Adaptation of engineering design methods for multidisciplinary development processes considering heterogeneous teams

Bavendiek, Ann-Kathrin

Due to the increasing globalisation as well as digitalisation of the working environment and the enhanced complexity of today’s products, engineering design teams are no longer working together locally but increasingly across sites, disciplines and country borders. Especially in these circumstances, a systematic approach as well as the use of engineering design methods can support the teams in their collaboration. Current method provision approaches, e.g. method descriptions in a book, typically address local collaborative teams and contain little to no evidence of appropriate team composition or required characteristics of the team (e.g. multidisciplinarity or local distribution of the team) for a successful method application. Therefore, the aim of this thesis is the development of a team-oriented method provision concept, which regards the consideration of method user characteristics in method descriptions and access. For this purpose, existing method provision approaches with regard to describing and accessing attributes are analysed. Particular attention is paid to team- and user-oriented attributes. Enriched with the results of a study in six enterprises regarding their needs, requirements for a team-oriented method provision are derived. In addition, a sensitivity analysis is carried out, which shows the relevance of method user characteristics in relation to the application of selected methods. The results are gathered in an impact model. Together with the requirements on method provision, a concept for team-oriented method provision is developed. It consists of an assessment tool for method user characteristics, a method description model, and a corresponding method access algorithm. Parallel to the provision, existing training concepts for methods in education and practice are examined. Success factors and barriers are deduced from these concepts, subsequently. Based on these, suitable training concepts are designed for the two target groups education and practice. The training concepts include the team-oriented method provision concept in the form of a software demonstrator. These training concepts and the team-oriented method provision tool are tested and evaluated both in education and practice. The results show a positive acceptance of the tool by both students and engineers in practice.

Durch die zunehmende Globalisierung und Digitalisierung der Arbeitswelt sowie einen Anstieg der Produktkomplexität arbeiten Entwicklungsteams nicht länger nur lokal zusammen, sondern vermehrt über Disziplinen, Standorte und Ländergrenzen hinweg. Vor allem unter diesen Bedingungen können das methodische Vorgehen sowie der Einsatz von Produktentwicklungsmethoden die Teams bei ihrer Zusammenarbeit unterstützen. Aktuelle Methodenbereitstellungskonzepte, z. B. innerhalb Methodenbeschreibungen in Büchern, adressieren in der Regel lokal zusammenarbeitende Teams und enthalten keine bis wenige Hinweise auf eine geeignete Teamzusammensetzung oder erforderliche Eigenschaften des Teams (wie die Multidisziplinarität oder örtliche Verteilung des Teams) für eine erfolgreiche Methodenanwendung. Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines teamorientierten Bereitstellungskonzeptes für Methodenbeschreibung und -auswahl unter Berücksichtigung von Teameigenschaften. Hierzu werden bestehende Ansätze hinsichtlich ihrer Beschreibungs- und Zugriffsattribute analysiert. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf Attributen bezüglich des Methodenanwenders und des Teams. Angereichert um Ergebnisse einer Studie in Unternehmen hinsichtlich ihrer Bedarfe werden Anforderungen an eine teamorientierte Methodenbereitstellung abgeleitet. Ergänzend wird eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, die die Relevanz von Teameigenschaften in Bezug auf die Anwendung ausgewählter Methoden aufzeigt. Die Ergebnisse werden in einem Einflussmodell aufbereitet und zusammen mit den Anforderungen an die Methodenbereitstellung genutzt, um ein Konzept für eine teamorientierte Methodenbereitstellung zu entwickeln. Diese besteht aus einem Erfassungstool für Teameigenschaften, einem Methodenbeschreibungsmodell sowie einem Zugriffsalgorithmus. Parallel zur Bereitstellung werden bestehende Schulungsmöglichkeiten für Methoden in Industrie und Lehre untersucht und Erfolgsfaktoren sowie Barrieren abgeleitet. Darauf basierend werden zu den Zielgruppen Industrie und Lehre passende Schulungskonzepte konzipiert, die eine Einbindung der teamorientierten Methodenbereitstellung in Form eines Softwaredemonstrators vorsehen. Diese Schulungskonzepte sowie das teamorientierte Methodenbereitstellungstool werden sowohl in der Lehre als auch in der Industrie getestet und evaluiert. Die Ergebnisse zeigen eine positive Aufnahme des Tools sowohl bei den Studierenden als auch bei Ingenieuren in der Praxis.

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Bavendiek, Ann-Kathrin: Adaptation of engineering design methods for multidisciplinary development processes considering heterogeneous teams. München 2018. Dr. Hut.

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