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Neue Technologien in der Logistik – Identifikation und Analyse potentieller Einsatzfelder der Multi-Touch-Technologie

Diplomarbeit 2009 134 Seiten

BWL - Beschaffung, Produktion, Logistik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkurzungsverzeichnis

Abstract

1. Einleitung
1.1. Problemstellung und aktuelle Defizite
1.2. Zielsetzung der Arbeit
1.3. Aufbau der Arbeit

2. Theoretische Grundlagen
2.1. Begriffliche Einordnung von Logistik und Supply-Chain-Management
2.2. Komplexitat in der Logistik

3. Technische Grundlagen der Multi-Touch-Technologie (MTT)
3.1. Hardware
3.1.1. Sensorik
3.1.2. Darstellungstechnik
3.2. Software
3.2.1. Benutzerschnittstelle eines Multi-Touch-Systems und die Grundsatze der Dialoggestaltung
3.2.2. Softwareschnittstelle eines Multi-Touch-Systems
3.3. Fazit der Technologie

4. Ermittlung moglicher Einsatzfelder der Multi-Touch-Technologie in der Logistik.
4.1. Materialsammlung
4.1.1. Festlegung der Suchkriterien
4.1.2. Festlegung der Datenquellen
4.1.3. Auswahl der verwertbaren Quellen
4.2. Deskriptive Analyse
4.3. Auswahl thematischer Gruppen
4.4. Evaluation der Inhalte
4.4.1. Unternehmensstrategie
4.4.2. Implementierung von IT-Systemen
4.4.3. Lean Production
4.4.4. Produktentwicklung
4.4.5. Qualitatsmanagement
4.4.6. Supply-Chain-Interaktion und Partnerschaft
4.5. Fazit

5. Auswahl potentialtrachtiger Einsatzfelder der Multi-Touch-Technologie in der Logistik
5.1. Formulierung geeigneter Bewertungskriterien
5.2. Gewichtung der Kriterien und Festlegung der Auspragungsmoglichkeiten
5.3. Bewertung der Kriterien fur jedes Einsatzfeld
5.4. Berechnung der Nutzwerte

6. Detaillierte Betrachtung ausgewahlter Einsatzfelder
6.1. Ein MTS als Produktionsleitstand
6.1.1. Aufgabenbereich
6.1.2. Struktur des Aufgabenbereichs
6.1.3. Benotigte Daten
6.2. Ein MTS fur das Demand Chain Management

7. Zusammenfassung und Ausblich

Anhang

Quellenverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Interaktion mit einem Multi-Touch-System

Abbildung 2: Entwicklung der erteilten internationalen Patente die sich mit "Multi­Touch" oder Multiple-Touch" befassen (1982 bis Juli 2009)

Abbildung 3: Veroffentlichungen mit dem Schlagwort "Multi-Touch"

Abbildung 4: Visualisierung des Logistikverstandnis

Abbildung 5: Verteilung der Artikel, welche die Begriffe "logistics" und "complexity"

beinhalten auf die Verleger der Fachmagazine

Abbildung 6: Entwicklungsphasen der Logistik

Abbildung 7: Entwicklungsphasen der Logistik unter Betrachtung der strategischen Bedeutung

Abbildung 8: Entwicklungsphasen der Logistik unter Betrachtung der strategischen Bedeutung und der Entwicklung von Komplexitat

Abbildung 9: Von-Neumann-Architektur in vereinfachter Form fur ordinare Computersysteme

Abbildung 10: Von-Neumann-Architektur in vereinfachter Form fur ein Multi-Touch- System

Abbildung 11: schematischer Aufbau eines Single-Touch und Multi-Touch-Systems

Abbildung 12: die Totalreflexion in einer Plexiglasscheibe und die Ablenkung von IR- Licht durch FTIR

Abbildung 13: Schematischer Aufbau der FTIR-basierten Multi-Touch-Technologie ..

Abbildung 14: Schematische Darstellung eines MTS mit Diffuse Illumination (DI)

Abbildung 15: Der Microsoft Surface

Abbildung 16: Interaktion mit dem Microsoft Surface

Abbildung 17: schematische Darstellung der Funktion eines akustischen Detektionssystems

Abbildung 18: schichtweiser Aufbau eines kapazitiven Multi-Touch-Panel

Abbildung 19: schematischer Aufbau eines kapazitiven Multi-Touch-Panels

Abbildung 20: Querschnitt eines Pixels in einem kapazitiven Multi-Touch-Panel im unberuhrten Zustand

Abbildung 21: Querschnitt eines Pixels in einem kapazitiven Multi-Touch-Panel im beruhrten Zustand

Abbildung 22: Schematische Darstellung eines resitiven Touchscreens

Abbildung 23: Prinzip einer resistiven Multi-Touch-Folie

Abbildung 24: 4-Phasenmodell nach Mayring

Abbildung 25: Prozessmodel induktiver Kategorienbildung nach Mayring

Abbildung 26: grafische Darstellung der boolischen Abfragengestalltung

Abbildung 27: Verteilung der gefundenen Quellen auf die verschiedenen Arten wissenschaftlicher Arbeit

Abbildung 28: funf Erfolgsfaktoren zur erfolgreichen Entwicklung und Implementierung einer SCM-Strategie

Abbildung 29: Vorgehen zur Implementierung einer Virtuellen Organisation

Abbildung 30: Struktur eines computergestutzten Produktentwicklungssystem nach Tu, Y., Xie, S., Kam, J. (2006) S. 501

Abbildung 31: Festlegung des Interaktionsbedarfs anhand von ex ante Planbarkeit und Interdependenz der Teilprojektaufgaben

Abbildung 32: Darstellung der erforderlichen IT-Systeme fur die verschiedenen Interaktionsintensitaten

Abbildung 33: Kombination der Produktlebensphasen und dem Qualitatsinformationsdreieck

Abbildung 34: Supply Chain aus Unternehmenssicht

Abbildung 35: Beispiel der Benutzeroberflache eines MTS im Demand Chain Management

Abbildung 36: Beispiel der Benutzeroberflache eines MTS als Supply-Chain-Monitors

Abbildung 37: Integration von Demand Chain Management und Supply-Chain-Monitor zum Supply-Chain-Leitstand

Abbildung 38: Einsatzfelder auf verschiedenen strategischen Ebenen entlang der Wertschopfungskette

Abbildung 39: Bedeutungsveranderung kritischer Erfolgsfaktoren

Abbildung 40: Feinterminierung mit der Software learn2work am MTS des Fraunhofer IPA

Abbildung 41: Regelungsmodell eines Produktionsleitstands

Abbildung 42: Beispiel einer Produkt- und Produktionsablaufstruktur

Abbildung 43: Prozessablaufplan

Abbildung 44: Beispiel fur die Abbildung einer Fertigung mit einem Produktionsleitstand

Abbildung 45: die Struktur des Demand Chain Management

Abbildung 46: Benutzeroberflache eines MTS fur das Demand Management

Abbildung 47: Beispiel einer Benutzeroberflache zur Auftragsbearbeitung und - umsetzung

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Ubersicht der multi-touch-fahigen Sensortechnologien

Tabelle 2: Auflistung der zur Literaturanalyse ausgewahlten Fachzeitschriften

Tabelle 3: Verteilung der Quellen auf die Fachmagazine, deren Verlag und das Erscheinungsjahr

Tabelle 4: Kategorisierung der gefundenen Quellen

Tabelle 5: Die drei Dimensionen der Lieferantenstruktur nach Chakraborty, S., Philip, T. (1996) S. 58 ff

Tabelle 6: Auswahl von Modulen der QQ-Enterprise von Tang, X., Duan, G., Chin, K.- S. (2007) S. 614

Tabelle 7: Informationsgewinnung durch CRM

Tabelle 8: Beispiele fur den Inhalt des Customer Relationship Management und Customer Service Management

Tabelle 9: Kriteriensystem zur Bewertung der Einsatzfeldes fur die MTT

Tabelle 10: Gewichtung des Kriteriensystems zur Bewertung der Einsatzfeldes fur die MTT

Tabelle 11: das komprimierte Ergebnis der Nutzwertanalyse

Tabelle 12: Kategorien von Daten

Tabelle 13: Ursprung und Arten von Daten zur Absatzplanung

Abkurzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abstract

Die Multi-Touch-Technologie (MTT) ermoglicht Computersysteme, die mittels Displayberuhrung gesteuert werden konnen und dabei in der Lage sind mehrere Beruhrungen gleichzeitig zu registrieren. Durch diese Multi-Touch-Fahigkeit und ihre gro&e Displayoberflache, bieten Multi-Touch-Systeme (MTS) mehreren Benutzern die Moglichkeit, gleichzeitig mit dem System zu interagieren und Arbeitsinhalte umzusetzen.

Die MTT stellt einen neuen Ansatz zum Umgang von Benutzern mit Computersystemen dar. Sie hat das Potenzial den Umgang mit den teils sehr umfangreichen Informationsmengen in der Logistik zu verbessern. Die Fahigkeit im Team komplexe Probleme zu betrachten, gro&e Datenmengen zu Sichten und sich an Losungen heranzutasten, macht die MTT so interessant. Denn nicht zuletzt die Fahigkeit im Team zu arbeiten, spielt im Alltag vieler Logistiker eine immens wichtige Rolle.

Diese Arbeit ist der erste Beitrag, der den Einsatz der MTT in der Logistik untersucht. Es werden dabei Moglichkeiten skizziert, in welche Richtungen sich die Entwicklung von MTS in der Logistik vollziehen kann. Ziel dieser Arbeit ist es dabei, Einsatzszenarien fur die MTT zu identifizieren, in denen die Prozess und Arbeitsablaufe in der Logistik nachhaltig verbessert werden konnen.

Dafur wird im ersten Schritt die Funktionsweise der MTT ausfuhrlich dargestellt und Starken und Schwachen dieser Technologie beschrieben. Das Starkenprofiel wurde anschlie&end fur die Suche nach Einsatzfeldern verwendet. Dafur wurde eine Literaturanalyse durchgefuhrt und in achtzehn internationalen Fachmagazinen aus dem Bereich des Supply Chain Management und der Logistik nach Literatur gesucht. Es wurden, ausgehend von den Starken der MTT, geeigneter Schlagworter definiert und mit deren Hilfe sechsunddrei&ig Quellen identifiziert. Im Rahmen einer Inhaltsanalyse wurden schlie&lich die Einsatzfelder fur die MTT aus diesen Quellen extrahiert. Es wurden sechzehn Einsatzfelder fur die MTT in der Logistik identifiziert und prasentiert. Die Einsatzfelder befinden sich dabei auf allen Hierarchieeben und in den verschiedensten Bereichen der Wertschopfungskette.

Zwei dieser Einsatzfelder werden anschlie&end ausgewahlt und detailliert beschrieben. Das erste Einsatzfeld beinhaltet einen Produktionsleitstand fur die zentrale Planung und Steuerung einer Fertigung. Das zweite Einsatzfeld dient der Unterstutzung des Demand Chain Management. Dabei wird unter Zuhilfenahme eines MTS die Planung der logistischen Ablaufe durch Prozesse des Marketing Management erganzt.

1. Einleitung

1.1. Problemstellung und aktuelle Defizite

In einem Markt, der sich uber gestiegene Kundenwunsche hinaus, noch durch einen immer dynamischer und starker werdenden Wettbewerb auszeichnet, wird von den Unternehmen ein hohes MaB an Anpassungs- und Entwicklungsfahigkeit verlangt. Der Bereich Logistik muss dieser Entwicklung genauso Rechnung tragen, wie andere Bereiche der Wirtschaft auch. Die Logistik sieht sich somit einem hohen Entwicklungs- und Optimierungsdruck ausgesetzt und muss Losungen fur neue Herausforderungen bereithalten, die durch neue Markte und neue Technologien entstehen.

Als Konsequenz dieser Entwicklung entsteht ein Bedarf an Innovationen und Fortschritt in allen Bereichen eines Unternehmens, angefangen bei den verwendeten Technologien, uber die Unternehmensorganisation, bis hin zur Unternehmensstrategie und der Kultur, die in einem solchen Unternehmen herrscht. Denn diese rasante Entwicklung wird in absehbarer Zeit nicht an Fahrt verlieren, mehr noch ist eine Zunahme des Innovationsdrucks gerade im logistischen Wettbewerb zu erkennen.[1] Also lassen sich gerade hier Kosten- und Qualitatspotentiale nutzen.

Die Entwicklung und Identifizierung neuer Technologien in der Logistik wird im Lichte dieses Prozesses zu einer bedeutenden Aufgabe fur Wirtschaft und Forschung.[2] Insbesondere die Informations- und Kommunikationstechnik (IuK-Technik) nimmt dabei eine besondere Position ein, fungiert sie in diesem Prozess doch als Technologietreiber.[3] Das heiBt, dass Technologien aus dem Bereich IuK in der Logistik Anwendung finden und als Innovation Teil des Fortschritts dieser Branche werden.

Im Laufe der Entwicklung der Logistik diffundierten viele Technologien aus anderen Bereichen von Wissenschaft und Technik in die Logistik ein und wurden dort, teils mit neuer Funktion, ein Bestandteil des logistischen Innovationspfades. Als Beispiel fur einen solchen Vorgang dient die RFID[4] -Technologie. Sie wurde erstmals Ende des zweiten Weltkriegs von der britischen Armee eingesetzt, um feindliche von eigenen Kraften (insbesondere Flugzeugen) zu unterscheiden.[5] Heute ist die RFID-Technologie ein wichtiger Bestandteil vieler Logistiksysteme und nach wie vor Quelle weiterer Innovationen in der Logistik.

Betrachtet man die Evolution der Logistik, so erkennt man, dass die Entwicklung und der Einsatz neuer Technologien mit der allgemeinen Entwicklung der Logistik einhergingen. Der technologische Fortschritt fuhrte zu einem rasanten Fortschritt in der Leistungsfahigkeit logistischer Systeme und schafft gleichsam die Moglichkeit neue Aufgabenfelder zu erschlieien. Vielschichtige Kundenwunsche ruckten mehr und mehr in den Fokus der Logistiker. Dabei stieg mit dem Aufgabenumfang der logistischen Systeme auch deren strategische Bedeutung fur das Gesamtunternehmen.[6] Die zunehmende Vernetzung von Unternehmen im Rahmen einer breiten und globalen Entwicklung des Supply-Chain-Management (SCM), verstarkte ebenfalls diese Entwicklung.

Neben der allgemein positiven Entwicklung der Logistik in den letzten Jahren, hatte dies allerdings auch negative Auswirkungen. Denn der erhohte Aufgabenumfang hat auch eine Erhohung der Komplexitat zur Folge.[7] Hinzu kommt die Internationalisierung logistischer Netzwerke, die diesen Prozess ebenfalls verstarkten.[8]

Die Erhohung des Aufgabenumfangs und die globalisierten Prozesse stellen das Ziel der Entwicklung der Logistik in den letzten Jahren dar. Auch in den nachsten Jahren wird diese Entwicklung nicht stoppen. Die vielschichtige Gestalt logistischer Aufgabenstellungen wird bestehen bleiben, da diesen Prozessen zu viel unternehmerisches Potential innewohnt.

Schaffen es Unternehmen allerdings nicht, dieser Prozesse Herr zu werden, so kann dies den Erfolg eines Unternehmens nachhaltig behindern, schlimmstenfalls sogar verhindern.[9] Denn dies hat negative Effekte, die sich auf viele Bereiche des Unternehmens kostentreibend auswirken, wenn etwa eine hohere Variantenvielfalt mehr Materialhandling zur Folge hat und daruber hinaus dafur noch neue und leistungsfahigere IT-Systeme benotigt werden.[10]

Auch innerhalb eines Unternehmens kann diese Entwicklung zu komplizierten Beziehungen innerhalb der hierarchischen und funktionalen Strukturen fuhren. In solchen komplexen Systemen[11] kann die Zuordnung von Verantwortung und die Verteilung der Zustandigkeiten zwischen den verschiedenen Personen schwierig sein.

Oft denken Mitarbeiter im Sinne ihrer funktionalen Bereiche und agieren nur auf ihren hierarchischen Ebenen. Insbesondere der Informationsaustausch gestaltet sich dann schwierig. Informationen werden weder an andere Bereiche weitergeleitet, noch an hohere Hierarchieeben. Diese Funktions- und Hierarchiebarrieren machen einen solchen Bereich sozusagen zu einer operativen Insel. Diese Inseln konnen sowohl innerhalb eins Unternehmens entstehen oder entlang einer Lieferkette zwischen mehreren Unternehmen.

Um dieser Entwicklung entgegen zu treten, wurden interaktive Systeme entwickelt, die diese Informationsbarrieren uberwinden helfen sollen. Interaktive Systeme sind per Definition, eine „Kombination von Hardware- und Softwarekomponenten, die Eingaben von einem Benutzer empfangen und Ausgaben zu einem Benutzer ubermitteln, um ihn bei der Ausfuhrung einer Arbeitsaufgabe zu unterstutzen."[12] Derzeit erfullen sie diese Unterstutzungsfunktion aber nicht immer. Im Gegensatz zu dem gerade beschriebenen Informationsmangel, konnen IuK-Systeme aber auch eine riesige Menge an Informationen liefern. Dieser Informationsuberfluss (information overload) fuhrt nicht selten zu Verwirrung und Unverstandnis beim Benutzer, da er die Datenmengen nicht bewaltigen kann.[13] So kann es einerseits also zu einem Informations- und Kommunikationsmangel und andererseits zu einem entsprechenden Uberschuss an Informationen und Kommunikation kommen. Im Rahmen dieser Arbeit soll gezeigt werden, dass der Einsatz eines Multi-Touch-Systems (MTS) bei der Bewaltigung dieser Herausforderung von Nutzen sein kann und sich positiv auf die Leistungsfahigkeit auswirken kann.

Ein MTS ist ein Computersystem, das auf herkommliche Eingabegerate wie Tastatur oder Mouse verzichtet. Es verfugt uber ein groBes Display, welches in der Lage ist, viele gleichzeitige Beruhrungen durch den Benutzer zu erkennen. Aufgrund seiner GroBe und der Multi-Touch-Fahigkeit konnen mehrere Benutzer simultan arbeiten (siehe Abbildung 1). Die Multi-Touch-Technologie stellt einen neuen Ansatz zum Umgang von Benutzern mit Computersystemen dar und hat das Potenzial auch den Umgang mit den teils riesigen Informationsmengen zu verbessern. Die Fahigkeit im Team komplexe Probleme zu betrachten, groBe Datenmengen zu Sichten und sich an Losungen im wahrsten Sinne des Wortes heranzutasten, macht diese Technologie so interessant. Denn nicht zuletzt die Fahigkeit im Team zu arbeiten, spielt im Alltag vieler Logistiker eine immens wichtige Rolle.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Interaktion mit einem Multi-Touch-System[14]

Insbesondere bei der Entscheidungsfindung kann ein MTS hilfreich zu Seite stehen. Da die Entscheidungsfindung nach wie vor von Menschen bewaltigt wird und nicht vollautomatisch ablauft, muss dieses UbermaB an Informationskomplexitat auf einen Level heruntergefahren werden, der eine moglichst schnelle und fundierte Entscheidungsfindung ermoglicht.[15] Eine Darstellung der aktuell im System vorhandenen Informationen kann dabei uberaus hilfreich sein. Gleichwohl muss die Entstehung operativer Inseln in den Unternehmen und entlang der Supply-Chain verhindert werden. Durch die Einbeziehung der beteiligten Personen in den Prozess der Entscheidungsfindung an einem MTS, kann dem entgegengewirkt werden.

Die MTT ist ein Thema, dass in den letzten Jahren immer mehr in den Fokus von Forschern und Entwicklern geruckt ist. Eine Analyse der seit 1982 erteilten internationalen Patente zeigt, dass sich in den letzten Jahren stetig zunehmende Patentzulassungen (siehe Abbildung 2) verzeichnen lassen.[16] Zudem ist die MTT durch eine stetige Zunahme an Veroffentlichung auch in den Fokus wissenschaftlicher Betrachtungen geruckt (Abbildung 3).

Die MTT ist also augenscheinlich dabei sich ihren Weg in das wirtschaftliche Leben zu bahnen. Die offensichtlichen Vorteile und Potentiale dieser Technologie und nicht zuletzt die allgemeine Aufmerksamkeit die diese Technologie in letzter Zeit erfahrt, lassen eine genauere Erforschung der Einsatzmoglichkeiten im Bereich der Logistik auBerst lohnenswert erscheinen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Entwicklung der erteilten internationalen Patente die sich mit "Multi-Touch" oder Multiple-Touch" befassen (1982 bis Juli 2009)[17]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Veroffentlichungen mit dem Schlagwort "Multi-Touch"[18]

1.2. Zielsetzung der Arbeit

Durch die, wenn auch teilweise beschrankte[19], Markteinfuhrung von Multi-Touch- Systemen (MTS) wie beispielsweise, dem Microsoft Surface oder dem visTABLE von plavis, wird eine neue Technologie nutzbar, deren Potenziale es in vielen Bereichen noch zu erforschen gilt.[20] Dabei geht man bereits jetzt uber die eigentliche Nutzung in der Unterhaltungselektronik weit hinaus und sucht weitere potentielle Einsatzfelder wie bspw. den Katastrophenschutz[21] zum Koordinieren von Rettungseinheiten oder der Steuerung und Programmierung von Robotern[22]. In dieser Arbeit sollen mogliche Anwendungen der MTT-Technologie in der Logistik untersucht werden. Es stellen sich folgende Forschungsfragen:

Wie funktioniert die Multi-Touch-Technologie und welche Vorteile bietet sie gegenuber herkommlichen Technologien, die bislang zum Einsatz kommen?

Welchen Schwierigkeiten oder Problemen konnte man mit dem Einsatz der Multi- Touch-Technologie in der Logistik begegnen?

Mit dem hohen Innovationsdruck in der Logistik auf der einen und einer interessanten und potentialtrachtigen Technologie auf der anderen Seite, stellt sich folgerichtig die Frage der Einsatzfahigkeit der MTT in den verschiedenen Disziplinen der Logistik. Da eine Technologie, so interessant sie auch sein mag, kein Selbstzweck ist, muss sehr genau gepruft werden, ob sich Erwartungen und Potentiale auch realisieren lassen.[23] Eine solche Prufung darf dabei keineswegs willkurlich erfolgen und muss auf wissenschaftlich fundierter Basis stehen. Aus diesem Grund ist es notwendig, im Sinne der Technologiefruherkennung, eine Systematik zu entwickeln, es im ersten Schritt ermoglicht auf systematischem Wege Einsatzfelder fur eine Technologie zu ermitteln. Im zweiten Schritt muss dann ein Bezugsrahmen definiert werden, der die Erfolgspotentiale dieser Technologie in den Einsatzfeldern bewertbar macht.[24] Als Forschungsfrage lasst sich dazu formulieren:

Wie lassen sich systematisch potentialtrachtige Einsatzfelder fur die MTT finden? Und wie sehen diese Einsatzfelder aus?

Auf Basis welchen Bezugsrahmens lassen sich Einsatzfelder fur den Einsatz der MTT als sinnvoll und erfolgsversprechend einstufen?

SchlieBlich sollen jene Einsatzfelder detailliert dargestellt werden, welche das groBte Erfolgspotential gezeigt haben:

Wie sehen sinnvolle Szenarien fur die Anwendung der Multi-Touch-Technologie in der Logistik aus?

1.3. Aufbau der Arbeit

Nachdem im 1. Kapitel sowohl die Problemstellung als auch Aufbau und Zielsetzung der Arbeit erlautert werden, sollen im 2. Kapitel die theoretischen Grundlagen, sowie der Bezugsrahmen dieser Arbeit naher erlautert werden. Dabei wird Insbesondere auf den Zusammenhang von Komplexitat und Logistik eingegangen.

Das 0. Kapitel befasst sich anschlieBend mit den technischen Grundlagen der MTT. Dabei werden als Bestandteil der Hardware sowohl die Sensoriksysteme (3.1.1) als auch Darstellungstechnik (3.1.2) betrachtet. Auf die Besonderheiten der Software wird in Kapitel 3.2 eingegangen. AbschlieBend werden in einem Fazit (3.3) die Vor- und Nachteile der MTT erlautert.

Zu Identifizierung der Einsatzfelder der MTT in der Logistik wird im 4. Kapitel eine Literaturanalyse durchgefuhrt. Dazu werden im ersten Schritt (4.1.1) Suchkriterien festgelegt und achtzehn internationalen Fachmagazinen aus dem Bereich des Supply Chain Management und der Logistik fur die Suche nach Literatur festgelegt (4.1.2). In diesen Magazinen wurde in Kapitel 4.1.3 nach Literatur gesucht. Nach einer deskriptiven Analyse in Kapitel 4.2 wurden im Kapitel 4.3 die Inhalte der gefunden Quellen evaluiert und dabei die Einsatzfelder identifiziert.

Die Evaluierung fand dabei in sechs Kategorien statt:

- Implementierung von IT-Systemen (4.4.2)
- Lean Production (4.4.3)
- Produktentwicklung (4.4.4)
- Qualitatsmanagement (4.4.5)
- Supply-Chain-Interaktion und Partnerschaft (4.4.6)

Im 5. Kapitel werden dann mit Hilfe einer Nutzwertanalyse zwei Einsatzfelder fur die MTT in der Logistik ausgewahlt und im 6. Kapitel detailliert betrachtet. Der Produktionsleitstand wird dabei in Kapitel 6.1 detailliert Beschrieben und das MTS zu Unterstutzung des Demand Chain Management in Kapitel Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.. AbschieBen soll in Kapitel 7 eine Zusammenfassung, sowie ein Ausblick auf den weiteren Forschungsbedarf gegeben werden.

2. Theoretische Grundlagen

In diesem Abschnitt sollen die zentralen Begriffe der Arbeit definiert und der theoretische Ansatz konkretisiert werden. Dazu werden die Begriffe Logistik und Supply-Chain-Management (SCM) definiert und voneinander Abgegrenzt. Danach soll das Problem Komplexitat in der Logistik betrachtet werden und ein theoriebasierter Ansatz zur Losung prasentiert werden.

2.1. Begriffliche Einordnung von Logistik und Supply-Chain- Management

Der Begriff der Logistik ist international nicht eindeutig definiert. So geht man in Kontinentaleuropa mehrheitlich davon aus, dass das SCM als Teil der Logistik fungiert und sich (allgemein gesprochen) mit der unternehmensubergreifenden Steuerung und Optimierung von Materialflussen befasst.[25] Im Nordamerikanischen Raum allerdings ist die Logistik ein Teil des SCM. Nach der Definition des CSCMP[26] beispielsweise plant, implementiert und kontrolliert das Logistikmanagement (LM) lediglich den Fluss und die Lagerung von Waren, Informationen und Dienstleistungen.[27] Die strategische Komponente der Gestaltung logistischer Netzwerke wird per Definition dem SCM zugeordnet.[28] Larson und Halldorsson fanden in ihrer Studie gar vier verschiedene Arten wie Logistik und SCM miteinander begrifflich Zusammenhangen konnen.[29]

In dieser Arbeit soll auf die europaische Sicht auf die Logistik zuruckgegriffen werden. So umfasst der Begriff Logistik sowohl die Gestaltung des Wertschopfungssystems, also auch die Planung des Kundenauftragsprozesses, und die Erfullung von Kundenauftragen. Informationssysteme, Technologien und Managementkonzepte, die aus diesem Grund zum Einsatz kommen, dienen der Ausrichtung aller, an der Leistungserstellung beteiligten Akteure und Prozesse auf die Kundenanforderungen hinsichtlich Produktqualitat, Servicequalitat und Kundennutzen (siehe Abbildung 4).[30]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Visualisierung des Logistikverständnis[31]

Als ubergeordnete Zielsetzung der Logistik lasst sich somit die langfristige Steigerung des Unternehmenswerts, durch effiziente Wertschopfungsprozesse und die Sicherstellung der Kundenzufriedenheit erkennen.[32] Diese Sichtweise legt nach wie vor Wert auf die ganzheitliche und funktionsubergreifende Betrachtung von Material-, Informations- und Erzeugnisflussen, wie es bei anderen Logistikdefinitionen ublich ist.[33] Sie ist aber mehr als eine Gesamtstrategie fur das Unternehmen formuliert und versucht den Kundennutzen ins Zentrum der Gesamtunternehmung zu rucken.

Das SCM ist demnach ein Teil der Logistik. Es dient der effizienten und unternehmensubergreifenden Steuerung von Materialflussen und setzt luK-Systeme zur Realisierung eines durchgangigen Informationsflusses ein.[34]

2.2. Komplexitat in der Logistik

Betrachtet man die heutigen Logistiknetzwerke, so findet man mehrheitlich komplexe Systeme, die mehr oder minder gut geplant und umgesetzt worden sind.[35] Die Beherrschung[36] der in den Netzwerken ablaufenden Prozesse, erreicht man aber nur selten. Als Grund dafur ist vor allem die gestiegene Komplexitat in logistischen Netzwerken zu nennen.[37] Da dieser Zustand allerding die Konsequenz der Entwicklung der Logistik in den letzten Jahren ist, ist dieses Ergebnis keine Uberraschung, sondern das Ziel einer Entwicklung.

Diese Entwicklung spiegelt sich auch in der Fachliteratur wieder. Betrachtet man eine Auswahl von logistischen Fachmagazinen[38], und betrachtet dabei allein die Anzahl von Artikeln, welche die Begriffe ..logistics" und ..complexity" beinhalten, so lasst sich ein massiver Anstieg feststellen (siehe Abbildung 5). Auch wenn diese sehr oberflachliche Untersuchung noch keine detaillierten Aussagen uber die Natur der fachlichen Diskussionen liefert, so lasst sich doch allgemein feststellen, dass das Thema Komplexitat in den letzen Jahren mehr Raum in der Fachliteratur einnimmt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Verteilung der Artikel, welche die Begriffe "logistics" und "complexity" beinhalten auf die Verleger der Fachmagazine[39]

Betrachtet man nun die logistischen Entwicklungspfade, so lasst sich diese Entwicklung gut nachvollziehen. So reichte die Aufmerksamkeit der Logistiker in den 70er Jahren lediglich bis zum Werkstor und umfasste isoliert abgegrenzte Funktionen wie Lagerung oder Transport. Von dieser begrenzten Denkart aus richtete sich der Fokus der Logistiker uber mehrere Stufen schlie&lich hin zur Optimierung globaler Netzwerke (siehe Abbildung 6).[40]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Entwicklungsphasen der Logistik[41]

Mit der Betrachtungsweise hat sich auch die Bedeutung der Logistik im Laufe der Zeit massiv verandert. Sie lasst sich, entgegen der Ansicht fruher Jahre, langst nicht mehr als ein notwendiges Ubel oder als pures Hilfsmittel abtun und erlangte nach und nach strategische Bedeutung (Siehe Abbildung 7).[42] Die Logistik geriet damit ins Blickfeld der Unternehmensfuhrung und sowohl die deren Potentiale als auch die logistischen Problemfelder wurden einer strategischen Betrachtung unterzogen. Als Ergebnis dieser Entwicklung hat sich die Logistik als elementarer Bestandteil vieler Unternehmen in diversen Branchen etabliert und ist in hohem MaBe am Gesamterfolg eines Unternehmenes beteiligt.43

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Entwicklungsphasen der Logistik unter Betrachtung der strategischen Bedeutung[44]

Der Weg zur heutigen Situation wurde dabei von vielen strategischen Entscheidungen geebnet. Will man allerdings von Strategie sprechen, so muss man dem eine entsprechende Definition voranstellen. Nach Mintzberg ist eine geplante Strategie (..intended strategy") als „a pattern in a stream of decision" zu verstehen.[45] Also als „Muster" in den Entscheidungen der Unternehmensfuhrung. Dieses „Muster" muss dann den strategischen Zielen eines Unternehmens genugen und soll den Unternehmenserfolg langfristig sichern.

Fur dieses Vorhaben entwickelte Porter seine generischen Strategien. Nach diesen sollte ein Unternehmen durch Fokussierung, Differenzierung oder die Erlangung der Kostenfuhrerschaft ein Wettbewerbsvorteil erlangen und sich damit am Markt behaupten.[46] Bezieht man dieses Konzept auf die Logistik, so versteht man unter der strategischen Logistikplanung den Aufbau von logistischen Erfolgspotentialen.

Unter logistischen Erfolgspotentialen versteht man dann die Fahigkeit auf lange Sicht den Anforderungen des Marktes genugen zu konnen und dabei moglichst besser zu sein als die Konkurrenz.[47] Betrachtet man die Logistikbranche[478, so lasst sich schnell feststellen, dass sie mit immer neuen und immer komplexeren Kundenwunschen und den damit verbunden hoheren Kundenanforderungen bei zunehmender Konkurrenz konfrontiert wird.[49] Insbesondere die Differenzierungsstrategie erscheint dabei oftmals als eine potenzialtrachtige Alternative.[50] Das Ergebnis sind heterogene Produktpaletten mit hohem Individualisierungsgrad. Das hei&t, die Entwicklung zu den oben beschriebenen komplexen Netzwerken ist kein Zufall, sondern eine logische Konsequenz zur gezielten Entwicklung von Wettbewerbsvorteilen durch die beteiligten Unternehmen (siehe Abbildung 8).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 8: Entwicklungsphasen der Logistik unter Betrachtung der strategischen Bedeutung und der Entwicklung von Komplexität

Dies bestätigt auch Mayer, der in einer Studie die Komplexitätstreiber der Logistikbeschrieb. Er fand dabei im Inneren eines Unternehmens, vor allem in komplexerwerdenden Produkten und Produktionssystemen, solche Komplexitätstreiber.[51] Alsexterne Komplexitätstreiber wurden der komplizierter werdende Wettbewerb, sowie diekomplexere Abwicklung von Beschaffung und Absatz identifiziert. [52]

Um an dieser Stelle nicht den Eindruck zu erwecken, dass diese Entwicklung vollstandig als nachteilig anzusehen ist, sei auf die Studie von Straube et al. verwiesen. In einer Befragung sahen Unternehmen diese Entwicklung eben nicht als negativ an, denn durch Entwicklungen wie der Globalisierung, durch die Zunahme der Kundenorientierung oder durch die Verkurzung der Produktlebenszyklen, werden in der Logistik neue Betatigungsfelder und Wachstumspotentiale generiert, die dann Herausforderung und Chance zugleich sind.[53] Herausforderungen denen zu begegnen ist und Chancen die zu nutzen sind, will man im Wettbewerb bestehen.

Komplexe Logistiksysteme sind das Ziel einer langen Entwicklung. Es kann demnach nicht darum gehen sie in Ganze ihrer Komplexitat zu berauben. Zumal, die Kundenwunsche und der Wettbewerbsdruck weiter steigen werden und damit die Anforderungen an diese Systeme. Da aber auch die negativen Effekte wie Fehleranfalligkeit, Unubersichtlichkeit und mangelnde Fehlertoleranz unstrittig sind, gilt es Wege zu finden diese Prozesse zu beherrschen.

Auf die Frage, wie sich diese systeminharente Komplexitat beherrschen lasst, gibt die Literatur bislang zwei Antworten:

1. Die Komplexitat muss von vornherein begrenzt und wo moglich gesenkt werden.
2. Es mussen Informationssysteme geschaffen werden, die es ermoglichen:[54]
2.1. Prozessablaufe modellhaft zu erfassen, transparent darzustellen und alternative Prozessgestaltungen zu bewerten.
2.2. interdependente Prozesse, wahrend sie ablaufen, zu unterstutzen und zu koordinieren.

Diese Antworten sollen im Folgen kurz diskutiert werden.

Komplexitat muss begrenzt und wo moglich gesenkt werden

Die erste Antwort erscheint einfach wie logisch: ist Komplexitat ein Problem, so muss man sie senken. Dies lasst sich auch mit einem theoretischen, techniksoziologischen Ansatz von Hughes erklaren. Er fuhrt dabei aus, dass es Personen sind (System- Builders) die komplexe Systeme aufbauen. Diese Systeme sind danach das Ergebnis von ordnendem und absichtsvollem Handeln und Ergebnis rationaler Entscheidungen. Die Gestaltungs- und Steuerungsprobleme allerdings ergeben sich aufgrund der Komplexitat, die diesen Prozessen innewohnt. Das hei&t, dass der Versuch der Gestaltung und Steuerung sowie das Losen von Problemen in den bestehenden Systemen durch einen Operator immer mit Komplexitat und Unordnung behaftet ist.[55]

Als logische Schlussfolgerung dieser Erkenntnis fuhrt Kuhn et al. dann aus, dass als Ergebnis der Komplexitatsreduktion auch die Komplexitat der Fehlereinflussmoglichkeiten sinkt und damit Prozesse beherrschbarer werden. Das Ziel muss demnach sein, die Ressourcennutzung in moglichst einfachen Strukturen zu gestalten.[56]

Es muss bei der Gestaltung der Prozesse immer ein Paradigma sein, sie so simpel wie moglich zu halten. Geht es im Zuge dieses Vorhabens aber daran die Variantenvielfalt einzudammen, so wird das eine schwierige Gradwanderung.[57] Betrachtet man Beispielsweise die Automobilindustrie, so wurde dies bedeuten, dass man sich von mehreren zehntausend Produktvarianten eines modernen Automobils wieder in Richtung Henry Fords Model-T („Any customer can have a car painted any colour that he wants so long as it is black"[58] ) zuruckentwickelt und das ist bei den heutigen Kundenanforderungen haufig nicht durchsetzbar. Denn die Vielfalt einer Produktpallete ist ein wichtiges Differenzierungsmerkmal fur ein Unternehmen.[59] Da aber Riemenschneider bei zu grower Produktvielfalt auch Hinweise auf negative Einflusse auf das Konsumentenverhalten gefunden hat, gibt es auch Grenzen des Nutzens von Produktvielfalt.[60] Da diese Grenzen aber humaner Natur sind und nicht systemisch bedingt, obliegt es der Marketingforschung ein „gesundes" MaB an Varianten- oder Produktvielfalt zu finden.

Zusammenfassend kann demnach gesagt werden, dass Komplexitat, als logistische Problemstellung nur in gewissem AusmaB reduziert werden sollte. Das AusmaB wird dabei durch die Konsumentenbedurfnisse terminiert.

Informationssvsteme mussen geschaffen werden, die helfen Komplexitat zu beherrschen Nachdem die Reduktion der Komplexitat nicht als uneingeschrankt geeignetes Instrument eingestuft wurde, befasst sich diese Arbeit zentral mit der Frage, ob die hier behandelten MTS einen Beitrag zur Beherrschung der Komplexitat in logistischen Systemen leisten konnen. Dabei soll das MTS als Schnittstelle zwischen dem Informationssystem und dem Benutzer fungieren.

Der Benutzer steht dabei im Zentrum der Betrachtung. Einerseits in der Rolle des System-Builders, bei der Gestaltung komplexer Systeme. Er soll in die Lage versetzt werden, im Sinne von Antwort 2.1 „Prozessablaufe modellhaft zu erfassen, transparent darzustellenden und alternative Prozessgestaltungen zu bewerten". Hier findet sich das MTS als Teil eines Planungswerkzeugs wieder und liefert ubersichtlich die Prozessspezifikationen und erlaubt diese zu variieren.

Andererseits steht der Benutzer als Operator zur Steuerung laufender Prozesse im Blickpunkt. Im Sinne von Antwort 2.2 sollen hier die laufenden Prozesse zur Uberwachung und Steuerung dargestellt werden. Da das Agieren in komplexen Systemen zu Fehlern fuhren kann, sollte auf die Fahigkeiten eines Benutzers als Problemloser nicht verzichtet werden.[61] In einer empirischen Fallstudie haben Blutner et al. nachgewiesen, dass die bestehenden eigenaktiven[62] Systeme bei verschiedenen Problemen verhaltensahnliche Eigenschaften aufweisen und dem Operator ein hoherer Interpretationsaufwand einsteht.[63] Er hat folglich einen hoheren Informationsbedarf um Probleme korrekt zu erkennen. Das MTS soll hier fur die Darstellung und Steuerung der verschieden logistischen Prozesse dienen und den Operatoren helfen, sich in den Ablaufen zurechtzufinden und eine schnelle und gleichzeitige Koordination aller beteiligten Personen auf dieser Oberflache ermoglichen.

Die Betrachtung des Benutzers einerseits als System-Builder und anderseits als Operator korrespondiert dabei auch mit dem hier vertretenden Verstandnis von Logistik.[64] So fallt dem System-Builder die Aufgabe der Gestaltung von Wertschopfungssystemen, also auch die Planung des Kundenauftragsprozesses zu, wohingegen dem Operator die Steuerung des Kundenauftragsprozesses zufallt. Die Multi-Touch-Technologie soll dabei ein Teil der Informationssysteme und Technologien sein, die bei der Erfullung dieser Aufgaben behilflich sind.

Eine weitere Komponente zu Beherrschung von Komplexitat, ist Nutzung von Synergien in der Teamarbeit zur Gestaltung und Steuerung komplexer Systeme. Die Bearbeitung komplexer Aufgaben in der Gruppe birgt den Vorteil, dass die Gruppenmitglieder durch ihre Zusammenarbeit ein besseres Ergebnis erzielen, als das Ergebnis das sie allein zu erzielen in der Lage waren.[65] Dieses Prinzip lasst sich auch fur die Steuerung komplexer Systeme nutzen.[66]

Dies gilt allerdings nicht immer, es gibt auch diverse Faktoren, die der Erlangung von Synergieeffekten im Wege stehen. Zu diesen Faktoren gehoren beispielsweise mangelnde Motivation, ungenugendes Fachwissen und ein schlechtes Arbeitsklima. Nicht alle diese Faktoren lassen sich mit Hilfe eines MTS verwirklichen, aber auf einige kann positiv eingewirkt werden.

McDonough nennt als Erfolgsfaktor fur das Losen komplexer Probleme das Insallieren von Funktionsubergreiffenden Teams als Losung.[67] Auch Badke-Schaub und Frankenberger argumentieren in diese Richtung.[68] Fur die Autoren ist dabei die Einbringung der vierschiedenesten Blickwinkel und Fachmeinungen, sowie der fachubergreifende Informationsaustausch von besonderer Bedeutung. Auch Faktoren wie Kooperation und Teilhabe an den Entscheidugen wird als wichtiges Element einer guter Gruppenarbeit genannt.[69]

Ein MTS bietet die Moglichkeit positiv auf diese Faktoren einzuwirken. Die groBe Darstellungsflache bietet vielen Personen die Moglichkeit gleichzeitig zu Arbeiten und dabei viele aktuelle Informationen in ihre Entscheidung einflieBen zu lassen.

3. Technische Grundlagen der Multi-Touch-Technologie (MTT)

Bei Multi-Touch-Systemen (MTS) handelt es sich um interaktive Systeme[70], die mittels einer anfassbaren Benutzerschnittstelle[71] (Tangible User Interface (TUI)) bedient werden. Diese TUIs sollen dabei die Transformation von einem ordinaren Desktop-PC zu einer interaktiven Umgebung ermoglichen und alltagliche Gegenstande und Oberflachen wie Schreibtische und Wande zu digitalen Benutzerschnittstellen erweitern.[72] Dies bedeutet, dass dem Benutzer ein Computersystem prasentiert wird, welches ohne die ansonsten allgemein mit einem Computer assoziierten Komponenten wie separater Eingabe- und Ausgabegerate auskommt.

Das Grundkonzept eines solchen Multi-Touch-Systems folgt dabei aber nach wie vor der von Konrad Zuse[73] 1941 und John von Neumann[74] 1945 unabhangig voneinander eingefuhrten Architektur fur Computersysteme (dargestellt in Abbildung 9). Nach diesem auch SISD[75] -Architektur genannten Konzept werden auch heute noch die meisten Computer (z.B.: Personalcomputer, Workstations, Steuereinheiten, etc.) konstruiert.[76] Allein Elemente des Eingabe- und Ausgabewerks werden hierbei in einem Bauelement zusammengefasst (siehe Abbildung 10).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 9: Von-Neumann-Architektur in vereinfachter Form fur ordinare Computersysteme

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 10: Von-Neumann-Architektur in vereinfachter Form für ein Multi-Touch-System

Das heiBt, dass die MTT keine Revolution in der grundlegenden Konzeption der Computerarchitektur darstellt, aber die Mensch-Maschine-Interaktion in einigen Bereichen nachhaltig verandern konnte.

Das Beibehalten der „klassischen" Systemarchitektur macht es moglich, die vorhandenen Softwaresysteme weiter zu nutzen. So laufen beispielsweise alle gangigen MTS mit den aktuellen Betriebssystemen von Microsoft oder Linux. Bisweilen muss man sich dabei aber mit single-touch-fahigen Benutzeroberflachen begnugen, da diese Softwaresysteme nicht fur den Multi-Touch-Einsatz konzipiert sind. Bei Microsoft ist mit der Einfuhrung von Windows 7 aber ein Betriebssystem erhaltlich, welches diverse Multi-Touch-fahige Applikationen bietet.[77]

Die Single-Touch-Benutzeroberflachen dieser Softwaresysteme sind zwar mit der MTT steuerbar, die Vorteile dieser neuen Technologie (z.B. schnelles intuitives Arbeiten) lassen sich so aber nicht in vollem Umfang nutzen. Auf die Anforderungen fur die Software und die Gestaltung der Benutzeroberflachen soll aber in Kapitel 3.2 genauer eingegangen werden.

3.1. Hardware

Der grundsatzliche technische Aufbau eines MTS unterscheidet sich nicht von einem Single-Touch-System und ist in Abbildung 11 dargestellt. Die diversen Technologien fur die Konstruktion eines Single-Touch-Screens wurden bereits in den 1970er und 1980er Jahren erfunden.[78] Im groBeren AusmaB werden diese Technologien aber erst seit den fruhen 1990ern eingesetzt, etwa um Fahrkartenautomaten oder Maschinen in der Fertigung zu bedienen. Als neueres Einsatzfeld lasst sich die Verwendung in Mobiltelefonen oder anderen portablen Computersystemen (PDA, GPS-Empfanger, MP3-Player) nennen. Die bisher eingesetzten Systeme sind dabei lediglich in der Lage einen Druckpunkt zu detektieren. Das hier vorgestellte System soll mehrere Beruhrungspunkte erkennen konnen und somit das Arbeiten mit beiden Handen und mit mehreren Benutzern ermoglichen.

Ein Touch-Screen besteht neben der physischen Oberflache, welche vom Benutzer direkt per Hand oder Stift beruhrt wird, aus der Sensorik, der zentralen Datenverarbeitung und einem visuellen Ausgabegerat. Ein vom Benutzer ausgeloster Kontaktpunkt, wird von der Sensorik erfasst und ein Messwert an die zentrale Datenverarbeitung gesendet. Die Software setzt nun die Messwerte in entsprechende Befehle um und ein digitales Bildsignal wird zum visuellen Ausgabegerat gesendet. Das Ausgabegerat (ublicherweise ein Beamer oder LCD-Display) gibt dem Benutzer dann optisch die entsprechenden Informationen auf der physischen Oberflache wieder.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 11: schematischer Aufbau eines Single-Touch und Multi-Touch-Systems[80]

Die Neuerungen sind demnach auch hier nicht in einer vollig neuen technische Konzeption zu finden, sie liegen in der Weiterentwicklung einzelner Komponenten dieses Systems. Unter der allgemeinen Voraussetzung steigender Rechenleistung zur Verarbeitung vieler Messwerte, wurden insbesondere die Sensoriksysteme und die verarbeitende Software weiterentwickelt, um multi-touch-fahige Systeme konstruieren zu konnen.

Da die Neuerungen dieser Technologie weder in der Computerarchitektur noch in der grundsatzlichen Konzeption eines TUI zu finden sind, soll im folgenden Abschnitt auf die verschiedenen Sensoriksysteme eingegangen werden, welche die gleichzeitige Detektion mehrerer Beruhrungspunkte auf der Oberflache ermoglichen (3.1.1). Denn genau dort lassen sich die technischen Vorraussetzungen fur multi-touch-fahige Systeme finden. AnschlieBend sollen kurz die verschiedenen visuellen Ausgabegerate behandelt werden (3.1.2) bevor auf die besonderen Anforderungen an die Software eingegangen wird (3.2). Das Kapitel schlieBt mit einem Fazit und einer Auflistung der Identifizierten Vor- und Nachteile (3.3).

3.1.1. Sensorik

Die verschiedenen, fur die MTS eingesetzten, Sensortechniken unterschieden sich grundlegend in der Art der Detektion eines Druckpunktes. In diesem Abschnitt soll die Einteilung der verwendeten Sensoren anhand des Messprinzips zur Detektion eines solchen Druckpunktes erfolgen. Zum grundlegenden Verstandnis mussen dabei einige Begrifflichkeiten der Sensorik erlautert werden.

Um den aktuellen Stand der MTT ermitteln zu konnen, wurden im Rahmen einer Literaturanalyse sowie einer Patentanalyse alle Veroffentlichungen bzw. Patente mit dem Schlagwort „Multi-Touch" oder „Multiple-Touch" betrachtet. Als Quelle fur Fachliteratur, welche insbesondere zu Beurteilung des aktuellen Standes der Technik sowie der neuesten Entwicklungen dient, wurde dabei Association for Computing Machinery (ACM) identifiziert, da diese sich explizit mit der Gestaltung von Benutzerschnittstellen befasst.[81] Dabei stach die ACM Conference on Human Factors in Computing Systems besonders hervor, da Multi-Touch ein Thema dieser Konferenz war und 27 Artikel veroffentlicht wurden.

Der Patentanalyse lieB sich dabei neben dem, am Ende des Kapitels 1.1 bereits erwahnten, rasanten Anstieg der erteilten Patente noch geografische und thematische Ergebnisse entnehmen. So lieB sich beispielsweise feststellen, dass mehr als funfzig Prozent der Patente an US-Amerikanische Patentinhaber erteilt werden und dort somit ein geografisches Zentrum liegt.[82] Folglich befassen sich vor allem US-amerikanische Unternehmen mit diesem Thema. Die Verteilung der Patentinhaber ist wiederum weit heterogener, so lasst sich hier zwar Apple als groBter Patentinhaber identifizieren, das Gros der Patente (ca. 75%) wurde aber an Personen und Unternehmen erteilt, die weniger als drei Patente besitzen.[82] Daraus lasst sich erkennen, dass die MTT ein fur ein breites Spektrum von Unternehmen und Personen interessant ist und keines Falls nur von den groBen Technologiekonzernen vorangetrieben wird.

Um festzustellen, ob die gefundenen Patente auch tatsachlich dem hier behandelten Themenbereich der elektrischen Datenverarbeitung entsprechen wurden sie auch thematisch, das heiBt nach Patentklassen, gegliedert. Dabei lasst sich das Gros der Patente in der Sektion „G - Physik" und dabei insbesondere in der Klasse „06 - Datenverarbeitung; Rechnen; Zahlen" lokalisieren. Diese Klasse beinhaltet Patente, die „Kombinationen von Schreibgeraten mit Rechenvorrichtungen" darstellen. Das sind dann beispielsweise Vorrichtungen fur die „Elektrische digitale Datenverarbeitung".[83]

Als Fazit dieser Patentanalyse lasst sich formulieren, dass vieles darauf hinweist, dass die Entwicklung von MTT sehr dezentral ablauft, also nicht in den Entwicklungsabteilungen weniger IT-Unternehmen stattfindet, auch wenn die meisten Patentinhaber aus den USA stammen. Die thematische Verteilung der Patente lasst darauf schlieBen, dass die gefundenen Patente zum hier formulierten Thema gehoren.

Wie schon erwahnt, gibt es verschiedene Technologien zur Detektion mehrerer Kontaktpunkte. Im ersten Schritt wurden die verschieden Technologien nach dem Messprinzip sortiert. Das Messprinzip ist dabei die „physikalische Grundlage einer Messung"[84]. Also ein physikalisches Phanomen das sich immer wieder herstellen lasst und einen Ruckschluss auf die MessgroBe zulasst. Der Sensor (oder MessgroBenaufnehmer) ist der Teil einer Messeinrichtung, der auf eine MessgroBe unmittelbar anspricht. Die MessgroBe schlieBlich ist dann diejenige „physikalische GroBe, der die Messung gilt."[85]

Mit dem Messprinzip, dem MessgroBenaufnehmer und der MessgroBe wurden nun die wichtigen Dimensionen Kategorisierung der multi-touch-Sensorik definiert. Es gibt vier verschiedene Messprinzipien, die fur die Detektion von Druckpunkten Anwendung finden (Siehe Tabelle 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Ubersicht der multi-touch-fahigen Sensortechnologien

Grundsatzlich haben diese verschiedenen Technologien auch verschiedene Vor- und Nachteile.[86] Fur eine detaillierte Betrachtung der Vor- und Nachteile der MTT sei auf die Arbeit von Loffler verwiesen.[87] Hier wird im Folgenden die Funktionsweise der verschiedenen Technologien erlautert und ein kurzer Anriss uber die entsprechen Vor- und Nachteile gegeben.

3.1.1.1. Optische Sensorik

Es gibt verschiedene Wege, optisch die Beruhrung einer Oberflache durch einen oder mehrere Benutzer zu detektieren. Bei den gebrauchlichsten Systemen erfolgt die Detektion mit Hilfe von Licht im nicht sichtbaren infraroten (IR) Spektrum.[88] Dabei gibt es zwei verschiedene Konfigurationen von optischen Systemen, die sich im Aufbau und in den damit verbundenen Vor- und Nachteilen unterscheiden. Diese beiden Konfigurationen arbeiten dabei einerseits mit Hilfe der ..Frustrated Total Internal Reflection"[89] (FTIR) und anderseits auf Basis der .Diffuse Illumination" (DI) arbeiten. Beide sollen im Folgenden kurz erlautert werden.

optische Detektion durch ..Frustrated Total Internal Reflection" (FTIR) Grundlage dieser Technologie ist das physikalische Phanomen der Totalreflexion. Breitet sich elektromagnetische Strahlung (hier infrarotes Licht) in einem optisch dichten Medium (Glas) aus und trifft an einer Grenzflache auf ein optisch dunneres Medium (Luft), so wird die elektromagnetische Strahlung an dieser Grenzflache ab einem bestimmten Grenzwinkel total reflektiert (siehe Abbildung 12).[90] Das IR-Licht verlasst also das optisch dichte Medium nicht, solange die Totalreflexion ungehindert stattfinden kann.[91]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 12: die Totalreflexion in einer Plexiglasscheibe und die Ablenkung von IR-Licht durch

FTIR[92]

Die Totalreflexion lasst sich allerdings verhindern oder storen. Wenn an der Grenzflache nicht ein optisch dunnes Medium wie Luft vorzufinden ist, sondern ein dichtes Medium wie bspw. ein menschlicher Finger. Dann wird ein Teil das IR-Licht abgelenkt (siehe abgelenkt (siehe Abbildung 13).[93] Dieser Vorgang wird Frustrated Total Internal Reflection (FTIR) Oder verhinderte Totalreflexion genannt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 13: Schematischer Aufbau der FTIR-basierten Multi-Touch-Technologie

Bei der FTIR-basierten Multi-Touch-Technologie wird das IR-Licht wie in Abbildung 13 dargestellt durch LEDs direkt in die transparente Oberflache eingestrahlt. Diese Oberflache besteht dabei zumeist aus Plexiglas oder Acrylpatten. Die durch TFIR von der Oberflache abgelenkten Lichtstrahlen werden von einer Kamera aufgenommen und vom angeschlossenen Rechner verarbeitet. Das vom Rechner ausgegebene digitale Bildsignal wird im Anschluss von einem Projektor direkt auf die Oberflache projiziert.

Damit der Projektor das Bild nicht durch die transparente Oberflache hindurch, etwa an die Decke projiziert, ist an der Unterseite eine transluzente[94] Platte angebracht. Diese Platte beruhrt dabei die Oberflache nicht, da es als Medium optisch hoher Dichte die Totalreflexion behindern kann. Das Material behindert desweitern nicht das Licht mit infraroten Wellenlangen, um das durch Beruhrung abgelenktes IR-Licht durchzulassen. Aber fur Licht im sichtbaren Spektrum fungiert die Platte als Mattscheibe.

optische Detektion durch „Diffuse Illumination“ (DI)

Bei dieser Variante einer optischen MTT wird das IR-Licht nicht von der Seite in die Oberflache eingestrahlt, sondern von unten. Dies hat zur Folge, dass alle Objekte oberhalb der Oberflache detektiert werden konnen, wenn sie ausreichend IR-Licht reflektieren konnen (siehe Abbildung 14). Dies eroffnet die Moglichkeit neben Beruhrungen durch Finger oder Stifte, auch Barcodes identifizieren zu konnen. Die Barcodes werden allgemein als Tags bezeichnet und konnen beispielsweise Personal- oder Projektinformationen beinhalten.

[...]


[1] Vgl. Krog, E.-H., Statkevich, K. (2008), S. 189 f. in der Automobilindustrie; Oelfke, W. et al. (2002), S. 271 im Guterverkehr

[2] 2 Vgl. Klinkner, R., Wimmer, T. (2008), S. 42

[3] Vgl. Wildemann, H. (2008a), S. 171; Wildemann, H. (2008b), S. 38

[4] Radio Frequency Identification

[5] Vgl. Franke, W., Dangelmaier, W. (2006), S. 10, Henrici, D. (2008), S. 9

[6] Vgl. Meyer, C. M. (2007), S. 29 ff.; Stabenau, H. (2008), S. 29; Butz, C., Straube, F. (2008), S. 71

[7] Vgl. Krog, E.-H., Statkevich, K. (2008), S. 188; Buchholz, P., Clausen, U. (2009), S. V

[8] nach Hartl, H. (2008), S. 24 „... eine Eigenschaft eines Systems bzw. Objekts, die die Berechnungen seines Gesamtverhaltens erschwert, selbst wenn man vollstandige Informationen uber seine Einzelkomponenten und deren Wechselwirkungen besitzt“

[9] Vgl. Mayer, A. (2007), S. 224; Butz, C., Straube, F. (2008), S. 78

[10] Vgl. Adam, D., Rollberg, R. (1995), S. 667; Herrmann, A., Peine, K. (2007), S. 655

[11] das sind Systeme mit einer grolien Anzahl von Einzelelementen, die auf eine komplizierte Art miteinander agieren und das System mehr ist, als die Summe seiner Teile. Vgl. Simon, H. A. (1962), S. 536 und Weaver, W. (1948), S. 468 ff.

[12] DIN EN ISO 9241-110 (2006), S. 6

[13] Eppler, M., Mengis, J. (2004), S. 330 f., Zandt, T. V. (2004), S. 542 f., Schmidt, L. (2008), S. 67

[14] Quelle: Fraunhofer Institut fur Produktionstechnik und Anlagenbau

[15] Vgl. Werder, A. v. (1999), S. 673 ff.

[16] fur eine genauere Auswertung der erteilten Patente auf die Patentinhaber, Ursprungslander und Patentklassen siehe Anhang 2 bis Anhang 6

[17] 7 Daten: World Intellectual Property Organization (WIPO) (2009)

[18] Daten: Association for Computing Machinery (ACM) (2009)1, Springer Link (2009) , Inspec (2009) , Google Scholar (2009) Anmerkung: Google Scholar versucht alle erschienen Artikel und Bucher zu erfassen und beinhaltet also auch die Artikel anderer Datenbanken. Eine genaue Aufstellung der im Diagramm verarbeiteten Daten findet sich im Anhang 1

[19] Nach Microsoft-Presseservice (2009) wird der Multi-Touch-Table Surface auUerhalb der USA und Canada vorerst in 12 Lander in Europa, dem Mittleren Osten und Afrika getestet.

[20] Vgl. Selker, T. (2008), S. 14 f.

[21] siehe Daiber, l. et al. (2009)

[22] siehe Kato, J. et al. (2009) und Micire, M. et al. (2009)

[23] Vgl. Wordenweber, B., Wickord, W. (2008), S. 174

[24] Vgl. Schappi, B. et al. (2005), S. 172

[25] 5 Vgl. die Definition von Werner, H. (2008a), S. 6; Harland, C. M. (1996), S. 64; Ellram, L. M., Cooper, M. C. (1990), S. 1 ff.

[26] Council of Supply Chain Management Professionals

[27] Vgl. Council of Supply Chain Management Professionals (CSCMP) (2009)

[28] Vgl. dazu die Definition des SCM vom Council of Supply Chain Management Professionals (CSCMP) (2009), S. oder Mentzer, J. T. et al. (2001), S. 18

[29] Vgl. Larson, P., Halldorsson, A. (2004), S. 18 ff.

[30] Vgl. Straube, F. (2009), S.

[31] 1 Quelle: eigene Darstellung in Anlehnung an Straube, F. (2009)

[32] Straube, F. (2009)

[33] Vgl. Baumgarten, H. (1999), S. 227 ff.; Fleischmann, B. (2008), S. 18; Gunther, H.-O., Tempelmeier, H. (2005), S. 9; Pfohl, H. (1995), S. 22,Kuhlang, P., Matyas, K. (2005), S. 659 f.; Straube, F. (2004), S. 31

[34] Vgl. Straube, F. (2004), S. 38 ff.

[35] Vgl. Kuhn, A., Laakmann, F. (2001), S. 38; Jodin, D. et al. (2009), S. 1; Economist (2006), S. 3

[36] dem AusschlieUen aller systeminharenten, negativen Einflusse auf den Prozess Vgl. Schmelzer, H., Sesselmann, W. (2004), S. 313

[37] Vgl. Nagarajan, A., White, C. C. (2008), S. 274; Kuhn, A., Laakmann, F. (2001), S. 38; Wupping, J. (2005a), S. 14; Wildemann, H. (2007), S. 123

[38] Eine Erlauterung zur Auswahl dieser Magazine findet sich im Abschnitt 4.1.2

[39] Eine detaillierte Aufschlusselung der Daten findet sich im Anhang 7

[40] Vgl. Baumgarten, H., Walter, S. (2000), S. 2; Straube, F. (2004), S. 28 f.

[41] eigene Darstellung in Anlehnung an Baumgarten, H., Walter, S. (2000), S. 2

[42] Vgl. Weber, J. (2002), S. 23

[43] S. 164

[44] Mintzberg, H. (1978), S. 935

[45] Vgl. Porter, M. E. (1980), S. 35 ff.

[46] Vgl. Pfohl, H. (2004), S. 81 f.; Arnold, D. (2008), S. 891

[47] meint Unternehmen und Unternehmensteile die sich mehrheitlich mit logistischen Fragestellungen befassen

[48] Vgl. Krog, E.-H., Statkevich, K. (2008), S. 187 f.

[49] was in einer Untersuchung von Straube et al. auch 59 % von uber vierhundert befragten Unternehmen bestatigten wurde Vgl. dazu Straube, F. et al. (2005), S. 9

[50] Vgl. Mayer, A. (2007), S. 100 ff.

[51] Vgl. Mayer, A. (2007), S. 96 ff.

[52] Vgl. Straube, F. et al. (2005), S. 15

[53] Delfmann, W. (2008), S. 928

[54] Hughes, T. P. (1987), S. 51 ff.

[55] Kuhn, A., Pielock, T. (1994), S. 26 ff.

[56] Wupping, J. (2005a), S. 14; Wupping, J. (2005b), S. 60

[57] Ford, H., Crowther, S. (1922), S. 72

[58] Vgl. Riemenschneider, M. (2006), S. 340

[59] Vgl. Riemenschneider, M. (2005), S. 416 f.

[60] Vgl. Blutner, D. et al. (2009), S. 235 f.

[61] Systeme die versuchen selbststandig entstehende Probleme zu losen

[62] Vgl. Blutner, D. et al. (2009), S. 234 f.

[63] Definition von Logistik vgl. S. 1

[64] Vgl. Franken, S. (2007), S. 176; Ringlstetter, M. J. et al. (2006), S. 260

[65] Vgl. Larson, C. E., LaFasto, F. M. J. (1989), S. 15

[66] Vgl. McDonough III, E. F. (2000), S. 223 ff.

[67] Vgl. McDonough III, E. F. (2000), S. 223

[68] Vgl. Badke-Schaub, P., Frankenberger, E. (2004), S. 126 f.

[69] Vgl. McDonough III, E. F. (2000), S. 226 f.

[70] nach DIN EN ISO 9241-110 (2006), S. 6: „Kombination von Hardware- und Softwarekomponenten, die

[71] Eingaben von einem Benutzer empfangen und Ausgaben zu einem Benutzer ubermitteln, um ihn bei der Ausfuhrung einer Arbeitsaufgabe zu unterstutzen"

[72] auch Benutzeroberflache oder Benutzungsschnittstelle genannt, Nach DIN EN ISO 9241-110 (2006), S. 7 umfasst eine Benutzungsschnittstelle „alle Bestandteile eines interaktiven Systems (Software oder

[73] Hardware), die Informationen und Steuerelemente zur Verfugung stellen, die fur den Benutzer notwendig sind, um eine bestimmte Arbeitsaufgabe mit dem interaktiven System zu erledigen.“

[74] Ishii, H., Ullmer, B. (1997), S. 234 Vgl. Rojas, R. (1996), S. 303 f.

[75] Von Neumann, J. (1945), S.

[76] „Single Instruction, Single Data", Klassifizierung von Rechnerarchitekturen nach Flynn, M. J. (1972), S.

[77] 8 Vgl. Ballmer, S., Bach, R. (2009); Microsoft PressPass (2009)

[78] Pantentschriften fur Touchscreentechnologien: Analog-resistiven siehe Schutzrecht US 3911215 (1975), kapazitiv siehe Schutzrecht US 4600807 (1986) Surface Acoustic Wave (SAW) siehe Schutzrecht US 4642423 (1987) Acoustic Pulse Recognition (APR) siehe Schutzrecht US 4953971 (1990)

[79] Quelle: eigene Darstellung

[80] Wie im Diagramm am Ende von Kapitel 1.1 erkennbar ist, lieB sich in der ACM-Datenbank auch die quantitativ das beste Ergebnis erzielen

[81] Anhang 2

[82] Siehe Anhang 3

[83] Quelle der Daten ist World Intellectual Property Organization (WIPO) (2009) Eine detaillierte Auswertung der Verteilung der Patente auf die Patentklassen siehe Anhang 4 und Anhang 5. Fur eine

[84] Erlauterung zu den Patentklassen siehe Anhang 6

[85] DIN 1319-1 (1995), S. 7 DIN 1319-1 (1995), S. 2

[86] Vgl. Trumper, J. (2007), S. 5

[87] Loffler, S. (2009)1

[88] Es gibt auch Systeme, welche die Hande eines Benutzers betrachten und so Gesten und Beruhrungen erkennen. Da fur jeden Benutzer eine eigene Kamera vorhanden sein muss und andere Nachteile bestehen wird diese Technik hier nicht weiter betrachtet. Fur weitere Informationen siehe Boring, S. et al. (2007), S.

[89] zu Deutsch: verhinderte Totalreflexion

[90] Vgl. Hering, E. et al. (2007), S. 501 f.; Harten, U. (2009), S. 316

[91] Dieser Effekt kommt insbesondere in der Glasfasertechnik zur Anwendung.

[92] Quelle: eigene Darstellung in Anlehnung an Han, J. Y. (2005), S. 115

[93] Die quantenmechanischen Effekte durch evaneszente Wellen, die der Storung der Totalreflexion zugrunde liegen, werden hier aus Grunden der Anschaulichkeit und Ubersichtlichkeit vernachlassigt, lassen sich aber bei Meschede, D. (2008), S. 91f. oder Pedrotti, F. L. et al. (2005), S. 590 f. nachlesen

[94] teilweise lichtdurchlassig aber nicht transparent, beschreibt die partielle Lichtdurchlassigkeit eines Korpers

Details

Seiten
134
Jahr
2009
ISBN (eBook)
9783640622085
ISBN (Buch)
9783640621965
Dateigröße
6.7 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v150348
Institution / Hochschule
Technische Universität Berlin – Institut für Technologie und Management
Note
1,3
Schlagworte
Logistik Multi-Touch Literaturanalyse Supply Chain Management Logistics Content Analysis

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Titel: Neue Technologien in der Logistik – Identifikation und Analyse potentieller Einsatzfelder der Multi-Touch-Technologie