Die Nutzung von modernen Methoden der Datenanalyse und Datenvernetzung in der Industrie hat in den letzten Jahren stark zugenommen und ermöglicht Unternehmen, durch die effiziente Nutzung von generiertem Wissen, wichtige Wettbewerbsvorteile zu erlangen. Deshalb nehmen die Analyse und Interpretation von Daten sowie die effiziente Nutzung des generierten Wissens einen immer größeren Stellenwert ein. Dem steht jedoch ein Mangel an erforderlichen Kompetenzen und Einführungsstrategien seitens der Mitarbeitenden sowie an strategisch ausgerichteten, praktikablen Dienstleistungs- und Technologieangeboten gegenüber. Gerade für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) ist der Einsatz von industrieller Datenanalyse mit speziellen Herausforderungen verbunden. Dazu wurden zunächst datenwissenschaftliche Kompetenzen definiert und ermittelt. In der Folge konnten ein digitaler Wissensdienst entwickelt, technologiebasierte Lernmodule generiert und verschiedene Kollaborationsmöglichkeiten innerhalb der Plattform integriert werden. Um die Kompetenzentwicklung im Bereich der Industriellen Datenanalyse zu fördern, ist durch die Konzipierung und Entwicklung der Work&Learn-Plattform eine digitale Serviceplattform geschaffen worden, die für die (KMU-) Mitarbeitenden zum Kompetenzaufbau und -sicherung, zur Wissensaneignung und zum Austausch mit Expert:innen und weiteren Themen-Interessierten zur Verfügung steht.
13.1 Motivation
Die Verbreitung moderner Informations- und Kommunikationstechnologien sowie die technologischen Möglichkeiten zur systematischen und umfassenden Erfassung von Daten ermöglichen den Aufbau dynamischer Informationsspeicher bisher unbekannter Größe und Güte (Eickelmann et al., 2015, S. 738 f.). Dies hat zur Folge, dass die Analyse und Interpretation ebendieser Daten sowie die effiziente Nutzung des generierten Wissens zunehmend in den Fokus von Unternehmen rücken (Deuse et al., 2014, S. 373 ff.; West et al., 2022a, S. 3 ff., b, S. 615 f.). Dem steht jedoch ein Mangel an erforderlichen Kompetenzen und Einführungsstrategien sowie an strategisch ausgerichteten, praktikablen Dienstleistungs- und Technologieangebote gegenüber, um die massiven Potenziale moderner Methoden der Datenvernetzung und -analyse nutzen zu können.
Die Schaffung einer vollständigen, vernetzten und integrierten Datenbasis, die Aufbereitung der Daten und die Verknüpfung komplexer Datenstrukturen erfordern darüber hinaus neben einem großen Zeit- und Ressourcenaufwand vor allem auch differenzierte und tiefergreifende Kompetenzen der Mitarbeitenden. Daher ist es von großer Wichtigkeit, Methoden und Plattformen zur effizienten Kompetenzvermittlung von Beginn an mitzugestalten und hier moderne Lösungen anzubieten, einzuführen und nachhaltig zu etablieren.
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Die Konzipierung und Entwicklung eines digitalen Wissensdienstes für den Themenbereich Industrielle Datenanalyse, der jederzeit von Mitarbeitenden in KMU zum Kompetenzaufbau genutzt werden kann, wurde deshalb zu einem wichtigen Ziel im Rahmen des AKKORD-Projekts (siehe Kap. 1 und 2). Während der Leistungsbereich sich primär mit der inhaltlichen und fachlichen Konzeption beschäftigt (siehe Kap. 6), wird in diesem Anwendungsfall der Fokus auf die technische Umsetzung des digitalen Wissensdienstes gelegt. Im Kapitel wird die im Rahmen des Anwendungsfalls entwickelte und umgesetzte Work&Learn-Plattform zur Kompetenzentwicklung und -sicherung genauer dargestellt sowie auf deren Erprobung in der praktischen Anwendung und auf mögliche Transfermaßnahmen eingegangen.
13.2 Umsetzung des Anwendungsfalls mit den entwickelten Ergebnissen
Dass Industrie 4.0 es erfordert, die Kompetenzprofile von Mitarbeitenden auf unterschiedlichen Ebenen weiterzuentwickeln (Spöttl et al., 2016, S. 4 ff.; Arnold et al., 2016, S. 1), ist eine wichtige Erkenntnis, die für die Umsetzung des Anwendungsfalls „KMU-gerechte Kompetenzentwicklung für industrielle Datenanalyse“ relevant ist. Außerdem ist von Relevanz, dass der informelle Wissenserwerb zwischen 70–90 % der Kompetenzentwicklung in der betrieblichen Realität ausmacht (Cerasoli et al., 2018, S. 203 f.), gerade wenn es sich um neue und schnell entwickelnde Themen handelt. Um eine entsprechende digitale Plattform zur Verfügung stellen zu können, wurden zunächst messbare Kompetenzen definiert und Messinstrumente entwickelt. In der Folge konnten im Rahmen des Projekts eine digitale Serviceplattform entwickelt, technologische Lernmodule generiert und verschiedene Kollaborationsmöglichkeiten innerhalb der Plattform integriert werden. Abschließend wurde die Plattform durch Testläufe validiert und optimiert.
13.2.1 Definition und Ermittlung datenwissenschaftlicher Kompetenzen
Der effiziente und effektive Einsatz von Datenanalysetechnologien stellt besondere Anforderungen an die Kompetenzen in datenwissenschaftlichen Rollen. Entsprechend besteht einerseits die Notwendigkeit zur Bereitstellung situierter Lernmodule zur anwendungsbezogenen, individuellen Kompetenzentwicklung. Andererseits ist die Entwicklung von Strukturen und praxisorientierten Handlungsempfehlungen erforderlich, die die Erfassung von Kompetenzen und die anwenderübergreifende Vernetzung ermöglichen. Dabei sind objektive Leistungstests einer generellen Selbsteinschätzung vorzuziehen (Nickolaus et al., 2016, S. 12 f.), weshalb im Rahmen des Projekts die Möglichkeit zur Absolvierung von objektiven Abschlusstests entwickelt und bereitgestellt wurde.
Generell ist davon auszugehen, dass bei weitem nicht alle Nutzer:innen der Plattform einen IT-Hintergrund haben werden und dass sich der Großteil der potenziellen zukünftigen Nutzer:innen bisher noch nicht ausführlich mit dem Themenbereich der Industriellen Datenanalyse beschäftigt haben. Deshalb besteht die Notwendigkeit, dass sowohl grundlegende Kurse für Anfänger:innen als auch für Fortgeschrittene auf der Plattform angeboten, eine übersichtliche Darstellung gewährleistet und eine Suchfunktion zur Unterstützung bereitgestellt werden sollten. Außerdem sind schnelle und einfache Kommunikationswege von Bedeutung: Fragen sollten direkt in der Plattform und im entsprechenden Inhalt gestellt werden können. Zudem wird ein Bedarf an Kontaktmöglichkeiten zu Expert:innen erforderlich sein, die im Betrieb des jeweiligen Nutzenden unter Umständen nicht oder nur marginal gegeben sind.
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Auf Literaturbasis konnten Kompetenzanforderungen ermittelt und zentrale Kompetenzrollen in Form von sogenannten Personas (Data Engineer, Data Scientist, Domänenexpert:in, Projektmanager:in, Geschäftsführer:in) definiert werden, worauf in Kap. 7 genauer eingegangen wird. Neben dem Anfänger- (Basic-) und dem Fortgeschrittenen- (Advanced-)Kurs sowie Zusatzlektionen und Best-Practice-Trainings wurden entsprechend Kompetenzrollenbezogene Kurspfade zusammengestellt, die von Nutzer:innen der Plattform absolviert und mit einem Abschlusstest abgeschlossen werden können. Das Gesamtergebnis der einzelnen Nutzer:innen für einen solchen rollenbezogenen Abschlusstest kann von entsprechend berechtigten Administrator:innen im Backend eingesehen werden. Basierend auf dem Ergebnis wird den Absolvent:innen ein Zertifikat für die erfolgreiche Beendigung eines Kompetenzrollenbezogenen Kurses ausgestellt.
13.2.2 Entwicklung eines digitalen Wissensdienstes
Um Wissen, Kollaboration und Kompetenzentwicklung im Themenbereich Industrielle Datenanalyse für möglichst viele Nutzer:innen in Unternehmen einfach zugänglich zu machen, bietet sich die Entwicklung eines digitalen, plattformbasierten Ansatzes an. Durch die Entwicklung einer digitalen Plattform wird zudem der verstärkten Nachfrage nach Lösungen nachgegangen, die einen zeit- und ortsunabhängigen Kompetenzaufbau gestatten (Syberg et al., 2023, S. 64 ff.).
Der im Rahmen des Projekts konzipierte und entwickelte Wissensdienst für den Themenbereich Industrielle Datenanalyse hat sich im Projektverlauf durch die Integration verschiedener Funktionen und durch die Verlinkung der einzelnen Teillösungen zu einer Serviceplattform entwickelt, für die sich die Bezeichnung Work&Learn-Plattform etabliert hat. Diese beinhaltet einen Lern-, einen Community-, einen Service-, einen Magazin-, einen Wiki- und einen News-bzw. Channelbereich. Die Registrierung auf der Plattform wird durch die Möglichkeit zur Selbstregistrierung oder per Azure Login gegeben (Abb. 13.1).
Abb. 13.1
Einblick in den Lern-, den Magazin- und den Communitybereich der Work&Learn-Plattform
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Nach dem Login gelangen Nutzer:innen auf die Startseite, von welcher aus sie in alle Bereiche der Work&Learn-Plattform gelangen können. Es gibt verschiedene Bereiche, die Inhalte thematisch verorten und nachfolgend beschrieben werden.
Neuigkeiten: Der Einstieg in den Neuigkeitenbereich ist am Ende der Startseite verortet, wo News zu verschiedene Themenkanälen angezeigt werden. Diese Themenkanäle können vom Nutzer:innen abonniert werden.
Kursübersicht: In der Rubrik „Kurse“, die den zentralen Kern des Lernbereiches darstellt, kann auf die in der Plattform erfassten Kurse (Inhalte des Basic-Kurs, Advanced-Kurs, Kompetenzrollenbezogene Kurse) zugegriffen werden. AKKORD-Kurse wurden in Zusammenarbeit mit den Partnern des Konsortiums konzipiert und eingestellt, externe Kurse verweisen auf Weiterbildungsmöglichkeiten auf anderen Plattformen. Genauere Informationen zu den entwickelten Lernmodulen sind im Abschn. 13.2.3 zu finden. Auf die im Rahmen des AKKORD-Projekts entwickelten sowie erfassten AKKORD-Kurse wird im Kap. 7 detaillierter eingegangen.
Magazin: Die Rubrik „Magazin“ bietet die Möglichkeit, den Nutzer:innen relevante und aktuelle Artikel rund um das Thema Industrielle Datenanalyse zur Verfügung zu stellen. Neben der Artikelübersicht in Kachelform werden eine Auflistung der meistgelesenen Magazinartikel sowie der verfügbaren Themen in Form von Tags angezeigt. Über die Tags können sich Nutzer:innen die zu einem Data Science-Schlagwort im System erfassten Artikel anzeigen lassen.
Wissensdatenbank: Die Wiki-Wissensdatenbank (kurz: Wiki) stellt eine weitere Rubrik in der Work&Learn-Plattform dar, die Nutzer:innen die Möglichkeit bieten, aktiv, inhaltlich mitzuwirken und fachlichen Input zu bestimmten Themen einzubringen. So können Nutzer:innen Wiki-Einträge zu zentralen Data Science-Schlagworten erweitern, sodass sich innerhalb Plattform das Netzwerk an Inhalten als Nachschlagewerk für Definitionen oder für Erklärungen zu den einzelnen Themen eignet. Insgesamt fördert das Wiki ein kollaboratives Arbeiten und passt sich durch die offene Administration an die Bedürfnisse der Nutzer:innen an.
Community: Der „Community-Bereich“ erlaubt den Nutzer:innen einen Gruppen- bzw. Rollenbezogenen Austausch durch die Möglichkeit zum Verfassen von Beiträgen, die anschließend für alle Gruppenmitglieder einsehbar sind. Auf diese Art und Weise können themenspezifische Fragen in entsprechenden Gruppen diskutiert und beantwortet werden. Genauere Informationen zu dem Community-Bereich sind im Abschn. 13.2.4 und im Kap. 8 zu finden.
Darüber hinaus wurden verschiedene Personalisierungsoptionen fachlich konzipiert und entwickelt. Innerhalb der Einstellungen bietet sich dem Nutzenden die Möglichkeit, bestimmte Themen-Kanäle zu abonnieren, deren Inhalte entsprechend auf der Startseite angezeigt werden. Außerdem kann konfiguriert werden, über welche Aktionen im System (z. B. ein neuer Kommentar im abonnierten Inhalt) der Nutzende benachrichtigt werden möchte. In der Toolbar sind die von den Partnern entwickelten Services und Bausteine verlinkt, sodass sie als Absprungbrett für weitere AKKORD-Tools dient. Auch hierfür findet der Nutzende Konfigurationsoptionen in den Einstellungen, um die Toolbar personalisieren zu können. Im Profil lassen sich neben dem Hochladen eines Profilbildes auch Angaben zum Nutzenden machen wie beispielsweise über die Organisation/das Unternehmen, die eigene Position und Expertise sowie über Kontaktinformationen, um passende Ansprechpersonen auf der Plattform finden zu können. In der Rubrik „Meine Seite“ wird jedem Nutzenden die Möglichkeit gegeben, sich eine persönliche Übersicht der wichtigsten Inhalte aus dem Service-Bereich zu erstellen. Hier können also Best-Practice-Beschreibungen, Projektpartnerinformationen, AKKORD Baustein-Inhalte und Success Story-Seiten der einzelnen Projektpartner ausgewählt werden.
Um Nutzer:innen die Möglichkeit zu geben, ihre Kenntnisse in einzelnen Themenbereichen wie beispielsweise „Big Data“ oder „Data Mining“ zu vertiefen, aber auch um einen auf ihre Rolle im Unternehmen bezogenen AKKORD-Kurs vorgeschlagen zu bekommen, wurde eine Empfehlungsfunktion in die Work&Learn-Plattform integriert. Nach dem Abspeichern der individuellen Angaben im Nutzerprofil (Kompetenzrolle, Themengebiete) werden passende Content-Empfehlungen für den jeweiligen Nutzenden gemacht, welche unter der Rubrik „Empfehlungen“ in der Hauptnavigation eingesehen werden können. Durch diese Empfehlungsfunktion wird eine auf den Nutzenden und damit seine/ihre Interessen und Position im Unternehmen zugeschnittene Empfehlung der auf der Plattform zur Verfügung stehenden Lerninhalte und -materialien ermöglicht. Die Anpassung auf die individuellen Bedürfnisse der Nutzer:innen wird damit gewährleistet. Der Nutzende hat jederzeit die Möglichkeit, seine Angaben anzupassen oder auch ohne die Verwendung der Empfehlungsfunktion die Work&Learn-Plattform zu nutzen.
Es wurden zahlreiche Lektionen zum Themenbereich der Industriellen Datenanalysen in die Kollaborationsplattform integriert, die sich dem Basic-Kurs, dem Advanced-Kurs bzw. den Kompetenzrollenbezogenen Kursen zuordnen lassen. Durch diese Einteilung wird Einsteiger:innen sowie Nutzer:innen mit ersten Kenntnissen in diesem Themenbereich die Möglichkeit gegeben, sich basierend auf dem eigenen Kenntnisstand weiterzubilden.
Die Kurs-Übersichtsseite der AKKORD Work&Learn-Plattform ist so strukturiert, dass ein bestmöglicher Überblick über das Kursangebot gewährt wird. Zunächst werden die dem Basic-Kurs zugeordneten AKKORD-Kurse unter einem entsprechenden Reiter angezeigt, darunter die dem Advanced-Kurs zugeordneten AKKORD-Kurse. Außerdem werden die Kompetenzrollenbezogenen AKKORD-Kurse gebündelt dargestellt sowie abschließend die externen Kurse, die auf Weiterbildungsmöglichkeiten auf anderen Plattformen verweisen.
Um den Nutzer:innen einen kurzen Einblick in die AKKORD-Kurse von der Kursübersichtsseite zu geben, wird in den Kurskacheln neben einem Vorschaubild, der Überschrift und einer kurzen Zusammenfassung die Bewertung des Kurses durch weitere Nutzer:innen (Sterneranking) ersichtlich. Den Nutzer:innen bietet sich außerdem die Möglichkeit einen AKKORD-Kurs zu favorisieren, sodass dieser für ihn oder sie zu Beginn der Übersicht angezeigt wird. Sollte der Nutzer bereits einen Kurs begonnen haben, wird ein Fortschrittsbalken sichtbar, sodass der Bearbeitungsstand immerwährend ersichtlich ist.
Wählt ein Nutzender einen der Kurse aus, so gelangt er oder sie auf die Kursseite, die immer einem ähnlichen Aufbau folgen, um den Nutzer:innen die bestmögliche Orientierung zu ermöglichen. Nach einer Einführung in den Kurs wird ein Überblick über die zugehörigen Sublektionen, den zeitlichen Umfang und die Lernziele gegeben. Darunter kann über die Kacheln auf die einzelnen Sublektionen zugegriffen werden. Die Kurse und Sublektionen bestehen aus einem Haupttext, welcher mit verschiedenen Edelsteinen („Gemstones“) und interaktiven Elementen ausgebaut ist. Zu diesen zählen u. a. Bilder, Youtube-Videos, Slide-Shows, Quizzes, Zitate, weiterführende Links und viele weitere. Nutzeraktivierende und interaktive Elemente sind ein wesentlicher Bestandteil, welche die Motivation der Nutzer:innen steigern und einen positiven Einfluss auf den Lernprozess haben (Hamari & Koivisto, 2015, S. 422).
13.2.4 Integration von Kollaborationsmöglichkeiten
Neben kreativen Lehr- und Lernmethoden werden Lernerlebnisse insbesondere durch Interaktion, beispielsweise mit weiteren Nutzer:innen und Themeninteressierten, erzeugt (Geschwill et al., 2019, S. 38). Um entsprechend schnelle und einfache Kommunikationswege sowie Kontaktmöglichkeiten zu Nutzer:innen und Fachexpert:innen zu ermöglichen, wurden verschiedene Kollaborationsfeatures in die Work&Learn-Plattform integriert, die im Folgenden aufgelistet und in Kap. 8 genauer dargestellt werden.
Die Kommentarfunktion ermöglicht den Nutzenden, sich zu Beiträgen zu äußern und Fragen direkt auf den Beitragsseiten zu stellen. Das Benutzerverzeichnis bietet darüber hinaus die Möglichkeit, Kontaktinformationen aus den Nutzerprofilen zu entnehmen und mit Expert:innen und weiteren Themeninteressierten in Kontakt zu treten. Über die Möglichkeit, Beiträge in den Community-Gruppen zu verfassen, können generelle und themenspezifische Fragen schnell und unkompliziert beantwortet und ein Themen-bezogener Austausch ermöglicht werden.
13.2.5 Erprobung in der praktischen Anwendung
Die einzelnen Bereiche der Work&Learn-Plattform wurden im Rahmen des Projekts durch verschiedene Testphasen seitens der Projektpartner und einzelner externer Partner (beispielsweise von Messebesucher:innen verschiedener Fachmessen und Tagungen) getestet und validiert. Außerdem wurden im Rahmen einzelner Konsortialtreffen gemeinsame Testszenarien durchgespielt und evaluiert.
Im Projektverlauf wurde deutlich, dass die entwickelte Kollaborationsplattform weitere Möglichkeiten im Hinblick auf die inhaltliche Erweiterung bietet, was bereits im Rahmen des Projekts getestet wurde, jedoch insbesondere auch zukunftsperspektivische Potenziale aufzeigt. Beispielsweise wurde die Work&Learn-Plattform um relevante Inhalte für die Zielgruppe „Berufsschule“ erweitert, eine entsprechende Rolle im Nutzerprofil hinzugefügt und ein zugehöriger AKKORD-Kurs speziell hierfür eingepflegt. Abschließend erfolgte die praktische Anwendung und Validierung im Rahmen eines Berufsschulprojekttages.
13.3 Transfermaßnahmen und Umsetzung im Referenzbaukasten
Die Work&Learn-Plattform dient als Bündelungsplattform für die einzelnen AKKORD-Services. Auf ihr sind die entwickelten Lernmodule sowie verschiedene Möglichkeiten zur Kollaboration der Nutzenden integriert. Zu den seitens der Projektpartner entwickelten Lösungsansätze wurden Informationen im Servicebereich zur Verfügung gestellt und entsprechende Verlinkungen zu diesen in die Toolbar sowie in der Rubrik „Services“ aufgenommen. Über diese Verlinkungen können die Nutzer:innen zu den jeweiligen Lösungsansätzen (Datenbackend-Systeme, Analysebaustein) aus den einzelnen Leistungsbereichen gelangen.
Während die Testphasen im Rahmen der Projektlaufzeit überwiegend von Projektpartnern absolviert wurden, wäre das Ausrollen für externe Unternehmen zu Optimierungs- und Validierungszwecken eine mögliche Transfermaßnahme.
13.4 Fazit
Im Rahmen des Anwendungsfalls konnte die Konzipierung und Entwicklung eines digitalen Wissensdienstes für den Themenbereich Industrielle Datenanalyse erfolgen, der jederzeit und kostenlos von Mitarbeitenden in KMU zum Kompetenzaufbau genutzt werden kann – sowohl um formell Kompetenzen aufzubauen als auch um informell Wissen abzurufen. Nach der Definition und Ermittlung datenwissenschaftlicher Kompetenzen wurde im Rahmen des Projekts der digitale Wissensdienst entwickelt, technologiebasierte Lernmodule generiert und Kollaborationsmöglichkeiten sowie ein Servicebereich integriert. Durch Testläufe wurde die Plattform abschließend validiert und optimiert.
Mit der Work&Learn-Plattform konnte eine moderne Lösung zum Kompetenzaufbau und -sicherung geschaffen werden, auf der Lerninhalte für Einsteiger:innen und Fortgeschrittene bereitgestellt werden und die durch die Umsetzung als Online-Plattform mit der Möglichkeit zur Selbstregistrierung für Interessierte jederzeit zur Verfügung steht. Durch die Bündelung von Lern-, Community-, Service-, Magazin-, Wiki- und Neuigkeiten-Bereich in einer Online-Plattform wird den Nutzer:innen über Kompetenzaufbau und -sicherung hinaus die Aneignung von Wissen zum Themenbereich ermöglicht und die Chance zum Austausch und zur Vernetzung mit weiteren Themeninteressierten und Fachexpert:innen über die integrierten Kollaborationsfunktionen gegeben.
Wie bereits in Abschn. 13.2.5 hervorgehoben wurde, bietet die Work&Learn-Plattform Erweiterungs- und Ausbaupotenzial in verschiedener Hinsicht. Einerseits ist die Möglichkeit zum Ausbau und der Aktualisierung des bestehenden Lernangebots gegeben und andererseits können weitere Zielgruppen adressiert und Inhalte zu weiteren Themengebieten hinzugefügt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, externe Kursangebote zu präsentieren und bereitzustellen, um das AKKORD-Kursangebot bestmöglich zu erweitern. Kap. 20 stellt einen abschließenden Ausblick auf die derzeit stattfindende Transformation Industrieller Datenanalysen im Einklang mit Mensch, Technik und Organisation vor.
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