Projektseminare

Highlights

• Sie erweitern Ihr Kompetenzprofil mit dem Wissen über eine der am stärksten nachgefragten Technologie in der Berufswelt: Blockchain-Technologie
• Sie lernen einen spannenden Anwendungsfall der Technologie kennen und entwickeln diesen weiter.
• Sie lernen mit der Blockchain-Technologie eine zukünftige Infrastruktur-Technologie kennen, die für Sie viele innovative, vielfältige und interessante Gestaltungs- und Entfaltungsmöglichkeiten bietet.
• Sie lernen, wie Sie neue Lösungen für ein wichtiges unternehmensrelevantes Problem finden, bringen handlungsorientiert und selbstständig Ihre eigenen Fähigkeiten ein und erweitern Ihre Problemlösungskompetenz im Team.
• Sie eigenen sich Kompetenzen des Projektmanagements, Teamwork, Gestaltungswissens und Präsentationstechniken an.

Blockchain-basierte Reputationssysteme als neuer Anwendungsfall im Unternehmenskontext

Im Rahmen dieses Projektseminars lernen Sie Grundlagen der Blockchain-Technologie und einen neuen Anwendungsfall kennen, wie Unternehmen Transaktionsdaten in einer Blockchain dazu nutzen können, um Unternehmensreputation gegenüber anderen Unternehmen aufzubauen.

Reputationssysteme werden in der modernen Geschäftswelt künftig einen hohen Stellenwert einnehmen. Bekannt sind Reputationssysteme in der Form von Review Systemen aus unserem Alltag, u.a. bei Produktbewertungen, Hotelbewertungen oder auch Fahrdienstleistungen. Im Online-Handel können Käufer beispielsweise Bewertungen hinterlassen, die anderen Käufern wichtige Hinweise geben, um zu entscheiden, ob sie ein Produkt kaufen sollten. Allerdings zeigt sich, dass viele Bewertungen gefälscht sind und Informationen daher nur bedingt vertrauenswürdig sind. Unternehmen, die Reputationssysteme bereitstellen, können mitunter hohe Provisionen verlangen, respektieren die Privatsphäre ihrer Nutzer nicht und sind anfällig für Zensur oder Betrug. Die Blockchain-Technologie könnte diese Nachteile beheben und schafft konzeptionell neue Möglichkeiten für Unternehmen.

Unlängst wird der Blockchain-Technologie das Potenzial zugesprochen, ganze Industriefelder zu transformieren. Mit der Technologie können Transaktionen zwischen zwei unbekannten Transaktionspartnern durch Kryptografie sicher abgewickelt werden, ohne einer vorher bestehenden Vertrauensbeziehung oder eines vertrauenswürdigen Intermediäres zu bedürfen. Mit der Blockchain-Technologie entstehen somit neue Transaktionskanäle zwischen Unternehmen, die es ermöglichen, abgeschlossene Transaktionen zu anonymisieren, transparent einzusehen und zu verifizieren. Diese Transaktionen könnten zukünftig wertvolle Daten über die Vertrauenswürdigkeit eines potenziellen Geschäftspartners bieten.

Ein blockchain-basiertes Reputationssystem, das Unternehmensbewertungen für andere Unternehmen sichtbar macht, könnte weitreichende Auswirkungen in der Geschäftswelt haben, da Unternehmen damit beispielsweise einen objektiveren Wertmaßstab bei der Auswahlentscheidung eines Lieferanten hätten. Im Unternehmenskontext gibt es bislang kein formales, technisch verlässliches Reputationssystem, das differenzierte Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit eines anderen Unternehmens zulässt. Wir haben das Reputationsmanagement daher als einen sehr interessanten und praxisrelevanten Anwendungsbereich der Blockchain-Technologie identifiziert, den Sie im Rahmen des Seminars weiter erforschen werden.

Gegenstand des Projektseminars

Gegenstand des Projektseminars ist die Planung, Konzeption, Entwicklung und Evaluation eines blockchain-basierten IT-Artefakts. Im Fokus stehen dabei sowohl die Herausarbeitung der spezifischen Vorteile einer Blockchain, als auch die Implementierung oder Erweiterung eines Software-Prototypen.

Kernpunkte des Projektseminars werden sein:

• Entwicklung eines Grundverständnisses von Reputationssystemen: Zunächst lernen Sie die Mechanismen von Reputationssystemen kennen und wissen, wie man verschiedene Arten der Reputationssysteme unterscheiden kann. Dabei analysieren Sie, welche Problemfelder es bei Reputationssystemen gibt und teilen Reputationssysteme in verschiedene Klassen ein.
• Entwicklung eines Grundverständnisses der Blockchain-Technologie: Zunächst ist es wichtig, dass Sie ein Grundverständnis der Blockchain-Technologie entwickeln. Hierdurch werden Sie in der Lage sein, wichtige Mechanismen der Technologie zu verstehen, sowie Grundbegriffe richtig einzuordnen und zu erklären.
• Entwicklung von Gestaltungsanforderungen: Ausgehend von der Einarbeitung in die Grundlagen werden Sie gemeinsam Gestaltungsanforderungen formulieren. Dabei berücksichtigen Sie den Ansatz, Bewertungen über leistungsbasierte Transaktionen mit Smart Contracts abzuwickeln und greifen auf bewährte Methoden zurück. Im Anschluss werden Sie das IT-Artefakt fachkonzeptionell modellieren. Die Ergebnisse stellen Sie im Rahmen einer Zwischenpräsentation vor.
• Gestaltung einer Instanziierung: Gemäß der Gestaltungsanforderungen entwickeln Sie einen Prototyp eines blockchain-basierten Reputationssystems weiter. Dabei kann es notwendig sein, die Designanforderungen anzupassen. Auswahlentscheidungen beim Design und Programmieren müssen dabei begründet und dokumentiert werden.
• Demonstration und Evaluation: Im letzten Schritt wird der Prototyp eines blockchain-basierten Reputationssystem auf seine Funktionsfähigkeit dargestellt und evaluiert. Hierbei werden Probleme kritisch reflektiert und zukünftiger Forschungsbedarf benannt.
• Projektabschluss: Im Abschluss werden die gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen einer Abschlusspräsentation vorgestellt und diskutiert.

Die Aufgabenstellung stellen den Grundaufbau des Seminars dar und werden abhängig von der Teilnehmerzahl und der Expertise in verschiedenen Bereichen entsprechend angepasst und auch ERP-Systeme einbezogen.

Operative Umsetzung des Projektseminars

Das Projekt wird in einem kleinen Team eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. Dabei werden regelmäßige, selbstständige Abstimmungen stattfinden und Praxispartner einbezogen.

Das Projektseminar ist in zwei Phasen unterteilt: In der ersten Phase (Seminarphase) wählen Sie einen Themenbereich Ihrer Wahl, zu dem Sie aktuelle Informationen recherchieren, analysieren und im Rahmen Ihrer Seminararbeit zusammenfassen. Ihr individuelles Fähigkeitsprofil wird bei der Themenwahl berücksichtigt. Im Rahmen einer Zwischenpräsentation werden die bisherigen Ergebnisse vorgestellt. Sie vermitteln dabei Ihren Kommilitonen relevantes Wissen aus Ihrem Themenbereich. In der zweiten Phase (Projektphase) werden Sie angeleitet, wie sie gemeinsam handlungsorientiert ein Problem lösen. Von uns erhalten Sie hierbei eine Orientierung und Tipps zur Teamorganisation, sowie zur erfolgreichen Umsetzung von Methoden. Zum Projektabschluss werden die finalen Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation vorgestellt und in einer anschließenden Diskussionsrunde besprochen. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die Ergebnisse. Abhängig von der Gruppengröße geben Sie einen Projektbericht oder einzelne Seminararbeiten ab.

Gruppenarbeit im Sommersemester 2023

Im Rahmen der Projektarbeit ist eine gute Zusammenarbeit und der Austausch im Team wichtig. Hierfür möchten wir Ihnen Raum bieten, gemeinsam in Präsenz zu zusammenarbeiten. In dem neuen und modernen ERP Lab in der Zukunftsmeile 2 haben Sie die Möglichkeit, sich gemeinsam im Projektteam auszutauschen und Ideen zu entwickeln.

Weitere Hinweise finden Sie hier

Wir freuen uns über motivierte Studierende und ein interessantes Seminar mit Ihnen.

Produktkonfiguration in der Industrie

Durch digitale Technologien und die Vernetzung verteilter Akteure können digitale Dienstleistungen inzwischen standortunabhängig und flexibel angeboten und neuartige Wertversprechen für Kunden geschaffen werden. So kann etwa die Individualisierung von Produkten und Dienstleistungen in der Industrie 4.0 durch digitale Produktkonfiguratoren unterstützt werden, um mit passgenaueren Lösungen eine bessere Kundenorientierung und -bindung zu erreichen. Bestehende Produktkonfiguratoren reichen von 3D-Küchen- und Möbelplanungstools im B2C-Markt bis hin zur individuellen Planung von komplexen Maschinen und Anlagen, Bauteilen und Dienstleistungen im B2B-Markt.

Der Einsatz von Produktkonfiguratoren kann Industrieunternehmen vielfältige Vorteile bieten. Erstens können für einzelne Kunden passgenauere Leistungsbündel entwickelt werden, für die Kunden eine erhöhte Zahlungsbereitschaft haben. Zweitens können Unternehmen belastbare Daten über Kundenbedürfnisse und Kundensegmente zusammentragen, die zur Bewertung ihrer Leistungsportfolios und als Startpunkt für die Entwicklung neuer Lösungen dienen können. Drittens werden Kunden aktiv in den Angebots- und Innovationsprozess einbezogen, so dass bestehende Prozesse im Sinne einer Open Innovation-Strategie kundenorientierter ausgestaltet werden. Viertens kann die (Vor-)Konfiguration von Leistungen die Durchgängigkeit und Effizienz bestehender Kundenauftragsprozesse erhöhen.

Charakter und Organisation des Projektseminars

Zur Entwicklung und prototypischen Implementierung cloudbasierter Produktkonfiguratoren in B2B-Geschäftsfeldern bietet der Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insb. Betriebliche Informationssysteme, an der Universität Paderborn im kommenden Wintersemester 2022/23 ein Projektseminar an.

Ein Projektseminar ist ein anwendungsbezogenes Seminar, in dem Masterstudierende im Team vorwettbewerbliche Lösungen für betriebliche Probleme erarbeiten und evaluieren. Dabei wenden sie klassische und agile Projektmanagement-Methoden an, um die Entwicklung innovativer Lösungen zu planen, zu steuern und zu überwachen. Die Studierenden organisieren das Projektseminar eigenständig und stimmen ihr Vorgehen mit den wissenschaftlichen Betreuern ab.

Als Anwendungspartner im Wintersemester 2022/23 fungiert die Weidmüller Gruppe – eines der größten Unternehmen für Produkte, Lösungen und Services im industriellen Umfeld von Energie, Signalen und Daten. Bereits im vergangenen Jahr konnten wir mit Weidmüller ein für Studierende und das Unternehmen spannendes Projektseminar erfolgreich durchführen.

Handlungsfelder und Vorgehen im Projektseminar

Gegenstand des Projektseminars ist die Gestaltung und prototypische Implementierung von cloudbasierten Produktkonfiguratoren in der Industrie 4.0. Während die Weidmüller Gruppe mit dem Weidmüller Configurator (WMC) bereits einen eigenen Produktkonfigurator anbietet (weiterführender Link), sind Großhändler unabhängig und bieten Produkte verschiedener Hersteller an. Aufgrund dieser Unabhängigkeit können Großhändler daher keine spezifischen Produktkonfiguratoren einzelner Hersteller über ihre Vertriebswebseiten und Online-Shops anbieten, sondern Bündeln die Angebote verschiedener Zulieferer in Online-Shops unter ihrer eigenen Marke.

Im Projektseminar ist es nun die Aufgabe der Studierenden, Lösungsalternativen für cloudbasierte Produktkonfiguratoren zu entwickeln, die an der Schnittstelle zwischen Herstellern und dem Großhandel verortet sind. Dazu zählt die Exploration verschiedener Alternativen, die Erarbeitung und Bewertung verschiedener Design-Alternativen, die Entwicklung von Geschäftsprozessen und Geschäftsmodellen für die Produktkonfiguratoren und schließlich die prototypische Implementierung einer ausgewählten Alternative.

Die Projektergebnisse werden im Rahmen von Workshops mit Unternehmen evaluiert. Auf der Grundlage der Evaluation werden abschließend Handlungsempfehlungen zur Umsetzung der entwickelten Ergebnisse erarbeitet und in einem abschließenden Projektbericht dokumentiert.

Operative Umsetzung und Bewertung des Projektseminars

Das Projekt wird in einem Team aus vier bis vierzehn Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn am Standort der Zukunftsmeile 2 bearbeitet. Es ist die wissenschaftliche Problemstellung zu adressieren, wie eine cloudbasierte Produktkonfiguration im Rahmen von B2B-Geschäftsbeziehungen ausgestaltet und in einem Industriegüterbetrieb konkret ausgeprägt werden kann. Zur Erarbeitung der Lösung werden innovative Methoden angewendet, neue Konzepte für Produktkonfiguratoren in industriellen Anwendungsszenarien entwickelt und deren Vorteilhaftigkeit bewertet. Ein Projektraum an der Zukunftsmeile 2 wird dem Team zur Verfügung gestellt.

Während das Projekt einen vorwettbewerblichen Charakter hat, unterstützt Weidmüller die Studierenden durch die Beschreibung von Einsatzszenarien mithilfe von Interviews und Workshops sowie durch die Bereitstellung von Daten und den Zugriff auf Software-Werkzeuge. Im Rahmen einer Zwischenpräsentation werden die Vorgehensweise sowie erste Zwischenergebnisse vorgestellt und verteidigt. Zum Projektabschluss werden die Ergebnisse und Handlungsempfehlungen der interessierten Öffentlichkeit im Rahmen einer Abschlusspräsentation vorgestellt und mithilfe von Workshops evaluiert. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die entwickelten Ergebnisse in einem Projektbericht, der zusammen mit der Abschlusspräsentation die Grundlage für die Benotung der Studierenden bildet.

Anmeldung

Falls Sie an dem Projektseminar teilnehmen wollen, bitten wir sie um ein einseitiges Motivationsschreiben, in dem Sie darlegen sollen, aus welchem Beweggrund Sie teilnehmen möchten. Auch sollen Sie bitte aufzeigen, welchen Studiengang Sie belegen und welches Kompetenzprofil Sie einbringen können. Schicken Sie dieses Schreiben bitte bis zum 13.10.2022 an Herrn Philipp zur Heiden.

Weitere formale Hinweise zum Projektseminar finden Sie hier.  

Wir freuen uns über motivierte Studierende und ein interessantes Projektseminar mit Ihnen!

Predictive Maintenance mit Künstlicher Intelligenz

Die Energie- und Mobilitätswende stellt Deutschlands Netzbetreiber vor große Herausforderungen: Der Anteil dezentral in die Verteilnetze eingespeister, erneuerbarer Energie steigt, der Ausbau von Ladestationen für E-Autos führt zu einer zeitlich und räumlich konzentrierten Energienachfrage und als Folge werden die elektrischen Betriebsmittel und Komponenten der Netze stärker belastet. Parallel erwarten die Kunden, auf gleichbleibend hohem Niveau versorgt zu werden. Zusätzlich beansprucht die höhere Anzahl an Erzeugern und Verbrauchen essentielle Komponenten des Stromnetzes, z.B. Schaltanlagen und Schutzschalter.

Um die Ziele der Energie- und Mobilitätswende bei gleichbleibender Versorgungsqualität zu erreichen, benötigen die Netzbetreiber einerseits ein verbessertes Verständnis des aktuellen Zustandes des vorhandenen Netzes und seiner Komponenten (Monitoring). Dadurch können potentielle Schäden und Anlagenausfälle frühzeitig erkannt bzw. vorhergesagt oder durch verbesserte Regelung vermieden werden. Andererseits werden geeignet genaue, zuverlässige und leicht nachrüstbare Sensoren zur Regelung im Rahmen eines intelligenten Lastmanagements benötigt. Dies ermöglicht erst eine flexiblere Netznutzung unter der Ausnutzung von temporärem Überlastpotenzial und somit den flächendeckenden Ausbau der zukünftig benötigten Energieverteilungs-Infrastruktur, insbesondere im Hinblick auf eine stark zunehmende Elektrifizierung des Automobilsektors.

Das Szenario verlangt nach einem durchgängigen Einsatz von Sensorik, Informations- und Kommunikationssystemen zur Erfassung der nötigen Daten der einzelnen Netzbetriebsmittel und -komponenten. Bisher verfügbare Sensorlösungen zur Zustandsüberwachung werden ausschließlich in Nischen- oder Randanwendungen eingesetzt. Ein durchgängiger Einsatz scheitert zurzeit an zu komplexem Engineering sowie einer begrenzten Lebensdauer und Leistung der Sensorsysteme, so dass diese nur für einfache Überwachungsaufgaben meist einzelner Betriebsmittel genutzt werden können. Weiterhin steht bisherige Sensorik in der Regel nur für Anlagen eines Herstellers zur Verfügung, so dass eine Übertragbarkeit nicht möglich und eine generische, systemweite Datenanalyse massiv erschwert ist. Das Vorhaben soll den heutigen Sensoreinsatz in Verteilnetzen durch Verwendung von Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) zusammen mit einer Erweiterung der Sensortechnik grundlegend verbessern.

Das Projektseminar ist an das Forschungsprojekt FLEMING angelehnt (gefördert vom BMWi, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie), bei welchem neben der Universität Paderborn folgende Partner mitarbeiten:

• ABB Forschungszentrum Deutschland
• Forschungsinstitut für Rationalisierung e.V. (FIR an der RWTH Aachen)
• Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik (IEH)
• Heimann Sensors GmbH
• Städtische Werke Überlandwerke Coburg GmbH (SÜC)
• Westfalen Weser Netz GmbH

Gegenstand des Projektseminars

Gegenstand des Projektseminars ist die Konzeption und Entwicklung eines umfassenden Prototypen. Basierend auf der obigen Problemstellung stehen zum einen der Einsatz von Enterprise-Ressource-Planning Systemen (ERP) für die Unterstützung der Instandhaltung, zum anderen der Einsatz eines Geoinformationssystems (GIS) zur Visualisierung und räumlichen Analyse der Ergebnisdaten im Vordergrund.

Zentrale Elemente des Projektseminars bilden:

• Einarbeitung in Predictive Maintenance im Smart Grid sowie die Konzeption und Mockups des zu erstellenden Prototypen
• Fachkonzeption eines Informationssystems für Predictive Maintenance im Smart Grid
• Auswahl geeigneter Technologien für die Umsetzung
• Prototypische Umsetzung eines Demonstrators basierend auf dem Lastenheft aus einer Kombination aus ERP, GIS, und weiterer Systeme
• Präsentation von Arbeitsergebnissen

Operative Umsetzung des Projektseminars

Das Projektseminar wird in einem Team aus fünf bis fünfzehn Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. Das Team setzt sich aus Studierenden mehrerer Studiengänge zusammen, z.B. Wirtschaftsinformatik, WING, Wirtschaftswissenschaften, MIS, IBS und International Economics. Das Projektteam trifft sich in wöchentlichen Meetings zur Koordination des Arbeitsfortschritts (Scrum).

Zunächst bearbeitet jede/r Studierende eigenständig ein für das Projektseminar relevantes Thema und stellt dieses im Rahmen einer Zwischenpräsentation vor. Anschließend folgt die praktische Erarbeitung der Projektaufgabe im Team, wobei die zuvor erarbeiteten Inhalte als Ausgangspunkt dienen.

Zum Projektabschluss werden die finalen Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation vorgestellt. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die Ergebnisse in einem Fachbericht, der zusammen mit der Abschlusspräsentation die Grundlage für die Benotung der Studierenden bildet.

Lernergebnisse für Studierende

In dem Seminar werden Studierende fundierte Kenntnisse der maßgeblichen Theorien für ERP-Systeme und IT-Artefakte genrell kennenlernen, verstehen, und auf anwendungsbezogene Fragestellungen zu aktuellen Trends im Umfeld betrieblicher Informationssysteme anwenden. Dabei nutzen sie Methoden der Wirtschaftsinformatik zur Fachkonzeption, Implementierung und Evaluation zur Lösung komplexer, realweltlicher Problemstellungen. Auch Methoden des Projektmanagements und der Daten- und Prozessmodellierung stehen dabei im Vordergrund. Die eigenständige Arbeit an unstrukturierten Problemen mit dem Fokus auf die Lösungsfindung in einem Team schärft die interdisziplinäre Zusammenarbeit, die auch im Berufsalltag eine wichtige rolle spielt.

Weitere Information finden Sie in der Modulbeschreibung: Link.

Digitale Leistungskonfiguration in der Industrie 4.0

Durch digitale Technologien und die Vernetzung verteilter Akteure können digitale Dienstleistungen inzwischen standortunabhängig und flexibel angeboten und neuartige Wertversprechen für Kunden geschaffen werden. So kann etwa die Individualisierung von Produkten und Dienstleistungen durch digitale Leistungskonfiguratoren unterstützt werden, um mit passgenaueren Lösungen eine bessere Kundenorientierung und -bindung zu erreichen. Bestehende Leistungskonfiguratoren reichen von 3D-Küchen- und Möbelplanungstools im B2C-Markt bis hin zur individuellen Planung von komplexen Maschinen und Anlagen, Bauteilen und Dienstleistungen im B2B-Markt.

Der Einsatz von Leistungskonfiguratoren kann Industrieunternehmen vielfältige Vorteile bieten. Erstens können für einzelne Kunden passgenauere Leistungsbündel entwickelt werden, für die Kunden eine erhöhte Zahlungsbereitschaft haben. Zweitens können Unternehmen belastbare Daten über Kundenbedürfnisse und Kundensegmente zusammentragen, die zur Bewertung ihrer Leistungsportfolios und als Startpunkt für die Entwicklung neuer Lösungen dienen können. Drittens werden Kunden aktiv in den Angebots- und Innovationsprozess einbezogen, so dass bestehende Prozesse im Sinne einer Open Innovation-Strategie kundenorientierter ausgestaltet werden. Viertens kann die (Vor-)Konfiguration von Leistungen die Durchgängigkeit und Effizienz bestehender Kundenauftragsprozesse erhöhen.

Entwicklung und Transformation digitaler Dienstleistungen

Das klassische Vorgehen zur Entwicklung neuer Produkte und Dienstleistungen basiert im Industriegüterbereich auf linearen Vorgehensmodellen der Produktentstehung. Häufig werden neue technische Lösungen entwickelt und erst dann potentielle Kunden identifiziert, die zu deren Kauf oder Inanspruchnahme angeregt werden sollen. Im Rahmen der Leistungskonfiguration wird hingegen ein kooperativer Ansatz verfolgt, der Kunden aktiv in den Konfigurations- und Erstellungsprozesse einbindet. Um Produkte und Dienstleistungen speziell auf die Bedürfnisse bestimmter Kunden(-segmente) auszurichten oder diese flexibel entwickeln zu können, müssen Kundengruppen zunächst identifiziert und charakterisiert werden, um bestehende Geschäftsprozesse an der Kundenschnittstelle bedarfsgerecht anpassen zu können. Dies umfasst u.a. die Identifikation, Analyse, Umgestaltung und die Implementierung der Prozesse, sodass die Daten der Leistungskonfiguration erfasst, analysiert und genutzt werden können.

Während in der Konsumgüterbranche bereits zahlreiche digitale Lösungen eingesetzt werden, um den Kunden aktiv in die Leistungskonfiguration und -innovation einzubeziehen (z.B. bei Nike, mymüsli oder Storck), sind entsprechende Strategien in der Industrie bisher erst ansatzweise umgesetzt worden. Gründe hierfür sind u. a. in der im industriellen Umfeld höheren Komplexität der Lösungen, längeren Produktlebenszyklen und Innovationszyklen, der stärkeren Fragmentierung der Kundengruppen und der großen Bedeutung einzelner Kunden(-segmente) zu sehen. Aufgrund der konzeptionellen Unterschiede müssen Konzepte aus der Konsumgüterbranche vor einem erfolgreichen Einsatz in der Industrie daher zunächst adaptiert und um spezifische Funktionen des Industriegütermarkts erweitert werden.

Charakter und Organisation des Projektseminars

Zur Entwicklung und prototypischen Implementierung neuer Konzepte der Leistungskonfiguration in Industriegüterunternehmen bietet der Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insb. Betriebliche Informationssysteme, an der Universität Paderborn im kommenden Wintersemester 2021/22 ein Projektseminar an. Ein Projektseminar ist ein anwendungsbezogenes Seminar, in dem Masterstudierende im Team vorwettbewerbliche Lösungen für betriebliche Probleme erarbeiten und evaluieren. Dabei wenden sie klassische und agile Projektmanagement-Methoden an, um die Entwicklung innovativer Lösungen zu planen, zu steuern und zu überwachen. Die Studierenden organisieren das Projektseminar eigenständig und stimmen ihr Vorgehen mit den wissenschaftlichen Betreuern ab. Als Hauptanwendungspartner im Wintersemester 2021/22 fungiert die Weidmüller Gruppe – eines der größten Unternehmen für Produkte, Lösungen und Services im industriellen Umfeld von Energie, Signalen und Daten.

Handlungsfelder und Vorgehen im Projektseminar

Gegenstand des Projektseminars sind die konzeptionelle Entwicklung eines Geschäftsmodells für einen plattformbasierten Leistungskonfigurator in der Industrie 4.0 inkl. der Entwicklung von Strategien zur Ansprache und Bindung verschiedener Kundengruppen sowie die Analyse und Verbesserung von Kundenauftragsprozessen (configure-to-order). Die Bewertung von Architekturoptionen für einen Leistungskonfigurator (z.B. on premise, software as-a-service) stellt ein sekundäres Themenfeld dar.

Im Projektseminar wird die Leistungskonfiguration als eine neue Dienstleistung anhand des Vorgehensmodells der DIN SPEC 33453 entwickelt. In der Analysephase wird mithilfe der Business Model Canvas zunächst ein Geschäftsmodell entwickelt, welches die individuelle Konfiguration unter Berücksichtigung der Bedürfnisse verschiedener Kundengruppen als digitale Dienstleistung der Industrie 4.0 ermöglicht. Zu betrachten sind hier explizit die Rollen und der mögliche Beitrag der Anwendungspartner. Insb. werden die multidimensionalen Anforderungen an die digitale Dienstleistung im Dialog mit den beteiligten Mitarbeitern/-innen in Produktmanagement und Sales erarbeitet. Dies beinhaltet auch die Modellierung, Analyse und Verbesserung der Geschäftsprozesse der Kundenauftragsbearbeitung (configure-to-order) sowie eine Sichtung der in diesem Prozess eingesetzten Anwendungssysteme (PLM- und ERP-Systeme) und der verfügbaren Daten.

In der Gestaltungsphase wird ein Konzept für die Leistungskonfiguration als digitale Dienstleistung der Industrie 4.0 entwickelt. Dies umfasst u. a. eine Informationsbedarfsanalyse aus Sicht der modellierten Dienstleistungsprozesse, eine Modellierung und Analyse der verfügbaren Daten sowie einer Bewertung alternativer Software-Architekturen. Der Mehrwert der Leistung wird mittels einer Value Proposition Canvas identifiziert und es werden Unique Selling Points (USPs) abgeleitet. Für ausgewählte Kundengruppen werden anschließend Personas erstellt und Customer Journeys für den Kundenauftragsprozess entwickelt.

In einer Transformationsphase werden, basierend auf dem Fachkonzept, anschließend bestehende Unternehmensstrukturen (insb. in Bezug auf Informations-, Koordinations- und Kooperationsprozesse zwischen den Abteilungen) analysiert und konzeptionelle Verbesserungen erarbeitet, um Transformationspfade aufzuzeigen. Im Vordergrund steht dabei die Maßgabe, die Geschäftsprozesse der Leistungskonfiguration und der Kundenauftragsbearbeitung zu verbessern.

Die Projektergebnisse werden im Rahmen von Workshops evaluiert. Auf der Grundlage der Evaluation werden abschließend Handlungsempfehlungen zur Umsetzung des entwickelten Geschäftsmodells erarbeitet und in einem abschließenden Projektbericht dokumentiert.

Operative Umsetzung und Bewertung des Projektseminars

Das Projekt wird in einem Team aus vier bis fünfzehn Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. Es ist die wissenschaftliche Problemstellung zu adressieren, wie eine digitale Leistungskonfiguration in der Industrie 4.0 ausgestaltet und in einem Industriegüterbetrieb konkret ausgeprägt werden kann. Zur Erarbeitung der Lösung werden innovative Methoden angewendet, neue Konzepte für die Leistungskonfiguration in industriellen Anwendungsszenarien entwickelt und deren Vorteilhaftigkeit bewertet. Insbesondere werden die im Rahmen der Leistungskonfiguration anzupassenden Geschäftsprozesse mithilfe von Informationsmodellen dokumentiert und konzeptionell erweitert, sodass die neue Dienstleistung effektiv und effizient zu erbringen ist.

Während das Projekt einen vorwettbewerblichen Charakter hat und daher keine unmittelbar anwendbaren Lösungen zu entwickeln sind, unterstützen die beteiligten Unternehmen die Studierenden durch die Beschreibung von Einsatzszenarien mithilfe von Interviews und Workshops sowie durch die Bereitstellung von Daten und den Zugriff auf Software-Werkzeuge. Im Rahmen einer Zwischenpräsentation werden die Vorgehensweise sowie erste Zwischenergebnisse vorgestellt und verteidigt. Zum Projektabschluss werden die Ergebnisse und Handlungsempfehlungen im Rahmen einer Abschlusspräsentation vorgestellt und mithilfe von Workshops evaluiert. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die entwickelten Ergebnisse in einem Fachbericht, der zusammen mit der Abschlusspräsentation die Grundlage für die Benotung der Studierenden bildet.

Anmeldung

Falls Sie an dem Projektseminar teilnehmen wollen, bitten wir sie um ein einseitiges Motivationsschreiben, in dem Sie darlegen, wieso Sie am Seminar teilnehmen möchten. Auch sollen Sie bitte aufzeigen, welchen Studiengang Sie belegen und welches Kompetenzprofil Sie in das Seminar einbringen können. Schicken Sie Ihre Bewerbung bis 10.10.2021 an Birgit Petermeier. 

Weitere formale Hinweise finden Sie hier

Wir freuen uns über motivierte Studierende und ein interessantes Seminar mit Ihnen.

Highlights

• Sie erweitern Ihr Kompetenzprofil mit dem Wissen über eine der am stärksten nachgefragten Technologien in der Berufswelt: Blockchain-Technologie.
• Sie lernen einen spannenden Anwendungsfall der Technologie kennen und entwickeln im Projektteam ein eigenes blockchain-basiertes Reputationssystem.
• Sie lernen mit der Blockchain-Technologie die zukünftige Infrastruktur-Technologie kennen, die für Sie viele innovative, vielfältige und interessante Gestaltungs- und Entfaltungsmöglichkeiten bietet.
• Sie lernen, wie Sie neue Lösungen für ein wichtiges unternehmensrelevantes Problem finden, bringen handlungsorientiert und selbstständig Ihre eigenen Fähigkeiten ein und erweitern Ihre Problemlösungskompetenz im Team.
• Sie eigenen sich Kompetenzen des agilen Projektmanagements (z.B. Scrum und Kanban), der digitalen Teamwork, Innovationsmethoden und Präsentationstechniken an.

Blockchain-basierte Reputationssysteme als neuer Anwendungsfall im Unternehmenskontext

Im Rahmen dieses Projektseminars lernen Sie einen vollkommen neuen Ansatz kennen, wie Unternehmen Transaktionsdaten in einer Blockchain dazu nutzen können, um Unternehmensreputation gegenüber anderen Unternehmen aufzubauen.

Reputationssysteme spielen eine wichtige Rolle in der modernen Geschäftswelt. Bekannt sind Reputationssysteme aus unserem Alltag, u.a. bei Produktbewertungen, Hotelbewertungen oder auch Fahrdienstleistungen. Im Online-Handel können Käufer beispielsweise Bewertungen hinterlassen, die anderen Käufern wichtige Hinweise geben, um zu entscheiden, ob sie ein Produkt kaufen sollten. Allerdings zeigt sich, dass viele Bewertungen gefälscht sind und Informationen daher nur bedingt vertrauenswürdig sind. Unternehmen, die Reputationssysteme bereitstellen, können mitunter hohe Provisionen verlangen, respektieren die Privatsphäre ihrer Nutzer nicht immer und sind anfällig für Zensur oder Betrug. Die Blockchain-Technologie könnte diese Nachteile beheben und schafft konzeptionell neue Möglichkeiten für Unternehmen, um Reputation aufzubauen.

Unlängst wird der Blockchain-Technologie das Potenzial zugesprochen, ganze Industriefelder zu transformieren. Mit der Technologie können Transaktionen zwischen zwei unbekannten Transaktionspartnern durch Kryptografie sicher abgewickelt werden, ohne einer vorher bestehenden Vertrauensbeziehung oder eines vertrauenswürdigen Intermediäres zu bedürfen. Mit der Blockchain-Technologie entstehen somit neue Transaktionskanäle zwischen Unternehmen, die es ermöglichen, abgeschlossene Transaktionen transparent einzusehen und zu verifizieren. Diese Transaktionen könnten zukünftig wertvolle Daten über die Vertrauenswürdigkeit eines potenziellen Geschäftspartners bieten und so die Grundlage eines blockchain-basierten Reputationssystems bilden. Ein blockchain-basiertes Reputationssystem, das Unternehmensbewertungen für andere Unternehmen sichtbar macht, könnte weitreichende Auswirkungen in der Geschäftswelt haben, da Unternehmen damit beispielsweise einen objektiveren Wertmaßstab bei der Auswahlentscheidung eines Lieferanten hätten.

Im Unternehmenskontext gibt es bislang kein formales, technisch verlässliches Reputationssystem, das differenzierte Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit eines anderen Unternehmens zulässt. Wir haben das Reputationsmanagement daher als einen sehr interessanten und praxisrelevanten Anwendungsbereich der Blockchain-Technologie identifiziert, den Sie im Rahmen des Seminars weiter erforschen werden.

Gegenstand des Projektseminars

Gegenstand des Projektseminars ist die Planung, Konzeption, Entwicklung und Evaluation eines blockchain-basierten Reputationssystems. Im Fokus stehen dabei sowohl die Herausarbeitung der spezifischen Vorteile einer Blockchain für Reputationssysteme, als auch die Implementierung eines funktionsfähigen Software-Prototypens eines Reputationssystems.

Kernpunkte des Projektseminars werden sein:

• Entwicklung eines Grundverständnisses von Reputationssystemen: Zunächst lernen Sie die Mechanismen von Reputationssystemen kennen und wissen, wie man verschiedene Arten der Reputationssysteme unterscheiden kann. Dabei analysieren Sie, welche Problemfelder es bei Reputationssystemen gibt. Die Analyse erfordert die Einteilung in verschiedene Arten von Reputationssystemen.
• Entwicklung eines Grundverständnisses der Blockchain-Technologie: Zunächst ist es wichtig, dass Sie ein Grundverständnis der Blockchain-Technologie entwickeln. Hierdurch werden Sie in der Lage sein, wichtige Mechanismen der Technologie zu verstehen, sowie Grundbegriffe richtig einzuordnen und zu erklären.
• Entwicklung von Gestaltungsanforderungen: Ausgehend von der Einarbeitung in die Grundlagen werden Sie gemeinsam Gestaltungsanforderungen an ein blockchain-basiertes Reputationssystem formulieren. Dabei berücksichtigen Sie den Ansatz, Bewertungen über leistungsbasierte Transaktionen mit Smart Contracts abzuwickeln und greifen auf bewährte Methoden zurück. Im Anschluss werden Sie das blockchain-basierte Reputationssystem fachkonzeptionell modellieren. Die Ergebnisse stellen Sie im Rahmen einer Zwischenpräsentation vor.
• Programmieren eines Prototypen: Gemäß der Gestaltungsanforderungen entwickeln Sie den Prototyp eines blockchain-basierten Reputationssystems. Dabei kann es notwendig sein, die Designanforderungen anzupassen. Auswahlentscheidungen beim Design und Programmieren sind zu begründen und deren Umsetzung zu dokumentieren.
• Demonstration und Evaluation: Im letzten Schritt wird der Prototyp eines blockchain-basierten Reputationssystem auf seine Funktionsfähigkeit getestet und evaluiert. Hierbei werden Probleme kritisch reflektiert und zukünftiger Forschungsbedarf benannt.
• Projektabschluss: Im Abschluss werden die gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen einer Abschlusspräsentation vorgestellt und diskutiert.

Die Aufgaben stellen den Grundaufbau des Seminars dar, sie können im Verlauf des Projektseminars angepasst werden.

Operative Umsetzung des Projektseminars

Das Projekt wird in einem Team aus vier bis fünfzehn Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. Dabei werden regelmäßige, selbstständige Abstimmungen und eine enge Zusammenarbeit mit dem Praxispartner vorausgesetzt.

Das Projektseminar ist in zwei Phasen unterteilt: In der ersten Phase (Seminarphase) wählen Sie einen Themenbereich Ihrer Wahl, zu dem Sie aktuelle Informationen recherchieren, analysieren und im Rahmen einer Hausarbeit zusammenfassen. Ihr individuelles Fähigkeitsprofil wird bei der Themenwahl berücksichtigt. Im Rahmen einer Zwischenpräsentation werden die bisherigen Ergebnisse vorgestellt. Sie vermitteln dabei Ihren Kommilitonen relevantes Wissen aus Ihrem Themenbereich. In der zweiten Phase (Projektphase) werden Sie angeleitet, wie sie gemeinsam handlungsorientiert ein Problem lösen. Von uns erhalten Sie hierbei eine Orientierung und wertvolle Tipps zur Teamorganisation und zu Designanforderungen sowie zur erfolgreichen Umsetzung von Methoden. Zum Projektabschluss werden die finalen Ergebnisse und weitere Gestaltungsempfehlungen eines blockchain-basierten Reputationssystems in einer Abschlusspräsentation vorgestellt und in einer anschließenden Diskussionsrunde besprochen. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die Ergebnisse, welche in einem gemeinsamen Projektbericht zusammengefasst werden.

Gruppenarbeit im Sommersemester 2021

Im Rahmen der Projektarbeit ist eine gute Zusammenarbeit und der Austausch im Team wichtig. Hierfür möchten wir Ihnen Raum bieten, gemeinsam in Präsenz zu zusammenarbeiten. In dem neuen und modernen ERP Lab in der Zukunftsmeile 2 haben Sie die Möglichkeit, sich gemeinsam im Projektteam auszutauschen und Ideen zu entwickeln. Entsprechend den jeweils aktuellen Verordnungen der Corona-Pandemie werden wir die Treffen flexibel und bedarfsgerecht in entsprechenden Kleingruppen planen.

Anmeldung

Falls Sie an dem Projektseminar teilnehmen wollen, bitten wir sie um ein einseitiges Motivationsschreiben, in dem Sie darlegen, wieso Sie am Seminar teilnehmen möchten. Auch sollen Sie bitte aufzeigen, welchen Studiengang Sie belegen und welches Kompetenzprofil Sie in das Seminar einbringen können. Schicken Sie Ihre Bewerbung bis 12.04.2021 für die noch vorhandenen Restplätze an Dr. Verena Wolf

Weitere formale Hinweise finden Sie hier

Wir freuen uns über motivierte Studierende und ein interessantes Seminar mit Ihnen.

Wir freuen uns bekannt zu geben, dass wir im WiSe 2020 erstmalig die ERCIS Business Process Management Winter School anbieten.

Das Modul wird als Seminar durchgeführt und kann in der Profilierungsphase des Bachelorstudiums belegt werden. Der Grundgedanke dieses Kurses besteht darin, vertiefendes Wissen in verschiedenen Themenbereichen des Geschäftsprozessmanagements zu erlangen. Hierzu wird ein einzigartiges Format angeboten, indem über das Netzwerk des European Research Center for Information Systems (ERCIS) Studierende und Lehrende aus internationalen Forschungseinrichtungen zusammengebracht werden.

Der erste Teil des Moduls besteht aus einem Online-Selbststudium, in welchem die Studierenden die Grundlagen des Geschäftsprozessmanagements eigenständig erarbeiten. Hierzu werden ausgewählte Module der MOOC "Fundamentals of Business Process Management" herangezogen. Studierende, die bereits das von uns angebotene Modul „Methoden des Geschäftsprozessmanagements“ abgeschlossen haben, sollten mit dem Großteil der Inhalte bereits vertraut sein, sodass dieser erste Teil des Seminars einen überschaubaren Aufwand mit sich bringen sollte. Selbstverständlich können sich auch Studierende für das Modul bewerben, die das Modul „Methoden des Geschäftsprozessmanagements“ vorher nicht belegt haben. Der Lernerfolg wird ca. Ende Januar in einem Multiple-Choice-Test überprüft, welcher bestanden werden muss. Dieser kann ggf. auch wiederholt werden und die Ergebnisse gehen nicht die Modulnote ein. Allerdings ist es essentiell, die Grundlagen des Geschäftsprozessmanagements zu beherrschen, um den folgenden Vertiefungen im Modul folgen zu können.

Im zweiten Teil des Moduls findet in der Regel ein Blockseminar an der Universität Liechtenstein statt, welches in diesem Semester wegen der andauernden Corona-Pandemie vollständig als Online-Veranstaltung stattfinden wird. Im Rahmen des fünftägigen Blockseminars, welches im WS2020/21 vom 22.02.2021–26.02.2021 (täglich 8.30–16.30 Uhr) stattfinden wird, erwartet die Studierenden ein abwechslungsreiches Programm aus wissenschaftlichen Fachvorträgen (bspw. Organizational Routine, Process Mining, Ethics) sowie Unternehmenspräsentationen (bspw. Hilti, Swarovski) rund um aktuelle Trends im Geschäftsprozessmanagement in Anwendung und Forschung. Insbesondere dient das Blockseminar auch zur Vernetzung der Teilnehmer und Dozierenden und bietet den Teilnehmenden die Möglichkeit, persönliche Kontakte mit Kommilitonen, Dozierenden und Unternehmensvertretern zu knüpfen, von denen diese auf Ihrem weiteren Karriereweg profitieren können.

Uns ist bewusst, dass sich der Termin des Blockseminars mit dem Prüfungszeitraum der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften überschneidet. Dies ließ sich aufgrund des international abzustimmenden Termins leider nicht vermeiden. Sollten Teilnehmende also Prüfungsleistungen während der Blockveranstaltung zu absolvieren haben, so werden wir stets eine individuelle Lösung finden, die sicherstellt, dass Niemandem Nachteile durch die Teilnahme am Modul entstehen. Wir möchten Sie so ermutigen, sich für eine Teilnahme zu entscheiden.

Den abschließenden Teil des Seminars bildet eine zweiwöchige Projektarbeit, welche die Studierenden in internationalen Kleingruppen zu einem der behandelten Themengebiete erarbeiten. Die Projektarbeit ist forschungsorientiert ausgerichtet und behandelt aktuelle Fragestellungen aus Forschung und Praxis.

Da die Teilnehmerzahl seitens der Universität Paderborn auf zehn Personen begrenzt ist,  bitten wir Sie um ein aussagekräftiges, einseitiges Motivationsschreiben, in dem Sie darlegen, weshalb Sie an dem Seminar teilnehmen möchten, welche Lernziele Sie im Rahmen des Seminars realisieren wollen und inwiefern Sie bereits Vorkenntnisse im Bereich des Geschäftsprozessmanagements haben. Auch sollen Sie aufzeigen, welchen Studiengang Sie belegen. Schicken Sie Ihre Unterlagen bitte bis zum 14.10.2020 an Birgit Petermeier

Voraussichtlich findet das Seminar digital statt; ggf. ist das Arbeiten in der Universität zu einem späteren Zeitpunkt möglich.

Die Energiewende ist ein allgegenwärtiges Thema und beschäftigt Politik, Gesellschaft und Forschung gleichermaßen sowohl in Deutschland als auch auf der ganzen Welt. Beinahe täglich gibt es neue Ansätze und Technologien, die Emissionen verringern und das Klima schützen sollen. Die Zukunft der Energie wird vor allem als erneuerbar, dezentral und digital vernetzt beschrieben. Diese Trends und damit verbundene Entwicklungen betreffen auch Netzbetreiber und Versorgungsunternehmen, die die Versorgungssicherheit der Bevölkerung sicherstellen und sich an die neuen Anforderungen anpassen müssen.

Um die Ziele der Energie- und Mobilitätswende bei gleichbleibender Versorgungsqualität zu erreichen, benötigen die Netzbetreiber einerseits ein verbessertes Verständnis des aktuellen Zustandes des vorhandenen Netzes und seiner Komponenten (Monitoring) sowie den Einsatz von geeigneten Sensoren zur Regelung im Rahmen eines intelligenten Lastmanagements. Im Rahmen eines komplexen Wertschöpfungsnetzwerks, in welchem unter anderem Energieproduzenten, Verteilnetzbetreiber und Energie- bzw. IT-Dienstleister miteinander interagieren, kann ein umfängliches Service System, welches die Verarbeitung räumlicher Daten ermöglicht, einen erheblichen Mehrwert für alle beteiligten Akteure bieten. Dazu können Geoinformationssysteme zum Einsatz kommen, welche es ermöglichen, räumliche Zusammenhänge zu erfassen, zu verarbeiten, zu visualisieren und zu analysieren.

Das Projektseminar ist an das Forschungsprojekt FLEMING angelehnt, das u.a. durch die Universität Paderborn durchgeführt wird (gefördert vom BMWi, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie).

Gegenstand des Projektseminars

Gegenstand des Projektseminars ist die Planung, Konzeption und Entwicklung einer Geoinformationssystem-basierten digitalen Dienstleistung, die Netzbetreibern und Energieversorgern Mehrwerte bietet. Basierend auf der obigen Problemstellung steht zum einen die Gestaltung eines digitalen Dienstleistungssystems nach DIN SPEC 33453 im Fokus des Seminars. Zum anderen wird der Einsatz von Geoinformationssystemen (GIS) zur Erbringung digitaler Dienstleistungen für die Energiewende den zweiten Schwerpunkt bilden.

Zentrale Elemente des Projektseminars bilden:

• Ermittlung von Anforderungen und Kriterien aus der Dienstleistungsperspektive in Form von z.B. Interviews mit Netzbetreibern und Anlageherstellern
• Ermittlung des Wertversprechens der Dienstleistung und der GIS-Systeme
• Entwicklung von Use Cases zur wirtschaftlichen Begründung der Dienstleistungsentwicklung
• Erarbeitung und Bewertung möglicher digitaler Dienstleistungen, die nach vorher ermittelten Kriterien ausgewählt und schließlich prototypisch umgesetzt werden
• Konzeption und Modellierung des Wertschöpfungsnetzwerks
• Konzeption eines Geschäftsmodells, z.B. mithilfe des Business Model Canvas
• (Weiter-) Entwicklung von Instandhaltungsprozessen
• Datenerfassung, -verarbeitung, -visualisierung und -analyse mithilfe von GIS
• Entwicklung eines GIS-basierten Software-Prototypen

Das Projekt wird in einem Team aus sechs bis 15 Master-Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. Das Team setzt sich aus Studierenden mehrerer Studiengänge zusammen, z.B. Wirtschaftsinformatik, Wirtschaftswissenschaften, MIS, IBS und International Economics. Das Projektteam trifft sich in wöchentlichen Meetings zur Koordination des Arbeitsfortschritts (z.B. nach der Scrum-Vorgehensweise).

Zunächst bearbeitet jede/r Studierende eigenständig ein für das Projektseminar relevantes Thema im Sinne einer Seminararbeit und stellt diese im Rahmen einer Zwischenpräsentation vor. Anschließend folgt die Gruppenarbeitsphase, für die die zuvor erarbeiteten Inhalte als Ausgangspunkt dienen.

Zum Projektabschluss werden die finalen Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation vorgestellt. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die Ergebnisse in einem Abschlussbericht, der zusammen mit der Software und der Abschlusspräsentation die Grundlage für die Benotung der Studierenden bildet.

Anforderungsprofil

Falls Sie an dem Projektseminar teilnehmen wollen, bitten wir sie um ein aussagekräftiges, einseitiges Motivationsschreiben, in dem Sie darlegen, welche Lernziele Sie im Rahmen des Seminars realisieren wollen. Auch sollen Sie bitte aufzeigen, welchen Studiengang Sie belegen und welches Kompetenzprofil Sie in das Seminar einbringen können. Schicken Sie Ihre Unterlagen bitte bis zum 26.10.2020 an Birgit Petermeier.

Predictive Maintenance mit Künstlicher Intelligenz

Die Energie- und Mobilitätswende stellt Deutschlands Netzbetreiber vor große Herausforderungen: Der Anteil dezentral in die Verteilnetze eingespeister, erneuerbarer Energie steigt, der Ausbau von Ladestationen für E-Autos führt zu einer zeitlich und räumlich konzentrierten Energienachfrage und als Folge werden die elektrischen Betriebsmittel und Komponenten der Netze stärker belastet. Parallel erwarten die Kunden, auf gleichbleibend hohem Niveau versorgt zu werden. Zusätzlich beansprucht die höhere Anzahl an Erzeugern und Verbrauchen essentielle Komponenten des Stromnetzes, z.B. Schaltanlagen und Schutzschalter.

Um die Ziele der Energie- und Mobilitätswende bei gleichbleibender Versorgungsqualität zu erreichen, benötigen die Netzbetreiber einerseits ein verbessertes Verständnis des aktuellen Zustandes des vorhandenen Netzes und seiner Komponenten (Monitoring). Dadurch können potentielle Schäden und Anlagenausfälle frühzeitig erkannt bzw. vorhergesagt oder durch verbesserte Regelung vermieden werden. Andererseits werden geeignet genaue, zuverlässige und leicht nachrüstbare Sensoren zur Regelung im Rahmen eines intelligenten Lastmanagements benötigt. Dies ermöglicht erst eine flexiblere Netznutzung unter der Ausnutzung von temporärem Überlastpotenzial und somit den flächendeckenden Ausbau der zukünftig benötigten Energieverteilungs-Infrastruktur, insbesondere im Hinblick auf eine stark zunehmende Elektrifizierung des Automobilsektors.

Das Szenario verlangt nach einem durchgängigen Einsatz von Sensorik, Informations- und Kommunikationssystemen zur Erfassung der nötigen Daten der einzelnen Netzbetriebsmittel und -komponenten. Bisher verfügbare Sensorlösungen zur Zustandsüberwachung werden ausschließlich in Nischen- oder Randanwendungen eingesetzt. Ein durchgängiger Einsatz scheitert zurzeit an zu komplexem Engineering sowie einer begrenzten Lebensdauer und Leistung der Sensorsysteme, so dass diese nur für einfache Überwachungsaufgaben meist einzelner Betriebsmittel genutzt werden können. Weiterhin steht bisherige Sensorik in der Regel nur für Anlagen eines Herstellers zur Verfügung, so dass eine Übertragbarkeit nicht möglich und eine generische, systemweite Datenanalyse massiv erschwert ist. Das Vorhaben soll den heutigen Sensoreinsatz in Verteilnetzen durch Verwendung von Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) zusammen mit einer Erweiterung der Sensortechnik grundlegend verbessern.

Das Projektseminar ist an das Forschungsprojekt FLEMING angelehnt (gefördert vom BMWi, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie).

Gegenstand des Projektseminars

Gegenstand des Projektseminars ist die Planung, Konzeption und Entwicklung für Predictive Maintenance in der Energiewirtschaft. Basierend auf der obigen Problemstellung stehen zum einen der Einsatz von Enterprise-Ressource-Planning Systemen (ERP) für die Unterstützung der Instandhaltung, zum anderen der Einsatz eines Geoinformationssystems (GIS) zur Visualisierung und räumlichen Analyse der Ergebnisdaten im Vordergrund.

Zentrale Elemente des Projektseminars bilden:

• Entwicklung von Business Cases zur wirtschaftlichen Begründung der Systementwicklung
• Anforderungserhebung und Fachkonzeption
• Einsatz von ERP-Systemen für Instandhaltungsprozesse und Predictive Maintenance
• Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) und des Machine Learnings (ML) für Verfahren und Methoden zur Vorhersage von Ausfällen
• Visualisierung der Daten und Ergebnisse mithilfe geeigneter kartografischer Werkzeuge
• Räumliche Analysen und Aufbereitung der Ergebnisdaten und weiterer erforderlicher georeferenzierter Daten im GIS
• Entwicklung einer Schnittstelle zwischen ERP und GIS
• Präsentation von Arbeitsergebnissen

Operative Umsetzung des Projektseminars

Das Projektseminar wird in einem Team aus fünf bis fünfzehn Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. Das Team setzt sich aus Studierenden mehrerer Studiengänge zusammen, z.B. Wirtschaftsinformatik, Wirtschaftswissenschaften, MIS, IBS und International Economics. Das Projektteam trifft sich in wöchentlichen Meetings zur Koordination des Arbeitsfortschritts (Scrum).

Zunächst bearbeitet jede/r Studierende eigenständig ein für das Projektseminar relevantes Thema und stellt dieses im Rahmen einer Zwischenpräsentation vor. Anschließend folgt die praktische Erarbeitung der Projektaufgabe im Team, wobei die zuvor erarbeiteten Inhalte als Ausgangspunkt dienen.

Zum Projektabschluss werden die finalen Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation vorgestellt. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die Ergebnisse in einem Fachbericht, der zusammen mit der Abschlusspräsentation die Grundlage für die Benotung der Studierenden bildet.

Hintergrund

Die Implementierung Blockchain-basierter Anwendungssysteme wird, getrieben vom medienwirksamen Erfolg der Bitcoin-Währung, als ein Hype-Thema diskutiert, das zukünftige Generationen betrieblicher Anwendungssysteme prägen kann. Während die Technologie im Bereich von Kryptowährungen bereits erfolgreich eingesetzt worden ist, scheint sie dennoch nur in ausgewählten Anwendungsszenarien die von vielen erhoffte disruptive Wirkung entfalten zu können. In anderen Anwendungsszenarien wird sich die Blockchain-Technologie hingegen kaum durchsetzen können, weil das organisatorische Umfeld nicht für eine Anwendung der Technologie geeignet ist oder aber kein hinreichender zusätzlicher Nutzen gegenüber existierenden Anwendungssystemen existiert. Die in den Medien geführte, aber auch die Betrachtung der Blockchain-Technologie in vielen akademischen Papieren, scheint bisher eher fokussiert auf die technischen Eigenschaften der Blockchain und weitere damit verbundene Konzepte (z.B. Smart Contracts) zu sein. Deutlich seltener wird hingegen herausgearbeitet, in welchen konkreten Geschäftsszenarien die Technologie nutzbringend eingesetzt werden kann und auch etablierte Technologien erweitern oder verdrängen kann.

Ziele

Im Rahmen des Projektseminars werden wir zunächst die technischen Grundlagen der Blockchain-Technologie zusammentragen, verstehen und analysieren. Nachfolgend werden wir erarbeiten, in welchen Klassen von Anwendungsszenarien die Technologie vielversprechend eingesetzt werden könnte. Das Wesen dieser Szenarien werden wir mithilfe von Kriterien beschreiben und ein Bewertungsverfahren entwickeln, auf dessen Grundlage die Vorteilhaftigkeit der Blockchain quantifiziert werden kann. Nachfolgend werden wir eines der in Betracht kommenden Szenarien im Detail ausspezifizieren und eine Blockchain prototypisch implementieren. Im Rahmen einer Demonstration werden wir nachweisen, dass die entwickelte Lösung funktionsfähig ist. Mithilfe einer Evaluation werden wir die Implementierung und ihren Nutzen mit funktional verwandten, konkurrierenden Anwendungssystemen vergleichen. Auf dieser Grundlage werden wir die Anwendbarkeit und Vorteilhaftigkeit der Blockchain-Technologie kritisch reflektieren und bewerten.

Anforderungsprofil

Falls Sie an dem Projektseminar teilnehmen wollen, bitten wir sie um ein zweiseitiges Motivationsschreiben, in dem Sie darlegen, welche Lernziele Sie im Rahmen des Seminars realisieren wollen. Auch sollen Sie bitte aufzeigen, welchen Studiengang Sie belegen und welches Kompetenzprofil Sie in das Seminar einbringen können. Neben wirtschaftswissenschaftlichen Kenntnissen wird auch ein Grundverständnis der Funktionsweise und Entwicklung betrieblicher Anwendungssystemarchitekturen – bzw. die Bereitschaft, sich dieses Wissen im Rahmen des Seminars im Selbststudium zusätzlich anzueignen – vorausgesetzt.

Die Anmeldemöglichkeit wurde verlängert und endet am 05.04.19

Start Projektseminar am 18.10.18, um 13.00 s.t., Raum Q2.213

Im Wintersemester 2018/19 bieten wir das Projektseminar Smart Service (W4391) an. Das Seminar umfasst zwei inhaltliche Themenschwerpunkte im Kontext des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts smartmarket² . Das Verbundprojekt smartmarket² nutzt die Innovationspotentiale der Digitalisierung, um neuartige Mehrwertdienste und Applikationen zur Stärkung des innerstädtischen Handels zu entwickeln. Es trägt somit nachhaltig dazu bei, dass Charakter und Profil des städtischen Lebens, welches maßgeblich durch den Handel geprägt wird, erhalten und sogar aufgewertet werden kann.

Im Projektseminar Smart Service werden die Studierenden digitale Mehrwertdienste für verschiedene Stakeholder einer Innenstadt konzipieren, prototypisch implementieren und evaluieren. Zum einen sollen Analysewerkzeuge (insb. basierend auf Geo-Daten) für Händler und Stadtverwaltung gestaltet, prototypisch in einer Virtual-Reality-Umgebung (VR-Umgebung) implementiert und mit den entsprechenden Stakeholdern evaluiert werden. Zum anderen sollen Gamification Features für die Kunden einer Innenstadt konzipiert, prototypisch in einer Augmented-Reality-Umgebung (AR-Umgebung) implementiert und evaluiert werden.

Aufbauend auf den bisher erzielten Ergebnissen im Forschungsprojekt smartmarket² richtet sich das Projektseminar an alle Studierenden eines Masterstudiengangs an der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften. Der Ablauf des Projektseminars sieht vor, dass die digitalen Dienstleistungssysteme bis Ende des Jahres gestaltet und prototypisch entwickelt werden. Ab Anfang 2019 werden dann reale Nutzerdaten aus dem smartmarket²-Projekt zur Verfügung gestellt, welche in einem im November und Dezember 2019 durchzuführenden Feldtest in der Paderborner Innenstadt gesammelt werden. Der Feldtest ist nicht Bestandteil des Projektseminars, sondern wird im Rahmen des BMBF-Projektes smartmarket² durchgeführt. Die dort erfassten Daten dienen lediglich als Input für die Implementierung und Demonstration der datengetriebenen Dienstleistungen des Projektseminars.

Operative Umsetzung des Projektseminars

Das Projekt wird in einem Team aus sechs bis zwölf Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. Dabei werden regelmäßige, selbstständige Abstimmungen und eine enge Zusammenarbeit im Team vorausgesetzt. Im Rahmen einer Zwischenpräsentation werden die Vorgehensweise und bisherigen Ergebnisse vorgestellt (Konzeptionsphase abgeschlossen). Zum Projektabschluss werden die finalen Ergebnisse (prototypische Implementierung abgeschlossen) durch eine Abschlusspräsentation vorgestellt und bspw. in einem Workshop evaluiert. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die Ergebnisse in einem Fachbericht oder Wiki, der zusammen mit der Abschlusspräsentation die Grundlage für die Benotung der Studierenden bildet.

Die genaue Ausgestaltung des Seminars richtet sich nach der Anzahl und dem Profilschwerpunkt der Seminarteilnehmer.

Interaktive Einkaufserlebnisse in Innenstädten durch digitale Dienstleistungen

Im Rahmen der digitalen Transformation und den damit verbundenen Transformationsprozessen stehen die Gesellschaft aber vor allem auch Unternehmen vor neuen Herausforderungen. Die fortschreitende Digitalisierung und der damit verbundene Aufstieg internetbasierter Einkaufsplattformen beeinflusst den traditionellen Einzelhandel nachhaltig. Der virtuelle Marktplatz der Online-Händler wird zum starken Wettbewerber für den innerstädtischen Handel. Die Methoden des Online-Handels lassen sich aber nicht unverändert auf den stationären Handel übertragen. Insbesondere kleinen und mittelständischen Einzelhändlern fällt es schwer, eigene Antworten auf die Digitalisierung zu bieten und neuartige Geschäftsmodelle zu entwickeln, die veränderte Kundenbedürfnisse ansprechen

Stärkung des innerstädtischen Handels durch innovative Mehrwertdienste

Das Projektseminar ist an das Verbundforschungsprojekt smartmarket² angelehnt. Das Verbundforschungsprojekt smartmarket² wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Die Betreuung und Administration der Fördermaßnahme erfolgt im Auftrag des BMBF durch den Projektträger Karlsruhe (PTKA).

Durch die Digitalisierung der Wertschöpfungsketten im Handel konnten sich neuartige Geschäftsmodelle des Online-Handels etablieren, welche einen stetig wachsenden Anteil des Einzelhandelsumsatzes auf sich vereinen. Zugleich beeinflusst die Digitalisierung bestehende Geschäftsmodelle: Kunden des innerstädtischen Einzelhandels nutzen mobile Endgeräte als Informationsquelle für Preisvergleiche, Erfahrungsberichte und Produktinformationen. Multi-Channel-Konzepte ermöglichen es, im Internet vorab die Verfügbarkeit von Waren im Geschäft zu prüfen, Waren zu bestellen und im Geschäft abzuholen oder nach Hause gelieferte Waren im Geschäft zurückzugeben. Im Einzelhandel werden Digitalisierungspotentiale der Geschäftsmodelle bislang jedoch fast ausschließlich durch große Filialisten erschlossen, sodass das Umsatzwachstum im Online-Handel zumeist auf Kosten traditioneller Fachgeschäfte realisiert wird. Als Folge lässt sich in vielen Innenstädten ein Rückgang des kleinen und mittelständischen Einzelhandels beobachten.

Das Projekt adaptiert erfolgreiche Strategien des Online-Handels für den innerstädtischen Handel, um interaktive Einkaufserlebnisse zu schaffen. Ziel ist die Entwicklung von datenbasierten Mehrwertdiensten und Apps, die eine digitale Ko-Produktion bzw. Ko-Kreation des Einkaufserlebnisses in urbanen Räumen ermöglicht. Basierend auf dem Standort des Innenstadtbesuchers wird dieser z.B. über aktuelle Händleraktionen und Kampagnen informiert. Der Kunde kann hierbei zum einen von Händlern bereitgestellte Informationen zu Produkten und Aktionen erhalten und zum anderen selbst als Informationsproduzent produktbezogene Informationen wie z.B. Bewertungen erstellen und verfügbar machen. Hersteller- und kundengestützt erhobene Informationen bilden die Basis für innovative standortbezogene Dienstleistungen und neue Geschäftsmodelle im innerstädtischen Einzelhandel. Durch das Projekt entstehen außerdem neuartige Datenquellen über Kundenverhalten, die Analysepotentiale für Wissenschaft und Praxis gleichermaßen bieten.

Gegenstand des Projektseminars

Gegenstand des Projektseminars ist die Entwicklung von Analysewerkzeugen für verschiedene Stakeholder der Innenstadt. Hierbei soll insbesondere auf die Analyse von Geo-Daten eingegagenen werden. Zu diesem Zweck sollen zunächst die Anforderungen ermittelt werden, die anschließend in der Lösung umgesetzt werden.

Zentrale Elemente des Projektseminars bilden:

• Interviews mit Händlern und Kunden zur Ermittlung der Anforderungen an eine digtale Plattform für den innerstädtischen Einzelhandel
• Händlerbefragung zur IT-Readiness
• Beschreibung von Administrationsprozessen für potentielle Plattformbetreiber
• Entwicklung eines Geschäftsmodells zum Betrieb der digitalen Plattform
• Durchführung und Evaluation von Pilotprojekten in Kooperation mit ausgewählten Händlern

Organisation des Projektseminars

Das Modul wird im Form eines Projektseminars durchgeführt. Studierende arbeiten in Arbeitsgruppen von vier bis zwölf Personen zusammen, um organisatorische und technische Anforderungen zu ermitteln, Fachkonzepte auszuarbeiten und diese im Rahmen einer prototypischen Implementierung zu demonstrieren und zu evaluieren. Die detaillierte Aufgabenstellung variiert bei jeder Ausrichtung des Projektseminars und orientiert sich an einer realen Fragestellung in Unternehmen oder öffentlichen Institutionen.

Aufbauend auf den Ergebnissen des Projektseminars „Advanced Enterprise Systems“ im Sommersemester 2017 sollen Analysewerkzeuge entwickelt werden, mit deren Hilfe die auf der bereits entwickelten Plattform vorhandenen Daten aus Sicht von Kunden, Händlern und Stadtverwaltungen ausgewertet werden können. Dabei kommen insb. auch Analysen von Geo-Daten sowie von Daten aus mobilen Applikationen zum Tragen. Die Analysewerkzeuge können Grundlage für die Erbringung datengetriebener Dienstleistungen sein.

Das Projektseminar findet in enger Abstimmung mit einem ähnlich gestalteten Projektseminar an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster statt. Zwischen- und Abschlusspräsentation werden gemeinsam stattfinden.

Operative Umsetzung des Projektseminars

Das Projekt wird in einem Team aus vier bis zwölf Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. Das Projektteam trifft sich in wöchentlichen Meetings zur Koordination des Arbeitsfortschritts (Scrum). Im Rahmen einer Zwischenpräsentation werden die Vorgehensweise sowie bisherige Ergebnisse vorgestellt. Zum Projektabschluss werden die finalen Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation vorgestellt. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die Ergebnisse in einem Fachbericht, der zusammen mit der Abschlusspräsentation die Grundlage für die Benotung der Studierenden bildet.

Interaktive Einkaufserlebnisse in Innenstädten durch digitale Dienstleistungen

Im Rahmen der digitalen Transformation und den damit verbundenen Transformationsprozessen stehen die Gesellschaft aber vor allem auch Unternehmen vor neuen Herausforderungen. Die fortschreitende Digitalisierung und der damit verbundene Aufstieg internetbasierter Einkaufsplattformen beeinflusst den traditionellen Einzelhandel nachhaltig. Der virtuelle Marktplatz der Online-Händler wird zum starken Wettbewerber für den innerstädtischen Handel. Die Methoden des Online-Handels lassen sich aber nicht unverändert auf den stationären Handel übertragen. Insbesondere kleinen und mittelständischen Einzelhändlern fällt es schwer, eigene Antworten auf die Digitalisierung zu bieten und neuartige Geschäftsmodelle zu entwickeln, die veränderte Kundenbedürfnisse ansprechen

Stärkung des innerstädtischen Handels durch innovative Mehrwertdienste

Das Projektseminar ist an das Verbundforschungsprojekt smartmarket² angelehnt. Das Verbundforschungsprojekt smartmarket² wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Die Betreuung und Administration der Fördermaßnahme erfolgt im Auftrag des BMBF durch den Projektträger Karlsruhe (PTKA).

Durch die Digitalisierung der Wertschöpfungsketten im Handel konnten sich neuartige Geschäftsmodelle des Online-Handels etablieren, welche einen stetig wachsenden Anteil des Einzelhandelsumsatzes auf sich vereinen. Zugleich beeinflusst die Digitalisierung bestehende Geschäftsmodelle: Kunden des innerstädtischen Einzelhandels nutzen mobile Endgeräte als Informationsquelle für Preisvergleiche, Erfahrungsberichte und Produktinformationen. Multi-Channel-Konzepte ermöglichen es, im Internet vorab die Verfügbarkeit von Waren im Geschäft zu prüfen, Waren zu bestellen und im Geschäft abzuholen oder nach Hause gelieferte Waren im Geschäft zurückzugeben. Im Einzelhandel werden Digitalisierungspotentiale der Geschäftsmodelle bislang jedoch fast ausschließlich durch große Filialisten erschlossen, sodass das Umsatzwachstum im Online-Handel zumeist auf Kosten traditioneller Fachgeschäfte realisiert wird. Als Folge lässt sich in vielen Innenstädten ein Rückgang des kleinen und mittelständischen Einzelhandels beobachten.

Das Projekt adaptiert erfolgreiche Strategien des Online-Handels für den innerstädtischen Handel, um interaktive Einkaufserlebnisse zu schaffen. Ziel ist die Entwicklung von datenbasierten Mehrwertdiensten und Apps, die eine digitale Ko-Produktion bzw. Ko-Kreation des Einkaufserlebnisses in urbanen Räumen ermöglicht. Basierend auf dem Standort des Innenstadtbesuchers wird dieser z.B. über aktuelle Händleraktionen und Kampagnen informiert. Der Kunde kann hierbei zum einen von Händlern bereitgestellte Informationen zu Produkten und Aktionen erhalten und zum anderen selbst als Informationsproduzent produktbezogene Informationen wie z.B. Bewertungen erstellen und verfügbar machen. Hersteller- und kundengestützt erhobene Informationen bilden die Basis für innovative standortbezogene Dienstleistungen und neue Geschäftsmodelle im innerstädtischen Einzelhandel. Durch das Projekt entstehen außerdem neuartige Datenquellen über Kundenverhalten, die Analysepotentiale für Wissenschaft und Praxis gleichermaßen bieten.

Gegenstand des Projektseminars

Gegenstand des Projektseminars ist die Entwicklung eines IT-Artefakts zur Schaffung eines digitalen Einkaufserlebnisses in der Innenstadt. Bestandteil des Projektseminars ist zum einen die Entwicklung einer mobilen Applikation (zur Nutzung durch den Kunden in der Innenstadt), zum anderen die Entwicklung einer Web-Applikation zur Administration für den Einzelhändler. Auf dieser gemeinsamen Plattform sollen Produkte und Angebote beworben werden. Zudem sollen durch den Einsatz von Beacons standortbasierte Angebote an Besucher der Innenstadt versendet werden können.

Aus Händlersicht steht vor allem die Anbindung des Warenwirtschaftssystems an die Plattform im Vordergrund. Anforderungserhebung, Fachkonzeption, Customizing und Evaluation von ERP-Systemen sind hierbei die Herausforderungen.

Zentrale Elemente des Projektseminars bilden:

• Daten- und Prozessmodellierung
• Entwicklung und Gestaltung von großen betrieblichen Anwendungssystemen
• Präsentation von Arbeitsergebnissen
• Entwicklung von Business Cases zur wirtschaftlichen Begründung der Systementwicklung

Organisation des Projektseminars

Das Modul wird im Form eines Projektseminars durchgeführt. Gegenstand des Projektseminars ist die Konzeption und Implementierung innovativer Teilfunktionalitäten in ERP-Systemen (mobile ERP). Studierende arbeiten in Arbeitsgruppen von vier bis zwölf Personen zusammen, um organisatorische und technische Anforderungen zu ermitteln, Fachkonzepte auszuarbeiten und diese im Rahmen einer prototypischen Implementierung zu demonstrieren und zu evaluieren. Dabei werden vor allem aktuelle Technologien und Trends zur Weiterentwicklung von ERP-Systemen berücksichtigt, wie z. B. In-Memory Datenbanken, Mobile ERP, Cloud-Technologien, Big Data, Two-Speed IT oder die Anbindung intelligenter technischer Objekte an ERP-Systeme. Die detaillierte Aufgabenstellung variiert bei jeder Ausrichtung des Projektseminars und orientiert sich an einer realen Fragestellung in Unternehmen oder öffentlichen Institutionen.

Im Sommersemester 2017 werden im Projektseminar auf Grundlage einer Use-Case-Analyse zunächst User Stories entwickelt und priorisiert. Betrachtete Personas stellen hierbei Kunden, Händler und Wochenmarkthändler sowie Städteplaner dar. Vor allem geht es darum die unterschiedlichen Anforderungen der Stakeholder zu erheben, umzusetzen und zu evaluieren.

Operative Umsetzung des Projektseminars

Das Projekt wird in einem Team aus vier bis zwölf Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. Das Projektteam trifft sich in wöchentlichen Meetings zur Koordination des Arbeitsfortschritts (Scrum). Im Rahmen einer Zwischenpräsentation werden die Vorgehensweise sowie bisherige Ergebnisse vorgestellt. Zum Projektabschluss werden die finalen Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation vorgestellt. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die Ergebnisse in einem Fachbericht, der zusammen mit der Abschlusspräsentation die Grundlage für die Benotung der Studierenden bildet.

Digitale Dienstleistungen im Internet of Things

Immer mehr Produkte werden mit intelligenter Sensorik und Kommunikationsschnittstellen ausgestattet und werden damit zu intelligenten Produkten (Smart Products). Diese intelligenten Produkte stellen im Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) Sensordaten über ihren Zustand und ihre Umgebung bereit, geben diese Daten an entfernt liegende Informationssysteme weiter und nehmen umgekehrt Daten von Informationssystemen entgegen. Basierend auf dieser Digitalisierung der physischen Welt werden neue digitale Dienstleistungen (Smart Service) möglich, die auf der Auswertung integrierter Daten aus den im Feld befindlichen Produkten und aus klassischen Anwendungssystemen (z.B. ERP-Systeme oder Warenwirtschaftssysteme) basieren.

Vorausschauende Instandhaltung als digitale Dienstleistung im Internet of Things

Die vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) basiert auf der Analyse feingranularer Daten aus intelligenten Produkten und deren Komponenten und hat die korrekte Vorhersage von Instandhaltungsereignissen und deren Behandlung zum Ziel. Hierzu ist zunächst die Erfassung von Daten aus den Produkten mithilfe der eingebauten Sensorik erforderlich. Diese Daten werden nachfolgend auf einer Analyseplattform gezielt mit Daten aus klassischen betrieblichen Anwendungssystemen zusammengeführt. Durch die Auswertung der Daten mithilfe von Methoden der Datenanalyse werden dann Muster in den Daten gesucht, um Instandhaltungsereignisse rechtzeitig zu erkennen und präventiv zu behandeln. So können zum einen Komponenten genau dann ausgetauscht werden, wenn ein Ersatz tatsächlich notwendig ist, so dass ihre Lebensdauer komplett ausgeschöpft wird. Zum anderen können aber auch Ausfälle von Maschinen, die durch untypischen Verschleiß gegenüber üblichen Wartungsintervallen oder durch produktspezifische Fehlerbilder entstehen, vermieden werden. Hierdurch wird eine höhere Verfügbarkeit der Maschinen erzielt.

Während die Industrie bereits damit begonnen hat, Strategien für Predictive Maintenance erfolgreich umzusetzen, sind entsprechende Strategien in der Landwirtschaft bisher kaum untersucht oder umgesetzt worden. Gründe hierfür sind u. a. in den spezifischen Gegebenheiten der Landwirtschaft (z. B. kleinbäuerliche Strukturen, teilweise fehlende Mobilfunkabdeckung, proprietäre Standards) zu sehen. Daher müssten bestehende Konzepte aus der Industrie für einen erfolgreichen Einsatz in der Landwirtschaft adaptiert und erweitert werden.

Organisation des Projektseminars

Zur Entwicklung und Implementierung eines Konzepts für die Predictive Maintenance in der digitalen Landwirtschaft bietet der Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insb. Betriebliche Informationssysteme, in Kooperation mit Unternehmen im kommenden Wintersemester 2016/17 ein Projektseminar an. Als Hauptanwendungspartner fungiert die AGRAVIS Raiffeisen AG, eines der größten europäischen Agrarhandels- und Dienstleistungsunternehmen. Im Rahmen einer digitalen Transformation exploriert die AGRAVIS Möglichkeiten zur Umsetzung digitaler Geschäftsmodelle, welche insb. im Tochterunternehmen AGRAVIS NetFarming GmbH gebündelt werden. Die AGRAVIS NetFarming GmbH wurde aus einer Projektgruppe der Konzern-Bereiche Technik und Pflanzenbau gegründet, um für die Landwirtschaft 4.0 innovative Ideen zu verwirklichen.

Gegenstand des Projektseminars

Gegenstand des Projektseminars ist die Entwicklung der digitalen Dienstleistung Vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) für Landmaschinen sowie der Entwurf und die Implementierung der für diese Dienstleistung erforderlichen Informationstechnologie.

Im Projektseminar wird auf der Grundlage der Business Model Canvas zunächst ein Geschäftsmodell entwickelt. Zu betrachten sind hier explizit die Rolle und möglichen Potenziale, die sich für die AGRAVIS als herstellerübergreifendes Handels- und Dienstleistungsunternehmen ergeben. Beispiele sind die Erweiterung bzw. Verbesserung bestehende Dienstleistungen wie Instandhaltung oder Ersatzteilhandel, aber auch die Beratung landwirtschaftlicher Betriebe beim optimalen Einsatz von Landmaschinen unterschiedlicher Hersteller. Zudem werden die multidimensionalen Anforderungen an die betrachtete digitale Dienstleistung im Dialog mit den beteiligten Unternehmen erarbeitet. Dies umfasst auch die Modellierung und Analyse bestehender Instandhaltungsprozesse sowie eine Sichtung der verfügbaren Anwendungssysteme und der zur Verfügung stehenden Daten.

Nachfolgend wird ein Fachkonzept für die vorausschauende Instandhaltung von Landmaschinen aus Sicht der AGRAVIS entwickelt. Dies umfasst u.a. eine Informationsbedarfsanalyse aus Sicht der modellierten Dienstleistungsprozesse, eine Modellierung und Analyse der verfügbaren Daten, die Spezifikation der Potenzial-, Prozess- und Ergebnisdimension der Dienstleistung sowie das Fachkonzept eines Analysetools für die vorausschauende Instandhaltung von Landmaschinen. Hierbei sind insb. auch geeignete Verfahren für die Datenanalyse zu explorieren und zu spezifizieren.

Ausgewählte Aspekte des erarbeiteten Fachkonzepts werden nachfolgend informationstechnisch implementiert und evaluiert. Die implementierten Software-Artefakte sollen als Demonstrator für die Umsetzung bestimmter Aspekte der betrachteten Dienstleistung fungieren und den beteiligten Unternehmen im Rahmen eines Showcases einen gangbaren Weg zur Umsetzung der vorausschauenden Instandhaltung von Landmaschinen aufzeigen. Alle Ergebnisse haben einen vorwettbewerblichen Charakter, sodass die Entwicklung marktreifer Software-Lösungen nicht Gegenstand des Projektseminars ist. Sollten bestimmte Daten bisher nicht für eine Analyse zur Verfügung stehen, werden für den Demonstrator realistische fiktive Daten generiert sowie eine Strategie zur späteren Aufnahme der fehlenden Daten vorgeschlagen.

Die entwickelte Lösung wird im Rahmen eines Workshops sowie mithilfe von Interviews in den beteiligten Unternehmen evaluiert. Auf der Grundlage der Evaluation werden abschließend Handlungsempfehlungen zur Umsetzung des entwickelten Geschäftsmodells der vorausschauenden Instandhaltung von Landmaschinen erarbeitet und in einem Fachbericht dokumentiert.

Operative Umsetzung des Projektseminars

Das Projekt wird in einem Team aus vier bis zwölf Studierenden eigenständig an der Universität Paderborn bearbeitet. In Kooperation mit der AGRAVIS und der AGRAVIS NetFarming werden zunächst Interviews geführt, um die strukturgebenden Anforderungen an die betrachtete Dienstleistung und die informationstechnische Umsetzung zu erheben. Zudem werden bestehende Geschäftsprozesse mithilfe von Informationsmodellen dokumentiert. Die Unternehmen unterstützen die Studierenden durch die Bereitstellung etwaig vorhandener Daten bzw. durch Interviews und Workshops. Im Rahmen einer Zwischenpräsentation werden die Vorgehensweise und bisherigen Ergebnisse vorgestellt. Zum Projektabschluss werden die finalen Ergebnisse und Handlungs-empfehlungen den Anwendungspartnern durch eine Abschlusspräsentation vorgestellt und in einem Workshop evaluiert. Das Projektteam dokumentiert das Vorgehen und die Ergebnisse in einem Fachbericht, der zusammen mit der Abschlusspräsentation die Grundlage für die Benotung der Studierenden bildet.