Projektbeschreibung

Entwurf und Entwicklung von smarten Produkten

Architektur eines smarten Produktes

Der enorme technische Fortschritt ermöglicht es inzwischen, eine Vielzahl von Produkten durch „intelligente“ Technologie – Sensoren, informationsverarbeitende Systeme, Funkempfänger/-sender – zu sogenannten smarten Produkten zu ergänzen. Ein Beispiel sind Wearables in Form einer am Handgelenk getragenen Uhr, eines Rings etc., die die Bewegungen des Trägers, dazu teilweise Hauttemperatur, Puls etc. erfassen. Die erfassten Daten werden lokal verarbeitet und/oder zur Verarbeitung an einen (digitalen) Service weitergegeben. Auf Basis der Verarbeitung können dem Träger/direkten Nutzer die erfassten Daten zielgerichtet angezeigt sowie ihm zeitpunkt- und/oder zeitraumbezogene Empfehlungen auf Basis entsprechender Auswertungen gegeben werden. Werden Notsituationen erkannt, kann automatisch ein Rettungsdienst informiert und über die Standortdaten zum Träger geführt werden. 

Wie das Beispiel verdeutlicht, entsteht bei einem smarten Produkt „Wert“ nicht nur im Rahmen seiner Produktion, sondern darüber hinaus durch seinen (kontextbezogenen) Einsatz. Und durch diesen Einsatz entsteht Wert nicht nur für den Träger/direkten Nutzer. Vielmehr können auf Basis der bei allen Nutzern eines bestimmten smarten Produkts entstandenen Daten übergreifende Auswertungen erfolgen. So bieten Wearables oftmals die Möglichkeit zu Wettbewerben (z. B. meiste Schritte in einer Woche) im Sinne der Gamification, die zugleich auch einen positiven Effekt auf das Verhalten des Trägers haben. Auch bieten sich Durchschnittsvergleiche an, um den Lebensstil des Trägers zu hinterfragen. Weiterführend bieten die erfassten Daten auch einen wertvollen Input für Unternehmen und Organisationen in der Gesundheitsbranche.

Betriebswirtschaftlich gesehen bildet ein smartes Produkt den Bestandteil eines Servicesystems, in dem eine gemeinsame Wertschöpfung für mehrere Stakeholder erfolgt. Der Wert für dei beteiligten Entitäten entsteht dabei nicht durch den bloßen Besitz des smarten Produkts, sondern durch den kontextorientierten Einsatz dieses. In ein Servicesystem eingebettet ist dabei nicht zwingend nur ein Produkt, sondern wie zum Beispiel im Smart Home-Bereich eine Produktfamilie mit unter Umständen ganz unterschiedlichen Produktausprägungen. Die Entwicklung smarter Produkte ist entsprechend komplex: Neben den hardwaretechnischen Komponenten sind die softwaretechnischen Komponenten in Form der Services sowie das zugrundeliegende Ökosystem zu gestalten, das die Plattform für die Vernetzung unterschiedlicher Produkte und Services bildet. Bei dieser Gestaltung sind die Perspektiven aller an der Wertschöpfung beteiligten Stakeholder zu berücksichtigen.

Traditionelle Ansätze zur Entwicklung einerseits von Dienstleistungen und andererseits von Softwaresystemen (Systems- bzw. Softwarenengineering) betrachten die jeweils andere Perspektive nicht bzw. nicht ausreichend, berücksichtigen zudem nicht alle betroffenen Ebenen der Wertschöpfung.

Das Ziel des Projekts besteht deshalb darin, auf Basis der genannten traditionellen Ansätze eine Vorgehensweise sowie zugehörige Methoden und Werkzeuge zu entwickeln, die zielgerichtet den konzeptuellen Entwurf und die Entwicklung von smarten Produkten und ihres Servicesystems ermöglichen:

  • Welche Komponenten sind für eine zielgerichtete Wertschöpfung mit smarten Produkten notwendig?
  • Welche Anforderungen haben Stakeholder an smarte Produkte und deren Entwurf und Entwicklung?
  • Wie können die Entwicklungsstränge der einzelnen Komponenten eines Ökosystems synchonisiert werden?
  • Inwieweit beeinflusst die Art des Produkts den Entwurf und die Entwicklung?
  • Wie kann der Entwurf und die Entwicklung durch zielgerichtete Aktivitäten und Methodne unterstützt werden?

Involvierte Personen: Tobias Brogt, Prof. Dr. Stefan Eicker

Publikationen

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  • Brogt, Tobias; Strobel, Gero: Service Systems in the Era of the Internet of Things: A Smart Service System Taxonomy. In: AiS (Hrsg.): Proceedings of the 28th European Conference on Information Systems (ECIS). Marrakesh, Morocco 2020. BIB DownloadDetails
    Service Systems in the Era of the Internet of Things: A Smart Service System Taxonomy

    Services are becoming increasingly important, and service systems are seeing the use of service-dominant logic to understand value creation through the integration of active and passive resources. Digital transformation is significantly influencing service systems, and new, smart technologies are enabling innovative value propositions, leading to smart service systems. Smart products, which are a part of the Internet of Things, are the main building blocks of such systems. Attempts have been made to conceptualize smart service systems, but there seems to be no consensus in the literature because, for example, smart products have not been defined in a consistent way. We therefore examine ways to classify smart service systems in terms of their characteristics and attributes. We develop a taxonomy based on a systematic literature review focusing on smart features. Furthermore, an evaluation using domain-specific use cases demonstrates the applicability of the taxonomy. Our contribution combines and extends the available conceptualizations regarding smart service systems to pave the way for the necessary future research.

  • Schiller, Barbara; Brogt, Tobias; Schuler, J. Peter M.; Strobel, Gero; Eicker, Stefan: Identifying Quality Factors for Self-Tracking Solutions: A Systematic Literature Review. In: Proceedings of the 53nd Hawaii International Conference on System Sciences. Hawaii, USA 2020. doi:10.24251/HICSS.2020.452BIB DownloadDetails
    Identifying Quality Factors for Self-Tracking Solutions: A Systematic Literature Review

    Self-tracking solutions have become globally widespread, as they promise numerous advantages (e.g. improving health) to their users. Despite their benefits, such solutions are often abandoned due to quality issues. This phenomenon can also be observed for digitized products in general. As self-tracking solutions are hybrid products, combining digital and physical components, traditional domain-independent and abstract quality models like the prominent ISO 25000 standard seem to not cover quality in an appropriate way. We address these issues by answering the research question of which factors affect quality perceptions of different stakeholder groups when interacting in a wearable ecosystem. We use a systematic literature review based on a research protocol to identify and analyze 98 quality-influencing factors from 19 studies that we cluster in a map. The identified factors are compared to the ISO 25000 standard, showing that certain factors like hedonic motivation are unconsidered thoroughly in the existing standard.

  • Brogt, Tobias; Eicker, Stefan: Einsatz von Servicesystemen zur Umsetzung von Innovationen im Kontext der Digitalisierung. In: Kollmann, Tobias (Hrsg.): Handbuch Digitale Wirtschaft. Springer Gabler, Wiesbaden 2019. doi:10.1007/978-3-658-17345-6_82-1VolltextBIB DownloadDetails
    Einsatz von Servicesystemen zur Umsetzung von Innovationen im Kontext der Digitalisierung

    Durch die Digitalisierung befinden sich Unternehmen oftmals in der Umstellung zu digitalen Geschäftsprozessen und Geschäftsmodellen. Dies bietet viele neue Chancen für Innovationen durch den Einsatz neuer Konzepte und Technologien. Um diese Chancen nutzbar zu machen, können Servicesysteme eingesetzt werden. Der Beitrag gibt einen Überblick über dieses Konzept und zeigt auf, wie Servicesysteme charakterisiert und entworfen werden können. Ein Servicesystem stellt ein soziotechnisches System dar, das auf die Unterstützung der gemeinsamen Wertschöpfung abzielt, indem verschiedene interne und externe Ressourcen integriert und kombiniert werden. Der Entwurf erfolgt im Rahmen des Service Systems Engineerings in meist agilen Prozessen mit dem Ziel einer frühen Markterprobung. Dabei kann der Innovationsgedanke explizit berücksichtigt werden. Vorhandene Entwurfsansätze sind jedoch meist abstrakt und daher weniger für den konkreten Entwurf geeignet. Es können daher wesentliche Faktoren identifiziert werden, die die Entwicklung von Servicesystemen beeinflussen. Der Beitrag schafft einen Überblick über den aktuellen Stand der Forschung und zeigt Ansatzpunkte für eine Verbesserung der Nutzbarmachung des Konzeptes Servicesystem.

  • Schiller, Barbara; Brogt, Tobias; Schuler, J. Peter M.; Strobel, Gero: Can Self-Tracking Solutions Help with Understanding Quality of Smart, Connected Products?. In: Ais (Hrsg.): Proceedings of the 26th European Conference on Information Systems (ECIS). Portsmouth 2018. BIB DownloadDetails
    Can Self-Tracking Solutions Help with Understanding Quality of Smart, Connected Products?

    Smart connected products (SCPs) have gained significant attention in different domains because they offer numerous benefits and change the way of competition and value creation. While quality is im-portant for SCPs, no holistic quality model is available to target the present quality problems. Further-more, since the concept of an SCP is quite abstract, a bottom-up approach that starts with a concrete example seems suitable. Therefore, this paper identifies the five key components of SCPs and maps them to self-tracking solutions (STS) in order to show that STSs are suitable substitutes. We also analyse quality models in corresponding areas to verify the absence of a holistic quality model for the selected example. This contribution identifies the research gap regarding holistic, stakeholder-oriented quality models and helps researchers understand SCPs better. 

  • Brogt, Tobias; Schiller, Barbara; Schuler, J. Peter M.; Eicker, Stefan: The Role of Quality in Sociotechnical Systems. In: Ais (Hrsg.): Proceedings of AMCIS 2017 - Twenty-third Americas Conference on Information Systems. Boston 2017. VolltextBIB DownloadDetails
    The Role of Quality in Sociotechnical Systems

    Today, value is co-created in sociotechnical systems in which different stakeholders integrate resources (products and services) in an interactive process. For these systems to be successful, quality is very important. However, existing systems often fail to deliver the right level of quality, and the available quality approaches seem to be insufficient. Therefore, this paper provides insight into the role of quality by applying a service system perspective. We show that a holistic quality perception that reflects the modern expectations of stakeholders is necessary. In addition, different resources for modern services and their interaction need to be taken into account. This results in the need for quality management specific for sociotechnical systems, which integrates different existing approaches to cover these demands. Furthermore, the authors suggest future research on perceived quality and technical support in this context.

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