Fraunhofer IAO – BLOG – IAO-Blog zum Thema Arbeit der Zukunft – Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

Advanced Systems Engineering: In drei Schritten vom Datendschungel zum Datenmanagement

Benjamin Schneider | 28. November 2023 | Kommentare

Es gibt schon seit Jahren einen Ansatz namens »Product Lifecycle Management« (PLM), der die Durchgängigkeit der Daten über den Produktlebenszyklus sicherstellen soll. Das funktioniert in der Entwicklung auch schon ganz gut. Das Problem: Betrachtet man nun tatsächlich den gesamten Produktlebenszyklus von der Konstruktion über die Fertigung bis hin zum Betrieb (und zurück), findet man eine Vielzahl an heterogenen Daten im Unternehmen, oftmals auf mehrere Standorte und Business Units verteilt. Über die Jahre entwickelt sich die IT dezentral, wichtige Systeme sind nicht kompatibel, die Zusammenarbeit wird durch Unverträglichkeiten beim Datenaustausch ausgebremst, von Interoperabilität keine Spur. Und das i-Tüpfelchen: oftmals sind nicht einmal zentrale Systemketten wie PLM – ERP oder PLM – MES realisiert. Wenn das Datenmanagement schon beim PLM ein Dilemma ist, gilt das für die fortgeschrittenen Themen wie Künstliche Intelligenz (KI) oder Digitaler Zwilling umso mehr.

Dreiklang: Daten richtig formatieren, Schnittstellen gestalten, Standards etablieren

Unternehmen auf dem Sprung auf das nächste digitale Level stehen vor der Herausforderung die heterogenen Daten handhaben zu können. Einer Lösung kann man sich vereinfacht in drei Schritten nähern (siehe auch Abbildung 1):

Abbildung 1: In drei Schritten zu einem effektiven und durchgängigen Datenmanagement im Unternehmen. © Fraunhofer IAO

Schritt 1: Daten strukturieren

Die gute Nachricht ist, dass man als Unternehmen das digitale Rad nicht neu erfinden muss. Ein entscheidender erster Schritt ist der Übergang vom dokumentenzentrierten hin zum modellbasierten Denken und Arbeiten. Auch ein PDF eines eingescannten Dokuments ist weiterhin ein Dokument! Um Daten verarbeiten, analysieren und managen zu können, muss man diese Daten lesen können. Stand der Technik ist, dass über die Wertschöpfung hinweg viele unterschiedliche Systeme Daten zu einem Produkt erzeugen. Diese Daten müssen an vielen Stellen miteinander verbunden werden und ergeben nur in der Kombination eine gute Grundlage für einen Digitalen Zwilling. Hier gilt es ein »Datenmodell« für das Unternehmen zu definieren, das die Abhängigkeit von der eingesetzten Software berücksichtigt. Bspw. sind CAD-Daten oftmals nicht gleich CAD-Daten, da jede Software im Kern auf ein eigenes, natives Datenformat setzt. Entscheidend ist es, in der Produktentstehung ein Bewusstsein für die unterschiedlichen Daten und deren Kompatibilität und Abhängigkeiten zu schaffen und diese bei der Systemauswahl zu berücksichtigen.

Schritt 2: Schnittstellen gestalten

Greifen wir als Beispiel eine Werkzeugmaschine heraus mit ihrer Mechanik, Elektronik und Software. In den CAD-Systemen, Simulations-Tools, Softwareumgebungen und weiteren Autorensystemen entstehen unterschiedliche Daten. Die entscheidenden Fragen: Wie bekomme ich die Daten meines Produkts sinnvoll verwaltet und zueinander in Beziehung gesetzt? Von einer Datenrückführung aus dem Feld sprechen wir hier noch nicht. Bis zu einer funktionierenden Lösung sind viele Hürden und Barrieren zu überwinden. Einige rühren aus kulturellen Themen her, andere Barrieren sind die vielen existierenden, berühmt-berüchtigten Daten-Silos. Doch es müssen nicht alle Daten zwingend in einem »Data Lake« abgelegt werden. Häufig genügt auch eine Schnittstelle, um Systeme miteinander zu verbinden und so einen Mehrwert zu schaffen. Bei der Prozessanalyse Mehr lesen »

Fit fürs Metaverse? Wie Sie das Potenzial virtueller Welten für Ihr Unternehmen erschließen

Nicole Caroline Gladilov | 24. November 2023 | Kommentare

Nach anfänglicher Begeisterung war der Hype um das Metaverse ziemlich schnell abgekühlt. Zu schwammig und visionär waren die Szenarien, zu unklar der kommerzielle Nutzen, unerschwinglich die Anschaffungskosten der Hardware, unausgereift die Software für den massentauglichen Einsatz. Warum das Metaverse nicht nur eine zweite Chance verdient, sondern großes Potenzial bereithält und wie Unternehmen die Umsetzung Schritt für Schritt angehen können, erläutere ich in diesem Beitrag.
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Erklärbare KI: Das Geheimnis der Blackbox lüften

Dharmil Mehta | 21. November 2023 | Kommentare

In den letzten Jahren hat Künstliche Intelligenz (KI) erhebliche Fortschritte gemacht und ganze Branchen revolutioniert, Verfahren rationalisiert und die Entscheidungsfindung verbessert. Mit der Weiterentwicklung und Verbreitung von KI-Systemen ist jedoch ein entscheidendes Problem aufgetaucht – das Problem der »Blackbox«. Dieses Problem stellt den Mangel an Transparenz und Verantwortlichkeit in den Entscheidungsprozessen von KI-Systemen in Frage. Hier kommen Methoden aus dem Bereich der Erklärbare KI (XAI) ins Spiel. Diese ermöglichen es, die Entscheidungsfindung von KI-Algorithmen verständlich zu machen. In diesem Blogbeitrag werden wir die Bedeutung, die Techniken, die Herausforderungen und die realen Anwendungen von XAI untersuchen.

Von Herzschlägen bis zu Gehirnwellen: Die beeindruckende Vielfalt der Wearables – Teil 2: Anwendungsbereiche

Anna Vorreuther | 15. November 2023 | Kommentare

Feinfühlige Technik – Blogreihe des Teams »Applied Neurocognitive Systems«
Im Zeitalter von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz nimmt die Gestaltung der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine eine Schlüsselrolle ein. Neuroadaptive Technologien versprechen große Potenziale sowohl für die Wissenschaft als auch für die Praxis. Im NeuroLab des Fraunhofer IAO arbeiten die Wissenschaftler*innen an der Schnittstelle zwischen kognitiver Neurowissenschaft, positiver Psychologie und künstlicher Intelligenz. Unser Ziel ist es, die zunehmende Intelligenz und den steigenden Grad an Autonomie technischer Systeme konsequent auf die Fähigkeiten und Bedürfnisse des Menschen auszurichten.

Wearables sind längst Teil unseres alltäglichen Lebens geworden, auch wenn wir uns dessen nicht bewusst sind: Die Smartwatch am Handgelenk oder der Fitnesstracker sind nützliche Begleiter im Alltag und bieten uns zugleich einen Zugang zu einer Vielzahl von Daten. Die Sensorik der Wearables ist bereits sehr vielfältig, sowohl was die Mechanik angeht als auch die Möglichkeiten der Datenerfassung. Physische Sensoren zur Messung der Umgebung und physiologische Sensoren zur Erfassung des eigenen Zustandes können dabei helfen, Zusammenhänge zwischen äußeren Bedingungen Wohlbefinden zu erkennen und zu verstehen.

Verborgene Diskriminierung in mehrstufigen Einstellungsverfahren: Assessment-Center (Teil 2)

Moritz Maier | 10. November 2023 | Kommentare

27 von 30 DAX-Konzernen verwenden bei der Auswahl von Bewerberinnen und Bewerbern ein Verfahren, das ein implizites Diskriminierungsmuster aufweist, sicherlich ohne Absicht und Kenntnis. Damit schaffen sie ein doppeltes Dilemma: Wenn andere Kriterien als die tatsächliche Qualifikation die Auswahl mitbestimmen, arbeitet das Verfahren weder ethisch noch funktional im Interesse der Organisation. Mit der richtigen Konzeption des Verfahrens ließe sich dieses Dilemma vermeiden.

Von Herzschlägen bis zu Gehirnwellen: Die beeindruckende Vielfalt der Wearables – Teil 1: Sensorik

Anna Vorreuther | 8. November 2023 | Kommentare

Feinfühlige Technik – Blogreihe des Teams »Applied Neurocognitive Systems«
Im Zeitalter von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz nimmt die Gestaltung der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine eine Schlüsselrolle ein. Neuroadaptive Technologien versprechen große Potenziale sowohl für die Wissenschaft als auch für die Praxis. Im NeuroLab des Fraunhofer IAO arbeiten die Wissenschaftler*innen an der Schnittstelle zwischen kognitiver Neurowissenschaft, positiver Psychologie und künstlicher Intelligenz. Unser Ziel ist es, die zunehmende Intelligenz und den steigenden Grad an Autonomie technischer Systeme konsequent auf die Fähigkeiten und Bedürfnisse des Menschen auszurichten.

Unsere Daten erzählen Geschichten über uns, sie offenbaren unsere Gewohnheiten, unsere Aktivitäten und unseren Gesundheitszustand. Doch gleichzeitig können sie auch intime Einblicke in unser Leben gewähren und möglicherweise von anderen missbraucht werden. Diese Ambivalenz zwischen dem Nutzen und dem Schutz unserer persönlichen Daten führt zu einer Spannung, die viele Menschen dazu veranlasst, zögerlich zu sein, wenn es darum geht, ihren Datenstrom zu teilen.

Mission Innovation: Ökosysteme als Katalysator für Nachhaltigkeit

Lale Altinalana | 2. November 2023 | Kommentare

Wir leben in einer Zeit, in der sich die globalen Herausforderungen verschärfen und nach neuen Methoden zur Lösungsentwicklung verlangen. Open Innovation Ecosystems überschreiten die traditionellen Grenzen und verbinden Unternehmen, Start-ups, Regierungen, gemeinnützige Organisationen, Hochschulen und Einzelpersonen in einem Netz der Zusammenarbeit. Im Mittelpunkt dieses Ansatzes steht Kollaboration: ein Katalysator, der uns zu Lösungen führt, die größer sind als die Summe ihrer Teile – und der vor allem die Arbeit von Nichtregierungsorganisationen beflügeln könnte.

Im toten Winkel der Energiewende (3/3): Ein feministisches Energiesystem für eine ökologische und gerechte Energiewende

Sabine Loos | 31. Oktober 2023 | Kommentare

Ein technologischer Imperativ zur Bekämpfung des Klimawandels reicht nicht aus, denn neben dem CO₂ in der Atmosphäre bedroht das Überschreiten weiterer planetarer Grenzen die menschliche Zukunft. Gleichzeitig unterliegen sowohl dem fossilen als auch dem erneuerbaren Energiesystem jahrhundertealte Strukturen, die Ungerechtigkeiten entlang von Geschlechter-, Einkommens- und ethnischen Dimensionen weiter reproduzieren, ohne dass sich die meisten Entscheidungstragenden dessen bewusst sind.

Die Antwort auf bevorstehende Umweltkrisen und globale Ungerechtigkeit erfordert mehr als grüne Technologien – sie erfordert das systemische Umdenken unserer Strukturen. Globale Nachhaltigkeit und Gerechtigkeit bedingen sich gegenseitig und können daher nicht getrennt voneinander betrachtet werden.

Im Rahmen meiner Promotion beschäftige ich mich mit der Frage: Wie kann ein feministisches Energiesystem zu einer wahrhaft nachhaltigen und gerechten Transformation beitragen? Im Folgenden möchte ich die Eckpunkte einer feministischen Energiewende skizzieren.

Im toten Winkel der Energiewende (2/3): Strukturelle Ungerechtigkeiten im Energiesystem

Sabine Loos | 25. Oktober 2023 | Kommentare

Während in manchen Ländern der Zugang zu ausreichender Energie – von sauberer Energie ganz zu schweigen – noch immer eine Herausforderung darstellt, schwelgen andere Länder im Überfluss des Konsums. Die Diskrepanz hinsichtlich Energiezugang und -verbrauch zwischen den Ländern des Globalen Nordens und Globalen Südens ist unbestreitbar. Die Ungerechtigkeiten im Energiebereich manifestieren sich jedoch auch entlang der Achsen von Geschlecht, Klasse, Race und Einkommen. Während die Energiewende den Anspruch erhebt, nicht nur nachhaltiger, sondern auch gerechter zu sein, stellt sich die zentrale Frage: Wird sie diesem Anspruch gerecht?

Verborgene Diskriminierung in mehrstufigen Einstellungsverfahren: Eine Analyse (Teil 1)

Clemens Striebing | 28. September 2023 | Kommentare

Haben Sie sich schon einmal bei einem großen Unternehmen oder einer Behörde beworben? Dann haben Sie vielleicht selbst schon einmal die Stufen eines Masseneinstellungsverfahrens durchlaufen. Unsere Beobachtung: Diese Verfahren weisen oft einen doppelten Gender Bias auf. Unsere Fallstudie: die Bundespolizei.