Design eines Multiskalen-Algorithmus zur reaktiven Prozess- und Ablaufplanung

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Entwicklung eines ganzheitlichen Informationssystems zur Optimierung der Reihenfolgebildung im Sondermaschinenbau

Vor dem Hintergrund eines gestiegenen technologischen Wettbewerbs im Sondermaschinenbau gewinnen die industriellen Zielgrößen Kosten, Qualität und Zeit unentwegt an Bedeutung. Zur Optimierung der Zielgröße Zeit greift die vorliegende Arbeit die Entwicklung eines ganzheitlichen Informationssystems auf. Für die Entwicklung des Systems wird eine Entwicklungsmethode systematisch anhand der Schritte Analyse, Konzeption und Entwicklung beschrieben. Ergebnis sind die Teilsysteme zur Datenbereitstellung, Datenerfassung, Datenintegration und Informationsnutzung, welche durch ihrer bidirektionalen Kommunikation untereinander ein ganzheitliches Informationssystem bilden. Durch das Teilsystem zur Datenbereitstellung wird die Auswahl von projektspezifischen Kennzeichnungstechnologien und Informationsträgern zur maschinenlesbaren Materialkennzeichnung ermöglicht. Im Folgenden kann durch das Teilsystem zur Datenerfassung eine bedarfs- und anforderungsgerechte Erfassung dieser maschinenlesbaren Daten in der Produktion erfolgen. Um die erhobenen Daten für die Informationsnutzung aufzubereiten und standardisiert zur Verfügung zu stellen, findet in der Datenintegration die Entwicklung eines Datenmodells statt. Infolge dieser Teilsysteme der vorangegangenen Phasen stehen aktuelle als auch historische Daten zur Verfügung, die in dem Teilsystem der Informationsnutzung verwendet werden, um die Reihenfolgebildung von wartenden Aufträgen an Arbeitssystemen in der Produktion zu optimieren.Against the background of increased technological competition in special machine construction, the industrial target variables of costs, quality and time are constantly gaining in importance. In order to optimise the target value of time, the present work takes up the development of a holistic information system. For the development of the system, a development method is systematically described on the basis of the steps analysis, conception and development. The result is the subsystems for data provision, data acquisition, data integration and information utilisation, which form a holistic information system through their bidirectional communication with each other. The subsystem for data provision enables the selection of project-specific marking technologies and information carriers for machine-readable material marking. In the following, the subsystem for data collection can be used to collect this machine-readable data in production according to requirements and needs. In order to prepare the collected data for the use of information and to make it available in a standardised way, the development of a data model takes place in the data integration. As a result of these subsystems of the previous phases, current as well as historical data are available, which are used in the subsystem of information utilisation to optimise the sequencing of waiting orders at work systems in production

Untersuchungen zum Arbeitsfluss in getakteten Bauproduktionssystemen aus Perspektive von Generalunternehmern

Ein guter Arbeitsfluss spielt in der Produktion eine maßgebende Rolle hinsichtlich der Produktivität und Effizienz. Im Bauwesen sorgt der Einsatz des Taktes für die Erzeugung des Flusses. Die vorliegende Arbeit nimmt sich dem Fluss und dem Takt im Bauwesen an. Es wird eine Arbeitsflussbewertungsmatrix für getaktete Bauprojekte hergeleitet und 50 Bauprojekte damit untersucht. Es kann ein theoretisches Verbesserungspotential von bis zu 80% hinsichtlich der Arbeitsflusseffizienz aufgezeigt werden

Untersuchungen zum Arbeitsfluss in getakteten Bauproduktionssystemen aus Perspektive von Generalunternehmern

A good workflow plays a crucial role in production in terms of productivity and efficiency. In construction, the use of tact creates flow.The scientific work takes on the flow and tact in construction. A workflow evaluation matrix for tacted construction projects is derived and 50 construction projects are examined with it. A theoretical potential for improvement of up to 80% in terms of workflow efficiency can be demonstrated. With the help of the derived improvement approaches including more

Wissensbasierte Prozesskonfiguration im Bauwesen

Das Ziel der Prozesskonfiguration besteht darin, typische Bauprozesse wie Planungsprozesse, Ausführungsprozesse, Steuerungs- und Entscheidungsprozesse zu unterstützen. Infolgedessen bilden die Prozesse und der Einsatz von Prozessmodellen für verschiedene Aufgabenbereiche im Bauwesen die Grundlage für die computerunterstützte Bearbeitung von Bauvorhaben. Die Bauprozessmodelle werden meistens in einer semi-formalen Sprache dargestellt. Das erlaubt die weitere Formalisierung zum Zweck der intelligenten Konfiguration der Prozesse. Das bedeutet, dass die Prozesse auf Basis des formal beschriebenen Prozesswissens konfiguriert, zusammengestellt und instanziiert werden können. Solche Prozesse sind besonders aktuell im Bereich des Risikomanagements, das in den letzten Jahren im Bauwesen an Bedeutung gewonnen hat. Die Prozesse sollen bei der Suche nach einem alternativen Ablauf im Fall einer Prozessstörung ad-hoc konfiguriert und zur Verfügung gestellt werden. Dies kann semi-automatisch mit Einsatz wissensbasierter Methoden realisiert werden. Die Prozesse im Bauwesen bergen diverse spezielle Eigenschaften in sich, die die Problematik der typischen Konfigurationsvorgehensweise sichtbar werden lassen. Wesentliche Merkmale der Bauprozesse sind der durchgängige Informationsfluss und der hohe Kommunikationsbedarf zwischen allen Beteiligten im Bauprojekt. Das impliziert Anforderungen an eine effektive Interoperabilität innerhalb des Bauprojekts. In einem signifikant großen Projekt wie beispielsweise dem Flughafenbau, bei dem sich die Baustelle auf tausenden Hektar Fläche erstreckt und mehrere Dutzende Baufirmen involviert sind, die über unterschiedliche Software und Baudatenmodelle und Standards verfügen, ist die Koordination sowie ein effektiver Informationsaustausch und als Folge die Prozesskonfiguration gravierend erschwert. Dementsprechend spielt die Anwendung einer übergeordneten Struktur, die die Heterogenität der verteilten Umgebung einkapselt, eine bedeutende Rolle. Des Weiteren bringt ein ontologiebasierter Ansatz wesentliche Vorteile bei der Betrachtung der existierenden Problematik. Ontologie ist eine explizite, formale Spezifikation einer gemeinsamen Konzeptualisierung (Gruber 1993). Darunter kann eine konzeptuelle Formalisierung von Wissensbereichen und Begriffssystemen verstanden werden. Mittels Ontologie kann Wissen verteilt werden, was eine verbesserte Interoperabilität in komplexen Systemen mit vielen heterogenen Ressourcen, wie beispielsweise Bauwesensystemen, gewährleistet. Anwendungsbereiche der Ontologie sind Kommunikation und Repräsentation sowie Wiederverwendung von Wissen. Die Ontologie wird in der Regel in Form einer Taxonomie dargestellt. Solche Konstrukte ermöglichen es, Struktur in ein heterogenes Umfeld zu bringen. So kann eine allgemeine bereichsübergreifende Ontologie, eine Top-Level Ontology, eine übergeordnete Baustruktur gut abbilden. Potenziell ermöglicht eine Ontologie die Analyse des Domänenwissens auf semantischer Basis, wie Schlussfolgerung, Konsistenzprüfung und gezielte Suche. Die Flexibilität bei der Konfiguration wird durch die regelbasierte Anwendung unterstützt. Darüber hinaus können intelligente Lösungen durch Anwendung verschiedener Baustrategien, die den Prozessablauf optimieren, erzielt werden. Die Prozesse, Ontologien und Regeln können verschiedene Arten von Wissen abbilden und als Kombination eine effiziente, wissensbasierte Prozesskonfiguration ermöglichen. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf dem Schließen der Prozesskonfigurationslücke, in dem eine Kombination aus Prozessen, Prozesskonfiguration, Ontologien und Regeln präsentiert wird. Dabei zählt zu den wichtigsten Beiträgen der Arbeit, Interoperabilität innerhalb des Bauprojekts voran zu bringen, eine unternehmensübergreifende, übergeordnete ontologische Struktur für die effektive Zusammenarbeit in den verteilten Bauumgebungen zu erarbeiten und eine intelligente Prozesskonfiguration und -rekonfiguration zu gewährleisten

Schule - Zeit - Innovation: Eine empirische Studie zur Innovation schulischer Zeitstrukturen

Although often criticized, 45-minute school lessons have been widespread in Germany for over 100 years and are the predominant school time structure in the state of Saxony. With regard to its effectiveness and legitimacy, but also its further development, individual schools lack not only resources for innovation, but above all empirical results. This paper therefore examines school time structures and their innovation from the per- spective of school development research by exploring the question of how schools can shape their use of time and time structures so that learning processes can be imple- mented in an optimal, healthy, and equal-opportunity manner. As a descriptive survey study, student teachers in Saxony were asked about their experi- ences and preferences regarding different time structure arrangements, including lesson start times, the length of lesson units and possible breaks. The results indicate that school time structures have a high impact on lesson planning, teaching and the well-being of teachers and students. Additionally, schools with later les- son start times and 90-minute classes have higher satisfaction scores than schools with early lesson start times and 45-minute classes. A remarkably clear consensus was found among student teachers' self-selected prefer- ences for classes beginning after 8:00 a.m., 60- or 90-minute time structures, and flexible breaks. Variations among these preferences appear to depend on respondents' chrono- type, approach of learning, and personal time orientation. Overall, the student teachers showed a high willingness to innovate for alternative time structures at the individual schools as well as possible adjustments to the legal frame- work.:1 Einleitung 2 Zeit und Zeitstrukturen in der Schule 2.1 Vorüberlegungen 2.1.1 Zeit und Tempo als gesamtgesellschaftliches Phänomen 2.1.2 Die Dominanz eines linearen Zeitverständnisses und dessen Folgen 2.1.3 Ein möglicher Paradigmenwechsel durch Ergebnisse der Chronobiologie 2.1.4 Schule als Vorreiter für einen gesunden Umgang mit Zeit 2.2 Schule und ihr Umgang mit Zeit 2.2.1 Ein historischer Abriss 2.2.2 Wie Schule mit Zeit organisiert wird 2.2.3 Kritik an der schulischen Zeitorganisation 2 2.3 Ganztagsschulen und ihr Versuch, den Schultag neu zu gestalten 2.3 Ganztagsschulen und ihr Versuch, den Schultag neu zu gestalten 2.3.1 Der Ausgangspunkt: Zwischen Eigenzeit und Systemzeit 2.3.2 Von der Idee der Rhythmisierung 2.3.3 Die Umsetzung in offenen und gebundenen Ganztagsschulen 2.3.4 Ganztagsschulen im altgewohnten Rhythmus 2.3.5 Kritik an einer allgemeingültigen Rhythmisierungsvorstellung 2.4 Schulische Zeitstrukturen 2.4.1 Die Länge von Unterrichtseinheiten im internationalen Vergleich 2.4.2 Kritik am 45-Minuten-Unterricht 2.4.3 Ausgewählte nationale und internationale Tendenzen und Innovationen 2.4.4 Die Länge von Unterrichtseinheiten im bundesdeutschen Vergleich 2.4.5 Die Länge von Unterrichtseinheiten im regionalen Vergleich am Beispiel Sachsens 2.4.6 60-Minuten-Unterricht – der Sonderweg der Integrierten Schulen in NRW 2.5 Zwischenfazit 3 Schulische Zeitstrukturen im Kontext Schulentwicklung 3.1 Die Perspektive komplexer Schulentwicklung 3.2 Die Perspektive intentionaler Schulentwicklung 3.2.1 Organisationsentwicklung und schulische Innovationsprozesse 3.2.2 Lernende Organisationen innovieren erfolgreicher 3.2.3 Widerstände und Herausforderungen 3.2.4 Lehrer:innen als Motor für Schulentwicklung 3.3 Zwischenfazit 4 Gesunde und lernförderliche Zeitstrukturen 4.1 Orientierungspunkte für die Einzelschule 4.2 Konsequenzen aus der Chronobiologie 4.3 Zeitkompetenz braucht Selbstbestimmung 4.4 Zwischenfazit 5 Methodisches Vorgehen 5.1 Leitfragen und Hypothesen 5.2 Untersuchungsdesign 5.3 Fragebogenkonstruktion und Datenerhebung 5.4 Angaben zur Population und Datenauswertung 6 Ergebnisse 6.1 Zum Wirken der schulischen Zeitstruktur 6.1.1 Zum Wirken auf den Unterricht 6.1.2 Zum Wirken auf das Wohlbefinden und die Lehrer-Schüler-Beziehung 6.2 Zum Unterrichtsbeginn 6.2.1 Derzeitiger Unterrichtsbeginn und präferierter Unterrichtsbeginn 6.2.2 Zufriedenheit mit dem Unterrichtsbeginn 6.2.3 Späterer Unterrichtsbeginn, Leistungsfähigkeit und Chronotyp 6.2.4 Zum Nachmittagsunterricht 6.2.5 Unterrichtsbeginn in Gleitzeit 6.3 Zur Länge der Unterrichtseinheiten 6.3.1 Zeitstrukturen der Ausbildungsschulen 6.3.2 Zufriedenheit mit 45- und 90-Minuten-Unterricht im Vergleich 6.3.3 Persönliche Präferenzen von Wochenstundeplänen 6.3.4 Präferenzen zur wöchentlichen Zeitaufteilung aus der Fachperspektive 6.3.5 Innovation der Länge von Unterrichtseinheiten 6.4 Zur Verteilung von Pausenzeit 6.5 Schulische Zeitstrukturen als Schulentwicklungsaufgabe 6.5.1 Ergebnisse für die komplexe Schulentwicklung 6.5.2 Ergebnisse für die intentionale Schulentwicklung 7 Schlussfolgerungen für die Schulpraxis 7.1 Implikationen für die Einzelschule 7.2 Implikationen für das sächsische Bildungssystem 8 Fazit Literaturverzeichnis Anhan