Informatics Inside : Grenzen überwinden - Virtualität erweitert Realität : Informatik-Konferenz an der Hochschule Reutlingen, 11. Mai 2011

Die Informatics Inside-Konferenz findet in diesem Jahr zum dritten Mal statt. Mit dem Thema "Grenzen überwinden – Virtualität erweitert Realität" stellt sich die Veranstaltung einem aktuellen Schwerpunkt, der viele Interessierte aus Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung anzieht. Die Konferenz hat sich von einer Veranstaltung für die Masterstudenten des Studiengangs Medien- und Kommunikationsinformatik zu einer offenen Studentenkonferenz entwickelt. Um die Qualität weiter zu steigern wurde parallel dazu ein zweistufiges Review-Verfahren für Beiträge dieses Tagungsbandes eingeführt

Fabrikplanung 5.0: Durchgängige Layoutplanung in und mit der Virtuellen Realität

Um eine hohe Effizienz der Fabrikplanung zu gewährleisten, müssen Fabriklayouts mit niedrigem Aufwand bei gleichzeitig bester Qualität erstellt werden. Hierfür sind Fabrikplanungsprogramme erforderlich, die über einen hohen Funktionsumfang verfügen, von Fachleuten verschiedener Disziplinen leicht bedient werden können und gleichzeitig einen möglichst geringen Aufwand in der Erstellung der Layouts erfordern. Die mittlerweile etablierte Technik von VR mit ihren sehr präzisen Eingabegeräten eröffnet diesbezüglich weitgehende gestalterische Potenziale, die Benutzer in die Lage versetzt, auf natürliche Art eigene Ideen umzusetzen. Ziel der Arbeit ist es, eine durchgängige virtuelle Layoutplanung zu realisieren. Dazu wird zunächst der dafür notwendige Forschungs- und Entwicklungsbedarf identifiziert. Benötigt werden Konzepte für die übergeordneten Anforderungen: Informationsbereitstellung, Übersichtlichkeit und Interaktion, sowie für funktionelle und konzeptionelle Anforderungen zur Gestaltung von Layouts in und mit der VR. Zur Erfüllung dieser Anforderungen wird eine virtuelle Planungsumgebung entwickelt und prototypisch umgesetzt. Zentrales Element dieser Umgebung ist ein virtueller Planungstisch, der jede Planungsebene darstellen kann. Dieser vermittelt den vollständigen Überblick über die Planungsszene und dient der Platzierung von Objekten. Dem Benutzer ist es somit möglich, auf fast natürliche Art und Weise Objekte in einem digitalen Layout zu platzieren. Die so gestalteten Layouts lassen sich gleichzeitig auch in Originalgröße virtuell betreten und dort weiter im Detail bearbeiten. Dadurch entfallen bisher verwendete analoge Verfahren wie Probeaufbauten aus Holz und Pappe. Da sich Objekte in der VR aus Bauteilbibliotheken entnehmen und in beliebiger Anzahl reproduzieren lassen, entfallen Zeit und Kosten für den Bau analoger Modelle. Weiterhin lässt sich jederzeit auf bisherige Bestandsdaten oder Planungen zurückgreifen. Diese können realitätsnah in VR sofort weiterbearbeitet werden. Konzepte zur partizipativen Planung ermöglichen es Benutzern innerhalb der virtuellen Welt zusammenzukommen und gemeinsam ein Fabriklayout zu gestalten. Dabei sind sie ortsunabhängig, d.h. sie können sich sowohl im selben Raum, als auch weltweit an jedem anderen Ort befinden. Die Materialflusssimulation ermöglicht die simulative Absicherung von Maschinenanordnungen. Sie wird bisher entweder im Vorfeld einer Planungssitzung oder danach durchgeführt. Eine bidirektionale Kopplung zur virtuellen Planungsumgebung ermöglicht sowohl den automatischen Aufbau von Simulationsmodellen in der VR als auch die Rückführung von Layoutänderungen in das Materialflusssimulationsprogramm während der VR-Planungssitzungen. Dies spart gegenüber einer manuellen Übertragung Zeit und garantiert eine fehlerfreie Ausgangsbasis von VR-Planungssitzungen. Dies bedeutet, dass die simulative Absicherung von Layoutvarianten auch während einer Planungssitzung durchgeführt werden kann. Eine Visualisierung von Materialflusszusammenhängen innerhalb der VR liefert dem Planer die notwendigen Informationen über die Bearbeitungsreihenfolgen von Werkstücken. Die Berechnung kürzester Wege zwischen Bearbeitungsstationen bietet darüber hinaus die Möglichkeit, Layouts zu optimieren, Engpässe zu identifizieren und diese aufzulösen. Durch eine prototypische Systementwicklung konnte gezeigt werden, dass eine Gestaltung von Fabriklayouts über alle Planungsebenen hinweg in und mit VR realisierbar ist. Mit diesem Prototyp wurden verschiedene Anwendertests sowohl im Labor, als auch anhand eines realen Praxisbeispiels durchgeführt. Basierend auf den daraus gewonnenen Erkenntnissen wurde die Gesamtmethodik schrittweise optimiert und weiterentwickelt. Mit der Entwicklung der Gesamtmethodik Fabrikplanung 5.0 wurde nachgewiesen, dass die durchgängige digitale Layoutplanung in und mit der VR den Planungsprozess entscheidend verbessern, vereinfachen und beschleunigen kann.To ensure a high efficiency in factory planning, factory layouts must be created with low expense while maintaining the best quality. This requires factory planning programs that have a high range of functions, can be easily operated by specialists from different disciplines, and at the same time require as little effort as possible in creating the layouts. The now established technology of VR with its very precise input devices opens up extensive design potential in this respect, enabling users to implement their own ideas in a natural way. The goal of this work is to realize a consistent virtual layout planning. To this end, the necessary research and development requirements are first identified. Concepts for the superordinate requirements are needed: Information provision, clarity and interaction, as well as for functional and conceptual requirements for the design of layouts in and with VR. To fulfill these requirements, a virtual planning environment will be developed and prototypically implemented. The central element of this environment is a virtual planning table that can represent each planning level. This provides a complete overview of the planning scene and is used to place objects. The user is thus able to place objects in a digital layout in an almost natural way. At the same time, the layouts designed in this way can also be virtually entered in their original size and further processed in detail there. This eliminates the need for previously used analog methods such as test constructions made of wood and cardboard. Since objects in VR can be taken from component libraries and reproduced in any number, the time and cost of building analog models is eliminated. Furthermore, previous inventory data or planning can be accessed at any time. These can be immediately processed in VR in a realistic manner. Concepts for participatory planning enable users to come together within the virtual world and jointly design a factory layout. In doing so, they are location-independent, meaning they can be in the same room as well as anywhere else in the world. Material flow simulation enables the simulative validation of machine layouts. Until now, it has been carried out either in advance of a planning session or afterwards. A bidirectional coupling to the virtual planning environment enables both the automatic building of simulation models in VR and the feedback of layout changes into the material flow simulation program during VR planning sessions. This saves time compared to manual transfer and guarantees an error-free starting point of VR planning sessions. This means that the simulative validation of layout variants can also be performed during a planning session. A visualization of material flow correlations within VR provides the planner with the necessary information about the machining sequences of workpieces. The calculation of shortest paths between processing stations also offers the possibility of optimizing layouts, identifying bottlenecks and resolving them. Through a prototypical system development it could be shown that a design of factory layouts across all planning levels can be realized in and with VR. With this prototype, various user tests were carried out both in the laboratory and on the basis of a real practical example. Based on the knowledge gained from these tests, the overall methodology was gradually optimized and further developed. With the development of the overall methodology Factory Planning 5.0, it was proven that consistent digital layout planning in and with VR can decisively improve, simplify and accelerate the planning process

Konzeption, Entwicklung und Organisation einer webbasierten Lernumgebung für die ingenieur-technische Ausbildung am Beispiel Grundlagen der Elektrotechnik

In der vorliegenden Arbeit wird ein systematisches und durchgängiges Prozess- und Vorgehensmodell zur Entwicklung von webbasierten Lernumgebungen mit Fokus auf die Ingenieurwissenschaften beschrieben. In diesem Rahmen werden die Konzeption, Erstellung, Verarbeitung und Verwaltung von Lernobjekten mit einem Datenbankmanagementsystems nach dem LOM-Standard eingebettet. Die Arbeit lässt sich dabei in die Reihe der Forschungen am Fachgebiet Grundlagen der Elektrotechnik zu multimedialen und webbasierten Lernumgebungen einordnen. Am Beispiel GETsoft werden konkrete Problemstellungen bei der Umsetzung von Komponenten einer Lernumgebung aufgezeigt und fachspezifische Lösungsmodelle angeboten. Die Motivation und Zielsetzung, die Einordnung der Arbeit und die Vorgehensweise sowie eine Analyse von geleisteten Vorarbeiten sind im ersten Kapitel dargestellt. Neben einer umfassenden Analyse von Lernumgebungen in ingenieur-wissenschaftlichen Disziplinen ist die Konzeption eines adaptierbaren Prozess- und Vorgehensmodells zur Erstellung einer Lernumgebung bestehend aus Lernobjekten und Komponenten die Aufgabenstellung dieser Arbeit.Mit den Grundlagen von webbasierten Lernumgebungen im ingenieur-wissenschaftlichen Bereich, E-Learning-Standards, Softwareentwicklungsprozessen und Datenbanktechnologien beschäftigt sich das zweite Kapitel. Bereits im Grundlagen¬kapitel wird die Idee eines Ebenenmodells für Lernumgebungen in Kombination mit einem speziellen Modell von Lernobjekten entwickelt.Das dritte Kapitel analysiert anhand eines Kriterienkataloges den Stand der Technik auf dem Gebiet webbasierter Lernumgebungen in einigen ingenieur-wissenschaftlichen Grund¬lagenfächern. Detailliert wird die aktuelle Situation in den Fächern Physik, Mathematik, Maschinenbau und Elektrotechnik analysiert. Daneben wird kurz auf Chemie und Medizin sowie den internationalen Sprachraum eingegangen. Die medientechnische Analyse und Konzeption eines adaptierbaren Prozess- und Vorgehensmodells für die Entwicklung webbasierter Lernumgebungen wird im vierten Kapitel beschrieben. Evolutionäres Prototyping und objektorientierter Entwurf stehen hier im Mittelpunkt eines Vorgehensmodells zur ebenenbasierten System- und Lern¬objektentwicklung.Das fünfte Kapitel schildert konkrete Umsetzungen der allgemeinen Konzeption an Beispielen aus GETsoft. Anschauliche Umsetzungen der Mediengestaltungskonzepte über¬führen die Theorie in die Praxis. Die Funktionalitäten und Schnittstellen der GETsoft-Datenbank für standardisierte wiederverwendbare Lernobjekte und ihre Meta¬daten stellen hier einen Schwerpunkt dar.Im Kapitel sechs werden Beispiele und Ansätze zum Transfer, der Vernetzung sowie zur Verbreiterung von GETsoft vorgestellt. Das letzte Kapitel stellt Überlegungen zu Erfolgsfaktoren von Lernumgebungen an, diskutiert kurz offene Wissensressourcen als Zukunftsmodell und bettet darüber Ideen zur Weiterentwicklung von GETsoft ein

Der Qualitätspakt E-Learning im Hochschulpakt 2020

Der vorliegende Tagungsband beinhaltet die Artikel zu den Vorträgen auf der GML² 2014 und eine Sammlung der zu der Tagung eingereichten Abstracts. Wir danken allen Referierenden für ihre anregenden Vorträge auf der Tagung und ihre Artikel für den Tagungsband, allen Vortragenden in den Workshops der Pre- Conference für ihre Beiträge und allen Einreichenden für das Zur-Verfügung- Stellen ihrer Abstracts für den Tagungsband

Semantische Modellierung virtueller Umgebungen auf Basis einer modularen Simulationsarchitektur

Fröhlich C. Semantische Modellierung virtueller Umgebungen auf Basis einer modularen Simulationsarchitektur. Bielefeld: Universitätsbibliothek Bielefeld; 2014

Digitale Technologien konsequent entwickeln und anwenden. Ergebnisbericht des Themenfeldes 4 im BMVI-Expertennetzwerk für die Forschungsphase 2016 – 2019

Verfasser: Sonja Neumann, Norman Voß Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Kasjen Kramer, Thomas Scharrenbach Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG), Frederik Treuel Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), Jens Kuscherka Deutscher Wetterdienst (DWD), Markus Reinhardt Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung beim Eisenbahn-Bundesamt (DZSF/EBA)Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Bundesanstalt für Straßenwesen, Deutscher Wetterdienst, Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung beim Eisenbahn-Bundesam

Interaktion macht Material erst lebendig - Fallbeispiele nachhaltigen dialogischen Lernens

Lernende konstruieren Verständnis besonders gut in Interaktion mit anderen Lernenden. Wie kann nun diese dialogische Interaktion gestaltet werden? Drei Generationen von web basiertem Lernen werden als Orientierungsschnur für die Evolution des Gebrauchs von e-learning-Funktionalitäten angenommen. Inhalt (content), Kommunikation (Interaktion) und weiters Beurteilung (assessment) werden in diesen drei Generationen unterschiedlich verwirklicht. "Dialog" und daraus hervorgehende "Konsense" werden in diesem Text als "Elementarteilchen der perzipierten Wirklichkeit" dargestellt. Konsenserzeugung zu trainieren, erscheint somit als würdiges Ziel interdisziplinärer Hochschulbildung - nicht zuletzt im Lichte eines konstruktivistischen Ansatzes. Zwei Fallbeispiele für derartig komponierte Lernarrangements werden präsentiert: ein universitäres Verhandlungsspiel ("Surfing Global Change") und ein wirtschaftlich-industrielles Trainingsprogramm ("Virtuelle Fabrik der Zukunft"), beide für nachhaltiges Handeln. Letzteres wird im folgenden beschrieben. Ziel der "Virtuellen Fabrik der Zukunft" ist die Modellierung und Programmierung eines Modells, das dem Benutzer anhand eines realitätsnah dargestellten Computermodells die wesentlichen Elemente eines Galvanisier-Betriebes aus Technik, Organisation und Unternehmensumfeld zeigt und ihm erlaubt, für verschiedene Perioden unternehmerische Entscheidungen zu treffen. Ziel ist es zu lernen, dass eine nachhaltige Steigerung des Unternehmenswertes nur durch eine gleichzeitige Optimierung der Ressourceneffizienz, der Kostensituation, des Investments in Humanressourcen, eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen, eine Stimulierung von Innovation, die Verbesserung der Kooperation und Vernetzung des Betriebes erfolgen kann. Der Themenschwerpunkts dieser Ausgabe wird sehr wörtlich genommen und infolgedessen vorgeschlagen, dass "content" in dialogischer Weise "gemanagt und verbreitet" wird. 09.01.2007 | Gilbert Ahamer & Johannes Fresner (Graz

Knowledge Management

Organisationen müssen sich mehr denn je den immer schneller wechselnden Marktbedürfnissen und dem immer größer werdenden Konkurrenzdruck stellen. Hofmann1 beschreibt diese Situation mit wirtschaftlichen Herausforderungen und gesellschaftlichen Trends: • Kundenindividualität: Der Trend vom Anbieter- zum Käufermarkt vollzieht sich durch Serviceerhöhung und aktive Umsetzung kundenindividueller Anforderungen. • Globalisierung und weltweiter Aktionsradius: Absatz- und Einkaufsmarkt erweitern ihren Radius, wodurch intelligente Formen der Zusammenarbeit erforderlich werden. • „Kleine“ Strukturen und Teamorientierung: Konzentration auf Kemkompetenzen und Abbau hierarchischer Organisationsstrukturen sind für eine höhere Flexibilität und Schnelligkeit erforderlich. Außerdem muß die Kreativität, Eigenständigkeit und Zielorientierung des heutigen Arbeitnehmers unterstützt werden. • Weltweiter intellektueller Wettbewerb: Durch den erweiterten Aktionsradius vergrößert sich auch der Kreis potentieller Konkurrenz. Aus- und Weiterbildung sowie Forschung & Entwicklung müssen sich diesen Herausforderungen stellen. • Schnelligkeit: Der Faktor Zeit wird im unternehmerischen Maßnahmenbündel und der Zielrichtung von Organisationsprojekten und Technologieeinsatz immer kritischer, • Kults und Trends: Vielschichtige Gesellschaftsgruppen und die starke Nutzung von Kommunikationstechnologien lassen neue Kults und Trends entstehen. • Selbstbestimmung und neue Werte: Die Verschiebung der Wertemuster von Arbeitnehmern und Organisationen erfordern eine höhere Flexibilität von Arbeitszeit und Arbeitsort. [... aus dem Text

Integrierte Versorgung: auf dem Weg zur virtuellen Organisation

"Managed Care Ansätze in Deutschland sind mit Hilfe von Netzwerkunternehmen nach dem Konzept der virtuellen Organisationen auch in Deutschland denkbar. Mit der Einführung des § 140a-d SGB V und weiterer Optionen des Gesetzgebers steht in Deutschland die Reorganisation der Gesundheitsversorgung mit Hilfe integrierter Versorgungsformen im Mittelpunkt der gesundheitspolitischen Diskussion. Die Integration der Versorgungs- und Versicherungsfunktion in einem Netzwerk von Unternehmen der Gesundheitsversorgung bildet die Voraussetzung, um ein weites Behandlungsspektrum im Sinne einer ganzheitlichen Versorgung gemessen an den Patientenbedürfnissen abdecken zu können. Das Leistungsangebot richtet sich nach den Kernkompetenzen der in Kooperation auf Basis vertraglicher Regelungen stehenden Leistungserbringer. Die virtuelle Organisation ist durch eine intensive Zusammenarbeit von rechtlich und wirtschaftlich selbständigen Unternehmen gekennzeichnet. Im Mittelpunkt dieser Entwicklung stehen die Informations- und Kommunikationstechnologien. Im Wettbewerb der Netzwerkunternehmen zählen Qualität und Wirtschaftlichkeit zu den Erfolgsfaktoren. Gesetzte Anforderungen erfordern die Anwendung betriebswirtschaftlicher Instrumentarien und das Management der Versorgungsprozesse." [Autorenreferat]"After the concepts of virtual organizations network enterprises are also conceivable in Germany as managed care forms in the United States. With the § 140a-d SGB V and further options of the legislator the reorganization of the health care is located in the center of the health-political discussions. The integration of health care and health insurance in one enterprise forms the condition, in order to be able to cover an intensive care around the patients needs. The performance depends on the main skills of suppliers who are contractual in co-operation. The virtual organization is characterized by an intensive coordination process between legal and economically autonomous enterprises. As well as the reorganization of health care delivery information and communication technologies get more important. Both quality and economy are dealing with the effort and success of competitive network enterprises. Requirements of new health care forms demand economical equipment and the management of the supplying processes." [author's abstract

Virtuelle Informationssysteme zur Unterstützung von Organisationen in den Neuen Medien

Virtuelle Gemeinschaften haben in den vergangenen Jahren eine große Beachtung erfahren. Die vor allem von der wissenschaftlichen Literatur prophezeite Verbreitung und wirtschaftliche Schlagkraft haben kommerziell ausgerichtete Gemeinschaften in den neuen Medien bisher nur sehr begrenzt erreicht. Obwohl mit der Verbreitung leistungsfähiger Zugänge zum Internet das technische Fundament für eine medienbasierte Kooperation gegeben ist, hat sich das Konzept fallbasierter Zusammenarbeit von geographisch verteilten Unternehmen noch nicht flächendeckend durchgesetzt