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Item Open Access Anforderungsanalyse für produktbegleitende Dienstleistungen(2007) Husen, Christian van; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)Eine hohe Qualität und Anforderungsorientierung produktbegleitender Dienstleistungen wird für die erfolgreiche Differenzierung von Unternehmen immer bedeutender. Die vorliegende Arbeit präsentiert deshalb ein Verfahren zur Anforderungsanalyse, das eine Verfeinerung des Service Engineering-Prozesses, speziell für die Entwicklung produktbegleitender Dienstleistungen, darstellt. Es integriert alle notwendigen Aktivitäten mit Unterstützung von Methoden und Werkzeugen und ist flexibel einsetzbar. Als Ergebnis werden die Anforderungen einschließlich spezifizierter Leistungsniveaus in strukturierter Weise für die Konzeptionsphase bereitgestellt. Als Basis wurden die relevanten Rahmenbedingungen sowie insbesondere existierende Ansätze zur Anforderungsanalyse aus den Bereichen der Sachgut-, Software- und Dienstleistungsentwicklung untersucht. Ergänzend wurde auch der Stand der Praxis mit einer Breitenerhebung beleuchtet, wobei die Antworten von 162 Unternehmen zu abgesicherten quantitativen Ergebnissen führten. In einem Workshop mit Unternehmensexperten wurden diese Ergebnisse zusätzlich mit qualitativen Informationen vertieft. Insgesamt wurden im Stand der Technik deutliche Defizite festgestellt. Der Ansatz für das Verfahren zur Anforderungsanalyse wird aus sechs zentralen Forderungen abgeleitet. Er beinhaltet ein Vorgehensmodell für die Anforderungsanalyse, das alle notwendigen Arbeitsschritte detailliert in einer sinnvollen Reihenfolge vorgibt und geeignete Methoden und Werkzeuge zur Unterstützung integriert. Damit wird sichergestellt, dass die Rahmenbedingungen berücksichtigt werden, die Vollständigkeit und Konsistenz der Anforderungen von internen und externen Stakeholdern unterstützt wird und eine geeignete Dokumentation für den weiteren Entwicklungsprozess erfolgt. Zu diesem Zweck wurden geeignete Elemente identifiziert, aus Konstruktion und Softwareentwicklung übertragen und verbleibende Lücken durch die Konzeption neuer Methoden und Werkzeuge geschlossen. Umgesetzt wird der Ansatz in einem konfigurierbaren Vorgehensmodell, das Module für die einzelnen Aktivitäten in den sechs Hauptschritten Definition der Rahmeninformationen, Anforderungsermittlung, Anforderungsstrukturierung, Transformation in Designanforderungen, Anforderungsdokumentation und Anforderungsprüfung enthält. Der gesamte Prozess der Anforderungsanalyse wurde als ereignisgesteuerte Prozesskette modelliert. Ein Konfigurator unterstützt die individuelle Gestaltung des Prozesses anhand der wichtigsten Kriterien, die mit sechs Fragen abgeprüft werden. Automatisch liefert der Konfigurator als Empfehlung einen Referenzprozess sowie geeignete Methoden und Werkzeuge. Als definierte Schnittstelle beim Einstieg in die Phase der Anforderungsanalyse wurde ein Rahmendokument entwickelt. Um die Vollständigkeit der Anforderungen zu unterstützen, wurden Checklisten für Stakeholder und Einflussfaktoren erarbeitet sowie ein Anforderungskatalog für produktbegleitende Dienstleistungen entwickelt. Zur quantitativen Spezifizierung der Designanforderungen wurde ein Verfahren zur Ermittlung des Erwartungsprofils mittels eines Self Assessment konzipiert. Damit wird sichergestellt, dass sich das Leistungsniveau an den Kundenerwartungen orientiert. Für die Gesamtheit aller Anforderungen mit ihren zugehörigen Attributen wurde ein hierarchisches Anforderungsmodell in drei Schichten definiert und zur übersichtlichen Dokumentation für den weiteren Entwicklungsprozess eine Anforderungsliste entwickelt. Das Verfahren wurde in einem Evaluationsprojekt vollständig umgesetzt und hat sich als gut anwendbar erwiesen. In Relation zur gesamten Entwicklung war der Aufwand angemessen. Die Erfüllung der sechs aufgestellten Forderungen wurde systematisch überprüft und festgestellt, dass die Defizite im Stand der Technik mit der erarbeiteten Vorgehensweise und den neu entwickelten Instrumenten beseitigt werden. Darüber hinaus wurde das Verfahren von ausgewählten Experten aus praktischer Sicht beurteilt. In Bezug auf alle Kriterien konnte eine Verbesserung gegenüber dem Status Quo erzielt werden, in der Hälfte der Kriterien wurde dem Vorgehen sogar eine deutliche Verbesserung bescheinigt. Somit steht ein Verfahren für die Anforderungsanalyse zur Verfügung, das praktikabel und mit vertretbarem Aufwand einsetzbar ist und zu guten Ergebnissen führt. Durch die erhöhte Anforderungsqualität werden eine gesteigerte Effizienz bei der Entwicklung, eine höhere Kundenzufriedenheit und -loyalität sowie infolge dessen positive Wirkungen auf Umsatz und Profitabilität erzielt.Item Open Access Eine Architektur zur "optimistischen Integration" von KMU-Wertschöpfungsnetzwerken(2011) Kokemüller, Jochen; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h)In dieser Arbeit wurde eine Integrationsarchitektur speziell für die Bedürfnisse kleiner und mittlerer Unternehmen entworfen. Hierfür wurden die Gründe, welche der Integration in KMU-Wertschöpfungsnetzwerken entgegenstehen, untersucht. Als zentrale Barrieren wurden die hohen Kosten für Integrationsprojekte, die mangelnde Autonomieerhaltung der Wertschöpfungspartner, komplexe Standards, nicht für die Integration vorbereitete Legacy-Anwendungen sowie ein fehlendes Dienstleistungsangebot für diese Anwendergruppe identifiziert. Das Konzept der Integrationsarchitektur VIANA sieht daher eine dezentrale Integration für Wertschöpfungsnetzwerke vor. Standardisiert wurde die Architektur mit dem Fokus auf eine hohe Wiederverwendung von softwaretechnischen Komponenten und der Autonomie-erhaltung der beteiligten Unternehmen. Die zentrale Innovation der Integrationsarchitektur VIANA besteht darin, dass sie nicht von einer zentralen Integrationskomponente abhängt, gleichzeitig jedoch die Abstraktion bereitstellt, die ein zentraler Dienst bietet. Durch die Verwendung von teilweise standardisierten Konnektoren, zur Realisierung der Integration in einem dezentralen P2P-Netzwerk, bleiben die integrierten Informationssysteme zur Laufzeit autonom. Weiterhin hat eine Änderung eines integrierten Informationssystems nur minimale Auswirkungen auf das gesamte Integrationsnetzwerk. Erreicht wird dies durch optimistische Integration. Hierbei werden Objekte zwischen heterogenen Informationssystemen materialisierend integriert. Der Autonomieerhaltung wird durch mehrere Aspekte Rechnung getragen. Durch optimistische Integration werden Objekte sperrenfrei zwischen Informationssystemen ausgetauscht. Die sperrenfreie materialisierende Integration erhält die Autonomie der Datenzugriffsschicht der integrierten Systeme. Ferner wurde Flexibilität in der Wahl von Datenaustauschstandards ermöglicht. Konfliktsituationen wurden analysiert und Maßnahmen zu ihrer Verhinderung oder Behebung wurden ergriffen. Insbesondere wurde dies durch die Verwendung von globalen IDs und Operations-IDs erreicht. Zur manuellen Konfliktbehebung wurde eine Benutzungs-schnittstelle realisiert. Die Integrationsarchitektur wurde implementiert und in einem realen Szenario für Handelsvertreter angewendet. Die Implementierung wurde weiter in ihrem Laufzeitverhalten analysiert. So konnte die Realisierbarkeit gezeigt und das Konzept evaluiert werden. Durch die Evaluation konnte gezeigt werden, dass das Konzept die geforderten Anforde-rungen erfüllt und daher einen Ansatz darstellt, die beschriebenen Barrieren zu adressieren. Wie für Softwaresysteme allgemein und spezieller Integrationsarchitekturen hängt ihre Akzeptanz jedoch von weiteren Faktoren ab, etwa der Beziehung zum Dienstleister und Softwarehersteller, sowie deren Geschäftsmodellen. Durch die Erfüllung der Anforderungen von KMU-Wertschöpfungsnetzwerken kann jedoch davon ausgegangen werden, dass VIANA für diesen Anwendungsfall besser geeignet ist als bestehende Systeme.Item Open Access Ein Architekturmodell für Portale im Technischen Vertrieb(2006) Gurzki, Thorsten; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)Die Dissertation befasst sich mit den Themenbereichen Technischer Vertrieb und Architekturen für Portale. Im Rahmen der Arbeit wird ein integratives Architekturmodell für Portale entwickelt, welches unter Berücksichtigung von Neu- und Bestandssystemen die Prozesse des Technischen Vertriebs abbildet. Hintergrund ist die zunehmende Notwendigkeit für Unternehmen, die sich mit dem Vertrieb technischer Produkte befassen, eine herausragende Position in Käufermärkten zu erreichen. Hierfür ist die Kundenbindung und Kundenansprache durch individuell an die Bedürfnisse der Kunden angepasste Prozesse zu intensivieren. Gleichzeitig besteht die Erfordernis die Effizienz in Bezug auf Zeit und Kosten im Vertrieb zu optimieren. Portale bieten eine technische Lösung für die Bereitstellung einer homogenen Benutzungsoberfläche mit dem Zugriff auf integrierte und personalisierte Prozesse. Die Integration von Prozessen in einem Portal erfordert eine umfassende Architektur, die auch die Einbindung der betrieblichen Informationssysteminfrastruktur beschreibt. Davon ausgehend identifiziert die Arbeit zunächst die grundlegenden Portaleigenschaften. Parallel hierzu werden die Leistungen und die Organisation des Technischen Vertriebs untersucht. Die Untersuchung aus Sicht des Software-Engineerings umfasst Softwarearchitekturen für die Erstellung webbasierter Anwendungen, wie z. B. eingebettete Skriptsprachen und die Plattform¬konzepte Java und .NET, Integrationsarchitekturen, Portalsoftware und Architekturmodelle für Portale. Ziel der Betrachtung ist eine Bewertung der Ansätze auf ihren Beitrag zu einer Architektur für Portale im Technischen Vertrieb. Es wird in den Betrachtungen das Fehlen eines vollständig ausgeprägten Architekturmodells festgestellt. Weitere Defizite stellen die mangelnde Definition funk¬tionaler Anforderungen an die Anwendungen des Technischen Vertriebs im Kontext von Portalen und die ungenügende softwaretechnische Strukturierung von Portalen dar. Auf Basis der identifizierten Defizite werden Kriterien für die spätere Bewertung des Architekturmodells erarbeitet. Grundlage des Architekturmodells für Portale im Technischen Vertrieb ist die portalspezifische Erweiterung eines allgemeinen Architekturmodells. Hierfür wird die ganzheitliche Informationssystemarchitektur (ISA) herangezogen, die die Bestandteile Strategie, Aufbauorganisations-, Prozess-, Anwendungs-, Daten- und Kommunikationsarchitektur sowie Infrastruktur umfasst. Die Teilmodelle Strategie und Aufbauorganisation werden im Rahmen der Arbeit durch die Vorgabe des Anwendungsfalls Technischer Vertrieb als gegeben vorausgesetzt. Die Prozessarchitektur umfasst eine Portalprozesslandkarte, die die im Portal abzubildenden kundennahen Prozesse darstellt. Die Anwendungsarchitektur beschreibt den Aufbau des Portals. Hierfür wird ein portalspezifisches 3-Schicht-Modell mit den Schichten Portalanwendungskomponenten, Portalsystem¬komponenten und Betriebliche Informationskomponenten abgeleitet. Es unterstützt Software¬komponenten im Sinne eines Komponentenmodells und eigenständige Systeme, die wiederum selbst nach beliebigen Schichtenmodellen aufgebaut sein können. Die Datenarchitektur stellt die Stamm- und Bewegungsdaten, die während der Laufzeit der Komponenten verwendet werden, in einer statischen Sicht in acht Grunddatenmodellen dar. Im Rahmen der Infrastrukturarchitektur werden die für den Betrieb des Portals notwendigen Funktionen beschrieben. Hierzu gehören insbesondere die Suche, das Authentifizierungs- und Rollenmodell, Single Sign On und das Personalisierungs- und Individualisierungsmodell. Enthalten ist ein Modell für die Abbildung der abstrakten Komponenten auf reale Systeme. Für die Kommunikationsarchitektur werden ein Schnittstellen- und Datenformatmodell entwickelt. Die Integration der einzelnen Komponenten wird mittels speziell auf die Anwendung in Portalen abgestimmten Integrationsmustern beschrieben. Diese Teilsicht des Modells beinhaltet eine Beschreibung von Adaptions- und Transformationsmethoden für Daten. Den Abschluss des Architekturmodells bildet eine in UML beschriebene Methodik für die Anwendung des Modells. Die Arbeit beinhaltet drei Einsatzfälle des Architekturmodells. Die abschließende Bewertung des praktischen Einsatzes zeigt, dass das Architekturmodell für Portale im Technischen Vertrieb den gestellten Anforderungen gerecht wird und einen geeigneten Ansatz für ein Architekturmodell darstellt.Item Open Access Development of a multimodal, universal human-machine-interface for hypovigilance-management-systems(2007) Hagenmeyer, Lorenz; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h.)The development and evaluation of a universal, multimodal HMI for Hypovigilance-Management-Systems (HVMSs) is described. In principles, Hypovigilance-Management- Systems measure the state of vigilance of the respective user and take according measures if a critical state of hypovigilance with respect to the work task of the user is reached, i.e., warn the user on different levels of urgency and might try to keep the user awake for a short period. Hypovigilance is a key cause for severe accidents in various application scenarios, among them the transportation sector and the shift working industry. Clearly, countermeasures are to be considered. Primary measures, such as the proper design of shift cycles, intend to prevent the creation of hypovigilance itself. Where this is not possible, technical countermeasures, so called HVMSs can support the user and increase safety. The main influencing factors for hypovigilance were discussed and it was concluded that HVMSs should cause the user to stop his/her dangerous work task and go to sleep or, at least, take a power nap. A requirements analysis with respect to HVMS has been conducted. It was concluded that a universal HVMS needs to be mobile, should have predictive warning capabilities and aim for a high compliance of the user with the system. Then, general requirements for the interaction strategy, i.e., the warning strategy, as well as its implication in physical HMI-elements were deduced. Basic design guidelines were summarized on the basis of the current psychological and human factors literature. In the same way, usability and personalization issues were discussed and the benefit of designing a most universal system was pointed out. On the basis of the requirements for a HVMS, 18 existing HVMS were investigated. It was concluded that none of these systems fulfils the requirements both for the warning strategy and the HMI-elements. However, it was claimed that it is principally possible to generate a HVMS setup that fulfils all of the requirements. Furthermore, it was claimed that, by fulfilling these requirements, this system would effective in terms of the reduction of errors and the enhancement of performance in real working tasks. Consequently, the development of such a system was pursued and a new hybrid, multi-tiered-development approach was followed. A detailed warning strategy resulted which features three warning modes, a normal mode in which the actual vigilance state is displayed, a cautionary mode in which the user is warned early before dangerous vigilance degradations occur, and an imminent mode in which the user is intensively warned that a very dangerous vigilance level has been reached. The latter mode is augmented by a vigilance maintenance mode. In the same way, according HMI-elements were developed. The center of the physical HMI-setup is represented by a watch-like device. The border ring of the “clock-face” is used as a status indicator; it is lighted green, yellow or red, according to the detected user state. The center of the “clock-face” flashes white in case of an imminent alarm and acts as a push-button for the user feedback at the same time. In addition, a vibration device was developed to present haptic stimuli. Finally, a specific headphone was chosen to display audio signals. By the way of methodological construction, the developed HVMS inherently fulfils the requirements defined above, proving that it is indeed possible to construct a system which fulfills these requirements. Usability testing showed that the system, overall, was well designed. The HVMS constructed was tested in a practical experiment for effectiveness. An industrial work task was analyzed and mapped to a practical laboratory task in order to control most influencing factors. A homogeneous sample was chosen and randomly divided into three groups, a control group with no intervention, a treatment group using the system developed and a positive control group using a system with random output. The experiments included a training session, a baseline measurement in the evening, and, after a night of sleep deprivation, the actual data measurement in the morning. It could be shown that the dependent variables were chosen meaningfully, and that the experimental design was well done, resulting in a valid test set-up. By the results, an increase in safety by HVMSs was assumed to be reached twofold: On the one hand, the system could help the user to learn to better judge his/her own level of sleepiness by getting objective vigilance feedback. On the other hand, if the user complies with the system (which is very likely by the above results), and stops his/her dangerous work task such as working on a dangerous machine or driving a car, obviously, the risk of an accident would be reduced.Item Open Access Ein flexibles Greifsystem für Roboterassistenten im Haushalt(2007) Wegener, Kai; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. mult.)Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Lösungsansätze für flexible und niedrig komplexe Greifsysteme zu schaffen, die es Roboterassistenten ermöglichen, mit ihrer Umwelt zu interagieren und flexibel auf sich ändernde Handhabungssituationen zu reagieren. Hierzu wurde der Finray-Effekt, ein bionisches Prinzip für selbstadaptive Systeme, theoretisch untersucht und für den Einsatz als Fingerkinematik in flexiblen Greifsystemen nutzbar gemacht. Ausgehend vom Stand der Technik wurden typische Einsatzszenarien für Roboterassistenten im Haushalt analysiert. Auf Basis von Lösungsansätzen für die einzelnen Teilsysteme wurden Gesamtkonzepten entwickelt. Ein Konzept mit drei Fingern, die sich zu drei unterschiedlichen Grifftypen konfigurieren können wurde mit dem oben beschriebenen Finray-Effekt kombiniert und weiter detailliert. Im Fokus stand hierbei die grundlegende Untersuchung des Finray-Effektes hinsichtlich seiner greiftechnischen Fähigkeiten. Hierfür wurde der Finray-Effekt in Form einer selbstadaptiven diskreten Kette aus Fingergliedern weiter vereinfacht. Auf Basis dieser Vereinfachung wurde die Kinematik geometrisch und hinsichtlich der resultierenden Kräfte in allgemeiner Form für n-gliedrige Kinematiken modelliert. Um das Verhalten bzgl. unterschiedlicher Objektgeometrien zu untersuchen, wurden umfangreiche Bewegungssimulationen durchgeführt. Auf Basis dieser grundlegenden Untersuchung wurde ein Verfahren entwickelt, welches ausgehend von einem Objektmodell vorhersagen über den Gleichgewichtszustand der Fingerkinematik zulässt. Um die Praxistauglichkeit der Entwicklungen zu bestätigen, wurden zwei Gesamtsystemvarianten aufgebaut und hinsichtlich ihrer Greifmöglichkeiten im Umgang mit geometrievarianten Objekten untersucht. Beide Hände überzeugen durch ihre hohe Flexibilität gegenüber sich ändernden Objektgeometrien. Die IPA-Hand II ist aufgrund der integrierten selbstadaptiven Fingerkinematik in der Lage, ein enormes Objektspektrum abzudecken. Die niedrige Komplexität hinsichtlich des mechanischen Aufbaus und des Planungsaufwandes prädestinieren diese Art von Händen für Roboterassistenten im Haushaltsbereich.Item Open Access Hochgeschwindigkeitsverzinkung (HGV) geometrisch komplexer Bauteile(2007) Janisch, Christoph; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c.)Um die Qualität von Beschichtung zu steigern und die Fertigungskosten durch den Wegfall nicht wertschöpfender Prozessschritte zu senken, strebt man eine Integration der Oberflächenprozesse in die Fertigungslinie an. Dieses Konzept wird als FIO - Technik (Fertigungsintegrierte Oberflächentechnik) bezeichnet. Dafür sind schnelle Prozesse erforderlich, die an die Taktzeiten der vor- und nachgelagerten Prozesse anpassen sind. Heutzutage werden jedoch bei galvanischen Prozessen Badzeiten von bis zu einer Stunde benötigt. Daher müssen die einzelnen Oberflächenprozesse um ein vielfaches beschleunigt werden. In dieser Doktorarbeit wurden an Hand ausgewählter Zinkelektrolyte die grundlegenden Einflüsse und Zusammenhänge für die Hochgeschwindigkeitsabscheidung ermittelt. Dazu wurden in verschiedenen Beschichtungszellen der Einfluss der einzelnen Elektrolytparameter (Zink-, Leitsalz-, Säurekonzentration, Temperatur und pH-Wert) sowie der Strömung auf das Beschichtungsergebnis untersucht. Die so gewonnen Erkenntnisse wurden auf reale Bauteile übertragen. Dazu wurden der Bremssattel und das Common Rail als charakteristisches Beispiel ausgewählt, da bei diesen Bauteilen eine Integration der Oberflächenprozesse in die Fertigungslinie erstrebenswert ist. Mit Hilfe der numerischen Simulation von Potentialfeldern und der Stromdichteverteilung (ElSy-2D und PlatingMaster) am Bauteil sowie der Berechnung der hydrodynamischen Bedingungen (Fluent) konnte eine auf das Bauteil abgestimmte Auslegung der Versuchsreaktoren durchgeführt werden. So war es möglich die Beschichtungszeit für den Bremssattel als auch für das Common Rail um mehr als das Achtfache gegenüber dem konventionellen Prozess zu reduzieren. Die hier erarbeiteten Methoden lassen sich auch auf andere komplexe Bauteile übertragen. Die Anwendbarkeit dieser Methoden beschränkt sich dabei nicht nur auf die schnelle Verzinkung. Diese können auch bei der raschen Abscheidung anderer Metalle eingesetzt werden. Die Auswahl und die Optimierung eines geeigneten Beschichtungsverfahrens ist in vielen Fällen zeitaufwändig. Um für Bauteile beliebiger Geometrie möglichst rasch das richtige Beschichtungsverfahren zu finden, wurde eine so genannte Entscheidungsmatrix entwickelt. Dieser neuartige Ansatz zeigt eine Möglichkeit auf, wie man durch strukturiertes und systematisches Vorgehen ein den Anforderungen entsprechendes Verfahren schnellstmöglich findet. Wichtige Werkzeuge für die Entscheidungsmatrix sind die Elektrolytcharakterisierung und die numerische Simulation der Potentialfelder sowie der Strömungsbedingungen.Item Open Access Ein integrierter Ansatz zur wissensbasierten Informationsrecherche(2006) Kunz, Christoph Daniel; Bullinger, Hans-Jörg (Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. e. h. Dr. h. c. mult.)Dokumente im Internet als auch in betrieblichen Kontexten (Intranet, Portal, Wissensdatenbank) liegen selten in strukturierter Form vor und besitzen fast keine Metainformationen bezüglich ihres Inhalts. Schon die schiere Menge, aber auch das Nichtvorhandensein einer einheitlichen Zugangsstruktur erschwert sowohl deren menschliche als auch deren maschinelle Verarbeitung und Wahrnehmung, im Besonderen das Entdecken relevanter Information, deren Zusammenhang und deren Synthese zu einem umfassenden Gesamtbild. Gerade in Unternehmen des Wirtschaftssystems wird es inzwischen als unabdingbar angesehen, durch einen schnellen und reibungslosen Informationszugriff eine Erhöhung organisationaler Lern- und Wandlungsfähigkeit zu fördern, um dadurch auf eine immer turbulenter werdende Umwelt reagieren zu können. Um dieses zu erreichen, werden Instrumente wie Intranets oder Wissensdatenbanken im Rahmen von Expertengemeinschaften eingesetzt, um vorhandenes (bereits kodifiziertes) Wissen zu konservieren und zugänglich zu machen. Dabei sind effiziente und nutzerfreundliche Zugriffs- und Recherchemechanismen von besonderer Bedeutung, um eine schnelle Lokalisierung von gerade wichtiger Information zu ermöglichen. Auf Grundlage dieser Ausgangssituation wird in der vorliegenden Arbeit ein nutzerorientierter und ganzheitlicher Ansatz beschrieben und evaluiert, welcher eine semantische Erschließ- und Recherchierbarkeit von großen und vernetzten Informationsräumen unter Einbeziehung der menschlichen Nutzung und Interpretation ermöglicht. Unter dem Begriff Informationsraum werden außer Dokumentkollektionen auch sonstige Ressourcen zusammengefasst, deren Inhalt von Interesse ist (Dienste, Produktdaten, etc.). Den Anwendungskontext stellen Intranets und komplexe Portalseiten, sowie spezialisierte Dokumentkollektionen dar, welche von Expertengruppen zur Dokumentation gemeinsamer Erfahrungen erstellt werden. In diesen Anwendungsgebieten ist ein effektiver und nutzerfreundlicher Informationszugriff essentiell. Der Ansatz verbindet eine herkömmliche stichwortbasierte Volltextsuche mit einer semantischen Suche auf Grundlage einer lernenden Themenontologie, welche einen Informationsraum abstrahiert und verdichtet. Ausgangspunkt ist dabei die Annahme, dass in Situationen der Informationssuche ein Kommunikationsprozess zwischen dem menschlichen Nutzer und dem benutzen Werkzeug statt findet. Neue ontologische Begriffe werden dabei durch Beobachtung der in diesem Kommunikationsprozess entstandenen Artefakte erzeugt, wie explizierte Präferenzen und persönliche Klassifikationssysteme, die sich in Lesezeichen zur Merkhilfe manifestieren. Eine Ontologie als Modellierungsformalismus ermöglicht zudem die einfache Verknüpfungsmöglichkeiten dieser mit nicht textuellen, strukturierten Informationsquellen (z.B. Datenbankschemata). Diese können dadurch parallel mit stichwortbasierten Suchanfragen ausgewertet und gemeinsam als Antworten dargestellt werden. Die verschiedenen damit geschaffenen Arten des Informationszugriffs erfolgen über eine einheitliche und bedarfsgerechte Nutzerschnittstelle. Deren Hauptmerkmal ist die Visualisierung der Ontologie als Abstraktion und Verdichtung der semantischen Struktur des suchbaren Informationsraums. Die dabei eingesetzte Technik beruht auf der hochinteraktiven Darstellung einer Adjazenzmatrix des Ontologiegraphen. Diese Strukturvisualisierung ist mit einer Präsentation von Suchergebnissen zu einem wählbaren Thema eng gekoppelt. Zusätzlich sind damit stichwortbasierte und semantische Abfragemöglichkeiten verbunden. Semantische Suchanfragen können innerhalb der Nutzerschnittstelle unter Verwendung der dargestellten Ontologie visuell konstruiert werden, womit die Erlernung einer logischen Abfragesprache (z.B. F-Logik ) entfällt. Damit werden drei Arten von Informationszugängen geschaffen: Auf Strukturebene kann navigatorisch durch Verbreiterung und Einengung eines Themas, sowie der Verfolgung von bedeutungsvollen Querbeziehungen gestöbert und unmittelbar die zugehörigen Inhalte eingesehen und recherchiert werden. Eine Volltextsuche ermöglicht eine ungenaue Suche auf Basis von Stichwörtern, während die semantische Suche eine präzise Lokalisierung von gewünschter Information ermöglicht. Mit Hilfe dieser Mechanismen soll auch das Verständnis des eigenen Informationsbedarfs der Nutzer gefördert werden, welcher das Ziel einer Recherche bestimmt. Eine umfangreiche Evaluation des Ansatzes zeigt Leistungsvorteile gegenüber der herkömmlichen Volltextsuche und belegt dessen Nützlichkeit in den Anwendungsbereichen. Es konnte gezeigt werden, dass die prototypische Umsetzung des Ansatzes gleichermaßen von Experten und durchschnittlichen Nutzern zu bedienen war. Ebenfalls konnte die Machbarkeit der kollaborativen Wissensakquise durch Beobachtung des Ablageverhaltens und die hohe Qualität der daraus entstandenen Wissensbasis nachgewiesen werden. Neben der Güte der dadurch erzeugten neuen Begrifflichkeiten ist die damit erreichte Klassifikationsquote hervor zu heben, welche weit über rein maschinellen Verfahren liegt.Item Open Access Kompetenzorientiertes Management unternehmensübergreifender Innovationsprojekte(2010) Edelmann, Christina; Bullinger, Hans-Jörg (Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. e. h. mult. Dr. h. c. mult.)Von Seiten der Praxis kommt der Kompetenzorientierung in Innovationsprojekten im Rahmen der Produktentwicklung zur Sicherstellung der Innovationsfähigkeit und als Antwort auf markt- und produktorientierte Trends in der Automobil- und Maschinenbaubranche wachsende Bedeutung zu. Die zukünftige Innovationsfähigkeit von Unternehmen wird insbesondere von der erfolgreichen Etablierung neuer kompetenzorientierter Organisationsformen abhängen. Das Potenzial der (kooperativen) Produktentwicklung kann dabei über ein wissensorientiertes Management in Form von kompetenzorientierten Innovationsprojekten erschlossen werden. Die klassischen Projektmanagementmethoden sind auf die Lösung technischer Probleme gerichtet und wenig geeignet, die Komplexität und Dynamik von Innovationsprojekten zu berücksichtigen, bei denen insbesondere auch organisatorische Veränderungen in Gang gesetzt werden. Darum sind gerade in dieser Hinsicht methodische Ergänzungen und Weiterentwicklungen erforderlich. Im Rahmen dieser Problemstellung ist das Ziel der vorliegenden Arbeit daher, geeignete Methoden des wissensorientierten Managements in die Struktur bzw. in den Ablauf unternehmensübergreifender Innovationsprojekte zu integrieren. Das Ziel der Arbeit bestand darin, eine Methode zu entwickeln sowie in der Praxis prototypisch zu erproben, die es ermöglicht, die für die Durchführung eines Innovationsprojekts erforderlichen Kompetenzen zu beschreiben, ihre Verfügbarkeit aufzuzeigen und sie in das Projekt organisatorisch einzubinden. In der Arbeit wird eine kompetenzorientierte Methode als Grundlage für wissensbasiertes Projektmanagement in Innovationsprojekten entwickelt. Diese geht zurück auf die Modelle der Hypertext-Organisation und der Wissensspirale, welche durch neuere Ansätze erweitert werden. Sie werden zu einem Funktionsmodell integriert und mithilfe eines wissensorientierten Modellansatzes erweitert, der die spezifischen Ansprüche an die Kompetenzorientierung in Innovationsprojekten berücksichtigt. Es wird dabei insbesondere die methodische Unterstützung des dynamischen Wissensprozesses ausgearbeitet, bei dem ein Wissensaustausch zwischen den Ebenen des Funktionsmodells stattfindet. Der methodengestützte Umgang mit (Wissen über) Kompetenzen im Rahmen dieses dynamischen Austauschprozesses wird mithilfe eines neuen Modells, dem Competence-Flow, beschrieben. Für die organisatorische Umsetzung der entwickelten Methode wird im Anschluss daran das Konzept des Innovation-Competence-Center (ICC) dargestellt, welches das Management von Kompetenzen in In¬novationsprojekten ermöglicht. Das Konzept des ICC wurde in wesentlichen Teilen im Rahmen von zwei Fallbeispielen umgesetzt und validiert.Item Open Access Konzeption und Einführung von Virtueller Realität als Komponente der Digitalen Fabrik in Industrieunternehmen(2007) Runde, Christoph; Westkämper, Engelbert (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. mult.)Obgleich zahlreiche Autoren seit den achtziger Jahren auf die großen Potenziale von Methoden und Technologien der Virtuellen Realität (VR) verweisen – gerade auch in Anwendungen der Digitalen Fabrik –, ist der umfassende Durchbruch im industriellen Einsatz ausgeblieben. Als Hemmnisse des VR-Einsatzes sind heute eine Anzahl an Gründen bekannt. Vorgehensmodelle zum Aufbau von VR-Systemen gehen heute leider nicht bis in die notwendige Detaillierung. Bei der Konzeption und Auswahl von VR-Systemkomponenten gibt es heute keine umfassenden Modelle, die einen vollständigen Vergleich von Systemkomponenten erlauben. Existente Eigenschaftslisten von VR-Interface-Geräten sind nicht Aufgaben-orientiert, so dass eine Nutzen-basierte Auswahl nicht möglich ist. Wohl existieren VR-Interface-Designrichtlinien und tragfähige Aussagen zum Nutzen von VR, jedoch stehen diese ohne einen systematischen Bezug zur Aufgabe und zur VR-Systemkonzeption. Zur Einführung von VR-Systemen in Industrieunternehmen besteht eine lose Sammlung an Empfehlungen, jedoch ohne ein systematisch-vollständiges Dach. Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, eine vollständige Erfassung der Eigenschaften von VR-Interface-Systemen mittels der Funktionenanalyse vorzunehmen. Der entstehende Funktionenbaum wird zu einem Zielsystem für eine Nutzwertanalyse weiterverarbeitet. Der Bezug von Aufgaben in der Digitalen Fabrik zu VR-Interface-Designrichtlinien wird über neu ermittelte Betrachtungsgegenstände der Aufgaben (Gestalt, menschliches Verhalten, Wissen, ...) und Handlungsklassen (bewerten, gestal-ten, Prozessunterstützung, ...) hergestellt. Die relevanten Gestaltungsrichtlinien für VR-Systeme geben dann das Zielprogramm und innerhalb des Zielsystems die Funktionsgewichtungen vor. Die Bewertung der Funktionserfüllungsgrade erfolgt mit Vergleich objektiv oder auf der Basis recherchierter Nutzennachweise der VR. Die Einführung von VR in Industrieunternehmen wird als Wandlungsprozess begriffen. Das Rahmenwerk des Change Managements wird daher mit den Erkenntnissen der Einführung von VR-Systemen, CAD-Systemen und EDM-/PDM-Systemen ausgefüllt. Zum Nachweis der Anwendbarkeit und dem Ausweis der Möglichkeiten werden mit dem entwickelten Verfahren drei VR-Systeme (Anwendungen: Verbaubarkeitsuntersuchung, Arbeitsplatzvalidierung, Fabrikanordnungsplanung) konzipiert. Einführungsszenarien werden erläutert.Item Open Access Laufzeit-Modellierung objektorientierter interaktiver Prozesse in der Produktion(2008) Schlegel, Thomas; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h.)Moderne Organisationsformen und globale Marktfaktoren im produzierenden Gewerbe stellen neue Herausforderungen an die Flexibilität und Dynamik von Produktionssystemen. Eine statische Automatisierung und Prozessimplementierung kann mit dieser Entwicklung weder strategisch noch operativ Schritt halten. Diese Arbeit stellt daher ein integriertes Konzept für eine Prozessmodellierung vor, das aktuelle Konzepte des objektorientierten Paradigmas wie Ontologien und Vererbung nutzt. Ergänzt man diese um eine Laufzeitkomponente und eine Methodik zur verteilten, dezentralen Anwendung, wird es möglich, Prozesse dynamisch zu modellieren, auszuführen und zu adaptieren. Hierzu werden zunächst existierende Konzepte IT-basierter Produktionssysteme analysiert. Zudem fließen Erkenntnisse aus dem Workflowmanagement und der Prozessmodellierung sowie informationstechnische Methoden der Prozessausführung wie erweiterte Petrinetz-Konzepte mit ein. Die Objektorientierung bietet für Prozesse eine Reihe von Vorteilen, wie konsistente Variantenbildung und -pflege durch Vererbung und individuelle Produktions-/Ablaufverfolgung mit Hilfe von Prozessinstanzen. Um diese Vorteile objektorientierter Konzepte für Prozesse in der Produktion nutzen zu können, müssen jedoch Ablauf- und Objektorientierung zunächst integriert werden. Hierzu wird ein Komponenten-Relationen-Modell entworfen, das beide Aspekte vereint. Während dies für einzelne Komponenten weitgehend mit existierenden Methoden möglich ist, können komplexe, aggregierte Prozesse derzeit nicht von Vererbung, Instanziierung und Typsemantik profitieren. Daher werden die objektorientierten Prozesse gezielt für komplexe Komponenten erweitert, so dass Vererbung und Polymorphie nun auch für komplexe Prozesse eingesetzt werden können. Dabei wird die hierarchische Aggregation und Schnittstellenbildung als modellinhärentes Konzept eingeführt. Mit der Definition und Formalisierung des Meta-Metamodells von OMICRON entsteht so ein objektorientiertes Gesamtkonzept für objektorientierte komplexe Prozesse. Dieses bildet die Grundlage für eine Prozessentwicklung und -ausführung zur Laufzeit. Durch geeignete Kontrollflusskonzepte wie Aktivierung, Tokens und Ereignisbehandlung sowie Ansätze für generative Konzepte kann das Modellsystem um eine Laufzeitkomponente ergänzt werden, die das Modell interpretiert und ausführt. So wird es möglich, Prozesse und deren Varianten objekt- und ablauforientiert zu beschreiben und zur Systemlaufzeit zu adaptieren. Zudem können nun Prozessinstanzen erzeugt, animiert und weitergegeben werden. Um dies auch in verteilten, dezentralen Systemen zu erreichen, wird eine dezentrale, nachrichtenbasierte Infrastruktur geschaffen, die eine verteilte Ausführung des Modells in einem dynamisch veränderlichen Produktionssystem ermöglicht. So können flexible, heterogene Organisationsformen wie Betreibermodelle und virtuelle Unternehmen gemeinsame Prozesse ohne Neukonfiguration und Stillstandszeiten nutzen. Dies wird in den Szenarien erläutert. Zunächst wird hierzu eine beispielhafte Systemkonstellation gezeigt, die existierende Teilsysteme wie MES an die OMICRON-Prozessinfrastruktur anbindet. Eine Übertragung auf die Fertigung der BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH und ein Variantenszenario im OMICRON Modell zeigen die Einsatzmöglichkeiten und Systemgrenzen auf. Die Implementierung und Evaluation zeigen in der Folge die Realisierung ebenso wie Grenzen in der Umsetzbarkeit. So liefert diese grundlegende Arbeit eine von den Basiskonzepten bis zur Anwendungsebene durchkonzipierte Basis für die weitere Forschung und Systementwicklung dezentraler, flexibler Systeme in der modernen Produktion. Sie zeigt zudem weiteren Forschungsbedarf und neue Fragestellungen auf – beispielsweise im dezentralen Scheduling und über semantische Modelle hinausgehende System-Organisationsstrukturen – die durch die vorgestellten Konzepte erst entstehen.Item Open Access Eine Methodik zum dynamischen Life Cycle Controlling von Produktionssystemen(2007) Niemann, Jörg; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. mult.)Produzierende Unternehmen in der Serienfertigung stehen heute im globalen Wettbewerb um potenzielle Kunden und Aufträge. Die verkürzten Marktzyklen der Produkte erfordern dazu im Kern wandlungsfähige Produktionssysteme und methodisch unterstützte Planungssysteme, mit denen die dynamischen Änderungen der Auftragsstrukturen produktions- und kostentechnisch beherrscht werden können. Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war es daher, eine Methodik zur kontinuierlichen Kostenoptimierung von Produktionssystemen in Abhängigkeit der geplanten Ausbringungsmenge im Bereich der Serienfertigung bereitzustellen. Dazu wurde ein Regler entwickelt, mit dem der kostenoptimale Betriebspunkt über ein regelkreisbasiertes Controllingmodell eingestellt werden kann. Durch das Modell wird der Nutzer befähigt, potentielle Verbesserungsmaßnahmen zu identifizieren und hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit vorab zu bewerten. Dazu wird die aktuelle Systemkonfiguration mit den eingesetzten Ressourcen und Wirkzusammenhängen in einer simulationsbasierten Planungsumgebung erfasst und abgebildet. Die erforderlichen Daten werden über die verschiedenen Systeme aus der betrieblichen Datenerfassung in das Planungssystem eingespielt. Im Unterschied zu den bislang bekannten Steuerungsansätzen steht jedoch nicht die Einplanung der Aufträge für ein gegebenes System im Vordergrund. Gegenstand des Reglermodells ist vielmehr die optimale Konfiguration eines Produktionssystems in Abhängigkeit der vorliegenden Auftragsbelastung für einen Planungszeitraum. Damit wird die strukturelle Gestaltung des Produktionssystems selbst Inhalt der Optimierung. Die entwickelte Methodik unterstützt hierbei die gezielte und kontinuierliche Forcierung von Lernprozessen durch die Anwendung von Simulationswerkzeugen. Dies ermöglicht es, alternative Produktionsszenarien schneller zu evaluieren und durch die virtuelle Implementierung von Maßnahmen schon vorab aus der „Zukunft“ zu lernen.Item Open Access Modell einer wandlungsfähigen Organisation produzierender Unternehmen(2006) Köbler, Jürgen; Westkämper, Engelbert (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. mult.)Die Dynamik des globalen Strukturwandels erfordert eine hohe interne Wandlungsfähigkeit der Unternehmen. Es muss offensiv und permanent durch Produkt- und Prozessinnovationen eine dauerhafte Innovationsfähigkeit erreicht werden. Hierdurch ist ein neues Organisationsmodell erforderlich, welches die in der heutigen Komplexitätsfalle sitzenden Organisationsstrukturen, auflöst. Von den Einwirkungen in ein Unternehmen, bezogen auf Produkt- und Prozessinnovationen, resultieren vier Kernprozesse, die in einem Unternehmen installiert werden. Anschließend werden diese Prozesse in einzelne generische Phasenschritte unterteilt. Für die Einbettung der Kernprozesse wird der Produkt-Technologie-Raum (P-T-Raum) konfiguriert. Der P-T- Raum ist ein Modell das in Ebenen aufgeteilt, und nimmt in jeder Ebene einen Phasenschritt der Kernprozesse auf. Die Ebenenaufteilung ist als ein Prozess von der Analyse bis zur operativen Wertschöpfungsebene konzipiert. Aufgrund der Struktur des P-T-Raums ergibt sich ein Prozessmodell von der Einwirkung in das Unternehmen bis zur Umsetzung, also ein vom Kunden und wieder zum Kunden geführter Prozess. Mit diesem Grundmodell können die Innovationsprozesse systematisiert, strukturiert und modular aufgebaut werden. Eine aufgestellte Kombinationsmatrix zwischen Produkt und Prozess generiert die sinnvollen auftretenden Prozesse und verdichtet diese zu vier generischen Innovationsprozessen. Durch den Einsatz von Prozesseignern können die Prozesse überwacht, weiterentwickelt, verfeinert und systematisch angewendet werden. Der Inhalt und die Abläufe der Prozesse werden in Prozessbücher festgehalten und beschrieben. Für die Leistungsprozesse erfolgt eine Einbindung in eine neue Organisations- und Managementstruktur. Hierbei wird der Ansatz über die Herausbildung der auf Kompetenzzellen basierenden Netzwerkorganisation verwendet. So werden Kompetenzzellen und Kompetenzplattformen definiert und konfiguriert. Diese Plattformen besitzen eine hohe Eigenständigkeit und Selbstverantwortung. Die Generierung der Wertschöpfungsprozesse erfolgt über temporär gebildete mehrdimensionale Kompetenznetzwerke. Nach Beendigung der Innovationsprozesse lösen sich diese wieder auf. Das Modell der wandlungsfähigen Organisation adaptiert sich aus den Kompetenzplattformen, Prozess- und Führungsmodulen zu einer Netzwerkorganisation. Der netzwerkartige Aufbau der Organisation führt zu einer hohen Wandlungsfähigkeit. Von außen einwirkende Veränderungen werden durch eine hohe innere Wandlungsfähigkeit und generierten Hochleistungsprozessen begegnet. Das dargestellte Fallbeispiel zeigt die Anwendbarkeit des Modells für einen produzierenden Serienfertiger mit den heutigen typischen Problemkonstellationen.Item Open Access Optisches 3D-Messverfahren für die Navigation in der roboterassistierten Minimal Invasiven Chirurgie(2005) Stallkamp, Jan; Westkämper, Engelbert (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. E. h. Dr.-Ing. E. h. Dr. h.c. mult.)In der Minimal Invasiven Chirurgie (MIC) lassen sich bis heute viele Eingriffe mit hohen Präzisionsanforderungen nicht manuell durchführen. Zur Unterstützung des Chirurgen wird daher seit einigen Jahren der Einsatz von Robotern untersucht. Bisher ist die Programmierung und Überwachung des Roboters speziell für Operationen im Weichgewebe nicht möglich. Einer der wesentlichen Gründe hierfür ist das Fehlen geeigneter Navigationsdaten aus dem sich ständig verändernden Operationsfeld. Diese Dissertation befasst sich mit der Entwicklung eines alternativen Messverfahrens und der Untersuchung der Integrierbarkeit des Verfahrens in die Abläufe der roboterassistierten MIC. Für die Navigation werden heute vorwiegend Daten vom Computertomographen (CT) oder Magnetresonanztomographen (MRT) verwendet, in die die Bahnplanungsdaten vom Chirurgen eingetragen werden. Die CT- oder MRT- Aufnahmen werden hierfür in der Regel vor Beginn des Eingriffs erstellt. Aktuelle Veränderungen der geometrischen Gewebestrukturen, z. B. durch Pulsbewegungen, Schwerkraft oder chirurgische Maßnahmen, können deshalb nicht mehr für die Bahnplanung berücksichtigt werden. Daher lassen sich heute roboterassistierte Operationen speziell in elastischen und empfindlichen Gewebe oder bei sich bewegenden Organen in der Regel nicht durchführen. In dieser Arbeit wird ein alternativer Ablauf bei der Planung und Durchführung des Robotereinsatzes entworfen, der eine kontinuierliche Erfassung der Operationsumgebung voraussetzt. Für die Datenakquisition wird ein neuartiges Messverfahren auf Basis der Laser-Triangulation entwickelt und untersucht, das eine räumliche Vermessung der Oberflächen vor der Instrumentenspitze auch unter den Störeinflüssen des Operationsfeldes ermöglicht. Das Konzept für ein Instrument mit integriertem Sensor für den Einsatz in der MIC wird als Funktionsmuster umgesetzt, um die Einflüsse der Miniaturisierung des Sensors auf das Messverfahren zu untersuchen. Schließlich wird mit dem Entwurf einer Benutzerschnittstelle gezeigt, dass nach einer Registrierung der Messdaten mit dem Videoendoskopbild ein durchgängiger Navigationsvorgang durchführbar ist.Item Open Access Qualitätscontrolling zur Effizienzsteigerung komplexer Produktionssysteme unter Integration von Anforderungen bei Chargenfertigung(2007) Dietrich, Jochen; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h.)Die gezielte Steigerung der Effizienz stellt für Fertigungsbetriebe, die Produktionssysteme mit hoher Komplexität in Bezug auf ihren Technologieeinsatz und ihre unternehmerische Organisationsstruktur betreiben, eine schwierige Aufgabe dar. Vor diesem Hintergrund liegt die Zielsetzung der Arbeit darin, ein allgemeingültiges kunden- und prozessorientiertes Qualitätscontrollinginstrumentarium im Rahmen eines integrativen Ansatzes zu erarbeiten, das auch den spezifischen Anforderungen von Produktionsbetrieben mit Chargenfertigung Rechnung trägt. Die wissenschaftliche Konzeption und Ausführung des Qualitätscontrollinginstrumentariums erfolgt in hierarchischer Form über drei Operationalisierungs- bzw. Aggregationsebenen, die damit die Hauptbausteine des Ansatzes zur Bewertung, Planung und Steuerung der Unternehmenseffizienz bei komplexen Produktionssystemen unter Integration von Anforderungen aus Chargenfertigung charakterisieren. Diese Hauptbausteine des Ansatzes werden inhaltlich ergänzt durch die Erarbeitung eines Vorgehensmodells, das auf dem kybernetischen Wirkprinzip basiert und innerhalb dessen die methodische Auswahl einer geeigneten betrieblichen Gestaltungsstrategie zur Effizienzsteigerung über technische oder organisatorische Maßnahmen entsprechend der Qualitätsfähigkeit von Produkten und Prozessen des Unternehmens erfolgt. Zur Operationalisierung der betriebsexternen Erfolgsindikatoren wird im ersten Hauptbaustein eine neu entwickelte Kennzahlensystematik für die Bewertung der kundenspezifischen Unternehmensleistung ausgeführt. Die Aufgabe dieser Kennzahlensystematik, die durch eine exponentielle Verlaufscharakteristik gekennzeichnet ist, besteht darin, die kundenbezogenen Qualitätstreiber in Form von Beurteilungsgrößen mit Unterkriterien bzw. Beiwerten abzubilden. Der zweite Hauptbaustein führt die Operationalisierung der internen Prozessergebnisse durch eine sowohl nichtmonetäre als auch monetäre Bewertung aus. Zur Bewertung der betrieblichen Effizienz wird die Struktur der komplexen Produktionssysteme über die Konzeption von Referenzprozessmodulen in Untereinheiten zweckmäßig zergliedert und modellhaft über produkt- und prozessspezifische Kombinationen beschrieben. Ferner werden im Hinblick auf die Erzielung von Wertschöpfung bzw. das Entstehen von Wertverlusten innerhalb der Referenzprozessmodule fünf verschiedenartige Ausprägungsformen methodisch unterschieden und mit wirtschaftlichen Kriterien monetär bewertet. Nach der Operationalisierung und Beurteilung der unternehmensexternen und -internen Erfolgsindikatoren charakterisiert sich der dritte Hauptbaustein des Ansatzes durch die Aggregation der Bewertungsergebnisse innerhalb der ganzheitlichen Qualitätsbilanz. Diese befähigt den Produktionsbetrieb zur zusammenfassenden nichtmonetären und monetären Bewertung seiner Leistungsfähigkeit sowie zur zielgerichteten Ableitung von Maßnahmen zur Optimierung der Unternehmenseffizienz im Rahmen des Qualitätscontrollings. Die Verifizierung der Praxistauglichkeit und der Wirksamkeit des entwickelten Qualitätscontrollinginstrumentariums erfolgt über mehrere Anwendungsbeispiele bei Produktionsbetrieben, die eine erzielte Erhöhung der Effizienz belegen. Ferner wird nachgewiesen, dass durch den Einsatz des konzipierten Qualitätscontrollinginstrumentariums prozessspezifische Risikopotenziale hinsichtlich wirtschaftlicher und technischer Kriterien bewertet und reduziert werden können.Item Open Access Ein Richdata-Konzept für Virtuelle Realität dargestellt am Beispiel der Fahrzeugkonfiguration(2011) Ni, Cheng; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h.)Die Integration ist einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren für den VR-Einsatz im industriellen Entwicklungs- und Produktionsprozess. Ausgereifte integrierte VR-Lösungen benötigen vielfältige Informationsformen, um neben der visuellen Szene auch die Beschreibung, Logik, Überwachung und Kontrollierbarkeit des zu integrierenden Prozesses in der VR-Anwendung darzustellen. In VR wurden sie allerdings bisher nicht in der gleichen Intensität wie die Erzeugung, Verarbeitung und Anzeige von Geometriedaten unterstützt bzw. erforscht, da die VR-Technologie von Anfang an gemeinsam mit der Darstellung von 3D-Modellen entwickelt wurde. Zu Beginn der Arbeit wurde der Schwerpunkt darauf gelegt, die technische Realisierbarkeit vielfältiger Repräsentationsformen in VR-Systemen aufzuzeigen und deren Benutzbarkeit zu verbessern. Nach Recherchen zum neuesten Stand der Technik und anschließender Analyse der technischen Möglichkeiten wurde festgestellt, dass die meisten Repräsentationsformen schon in früheren Projekten einzeln untersucht bzw. realisiert wurden. Dass sie trotzdem nicht verbreitet eingesetzt werden, liegt hauptsächlich daran, dass die Entwickler, wer eine immersive Benutzungsoberfläche für spezielle Anwendungen auf Basis einer VR-Plattform konzipieren sollen, noch zu sehr den Grundformen verhaftet. Ausgehend von dieser Bestandsaufnahme wurde der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit darauf gelegt, eine softwaretechnische Infrastruktur mit dem Name Richdata(RD)-Konzept zu entwickeln. Das RD-Konzept hat drei zentrale Aspekte: • Datenkonzept • Leitfaden zur Vorgehensweise • Verbindung mit VR-externen Quellen. Das RD-Konzept legt besonderen Wert auf nachhaltige Weiterentwicklung und Wiederverwendung. Auf Datenebene ist das Konzept offen für die Ergänzung um weitere Informationsformen. Die Umsetzung des RD-Konzepts erfolgt sowohl auf Plattform- als auch auf Anwendungsebene. Im Rahmen der Ausarbeitung wird das Konzept auf der Virtual Decision Plattform (VDP) umgesetzt und anschließend als Anwendung ein Fahrzeugkonfigurator für das EU Projekt CATER entwickelt. Mit der erfolgreichen Umsetzung des RD-Konzepts auf der Ziel-Plattform und der Entwicklung der Anwendung wurde verifiziert, dass das RD-Konzept effektiv für die Erstellung integrierter VR-Anwendungen einsetzbar ist. Die Evaluierung des RD-Konzepts fand während und nach der Entwicklung der Anwendung für die Fahrzeugkonfiguration statt. Diese Anwendung wurde durch einen iterativen Prozess entworfen und implementiert. Bereits in der Anfangsphase wurde geprüft, ob sich die Anforderungen des konkreten Anwendungsfalls mit dem Ziel der Verifizierung des RD-Konzepts vereinbaren lassen. Nach jedem Entwicklungszyklus wurde die Vollständigkeit der Integration und der Nutzwert des Einsatzes von Richdata geprüft. In der Schlussphase wurde eine Benutzerstudie unter Beteiligung von drei Unternehmen der Automobilindustrie durchgeführt. Insgesamt haben neun Probanden von Daimler, Fiat und Volvo (Truck) an der Studie teilgenommen. Der VR-Konfigurator wurde durch Probandenbefragung hinsichtlich Effektivität und Effizienz mit konventionellen 2D-GUI verglichen. Der VR-Konfigurator konnte sich dabei bewähren. Insbesondere ist das positive Ergebnis hinsichtlich der Arbeitseffizienz von Bedeutung, da bisherige Benutzerstudien in ihren Probandentests eine deutliche Präferenz für 2D-GUI beobachtet hatten. Die Hypothese, dass auch in der VR eine effiziente Arbeit möglich ist, wenn die Benutzungsoberfläche exakt nach den besonderen Anforderungen der immersiven Anwendung konzipiert und implementiert wurde, kann zumindest für die implementierte Anwendung des Fahrzeugkonfigurators bestätigt werden.Item Open Access Verfahren zum emulationsgestützten MES-Engineering für die Photovoltaikindustrie(2011) Meier, Matthias; Verl, Alexander (Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.)Die Umwandlung von nahezu unbegrenzt verfügbarer Sonnenenergie in elektrische Energie gilt als ein vielversprechender Ansatz, um den wachsenden Energiebedarf weltweit, unabhängig von konventionellen Energieträgern, auch in Zukunft zu sichern. Zwischenzeitlich sieht sich die Photovoltaikindustrie (PV-Industrie) allerdings größeren wirtschaftlichen und technischen Herausforderungen gegenübergestellt. Dazu gehören ein wachsender Kostendruck und die Notwendigkeit zur Verbesserung der Produkte bzw. der Produktqualität. Den Herausforderungen sucht die PV-Industrie auf mehreren Ebenen zu begegnen. Eine dieser Ebenen ist die der Produktionssysteme, die entlang der Lieferkette der Branche zum Einsatz kommen. Bereits ab einer frühen Phase des Anlaufs bietet der zielgerichtete Einsatz produktionsnaher IT-Lösungen Ansatzpunkte zur Unterstützung dieser Optimierungsbemühungen. Manufacturing Execution Systems (MESs) stellen eine wichtige Klasse produktionsnaher IT-Systeme dar, die vorhandenes Optimierungspotential nutzbar machen. Dabei müssen die Risiken, die mit der Einführung und dem Einsatz solcher IT-Lösungen einhergehen, beherrscht werden. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Verfahrens, das im Kontext der PV-Industrie einen Beitrag dazu leistet, angemessene MES-Lösungen frühzeitiger im Fabriklebenszyklus verfügbar und die mit dem MES-Engineering verbundenen Risiken besser beherrschbar zu machen. Es soll damit der PV-Industrie den Zugang zu und die Akzeptanz von MES-Lösungen erleichtern, die die Verfolgung der Optimierungsziele der Branche unterstützen. Im Anschluss an die Definition zentraler Begrifflichkeiten und die Betrachtung des Produktionsumfelds bzw. der Produktions-IT-Landschaft der PV-Industrie werden die Aufgabenstellungen des MES-Engineering-Prozesses im Kontext des Fabriklebenszyklus der PV-Industrie analysiert. Aus der Analyse wird das Konzept des emulationsgestützten MES-Engineering entwickelt, das sich mehrfach die virtuelle Inbetriebnahme der MES-Lösung zunutze macht und den Prozess der Modellierung der virtuellen Produktionsumgebung konsequent in den MES-Engineering-Prozess integriert. Dazu wird einerseits eine hoch skalierbare Emulationsplattform entwickelt und prototypisch implementiert, in der virtuelle Fabriken modelliert und ausgeführt werden können, die Produktionsanlagen aus Sicht des MES mit ihrer realen IT-Schnittstelle abbilden. Andererseits werden Mechanismen zur nahtlosen Integration des Werkzeugs der Emulationsplattform in die Prozesse des MES-Engineering geliefert und exemplarisch für ein iteratives, inkrementelles Vorgehen beschrieben. Der Einsatz des Verfahrens und der Werkzeuge wird im Kontext zweier realer MES-Engineering Projekte evaluiert. In beiden Fällen wurden die mit dem Einsatz des emulationsgestützten MES-Engineering verfolgen Optimierungsziele erreicht.Item Open Access Ein Verfahren zur Bewertung technischer Risiken in der Phase der Entwicklung komplexer Serienprodukte(2006) Wißler, Frank Eugen; Westkämper, Engelbert (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. mult.)Zur regelmäßigen Bewertung der technischen Risiken bei der Produktentwicklung durch interdisziplinäre und örtlich verteilte Projektteams wurde ein Verfahren entwickelt, das der hohen Komplexität und Dynamik von Entwicklungsprojekten sowie den notwendigen Iterationsschleifen der Produktentwicklung Rechnung trägt. Basierend auf den Bewertungsergebnissen wird eine gezielte Risikokommunikation als Voraussetzung für effiziente und effektive Entscheidungsprozesse ermöglicht. In der Literatur werden für das Management von technischen Risiken viele Ansätze und Methoden aus den Gebieten Qualitäts- und Projektmanagement angeboten. Die bisherigen Ansätze für die Bewertung der technischen Risiken, die Risikokommunikation und die Projektsteuerung sind in dem Umfeld jedoch unzureichend. Die Folgen dieser Unzulänglichkeiten bei Methoden und Hilfsmitteln für das technische Risikomanagement sind in vielen Unternehmen immer wiederkehrende Probleme mit unregelmäßigen, partiellen und späten Risikobewertungen sowie deren Kommunikation. Dadurch ist die projektweite Transparenz aktueller Risiken nur mangelhaft gegeben und eine präventive Projektsteuerung eingeschränkt wirksam. Basierend auf Erkenntnissen der Systemtheorie wurde ein Risikoinformationsmodell entwickelt, das sich an den drei grundlegenden Systemen der Produktentwicklung - Zielsystem, Handlungssystem und Sachsystem - orientiert. Das besondere Kennzeichen des Risikoinformationsmodells liegt in seiner Mehrebenenstruktur, die aus Elementen, Hauptindikatoren, Indikatoren und Kriterien besteht. Das Modell umfasst neben den Bewertungsobjekten und Merkmalen zur Bewertungsergebnisklassifikation auch die Bewertungsergebnisse selbst. Zur Operationalisierung des Risikoinformationsmodells wurden ein Vorgehen und zugehörige Instrumente zur projektspezifischen Modellerstellung erarbeitet. Das entwickelte Risikobewertungsverfahren ermöglicht über Auswertungen und Verdichtungen von Bewertungsergebnissen eine effiziente Kommunikation vorliegender Risiken. Die praktische Anwendbarkeit des Risikobewertungsverfahrens wurde zum einen in der Automobilindustrie bei der Entwicklung eines neuen Bremssystems nachgewiesen, zum anderen wurde das Verfahren auf den Bereich einer parallelen Produkt- und Produktionsentwicklung in der Halbleiterindustrie übertragen. In beiden Anwendungsbeispielen trug das Instrumentarium mit der geschaffenen Transparenz und hohen Informationsgüte maßgeblich zum Projekterfolg bei. Zur Steigerung der Effizienz bei der Risikobewertung und -kommunikation wurde als unterstützendes Werkzeug eine EDV-Lösung zur Indikatorenfestlegung, Indikatorenbewertung, Maßnahmenfestlegung und Berichterstattung konzipiert.Item Open Access Ein Verfahren zur Bewertung von Lieferanten auf der Grundlage von Umweltwirkungen unter Berücksichtigung von Prozesskosten(2005) Beucker, Severin; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing.)Die industrielle Produktion stellt sich für Unternehmen als ein zunehmend arbeitsteiliger Prozess dar, der durch die Vernetzung und Kooperation mit Partnern sowie Internationalisierung und Globalisierung gekennzeichnet ist. Diese Entwicklung wird durch die Verlagerung von Prozessen oder Aktivitäten von Unternehmen auf Zulieferer (Outsourcing) im Inland wie auch zunehmend in das Ausland angetrieben. Neben der Erschließung ausländischer Märkte ist die Reduktion von Fertigungskosten, insbesondere der Lohn- und Lohnnebenkosten, eine maßgebliche Motivation für die Verlagerung von Produktionsschritten. Für Unternehmen ist diese Entwicklung mit einer Zunahme der Beschaffungsvolumina und der Komplexität von Lieferantenbeziehungen verbunden. Durch den Einsatz von Systemlieferanten konnte die Komplexitätszunahme in den letzten Jahren zwar reduziert werden, sie führt für das produzierende Unternehmen jedoch zu neuen Risiken. Dies wird insbesondere am Beispiel von komplexen Investitions- und Konsumgütern deutlich, deren effiziente Fertigung in einem internationalisierten Markt stark von der konstanten Versorgung mit qualitativ hochwertigen und preisstabilen Gütern und Vorprodukten abhängt. Die Folge der geschilderten Auslagerung von Produktionsschritten ist für Unternehmen ein steigender Umsatz neben einem gleichzeitig sinkenden Wertschöpfungsanteil an der Produktion. Die Kosten der Materialbeschaffung machen in diesem Fall einen entscheidenden Prozentsatz des Warenwertes aus. Mit der Materialbeschaffung rücken daher auch die Lieferanten in den Blickwinkel von Optimierungsbemühungen der Unternehmen. Ziel des entwickelten Verfahrens ist, die durch Lieferanten in einem Unternehmen erzeugten Prozesse und deren Auswirkungen in Form von Umweltwirkungen und Prozesskosten erfassbar und bewertbar zu machen und die Ergebnisse als lieferantenbezogene Kennzahlen zusammenfassen. Die Arbeit nimmt zunächst eine Analyse existierender Ansätze zur Bewertung von Lieferanten und Umweltwirkungen durch Unternehmen vor und leitet daraus Defizite der Lieferantenbewertung ab. Aus der Analyse wird deutlich, dass lieferantenbezogene Prozesse ein wichtiges Optimierungspotenzial zur Reduzierung der von Lieferanten ausgehenden Umweltwirkungen und Prozesskosten darstellen, das bisher nicht ausreichend erfasst werden kann. Gründe dafür liegen zum einen in fehlenden Ansätzen zur Identifizierung und strukturierten Erfassung von lieferantenbezogenen Prozessen und zum anderen in der fehlenden praxisgerechten Integration von Ansätzen zur Bewertung von Umweltwirkungen und Prozesskosten. In dem entwickelten Verfahren wird der Ansatz der Stoffstromanalyse für die Erfassung lieferantenbezogener Prozesse genutzt und mit einer vereinfachten Bewertung von Umweltwirkungen durch das MIPS(Materialinput pro Serviceeinheit)-Konzept sowie der Bewertung von Prozesskosten kombiniert. Durch das Verfahren werden lieferantenbezogene Kennzahlen zu Umweltwirkungen und Prozesskosten erzeugt, die in einem Lieferantenvergleichsportfolio miteinander verglichen werden. Aufgrund seiner Ausrichtung auf die Analyse potentieller Auswirkungen von Produktionstätigkeiten auf die ökologische Umwelt kann das Verfahren der objektorientierten Produktionsforschung zugeordnet werden. Durch die Anwendung des Verfahrens in zwei Unternehmen wird gezeigt, dass die schrittweise Vorgehensweise geeignet ist, um lieferantenbezogene Prozesse zu erfassen und sie für eine Bewertung nutzbar zu machen. Die Anwendungen zeigen zudem, dass durch das Verfahren signifikante Potenziale zur Optimierung von Umweltwirkungen und Prozesskosten bei den jeweiligen Lieferanten aufgezeigt werden können. Am Beispiel der zwei Unternehmen wird deutlich, dass die Zusammenfassung der Bewertungsergebnisse in Kennzahlen und der Vergleich von Lieferanten in Portfolien für eine effiziente und praxisgerechte Auswertung sorgen. Die integrierte und parallele Bewertung von lieferantenbezogenen Umweltwirkungen und Prozesskosten sowie die aggregierte Form der Auswertung machen die Ergebnisse anschlussfähig an im Unternehmen bestehende Ansätze der Lieferantenbewertung.Item Open Access Ein Verfahren zur ressourceneffizienzorientierten Produktweiterentwicklung unter Einsatz emergenter Technologien(2011) Pastewski, Nico; Spath, Dieter (Prof. Dr.)Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Verfahrens zur ressourceneffizienzorientierten Produktweiterentwicklung unter Einsatz emergenter Technologien in der Nutzungsphase. Dabei werden vier Teilziele verfolgt: Das Verfahren soll nutzungsphasenbezogene Ressourcenverbrauchspotenziale eines Produktes systematisch identifizieren und analysieren. Für diese sind auf Basis formalisierter ressourceneffizienzbezogener Optimierungsansätze und technologischer Potenzialdarstellungen alternative ressourceneffizienzsteigernde Lösungsprinzipien emergenter Technologien zu ermitteln. Eine ganzheitliche Bewertung soll anschließend den technisch-funktionalen, ökonomischen und ressourceneffizienzbezogenen Nutzen eines Lösungsprinzips in der A-wendung ermitteln. Das Verfahren muss im Rahmen einer Produktweiterentwicklung anwendbar sein und hinsichtlich relevanter Aufgabenstellungen des Technologie- und Innovationsmanagements unterstützen. Ressourceneffizienz wird in dieser Arbeit als marktkonforme Schlüsselstrategie zur Erfüllung von Erfordernissen aus Nachhaltigkeit, Umwelt- und Klimaschutz verstanden. Dabei definiert sie auch Anforderungen an die Nutzung von Energie, Material und Wasser in einem Produkt, welches in dieser Untersuchung als ein komplexes Investitionsgut des Maschinen- und Anlagenbaus verstanden wird. Ziel ist die Vergrößerung des nutzenbringenden Outputs je Ressourceninput durch die Anwendung geeigneter emergenter Technologien. Hieraus sollte ein Mehrwert entstehen, der sich in verbesserten Produkteigenschaften bzw. einer höheren Qualität äußert und zu einem erhöhten Kundenutzen oder im Idealfall einer Eco-Innovation führt. Folglich müssen Unternehmen systematisch an das Konzept der Ressourceneffizienz herangeführt werden, um beispielsweise auch emergente Technologien zur Realisierung von Ressourceneinsparung einsetzen zu können. Denn die unternehmerische Praxis offenbart, dass geeignete Methoden fehlen, die auf Basis vorhandener Schwachstellen eines Produktes alternative technologische Lösungsprinzipien aus dem Bereich der emergenten Technologien mit Ressourceneffizienzpotenzial identifizieren und ganzheitlich bewerten helfen. Dies liegt vor allem an einer geringen Praxistauglichkeit vorhandener Ansätze der Umweltwirkungsbewertung, Technologiebewertung und Produktentwicklung. Mit dem hier entwickelten Verfahren wird ein Ansatz der Produktweiterentwicklung vorgestellt, der Unternehmen bei der Integration von ressourceneffizienzsteigernden technologischen Lösungsprinzipien in ein Produkt unterstützt. So werden die vorhandenen ressourceneffizienzbezogenen Problemstellungen des Produktes in der Nutzungsphase mit einer Schwachstellenanalyse aufgenommen und beschrieben, um anschließend die Lösungssuche zur systematischen Entwicklung von technologischen Lösungsprinzipien durchzuführen. Die identifizierten alternativen technologischen Lösungsprinzipien sollen dabei ganzheitlichen Nutzenanforderungen genügen. Dies wird durch eine umfassende quantitative und qualitative Bewertung sichergestellt, die schließlich die Ableitung von Maßnahmen zur Umsetzung der favorisierten Lösungen einleitet. Das Verfahren beruht auf einer funktionsbezogenen Beschreibung des Produktes, welche als Bindeglied zwischen Produkt und Technologie fungiert. Zudem kommt ein ressourceneffizienzbezogenes Technologiepotenzialmodell zum Tragen, welches die in dieser Arbeit betrachtete Technologiedomäne aus emergenten Technologien mit Ressourceneffizienzpoten-zial operationalisiert. Schließlich werden existierende methodische Ansätze wie TRIZ, Schwachstellenanalyse, House of Technology und Szenario-Technik in angepasster Form angewendet. Insgesamt wird so ein Zugang zum Konzept der Ressourceneffizienz geschaffen. Auf diese Weise liefert das Verfahren dem Unternehmen wesentliche Ansatzpunkte für neue Ziel-Mittel-Kombinationen, welche sowohl inkrementell als auch radikal sein können. Der Anwendungskontext kann dabei substituierend, komplementär oder neu zu den bisherigen Lösungen sein. Diese alternativen ressourceneffizienzsteigernden Lösungen eröffnen dem Unternehmen die Möglichkeit, den genannten Mehrwert im Produkt umzusetzen und damit einen Wettbewerbsvorteil zu schaffen. Die Eignung des Verfahrens wurde am Beispiel des Bedarfs von Unternehmen der Verpackungstechnik und der Fahrzeugwäsche dargestellt. So erhielten sowohl ein Hersteller von Verpackungsmaschinen als auch ein Hersteller von Autowaschanlagen einen aufwandsamen und anwendungsspezifischen Zugang zur Ressourceneffizienz. Hierbei wurden vorhandene Ressourceneffizienzpotenziale möglichen alternativen ressourceneffizienzsteigernden Lösungsprinzipien emergenter Technologien gegenübergestellt. Dies geschah ausgehend von einer Vielzahl von identifizierten Schwachstellen und anhand von typischen Lösungs-mustern. Für die Recherche- und Bewertungsphasen wurde neben explizitem auch speziell implizites Wissen von Experten genutzt. Abschließend wurden der ganzheitliche Nutzen der Lösungsprinzipien bewertet und Maßnahmen zur weiteren Verfolgung der Ideen abgeleitet. Die angewendeten Analyse- und Bewertungsmethoden ermöglichten ein transparentes Vorgehen und konnten dem jeweiligen unternehmensspezifischen Bedarf angepasst werden.Item Open Access Ein Verfahren zur Verbesserung der Innovativität von Unternehmen auf der Grundlage des komplexen Problemlösens(2008) Bannert, Marc; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h.)Die Fähigkeit Innovationen erfolgreich hervorzubringen und zu vermarkten gewinnt vor dem Hintergrund des sich stetig intensivierenden Wettbewerbs für viele Unternehmen mehr und mehr an Bedeutung. Für Unternehmen stellt deshalb die Verbesserung ihrer eigenen Innovativität zunehmend eine zentrale Aufgabe dar. In der Praxis zeigen allerdings vorhandene Verfahren zur Verbesserung der Innovativität, wie zum Beispiel Innovationsaudits, Schwächen auf, die insbesondere in deren Möglichkeit begründet sind, für identifizierte Verbesserungspotenziale unternehmensspezifische Lösungs-konzepte zu entwickeln. Als zentraler Beitrag zur Überwindung der Defizite wird im Rahmen dieser Arbeit das komplexe Problemlösen nach Gomez und Probst mit der Methodik des erfinderischen Problemlösens (TRIZ) nach Altschuller kombiniert und auf Unternehmen angewendet. Im vorgeschlagenen Verfahren werden die Stärken beider Ansätze verknüpft und in ein neues Vorgehensmodell überführt. Das komplexe Problemlösen stellt hierbei das Rahmenkonzept der Arbeit dar, um die vorhandene Komplexität im Innovationssystem zu erfassen und die anwendenden Unternehmen in die Lage zu versetzen, ihre Innovativität schrittweise zu verbessern. Der TRIZ Ansatz wird verwendet, um die Lösungsentwicklung mit Hilfe von innovationsspezifischen Prinzipien methodisch zu unterstützen sowie systematisch alternative Lösungskonzepte zu entwerfen. Als ein wichtiges Ergebnis dieser Arbeit wurden hierfür Innovativitätsprinzipien auf Basis der »Altschuller Prinzipien« entwickelt und vier Optimierungsstrategien zugeordnet. Unternehmen können dadurch Schwachstellen in ihrem Innovationssystem auf der Grundlage einer Vereinfachungs-, Beschleunigungs-, Prozesssicherheits- oder Produktivitätsstrategie beheben. Die erfolgreiche Anwendung in zwei Unternehmen zeigt, dass das Verfahren einen hohen Nutzen für die nachhaltige Sicherung bzw. für den Ausbau der unternehmerischen Innovativität aufweist.