Fachhochschule Technikum Wien
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Industrial Informatics in a Digital Economy

Ziele/Motive/Ausgangslage/Problemstellung

Wenige Begriffe prägen die 2020er Jahre ähnlich intensiv wie der Begriff „Digitalisierung“. Obwohl der organisationale Einsatz digitaler Technologien seit Mitte der 1940er Jahren vorangetrieben wird, lässt sich die Bedeutung offensichtlich nicht als konstante, lineare Funktion beschreiben. Für die aktuell hohe Bedeutung der Digitalisierung sind drei Gründe bzw. Phänomene maßgeblich:

  1. die Verfügbarkeit digitaler Technologien auf hohem Reifegrad (vgl. Legner et al., 2017),
  2. das steigende Verständnis um deren Potenziale (vgl. Bharadwaj et al., 2013; Matt et al., 2015) und
  3. entstandene Notwendigkeiten durch die COVID-19-Pandemie (vgl. Parker, 2020).

Sowohl Industrie als auch Handel und Dienstleistung setzen vermehrt auf den Einsatz digitaler Technologien zum Zweck der Digitalisierung von Prozessen und Strukturen und benötigen dazu qualifizierte Mitarbeiter*innen (vgl. Blanka et al., 2022; Brunner & Ehlers, 2022; Ehlers, 2021). Dazu bilden hochschulische Einrichtungen Menschen aus, in Informatik oder Mechatronik, aber auch in Disziplinen, die stärker an Querschnittsmaterien orientiert sind, wie die Wirtschaftsinformatik oder das Wirtschaftsingenieurwesen. Dabei wird ersteren, verkürzt dargestellt, stärker die Entwicklung, Evaluierung und Weiterentwicklung digitaler Technologien zugesprochen, zweiteren die (strategische) Auswahl, Einführung und der Betrieb eben dieser Technologien.

Betrachtet man einen konsequenten Einsatz digitalen Technologien in der Organisation über einen längeren Zeitraum hinweg, so lässt sich ein Phänomen beobachten: die digitale Transformation. Die digitale Transformation bezeichnet und beschreibt die nachhaltige Veränderung der Organisation durch den Einsatz digitaler Technologien, also durch die Digitalisierung selbst (vgl. Verhoef et al., 2021; Vial, 2019). Obwohl die Auseinandersetzung mit der digitalen Transformation in Wissenschaft und Praxis intensiv vorangetrieben wird, bleibt das Bild der digital Transformierten Organisation vage (vgl. Gong & Ribiere, 2021). Aus diesem „Gap“ leitet sich das Ziel der hier beschriebenen Lehrveranstaltung ab: Ziel ist es, Studierenden einerseits etablierte, generische und anwendbare Erklärungsmodelle zur digitalen Transformation anzubieten und andererseits durch die Studierenden selbst kreative, eigenständige und klare Bilder und Vorstellungen der digital transformierten Organisation zu generieren. Damit soll ein wesentlicher Mehrwert erzielt werden, nämlich (zukünftige oder gegenwärtige) Mitarbeiter*, welche die beschriebene digitale Transformation nicht nur als beobachtbares Phänomen begreifen, sondern als aktiv zu steuerndes, strategisches, ganzheitliches Bündel an Aktivitäten und gemäß dieser Erkenntnis die Transformation ermöglichen, unterstützen und vorantreiben. Dabei wird die digitale Transformation der Organisation nicht isoliert betrachtet, sondern dient in unterschiedlichem Ausmaß den jeweiligen Ebenen der digitalen Resilienz. *Literaturverzeichnis gerne auf Nachfrage

Kurzzusammenfassung des Projekts

Die Lehrveranstaltung soll Studierenden die „digitale Transformation“ als kreative und gestalterische organisationale Aufgabe begreiflich zu machen. Zu diesem Zweck transformieren die Studierenden, einem etablierten Modell zur digitalen Transformation folgend, einen individuellen Industriebetrieb Schritt für Schritt. Diese Transformation wird in Gruppen durchgeführt und mittels Modellierungsmethoden und -werkzeugen dokumentiert, präsentiert und in ihrer Individualität diskutiert. Die Studierenden lernen sowohl durch die eigene Anwendung des Modells den Transformationsprozess kennen als auch durch die Lösungen anderer Gruppen und die Transformation anderer Unternehmen die Besonderheiten und Individualität von Organisationen. Sie begreifen das Konzept der digitalen organisationalen Resilienz als Ziel des Transformationsprozesses und die Rolle und Bedeutung der individuellen Kompetenzen der Mitarbeiter*innen. Resultierend ist die digitale Transformation eine strategische Aufgabe, die gleichermaßen technische und organisationale, wie Mensch- und Kompetenzorientierte Elemente aufweist.

Kurzzusammenfassung des Projekts in englischer Sprache

The course aims to make students understand "digital transformation" as a creative and formative organisational task. For this purpose, the students transform an individual industrial company step by step, following an established model for digital transformation. This transformation is carried out in groups and documented, presented, and discussed in its individuality by means of modelling methods and tools. The students learn about the transformation process through their own application of the model as well as about the special features and individuality of organisations through the solutions of other groups and the transformation of other companies. They understand the concept of digital organisational resilience as a goal of the transformation process and the role and importance of the individual competences of the employees. As a result, digital transformation is a strategic task that has technical and organisational elements as well as human and competence-oriented elements.

Nähere Beschreibung des Projekts

Die Lehrveranstaltung (im Folgenden: LV) „Industrial Informatics in a Digital Economy“, welche im dritten Semester des Bachelorstudiums „Internationales Wirtschaftsingenieurwesen“ verankert ist, folgt dem didaktischen Rahmenwerk der Fachhochschule Technikum Wien für Lehrveranstaltungen in Bachelorprogrammen (Krizek et al., 2020). Dieses Rahmenwerk ist geprägt durch Konstruktivismus ("Constructivism"; vgl. Remmel, 2008; VanTassel-Baska, 1997) und stark an etablierten Blended-Learning- und Flipped-Classroom-Konzepten orientiert.

Die LV umfasst 5 ECTS und findet zweiwöchentlich an sieben Terminen statt. Die ersten sechs Termine umfassen jeweils vier Lehreinheiten in Präsenz, der letzte Termin umfasst sechs Lehreinheiten. Gesteuert mittels Lernmanagementsystem (im Folgenden: LMS) ist jedem Präsenztermin eine Vorbereitungsphase vorgelagert, welche im Wesentlichen durch das strukturierte und angeleitete Lesen von Readern oder wissenschaftlichen Publikationen besteht. Diese Readings werden beim jeweils vorgelagerten Präsenztermin moderiert und vorgestellt und deren Verständnis beim nachgelagerten Präsenztermin im Sinne einer angewandten Wissensüberprüfung (schriftlich oder mündlich) überprüft. Nachgelagert ist jeder Präsenz die Bearbeitung einer Aufgabe als Gruppenarbeit („Peer-Group“). Während der Präsenztermine wird exemplarisch eine (oder zwei) der Gruppenarbeiten präsentiert und diskutiert, danach die relevantesten Inhalte für die neu bevorstehende Bearbeitung erklärt, diskutiert und gegebenenfalls exemplarisch angewendet. So entsteht ein zyklisches, iteratives Vorgehen, welches deutlich agilen Charakter hat. Nach der nun folgenden Beschreibung der inhaltlichen Schwerpunktsetzung folgt - zum besseren Verständnis - eine detaillierte Darstellung des gesamten Ablaufs, aus dem das iterative Vorgehen ersichtlich wird.

Im Mittelpunkt der inhaltlichen Betrachtung steht der digitale Transformationsprozess einer Organisation, hier eines (produzieren) Industriebetriebs. Unabhängig von aktuellen Betrachtungen zur digitalen Transformation (Gong & Ribiere, 2021; Verhoef et al., 2021; Vial, 2019) ist das sehr frühe Modell von Venkatraman (1994) trotz des Alters aufgrund seiner Ganzheitlichkeit und Generizität bis zuletzt maßgeblich für die Beschreibung der organisationalen Transformation durch digitale Technologien (im Original: Informationstechnologien). So dient es einerseits Publikationen im breiteren Kontext der digitalen Transformation als Basis und Erklärungsmodell, wie beispielsweise in der Identifikation von Fähigkeiten der Mitarbeiter*innen, die für die digitale Transformation förderlich sind (Blanka et al., 2022). Andererseits findet es sich (in deutlich vereinfachter Form) in Standardwerken und Lehrbüchern als Erklärungs- und Beschreibungsmodell für die digitale Transformation wieder (Mertens et al., 2017). Das Modell beschreibt den digitalen Transformationsprozess bildhaft in fünf überlappenden Prozessphasen. Den Grund bildet ein Koordinatensystem, auf dessen Y-Achse der Grad der Transformation aufsteigend aufgebracht ist und dessen X-Achse den daraus resultierenden Nutzen zeigt (ebenfalls aufsteigend). Die Prozessphasen spiegeln Aufgabenbündel wider. Die Prozessphasen sind aufbauend, sie bedingen sich und deshalb grafisch dergleichen aufbereitet, dass das Modell einer Treppe ähnelt. Bildlich gesprochen braucht es die Stufe („Level“) n in einem bestimmten Ausmaß erfüllt bzw. fertiggestellt, damit die darüberliegende Stufe n+1 in Angriff genommen werden kann. Je weiter man sich (die Organisation) von „Links unten“ nach „rechts oben“ bewegt, umso näher kommt man dem Ziel: der durch Digitalisierung bzw. digitaler Transformation gesteigerten digitalen Resilienz der Organisation (vgl. Riolli & Savicki, 2003; Xie et al., 2022).

Im Folgenden sind die fünf Phasen des Modells beschrieben:

  • (Level 1) Localized Exploitation

Beschreibt die Aufgabe, für alle Teilbereiche der Organisation die (jeweils) perfekten digitalen Technologien zu identifizieren und einzuführen.

  • (Level 2) Internal Integration

Beschreibt die Aufgabe, die zuvor identifizierten und eingeführten digitalen Technologien zu kombinieren und in eine durchgängige Informationsinfrastruktur zu integrieren. Ziel ist, System- und Technologiegrenzen verschwinden zu lassen. Beispielsweise sollte es für die Mitarbeiter*innen – idealtypisch – nicht mehr ersichtlich sein, mit welcher konkreten Technologie bzw. mit welchem Produkt sie arbeiten, sondern ausschließlich die Aufgabenerfüllung im Mittelpunkt stehen.

Level (1) und Level (2) sind die „evolutionary levels”.

  • (Level 3) Business Process Redesign

Beschreibt die Aufgabe, auf Basis der höchst integrativen Informationsinfrastruktur „neue“, digitale Prozesse zu denken. Es bestimmt also nicht mehr System- oder Technologiegrenze den Prozess, sondern der Prozess kann durchgängig digital gedacht und gestaltet werden.

  • (Level 4) Business Network Redesign

Beschreibt die Aufgabe, auf Basis oder mittels digitaler Prozesse das Business Network neu zu denken und zu gestalten. Beispielsweise können digitale Prozesse über Unternehmensgrenzen hinaus gedacht und gestaltet werden – beispielsweise durchgängig zur zuliefernden Organisation oder zur Kundin und zum Kunden.

  • (Level 5) Business Scope Redefinition

Beschreibt die Aufgabe, auf Basis der durch Level 1 bis Level 5 erlangten Flexibilität, Elastizität, Agilität den Business Scope (bis hin zum Geschäftsmodell) dynamisch(er) zu gestalten.

Als Folge des durchlaufenen Transformationsprozesses entsteht einerseits Potenzial zur Identifikation von Möglichkeiten zur Veränderung des Marktes (bis hin zu disruptiven Phänomenen) und andererseits Resilienz beim Auftreten bzw. gegen Veränderungen am Markt.

Die Studierenden gestalten die digitale Transformation eines Beispielunternehmens anhand dieses Modells Schritt für Schritt. Das Beispielunternehmen wird nicht vorgegeben, sondern von der Studierenden ausgewählt oder erdacht und zum Zweck der Bearbeitung beschrieben und modelliert. Dies erfolgt über die sieben Termine hinweg:

  • (Termin 0) Den Studierenden wird, entweder mittels Videobotschaft oder in einer kurzen Online-Session, das erste Reading vorgestellt und moderiert bzw. der Kurs im LMS (hier: Moodle) präsentiert.
  • (Termin 1) Nach dem Kennenlernen und der Bekanntgabe bzw. Erklärung von Didaktik (z.B. zyklisches Modell), Spielregeln (z.B. Anwesenheit, Leistungsnachweis), Umgangsformen (z.B. Pflege des „du“, Feedbackkultur) und der Rollen lernen die Studierenden die Begriffswelt differenziert zu betrachten. Danach erfolgt die Darstellung der Bedeutung der digitalen Transformation, auch und vor allem vor dem Hintergrund des Bachelorstudiums, detailliert, um die Studierenden entsprechend zu sensibilisieren und zu begeistern. Nach einer Gruppenbildung erfolgt der Übergang zur ersten Gruppenarbeit, die inhaltlich von den Vortragenden moderiert bzw. im Verständnis gecoacht wird. Ziel bis zum zweiten Termin ist die modellhafte Darstellung der Organisation zum Zweck der Bearbeitung als Fallbeispiel (z.B. Organigramm, Prozesslandkarte, …) sowie die neuerliche Vorbereitung mittels Readings, welche zum Abschluss kurz vorgestellt werden.
  • (Termin 2 bis Termin 6) Zum Beginn der Lehrveranstaltung werden ein bis zwei Ausarbeitungen (mittels Zufallsgenerator) ausgewählt und von den Studierenden kompakt präsentiert. Der Fokus der Präsentation liegt nebst Darstellung der individuellen Lösung auf den „Lessons Learned“, also auf den subjektiv wahrgenommenen Herausforderungen und deren individuellen Lösungen. Auf diese Präsentation(en) folgt eine bewusste Reflexionsphase, in denen die übrigen Gruppen die Lessons Learned auf ihre eigene Lösung (bzw. identifizierten Herausforderungen) spiegeln können. Erfahrungen dürfen an dieser Stelle wieder geteilt werden. Damit sind die Inhalte von Termin „n-1“ abgeschlossen. Entsprechend wird danach die Kenntnis um das Verständnis der für den aktuellen Termin notwendigen Inhalte überprüft. Dies kann, je nach Gruppe, qualitativ in einer Diskussion erfolgen, oder mittels Quiz im LMS, wobei darauf geachtet ist, dass nicht die Wissens-, sondern die Verständnisüberprüfung im Mittelpunkt steht. Auf Basis der Readings werden durch die Vortragenden einzelne Elemente ausgewählt, die beübt oder beispielhaft angewendet werden (müssen). Beispielsweise ist für die Auswahl der passenden digitalen Technologien eine Methodik (Denner et al., 2018) notwendig, die vertieft diskutiert und beispielhaft angewendet wird. Am Ende jedes Präsenztermins „n“ erfolgt – wie beschrieben – die Moderation der Readings für den Präsenztermin „n+1“.

Am Ende von Termin 6 hat also jede Gruppe ihr eigenen, individuellen Industriebetrieb transformiert, ein sehr konkretes Bild von einer transformierten und damit resilienten Organisation und von der Transformation der anderen Gruppen in hohem Maße profitiert. Unterschiede zwischen den Fallunternehmen, auch starke Spreizungen zwischen einem Konzern und einem mittelständischen Unternehmen, werden damit transparent und begreifbar. Das Ergebnis ist freilich offen, entsprechend folgt die Didaktik einem eher experimentellen Design (vgl. A. Kolb & Kolb, 2022; D. Kolb, 1984) bzw. einer Art agiler Didaktik, die sehr offen auf individuelle Ergebnisse reagiert bzw. reagieren muss. Die Betrachtung der Korrektheit einer Abgabe erfolgt entsprechend auf Basis der korrekten Anwendung der jeweils notwendigen Methodik und nicht auf Basis des Resultats.

Zum Abschluss der LV - bei Termin 7 - findet eine Case Challenge statt. Als Vorbereitung für diesen Termin ist ein Reading notwendig, welches sich mit den Kompetenzen von Mitarbeiter*innen beschäftigt, welche sich positiv auf die Transformation auswirken (Blanka et al., 2022). Die Studierenden treten im Rahmen dieser Präsenz in ihren Teams kompetitiv gegeneinander an. Sie müssen ein – nunmehr vorgegebenes Unternehmen – innerhalb von sechs Lehreinheiten schrittweise transformieren und die Transformation dokumentieren. Im Zentrum der Betrachtung liegt aber nicht, wie bei der Bearbeitung ihres „eigenen“ Unternehmens die Methoden zur schrittweisen Transformation, sondern die Möglichkeiten zur Entwicklung der Kompetenzen der Mitarbeiter*innen zur personalbezogenen Unterstützung der Transformation. Damit erschließen sich für die Studierenden drei Ergebnisebenen:

  1. Digitale Transformation erfolgt auf Basis von Digitalisierungsvorhaben, also durch den Einsatz von digitalen Technologien; entsprechend braucht es technische Fähigkeiten und Kenntnisse.
  2. Die maßgeblichen Veränderungen erfolgen und die daraus resultierenden Potenziale entstehen aber in der Organisation; entsprechend organisationale Kenntnisse notwendig.
  3. Die Organisation formiert sich durch ihre Mitarbeiter*innen. Je intensiver diese Kompetenzen aufweisen bzw. ausbauen, die für die Transformation förderlich sind, desto erfolgreicher ist die Organisation.

Diese Case Challenge kann mittels digitaler Modellierungstechniken (z.B. Modellierungssoftware, Präsentationssoftware), mittels analoger Modellierungstechniken (z.B. Bildkartenmethode, Flipchart) oder durch den Einsatz spielerischer Ansätze zur Modellierung wie beispielsweise LEGO Serious Play in Verbindung mit Videoaufzeichnung realisiert werden. Für das Team der Gewinner*innen gibt es einen Sachpreis.

Literaturverzeichnis gerne auf Nachfrage.

Nutzen und Mehrwert

Der Mehrwert ist nicht qualitativ messbar. Er liegt seitens der Studierenden im Erleben neuer, vielleicht ungewohnter Didaktik und im modellhaften, bildhaften Verständnis eines komplexen Phänomens in Wissenschaft und Praxis. Der Mehrwert seitens der Hochschule liegt im Kennenlernen alternativer Lehrformen, vor allem hinsichtlich Aufgabenstellungen mit offenen, dynamischen Ergebnissen (und deren Bewertung).

Nachhaltigkeit

Als Vorprojekt mag ein Schulungskonzept gesehen werden, das 2021 entwickelt worden ist und im Kern derselben Idee, wenn auch mit veränderter Didaktik, folgt. Das nun entstandene Konzept bleibt jedenfalls erhalten, wird jährlich unterrichtet und weiterentwickelt (in einem KVP). Zudem folgt die Übertragung auf andere Studien- und Lehrgänge (siehe Dissemination).

Dissemination/Transfer

Der LV ging ein Schulungskonzept voraus, das auf Entscheider*innen im Kontext der Digitalisierung ausgerichtet war. Hier fand zur Modellierung anhand des Modells von Venkatraman (1994) LEGO Serious Play Verwendung. Die Schulung war sehr erfolgreich und findet (zumeist) quartalsweise statt.

Entsprechen habe ich das Konzept abhängig von …

  • ECTS / Stundenausmaß
  • Bachelor, Masterstudiengang, Masterlehrgang oder Schulungssetting
  • Fachliches / berufliches Vorwissen
  • Rahmen

… versucht zu „dynamisieren“ bzw. zu flexibilisieren.

Es kann also, bei gleichbleibender Idee bzw. Umsetzung der Didaktik, in den folgenden Bereichen variieren:

  • Ausmaß und Art der Vorbereitung
  • Tiefe der Bearbeitung
  • Art der Präsentation, Diskussion und Reflexion
  • Challenge ja/nein
  • Durchführung der Modellierung (digital, analog, LEGO Serious Play)
  • Variation meiner Rolle (z.B. Coach, Berater, Vorgesetzter in Rollenspiel)

Im aktuellen Sommersemester 2023 findet es in einer LV „Digitale Transformation“ in einem Masterlehrgang der FH Technikum Academy Anwendung; ab Wintersemester 2023 wird das Konzept auf eine LV im Masterstudiengang Wirtschaftsinformatik übertragen.

Institutionelle Unterstützung

Das Projekt wird seitens Hochschule mit Zeitbudgets zur Erstellung, Durchführung, Evaluierung und Überarbeitung unterstützt. Zudem stellt die FH Technikum Academy "Goody Bags" für die Gewinner*innen der Case Challenge zur Verfügung.

Positionierung des Lehrangebots

Die hier beschriebene Lehrveranstaltung ist im Bachelorcurriculum „Internationales Wirtschaftsingenieurwesen“ an der FH Technikum Wien im dritten Semester verankert. Die zugrundeliegende Idee, Studierenden die „digitale Transformation“ als kreative und gestalterische organisationale Aufgabe begreiflich zu machen, und Elemente der Didaktik, welche aus der Rubrik „Detaillierte Beschreibung“ zu entnehmen sind, findet jedoch auch in Lehrveranstaltungen in Masterprogrammen, sowohl in konsekutiven Studiengängen als auch in Lehrgängen zur Weiterbildung Anwendung; siehe dazu Rubrik „Transfer“. Die Durchführungen variiert lediglich in der Art und Intensität der Übermittlung der Grundlagen (in Abhängigkeit von Vorbildung bzw. Verankerung anderer, zugrundliegender oder zuliefernder Lehrveranstaltungen), der Bearbeitungstiefe (in Abhängigkeit der Workload), sowie der Intensität der Relevanz von zusätzlicher fachmethodischer Ausbildung, wie beispielsweise Modellierung bzw. Modellierungsmethoden.

Links zu der/den Projektmitarbeiter/innen
Das Beispiel wurde für den Ars Docendi Staatspreis für exzellente Lehre 2023 nominiert.
Ars Docendi
2023
Kategorie: Lehre und Digitale Transformation
Ansprechperson
Mag. Dr. David Rückel
Kompetenzfeld "Digital Enterprise & UX", Department Computer Science
+43 664 9650774
Nominierte Person(en)
Mag. Dr. David Rückel
Kompetenzfeld "Digital Enterprise & UX", Department Computer Science
Themenfelder
  • Digitalisierung
  • Schnittstelle zum Arbeitsmarkt
  • Erfahrungslernen
Fachbereiche
  • Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik/Ingenieurwissenschaften