METIS

Um was es geht

Im Kontext von Industrie 4.0 zielt das Forschungsprojekt METIS (Methodische Konfiguration von Informationstechnik zur Steigerung  der Kollaborationsfähigkeit von KMU in der verteilten Produktentstehung) darauf ab, eine Methode zur Analyse, Bewertung und Konfiguration von IT-Tool-Stacks für die kollaborative Produktentwicklung zu entwickeln. Mit Fokus auf KMU und Einsatz von SaaS-Technologien, strebt das Projekt an, eine effektive Zusammenarbeit durch maßgeschneiderte IT-Lösungen zu ermöglichen. Der Ansatz basiert auf der Untersuchung aktueller IT-Tool-Stacks und SaaS-Einflüsse auf KMU, sowie auf der Entwicklung einer KI-basierten Bewertungsheuristik zur optimalen Konfiguration der IT-Tool-Stacks.

Motivation

Industrie 4.0 und kollaborative Entwicklung
Im Zuge von Industrie 4.0 und neuen Geschäftsmodellen, die fortschreitende Digitalisierung und die steigende Komplexität von Produkten stehen Unternehmen vor der Herausforderung, ihre IT-Tool-Stacks flexibel an veränderte Bedingungen anzupassen, um in der Kollaboration mit anderen Unternehmen erfolgreich zu sein. Bei der Zusammenarbeit handelt es sich um gemeinsame Aktivitäten, Prozesse und Entscheidungen, die eine intensive Koordination und einen intensiven Datenaustausch erfordern. Eine effektive Kollaboration ist in der aktuellen digitalen Landschaft entscheidend für den Erfolg.

Software-as-a-Service (SaaS) Technologien
Hierbei können SaaS-Technologien eine entscheidende Rolle spielen. Durch cloudbasierte Lösungen ermöglichen sie eine schnelle und kosteneffiziente Anpassung der IT-Systeme und eröffnen zudem völlig neue Möglichkeiten in der Arbeitsweise und Produktentwicklung.

Kleine und mittlere Unternehmen (KMU)
KMU arbeiten häufig in Kooperationen mit anderen Unternehmen und spielen eine wichtige Rolle bei der gemeinsamen Entwicklung, stehen jedoch auch vor Herausforderungen. Insbesondere für KMU bietet die Nutzung von SaaS-Technologien den Vorteil, dass sie kein eigenes kollaboratives System aufbauen müssen, sondern auf bereits vorhandene Systeme zugreifen können, die ihren Anforderungen entsprechen.

Bisherige Forschung
Die Antragsteller haben im Vorhaben 19793N bereits das Kollaborations-Reifegradmodell entwickelt, das die Kollaborationsqualität bewertet. Vorarbeiten legen nahe, dass eine Optimierung der IT-Tool-Stacks während der Kollaborationsanbahnung zu verbesserter Zusammenarbeit führt.

Ziele des Forschungsprojekts

Das anvisierte Ziel des Forschungsprojekts METIS ist daher die Entwicklung und Nutzbarmachung einer niederschwelligen Methode zur kontextabhängigen Analyse, Bewertung und Konfiguration von IT-Tool-Stacks für die kollaborative Produktentstehung unter Berücksichtigung von SaaS-Technologien. Fortgeschrittene Methoden des maschinellen Lernens sowie Ähnlichkeitsbasierte KI-Empfehlungssysteme werden eingesetzt. Zusätzlich zu dem primären Ziel, die Zusammenarbeitsfähigkeiten und -kapazitäten von KMU zu steigern, besteht auch das Bestreben, KMU mithilfe von SaaS-Produkten an die neuesten innovativen Technologien heranzuführen, um so ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen.

Anforderungen
Es bedarf entsprechend einer systematischen Methode zur zweckmäßigen Konfiguration der IT-Tool-Stacks, um die Gestaltungsmöglichkeiten in der kollaborativen Produktentstehung schon in der Kollaborationseinführung des Kollaborationslebenszyklus bewerten, auswählen und anforderungsgerecht implementieren zu können. Die Methode muss zudem niederschwellig für KMU anwendbar sein, um trotz Ressourcen- und Know-how-Begrenzungen die Kollaborationsfähigkeit und damit die Prozess- und Produktqualität in der Entwicklung zu steigern.

Herausforderungen

IT-Tool-Nutzung und Anpassungsfähigkeit in KMU
Um als potenzieller Entwicklungspartner für andere Unternehmen relevant zu sein, müssen insbesondere KMU ein ganzes Spektrum an IT-Werkzeugen beherrschen, damit sie sich an die unterschiedlichen technischen Rahmenbedingungen ihrer Partner anpassen und so eine enge Zusammenarbeit ermöglichen können.

Temporärer und ineffizienter Ansatz der KMU
Heutige IT-Systeme von KMU sind durch vielfältige Einzellösungen geprägt, die als Standardsoftware eingekauft werden. Damit werden zuverlässig bestehende Arbeitsweisen unterstützt, jedoch nicht die Flexibilität und Innovationspotentiale neuer Lösungen genutzt. Traditionell vermeiden KMU die Einführung neuer Softwarelösungen auf Grund hoher Implementierungsaufwände zurück. Dabei sind insbesondere Fragen der System-Kompatibilität relevant.

Herausforderungen bei der Konfiguration, Optimierung und Anpassung des IT-Tools
Des Weiteren müssen auch Ingenieure mit den unterschiedlichen Systemen korrekt arbeiten können, was sowohl Herausforderungen bei der Datenintegration als auch Nutzer-Interaktion führen kann, wenn Systeme auf unterschiedlichen Konzepten basieren. Die optimale Auswahl und Kombination für den jeweiligen Kontext eines KMU stellt somit eine Barriere zur Nutzung der Potenziale von neuartigen Lösungen in der virtuellen Produktentwicklung dar. Die Optimierung der IT-Tool-Stack stellt ein nicht-triviales Entscheidungsproblem mit mehreren Kriterien und Korrelationen dar, mit dem sich die meisten Unternehmen konfrontiert sehen.

Ansatz

Kernelement des Vorhabens ist zunächst die Untersuchung der gegenwärtigen Situation der IT-Tool-Stacks und der maßgebenden Gestaltungstreiber, die zu typischen Projektarchetypen führen. Daraufhin soll untersucht werden, welchen spezifischen Einfluss diese IT-Tool-Stacks sowie mögliche SaaS-Technologien auf die Kollaborationsfähigkeit von KMU besitzen.
Abschließend soll eine Bewertungsheuristik mit KI-Empfehlungssystem entwickelt werden, die es Unternehmen ermöglicht, basierend auf ihren Anforderungen aus der Kollaborationseinführung eine zweckmäßige Konfiguration ihres IT-Tool-Stacks vorzunehmen. Diese Methode soll in Form eines Dashboards als Assistenzsystem einen niederschwelligen Zugang zu den Erkenntnissen bieten.