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Über dieses Buch

Dieses Buch beschreibt und erklärt die Potenziale von Virtual und Augmented Reality für die berufliche Aus- und Weiterbildung. Die damit verbundene Digitalisierung der Bildungsprozesse verbindet die Schulung in der virtuellen Realität mit der Unterstützung der Mitarbeiter während der Ausführung ihrer Tätigkeiten in der erweiterten Realität. Das Wissen und die Kompetenzen der Mitarbeiter sind nicht nur in der Produktion, sondern ebenso im Bereich von Dienstleistungen wesentliche Erfolgsfaktoren der Unternehmen. Das Buch zeigt, dass die fortwährende Digitalisierung durch mobile und tragbare Informationssysteme neue Chancen für die Aus- und Weiterbildung bietet und den Zugang zu Lerninhalten unabhängig von räumlichen, zeitlichen und individuellen Gegebenheiten ermöglicht.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Grundlagen, Anwendungsszenarien und Technologien

Frontmatter

GLASSROOM – Kompetenzaufbau und -entwicklung in virtuellen Lebenswelten

Ziel von GLASSROOM ist es, ein bedarfsorientiertes Bildungskonzept zu entwickeln, das die Potenziale der virtuellen und erweiterten Realitätsbrillen (VR-/AR-Brillen) im Verbund mit neuen digitalen Medien für die berufliche Bildung im Bereich des Maschinen- und Anlagenbaus unterstützt. Die zentrale These ist, dass durch eine modernere Gestaltung der beruflichen Bildung den Herausforderungen aus dem Bereich der technischen Kundendienstleistungen wirkungsvoll begegnet werden kann. Zu diesen Herausforderungen gehören insb. komplexe Produkte, hohe Fehlerfolgekosten und kurze Innovationszyklen. Die besondere Innovation von GLASSROOM liegt in der Verwendung von VR-/AR-Brillen aus dem Privatkundensektor, welche sich aktuell als „Wohnzimmertechnik“ manifestieren. Aufgrund der geringen Anschaffungskosten und der hohen Potenziale von virtuellen Technologien in der Bildung ist von einer breiten Anwendbarkeit des GLASSROOM-Ansatzes auszugehen. Mit GLASSROOM wird eine bis dato nicht erreichte Form des Zugangs zu Lerninhalten geschaffen, der zudem unabhängig von räumlichen, zeitlichen und individuellen Gegebenheiten erreichbar ist. Das Projektakronym lautet GLASSROOM, um durch die orthographische Nähe zum Klassenraum (engl.: classroom) die Verbindung der VR-/AR-Brillen (engl.: glasses) mit digitalen Lerninhalten zu betonen.

Oliver Thomas, Dirk Metzger, Helmut Niegemann, Markus Welk, Thomas Becker

Augmented- und Virtual-Reality-Technologien zur Digitalisierung der Aus- und Weiterbildung – Überblick, Klassifikation und Vergleich

Zur nachhaltigen Entwicklung von Unternehmen ist die Aus- und Weiterbildung der Mitarbeiter ein Kernaspekt, der in vielen Bereichen aktiv vorangetrieben wird. So sind Techniker des Kundendienstes hochspezialisierte Fachkräfte, die verschiedene Tätigkeiten nur durch eigene Erfahrungswerte und eine sehr intensive Ausbildung durchführen können. Diese notwendige Ausbildung wird allerdings auch heutzutage noch häufig durch klassische Lernmedien, wie Bücher und Vorträge, unterstützt. Durch unterschiedliche Entwicklungen unter den Schlagworten Digitalisierung oder Industrie 4.0 erreichen innovative Technologien ihre Marktreife, die eine tragende Rolle bei der Aus- und Weiterbildung von technischen Mitarbeitern einnehmen können. Eine vielversprechende technologische Entwicklung stellen verschiedene Arten von Augmented Reality sowie Virtual Reality dar. In diesem Artikel werden diese beiden Technologiestränge hinsichtlich der vorhandenen Ausprägungen untersucht und klassifiziert. Dabei besteht ein zentrales Ziel darin, Klarheit in bislang uneinheitlich verwendeten Begrifflichkeiten herzustellen, und entsprechende Kategorien zu vergleichen.

Benedikt Zobel, Sebastian Werning, Lisa Berkemeier, Oliver Thomas

Potenziale und Hemmnisse von AR- und VR- Medien zur Unterstützung der Aus- und Weiterbildung im technischen Service

Mitarbeiter der beiden Praxispartner im Projekt GLASSROOM, Alfred Becker GmbH und AMAZONEN-Werke H. Dreyer GmbH & Co. KG, haben eine AR-Brille mit der im Projekt entwickelten Software erprobt und erste Erfahrungen mit dem ebenfalls im Projekt entwickelten VR-System gemacht. Die Mitarbeiter wurden im Projektverlauf mehrmals zu ihren Erfahrungen befragt. Die Ergebnisse werden in diesem Beitrag zusammengefasst.

Lisa Niegemann, Helmut Niegemann

Methoden und Modelle

Frontmatter

Konstruktion und Anwendung einer Entwicklungsmethodik für Service- Unterstützungssysteme

Ein integriertes Produkt-Design, welches sowohl die Sachleistung, die Dienstleistung und die Informationssysteme berücksichtigt, ist aufgrund der gegenseitigen Einflüsse zwischen den drei Komponenten wesentlich. Besonders im technischen Kundendienst (TKD) ist dies relevant, da hier komplexe Produkte mit unterschiedlichen Arten von Dienstleistungen kombiniert werden. Allerdings existiert bis dato keine Methode zur systematischen Integration von Informationssystemen in den Produkt-Service-Engineering-Prozess. Daher wird im Folgenden eine Methode zur Konstruktion von Service-Unterstützungssystemen vorgestellt. Für die Gestaltung der Methode wurde ein Design-Science-Forschungsansatz verwendet. Mit dieser Methode leisten wir einen Forschungsbeitrag im Bereich des Service-Engineerings und der Konstruktion von Informationssystemen. Zusätzlich wird der praktische Beitrag mit Leitlinien für Designer von neuen Produkten, Dienstleistungen und Informationssystemen zur Bewältigung der Komplexität und Förderung der Informationsunterstützung der Techniker gegeben.

Dirk Metzger, Christina Niemöller, Oliver Thomas

Modellierung technischer Serviceprozesse zur Digitalisierung der Aus- und Weiterbildung

Bei der Digitalisierung spielt die Modellierung der Serviceprozesse eine besondere Rolle, da das Modell die Schnittstelle zwischen der Fachdomäne auf der einen und dem technischen System auf der anderen Seite bildet. Im Kontext der Aus- und Weiterbildung von GLASSROOM betrachten wir dabei Prozess-Tupel: Den zu vermittelnden Serviceprozess und den damit verknüpften Unterstützungsprozess. Im diesem Kapitel wird die Modellierung von Serviceprozessen unter Verwendung etablierter Standards und deren Erweiterung für die Verknüpfung mit Inhalten zur digitalen Unterstützung näher betrachtet.

Simon Schwantzer, Sven Jannaber

Design digitaler Aus- und Weiterbildungsszenarien

Instructional Design ist eine Teildisziplin der Bildungstechnologie, basierend auf der technologischen Anwendung instruktionspsychologischer Theorien und Befunde. Vorgestellt wird ein Instruktionsdesign-Rahmenmodell DO ID, das es Praktikern erleichtert, lernwirksame Gestaltungsentscheidungen zu treffen. Auf der Grundlage dieses Modell wurde eine Lern-App entwickelt, die Fachkräfte in der Aus- und Weiterbildung hilft, zweckmäßige Entscheidungen in der praktischen Bildungsarbeit, insb. mit digitalen Medien, zu treffen.

Helmut Niegemann, Lisa Niegemann

Konzeption und Implementierung

Frontmatter

Konzeption und Implementierung eines Smart-Glasses-basierten Informationssystems für technische Dienstleistungen

Im Rahmen des GLASSROOM-Projekts wurde eine Werkzeugkette für das Erstellen, Verwalten und Anzeigen von Schritt-für-Schritt-Anleitungen in Form von Assistenzprozessen realisiert. Die Erstellung einer solchen Anleitung erfolgt entweder über Rapid Authoring mit einer App für die Vuzix M100 Smart Glasses oder über eine Modellierung mithilfe einer Autorenlösung für den Desktop-PC. Die Wiedergabe einer Anleitung erfolgt ebenfalls auf den Smart Glasses, sodass man beide Hände für die Durchführung der eigentlichen Tätigkeit zur Verfügung hat. Die veränderte Form der Darstellung und Interaktion stellt aber auch neue Anforderungen an Design- und Bedienkonzepte. Darauf und auf deren Umsetzung in den einzelnen Anwendungen wird in diesem Kapitel detailliert eingegangen.

Simon Schwantzer

Konzeption und Implementierung einer VR-Lernumgebung für technische Dienstleistungen

Mit den heute am Markt verfügbaren technischen Komponenten für virtuelle Realität (VR) (insb. Head-Mounted-Displays) wird der breite produktive Einsatz VRbasierter Lernumgebungen erstmals realistisch. Das Medium VR ermöglicht die Vermittlung von Kenntnissen und Fähigkeiten für Wartung und Reparatur von Maschinen und Anlagen in einer hoch realistischen Weise, die sehr nahe am physischen Objekt ist, ohne ein solches zu benötigen.

Matthias Bues, Tobias Schultze, Benjamin Wingert

Erstellung digitaler Lerninhalte und Evaluation

Frontmatter

Smart Glasses als Autorenwerkzeug zur Erstellung digitaler Aus- und Weiterbildungsinhalte

Technische Dienstleistungen sind von hoher Komplexität und umfassenden Informationsbedarfen gekennzeichnet, sodass zu ihrer Erbringung eine zielgerichtete IT-Unterstützung unerlässlich ist. Zur Vorbereitung einer adäquaten Prozessunterstützung durch mobile Assistenzsysteme müssen zunächst die Dienstleistungsprozesse identifiziert und dokumentiert werden. Insb. technische Serviceprozesse sind jedoch oftmals nur schwierig ex-post durch Modellierungsexperten zu erfassen, da notwendige Detailinformationen aus der Serviceerbringung fehlen. Gleichzeitig besitzen Servicetechniker nicht das Modellierungswissen, um im Nachgang ihre Dienstleistungstätigkeiten zielführend dokumentieren zu können. In diesem Kapitel wird deshalb ein Konzept erarbeitet, durch das Servicetechniker in die Lage versetzt werden, die Erbringung von Dienstleistungen bereits während ihrer Ausführung dokumentieren zu können.

Sven Jannaber, Lisa Berkemeier, Dirk Metzger, Christina Niemöller, Lukas Brenning, Oliver Thomas

Akzeptanz von Smart Glasses für die Aus- und Weiterbildung

Smart Glasses sind durch eine individuelle Prozessunterstützung und eine kontextsensitive Informationsversorgung ein vielversprechendes Werkzeug in der betrieblichen Qualifikation von Mitarbeitern. Ein nachhaltiger Einsatz einer Smart-Glasses-basierten Prozessunterstützung erfordert jedoch die Akzeptanz der Nutzer. Zur Messung der Nutzerakzeptanz vor der Einführung eines entsprechenden Systems wurden 105 Probanden aus dem Bereich der Landmaschinentechnik befragt. Unter Einsatz des Technology Acceptance Model konnten eine positive Nutzungsintention und deren Einflussfaktoren festgestellt werden. Die Erkenntnisse über die Akzeptanz von Smart-Glasses-basierten Systemen und deren Rückkopplung in das System-Design tragen zur Wissensbasis des IS Design und Service Systems Engineering bei. Darüber hinaus tragen die Charakteristika eines akzeptierten Smart-Glasses-basierenden Systems zur konkreten Umsetzung entsprechender Lernkonzepte in der Praxis der Aus- und Weiterbildung im technischen Kundendienst bei.

Lisa Berkemeier, Christina Niemöller, Dirk Metzger, Oliver Thomas

Evaluation digitaler Aus- und Weiterbildung im virtuellen Raum

Die im Rahmen des Projekts GLASSROOM entstandene VR-Applikation wurde in zwei Nutzertests in ihrem jeweils aktuellen Entwicklungsstand evaluiert. Die Applikation wurde mit Hilfe der in den Tests erlangten Ergebnisse und Erfahrungen weiterentwickelt. In diesem Beitrag wird die Durchführung der Evaluationen beschrieben; näher betrachtet werden dabei insb. die jeweiligen Entwicklungsstände, die Auswahl der jeweiligen Lerninhalte sowie die eingesetzten technischen Mittel.

Tobias Schultze, Matthias Bues

Kooperations- und Geschäftsmodelle

Frontmatter

Einsatz von Smart Glasses in Unternehmen – Analyse und Gestaltung von Geschäftsmodellen

Die aktuellen technischen Entwicklungen und Forschungen im Bereich Smart Glasses versprechen Potenzial für den zukünftigen Einsatz im Unternehmen. Dennoch ist der Einfluss auf die Geschäftsmodelle aufgrund der Neuheit und fehlenden Live-Systeme noch wenig erforscht. In diesem Beitrag werden daher am Beispiel eines Hybriden Wertschöpfers, der neben Produkten ebenfalls Serviceleistungen zu diesen Produkten anbietet, Auswirkungen des Einsatzes von Smart Glasses untersucht und diskutiert. Zunächst werden Klassifikationskriterien für Geschäftsmodelle auf Basis einer systematischen Literaturrecherche erarbeitet. Dabei werden neun Dimensionen zur Beschreibung eines Geschäftsmodells sowie deren jeweilige Kriterien und Ausprägungen identifiziert. Anhand dieser Dimensionen wird analysiert, inwiefern und an welchen Stellen Smart Glasses einen Einfluss auf Geschäftsmodelle haben können bzw. wie durch Smart Glasses neue Geschäftsmodelle, wie z. B. Self-Services und Value Co-Creation, geschaffen werden können.

Christina Niemöller, Tim Schomaker, Oliver Thomas

Produktivitätsmessung und -bewertung komplexer IT-gestützter Dienstleistungen

Im Vergleich zur Sachgüterindustrie, die in der Lage ist, mittels Methoden die Inputs sowie Outputs der Produktion zu messen, ist die Ermittlung von Produktivitätsgrößen in der Dienstleistungsbranche angesichts konstitutiver Merkmale wie Immaterialität und Integrativität komplexer. Vor diesem Hintergrund werden zur Produktivitätsmessung von Dienstleistungen überwiegend quantifizierbare Ersatzmaße verwendet. In diesem Beitrag werden die Problemstellung der Produktivitätsmessung von Dienstleistungen analysiert und Messkonzepte diskutiert. Am Beispiel des technischen Kundendienstes werden die relevanten Schritte eines Geschäftsprozesses untersucht und Ersatzgrößen für diesen exemplarisch abgeleitet. Als Ergebnis der Kennzahlenerhebung wird ein spezifisches Kennzahlenmodell mit Ausprägungen des Maschinen- und Anlagenbaus entworfen. Anschließend wird mit Hilfe des spezifischen Modells ein allgemeines Kennzahlenmodell zur Produktivitätsmessung komplexer IT-gestützter Dienstleistungen abgeleitet.

Jennifer Braesch, Christina Niemöller, Oliver Thomas

Smart Glasses Applications – Branchenübertragbarkeit und Cross Innovation

Die prototypischen Ergebnisse des Projekts GLASSROOM zeigen, dass auf Smart Glasses basierende Systeme im praktischen Anwendungsrahmen der Forschung eingesetzt werden können. Aus dieser Ausgangssituation stellt sich die Frage, wie die bisher generellen Ergebnisse und Lösungen erfolgreich im individuellen Branchenkontext eingesetzt werden können. Der vorliegende Beitrag vergleicht unterschiedliche Innovationsstrategien und deren situative Eignung für die Entwicklung von Smart-Glasses-basierten Systemen. Aufgezeigt wird dabei, dass die interorganisationale Kooperation, insb. innerhalb nicht-konkurrierender Branchen, zur schnelleren Erschließung innovativer Anwendungsszenarien und mittelbar zur Beherrschung von technologiebasierten Leistungssystemen führen kann.

Friedemann Kammler, Lisa Berkemeier, Novica Zarvić, Benedikt Zobel, Oliver Thomas

Backmatter

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