Ansätze zur Steigerung der Methodenakzeptanz in agilen Prozessen der PGE -Produktgenerationsentwicklung

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich damit, wie der Methodeneinsatz in der PGE - Produktgenerationsentwicklung unterstützt und damit gefördert werden kann. Die PGE nach Albers betrachtet die Produktentwicklung auf eine ganzheitliche Art. Die Tatsache, dass Methoden im Sinne der PGE generationenübergreifend eingesetzt werden können, birgt hierbei große Potentiale. Zusätzlich führt die Forderung nach einer komplett agilen Arbeitsweise im Entwicklungsprozess zu einem Bedarf nach immer leichter zugänglichen und flexibleren Methoden. Dies setzt allerdings eine erhöhte Methodenkompetenz und –akzeptanz in Entwicklungsteams voraus. Der Schlüsselgedanke dieser Arbeit ist es daher, den Methodeneinsatz in der PGE - Produktgenerationsentwicklung gezielt durch eine Steigerung der Methodenakzeptanz und –kompetenz zu unterstützen. Auf Basis einer Literaturrecherche und empirischen Untersuchungen werden Gründe für einen Mangel an Akzeptanz von Entwicklungsmethoden abgeleitet. Hierzu zählen unter anderem eine geringe Transparenz über relevante, situations- und bedarfsgerechte Methoden, Defizite bei der nutzergerechten Aufbereitung, und ein Mangel an Erfolgserlebnissen bei der Anwendung von Methoden im Alltag. Das Ziel der Arbeit besteht in der Entwicklung und Evaluierung eines Ansatzes zur Steigerung der Methodenakzeptanz in agilen Prozessen der PGE - Produktgenerationsentwicklung. Dazu wird untersucht, wie Methoden innerhalb agiler Prozesse der PGE - Produktgenerationsentwicklung verortet werden können, wie diese beschrieben werden müssen, um den Entwicklern schnell zur Verfügung zu stehen, und wie sie im Sinne einer nachhaltigen Prägung des Entwicklers motiviert, erlernt und erlebt werden können. Auf Basis einer empirischen Studie, Prozessanalysen in acht Unternehmen und einer Fallstudie zum Methodeneinsatz, sowie des herausgearbeiteten Bedarfs aus dem Stand der Forschung, werden Ansätze zur Steigerung der Methodenakzeptanz entwickelt und evaluiert. Um eine durchgängige Lösung zur Verbesserung der identifizierten Akzeptanzbarrieren zu erreichen, werden hierbei die Stufen "Wissen", "Verstehen" und "Anwenden" von Methoden durch einen aufeinander aufbauenden Ansatz zur Steigerung der Methodenakzeptanz im Agile Systems Design adressiert. Die Elemente des Ansatzes werden im Anschluss in mehreren LiveLabs, Fallstudien in Projekten und einer durchgängigen Fragebogenstudie evaluiert

A framework for modeling and improving agile requirements engineering.

Context. Companies adopt hybrid development models consisting of an integration of agile methodologies and Human-Centered Design (HCD) with the aim to increase value delivery as well as to reduce time to market. This has an impact on how Requirements Engineering (RE) is carried out in an agile environment. To this end, people apply different kind of agile techniques like artifacts, meetings, methods, and roles. In this context, companies often struggle with improving their value chain in a systematic manner, since guidelines for choosing an appropriate set of agile techniques are missing. Objective. The vision of this PhD thesis is to build a framework for modeling agile RE. Organizations benefit from implementing this framework by increasing their value delivery (organization external) and improving the collaboration (organizational intern). Method. We followed an inductive research approach, where we used the learnings from several studies to create the framework. In the beginning, we carried out a Systematic Literature Review (SLR) to analyze the state of the art of agile RE with focus on user and stakeholder involvement. Subsequent, we created the agile RE metamodel, which evolved iteratively along the consecutively studies. Based on the metamodel, we defined an profile that can be used to create domain specific models according to the organizational environment. Moreover, we conducted a Delphi study in order to identify the most important problems industry has to face today in terms of agile RE. The results were used as input for a systematic pattern mining process, which was utilized in order to create agile RE patterns. Results. The framework for modeling agile RE consists of three main components: i) agile RE metamodel, which can be used to analyze the organizational environment in terms of value delivery ii) catalogue of agile RE problems, which allows to detect recurring problems in terms of agile RE iii) catalogue of agile RE patterns, which allows to solve the detected problems. The agile RE metamodel comes with a profile, which can be used to deviate domain specific models. In addition, we created tool support for the framework by means of a web application (agileRE.org), which allows us to share the knowledge and best practices for agile RE. Furthermore, we proved how the framework can be applied in industry by means of case studies in Germany and in Spain. Conclusion. The framework for modeling agile RE empowers companies to improve their organizational environments in terms of value delivery and collaboration. Companies can use the framework for improving their value chain in a systematic manner. In particular, it gives guidance for choosing appropriate agile techniques, which fit to the changing needs of the organizational environment. In addition, we can state that the framework is applicable on an international level.Contexto. Con el objetivo de incrementar la potencialidad de sus desarrollos y de reducir el tiempo de puesta en el mercado, las empresas adoptan modelos de desarrollo híbridos que integran metodologías ágiles y diseño centrado en el usuario (DCU). El tratamiento de los requisitos de software en entornos ágiles es algo que impacta de manera directa en la consecución de estos objetivos. Por ello, los equipos aplican diferentes técnicas de tratamiento de requisitos como los artefactos, reuniones, métodos de trabajos grupales o el tratamiento efectivo de roles. Sin embargo, las empresas a menudo se encuentran con dificultades para elegir las mejores técnicas a aplicar en su contexto y hay una carencia de guías de soporte. Objetivo. La visión de esta tesis doctoral es construir un framework para trabajar de manera efectiva con requisitos ágiles. La idea esencial es que las organizaciones y empresas puedan usar el framework para mejorar tanto su cadena de valor (visión externa) como para mejorar sus procesos de desarrollo (visión interna). Método. Para el desarrollo del trabajo se ha usado una metodología de investigación inductiva, usando diferentes métodos de trabajo. Inicialmente, se ha llevado a cabo un estudio sistemático de la literatura (SLR) que nos permite evaluar el estado del arte en el tratamiento de requisitos ágiles pero centrado en cómo se trabaja con la involucración de los diferentes stakeholders en el proceso. Hemos continuado aplicando la ingeniería guiada por modelos desarrollando un metamodelo para trabajar con los requisitos ágiles y un profile que permite definir un lenguaje específico de dominio para el uso del metamodelo en entornos concretos. Este trabajo se ha enriquecido con la aplicación de un estudio usando Delphi para identificar los problemas más importantes que la industria se encuentra a la hora de trabajar con ingeniería de requisitos en entornos agiles. Finalmente, con los resultados hemos conseguido desarrollar un conjunto de patrones para la creación de requisitos ágiles. Resultados. El framework para modelar requisitos ágiles tiene tres componentes principales: i) Metamodelo para trabajar con requisitos ágiles que servirá para analizar el entorno de la organización. ii) un catálogo de posibles problemas que se encuentran en entornos agiles y iii) un catálogo de patrones de requisitos ágiles que resuelven los problemas detectados. El metamodelo para el trabajo con requisitos ágiles viene acompañado de un lenguaje específico de dominio, basado en un perfil. Y, además, se ha creado una aplicación web (agileRE.org) que ayuda a poner en común el conocimiento. Por último, el framework ha sido aplicado con éxito en entornos empresariales españoles y alemanes. Conclusión. El framework para modelar requisitos ágiles ayuda a las compañías a mejorar sus entornos organizaciones in términos de costes de desarrollo y aspectos colaborativos. Las empresas pueden usar el framework para mejorar su cadena de valor de una manera sistemática. En particular, da una guía para elegir técnicas apropiadas en el tratamiento de requisitos ágiles, pudiendo adaptarse al a realidad del entorno concreto de trabajo

Ansatz zur Entwicklung von SOLL-Prozess Baukästen für die Instanziierung und Konfiguration von SOLL-Prozess Vorschlägen in der automobilen Vorentwicklung = Approach for the development of target-process module sets for the instantiation and configuration of target-process suggestions in the automotive predevelopment

In der vorliegenden Arbeit wird ein Ansatz zur Entwicklung von SOLL-Prozess Baukästen für die agile, situations- und bedarfsgerechte Kombination flexibler und strukturierender Elemente in SOLL-Prozessen vorgestellt. Dieser Ansatz unterstützt Prozessautoren bei der Identifikation von Prozessanforderungen und der Konzipie-rung eines organisationsspezifischen SOLL-Prozess Baukastens. Zudem unterstützt der Ansatz Projektleiter bei der kontextspezifischen Instanziierung und Konfiguration von SOLL-Prozess Vorschlägen, sowie der Erstellung und Adaption von realistischen SOLL-Prozessen. Basierend auf einer Literaturanalyse wird abgeleitet, dass SOLL-Prozesse unsicher-heitsbehafteter Entwicklungsprojekte sowohl flexible wie auch strukturierende Prozesselemente umfassen sollten, wobei die Kombination dieser Prozesselemente kontextindividuell ausgeprägt sein muss. Eine empirische Untersuchung zu den Anforderungen an eine prozessuale Unterstüt-zung in der automobilen Vorentwicklung zeigt das Potential auf, das durch den Einsatz von Prozess Baukästen erschlossen werden kann. Auf Basis des ASD – Agile Systems Design Ansatzes wird ein Ansatz entwickelt, der die Erstellung realistischer SOLL-Prozesse durch den Einsatz von SOLL-Prozess Baukästen in automobilen Vorentwicklungsprojekten unterstützt. Dieser Ansatz wird im Zuge von vier empirischen Untersuchungen in unterschiedlichen Anwendungsbereichen evaluiert. Die erste Studie forciert die Evaluation der grundsätzlichen Realisierbarkeit und Anwendbarkeit des Ansatzes in einer Live-Lab Studie. In der zweiten Studie wird der gesamte Ansatz für die automobile Vorentwicklung der AUDI AG realisiert, angewendet und evaluiert. In der dritten Studie werden ausgewählte Aspekte des Ansatzes in einem automobilen Serienentwicklungsprojekt eines anderen Unterneh-mens realisiert und angewendet, um so Erkenntnisse für eine mögliche Übertragbar-keit zu erhalten. In der vierten Studie werden Experteninterviews mit Prozessautoren aus drei unterschiedlichen Unternehmen der Automobilindustrie durchgeführt, um den Nutzen des Ansatzes aus der Perspektive von Prozessautoren zu evaluieren

Entwerfen Entwickeln Erleben in Produktentwicklung und Design 2021

Die Konferenz Entwerfen Entwickeln Erleben bietet zum fünften Mal ein national einzigartiges fachübergreifendes Konferenz- und Ausstellungsformat an den Schnittstellen von Produktentwicklung und Industriedesign. Die fortschreitende Integration digitaler Technologien im Bereich Produktentwicklung und Industriedesign führt gerade zu einer massiven Transformation der Arbeitsprozesse und hin zu einer enormen Erweiterung von Möglichkeiten –angefangen von der Digitalisierung des Produktentstehungsprozesses mithilfe von Methoden und Techniken des Systems Engineering, über die Vernetzung und Automatisierung von Produktionsanlagen und Produkten, Predictive Maintenance durch digitale Zwillinge bis hin zur nachhaltigen Produktion vollständig recyclebarer Güter. Hinsichtlich der Einreichung sind Schnittstellen mit folgenden aktuellen Schlüsselthemen von besonderem Interesse: Virtuelle Methoden in der Produktentwicklung: Mit Blick auf den Lebenszyklus der Produktentwicklung stehen die digitalen Möglichkeiten bezüglich Innovation, Design und Umsetzung im Vordergrund. Wie können beispielsweise Daten über Produkte und deren Nutzung in Simulationen in Echtzeit zusammengestellt, zielgerichtet variiert und ausgewertet werden? Wie können digitale Tools in der Innovationsphase helfen, verteilte Informationen und Ideen zu sammeln und zu strukturieren? Ein besonderer Fokus liegt dabei auf dem Umgang und Einsatz des Systems Engineering, von Methoden der künstlichen Intelligenz und des machine learning. Mensch-Maschine-Interaktion: Mit der Weiterentwicklung der Automatisierung hin zur umfassenden Kooperation von Mensch und Technik bis hinein in Produktentwurf und -entwicklung stellt sich die Frage, wie diese zukünftige Partnerschaft durch nutzerzentrierte Designs gestaltet werden soll? Welche Zwischenschritte und Zugänge sind notwendig, um Interfaces zum Beispiel via VR/AR so adaptiv und lernförderlich wie möglich zu gestalten und zugleich notwendige Grenzziehungen zwischen Mensch und Maschine zu definieren? Kollaboration: Produktentwicklung und -design leben von kreativem Zusammenwirken. Wie kann diese Kreativität durch Methoden, Arbeitsumgebung und digitale Tools unterstützt werden? Lassen sich Kreativität und Serendipität messen und entsprechend planen? Welche Rolle spielt Kollaboration bei der agilen Produktentwicklung und bei der Organisation von umfangreichen Partner-Ökosystemen? Und wie lässt sich zum Beispiel die Zusammenarbeit in Design Teams auf die universitäre Lehre übertragen? Nachhaltigkeit/Transfer: Zentral für neue Produkte ist die Verbindung zur Gesellschaft im Allgemeinen und zur Nutzer- bzw. Anspruchsgruppe im Speziellen. Gerade mit Blick auf nachhaltige Produkte mit einem möglichst langen Lebenszyklus sind datengetriebene Analysen zum Nutzerverhalten genauso zentral wie die passgenaue Entwicklung und Planung für eine ressourcensparende Produktion. Dies sind alles wesentliche Bestandteile der additiven Fertigung und späteren Rekonfigurationen. Hierfür ist es unabdingbar Kategorien der Materialwissenschaften, Kreislaufwirtschaft und neueste Ansätze der Produktentwicklung miteinander zu verknüpfen, um die Effizienz der Entwicklung und die Nachhaltigkeit der Produkte gleichzeitig zu steigern.:Digitalisierung der Engineering Prozesse durch System Lifecycle Management (SysLM) Martin Eigner 11 Umgang mit Marktunsicherheiten in der Zielsystementwicklung: Methode zur Reduktion von Definitionslücken bei der Konkretisierung des Initialen Zielsystems Valentin Zimmermann, Christoph Kempf, Leo Hartmann, Nikola Bursac, Albert Albers 21 Digitale Lösungssammlung von Konstruktionsprinzipien für die Agile Entwicklung von Leichtbaustrukturen für Luftfahrzeuge Jutta Abulawi, Maximilian Weigand 35 Ansatz zur Erarbeitung einer Methodenauswahl für nachhaltige Produktentwicklung in KMUs Björn Ragnar Kokoschko, Laura Augustin, Christiane Beyer, Michael Schabacker 49 Kontrollierte Fragebogenentwicklung zur Messung erlebter Qualität von Produkten der Dräger Safety auf haptischer, optischer und akustischer Ebene Julia Schneider, Christian Wölfel, Sarah Wandel, Michael Richenberger 59 Was können wir von Ablehnung lernen? Eine Befragung von NichtnutzerInnen im Kontext einer Produktentwicklung Laura Augustin, Sabrina Pfrang, Björn Kokoschko, Andrea Wolffram, Michael Schabacker 71 Digitale Landwirtschaft und das User-Interface – eine Herstellersicht Michael Jendis 85 Data Model Canvas für die IT-System-übergreifende Integration von Datenmodellen zur Unterstützung von Datenanalyse-Anwendungen im Produktlebenszyklus Thomas Eickhoff, Andreas Eiden, Jonas Gries, Jens C. Göbel 99 Montagegerechte Gestaltungsrichtlinien mittels Deep Learning Johanna Gerlach, Alexander Riedel, Seyyid Uslu, Frank Engelmann, Nico Brehm 111 Hybride Simulationstechnik – Prototypenerkenntnisse in den Produktneuentwicklungsprozess einbinden Dennis Kaczmarek, Armin Lohrengel 123 Zeitliche und inhaltliche Konvergenz der Lösungsfindung als zentrale Herausforderung in Hybriden Produktentwicklungsprozessen – eine Empirische Analyse von Stanfords ME310-Prozessmodell Frank Koppenhagen, Tim Blümel, Tobias Held, Christoph Wecht 137 Better Change a Running System – Implementierung von Innovations- und Nachhaltigkeitsprozessen in Entwicklungsabteilungen Oliver Keller, Paul Stawenow, Marco Kapetan 155 User Research im Zukunftsorientiertem Design-Thinking: Eine Ganzheitliche Methode für das Stakeholder-Management in der Service-Optimierung Mehdi Mozuni, Maren Ohlhoff, Gerhard Glatzel 163 Virtual-Reality-Umgebung für die Visualisierung von Entwicklungszielgrößen auf Basis des Referenzsystems im Modell der PGE – Produktgenerationsentwicklung Felix Pfaff, Simon Rapp, Albert Albers 175 Ausarbeitungsleitfaden für Nutzerstudien zur Evaluation von XR-Interfaces in der Produktentwicklung Jakob Harlan, Benjamin Schleich, Sandro Wartzack 189 Textile Engineering ›SurFace‹: Oberflächenentwurf von der taktilen zur grafischen zur taktilen Erfahrbarkeit im Design Engineering der Zukunft Marina-Elena Wachs, Theresa Scholl, Gesa Balbig, Katharina Grobheiser 201 Effiziente und Robuste Entwicklung komplexer Faserverbund-Triebwerkstrukturen Sebastian Spitzer, Fabian Folprecht, Alrik Dargel, Christoph Klaus, Albert Langkamp, Maik Gude 215 Maschinenkonzept zur additiven Fertigung großdimensionierter Titan-Bauteile Andreas Kalb, Florian M. Dambietz, Peter Hoffmann 227 VIKA – Konzeptstudien eines virtuellen Konstruktionsberaters für additiv zu fertigende Flugzeugstrukturbauteile Johann Steffen 237 Entwicklung einer agil-strukturierten Prozesslösung mittels ASD – Agile Systems Design für das technische Änderungsmanagement im After Sales eines OEM der Automobilindustrie Jonas Heimicke, Sascha Pfau, Linda Vetten, Albert Albers 255 Methoden für die durchgängige Anwendung einer EBOM mithilfe klassenbasierter Substitutionsobjekte Jonathan Leidich, Peter Robl, Julien Raphael Mrowka 271 Anforderungsmanagement in der Agilen Entwicklung Mechatronischer Systeme – ein Widerspruch in sich? Nikola Bursac, Simon Rapp, Lukas Waldeier, Steffen Wagenmann, Albert Albers, Magnus Deiss, Volker Hettich 283 Akzeptanzanalyse zum Einsatz von Hybriden Prototypen und Extended Reality in der Produktentstehung Liesa Zimmermann, Kathrin Konkol, Elisabeth Brandenburg, Rainer Stark 297 Interdisziplinäre Produktentwicklung – Beschreibung einer Kooperation aus Industrie, angewandter Forschung und Technischem Design zur Realisierung einer assistierenden Roboterzelle Christian Hermeling, Johannes Abicht, Thomas Theling, Ralf Hock 309 Szenarien Machen Mögliche Zukünfte Erlebbar – Szenen eines Forschungsvorhabens Maren Ohlhoff, Mehdi Mozuni, Gerhard Glatzel 323 3D-volldigitalisierte Behandlungsplanung bei Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (LKGS-3D) Christiane Keil, Dominik Haim, Ines Zeidler-Rentzsch, Franz Tritschel, Bernhard Weiland, Olaf Müller, Thomas Treichel, Günter Lauer 335 Beam-colored Sketch and Image-based 3D Continuous Wireframe Reconstruction with different Materials and Cross-Sections Martin Denk, Klemens Rother, Kristin Paetzold 345 Diskussionsbeitrag zu einem methodischen Ansatz für Entscheidungen in Zielkonflikten während der Konzeptphase der Entwicklung automatisierter Produktionsanlagen Peter Lochmann, Jens-Peter Majschak 355 Generieren lastgerechter Materialparameter für FEM-gestützte Umformprognosen – am Beispiel von Karton Verbundmaterialien Toma Schneider, Antje Harling, Frank Miletzky 371 Erweiterte Analyse ausgewählter Schwingungsphänomene mit dem C & C²-Ansatz am Beispiel einer Einscheibentrockenkupplung Peter M. Tröster, Thomas Klotz, Simon Rapp, Yulong Xiao, Sascha Ott, Albert Albers 383 Ein Klassifizierungssystem für Industrielle Augmented Reality Anwendungen Jan Luca Siewert, Matthias Neges, Detlef Gerhard 401 Nutzerzentrierte Entwicklung einer ortsunabhängigen Maschinenabnahme mittels Augmented Reality Nedim Kovacevic, Jantje Meinzer, Rainer Stark 417 Augmented Reality als intuitive Benutzungsschnittstelle für das Roboterprogrammieren Carolin Horn, Christoph-Philipp Schreiber 431 Design von Produkt-Dienstleistungssystemen für Kreislaufwirtschaft Ursula Tischner 443 Nachhaltigkeit: Avoiding Design – Warum gutes Design kein Design ist und auch das Nicht-Designen und Vermeiden von Produkten Gestalterhandwerk sein muss Philipp Schütz, Oliver Gerstheimer, Philipp Englisch 461 Nachhaltigkeit als strategischer Imperativ für die Gesellschaft und Unternehmen Heinz Simon Keil, Detlef Tietze 475 Simulation modularer Produktarchitekturen durch modellbasierte Konfiguration Florian M. Dambietz, Dieter Krause 491 MBSE-Ansatz für eine Vernetzte Stoffstrommodellierung zur Verbesserung der Partnersuche in der Kreislaufwirtschaft Franz Wieck, Philipp Kronenberg, Manuel Löwer 501 Konstruktion eines Inserts für Faserverbund- Halbzeuge Frank Weidermann, Stefanie Zimmermann, Andrea Pino 517 Der Ingenieur an seinem Arbeitsplatz – gesund und kompetent! Bettina Schleidt 529 Digitale Arbeitsumgebungen in der Produktentstehung – Mit Action Design Research Web-Anwendungen zur produktiven Zusammenarbeit entwickeln Stephan Scheele, Daniel Mau, David Foullois, Frank Mantwill 541 Nutzerzentrierung in Zeiten von Social Distancing – Evaluierung eines extracurricularen Lehrformats für Studierende der Produktentwicklung Anne Wallisch, Kristin Paetzold 559 The Digitalization Principles from a User-Centered Design Perspective – A Conceptual Framework for Smart Product Development Carolina Sallati, Klaus Schützer 575 Brain of Materials – die Plattform für Designer, Entwickler und Materialhersteller Hans Peter Schlegelmilch 587 Gibt es ein Patentrezept für erfolgreiche IT-Projekte? Alfred Katzenbach 591 Mockup einer Betriebsleitstelle für Automatisierte Shuttlebusse – Konzeption und Design eines Universellen, Visuellen und Auditiven Interfaces Ingmar S. Franke, Sönke Beckmann, Olga Biletska, Hartmut Zadek 601 Co-Creation bei komplexen Consumer Products Linda Geißler, Nico Herzberg, Natalie Mundt 613 Bessere Kundenorientierung bei der Entwicklung physischer Produkte – Nutzung agiler Vorgehensweisen kombiniert mit Additiven Fertigungsverfahren Philipp Blattert, Werner Engeln 621 Ermittlung von Anforderungen an eine Anwendungsfall-Spezifische Einführung Agiler Ansätze – Erkenntnisse aus der Anwendung des Agile-Stage-Gate Hybrids Jonas Heimicke, Ahmed Spahic, Luis Bramato, Albert Albers 633 goG – die Neue Urbane Mobilität Hans-Georg Höhne 645 Vergleich der Motivationsprofile von Scrum-Teammitgliedern mit dem Agilen Manifest zur Entwicklung von Gamification-Strategien David Kessing und Manuel Löwer 655 Zeichnen als Weltentwurf: Analog + Digital – Die Bedeutung des Zeichnens in der Primarausbildung mit Blick auf Design Engineering in Europa Marina-Elena Wachs 665 Intelligentes Nesting in der Kreislaufwirtschaft zur Steigerung der Ressourceneffizienz Philipp Kronenberg, Franz Wieck, Sebastian Weber, Manuel Löwer 673 Remote Innovation – Co-Creation During Times of Pandemic Oliver Gerstheimer, Philipp Schütz, Philipp Englisch, Erhard Wimmer 681 Analyse des Einflusses von Faktoren auf die agilen Fähigkeiten von Organisationseinheiten in der Entwicklung physischer Systeme Jonas Heimicke, Tobias Rösel, Alber Albers 691 Entwicklung Angepasster Konstruktionsmethoden für Nachhaltige Hochvolt-Speicher Robert Kretschmann, Gerd Wagenhaus, Christiane Beyer 703 Automatisierung des Datenaufbereitungsprozesses für AR/VR-Anwendungen im Engineering Maximilian Peter Dammann, Wolfgang Steger, Ralph Stelzer 714 Nutzer- und Aufgabengerechte Unterstützung von Modellierungsaktivitäten im Kontext des MBSE-Model-Based Systems Engineering Constantin Mandel, Matthias Behrendt, Albert Albers 72

Konzeptioneller Ansatz für Designaktivitäten und -techniken in Entwicklungsprozessen interaktiver Systeme

Interaktive Systeme können ihre Nutzer bei der Erledigung alltäglicher Aufgaben, sowie beim Lernen unterstützen oder dienen der Unterhaltung. Sie können den Nutzer jedoch auch bei der Lösung eines bestimmten Problems unterstützen, wobei es sich hierbei häufig um sehr komplexe Probleme handelt. Diese lassen sich oftmals nicht klar definieren oder werden erst im Laufe der Entwicklung eindeutig identifiziert. Bei der Untersuchung der Probleme muss aufgrund ihrer Komplexität häufig multiperspektivisch vorgegangen werden, um möglichst alle Dimensionen potentieller Lösungen zu berücksichtigen. Eine Entwicklung in multidisziplinären Teams unter Einbeziehung der Kunden und zukünftiger Nutzer ist daher ratsam. Durch die multidisziplinäre Zusammensetzung von Entwicklungsteams können Kommunikations- und Verstädigungsschwierigkeiten auftreten, die sich aus der spezifischen Fachsprache der Domäne und individuellen Denkmustern ergeben. In dieser Arbeit wurde unter Berüksichtigung prozeduraler und kognitionspsychologischer Aspekte ein Ansatz entwickelt, um den Prozess der Problemlösung im Entwicklungsprozess zu unterstützen. Es wurde untersucht, inwieweit die Verwendung von Kreativitätstechniken in einem frühen Stadium des Entwicklungsprozesses zur Verbesserung des Verständnisses über die Aufgabe, sowie der Kommunikation zwischen den beteiligten Personen geeignet ist.Interactive systems can assist their users in carrying out everyday tasks or in learning or are used for entertainment. They can also be used to support users solving a particular problem, while this is often likely to be very complex. These problems may often not be clearly defined or have to be identified during the development process. Due to the complexity the examination of the problem has to consider multiple perspectives to address as many solution-relevant dimensions as possible. A development in multidisciplinary teams, including the customers and future users is therefore advisable. Due to the multidisciplinary composition of the development team there may appear difficulties in communication and understanding, arising from the specific terminology of the domain and individual thought patterns. In this thesis an approach was developed to support the process of problem solving in the development process with reference to procedural and cognitive psychology aspects. It was investigated to what extent the use of creative techniques at an early stage of the development process is appropriate to improve the understanding of the task and the communication between the people involved

Methoden der initialen Zielsystementwicklung zur Unterstützung beim Umgang mit Marktunsicherheiten in der Entwicklung von anlagentechnischem Brandschutz im Modell der PGE – Produktgenerationsentwicklung = Methods to support the development of the initial system of objectives regarding the handling of market uncertainties in the development of fire safety systems in the model of PGE – Product Generation Engineering

Im Rahmen der vorliegenden Forschungsarbeit wird der Umgang mit Marktunsicherheiten in der Produktentwicklung untersucht. Dahingehend werden vier Methoden zur Entwicklung des initialen Zielsystems dargelegt, mit dem Ziel Produktentwickelnde beim Umgang mit Marktunsicherheiten zu unterstützen und damit zur Entwicklung der aus Kunden- und Anwendersicht richtigen Produkte zu befähigen. In der Literatur werden verschiedene Ansätze zum Umgang mit Unsicherheiten angeführt, wobei die auftretenden Unsicherheiten vielfältig hinsichtlich Ausprägung und Ursprung sind. Die Validierung bildet die zentrale Aktivität zur Generierung von Wissen und damit zur Reduktion von Unsicherheiten. Allerdings belegen die durchgeführten Untersuchungen, dass der Stellenwert der Validierung in der Untersuchungsumgebung Hekatron Brandschutz eher gering ist, was insbesondere darauf zurückzuführen ist, dass den Produktentwickelnden die vorliegenden Marktunsicherheiten und deren Bedeutung für die Produktentwicklung nicht ausreichend bewusst sind. Folglich gilt es, das Bewusstsein der Produktentwickelnden für die vorliegenden Marktunsicherheiten zu sensibilisieren. Diesbezüglich werden vorliegend vier Methoden zur Unterstützung der Aktivitäten der initialen Zielsystementwicklung hinsichtlich der systematischen Identifikation und Reduktion von Marktunsicherheiten abgeleitet: - Initiales Zielsystem ableiten: Integration der Kunden- und Anwendersicht in die Auswahl geeigneter zu differenzierenden Produkteigenschaften und zugehörigen Referenzen, um die entsprechende Zufriedenheit zu steigern - Initiales Zielsystem erweitern: Nutzung des durch die Referenzen verfügbaren Wissens zur Erhebung der aus Kunden- und Anwendersicht relevanten Ziele und Anforderungen - Initiales Zielsystem bewerten: Systematische Bewertung der identifizierten Zielsystemelemente hinsichtlich der vorliegenden Marktunsicherheit, um diese den Produktentwickelnden stärker bewusst zu machen - Initiales Zielsystem validieren: Auswahl und Aufbau von Minimum Viable Products zur Validierung der mit Marktunsicherheiten behafteten Zielsystemelemente zur Reduktion ebendieser Unsicherheiten Die Methoden werden abschließend in zwei Fallstudien angewendet und evaluiert. Durch eine Test- und Kontrollgruppenstudie, die im Zuge der ersten Fallstudie erfolgt, wird ermittelt, dass das Bewusstsein der Produktentwickelnden der Testgruppe für die vorliegenden Marktunsicherheiten durch die Methodenanwendung ansteigt, während bei der Kontrollgruppe keine Veränderung beobachtet werden kann. Im Rahmen der zweiten Fallstudie bewerten Experten die vorliegende Marktunsicherheit vor und nach der Methodenanwendung, wodurch ersichtlich wird, dass diese durch die konsekutive Anwendung der vier Methoden kontinuierlich gesenkt werden kann

Usability-Ergebnisse als Wissensressource in Organisationen

Durch den Prozess der nutzerzentrierten Softwareentwicklung sammeln Organisationen wichtige Erkenntnisse über die Nutzer ihre Produkte, deren Arbeitsaufgaben und über die Nutzungskontexte, in dem diese sie anwenden. Diese Arbeit untersucht, wie derartige Usability-Ergebnisse in einer Organisation langfristig als Durch den Prozess der nutzerzentrierten Softwareentwicklung sammeln Organisationen wichtige Erkenntnisse über die Nutzer ihrer Produkte, deren Arbeitsaufgaben und über die Nutzungskontexte, in denen sie angewendet werden. Diese Arbeit untersucht, wie derartige Usability-Ergebnisse in einer Organisation langfristig als Wissensressource eingesetzt werden können, um die Usability zukünftiger Produkte zu verbessern und die Effizienz des nutzerzentrierten Entwicklungsprozesses zu optimieren. Im Fokus stehen dabei interne Usability-Beauftragte als Anwender dieser Wissensressource: Da diese innerhalb ihrer Organisation für die dort entwickelten Produkte verantwortlich sind, haben sie ein besonders hohes Interesse an der nachhaltigen Nutzung der erhobenen Usability-Ergebnisse. Zu einer organisationsinternen Nutzung von Usability-Ergebnissen existieren bereits Ansätze aus der Forschung zu nutzerzentrierten Entwicklungsprozessen im Bereich der Mensch-Computer-Interaktion, die unterschiedliche Ziele verfolgen. (Hughes, 2006; Douglas, 2007; Vilbergsdottir et al., 2014). Einen frühen Ansatz stellt Andre et al. (2001) mit dem User Action Framework vor, dessen Anwendung jedoch aufwendig sein kann (Hornbæk et al., 2008). Vorschläge für die Klassifizierung von empirischen Usability-Ergebnissen werden bislang vor allem im Kontext der Forschung zu Usability-Methoden eingesetzt (etwa Lavery et al., 1997; Hornbæk et al., 2008). In anderen Bereichen finden sie jedoch keine breite Anwendung, da sie nicht auf die Anwendungsfälle für Usability-Information in Organisationen abgestimmt sind. Als eine zentrale Fragestellung dieser Arbeit wird daher untersucht, für welche Anwendungsfälle eine Sammlung von Usability-Ergebnissen eingesetzt werden kann (Forschungsfrage RQ1). Dafür werden qualitativ ausgerichtete Interviews (n=8) mit internen Usability-Beauftragten sowie Fokusgruppen in zwei Organisationen durchgeführt. Im Rahmen dieser Studien können außerdem die Anforderungen an die Wissensorganisation und an die Informationsinteraktion für die Nutzung von Usability-Ergebnissen als Wissensressource analysiert werden (RQ2). Die Anforderungen werden als ein prototypisches Usability-Informationssystem umgesetzt, welches den Zugang zu einer Sammlung von Usability-Ergebnissen bereitstellt. In einer Studie mit Usability-Beauftragten (n=11) wird dieses System evaluiert, um Rückschlüsse auf die zugrunde liegenden Anforderungen zu ermöglichen. Im Rahmen der Studie werden zudem die Entscheidungsprozesse diskutiert, die angewendet werden, wenn Usability-Ergebnisse auf andere Kontexte übertragen oder verallgemeinert werden sollen (RQ3). Weiterhin werden die Faktoren und Barrieren untersucht, welche die Akzeptanz von Usability-Ergebnissen als Wissensressource in einer Organisation beeinflussen (RQ4). Die Untersuchungen zeigen, dass Usability-Ergebnisse bereits in vielen Organisationen gesammelt und gezielt eingesetzt werden. Die erhobenen Anwendungsfälle (RQ1) umfassen die Übertragung von vorhandenen Ergebnissen auf aktuelle Gestaltungsentscheidungen, Lernprozesse, analytische Fragestellungen und die Verallgemeinerung zu internen Richtlinien. Zu den identifizierten Anforderungen für die Organisation von Usability-Wissen (RQ2) gehört die Kombination von produktübergreifenden und produktbezogenen Metadaten. Die empirischen Evaluierungsergebnisse aus Nutzertests sollten mit den zugrunde liegenden Daten, vor allem aber mit den resultierenden Lösungsvorschlägen verknüpft werden. Bei der Gestaltung der Informationsinteraktion sollten die gezielte Suche, der Umgang mit potenziell unbekannter oder wechselnder Terminologie, aber auch explorative Such- und Lernprozesse unterstützen werden. Wenn Usability-Ergebnisse in einer Organisation mit dem Ziel der Vollständigkeit erhoben werden, können darauf auch Funktionen für die quantitative Analyse und für die Prozessbewertung aufbauen. Für die Bewertung der Übertragbarkeit von Usability-Ergebnissen (RQ3) sind eine Reihe von Entscheidungskriterien und Hinweisen relevant, anhand derer ihre Zuverlässigkeit überprüft und der Erhebungskontext hinsichtlich der Relevanz für eine aktuelle Fragestellung bewertet werden kann. Die Akzeptanz der Anwendung von Usability-Wissen (RQ4) erscheint primär von dem Aufwand abhängig, der für die Erschließung der Ergebnisse erforderlich ist. Die meisten der Teilnehmer bewerten den Aufwand im Verhältnis zu den erwarteten Vorteilen jedoch als angemessen. Mögliche Barrieren für die Wissensteilung können aus der Befürchtung entstehen, die Kontrolle über die Interpretation der Ergebnisse zu verlieren, sowie aus der Wahrnehmung als öffentliche Kritik an den jeweiligen Produktverantwortlichen. Die Ergebnisse dieser Arbeit können dabei helfen, die Unterstützung für die Nutzung von Usability-Ergebnissen als Wissensressource auf die erhobenen Anwendungsfälle auszurichten. Dafür werden Empfehlungen zu möglichen Ausrichtungen eines Usability-Informationssystems in Organisationen gegeben. Die Ergebnisse verweisen außerdem auf das große Potenzial für weitere Forschungsvorhaben in diesem Bereich, sowohl in Hinblick auf eine bessere Unterstützung des Wissensmanagements von Usability-Ergebnissen als auch in Bezug auf die Übertragung der grundlegenden Erkenntnisse dieser Arbeit auf andere Anwendungsdomänen, etwa im Bereich des Managements von Forschungsdaten.User centered software development provides organizations with valuable insights about the users of their software, about their work tasks and the various contexts in which a product is used. This dissertation explores how organizations can profit even more from such results in the long term by using them as an internal knowledge resource for improving the usability of future products and for increasing the efficiency of user centered processes. This topic will be investigated for in-house usability consultants as the primary target group of such a resource. In-house consultants are responsible for the quality of the products developed in their company, and the sustainable management of internal usability results therefore is of particular interest to them. In the research field of human computer interaction and user centered design, several approaches have already been proposed which can be used to systematize usability results in order to pursue a variety of goals (e.g. Hughes 2006; Douglas 2007; Vilbergsdottir et al. 2014). The User Action Framework (Andre et al. 2001) is an important contribution in this area. Its implementation, however, may prove to be difficult for many organizations because applying it was found to be resource intensive (Hornbæk et al., 2008). Other classification systems for usability problems have predominantly been in use in scientific studies on the evaluation of usability methods (e. g. Lavery et al. 1997; Hornbæk & Frøkjær 2008). These approaches have not been widely adopted because of the efforts involved in applying them, and because they do not take into account relevant use cases for usability information in organizations. The identification of use cases for the internal application of usability results therefore constitutes an important research question of this dissertation (research question RQ1). Qualitative interviews with in-house usability consultants (n=8) as well as focus groups in two organizations are conducted in order to investigate this question and to elicit usage requirements of an usability information system (research question RQ2). A prototypical usability information system implements these requirements based on a set of realistic usability results. The system and the proposed requirements are evaluated in an additional study with usability consultants (n=11). In the context of this study, criteria for reusing and generalizing usability results can be examined from the point of view of the participants (research question RQ3). In addition, the factors and barriers influencing the process of sharing and using usability knowledge have been investigated (research question RQ4). Results demonstrate that usability results have already been collected and applied to different use cases in many organizations (RQ1), including their direct application to current design decisions, learning and exploration, analytic questions, and the creation of internal usability standards. The organization of usability results (RQ2) requires a combination of product-specific characteristics with more general attributes as metadata for search and analysis. Results from user studies should be linked to the underlying empirical data and to the resulting design recommendations. Requirements for information interaction include support for the targeted search for usability results, dealing with potentially unknown or changing terminology, as well as possibilities for exploratory search and learning. If results are collected comprehensively in an organization, features for information analysis can be used to support the improvement of development processes. A number of different criteria are used to assess the reliability of usability results and the fit between the context in which a result was elicited and the context to which the result is to be applied. These aspects together provide the basis for deciding about the transferability of results (RQ3). Acceptance of the application of usability results as an information resource (RQ4) primarily depends on the amount of effort which is required for documenting these results. However, most participants expect the benefits to outweigh these efforts. Possible barriers for sharing usability results also include concerns about the loss of control over their interpretation as well as the perception of published results as criticism by those who are responsible for a product. In addition to describing existing practices, the results of this dissertation are intended to offer assistance for the application of usability results as an information resource in different use cases. Accordingly, recommendations about different categories of usability information systems are presented. The findings indicate further possibilities for research with the goal of improving knowledge management for usability results and may also be applied to other domains such as research data management

Proceedings of the Conference on Software & Systems Engineering Essentials 2008 (SEE 2008)

In 2008, the conference "Software & Systems Engineering Essentials" was organized by 4Soft, a software and consulting company from Munich, and the Clausthal University of Technology. These proceedings provide an overview of the conference's purpose and summarize its content