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Digitale Welten: Neue Ansätze in der Wirtschafts- und Sozialkybernetik

Konferenz für Wirtschafts- und Sozialkybernetik KyWi 2014 vom 10. bis 11. Juli 2014 in Stuttgart

Editors: Tilebein, Meike | Fischer, Thomas | Jeschke, Sabina | Schwaninger, Markus | Grösser, Stefan N.

Wirtschaftskybernetik und Systemanalyse, Vol. 30

(2017)

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Abstract

Digitale Welten durchdringen Wissenschaft und Wirtschaft, dabei bilden Modelle und Algorithmen die Basis für die Bewältigung von Komplexität. Dies ist längst nicht mehr nur auf technische Probleme beschränkt. In vielfältigen komplexen Entscheidungssituationen tragen Simulationsansätze und kybernetisch fundierte Modelle und Methoden zu Analyse und Gestaltung bei und unterstützen die Entscheidungsfindung. Unter dem Leitthema »Digitale Welten: Neue Ansätze in der Wirtschafts- und Sozialkybernetik« stellt dieser Sammelband ein breites Einsatzspektrum kybernetischer Ansätze in aktuellen Themenfeldern dar. Die Anwendungsbereiche reichen von Lehr- und Lernkontexten über Netzwerke, Unternehmen und Produktionssysteme bis hin zur kritischen grundsätzlichen Reflexion über Simulation und ihren Einsatz. Die Beiträge zeigen die Vielfalt an kybernetischen Konzepten, Methoden und Modellen in unterschiedlichen Disziplinen auf und belegen die Aktualität der kybernetischen Perspektive.

Table of Contents

Section Title Page Action Price
Geleitwort 5
Vorwort 7
Inhaltsverzeichnis 9
Forum I: Kybernetische Ansätze in der Ausbildung 11
Florian Kapmeier / Jörg Gerigk: Früh übt sich: Das Zusammenspiel von Bestands- und Flussgrößen in Ökosystemen – eine Unterrichtseinheit mit System Dynamics für Viertklässler 13
A. Einführung 13
B. Modellieren von Ökosystemen an der Metropolitan School Frankfurt 15
I. Lehrabschnitt 1: Einführung in das Konzept von Bestands- und Flussgrößen: Überall sind Badewannen 20
II. Lehrabschnitt 2: Klimawandel als erste Ökosystem-Übung 23
III. Abschnitt 3: Räuber-Beute als zweites Ökosystem 28
C. Einsichten der Kinder in Ökosysteme mit systemischem Denken und System Dynamics 32
D. Fazit und Ausblick 33
I. Kritische Beurteilung der Unterrichtseinheit zu systemischem Denken und System Dynamics für Viertklässler 33
II. Grenzen einer Unterrichtseinheit zu systemischem Denken und System Dynamics 35
III. Zukünftiger Rahmen von Unterrichtseinheiten zu systemischem Denken und System Dynamicsan Schulen 36
Danksagungen 36
Anhang 37
Literaturverzeichnis 38
Quellenangabe für verwendete Bilder 41
Andreas Größler: ‚Deliberate practice‘ in digitalen Welten? – Möglichkeiten für die Managementausbildung 43
A. ‚Deliberate practice‘ zwischen ‚nature‘ und ‚nurture‘ 43
B. Simulationen zum ‚deliberate practice‘ in der Managementausbildung 46
C. Anwendungsbeispiel des potenziellen Einsatzes einer Simulation in der Managementausbildung 48
D. Kritisches Fazit 50
Literaturverzeichnis 50
Forum II: Das kybernetische Unternehmen 53
Falko E. P. Wilms: Die Organisation als Soziales System – Eine sozialkybernetische Betrachtung 55
A. Einführung 55
B. Die Sozialkybernetik 56
I. Kalkül der Form 57
II. Verstehen 59
III. Organisation als soziales System 61
IV. Operative und strukturelle Kopplung 64
V. Die Form des Problems 65
C. Fazit und Ausblick 68
Literaturverzeichnis 69
Sven-Volker Rehm: Gestaltung komplementärer Beziehungen in Innovationsnetzwerken 71
A. Einleitung 71
B. Theoretischer Hintergrund 73
I. Komplementarität in Innovationsnetzwerken 73
II. Charakteristika von Innovations-IS-Infrastrukturen 76
C. Studie dreier Innovationsnetzwerke 77
I. Gang der Untersuchung 77
II. Analyse 78
D. Diskussion 81
I. Implikationen für das Management 83
II. Implikationen für die Theorie 84
E. Fazit und Ausblick 85
Literaturverzeichnis 85
Forum III: Beiträge aus dem Projektnetzwerk „Reflexion und Kontextualisierung“ des Exzellenzclusters SimTech 89
Miriam Greis: Entwicklung von Simulationswerkzeugen für Laien – Herausforderungen und Ziele 91
A. Einführung 91
B. Potentielle Nutzergruppen 92
C. Existierende Simulationswerkzeuge für Laien 93
D. Herausforderungen 96
I. Herausforderungen bei der Modellierung 97
II. Herausforderungen bei der Ausführung von Simulationen 98
III. Herausforderungen bei der Darstellung der Ergebnisse 99
E. Ziele 101
F. Beispiele im Kontext der Energiewende 102
G. Diskussion 103
H. Fazit und Ausblick 103
Danksagung 104
Literaturverzeichnis 104
Ricarda Scheele / Hannah Kosow / Sigrid Prehofer: Kontextszenarien als Ergänzung modellgestützter Szenarioanalysen – Grundlagen und aktuelle Fragestellungen 107
A. Einführung 107
B. Langfristigkeit und Unsicherheit von Planungsentscheidungen 108
C. Die gängige Praxis der Energieszenarioanalyse und ihre Defizite 110
D. Methodische Realisierung von Kontextszenarien 112
E. Fazit und Ausblick: Anwendungspotenziale und aktuelle Forschung 117
Danksagung 119
Literaturverzeichnis 119
Dirk Scheer: Computersimulationen als Erkenntnis- und Kommunikationsinstrument 123
A. Einführung 123
B. Verwertungsmuster von Simulationen 124
C. Erkenntnis- und Kommunikationsmodi von Simulationen 129
D. Fazit und Ausblick 133
Danksagung 134
Literaturverzeichnis 134
Forum IV: Dynamiken in Produktionssystemen 137
Tobias Maschler / Meike Tilebein: Entwurf eines Archetypen zum Modellieren von „Zeit“, „Bestand“ und „Kapazität“ in Produktionssystemen 139
A. Übersicht 139
B. Motivation und Zielsetzung 139
C. Grundlagen 140
I. Factory Physics mit Bestand-Fluss-Modellen 141
II. Archetypen für Modellkomponenten in System Dynamics 142
III. Zur Formulierung von Warte-Bedien-Systemen als Bestand-Fluss-Modelle 145
D. Modellbildung 149
I. Annahmen 149
II. Grundsätzliche Modellsegmentierung 149
III. Ausgestaltung als Bestand-Fluss-Modell 152
E. Fazit und Ausblick 153
Literaturverzeichnis 154
Stephan Printz / René Vossen / Katharina Tarnacki: Varietätsdimensionierung in der Produktionsplanung für komplexe Lieferketten 157
A. Einführung 157
B. Bisherige Ansätze 158
C. Methoden 161
I. Varietätsdimensionierung 162
II. Kritische Pfadanalyse 164
D. Ergebnisse – Überführung in ein Gesamtkonzept 165
E. Fazit und Ausblick 168
Literaturverzeichnis 169
Philipp Ennen et al.: Effiziente Kollisionsvermeidung für industrielle Handhabungsgeräte mit überschneidenden Arbeitsbereichen 173
A. Einführung 173
B. Stand der Technik 174
C. Kollisionsvermeidung 176
I. Berechnung der maximal zulässigen Geschwindigkeit 178
II. Berechnung des Minimalabstands 179
III. Identifikation der Konfiguration 180
IV. Numerische Effekte 182
V. Relevante Testkandidaten 183
D. Evaluation 183
E. Zusammenfassung 184
F. Ausblick 184
Literaturverzeichnis 185
Forum V: Beiträge aus dem Projekt „Manufacturing ServicE Ecosystem (MSEE)“ 187
Manuel Hirsch / David Opresnik: Ideenfindung und -evaluierung mithilfe semantischer Ähnlichkeitsmaße 189
A. Einführung 189
B. Schlagworte 189
C. Hybride Produkte in Manufacturing Service Ecosystems (MSE) 190
I. Ressourcenmanagement in MSE 191
II. Methoden und Tools zur Evaluierung von Ideen 192
D. Einsatz semantischer Prinzipien in MSE 193
I. Grundlagen formaler Semantik 193
1. Ontologien 193
2. Semantische Ähnlichkeitsmaße 194
II. Virtualisierung von Netzwerkressourcen 195
E. Ideenevaluierung in MSE mithilfe semantischer Ähnlichkeitsanalysen 196
I. Ideen virtualisieren 197
II. Ähnlichkeitsanalyse im Einsatz 197
F. Fazit und Ausblick 199
Danksagung 199
Literaturverzeichnis 200
Ioan Toma / José María García / Dieter Fensel: MSEE Service Delivery Platform: A Semantically-Enabled Service-Oriented Architecture Instantiation 203
A. Introduction 203
B. Preliminaries 204
C. Semantically Enabled Service Delivery Platform 205
I. Principles and Models 205
II. Architecture and Implementation 206
III. Use Case Scenario 207
D. Conclusions 208
Acknowledgements 209
References 209
Christian Kaiser / Thomas V. Fischer: Mass Customization von Orthesen 211
A. Einführung 211
B. Das FASHION-ABLE-Projekt 212
C. Das FASHION-ABLE Framework für virtuelle Entwicklung und Produktion 213
D. Ergebnisse und Ausblick 220
Acknowledgements 222
Literaturverzeichnis 223
Internetquellen 223
Autorenverzeichnis 225