07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik
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Item Open Access Ad hoc-Schulung für Mittlerorganisationen und ihre Mitglieder zur Zusammenarbeit mit BOS(Stuttgart : Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart, 2018) Zettl, VeronikaItem Open Access Eine agentenbasierte Architektur zur Anwendung semantischer Netze im Rapid Product Development(2007) Diederich, Michael K.; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)Der stark arbeitsteilig organisierte Produktentstehungsprozess wird bestimmt durch die wachsende Zahl von spezialisierten Experten. Dadurch ist neben der ablaufbe-dingten Aufteilung von Aufgaben eine Verteilung der Kompetenzen auf Experten zu beobachten. Die Integration von neuen Produktfunktionen bedeutet einen erhöhten Abstimmungsbedarf. Dieser Abstimmungsbedarf bedingt eine erhöhte Kommunikation der Experten und eine gemeinsame, flexible Datenhaltung, um eine verbesserte Koordination des Produktentstehungsprozesses zu erzielen. Der RPD-Prozess umfasst alle benötigten Wissensdomänen und deren Experten, die für die erfolgreiche Durchführung von RPD-Projekten notwendig sind. Dies sind vor allem die Bereiche Prototypenbau, Qualitäts- und Kostenmanagement, Projektplanung, Simulation und Bewertung von Prototypeigenschaften, Konstruktionsverfahren, sowie Verfahren zur optimalen Materialauswahl. Als gemeinsame Datenbasis wurde das Aktive Semantische Netz (ASN) im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 374 entwickelt. Die unterschiedlichen RPD-Domänen legen ihre Informationen, die für den RPD-Prozess von Bedeutung sind, im ASN ab. Dieses explizite Wissen ist dabei logisch nach den Zusammenhängen zwischen den Wissensdomänen strukturiert. Das ASN stellt den verteilten Entwicklungsteams des RPD eine gemeinsame Grundlage der Datenhaltung zur Verfügung, die alle Wissensbereiche des Produktentstehungsprozesses in einem integrierten Produktmodell repräsentiert und die Voraussetzung für Kommunikations- und Koo-perationsmechanismen ist. Bei der Anwendung des ASN hat sich jedoch gezeigt, dass diese nahezu auf das Funktionsspektrum traditioneller Datenbanksysteme beschränkt bleibt, solange für die erweiterten Repräsentationskonstrukte keine adäquaten Anfragestrukturen be-reitgestellt werden. Somit entsteht die Notwendigkeit, eine erweiterte Funktionalität zur Integration der interdisziplinären Anwendungen mit dem ASN in Form einer RPD-Middleware aufzubauen. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer agentenbasierten RPD-Middleware, die die funktionale Lücke zwischen dem ASN, als Datenhaltung, und den RPD-Anwendungen, als Werkzeuge des Produktentstehungsprozesses, schließt, um eine Integration der RPD-Experten entlang des RPD-Prozesses zu erreichen. Die Agenten der RPD-Middleware nehmen dabei die Aufgaben der Informationsbeschaffung, -aufbereitung und -überwachung, sowie der Koordination wahr und nutzen die im ASN hinterlegten semantischen Zusammenhänge.Item Open Access Anwendung von betrieblichen Informationssystemen im Umweltcontrolling : Potenziale und Praxisbeispiele ; Arbeitsbericht des IAT Universität Stuttgart(2003) Heubach, Daniel; Lang, Claus; Loew, ThomasDas Forschungsprojekt INTUS Das Forschungsprojekt INTUS – Operationalisierung von Instrumenten des Umweltcontrollings durch den effektiven Einsatz von Betrieblichen Umweltinformationssystemen – hat zum Ziel, ausgewählte Instrumente des betrieblichen Umweltcontrolling weiterzuentwickeln und Ihre Anwendbarkeit in der Praxis deutlich zu erhöhen. Im Mittelpunkt stehen dabei die Instrumente Betriebliche Umweltbilanzen, Umweltkennzahlen und die Flusskostenrechnung und deren Unterstützung in der Anwendung durch Informationssysteme. Das Projekt wird gemeinsam von dem IAT der Universität Stuttgart, dem Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) und dem Fraunhofer IAO gemeinsam mit den beteiligten Unternehmen durchgeführt. Die theoretischen Arbeiten werden durch vier Betriebsvorhaben ergänzt, in denen die betrachteten Instrumente erprobt und implementiert werden so dass sie dauerhaft dem Umweltmanagement zur Verfügung stehen. Die Betriebsvorhaben fanden statt bei den Firmen • Alfred Göhring GMBH & Co. KG • Continental Teves AG & Co. OHG • Ensinger Mineral-Heilquellen GmbH • SCHOTT Glas. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden mehrere Arbeitsberichte erstellt in denen Grundlagen geklärt und durchgeführte Analysen dokumentiert sind. Ziel des Arbeitspapiers Das vorliegende Arbeitspapier analysiert die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten betrieblicher Informationssysteme vor dem Hintergrund des Einsatzes der Umweltcontrollinginstrumente Umweltbilanz, Umweltkennzahlen und Flusskostenrechnung im Umweltmanagement. Hierfür werden zunächst einerseits diese Umweltcontrollinginstrumente kurz vorgestellt und andererseits die Begriffe Betriebliches Umweltinformationssystem (BUIS) und Enterprise Ressource Planning System (ERP) definiert. Darauf aufbauend werden die informationstechnischen Lösungsansätze zur Bereitstellung der Instrumente untersucht. Betrachtet werden hier • die Verwendung von stoffstromorientierten BUIS, • die Entwicklung bzw. Verwendung von ERP-Systemen, sowie • die Entwicklung einer Intranetlösung. Für die Beurteilung der Lösungsansätze werden die Erfahrungen aus den Betriebsvorhaben herangezogen und verallgemeinert.Item Open Access Aufbau von produktionsnahen Teaminformationsportalen bei kundenindividueller Produktion mittels Entwurfsmustersprachen(2010) Gerlach, Stefan; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. )Die fortschreitende Informatisierung der Wertschöpfungskette überwindet die Trennung von massenhafter und individueller Fertigung im Konzept der kostenneutralen, kundenindividuellen Produktion (KIP). KIP ist eine hybride Produktionsstrategie, die sich zwischen den Alternativen der Kostenführerschaft und Differenzierung ansiedelt und eine möglichst individuelle Ausführung einzelner Produktexemplare bei lediglich moderaten Preisaufschlägen realisiert. Dabei erhalten Informationen über die Ausführungsoptionen der kundenindividuellen Produkte den Rang elementarer Produktionsfaktoren, die nicht substituierbar sind und einer permanenten Nutzung unterliegen. Variantenbildende Arbeitsgänge „verarbeiten“ Information wie Material, die Präsenz beider Arten von Ressourcen ist für jedes zu fertigende Produktexemplar zwingend erforderlich. Die Bereitstellung von Information ist daher sorgfältig zu gestalten und am Informationsbedarf zu orientieren, der an jedem Arbeitsplatz tatsächlich vorliegt. Generalisierte Informationsüberangebote aus den Originalquellen der ERP-Applikationen sind nicht geeignet. Sie sind universell einsetzbar und decken einen unspezifizierten Informationsbedarf. In einem kundenindividuellen Umfeld mit seiner hohen Nutzungsintensität führen sie zu erheblichem Mehraufwand für die Beschaffung und Sichtung der Informationen. Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel einer effizienten Informationsversorgung bei KIP. Ein entsprechendes, schlankes Informationsangebot ist im Kern auf absolut notwendige, essenzielle Informationen über die kundenindividuellen Auftragsspezifikationen zu beschränken, übersichtlich und auf einen Blick erfassbar zu präsentieren sowie frei zu halten von unnötigen, Zeit verschwendenden Interaktionen. Offensichtlich ist es auf jeden Arbeitsplatz auszurichten. Darüber hinaus hat es variierende Informationsstände der Mitarbeiter zu berücksichtigen, die infolge der notwendigen Flexibilität einer KIP häufig ihre Arbeitsplätze wechseln. Eine effiziente und bedarfsgerechte Informationsversorgung bei KIP ist somit arbeitsplatzspezifisch und mitarbeiterspezifisch auszuführen. Ein probates Medium zur bedarfsgerechten und personalisierten Informationsversorgung sind Portale. Allerdings werden sie selten als Auftragsinformationssysteme für die Produktion genutzt. Es mangelt somit an Erfahrungen über die systematische Gestaltung und den Aufbau produktionsnaher Informationsportale. Eine unterstützende Methode muss sowohl problemorientierte Konzepte als auch deren Implementierung in einem Portal berücksichtigen. Zur Lösung des Defizits wurde eine Methode auf Basis einer neuen Entwurfsmustersprache für produktionsnahe Informationsportale entwickelt. Sie zeigt umfassend die anstehenden Entwicklungsaufgaben für Informationsportale, bietet über 200 Entwurfsmuster hierfür, vermittelt Wechselwirkungen und Kooperationsbeziehungen zwischen Mustern und fasst sie in Aufgabensequenzen zusammen, die eine zielgerichtete und systematische Musterauswahl ermöglichen. Den Schwerpunkt der Entwurfsmuster bilden Lösungskonzepte für durchgängige und anforderungsgerechte Informationsangebote, die intuitiv zu bedienen, flexibel und den Bedürfnissen der Mitarbeiter anzupassen sind. Mittels der Entwurfsmustersprache konzipierte Portalseiten realisieren eine Folge von angewandten Mustern. Die so gefundenen Mustersequenzen lassen sich für weitere Informationsangebote und Portalseiten nutzen. Sie tragen bei zur Vereinheitlichung der Implementierung und des technischen Aufbaus eines Portals. Vor allem sorgen sie für konsistente und damit für den Benutzer erwartungskonforme und benutzbare Informationsangebote. Bei konsequenter Umsetzung der Entwurfsmustersprache ist die Realisierung von produktionsnahen Informationsportalen mit schlanken, arbeitsplatz- und mitarbeiterspezifischen Informationsangeboten möglich, die die Ansprüche an eine effiziente Informationsversorgung bei KIP erfüllen. Das erforderliche Nutzenpotenzial für ein derart aufwendig und sorgfältig gestaltetes Informationsangebot ist in einer kundenindividuellen Produktion, mit ihrer hohen Nutzungsintensität der Informationen, in vielen Fällen gegeben.Item Open Access BANULA : a novel DLT-based approach for EV charging with high level of user comfort and role-specific data transparency for all parties involved(2024) Stetter, Daniel; Höpfer, Tobias; Schmid, Marc; Sturz, Ines; Falkenberger, Simon; Knoll, NadjaThe core goal of the BANULA research project is to combine customer-oriented and grid-compatible charging of electric vehicles. It addresses the current challenges of the e-mobility ecosystem from the perspective of grid operators and charging infrastructure users and creates added value for every mass market role involved. In the project, the idea of a virtual balancing group based on blockchain technology is implemented. Thereby, it enables extended data acquisition, a real-time data exchange between grid and market participants, proper balancing and grid node-specific load flow determination and, thus, load management.Item Open Access Beitrag zur Beschreibung und Analyse von Wissensarbeit(2005) Hube, Gerhard; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)„Wissen“ und „Wissensmanagement“ gehören inzwischen zu häufig verwendeten Begriffen und sind Gegenstand vieler Diskussionen in Literatur und Praxis. Weniger intensiv dagegen wird „Wissensarbeit“ als Tätigkeit in einer wissensintensiven Arbeitswelt betrachtet und analysiert. Gerade hier ist aber der Ansatzpunkt für eine Steigerung der Leistung für wissensintensive Prozesse gegeben. Deshalb wurde in dieser Arbeit eine Definition von Wissensarbeit aufgestellt, die die Struktur und den Prozess von Wissensarbeit beschreibt, eine Verwendbarkeit für arbeitswissenschaftliche Fragen erlaubt und den individuellen und subjektiven Charakter von Wissensarbeit berücksichtigt. Diese Definition ist einer der Bausteine für die Entwicklung eines Systems zur ganzheitlichen Beschreibung und Beurteilung von Wissensarbeit. Im Zentrum des Systems steht der exemplarische Prozess der Wissensarbeit. An dessen Anfang stößt eine Zielsetzung als Input den Prozess an, der anschließend bis zur Erstellung eines Arbeitsergebnisses als Output des Prozesses läuft. Dieser Prozess wird dabei von einer Reihe von Faktoren beeinflusst und über mehrere Leistungsdimensionen ebenso wie die Zielsetzung und das Arbeitsergebnis beurteilt. Durch die Beschreibung von geistiger Arbeit in einem zweifachen Handlungsfeld liefert die Handlungsregulationstheorie eine gute Grundlage für einen exemplarischen Prozess von Wissensarbeit. Die Unterteilung in ein faktisches Handlungsfeld und ein Referenzhandlungsfeld erlaubt eine situationsspezifische Analyse der Einflussfaktoren und eine Beurteilung der Leistung entlang des Prozesses. In Anlehnung an die Elemente des Arbeitssystems lassen sich die Einflussfaktoren auf den Prozess von Wissensarbeit in die Gruppen „Wissensmanagement“, „Prozessorganisation/Personalführung“ „Arbeitsperson/Team“, „Gestaltung der Arbeitsumgebung“ und „IuK-Technologie“ unterteilen. Im Rahmen einer empirischen Untersuchung („Wissensarbeitsanalyse 2004“) wurden diese Einflussfaktoren auf den Prozess analysiert. Das Ergebnis der Studie zeigt, dass die Arbeitsperson und das Arbeitsteam die Schlüsselfaktoren für erfolgreiche Wissensarbeit sind. Die Entfaltung persönlicher Fähigkeiten wie Kreativität, Denk- und Urteilsvermögen und Kommunikation sind wichtige Voraussetzung für eine gute Leistung. Die Studie zeigt auch, dass die Qualität der organisatorischen Rahmenbedingungen eine entscheidende Rolle spielt. Dazu zählt auch die Schaffung einer Kultur, in der Wissen möglichst ungehindert sowohl horizontal als auch vertikal „fließen“ kann und kontinuierliches Lernen gefördert wird. Die Unterstützung der Arbeitspersonen durch eine tätigkeitsindividuelle Gestaltung der Arbeitsumgebung und die Zurverfügungstellung geeigneter IuK-Technologien lassen sich in der Studie ebenfalls als wichtige Einflussfaktoren für eine gute Leistung identifizieren. Mit den Ergebnissen der Studie und weiteren Quellen können die Einflussfaktorengruppen konkretisiert werden. Für die Beurteilung der Leistung von Wissensarbeit muss der enge Rahmen einer reinen Produktivitätsbetrachtung weiter gefasst werden. Leistung wird entlang des gesamten Prozesses von Wissensarbeit in verschiedenen Dimensionen beurteilt. Dazu zählen die Dimensionen „Effektivität“, „Effizienz“, „inhaltliche und formale Qualität“ sowie die „Brauchbarkeit“ des Arbeitsergebnisses bezogen auf die Zielsetzung, um eine nachhaltige Prüfung zielgerichteter Arbeitsergebnisse zu ermöglichen. Die „Wissensarbeitsanalyse 2004“ bestätigt, dass für die Beurteilung der Leistung von Wissensarbeit ein mehrdimensionaler Ansatz, der sowohl „Effektivität“ als auch „Effizienz“ und „Qualität“ beinhaltet, sehr wichtig ist. Auf der Basis des ausgearbeiteten Systems von Wissensarbeit wurde eine Methodik abgeleitet, die eine Analyse und Beurteilung von Wissensarbeit erlaubt und Handlungsfelder für eine Verbesserung der Leistung aufzeigt. Diese Methodik analysiert die Wissensarbeit für eine zu untersuchende Abteilung oder Unternehmenseinheit in Form einer schriftlichen Befragung im Ist und im Soll. Die Auswertungen erlauben zum einen eine Einschätzung zu der Art von Wissensarbeit, die verrichtet wird als auch eine Beurteilung der Einflussfaktoren auf den Prozess der Wissensarbeit und die Leistung. In einer exemplarischen Anwendung wurde gezeigt, dass die Methodik effizient und konsistent eingesetzt werden kann. Mithilfe der Methodik können Handlungsfelder zur Verbesserung der Leistung von Wissensarbeit ermittelt werden und deren Wirksamkeit überprüft werden.Item Open Access Beitrag zur Gestaltung von Arbeitsumgebungen für die Wissensarbeit(2011) Rieck, Alexander; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)„Wohlfühlen“ und „Arbeit“ sind Begriffe, die in der Vergangenheit gegensätzlich genutzt wurden. „Arbeit“ war verbunden mit körperlicher und geistiger Anstrengung und Leiden. „Wohlfühlen“ und das wissenschaftliche Synonym „Wohlbefinden“ standen für Freude, Erholung und Glück. Mit dem Wandel von der Industrie- zu einer postmateriellen Wissensgesellschaft ist das „Wohlbefinden“ ein sehr erstrebenswertes Gut geworden, steht es doch auch in einem engen Zusammenhang zur Gesundheit. Gesund ist, wer ein physisches, psychisches und soziales „Wohlbefinden“ hat. Mit der Veränderung der Arbeitswelt wachsen auch die Anforderungen an die Mitar-beiter. Der Wissensarbeiter von heute muss schnell, flexibel, kommunikativ und kreativ sein. Eine Arbeitsumgebung, welche diese Eigenschaften fördert, sollte daher die geistige Anforderung des Menschen an diese Umgebung berücksichtigen. Dabei spielt das „Wohlbefinden“ in den Arbeitsräumen eine zentrale Rolle. Der Zusammenhang von „Wohlbefinden“ und Arbeitsumgebung ist in der Fachliteratur nur unzureichend beschrieben. So wird zwar die zentrale Bedeutung von „Wohlbefinden“ oft hervorgehoben, es werden aber keine Hinweise gegeben, wie dies in der Planung von Arbeitsumgebungen zu berücksichtigen ist. Deshalb wurden in der vorliegenden Ar-beit zunächst einmal die Begriffe definiert und von verwandten Begrifflichkeiten ge-trennt, um sie arbeitswissenschaftlichen Fragen zugänglich zu machen. In einem weiteren Schritt dient diese Definition als Baustein für die Entwicklung eines fundierten Wirkmodells, welches die Zusammenhänge und Mechanismen von Raum und „Wohlbefinden“ beschreibt. Darauf aufbauend werden die Faktoren ermittelt, welche in der räumlichen Arbeitsumgebung für das „Wohlbefinden“ verantwortlich sind. Die sogenannten Raumfaktoren „Raumgeometrien und Proportion“, „Luft und Geruch“, „Blickbeziehungen“, „Abwechslung und Individualisierung“, „Corporate Culture“, „Technikintegration“, „Materialität“, „Licht“, „Akustik“ und „Sicherheit“ bilden die Grundlage für eine breit angelegte arbeitswissenschaftliche Empirie, in welcher die Relevanz dieser Faktoren ermittelt und bewertet wird. Die Studie liefert dabei Erkenntnisse über die Zusammensetzung der einzelnen Raum-faktoren, wie z. B. welche Materialien dem „Wohlbefinden“ zuträglich sind, als auch die Gewichtung der Raumfaktoren zueinander. In einem weiteren Schritt der Arbeit werden diese Ergebnisse als wesentliche Grund-lage für eine Bewertungssystematik für das „Wohlbefinden“ in Arbeitsumgebungen genutzt. Mit Hilfe dieser Bewertungssystematik („PAWO“) kann ein Experte eine ob-jektivierte Beschreibung einer Arbeitsumgebung durchführen und diese im Hinblick auf das „Wohlbefinden“ bewerten. Dabei können sowohl einzelne Arbeitsplätze als auch gesamte Räume untersucht werden. Diese Untersuchung kann sowohl in der gebauten Umgebung oder anhand des vorliegenden Datenmaterials auch schon in der Planung einer Arbeitsumgebung eingesetzt werdende. Durch die Bewertung er-hält der Experte Hinweise auf Stärken und Schwächen der Planung und kann somit Handlungsfelder ableiten. Ein Objekt kann mehrmals untersucht werden, um in einem iterativen Prozess zu einer optimierten Planung zu gelangen. Zudem können die Daten gespeichert werden, um sie in einem Benchmark mit anderen Objekten zu ver-gleichen. In einem exemplarischen Fallbeispiel wird die Wirksamkeit der Bewertungssystematik nachgewiesen. Die vorgeschlagene Arbeitsumgebung wird bewertet und anhand der erhaltenen Daten neu geplant. Diese Planung wird erneut einer Bewertung unterzo-gen, um die positive Entwicklung der Neuplanung zu überprüfen. Diese letzte Bewertung beweist die Wirksamkeit der Bewertungssystematik und damit die entwickelten und beschriebenen Zusammenhänge von „Wohlbefinden“ und Ar-beitsumgebung.Item Open Access Eine bewertungsbasierte Vorgehensweise zur Tauglichkeitsprüfung von Technologiekonzepten in der Technologieentwicklung(2014) Rummel, Silvia; Spath, Dieter (Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c.)Wirtschaftsunternehmen in Deutschland sehen sich heute vielfältigen Herausforderungen ausgesetzt: Schnell wechselnde Marktanforderungen, ständig steigender Kostendruck und Forderungen nach innovativen Lösungen für qualitativ hochwertige Produkte. Eine Differenzierung oder gar ein Wettbewerbsvorsprung können oft nur erreicht werden, wenn frühzeitig auf die Entwicklung erfolgsversprechender Technologien gesetzt und technologische Innovationen mit vielversprechenden Funktionalitäten auf neuen Märkten platziert werden. Der Wettbewerb um Marktanteile beginnt für Unternehmen in Deutschland somit nicht erst mit der Einführung neuer Produkte. Bereits in einem viel früheren Stadium der Technologieentwicklung gilt es herauszufinden, welche Technologien langfristige Erfolgspotenziale sichern und durch gesteigerte Funktionalitäten wie auch Wirtschaftlichkeit eine Wettbewerbsdifferenzierung ermöglichen. In der vorliegenden Dissertation wird eine bewertungsbasierte Vorgehensweise zur Tauglichkeitsprüfung von Technologiekonzepten entwickelt, um Unternehmen bei der Entscheidungsfindung im technologischen Entwicklungsverlauf zu unterstützen und ihnen quantifizierbare Aussagen zur Einsatzfähigkeit zu liefern. Die Tauglichkeitsprüfung wurde in der vorliegenden Arbeit als eine objektbezogene Bewertungsform zur Überprüfung des Erfüllungsgrades vorgegebener Zielstellungen als auch zur Beurteilung der Einsatzfähigkeit von Technologiekonzepten aufgefasst. Die Überprüfung der Tauglichkeit wurde dafür in einen systematisch wiederkehrenden Bewertungsprozess eingegliedert, mit einem mehrperspektivischen und formalisierten Kennzahlsystem ausgestattet und auf die Ableitung entwicklungsbezogener Maßnahmen ausgerichtet. Das Ziel einer quantifizierbaren Bewertung zur Ermittlung von Einsatzfähigkeit und Reife technologischer Entwicklungen war bisher in der Unternehmenspraxis jedoch nur wenig zufriedenstellend gelöst, was entweder auf die geringe Praxistauglichkeit bisheriger Ansätze oder auf die bislang nur ungenügende Abdeckung solcher Bewertungsinstrumente für die Technologieentwicklung zurückzuführen ist. Dieser Sachverhalt zeigte sich insbesondere bei der Betrachtung zentraler Wissenschaftsbereiche wie der prozessbasierten Technologieentwicklung und Technologiebewertung als auch bei vorliegenden Reifegradmodellen. Diese kommen bei kritischer Betrachtung den Forderungen der Praxis für eine Tauglichkeitsprüfung nur ungenügend nach. Insbesondere bei Technologieentwicklungsprozessen konnte gezeigt werden, dass im Hinblick auf eine objektbezogene Bewertung wesentliche Defizite vorliegen. Ebenso zeigten sich bei den Methoden und Verfahren der Technologiebewertung signifikante Defizite hinsichtlich Bewertungsvielfalt und Bewertungszeitpunkt als auch repräsentativer Kennzahlen zur Evaluation von Technologieentwicklungen. Nicht zuletzt führte auch die kritische Betrachtung von Reifegradmodellen zu Unzulänglichkeiten hinsichtlich deren Durchgängigkeit in der Bewertung und Maßnahmenableitung, wodurch der Bedarf nach einem flexiblen bewertungsbasierten Vorgehen zur Tauglichkeitsprüfung in der Technologieentwicklung nur bestärkt werden konnte. Die in der vorliegenden Arbeit entwickelte Vorgehensweise ist auf die Tauglichkeitsprüfung von Produkttechnologien in produzierenden Unternehmen ausgerichtet und beinhaltet die wesentlichen Phasen einer systematischen Bewertung. Die Zielbestimmung wird durch kategorisierende als auch tauglichkeitsbezogene Leitlinien unterstützt. Zur Entwicklung des Vorhabens findet ein Stage-Gate-Prozess Einsatz, indem eine oder mehrere Entwicklungsphasen nacheinander durchlaufen werden können. Für die projektbezogene Tauglichkeitsbewertung liegen entwicklungsbezogene Checklisten bereit. Die objektbezogene Bewertung wird durch eine mehrperspektivische Betrachtung – analog einer Technologie-Scorecard – realisiert. Dabei wird das House of Technology (HoT) als Basiselement eingesetzt. In Ergänzung zum HoT finden mehrere qualitative wie auch quantitative Analyse- und Bewertungsmethoden zur Tauglichkeitsprüfung Einsatz. Die Ableitung von Maßnahmen wird schließlich durch ein weiterentwickeltes Reifegrad-Aufwands-Portfolio als auch durch eine Perspektivenanalyse ermöglicht. Für die Ergebnisinterpretation der bewerteten Perspektiven stehen Maßnahmenkataloge bereit. Die Anwendbarkeit wurde an einem Unternehmen aus dem Bereich der Automatisierungsindustrie demonstriert. Im Anwendungsfall konnte gezeigt werden, dass eine gezielte Kombination und der Einsatz von qualitativen als auch quantitativen Bewertungsmethoden zur Ermittlung der Perspektiven zweckmäßig und zur objektiven Ergebnisdarstellung erforderlich ist und neben Entwicklungsteams auch Schnittstellenbereiche wie ein Kostenmanagement oder die Fertigung für eine ergebnisorientierte Tauglichkeitsprüfung eingebunden werden können.Item Unknown Das Büro : eine Einführung(2022) Käfer, Alina; Bockstahler, Milena; Jurecic, MitjaDer vorliegende Einführungsbeitrag stellt verschiedene Forschungsergebnisse des Fraunhofer IAO vor, welche die veränderten Anforderungen an die Arbeits- und Bürowelt aufzeigen. Darüber hinaus werden Erfolgsfaktoren für die Gestaltung zukünftiger Arbeits- und Büroumgebungen dargestellt, insbesondere für die erfolgreiche Zusammenarbeit innerhalb von Teams. Schließlich werden beispielhaft Einsatzmöglichkeiten von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) beschreiben. Die COVID19-Pandemie ist ein einschneidendes Ereignis für die Arbeitswelt: viele Arbeitnehmende nutzen seitdem vollständig oder ergänzend zur Büroarbeit mobiles Arbeiten, um von zu Hause aus arbeiten zu können. Hybride Arbeitsmodelle, wie das kombinierte Arbeiten im Büro und von zu Hause aus oder unterwegs sind inzwischen in der breiten Masse der Unternehmen und für Wissensarbeitenden angekommen. Unsere Studien zeigen, dass Beschäftigte vor allem für Konzentrationsarbeit und (Video‑)Telefonate gerne von zu Hause aus arbeiten, da sie diese Tätigkeiten dort besser erledigen können. Gründe hierfür liegen unter anderem in den Störfaktoren: So hat sich gezeigt, dass sich ein Großteil der Befragten bei ihrer Arbeit im Büro wesentlich gestörter fühlen als bei der Arbeit zu Hause, was wiederum auch mit den Arbeitsverhältnissen zu Hause zusammenhängt (u. a. Betreuungssituation, eigenes Arbeitszimmer). Bei der räumlich verteilten Zusammenarbeit muss zwingend darauf geachtet werden, dass der Informationsfluss zwischen den Mitarbeitenden, die Kreativität und die Produktivität nicht leiden. Unsere Studien belegen zudem, dass vor allem die persönliche Kommunikation und Kollaboration mit Kolleginnen und Kollegen wichtige Attraktoren sind, um in das Büro zu(rückzu)kehren. Jeder Besuch im Büro folgt einer bewussten Entscheidung, z. B. soziales Netzwerken oder ob alle Aufgaben im Tagesverlauf effizient erledigt werden können. Bei der Gestaltung von Arbeits- und Büroumgebungen zeigt sich, dass vor allem vielfältige Arbeitsumgebungen mit unterschiedlichen Flächen für Zusammenarbeit, aber auch für Rückzug zur individuellen, fokussierten Einzelarbeit entscheidende Erfolgsfaktoren darstellen und zur Zufriedenheit der Mitarbeitenden wesentlich beitragen. Dabei ist vor allem auch die Flexibilität und individuelle Anpassbarkeit der Raum- und Bürostruktur von großer Bedeutung. Die Ergebnisse der Studien zeigen, dass die Arbeits- und Büroflächen vielfältiger, flexibler und teamzentrierter werden müssen, um den sich verändernden Anforderungen gerecht zu werden. Mitarbeitenden sollten für jede ihrer Tätigkeiten den optimalen Arbeitsort und die für sie notwendigen technologischen Arbeitsmöglichkeiten bereitgestellt werden. Dabei kann der zielgerichtete Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie unterstützen. Für Unternehmen empfiehlt sich, die Bedürfnisse und Tätigkeiten ihrer Mitarbeitenden genauer als bisher zu analysieren, um möglichst passgenaue Lösungen für die zukünftige, hybride Arbeits- und Bürowelt zu entwickeln.Item Unknown Challenges in the organisational implementation of technology management in companies(2014) Olivan, Patrick; Schmitz, Michael; Warschat, JoachimTechnology management (TM) in bigger companies requires a far more formalised organisational implementation as in smaller companies, because the relevant tasks are realised by employees of different departments and therefore have to be linked organisationally in an effective and efficient way. However a suitable organisational implementation in theory and practice represents a big challenge as various parameter and perspectives need to be considered to select appropriate linking within companies. Therefore this article takes the organisational point of view on TM to illustrate that different essential organisational fields need to be integrated, like the aspects of knowledge, strategy, individuals, processes and culture. Most publications are illustrating only a section of the overall variety of available instruments to realise organisational links. More holistic approaches, on the other hand, are rather described on a quite abstract level that a lack of a practical solution can be determined. For this reason this article overviews common existing approaches of organisational implementation of TM like temporary forms of organisation, processes and roles and arranges them into clusters in order to formalise a summary of methodical deficits. In conclusion, an appropriate method for an organisational implementation for TM in companies which consists of a set of integrated and adjusted approaches is yet missing.Item Open Access Combining brain-computer interfaces with deep reinforcement learning for robot training : a feasibility study in a simulation environment(2023) Vukelić, Mathias; Bui, Michael; Vorreuther, Anna; Lingelbach, KatharinaDeep reinforcement learning (RL) is used as a strategy to teach robot agents how to autonomously learn complex tasks. While sparsity is a natural way to define a reward in realistic robot scenarios, it provides poor learning signals for the agent, thus making the design of good reward functions challenging. To overcome this challenge learning from human feedback through an implicit brain-computer interface (BCI) is used. We combined a BCI with deep RL for robot training in a 3-D physical realistic simulation environment. In a first study, we compared the feasibility of different electroencephalography (EEG) systems (wet- vs. dry-based electrodes) and its application for automatic classification of perceived errors during a robot task with different machine learning models. In a second study, we compared the performance of the BCI-based deep RL training to feedback explicitly given by participants. Our findings from the first study indicate the use of a high-quality dry-based EEG-system can provide a robust and fast method for automatically assessing robot behavior using a sophisticated convolutional neural network machine learning model. The results of our second study prove that the implicit BCI-based deep RL version in combination with the dry EEG-system can significantly accelerate the learning process in a realistic 3-D robot simulation environment. Performance of the BCI-based trained deep RL model was even comparable to that achieved by the approach with explicit human feedback. Our findings emphasize the usage of BCI-based deep RL methods as a valid alternative in those human-robot applications where no access to cognitive demanding explicit human feedback is available.Item Open Access Development of sustainable test sites for mineral exploration and knowledge spillover for industry(2020) Kesselring, Michaela; Wagner, Frank; Kirsch, Moritz; Ajjabou, Leila; Gloaguen, RichardItem Open Access Digital factory transformation from a servitization perspective : fields of action for developing internal smart services(2023) Neuhüttler, Jens; Feike, Maximilian; Kutz, Janika; Blümel, Christian; Bienzeisler, BerndIn recent years, a complex set of dynamic developments driven by both the economy and the emergence of digital technologies has put pressure on manufacturing companies to adapt. The concept of servitization, i.e., the shift from a product-centric to a service-centric value creation logic, can help manufacturing companies stabilize their business in such volatile times. Existing academic literature investigates the potential and challenges of servitization and the associated development of data-based services, so-called smart services, with a view to external market performance. However, with the increasing use of digital technologies in manufacturing and the development of internal smart services based on them, we argue that the existing insights on external servitization are also of interest for internal transformation. In this paper, we identify key findings from service literature, apply them to digital factory transformation, and structure them into six fields of action along the dimensions of people, technology, and organization. As a result, recommendations for designing digital factory transformation in manufacturing companies are derived from the perspective of servitization and developing internal smart services.Item Open Access Ein Verfahren zur Bestimmung des Wertschöpfungsumfangs bei neuen Produkten(Stuttgart : Fraunhofer Verlag, 2015) Herrmann, Florian; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Dr. h. c.)Die Identifikation und Bewertung neuer Wertschöpfungsumfänge stellt für Unternehmen eine essentielle Aufgabe dar. Im Kontext neuer Produkte werden hierfür Informationen auf der Produkt-, Prozess- und Ressourcenebene benötigt. Im Rahmen der Arbeit wird ein Verfahren entwickelt mit Hilfe dessen neue Wertschöpfungsalternativen generiert und durch Einsatz eines integrierten Portfolioansatzes bewertet werden können.Item Open Access An empirical multivariate examination of the performance impact of open and collaborative innovation strategies(2011) Brunswicker, Sabine; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h.)Open innovation has vitalized firms’ interest to tap into external innovation sources. Prominent case studies of well-known multinationals such as Procter & Gamble, Philips or IBM demonstrate that firms from different sectors have discovered the value to be gained from searching for new ideas outside of their firm’s boundaries. While existing literature indicates that “openness” has become highly influential in firms’ innovation strategies, it does not sufficiently explain whether and how different open styles of innovation affect a firm’s innovation performance and growth. This dissertation opens the black box of different “open styles” of innovation strategies and overcomes major limitations in existing research. It empirically examines multivariate causal relationships between different types of open and collaborative innovation strategies and innovation-based value creation. It is the first quantitative empirical research that statistically infers these causal relationships and is based on 1,489 firm level data of European small and medium-sized enterprises (SMEs). A rigid quantitative observational research design and solid multivariate regression modelling allow making such causal claims which can hardly be made in case study or action research. Departing from a structured review of existing empirical research, this research introduces a theoretically grounded framework detailing multivariate causal relationships between open and collaborative innovation strategies and firm’s innovation success, innovation performance and income growth. It is unique as it takes into consideration both external factors, which may constrain a firm’s strategic choice, and internal factors, which may facilitate open and collaborative innovation strategies. Indeed, openness may challenge the way firms manage innovation internally. The conceptualization of five types of organizational practices and their integration as “mediators” is a differentiating factor of the developed framework and its directional hypotheses. In preparation of the discussion of causal relationships this research presents an empirical exploration of six types of external search strategies revealing that SMEs engage in open and collaborative innovation. In addition, five dimensions of organizational innovation practices were statistically composed. By doing this, this dissertation makes a major step forward towards an empirically validated framework for identifying and measuring organizational practices for innovation. The empirical examination of the causal framework is the major contribution of this research. It is implemented via multiple regression models. To make proper causal claims, logit and tobit regression models take into consideration the specific nature of measures. Empirical analyses concentrating on the external perspective thoroughly examine the impact of different open styles of innovation. Results strongly suggest that open styles of innovation do shape a firm’s performance both in a positive and negative way. However, “openness” is not a dichotomic concept – open versus closed – but should be considered as multidimensional interactions with different types of innovation partners and a firm’s co-development relationships. It matters how firms open up their innovation processes, with whom and how they interact when searching for new ideas and whether they engage in dense co-development partnerships. Some innovation sources positively affect a firm’s innovation performance, whilst others do not. Furthermore, it makes a difference how firms involve various innovation partners simultaneously. A major implication of the examination of moderating effects is that openness goes beyond a firm’s strategic choice as the industry clockspeed and the appropriability conditions confine whether firms can benefit from open styles of innovation. Empirical analyses taking an internal perspective reveal the role of internal innovation practices and assets as “facilitators” of open and collaborative innovation. Most importantly, mediating regression analyses clarify that a firm’s internal organizational practices for innovation enable a firm to realize the impact to be gained from open and collaborative innovation strategies. They represent organizational antecedents of a firm’s ability to successfully search, transform and exploit external innovation inputs. To create value from openness operational proficiency in managing innovation internally is not sufficient. Strategic coordination, financial dedication towards innovation, and a culture for innovation should be successfully in place. In summary, this dissertation makes significant contributions not only in a theoretical but also a pragmatic way. Results represent managerial prescriptions and guide managerial actions to develop and implement open innovation strategies and organizational practices for innovation with a high impact on innovation performance and firm growth.Item Open Access Engineering multimedialer Online-Services für den Maschinenbau(2005) Specht, Thomas; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing.)IT-basierte Dienstleistungen, zu denen auch die in der vorliegenden Arbeit näher betrachteten multimedialen Online-Dienste gehören, werden bislang weitgehend in Form von Einzelprojekten konzipiert und realisiert. Durch den Mangel an geeigneten integrierten Service- und Software-Entwicklungsprozessen und fehlende Plattformstrategien zur Entwicklung ganzer Dienstleistungsbündel erfolgt die Entwicklung solcher IT-Dienste häufig ineffizient und teilweise am Anwenderbedarf vorbei. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Definition und Ausarbeitung einer integrierten Entwicklungsmethodik für Services und Software, die in enger Interaktion mit den Anwendern und unter weitgehender Wiederverwendung bestehender Softwarekomponenten die Effizienz bei der Entwicklung solcher Online-Dienste erheblich steigert. Diese umfasst neben der Definition eines geeigneten Entwicklungsprozesses mit entsprechender Werkzeugunterstützung die Entwicklung eines Anwendungsframeworks, auf dem sich solche Dienste schnell und effizient realisieren lassen. Zunächst wurden aktuelle Software- und Serviceentwicklungsprozesse auf ihre Eignung für eine solche integrierte Entwicklungsmethodik untersucht und miteinander verglichen. Dabei hat sich gezeigt, dass für die Entwicklung eines komplexen Anwendungsframeworks, der schrittweise erweitert und für eine Vielzahl von Anwendungsdiensten eingesetzt werden soll, ein schwergewichtiger iterativer Entwicklungsprozess notwendig ist, der eine langfristig tragfähige und stabile Systemarchitektur liefert. Andererseits müssen bereits beim Design des Frameworks die Anforderungen der auf ihm zu realisierenden Dienste frühzeitig berücksichtigt werden, damit das Framework die für die Anwendungsdienste benötigten Funktionalitäten bereit stellt. Aus diesem Grunde fiel die Entscheidung auf ein zweiphasiges Verfahren. In der ersten Phase wurde ein typischer Vertreter multimedialer Online-Dienste, ein internetfähiger Business TV-Dienst, ausgewählt und simultan mit dem Framework als Pilot-Service modelliert und implementiert. Als Modellierungssprache wurde die in der objektorientierten Softwareentwicklung als De-facto-Standard geltende Unified Modeling Language (UML) zugrunde gelegt, die durch kommerzielle und freie Modellierungswerkzeuge gut unterstützt wird. Die in dieser Arbeit verwendeten Ansätze und Konzepte des Service Engineerings wurden im Sinne einer einheitlichen Notation ebenfalls in die UML transformiert. Dazu gehören insbesondere die Erstellung des Produkt- und Prozessmodells sowie des Technik- und Ressourcenkonzeptes und die Einführung von Sichtbarkeits- und Interaktionslinien. Auf die Erstellung eines eigenen Modellierungswerkzeugs konnte so verzichtet werden. Der Entwicklungsprozess dieser ersten Phase hat sich weitgehend am Unified Software Development Process nach Jacobsen, Booch und Rumbaugh orientiert. Ergebnis der ersten Phase waren eine erste Version des Anwendungsframeworks, der realisierte Pilot-Service und außerdem eine Reihe generischer Service-Templates für das Produkt- und Prozessmodell sowie das Ressourcen- und Technikkonzept. In der nachfolgenden zweiten Phase für die Modellierung weiterer Framework-basierter Services dienten diese Templates als Schablone und vereinfachten und beschleunigten somit deren Entwicklung erheblich. Im Sinne einer engen Interaktion mit den späteren Nutzern und zur Vermeidung des hohen Overheads schwergewichtiger Entwicklungsprozesse folgte diese zweite Phase der Entwicklungsmethodik weitgehend den Ideen des Extreme Programmings nach Kent Beck. Mit seinen zwölf Kernaussagen setzt er auf „Einfachkeit, Kommunikation, Rückkopplung und Mut zu ungewöhnlichen Ansätzen und Lösungen“ und steht damit deutlich im Kontrast zu anderen, teilweise stark formalisierten Entwicklungsprozessen. Da sämtliche Service-Templates in der Unified Modeling Language erstellt sind, wurde die UML-Notation auch in dieser zweiten Phase verwendet. Anhand des Pilot-Services Business TV sowie des Services Wissensdatenbank im Maschinenbau wurden die Entwicklungsmethodik und das Framework erfolgreich erprobt und evaluiert. Weitere multimediale Online-Dienste, wie z.B. die Unterstützung des elektronischen Einkaufs vom Komponenten und Ersatzteilen anhand multimedial aufbereiteter elektronischer Kataloge (e-Procurement) oder der Aufbau elektronischer personalisierter Schulungssysteme können so effizient und systematisch konzipiert und realisiert werden. Allerdings muss darauf geachtet werden, dass das Framework nicht durch die Integration selten benötigter Spezialfunktionalitäten für Randgebiete verwässert wird. Prinzipiell ist die vorgestellte Entwicklungsmethodik auf beliebige Klassen von IT-Services übertragbar. Eine entscheidende Rolle spielt die Auswahl eines möglichst typischen Vertreters dieser Klasse als Pilot-Service sowie das weitsichtige Design des entsprechenden Frameworks. Bei komplexen Frameworks mit eher heterogenen funktionalen Anforderungen durch die zu realisierenden Dienste wäre zu prüfen, ob mehrere statt einem einzelnen Pilot-Service simultan mit dem Framework entwickelt werden sollten.Item Open Access Entwicklung einer Methode der Displaybeleuchtung zur Unterstützung des menschlichen zirkadianen Systems(Stuttgart : Fraunhofer Verlag, 2019) Proß, Achim; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c.)LED-Displays mit hohem Blaulichtanteil wirken nachweislich negativ auf den Tag-Nacht-Rhythmus. Diese Dissertation behandelt die kombinierte Fragestellung, wie spektrale Veränderungen der Displaybeleuchtung die nicht-visuelle Lichtwirkung und die Farbwahrnehmung des Menschen beeinflussen. Es wird eine Methode zur Displaybeleuchtung durch Verschiebung der Peak-Wellenlängen entwickelt, prototypisch realisiert und in zwei Probandenstudien evaluiert.Item Open Access Entwicklung einer Methode zur Analyse der Tätigkeitsverteilung in Laborumgebungen der Lebenswissenschaften(Stuttgart : Fraunhofer Verlag, 2022) Castor, Jörg; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c.)Laborarbeit der Lebenswissenschaften verändert sich. Wichtige Treiber sind dabei die Informatisierung und Automatisierung von Laborarbeit, die fachübergreifende Zusammenarbeit und Kommunikation sowie der steigende Anteil an wissensbasierter, theoretischer Arbeit. Die Auseinandersetzung mit Forschung und Praxis der Laborarbeit in den Lebenswissenschaften zeigte einen Mangel an wissenschaftlichen Erkenntnissen und Untersuchungen zu diesem Thema. Es existiert kein wissenschaftlicher Ansatz tätigkeitsbezogene Aspekte der lebenswissenschaftlichen Forschung und ihren Arbeitsorten systematisch zu untersuchen, um ein besseres Lagebild zur Arbeit in lebenswissenschaftlichen Laborumgebungen zu erhalten. Eine fundierte gestalterische Auseinandersetzung mit den prognostizierten und wahrnehmbaren Veränderungen von Laborarbeit kann so kaum erfolgen. Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist daher die Entwicklung einer wissenschaftlichen Methode zur Analyse der Tätigkeitsverteilung in Laborumgebungen der Lebenswissenschaften, um Anhaltspunkte für mögliche Fehlnutzungen, Verdrängungseffekte und andere Wirkungen im Spannungsfeld von Raum und Tätigkeiten zu bekommen. Die Methode ermöglicht zudem Aussagen zur Flächeneffizienz von Laborumgebungen. Der Begriff Laborumgebung beschreibt in der Arbeit den räumlichen Zusammenhang von Laboren mit Laborbänken, Laborabzügen, Schreib-/Auswerteplätzen, Sonderlaboren, Laborlagern sowie Büros und Kommunikationsflächen. Für die Anwendung der Methode werden jeweils nass-präparative Tätigkeiten, Schreib-, Lese- und Auswertetätigkeiten sowie Kommunikationstätigkeiten gebündelt. Kommunikationstätigkeiten werden eine besondere Relevanz in der modernen Forschungsarbeit zugeschrieben. Sie sind zudem die einzigen Tätigkeiten, die an allen Arbeitsorten in Laborumgebungen vorkommen. Als weitere Anwendung lässt die Methode daher eine Beurteilung der Qualität des raumbezogenen Informationsflusses und der tätigkeitsadäquaten Nutzung der Arbeitsorte in der Laborumgebung mittels eigener Qualitätsparameter für Kommunikation zu. In der praktischen Anwendung der Methode wird deutlich, dass die wissenschaftliche Herangehensweise gerade bei Einzeluntersuchungen einen gewissen Aufwand erfordert. Die Methode zeigte aber einen guten Praxisnutzen - insbesondere bei einer vergleichenden Untersuchung wie im Anwendungsbeispiel. So wurden durch die Vergleichsmöglichkeit im Anwendungsbeispiel sowohl Vorteile der effizienten Flächennutzung einer modernen »Multi-Space« Laborumgebung sichtbar, als auch die dadurch bedingten Schwierigkeiten hinsichtlich der Verdrängung raumtypischer Arbeitsweisen in dichteren räumlichen Funktionszusammenhängen.Item Open Access Entwicklung einer Methode zur systemdynamischen Modellierung im urbanen Raum(Stuttgart : Fraunhofer Verlag, 2024) Hertwig, Michael M.; Riedel, Oliver (Univ.-Prof. Dr.-Ing.)Das produzierende Gewerbe sorgte für einen Wohlstandszuwachs, doch die zunehmende Tertiarisierung reduzierte die Attraktivität der Fabrik. Zunehmend sind Fabriken in unmittelbarer Nähe zu Wohnarealen Konflikten ausgesetzt, was eine Neugestaltung der urbanen Produktion erforderlich macht. Eine urbane Produktion ist sowohl ökologisch positiv, sozial stärkend als auch ökonomisch erfolgreich. Dafür erfolgt eine Einordnung des Begriffs sowie relevanter Rahmenbedingungen. Die unterschiedlichen Zieldimensionen erschweren den Unternehmen, Maßnahmen hinsichtlich ihrer langfristigen Wirkung zu bewerten und monetäre Auswirkungen abzuschätzen. Mit dem beschriebenen Modell soll es möglich sein, die Wirkung von Maßnahmen mit längerem Betrachtungshorizont zu untersuchen, um ausgehend von Kennwerten der aktuellen Situation eine Entwicklungsperspektive aufzuzeigen. Als optimale Modellierungsmethode wurde die Systemdynamik identifiziert. Unter Verwendung vorhandener Modelle wurden wiederverwendbare Bestandteile geeignet adaptiert. Mit Anwendungsfällen konnte das vorliegende Modell als Basis für die Unternehmensweiterentwicklung genutzt werden, indem Maßnahmen bewertet werden.Item Open Access Entwicklung eines Didaktikkonzepts für die Anwendung von VR als Arbeitsmedium in der Konstruktionslehre(Stuttgart : Fraunhofer Verlag, 2024) Henrich, Adrian; Hölzle, Katharina (Univ.-Prof. Dr. habil.)Diese Dissertation behandelt die Entwicklung eines Didaktikkonzepts zur praktischen Vermittlung der Möglichkeiten und Herausforderungen von Virtual Reality im Produktentwicklungs-Kontext. Kerninhalt des Konzepts ist, dass angehende Ingenieurinnen und Ingenieure im Rahmen von Gruppenübungen VR als Arbeitsmedium verwenden. Dies ermöglicht ihnen nicht nur, Erfahrungen mit der Technologie zu sammeln, sondern fördert auch den Fortschritt ihres Konstruktionsprojekts. Die Arbeit beschreibt das Vorgehen bei der Entwicklung des Didaktikkonzepts, welches sich an einer Kombination aus der methodischen Produktentwicklung nach VDI 2221-1 und den vier Phasen der didaktischen Entwicklung in Anlehnung an Kron et al. (2014) orientiert. Während der Ausarbeitung von der Didaktiktheorie über das -modell hin zum Konzept und der abschließenden Validierung in der Lehrpraxis werden stets zwei Schwerpunkte behandelt: Die didaktischen Überlegungen, die zur Grob- und Feingestaltung der Lehr-Lernveranstaltung führen, und die Verwendung einer geeigneten VR-Software, ohne die die Umsetzung des Konzepts nicht möglich wäre. Dass diese beiden Aspekte untrennbar miteinander verbunden sind, zeigt auch die Evaluation des Didaktikkonzepts im Rahmen von Übungen zur Produktentwicklung an der Universität Stuttgart. Nachdem drei Konzeptvarianten für jeweils ein Doppelsemester erprobt werden konnten, kann durch eine Abwägung von Nutzen und Aufwand die erfolgreichste Variante ermittelt und im Anschluss verstetigt werden. Hierfür werden die Erkenntnisse aus der Längsschnittevaluation herangezogen, um beispielsweise die Rolle der Tutoren und den Effekt der VR-Anwendung auf die studentische Leistung zu beleuchten. Darüber hinaus wird im Anschluss der Wissenstransfer der gesammelten Erkenntnisse sowie des Didaktikkonzepts und der VR-Anwendung in ähnliche Bereiche der Lehre an der Universität Stuttgart und anderen Bildungsorten angestoßen.