Bereiche übertragbar. Beispielsweise kann der Problemlösungsassistent im Vertrieb eingesetzt werden. Vom Kunden eingehende Beschwerden und Probleme zu Produkten können strukturiert erfasst, bearbeitet und dokumentiert werden. Auch wäre ein Einsatz des Problemlösungsassistenten bei Softwareherstellern im Second Level Support denkbar. Komplexere Probleme, die nicht durch das Call Center direkt lösbar sind, werden über den Problemlösungsassistenten erfasst und zur Bearbeitung an den entsprechenden unterstützenden Bereich weitergeleitet.
The objective of this thesis was to support the distributed solution of knowledge intensive prob-lems in the product development. This comprises individual as well as cooperative aspects of problem solving. This work considers not only the organizational structure and the problem solving process itself. It comprises also the consideration of knowledge and learning proc-esses, which are relevant for problem solving as well as the implementation of a holistic inte-grated problem solving management. Further it was aimed to focus on real, practice-related problems, which occur in the daily work-ing environment of engineers. The problem solving activities were adjusted and aligned to this kind of problems. The objective was achieved by the development of a systematic for the configuration and op-timization of knowledge intensive, cooperative problem solving processes and the prototypic implementation of a problem solving assistant. Therefore the state of the art was analyzed in depth. It was analyzed, whether existing ap-proaches fort he classification of problems correspond to the requirements of the industrial practice. In analogy it was examined, to what extent existing approaches for the prevention of problems, for the problem solving as well as systems for the problem solving match to the de-fined requirements for knowledge intensive, cooperative problem solving processes. Based on the analysis of the state of the art a framework fort he configuration and optimization of knowledge intensive problem solving processes was developed. This includes the develop-ment of a model to describe industrial, practice-related problems, which was empirically vali-dated. This model served as basis for the deduction and definition of the following three design elements:  Organization and coordination of problem solving processes  Communication and knowledge transfer  Knowledge integration and knowledge generation. In order to ease the implementation of the developed approach into the companies, a problem solving assistant as IT-solution was developed and realized. Finally a case study documents the use of the problem solving assistant in the product devel-opment department of an engineering service provider. In cooperation with a development partner 69 problems were fed into the problem solving assistant and then worked on collabora-tively. In principle, this proves the applicability of the systematic, as well as of the problem as-sistant in the product development. It could be shown, that the advantage of the use of the problem solving assistant is high for manufacturing companies. The value added for the companies was as follows: The involved companies achieved time savings through a more efficient problem retrieval as well as a more structured problem solution development. Further the communication could be improved by the high level of interaction during the problem solving process. The systematic procedure had furthermore an impact on the quality improvement. The approach presented in this thesis was designed for the product development in the area of rapid prototyping, however it is also applicable to other areas. For example the problem solving assistant can also be applied in the distribution and customer service. Customer com-plaints and problems can be identified, managed and documented in a structured way. An-other area of application is provided in the software sector, respectively in the second level support. More complex problems, which can not be easily and directly solved by the call center can be managed by using the problem solving assistant. Potential for further development is seen on the one hand with regard to the software support, e.g. semi-automatic support of distributed problem solving processes through dynamic, ad-hoc workflows. It could be also of value to further analyze the evaluation of problems, e.g. through statistic evaluation methods. The research could also be extended in order to develop IT-solutions for routines and constraints, as well as cause-and-effect chains. An intelligent prob-lem solver could support the selection of solution alternatives and the development of suitable solution strategies. Additional research questions refer to social and psychological aspects. The human behavior in the context of problem solving provides a huge field of research. In this context, inter-organizational and intercultural problem solving, considering aspects like motivation and incen-tives, can be mentioned as examples.
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