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Konzeption einer Big-Data-Architektur zur Optimierung und Flexibilisierung der Automobilproduktion
(2021)
Im Zeitalter der Digitalisierung steht die Automobilindustrie vor innerbetrieblichen Herausforderungen, welche sowohl die angewandten Technologien, als auch den Menschen gleichermaßen betreffen. Dabei gilt es die Effizienz im Produktionsprozess anhand vorhandener Daten zu maximieren, indem bestehende Ressourcen optimal eingesetzt werden. Die effiziente Nutzung vorhandener Ressourcen ist ein entscheidender Faktor zur Erreichung globaler Ziele, wie dem einer ressourcenschonenden, klimaneutralen Produktion.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Erarbeitung einer Big-Data-Architektur, mit der ein Ansatz des Predictive Maintenance in der Produktion zum Trage kommt. Das Big-Data-Konzept soll systemübergreifend die Datenflut in der Automobilproduktion abfangen und durch eine effiziente Aufarbeitung für die Verwertbarkeit sorgen. Hinsichtlich der Orchestrierung der Datensysteme liegt der Schwerpunkt in der Automatisierung der Datenanalyseprozesse. Darüber hinaus wird dem Leser das disruptive Potenzial von Big-Data-Technologien näher gebracht.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden ethische Dilemmata als inter- und intrapersonelle Konfliktsituationen innerhalb des Bankensektors untersucht. Den thematischen Untersuchungsrahmen und Analysekontext bildet dabei die vergangene Weltfinanzkrise der Jahre 2007 und 2008, die insbesondere Fragen nach der Verhältnisbestimmung von Ethik und Ökonomik aufwirft.
Hierzu erfolgt zunächst eine systematische Analyse einer grundsätzlich sinnvollen Verortung und Berechtigung von Ethik und Moral in die ökonomischen Prozesse und Realitäten des Bankensektors. Zu diesem Zweck wird ein Kanon ethischer Begrifflichkeiten konzipiert, der spezifisch auf den Bankensektor zur Bestimmung und Analyse ethisch relevanter Aspekte angewendet wird. Als theoretische Leitplanken und Vergleichstheorien dieser Arbeit fungieren im Untersuchungsverlauf die disjunkten wirtschaftsethischen Konzepte der „Ökonomischen Ethik“ und der „Integrativen Wirtschaftsethik“.
Hiernach erfolgt die Untersuchung des Modells des Homo Oeconomicus als bislang bedeutendstem Modell zur Abbildung und Analyse von Anreizmechanismen und Vorteilserwartungen wirtschaftlicher Akteure im Kontext intrapersoneller Konfliktsituationen. Im Ergebnis zeigt sich, dass dieses Modell zwar zur Offenlegung von systematisch bedingten Fehlanreizen und Defekten auf der wirtschaftlichen Rahmenordnung beitragen kann, jedoch gewisse Unschärfen aufgrund der Vernachlässigung kommunikativer und interaktions-spezifischer Aspekte beinhaltet. Die Analyse des Gefangenen-Dilemmas sowie der Principal-Agent-Theorie im Bereich interpersoneller Konfliktsituationen offenbart dann den systematischen und strukturellen Problemaufriss für ökonomische Aspekte in Form der jeweils vorzufindenden Ausbeutungsbefürchtungen und -anreize bei den beteiligten Akteuren, die im Ergebnis stets suboptimale Ergebniskonstellationen herbeiführen.
Die Übertragung der aus den genannten Modellen erarbeiteten Erkenntnisse führt dann anhand von drei spezifisch beleuchteten Bankgeschäften (Kredit-, Wertpapier- und Einlagengeschäft) zu dem Ergebnis, dass ethische Dilemmasituationen und Konfliktpotenziale in realen Bankprozessen vorzufinden sind, was über Praxisbeispiele der genannten Geschäftsarten nachgebildet und validiert wird.
Abschließend zeigt die Untersuchung auf, dass zur notwendigen Implementierung von moralfördernden Anreiz- und bestandsfesten Sanktionsmechanismen innerhalb ökonomischer Prozesse die größtmögliche Realisierungswahrscheinlichkeit auf der Makro-Ebene vermutet werden muß. Eine Verortung auf die Mikro- und die Meso-Ebene zeigt hingegen, dass aufgrund der unverhältnismäßigen Moralanforderungen an die einzelwirtschaftlichen Akteure und der Gefahr, tendenziell amoralisches Verhalten in den relevanten Märkten zu befördern, diese beiden Handlungsebenen als systematische Orte für Moral in einem ökonomischen Kontext ausscheiden.
Die deutsche Wirtschaft und ihre international anerkannten Qualitätsstandards sind insbesondere von einer hohen Anzahl an kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) geprägt. Diese Unternehmen sind gekennzeichnet von hoher Spezialisierung, traditionsreichen Unternehmensgeschichten mit familiärem Hintergrund und einer regionalen Verwurzelung, aber ebenso auch von begrenzten Ressourcen, limitierter Infrastrukturanbindung, Fachkräftemangel sowie Nachfolgeproblemen. Vor dem Hintergrund der stetig voranschreitenden internationalen Nachhaltigkeitstransformation, die sowohl auf gesellschaftlicher, finanzieller als auch regulatorischer Ebene stattfindet, wird diese Unternehmensgruppe vor große Herausforderungen gestellt. Dennoch liegen hinsichtlich der KMU-Unternehmensgruppe nur begrenzt wissenschaftliche Arbeiten vor, die sich empirisch mit der Integration von nachhaltigen Finanzierungsformen und -zwecken auseinandergesetzt haben. Der vorliegende wissenschaftliche Beitrag ging unter Durchführung einer theoretischen Literaturrecherche und einer empirischen Unternehmensbefragung von 100 deutschen KMU der Frage nach, inwiefern Hemmnisse hinsichtlich der Integration nachhaltiger Finanzierungsformen und -zwecke bestehen. Des Weiteren wurde untersucht inwiefern die Integrationsbereitschaft in Zusammenhang mit charakteristischen Unternehmensmerkmalen wie u. a. der Unternehmensgröße und dem Alter der Unternehmensführung bzw. Ausprägungsmerkmalen von nachhaltigen Finanzierungsformen wie u. a. deren Verständlichkeit und finanzielle Rentabilität stehen. Im Rahmen der empirischen Untersuchung wurden deskriptive Auswertungsformen, Korrelationsanalysen sowie die multiple lineare Regression angewendet. Es konnte festgestellt werden, dass hinsichtlich der Unternehmensmerkmale ausschließlich das Alter der Unternehmensführung und die Bedeutung des öffentlichen Unternehmensimages signifikant in einem Zusammenhang mit der Integrationsbereitschaft standen. Ausprägungsmerkmale nachhaltiger Finanzierungsformen konnten hingegen kaum in Zusammenhang mit der Integrationsbereitschaft gesetzt werden, was vermutlich auf den bisher eher gering ausgeprägten diesbezüglichen Kenntnis- und Erfahrungsstand in den Unternehmen zurückgeführt werden kann. Anhand dieser Ergebnissen kann abgeleitet werden, dass in der aktuellen Situation besonders niederschwellige Beratungs- und Informationsangebote sowie eine politische Dialogkultur, die sich an den individuellen Rahmenbedingungen von KMU orientieren, förderlich sein können, um den Wissensstand und die Integrationsbereitschaft auszubauen. Ebenso könnten die gezielte Ansprache durch Finanzpartner sowie wirtschaftliche Anreize in Verbindung mit nachhaltigen Finanzierungsformen und -zwecken dazu führen, dass das Thema stärker in den Unternehmensfokus gerückt werden kann.
Wesentliche Einflussfaktoren auf Krankenhäuser werden immer multidimensionaler, verflochtener und verändern sich teilweise so schnell, dass bereits etablierte Prognoseverfahren an ihre Grenzen stoßen. Somit steigen die Anforderungen im Rahmen der strategischen Krankenhausplanung und verschärfen das inhärente Planungsproblem kontinuierlich. Daher ist es notwendig eine ganzheitliche Zukunftsplanung für Krankenhäuser zu etablieren und somit Unsicherheiten im Strategieplanungsprozess so weit wie möglich zu reduzieren.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es zu beantworten, wie eine ganzheitliche Planung in Krankenhäusern, im Rahmen einer Szenarioanalyse, erfolgreich etabliert werden kann. Wahrscheinliche Zukunftsereignisse sollen skizziert und deren Auswirkungen auf das System Krankenhaus quantifiziert werden können, um Handlungsmöglichkeiten abzuleiten.
Dazu wird folgende Forschungsfrage gestellt: Wie kann das tatsächlich existierende Planungsproblem in Krankenhäusern, unter Berücksichtigung der Komplexitätszusammenhänge, durch einen Ansatz einer ganzheitlichen Planung, im Rahmen einer Szenarioanalyse vereinfacht werden? Um diese Frage zu beantworten, wurde unter Einsatz von extrapolierenden Verfahren ein Grundmodell erstellt, welches eine Szenarioanalyse zur Ausrichtung von Krankenhäusern unter Berücksichtigung relevanter Einflussfaktoren abbildet. Hierzu wurden statistische Diagnosedaten des Bundes, des Landes, eines Beispielkrankenhauses sowie Bevölkerungsentwicklungsdaten und DRG-Kostendaten eingebunden.
Im Ergebnis der Arbeit kann eruiert werden, dass die entwickelte Szenarioanalyse einen neuen branchenspezifischen Planungsansatz darstellt, als geeignetes strategisches Managementinstrument für Krankenhäuser eingesetzt und als Entscheidungsgrundlage genutzt werden kann. Die Szenarioanalyse zeigt ceteris paribus, dass die regional-demographischen Bevölkerungsschichtungen des Beispiellandkreises erheblichen Einfluss auf die prospektive Entwicklung der Beispielklinik haben, stärker als im Bundes- oder Landesdiagnosetrend. Durch die Variation realer Einflussfaktoren sind Auswirkungen sofort quantifizierbar. Ein weiterführender Einsatz in überregionalen Krankenhauskonzernen sowie in den landesspezifischen Krankenhausplanungsbehörden würde zu einer prospektiv signifikant erhöhten Planungsgenauigkeit führen.
Nachhaltig und Geschäftsprozesse sind häufig benutzte Schlagworte der heutigen Zeit, vor allem in Politik und Wissenschaft. Auch deren Verbindung nachhaltige Geschäftsprozesse hat Aufnahme in den allgemeinen Sprachgebrauch und Wortschatz gefunden. Das Ziel nachhaltiger Geschäftsprozesse ist es, die Effektivität und Effizienz des Unternehmens langfristig zu verbessern, ohne die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens zu beinträchtigen. Nachhaltige Geschäftsprozesse fokussieren dabei insbesondere auf drei unterschiedliche Aspekte: Ökonomie, Ökologie und Soziales. Diese Aspekte sind unter dem allgemeinen Grundsatz der Nachhaltigkeit zu betrachten und in das bestehende Management zu integrieren. Auch dieses funktionale Managen von Geschäftsprozessen oder der Nachhaltigkeit ist zwischenzeitlich wissenschaftlich bearbeitet worden. Dessen Umsetzung in der Wirtschaft lässt jedoch zu wünschen übrig. Diese Arbeit hatte sich daher zur Aufgabe gemacht, das funktionale Managen, d. h. das Planen, das Steuern und Kontrollieren von nachhaltigen Geschäftsprozessen in einen Kontext zu bringen. Dabei wurde unter den Gesichtspunkten der Effektivität und der Effizienz geprüft, ob für dieses komplexe Management ein separates Konzept notwendig wird. Es wurde daher untersucht, ob sich mit dem Geschäftsprozessmanagement die Nachhaltigkeitsaspekte planen, steuern und kontrollieren lassen. Zur Prüfung dieser These wurden die deutschen Automobilhersteller als Validierungsobjekte herangezogen.
Die Arbeit trägt dem Sachverhalt Rechnung, dass Unschärfe in der Technologiefrühaufklärung als unvermeidbarer Teil der Realität akzeptiert werden muss, aber dennoch unter diesen Rahmenbedingungen Entscheidungen über die zukünftige technologische Ausrichtung von Unternehmen getroffen werden müssen. Hierzu fehlte bisher eine geeignete methodische Unterstützung und Vorgehensweise innerhalb des Technologiefrühaufklärungsprozesses. Die Arbeit leistet in diesem Zusammenhang einen Beitrag zur maßgeblichen methodischen Verbesserung der Technologiefrühaufklärung.
Das Ergebnis der Arbeit ist ein Prototyp eines wissensbasierten Fuzzy-Systems zur Entscheidungsunterstützung und Verbesserung der Entscheidungsgrundlagen innerhalb des Technologiefrühaufklärungsprozesses durch die Integration und systematische Weiterverarbeitung unscharfer Informationen sowie die Entwicklung systematischer Transformationsvorschriften zur Überwindung der methodischen Fragmentierung innerhalb des Technologiefrühaufklärungsprozesses. Das Anwendungspotential liegt insbesondere in einer realitätsnäheren Abbildung und inhaltserhaltenden Verarbeitung von unscharfem Expertenwissen sowie einem daraus resultierenden differenzierteren Informationsgehalt der Entscheidungsgrundlagen für die Ableitung von Entscheidungen und Strategien zur Sicherung der technologischen Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen.
Machine-Learning-Verfahren in der Produktlinienoptimierung - Simulationsrechnungen und Robustheit
(2021)
Die Produktlinienoptimierung auf Basis der Conjointanalyse ist eines der wichtigsten Probleme der Marketingforschung. Das Ziel der Produktlinienoptimierung ist das Identifizieren einer optimalen Produktlinie bzgl. des Gewinns und Marktanteils. Für die Modellierung der Auswahlwahrscheinlichkeiten der Produkte unter Berücksichtigung der Konsumentenpräferenzen werden deterministische und probabilistische Entscheidungsregeln verwendet. Darauf aufbauend werden für jede Entscheidungsregel jeweils eine Gewinn- und eine Marktanteilsmaximierungszielfunktion aus der Literatur ausgewählt. Als Kombinatorisches Optimierungsproblem ist die Produktlinienoptimierung NP-hard, wodurch die Berechnung der Optima schon bei mittelgroßen Problemgrößen nicht mehr möglich ist. Aus diesem Grund sind Verfahren aus dem Machine-Learning nötig, um die Optima in angemessener Rechenzeit zu approximieren. Die verwendeten Machine-Learning-Verfahren sind Genetische Algorithmen, das Min-Max Ant-System, Particle-Swarm-Optimization und Simulated Annealing, deren Parameter in Abhängigkeit der Problemgröße adaptiv definiert werden. Durch einen neuartigen Clusteransatz können Genetische Algorithmen das deterministische Produktlinienoptimierungsproblem im Sinn der Zielfunktionswertqualität am besten lösen. Das Min-Max Ant-System mit lokaler Suche ist am besten für die deterministische Gewinnmaximierung geeignet. Für die Zielfunktionen mit probabilistischer Entscheidungsregel zeigt sich das Min-Max-System ohne lokale Suche als überlegen. Für die Untersuchung der Robustheit der hierarchischen Bayes-Schätzung wird ein realer Datensatz verwendet. Die Robustheit wird maßgeblich durch die Wahl der Entscheidungsregel beeinflusst. Die Zielfunktionen mit probabilistischer Entscheidungsregel reagieren robust auf die hierarchische Bayes-Schätzung, wohingegen die Zielfunktionen mit deterministischer Entscheidungsregel sehr sensitiv auf sich verändernde Konsumentenpräferenzen reagieren.
Der Begriff des staatlichen Innovationsmanagements wird im deutschsprachigen Raum verwandt, jedoch in einem sehr eingeschränkten Verständnis. Um dieses Verständnis zu erweitern, werden in dieser Arbeit die wirtschaftliche und staatliche Sichtweise auf Innovationsstrategien und deren Management zusammengeführt. Dies erfolgt besonders mit der Anwendung eines Ansatzes zur Strategiebetrachtung, der Balanced Scorecard (BSC), für die staatliche Innovationsstrategie in Deutschland. Diese Strategie, die Hightech-Strategie (HTS) mit dem Bereich der Forschungs- und Innovationsförderung (FIF) steht dabei im Fokus der Arbeit. Es erfolgt außerdem eine Einbettung der FIF in die europäische und deutsche Forschungs- und Innovationspolitik (FIP) als Kontext des staatlichen Handelns. Die HTS als zentrale Strategie in der deutschen FIP wird in der zeitlichen und inhaltlichen Entwicklung beschrieben und die relevanten Instrumente der deutschen FIF dargestellt. Die Projektförderung als das flexibelste Instrument der FIF in Deutschland wird dann vertiefend erläutert und analysiert. Damit werden die operative und strategische Betrachtungsebene in der FIF beispielhaft verbunden, um den Aspekt eines Innovationsmanagements im staatlichen Kontext zu betonen. Die verschiedenen Sichtweisen auf die FIP und deren Bedeutung für Deutschland werden vor allem für den bisherigen Zeitraum der HTS beschrieben. Das deutsche Forschungs- und Innovationssystem wird als Gegenstand der FIP und der HTS skizziert und eine Einbettung in den internationalen Kontext vorgenommen. Weiterhin werden die begrifflichen Zusammenhänge der deutschen FIP weiterentwickelt, um eine Systematisierung der Förderaktivitäten auf Bundesebene vornehmen zu können. Besonders die Aspekte der FIF werden dabei berücksichtigt und mit eigenen Untersuchungen zu den Förderaktivitäten des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ergänzt. Im Fokus der Auswertung steht dabei die Projektförderung des BMBF und die dazugehörigen Fördermaßnahmen. Die Förderaktivitäten der Bundesregierung (BUND) für Forschung und Innovation verfügen sowohl über eine thematische als auch eine strukturelle Vielfalt im untersuchten Zeitraum. Unterschiedliche Verfahren kommen in der FIF zum Einsatz, die sich seit Beginn der HTS weiter differenziert haben. Die staatliche Sichtweise auf die FIP wird dann durch die Anwendung der BSC für die HTS um eine wirtschaftswissenschaftliche Sichtweise erweitert. Demnach ist die Anwendung der BSC für die HTS der BUND rückwirkend möglich und eine spezifische Zielsystematik der FIP, im Kontext von vier ausgewählten Perspektiven, ist entwickelt worden. Dabei konnte eine hohe Vielfalt an Zielen in der HTS identifiziert und auch spezifisch für die FIF zusammengestellt werden. Es wurde außerdem deutlich, dass eine strategische Zielsetzung in der FIF wesentlich für die operative Umsetzung der FIP in konkreten Maßnahmen der Projektförderung ist.
The present study investigates the relationship between a leader's expectation, Leader-member exchange (LMX), training & development (T&D), organizational culture (OCL) and employee performance (EP) in the context of the banking sector of Pakistan. It also examines the relationship between leaders' expectations, LMX, T&D, organizational culture and employee performance with the mediating effect of organizational commitment. Furthermore, this study examines the moderating role of gender between employee performance and organizational commitment. This study was motivated by the inconsistent findings in the literature on the leadership, in particular the Pygmalion effect (leaders' expectation) and leader-member-exchange on employee performance with the mediation of organizational commitment and moderation role of gender.
These inconsistencies led to a new stream of research that indicates the importance of examining especially the effect of leader’s expectation and leader-member-exchange on individual productivity with the mediation of organizational commitment. With this purpose in mind, this study considers these theories, the social exchange theory is the main one and Pygmalion mechanism and leader-member exchange are supportive theories of mapping and positioning the potential relationships between the variables within the conceptual framework. The data was collected through an online questionnaire. The questionnaire was distributed to 650 middle level bank employees in the top ten banks in three major cities of Pakistan, Lahore, Islamabad, and Karachi. Out of the 650 questionnaires, 350 were returned, of which 280 were deemed usable for actual data analysis using smart PLS-SEM. The direct relationship as well as the mediation of organizational commitment between the variables was analysed by using smart PLS-3 software. Findings showed that Leader's expectation, LMX, organizational culture and organizational commitment have a positive relationship with employee performance except T&D. Furthermore, the results supported the moderating role of gender between organizational commitments and employee performance. The study identifies practical, methodological and theoretical implications and recommendations for future research.
Die vorliegende Arbeit bewegt sich maßgeblich im Spektrum des akademischen Wissens- und Technologietransfers. Hochschulen, Universitäten und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen sind neben forschungsintensiven Unternehmen die wesentlichen Erzeuger neuer wissenschaftlicher und technologischer Errungenschaften. So heterogen sich diese öffentlichen Forschungsinstitutionen insgesamt darstellen und dabei ein nahezu allumfassendes Spektrum an Fach- und Forschungsbereichen abdecken, so spezifisch sind auch die Ergebnisse, die aus Forschungsarbeiten und -projekten hervorgehen. Selbstverständlich sind diese Ergebnisse für die akademische Wissensmehrung von enormer Bedeutung. Jedoch sollten das neu erlangte Wissen und Know-how, die resultierenden Technologien und Erfindungen auch einer praktischen Verwendung zugeführt werden, um einen wirtschaftlichen bzw. gesellschaftlichen Mehrwert zu generieren.
Das fundamentale Leitziel besteht demnach in der Forcierung der vorrangig externen Verwertung von Ergebnissen bzw. Transferobjekten aus der öffentlichen Forschung und Entwicklung. Hier setzt die vorliegende Arbeit an, indem zunächst Voraussetzungen, Rahmenbedingungen, Verfahren und Restriktionen der Verwertung akademischer Forschungsergebnisse aufgezeigt und analysiert werden. Weiterhin werden diesbezügliche Angebots-, Nachfrage- und Vermittlungsstrukturen unter Marktaspekten betrachtet. Empirisch untersucht werden zudem webbasierte Lösungen, Konzepte und Plattformen zur Forschungsverwertung bzw. -vermittlung. Davon ausgehend werden ergänzende Ansätze für eine flächendeckende elektronische Erfassung und transparente Präsentation von wissenschaftlichen Transferobjekten sowie deren möglichst passgenaue Vermittlung an potentielle Anwender ermittelt. Die gesammelten Lösungsansätze werden anschließend in ein Gesamtsystem überführt und durch Spezifikationen für elektronische Forschungsmarktplätze sowie ein grundlegendes, vermittlungsrelevantes Datenschema für akademische Transferobjekte ergänzt.