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Die Komplexität und die geforderte Entwicklungsgeschwindigkeit mechatronischer
Produkte erfordern eine intensive Kommunikation und Kollaboration in
interdisziplinären Entwicklungsteams. Verteilte Standorte dieser Teams,
gemeinsame Entwicklungen mit Lieferanten und Integratoren und auch der Einbezug
externer Spezialisten erschweren einen schnellen reibungslosen
Entwicklungsprozess, da die Koordination und die gemeinsamen Arbeitssitzungen
einen grossen zeitlichen und finanziellen Aufwand erfordern. Der Bedarf an
methodischer und technologischer Unterstützung wurde im Vorfeld der Formierung
des WTT-Konsortiums Mittelland W6 im Gespräch mit mehreren Industrievertretern
erkannt.
Im Vorfeld dieses Projektes wurde von der ETH Zürich eine
Situationsanalyse bei verschiedenen industriellen Anwendern von Kommunikations-
und Kollaborationssystemen gemacht. ("How do you do? - Industrielle Nutzung von
Methoden und Technologien für Kommunikation und Kollaboration")
Dabei wurden
in einer E-Mail-Befragung und in persönlichen Interviews insgesamt 65
Unternehmen befragt. In dieser Untersuchung wurde festgestellt, dass moderne
Kommunikationstools wie Video- und Datenkonferenzsysteme und auch digitale
Whiteboards noch selten in der Industrie eingesetzt werden.
Ausserdem neigen
die Anwender von Kommunikationstechnologien immer noch dazu, über Distanz nur
zweckgebundene Aktivitäten wie Präsentationen, Abstimmungen, Definition von
weiterem Vorgehen oder Aufgabeverteilung durchzuführen. Ein gemeinsames Arbeiten
im Sinne einer effektiven Kollaboration erfolgt kaum mit Hilfe von
technologischer Unterstützung über Distanz, sondern geschieht eher vor Ort. Dies
ist einerseits auf beschränkte Interaktionsmöglichkeiten und die
Qualitätsprobleme der heutigen Tools zurückzuführen, andererseits ist auch die
Unkenntnis über die technologischen Möglichkeiten und welche Tools und Methoden
für welche Prozesse eingesetzt werden können, ein gewichtiger Grund. Weiterhin
hindernd ist auch die oft beobachtete Gegebenheit, dass zwar in technologische
Infrastruktur investiert wurde, jedoch weder die Mitarbeiter in deren Nutzung
geschult wurden, noch Prozesse oder Arbeitsweisen angepasst wurden.
Die
Studie zeigt ebenfalls, wie selten Kommunikations- und Kollaborationstools
momentan effektiv eingesetzt werden, welche Probleme dabei auftreten, aber sie
zeigt auch einen grossen, wachsenden Bedarf an technologischer Unterstützung für
Gruppenarbeit über Distanz, denn heutige Produktentwicklungs- und
Innovationsprozesse erfordern eine intensive internationale Zusammenarbeit von
Spezialisten unter-schiedlicher Disziplinen.
Obwohl viele Firmen in
Videokonferenzsysteme und CSCW-Programme investiert haben, wird diese
Technologie selten oder ineffektiv genutzt. Stattdessen wird viel Geld und Zeit
für Reisen aufgewendet und die Kapazitäten hochbezahlter Spezialisten schlecht
genutzt. Wertvolle Entwicklungszeit geht verlo-ren, da Sitzungen zur Lösung oder
Besprechung aktueller Problematiken nicht spontan abgehalten werden
können.
Die Studie zeigt auch, dass die geringe und ineffiziente Nutzung
technologischer Kommunikations- und Kollaborationsmittel sowohl technische
Gründe (komplizierte Systeme, unzulängliche Unterstützung der Prozesse,
schlechte Übertragungsqualität) wie auch methodische und sozio-kulturelle Gründe
hat.
Im Rahmen des Projektes cocoon wird untersucht, wie die aktuelle Technologie
zurzeit genutzt wird. Mit Workshops soll gezeigt werden, welche Prozesse sich
mit gezieltem Einsatz von Methoden und Tools besser unterstützen
lassen.
Die Konzeption,
Entwicklung und Erprobung eines Meeting-Assistenten soll die Organisation und
Durchführung von Meetings über Netzwerke vereinfachen und somit zur häufigeren
und effektiveren Nutzung von informationstechnologisch unerstützten Umgebung
führen.
Untersuchungen realer
Businesscases in dieser Umgebung sollen Aussagen über Akzeptanz, Effizienz und
sinnvolle Einsatzgebiete solcher kollaborativen Umgebungen liefern.
Die wirtschaftlichen Ziele liegen in der Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der Industriepartner durch Erhöhung der Reaktions- und Entwicklungsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Reduktion der Kosten. Die Projektresultate werden wissenschaftlich publiziert und später auch weiteren Unternehmen in Form von Vorträgen, Seminaren und Workshops zur Verfügung gestellt.
Die
wissenschaftlich-technischen Ziele des Projekts cocoon lassen sich in 3 Bereiche
unterteilen:
In einer ersten Phase
werden die Aussagen aus der Voruntersuchung verifiziert. Die Probleme der
Industrie bei der
Nutzung von technologischer Infrastruktur werden nach technischen, methodischen
und
sozio-kulturellen Aspekten analysiert.
Zu den 3
Problembereichen (Abbildung 1) werden gemeinsam Lösungen erarbeitet und bei den
Industriepartnern implementiert.
Eine Untersuchung der
Geschäftsprozesse bei den Industriepartnern unter optimierten Bedingungen
soll fundierte
Aussagen über Akzeptanz und Effizienz der Nutzung einer IT-unterstützten
Umgebung für
Kommunikation und Kollaboration ergeben.
Die Aussagen der im Vorfeld dieses Projektes getätigten Studie (How do you do? - Industrielle Nutzung von Methoden und Technologien für Kommunikation und Kollaboration) werden wissenschaftlich verifiziert. Dazu werden die frühen Phasen der Produktentwicklung bei realen Projekten der Industriepartner beobachtet und untersucht, da diese sehr kommunikations- und kollaborationsintensiv sind. Diese Analyse erfolgt in den Gebieten technische Probleme, methodische Probleme und sozio-kulturelle Probleme und in deren gegenseitigem Abhängigkeitsverhältnis (Abbildung 1).
Abbildung 1:
Problemkreis bei der Nutzung von IT-Infrastruktur für Kommunikation und
Kollaboration
Deliverables: Anforderungsliste für an die jeweiligen Arbeitsprozesse
angepasste IT-Systeme. Aufzeigen des Handlungsbedarfs zur Weiterentwicklung
einer neuen Kollaborationstechnologie. Verifikation der im Projekt geplanten
Themenpunkte.
Deliverables: Auflistung der für eine Optimierung in Frage
kommenden Prozesse. Erweiterung und Adaption bestehender Prozesse. Integration
(Berücksichtigung) der technischen Infrastruktur in die bestehenden
Prozessabläufe.
Deliverables: Liste der derzeit vorhandenen
Akzeptanzhemmer. Liste der möglichen Akzeptanzförderer.
Die in der Analyse erarbeiteten und detaillierten Probleme ergeben
Anforderungslisten und -kataloge, welche einerseits der Forschung wichtigen
Input und Anstösse geben, andererseits der in diesen Berei-chen entwickelnden
und produzierenden Industrie wertvolle Hinweise und Potentiale aufzeigen. Im
Rahmen dieses Projektes werden nur zu einigen ausgewählten Problemen Lösungen
konzipiert und als Prototypen umgesetzt. Es sind dies Probleme, deren Lösung
eine intensive Zusammenarbeit zwischen den Industriepartnern als Anwender und
dem Forschungspartner mit Spezialisten unterschiedlicher Disziplinen erfordern
und deren Lösung einen grösstmöglichen Einfluss auf die Verbesserung der
Kommunikation und Kollaboration über Netzwerke und auf die Effizienz und
Akzeptanz solcher Umgebungen haben.
Deliverables: Von den Ergebnissen werden auch
weitere Unternehmen profitieren können, da als Resultat dieser Analyse ein
Katalog "technologische Hilfsmittel für Geschäftsprozesse" erstellt wird.
Deliverables: "Meeting Assistent" Zur
Lösung der Probleme vom Beginn der Planung bis zum Aufstarten eines Meetings
wird im Rahmen dieses Projektes ein "Meeting Assistent" entwickelt. Mit diesem
Tool sollen die Abläufe vom Planen bis hin zum Meetingbeginn vereinfacht werden.
Funktionalitäten zum Koordinieren, Informieren und Einladen von Personen,
Verfügbarkeit und Reservation von Räumen und Informationen über den aktuellen
Status der Infrastruktur werden kombiniert mit der Möglichkeit der
Vorkonfiguration der Meetingumgebung (inkl. Raumsteuerung) bis hin zum
automatischen Aufstarten aller Systeme und der Kommunikationsverbindung. Dem
Meetingleiter wird somit ein Tool bereitgestellt, welches ihn bei seinen
Tätigkeiten zum Beispiel mit folgenden Funktionalitäten unterstützt:
Der Meeting Assistent
soll die Planung von Meetings vereinfachen und beschleunigen, somit auch
kurzfristige Sitzungen ermöglichen und die Schwelle, eine technologisch
unterstützte Kommunikations- und
Kollaborationsumgebung einzusetzen, senken.
Die meisten Geschäftsprozesse und Methoden basieren auf altbewährten Modellen.
Analog zu der Optimierung der technischen Infrastruktur und in deren
Einflussfeld werden diese Modelle im Rahmen dieses Projektes auf ihre mögliche
Portierung in ein technologisch-kollaboratives Umfeld untersucht und
überarbeitet.
Einen interessanten Ansatz für eine Adaption beinhaltet das
V-Modell, welches zurzeit in der Medizinaltechnik und bei der
Fahrzeugentwicklung (BMW) eingeführt wird (siehe Abbildung 2).
Das Verhalten komplexer Produkte - insbesondere der
mechatronischen Systeme - ist bestimmt durch Abhängigkeiten zwischen den
einzelnen Teilkomponenten. Aus diesem Grund ist ebenfalls auch ein integrierter,
interdisziplinärer Entwicklungsansatz notwendig. Dies erfordert, dass eine
Kommunikation über die traditionellen Grenzen hinaus zwischen Maschinenbau,
Elektrotechnik und Informatik in den frühen Phasen einer Produktentwicklung
notwendig wird. Dieser Anforderung wird durch ein multidisziplinäres Team
begegnet, welches sich auf den Möglichkeiten der Kommunikation und Kollaboration
abstützt. Darüber hinaus hängt der Erfolg eines Produktes von der Fähigkeit des
Teams ab, ein gemeinsames Denken für die gestellte Aufgabe zu entwickeln, für
den Prozess und die entsprechenden Funktionen der Teammitglieder. Die
Koordination und der Austausch von Information zwischen den Teammitgliedern in
einem heute üblichen verteilten Entwicklungssystem sind technisch aufwändig und
zeitraubend, wobei unterschiedliche Standorte und Zeitzonen die Kommunikation
erschweren.
Der oben beschriebene Sachverhalt der geographisch und zeitlich
verteilten Aufgaben und des daraus resultierenden Kollaborationsbedarfs wird
durch die klassische serielle Betrachtungsweise des Produktentwicklungsprozesses
nicht abgebildet. Die Notwendigkeit der Zusammenarbeit in einem mechatronischen
Entwicklungsprozess liesse sich besser anhand eines so genannten "V-Modells"
darstellen [2]. Das V-Modell ist als Leitfaden zum Planen und Durchführen von
informationstechnischen Entwicklungsprojekten unter Berücksichtigung des
gesamten Systemlebenszyklus konzipiert. Im Gegensatz zu einem klassischen
Phasenmodell werden im V-Modell lediglich Aktivitäten und Ergebnisse de-finiert
und keine strikte zeitliche Abhängigkeit gefordert.
Das V-Modell, welches
eigentlich aus der Softwareentwicklung stammt, soll aber auch auf einen
Produktentwicklungsprozess angewandt werden, wie dies in Abbildung 2 dargestellt
ist:
Abbildung 2:
Das V-Modell in der Produktentwicklung
Gelingt dieser
Transfer des Modells, so können auch Regeln, die bislang für
Informatikentwicklung erstellt wurden, ebenfalls auf die Produktentwicklung
umgesetzt werden. Basis für den Einsatz des V-Modells ist die Kommunikation und
Kollaboration, die in den einzelnen Blöcken, aber auch zwischen diesen
stattfinden muss. Man erkennt insbesondere, an welchen Stellen eine
Zusammenarbeit notwendig ist.
Somit stellt die ständige Kommunikation und
Kollaboration sicher, dass:
Deliverables:
Im Rahmen dieses Arbeitspaketes soll untersucht und nachgewiesen werden, ob die
Adaption des V-Modells auf einen Produktentwicklungsprozess durchführbar ist, an
welchen Stellen in den zu untersuchenden Geschäftsprozessen eine Kollaboration
auftritt, wie sie durch die derzeit vorhandenen IT-Kollaborationsmittel
abgedeckt werden und welche zusätzlichen Anforderungen derzeit noch nicht
abgedeckt werden.
Die meisten Probleme der Benutzer gründen auf Unkenntnis und Unwissenheit über
ein neues IT-unterstütztes kollaboratives Arbeitsumfeld. Oft wird den Anwender
eine Technologie zur Verfügung gestellt ohne sie entsprechend einzuweisen und zu
schulen. Infolge Zeitmangel und um laufende Entwicklungen nicht zu stören,
erfolgt die Schulung zur Nutzung der Technologie durch den Systemlieferanten
meist nur technikbezogen, aber nicht prozessorientiert. Mindestens genauso
wichtig wie die Bedienung der Infrastruktur ist jedoch auch die Kenntnis über
das Verhalten, die Arbeitskultur, die sinnvollen Einsatzgebiete, einsetzbare
Methoden und das gezielte Nutzen der Möglichkeiten zur Steigerung der
Arbeitsqualität und Effizienz. Diese Schulung kann von den Systemlieferanten und
von den Unternehmen selbst nicht angeboten werden, da es dazu interdisziplinäre
Kompetenzen in Bezug auf Technologie, Prozesse, Methodik und Didaktik erfordert.
Im Rahmen der Analyse werden schulungsrelevante Aspekte Bereich systematisch
erfasst. Die didaktische Aufbereitung resultiert in unterschiedlichen
Schulungsprogrammen, die als Workshops und Seminare bei den beteiligten
Industrie-partnern angeboten werden um die Akzeptanz und die Effizienz zu
steigern. Im Rahmen des Lehrauftrags des Forschungspartners werden Vorlesungen
und Übungen für Studenten angeboten um die folgenden Generationen optimal auf
die veränderten Anforderungen vorzubereiten. Mittels Vorträgen und Seminaren
wird das erarbeitete Know-how auch an weitere Anwender und Unternehmen
weitergegeben.
Deliverables: Schulungs- und Trainingsprogramme,
Workshops, Seminare, Vorlesung, Vorträge...
Es gibt bis anhin keine Untersuchungen, welche die Effizienz von vernetzten
Kollaborationsräumen mit exakten Zahlen belegen und somit interessierten
Anwendern einen Anhaltspunkt über mögliche Vorteile geben können. Im Rahmen
dieses Projektes sollen Untersuchungen mit verschiedenen Testgruppen (Studenten
und industriellen Anwendern) in universitärer Experimentier- und Lehrumgebung
und von realen Businesscases bei Industriepartnern Aufschluss über die Akzeptanz
technologisch unterstützter Kommunikations- und Kollaborationsumgebung geben.
Hierfür müssen geeignete Messmethoden erarbeiten werden, die einerseits
erlauben, die Effizienz der neuen vernetzten Arbeitsumgebung zu erfassen,
andererseits aber auch die Belastung des Anwenders (sog. 'cognitive load')
ermitteln. Beide Punkte haben wesentlichen Einfluss auf die Akzeptanz einer
neuen Arbeitsumgebung und damit auf den nachhaltigen Einsatz in einem
Unternehmen. Untersuchungen von realen Geschäftsprozessen bei den
Indust-riepartnern sollen aufzeigen, wie sich der Einsatz einer vernetzten
Kommunikations- und Kollaborationsumgebung bezüglich Kosten- und Zeitersparnis,
Mitarbeiterzufriedenheit etc. auswirkt.
Deliverables: Erstellen von
geeigneten Testszenarien, welches die IT-Unterstützung erfordern, aber nicht
durch fachspezifisches Vorwissen beeinflusst werden.
Durchführung von
Anwenderstudien in der Industrie und im universitären Umfeld.
Erstellen eines
Massnahmenkatalogs zur Steigerung der IT-Akzeptanz für kollaborative
Geschäftsprozesse.
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