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Assistenzsystem für den Wissenstransfer in operativen Prozessen am Beispiel der Logistik

Assistenzsystem für den Wissenstransfer in operativen Prozessen am Beispiel der Logistik von Mättig,  Benedikt, Ten Hompel,  Michael
Beschäftigte in der Industrie und der Logistik stehen – insbesondere im Kontext der Digitalisierung – im Spannungsfeld zwischen technischen Systemen und automatisierten Prozessen. Das menschliche Erfahrungswissen bildet hierbei eine besonders wertvolle Ressource, die es zu schützen gilt. Wie sich dieses Wissen konservieren und weitergeben lässt, gilt schon seit langem als enorme Herausforderung. Derzeit existieren keine technischen Lösungen, mit denen sich der Wissenstransfer impliziten Erfahrungswissens automatisiert realisieren lässt. Unter Berücksichtigung dieser Rahmenbedingungen befasst sich diese Arbeit mit der wissenschaftlichen Erarbeitung eines Assistenzsystems für den Transfer von Erfahrungswissen von erfahrenen zu unerfahrenen Beschäftigten. Betrachtet wird der Prozess des Wissenstransfers am Beispiel der Verpackung im Online-Handel. Hierbei werden die Anforderungen an Assistenzsysteme in der Lagerlogistik sowie der Verpackung analysiert und insbesondere im Kontext der Akzeptanz seitens der Beschäftigten betrachtet. Basis des zu erarbeitenden Assistenzsystems und Kern dieser Arbeit ist ein Verfahren, das implizites Wissen durch die Beobachtung von erfahrenen Arbeitskräften im Prozess erfasst und dieses Wissen, durch intuitive sowie ergonomische Mensch-Technik-Schnittstellen, unerfahrenen Beschäftigten zur Verfügung stellt. Im Zuge der Entwicklung dieses Verfahrens wird gezeigt werden, wie spezifische Methoden des maschinellen Lernens in Kombination mit einem Human-in-the-Loop-Ansatz genutzt werden können, um implizites Wissen zu digitalisieren und bedarfsgerecht bereitzustellen. Aus dem entwickelten Verfahren für den Wissenstransfer wird innerhalb dieser Arbeit das Human Experience Transfer Model abgeleitet, das als Referenzmodell die Übertragbarkeit der Entwicklung dieser Arbeit auf andere Bereiche und Branchen gewährleistet. Im Anschluss wird eine Referenzimplementierung des entwickelten Verfahrens vorgestellt, die daraufhin in einem Evaluationsprozess hinsichtlich ihrer Funktion und ihrem Nutzen geprüft wird. Anhand der Ergebnisse wird abschließend die Anwendbarkeit und Ergonomie der entwickelten Komponenten nachgewiesen.
Aktualisiert: 2022-03-31
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Gestaltungsprinzipien zur Entwicklung von industriellen datengetriebenen Dienstleistungen

Gestaltungsprinzipien zur Entwicklung von industriellen datengetriebenen Dienstleistungen von Azkan,  Can
Vor dem Hintergrund der digitalen Transformation in nahezu allen Wirtschaftsbereichen findet eine Veränderung und Neugestaltung bestehender Wertschöpfungsstrukturen und Geschäftsmodelle statt. Dadurch wird die Generierung von Daten und deren Nutzung in das Zentrum der betrieblichen Wertschöpfung gestellt. Das Resultat sind neue, datengetriebene und innovative Wertangebote, die neue Geschäftserkenntnisse generieren können, zur Optimierung und Automatisierung ganzheitlicher Prozesse beitragen, bessere Entscheidungen ermöglichen und zu einer höheren Kundenzufriedenheit führen. Die Entwicklung neuartiger Dienstleistungen, bei denen Daten die Kernressource bilden, erfordert jedoch neue Technologien und Fähigkeiten, die vor allem produktorientierte Unternehmen vor Herausforderungen stellen. Die Folge ist, dass die Potenziale solcher Dienstleistungen nicht voll ausgeschöpft werden und somit signifikante Marktanteile an Wettbewerber verloren werden können. Es fehlen praktische Anleitungen und Leitfäden, um die Komplexität neuer datenbasierter Dienstleistungsangebote zu beherrschen und notwendige Handlungsschritte umsetzen zu können. Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit besteht daher in der Erarbeitung von Handlungsempfehlungen, um Unternehmen zur erfolgreichen Entwicklung von industriellen datengetriebenen Dienstleistungen zu befähigen. Dazu werden mithilfe eines übergeordneten Design-Science-Research-Ansatzes zwei Artefakte entwickelt. Das erste Artefakt stellt eine Taxonomie für datengetriebene Dienstleistungen dar, welche Wissen über die Struktur und wesentliche Merkmale aufweist. Dadurch wird das Verständnis von datengetriebenen Dienstleistungen gefördert und die systematische (Re-)Konfiguration von notwendigen Bestandteilen ermöglicht. Das zweite (Meta-)Artefakt umfasst Gestaltungsprinzipien für datengetriebene Dienstleistungen. Diese adressieren die wesentlichen Herausforderungen bei der Entwicklung von Diensten und beinhalten präskriptives Wissen für eine erfolgreiche Umsetzung. Die Unterteilung in jeweilige Gestaltungsmerkmale erhöht die praktische Anwendbarkeit und bildet eine erste Instanziierung der Gestaltungsprinzipien in Form von Beispielen. Zum Abschluss der Arbeit werden die entwickelten Gestaltungsprinzipien sowie die zugehörigen Gestaltungsmerkmale in einen Handlungsleitfaden überführt, welcher die Anwendung und Effektivität in der Nutzung weiter verstärkt. Die Ergebnisse basieren auf einer Fallstudienforschung, bei der zur Datenerhebung systematische Literaturanalysen, Fokusgruppenworkshops und Experteninterviews durchgeführt worden sind. Die Zielgruppe dieser Arbeit sind Akademiker bzw. Praktiker, die sich mit Service Design und Geschäftsmodellentwicklung unter der wertschöpfenden Verwendung von Daten beschäftigen. Diese erhalten auf der einen Seite einen Beitrag zur Service-Science-Forschung und im Bereich Wirtschaftsinformatik. Auf der anderen Seite werden Service-Managern, Business-Development-Managern, Projektmanagern von digitalen Projekten, Beratern und IT-Dienstleistern praktische Handlungsimplikationen und Beispiele dargeboten.
Aktualisiert: 2022-02-10
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Konzeption eines logistischen Assistenzsystems zur Steuerung der Fahrzeugdistribution in der Automobilindustrie

Konzeption eines logistischen Assistenzsystems zur Steuerung der Fahrzeugdistribution in der Automobilindustrie von Clausen,  Uwe, Schenk,  Angelina
In den letzten Jahren haben die Risiken und Unsicherheiten in der Distributionslogistik aufgrund der steigenden Internationalisierung und der damit einhergehenden Transportmittelverknappung, welche auf den Optimierungsbestrebungen der Transportdienstleiter zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit basieren, stetig zugenommen. In Anbetracht der Megatrends wird die Komplexität im Transportwesen zukünftig noch weiter zunehmen. Fehlende Transparenz erschwert bisweilen die Steuerung des komplexen Distributionsprozesses. Obwohl Automobilherstellern bereits eine Vielzahl distributionsrelevanter Daten zur Verfügung stehen, gibt es weder eine echtzeitnahe Verarbeitung von Ereignisinformationen noch werden Analysemöglichkeiten hinreichend genutzt. Im Fall von Störungen greifen Verantwortliche manuell ein und reagieren subjektiv auf individuelle Ereignisse. In dieser Arbeit wird daher ein Konzept für ein logistisches Assistenzsystem (LAS) entwickelt, welches Distributionssteuerer dabei unterstützen soll, den Distributionsprozess zu überwachen, Störungen frühzeitig zu erkennen und Entscheidungen datenbasiert zu treffen. Dazu werden zunächst Störungen und Risiken in der Distribution mithilfe einer detaillierten Prozessaufnahme und einer durchgeführten Risikoanalyse identifiziert und geclustert. Darauf aufbauend werden Kennzahlen zur Steuerung der Distribution sowie Frühwarnungen und Handlungsoptionen bestimmt. Im Fall einer Störung schlägt das LAS dem Distributionssteuerer auf Basis der zuvor dokumentierten Erfahrungen präferierte Handlungsoptionen vor. Die Auswirkungen der Entscheidung können mithilfe des LAS simuliert sowie visualisiert werden. Die Güte des Konzepts wird mittels einer Analyse und Simulation unter Verwendung des BI Tools „Qlik Sense“ und der Simulationssoftware „AnyLogic“ validiert. Als Fallbeispiel dient der deutsche Premiumautomobilhersteller BMW. Die Arbeit zeigt, dass durch den Einsatz eines LAS Entscheidungen schneller und bewusster getroffen werden können. Dadurch lassen sich nicht nur Kosten einsparen, sondern, unter anderem, die Kundenzufriedenheit durch eine höhere Termintreue erhöhen sowie die Nachhaltigkeit der Prozesse verbessern.
Aktualisiert: 2022-01-06
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Das Ökosystem Europalette

Das Ökosystem Europalette von Ten Hompel,  Michael, Wrycza,  Philipp
Diese Arbeit befasst sich mit dem Ökosystem des mit einem Bestand von über 600 Mio. Stück weltweit am weitesten verbreiteten Ladungsträger: der Europalette. Es werden zwei zentrale Fragestellungen adressiert: Zum einen wird das Ökosystem Europalette mit den relevanten Stakeholdern detailliert analysiert und durch qualitative und quantitative Daten beschrieben. Zum anderen wird darauf aufbauend ein mathematisches Modell geschaffen, mit dem die Auswirkungen von (neuen) Technologien auf jeden einzelnen Stakeholder bewertet werden können. Im ersten Kapitel wird das zuvor genannte Forschungsziel aus der Forschungslücke abgeleitet und der gewählte Forschungsansatz erläutert. Zudem erfolgt eine wissenschaftliche Einordnung der Arbeit. Das zweite Kapitel dient der Beschreibung des Stands der Forschung im Bereich von Ladungsträgern sowie der Technologiebewertung und grenzt zudem wichtige Begriffe der Arbeit ab. Auf diesen Vorarbeiten aufbauend erfolgt im dritten Kapitel eine detaillierte Analyse des Ökosystems Europalette. Diese Analyse basiert auf Expertengesprächen, Literaturrecherche, Onlineumfrage und mehreren Workshops. Es werden hierbei die relevanten Stakeholdergruppen EPAL, Palettenproduzent, -händler und -reparateur, Versender, Transportdienstleister und Empfänger mit ihren individuellen Prozessen, Herausforderungen und Wünschen herausgearbeitet. Die wichtigsten Erkenntnisse dieses Kapitels werden in einer einheitlichen Form, der Pallet.Chain, zusammengefasst. Im vierten Kapitel erfolgt eine fachbereichsübergreifende Betrachtung der Modelltheorie. Hierbei werden zunächst verbreitete Modellklassifikationen untersucht. Anschließend werden aus insgesamt zwölf wissenschaftlichen Vorgehensweisen zur Erstellung von Modellen die für diese Arbeit relevanten Bestandteile extrahiert und zu einer neuen Vorgehensweise zusammengefügt. Nach der so geschaffenen neuen, iterativen Vorgehensweise wird im fünften Kapitel das BATP-Modell (Bewertung der Auswirkungen von Technologien auf das Ökosystem Palette) erstellt. Es basiert auf der Analyse des Ökosystems Europalette und setzt sich aus einem qualitativen und einem quantitativen Modellteil zusammen. Als mathematische Basis wird für den qualitativen Teil der Analytic Hierarchy Process (AHP) nach SAATY und für den quantitativen Teil die Kostenvergleichsrechnung ergänzt um eine Baumstruktur gewählt. Aufbauend auf dieser Auswahl wird das BATP-Modell mathematisch hergeleitet und in ein algorithmisches Vorgehen zur Bewertung überführt, um die Nutzung für einen Anwender zu erleichtern. Die Darstellung der Bewertungsergebnisse erfolgt in der standardisierten BATP-Scorecard und ist dadurch leicht interpretierbar. Im sechsten Kapitel wird das BATP-Modell eingesetzt, um konkrete Technologien zu bewerten und damit das Modell zu validieren. Dazu werden zunächst die im Umfeld der Europalette diskutierten Technologien untersucht und anschließend drei davon durch das Modell bewertet. Abschließend wird für die am besten bewertete RFID-Technologie ein Geschäftsmodell auf Basis des Business Model Canvas nach OSTERWALDER ET AL. beschrieben. Im letzten Kapitel wird zunächst die Arbeit mit den wichtigsten Erkenntnissen zusammengefasst und anschließend werden empfohlene Anknüpfungspunkte für zukünftige Forschungen beschrieben.
Aktualisiert: 2022-01-03
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Maschinelle Sozialisation autonomer mobiler Roboter

Maschinelle Sozialisation autonomer mobiler Roboter von Jost,  Jana, Ten Hompel,  Michael
Die Digitalisierung und die Automatisierung in Fabriken führen erneut zu einer Veränderung des Verhältnisses zwischen Mensch und Technik. Trotz einiger Bestrebungen, körperliche und geistige Tätigkeiten durch Maschinen und Algorithmen zu ersetzen sowie Emotionen zu simulieren, wird der Mensch mit seinen sensorischen und kognitiven Fähigkeiten weiterhin einen essenziellen Bestandteil zukünftiger Fabriken darstellen. Die Interaktion zwischen Mensch und Technik nimmt daher in teilautomatisierten Prozessen einen hohen Stellenwert ein. Aufgrund der alternden Gesellschaft divergiert die Erfahrungsbasis mit Technik in Unternehmen. Zudem führen geringfügige Beschäftigungsverhältnisse sowie Leih- und Zeitarbeit zu einer steigenden Unerfahrenheit der Mitarbeitenden mit den Prozessen und der eingesetzten Technik. Intuitive Interaktionsschnittstellen und sich an den Menschen individuell anpassende technische Systeme sind für effiziente Prozesse und wettbewerbsfähige Unternehmen daher unumgänglich. Neben der Interaktion muss auch das Zusammenspiel zwischen Mensch und Technik auf der Organisationsebene betrachtet werden. In der vorliegenden Dissertation wird das Konzept der Maschinellen Sozialisation für sozio-technische Systeme vorgestellt. Anhand der drei Gestaltungsebenen Organisation, Mensch-Technik-Interaktion und Technik wird der Gestaltungsprozess beispielhaft für ein soziales Transportfahrzeug für die Intralogistik konzeptioniert und umgesetzt. Für die Konzeptionierung des Fahrzeugs werden Grundlagen im Bereich der Organisation von Menschen und von technischen Systemen, der Wahrnehmungsprozess und die Kommunikation des Menschen sowie Interaktionsformen zwischen Mensch und Technik betrachtet. Der Entwicklungsprozess des Fahrzeugs fokussiert dabei auf die Bereiche Informationsaustausch, Steuerung durch den Menschen, Reagieren auf den Menschen und Adaptivität sowie Organisation in heterogenen Systemen. Hierbei werden Verhaltensweisen aus der Mensch-Mensch-Beziehung, wie proxemische Distanzen, hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit auf die Mensch-Technik- Interaktion untersucht. Über empirische Untersuchungen, wie Onlinebefragungen, Laborstudien und Simulationen, werden die Gestaltung und das Verhalten des Fahrzeugs evaluiert. Durch den modularen Aufbau des Fahrzeugs kann dieses auch neuen Anwendungsszenarien als Grundlage dienen. Ebenfalls können die entwickelten Konzepte als Gestaltungsempfehlungen für zukünftige Technik genutzt werden.
Aktualisiert: 2022-03-17
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Empirischer Ansatz zur Identifikation, Messung und Planung von Flexibilität in der internationalen Teilelogistik der Automobilindustrie

Empirischer Ansatz zur Identifikation, Messung und Planung von Flexibilität in der internationalen Teilelogistik der Automobilindustrie von Grünewald,  Sarah, Henke,  Michael
Die wachsende Unsicherheit, Dynamik und Komplexität in globalen Lieferketten führen dazu, dass diese fortlaufend an veränderte Rahmenbedingungen angepasst werden müssen. Dabei wird Logistikflexibilität als eine wesentliche Dimension der Supply-Chain-Flexibilität verstanden, die durch eine Vielzahl an Prozesspartnern in einem mehrstufigen Netzwerk bereitgestellt wird. Insbesondere im volatilen Kontext der Teileversorgung globaler automobiler Produktionsstandorte ist es jedoch nicht ausreichend, Logistikflexibilität ausschließlich auf einer strategisch-langfristigen Entscheidungsebene zu betrachten. Ein flexibles logistisches System muss die Fähigkeit besitzen, innerhalb weniger Monate internen und externen Einflussfaktoren multipler Fahrzeugprojekte begegnen zu können. In diesem Kontext unterstützt die vorliegende Arbeit die internationale Teileversorgung der Automobilindustrie mit einem empirischen Ansatz zur Identifikation, Messung und Planung von Logistikflexibilität innerhalb eines taktischen Zeitraums. Der Betrachtungsumfang umschließt dabei den Inbound-Prozess ab der Teilebereitstellung beim Lieferanten bis zur Containerabladestelle im Zielland. Hierzu wird im Rahmen eines systematischen Literaturreviews zunächst der Kenntnisstand zu Logistikflexibilität innerhalb der Forschung zu Supply-Chain-Flexibilität herausgearbeitet und in ein Konzeptmodell überführt. Dieses bildet die Grundlage des anschließenden Mixed-Method-Ansatzes einer mehrstufigen empirischen Analyse in globalen, automobilen Lieferketten. Dabei werden erstens im Zuge der Flexibilitätsidentifikation mündliche, leitfadengestützte Experteninterviews mit einer Versuchsgruppe eines international operierenden Original Equipment Manufacturer (OEM) durchgeführt. Diese verfolgen den Zweck der Erhebung konkreter Flexibilitätsbedarfe sowie der entlang der Logistikkette bereitgestellten Flexibilitätsangebote, die zur effektiven Aufrechterhaltung der Versorgungsleistung dienen. Die Ergebnisse werden über eine schriftliche Befragung in einer Kontrollgruppe aus Experten weiterer OEMs und Zulieferer der Automobilindustrie validiert und erweitert. Zweitens wird auf Basis der literaturanalytischen und theoretischen Vorüberlegungen ein geeignetes Messmodell für die Operationalisierung der mehrdimensionalen Logistikflexibilität ermittelt. Hierzu werden die erhobenen Flexibilitätsbedarfe und -angebote als reflektiv-formative Konstrukte höherer Ordnung modelliert. Dabei werden erstmals mittels einer Sekundärdatenanalyse Realdaten aus globalen Lieferketten eines unternehmensübergreifenden Produktionsnetzwerks verwendet. Drittens werden Hypothesen zum Ursache-Wirkungszusammenhang zwischen Logistikflexibilität und -leistung im Rahmen eines Strukturgleichungsmodells untersucht. Die Kausalanalyse, die direkte und moderierende Effekte berücksichtigt, ermöglicht die Bewertung des Einflusses der Flexibilitätsbedarfe und -angebote auf die Versorgungsleistung. Durch den entwickelten empirischen Ansatz unterstützt die Arbeit die globale Versorgungsplanung mit dem Ableiten von Handlungsempfehlungen zum effizienten Einsatz von Flexibilitätsmaßnahmen.
Aktualisiert: 2022-03-17
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Austausch sensibler Informationen in Liefernetzwerken der Automobilindustrie

Austausch sensibler Informationen in Liefernetzwerken der Automobilindustrie von Opriel,  Sebastian, Otto,  Boris
Bereits 1990 konstatierten Konsynski et al. (1990, S. 119): „You have to send information in a way that is useful to others without compromising the confidentiality of your company’s secrets.” Mehr als 30 Jahre und zahlreiche Generationen an interorganisationalen Informationssystemen (IOIS) später existieren im Umfeld des unternehmensübergreifenden Datenaustauschs immer noch keine IOIS, die die Bedürfnisse des Datenherausgebers nach Datensouveränität, d. h. einem selbstbestimmten Umgang mit seinen Daten beim Datenempfänger, umsetzen können. Mangelndes Vertrauen gegenüber dem Geschäftspartner und die Befürchtung, opportunistischem Verhalten des Geschäftspartners zu unterliegen, verhindern den Austausch sensibler Informationen, die zu einer höheren Liefernetzwerktransparenz und damit zu Optimierungen und Effizienzsteigerungen der Liefernetzwerkprozesse führen könnten. Technologien, die dies leisten können, existieren mit der Referenzarchitektur der International Data Spaces (IDS) und der Datennutzungskontrolle. In dieser Arbeit wird anhand zweier Partner aus der deutschen Automobilindustrie der Austausch als sensibel geltender Informationen auf Basis der IDS und Datennutzungskontrolle innerhalb einer Action-Design-Research-Fallstudie erforscht. Durch den strukturierten Forschungsprozess konnten ein tiefgehendes Konzept und ein darauf aufsetzender Prototyp entwickelt werden, der den Austausch von Bestands-, Bedarfs- und Produktionsinformationen im Rahmen des Bedarfs- und Kapazitätsmanagements der Automobilindustrie erlaubt. Mittels einer sechsmonatigen Pilotierungsphase konnten fünf Gestaltungsprinzipien identifiziert und validiert werden, die eine Übertragbarkeit der als erfolgreich bewerteten Wirkmechanismen auf andere Anwendungsfälle und Systeme ermöglichen. Die erzielten Ergebnisse und gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen in dieser Arbeit die Aufstellung der Theorie des Austauschs sensibler Informationen.
Aktualisiert: 2022-02-24
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Analyse des digitalen Informationsmanagements am Beispiel der innerbetrieblichen Logistik in der Automobilindustrie

Analyse des digitalen Informationsmanagements am Beispiel der innerbetrieblichen Logistik in der Automobilindustrie von Henke,  Michael, Schachtschabel,  Michael
Die Digitalisierung steht mit ihren Begriffen wie IoT, IIoT, Industrie 4.0, CPS u.v.m. seit geraumer Zeit im Fokus der Wissenschaft und Praxis. Billionen US$-Potentiale für die Volkswirtschaften und die Revolutionierung der Welt sind zu erwarten. Ein Sektor, der in Kürze die Kraft der Digitalisierung zu spüren bekommen sollte, umfasst die innerbetrieblichen Logistiken der Automobilindustrieunternehmen. Trotz der klar ausgewiesenen Potentiale gibt es in Wissenschaft und Praxis immer noch viele offene Fragen. Viele Manager verstehen die Digitalisierung nicht wirklich, und insbesondere im Herzstück der Digitalisierung, dem Informationsaustausch bzw. Interkonnektion, Interoperabilität oder Integration, scheint es seit Jahren noch offene Forschungsfragen zu geben. Nach den ersten tieferen Untersuchungen im Rahmen dieser Arbeit stellte sich heraus, dass es nicht nur Fragen bei dem Informationsaustausch gibt, sondern die Information an sich bis heute nicht vollständig erforscht ist. Diese Arbeit nimmt sich dieser Punkte in explorativer Weise an und geht den folgenden Forschungsfragen nach: FF-1a: Wie sieht eine Information aus? FF-1b: Wie sieht eine Information in der innerbetrieblichen Logistik aus? FF-2a: Wie sieht der Informationsaustausch in der innerbetrieblichen Logistik aus? FF-2b: Wie digital ist der Informationsaustausch in der innerbetrieblichen Logistik? FF-3: Wie sehen die Potentiale im Informationsaustausch in der innerbetrieblichen Logistik aus? Die Methodik dieser Arbeit ist zweigeteilt. (1) Um die FF-2a, FF-2b und FF-3 zu beantworten, wurde ein strukturierter Literature Review zur Ansatzidentifikation durchgeführt. Erst hier wurden die FF-1a und FF-1b aufgedeckt. Die Ergebnisse des Literature Reviews flossen anschließend in ein konzeptionelles Modell bzw. Theorie ein. (2) Ein dreiphasiges Single Case Study Design mit multiple Embedded Units of Analysis verwendet diese Theorie für eine Untersuchung in einer innerbetrieblichen Logistik der Volkswagen AG. Diese Arbeit beantwortet alle Forschungsfragen im Rahmen der Möglichkeiten, die eine explorative, qualitative Single Case Study bietet. Ebenso liefert diese Arbeit theoretische und praktische Implikationen: Die Arbeit entwickelt erstmalig eine Grounded-Informationstheorie und trennt darin analoge und digitale Informationen. Sie ermöglicht darin erstmalig die Darstellung von Wissen und erfindet, auf dieser Theorie basierend, das theoretische Artefakt des Information Model Canvas. Sie gibt der Logistik einen Rahmen zum Verständnis ihrer Informationen sowie Informationsflüsse und verbessert die Anwendbarkeit von Industrie-4.0-Referenzmodellen (z. B. RAMI 4.0). Sie hinterfragt den geglaubt hohen Digitalisierungsgrad der heutigen Industrie, zeigt Probleme im heutigen analogen und digitalen Informationsfluss auf und wirft Licht auf die Schattenseiten digitaler Informationsflüsse. Unternehmen bekommen dank dieser Ergebnisse neue Methoden, um ihre analogen und digitalen Informationsflüsse zu steuern, und können von nun an, unabhängig von irreführenden Business Case Betrachtungen, entscheiden, welche Bereiche sie wo und wie digitalisieren sollten.
Aktualisiert: 2021-12-16
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Industrie 4.0-Kompetenzprofil für Logistikberufe am Anwendungsfall des Disponenten in der Stahlindustrie

Industrie 4.0-Kompetenzprofil für Logistikberufe am Anwendungsfall des Disponenten in der Stahlindustrie von Henke,  Michael, Neumann,  Christine
Orientiert an einem konkreten Anwendungsfall sollen mit der vorliegenden Dissertation Kompetenzbedarfe aufgezeigt, eine Kompetenzprofillücke und eine geeignete Methodik der Kompetenzentwicklung am Beispiel des von der Automatisierung durch I4.0 am stärksten betroffenen Logistikberufes wissenschaftlich hinterfragt und untersucht werden. Die Vernetzung von Menschen und Produkten unterliegt einer immer schneller werdenden Weiterentwicklung. Prozesse entlang der Wertschöpfungsketten werden zunehmend digitalisiert. Dieser Fortschritt wird als die vierte industrielle Revolution interpretiert. Auf den Ebenen von Unternehmensleitungen werden in diesem Zusammenhang Begriffe wie das „Internet of Things“, die „Industrie 4.0“ oder die „Cyber-physischen Systeme“ diskutiert. Unternehmensberater nennen diese Weiterentwicklung auch die „non-stop, 24/7, digitaleverything- always-and-everywhere“-Ära. Angesichts der deutlichen, als Wandel zu bezeichnenden, Veränderungen in Wirtschaft und Gesellschaft, heißt es, dass sich auch die Arbeitswelt in Deutschland „multidimensional“ verändern wird. Das bedeutet, dass sich Arbeitsfelder kennzeichnend weiterentwickeln werden. Entsprechend hoch wird der veränderte Bedarf von Qualifikationen, insbesondere aber von branchenübergreifenden und branchenspezifischen Kompetenzen sein. Dabei scheint die Fertigungsindustrie von den Arbeitsplatzveränderungen im Zuge einer Industrie 4.0 besonders stark betroffen zu sein. Denn Herstellern von Industriegeräten wird es im Zuge der Digitalisierung möglich sein, die Anlagenleistungen präziser zu nutzen und zu überwachen. Eine Folge kann beispielsweise sein, dass Kosten anhand von Produktionsmengen, Verfügbarkeiten und Laufzeiten der Maschinen dann genauer prognostiziert werden können. Instandhaltungsmaßnahmen würden darüber hinaus effektiver gestaltet werden können. Für Kompetenzen bedeutet das, im Zuge einer Industrie 4.0 den veränderten Berufsbildern und Arbeitsplatzanforderungen entsprechend transformiert zu werden. Doch noch besteht weitestgehend Unklarheit über veränderte Kompetenzbedarfe. Es mangelt an konkretisierten Kompetenzprofilen der sich verändernden Berufsbilder. Grundsätzlich sind Führungskräfte und HR-Abteilungen von Unternehmen um die Weiterentwicklung von Kompetenzen und um ein fortlaufendes Kompetenzmanagement, mit Blick auf die Digitalisierung bemüht. Dabei werden vermeintlich idealtypische Kompetenzmodelle angewandt. Während erste Ansätze allgemeingültiger Erkenntnisse branchenübergreifender Kompetenzanforderungen existieren, liegen fundierte und gemessene Erfahrungswerte über maßgeschneiderte Kompetenzanforderungen in einem veränderten Arbeitsplatzkontext noch nicht vor. Dieser Sachverhalt gilt insbesondere für Kompetenzbedarfe von Berufsgruppen mit einem hohen Grad der Automatisierungswahrscheinlichkeit. Ein Soll-Zustand der Kompetenzen von Disponenten in der Logistik, der Berufsgruppe mit dem höchsten Grad der Automatisierungswahrscheinlichkeit, ist bis dato entsprechend wenig untersucht worden. So wird mit der vorliegenden Dissertation das grundsätzliche Ziel einer branchenspezifischen Kompetenzprofilentwicklung am konkreten Anwendungsfall, dem Beruf des Disponenten, verfolgt. Unter Berücksichtigung des Erkenntnisstands der Forschung wird ein Industrie 4.0- Kompetenzprofil methodengestützt entwickelt. Im Zuge der darauf folgenden Anwendung wird eine mögliche Kompetenzprofillücke empirisch untersucht. Führungskräfte und HR sollen die Kompetenzen von Mitarbeitern auf dieser Basis überprüfen, weiterentwickeln und Kompetenzlücken schließen können.
Aktualisiert: 2021-12-16
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Attributbasierte Erkennung menschlicher Aktivitäten in industriellen Prozessen am Beispiel der Logistik

Attributbasierte Erkennung menschlicher Aktivitäten in industriellen Prozessen am Beispiel der Logistik von Reining,  Christopher, Ten Hompel,  Michael
Kenntnis über die Häufigkeit und Dauer manueller Aktivitäten ist eine Grundvoraussetzung zur zielgerichteten Verbesserung industrieller Prozesse. Ihre automatische Erkennung in Sensordaten benötigt eine große Zahl annotierter Beispiele, um einen Klassifikator zu trainieren. Der Aufwand der Datensatzerstellung, insbesondere der manuellen Annotation, wird in der Forschung aktuell nur selten betrachtet. Auch die Annotationskonsistenz, die eine Aussage über die Verständlichkeit der Labels durch Menschen zulässt, wird meist vernachlässigt. Weiterhin erschwert die unmittelbare Assoziation von Mustern in den Sensordaten zu Aktivitätsklassen ihre Wiederverwendung in verschiedenen Materialflusssystemen, insbesondere wenn sich die Aktivitätsdefinition jeweils unterscheidet. Diese Herausforderungen motivieren die Hauptmerkmale der vorliegenden Arbeit. Zum einen wird markerbasiertes Motion Capturing als hochgenaue und leicht zu annotierende Referenzsensortechnologie in einer Laborumgebung verwendet. Durch ihre Synchronisierung mit Zeitreihen anderer Sensoren werden die Labels übertragen. In dieser Arbeit werden dazu exemplarisch inertiale Messeinheiten verwendet. Der Einfluss einer solchen Referenz auf Annotation und Klassifikationsleistung ist bisher nicht erforscht. Zum anderen findet eine semantische Beschreibung der Aktivitäten mittels Attributen anstelle einer unmittelbaren Assoziation zwischen den Sensordaten und einer Aktivitätsklasse statt. Sie ermöglicht das Transferlernen zwischen Szenarien, indem Beschreibungsmerkmale wiederverwendet werden bzw. ihre Zuordnung zu Aktivitätsklassen adaptiert wird. Diese Arbeit liefert die erstmalige Beschreibung menschlicher Aktivität in industriellen Prozessen mithilfe semantischer Attribute am Beispiel der Logistik. Die beschriebenen Eigenschaften charakterisieren das in dieser Arbeit entwickelte Verfahren zur attributbasierten Erkennung menschlicher Aktivität in der Logistik. Seine empirische Evaluation findet anhand von Szenarien der industriellen Anwendung und mithilfe von Realdaten statt.
Aktualisiert: 2021-10-28
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