ZERMEG III – Entscheidungshilfe zur Visualisierung desErfolges nachhaltiger Unternehmensstrategien by Johannes Fresner

„FABRIK DER ZUKUNFT“ eine Initiative des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT)

Endbericht Erstellt am 31/01/2007

ZERMEG III – Entscheidungshilfe zur Visualisierung des Erfolges nachhaltiger Unternehmensstrategien 809520/7025 Ausschreibung

3. Ausschreibung der Programmlinie Fabrik der Zukunft

Projektstart

01/03/2005

Projektende

31/01/2007

Gesamtprojektdauer (in Monaten)

22 Monate

Gesamtbudget

€ 119.100,-

BMVIT-Finanzierung:

€ 89.000,-

Auftragnehmer (Institution)

STENUM GmbH

Ansprechpartner

Dr. Johannes Fresner

Postadresse

Geidorfgürtel 21, 8010 Graz

Telefon

+43 316 367156-20

Fax

+43 316 367156-13

E-mail

j.fresner@stenum.at

Website

http://www.stenum.at

Titel des Projektes: ZERMEG III – Entscheidungshilfe Unternehmensstrategien

zur

Visualisierung

des

Erfolges

nachhaltiger

Synopsis: ZERMEG III ist das Nachfolgeprojekt von ZERMEG I und II, das im Rahmen der dritten Ausschreibung der Fabrik der Zukunft beauftragt wurde. Dieses Planspiel zeigt dem Benutzer anhand eines realitätsnah dargestellten Computermodells die wesentlichen Elemente eines Betriebes aus Technik, Organisation und Unternehmensumfeld, erlaubt ihm, für verschiedene Perioden unternehmerische Entscheidungen zu treffen, und so Erfahrungen mit den Vorteilen einer nachhaltigen Unternehmensführung zu sammeln. Synopsis (english): ZERMEG III is a follow up to ZERMEG I and II within the factory of tomorrow. This interactive computer game model shows the important elements of a company (operations, organisation and important external factors). Thus it allows taking entrepreneurial decisions and collecting experiences with the benefits of managing a company according to the principles of sustainable management. Projektleitung: Dr. Johannes Fresner, STENUM GmbH, Geidorfgürtel 21, A-8010 Graz, +43 316 367156-0 http://www.stenum.at office@stenum.at

Unter Mitarbeit von: DI Christian Angerbauer Markus Möller Mag. Petra Wolf Dr. Thomas Dielacher ProjektmitarbeiterInnen: Prof. Dr. Hans Schnitzer, JOINTS, Joanneum Research DI Karin Taferner, JOINTS, Joanneum Research DI Torsten Krichbaum, JOH. PENGG AG Ing. Peter Kletzmayr, Abwasserverband Knittelfeld und Umgebung Dr. Gilbert Ahamer, Universität Graz Dr. Stefan Vorbach, Institut für Innovationsmanagement, Karl-Franzens-Universität Graz DI Johannes Haas, FH JOANNEUM GmbH, Produktionstechnik und Organisation Thomas Winter, attractive software

Graz, im Jänner 2007 ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFF Zwischenbericht ZERMEG III Seite 2

Inhaltsverzeichnis 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Kurzfassung _________________________________________________4 Ausführliche Kurzfassung _______________________________________6 Abstract ___________________________________________________12 Extented abstract ____________________________________________13 Ziele von ZERMEG III _________________________________________17 Stand der Technik von Planspielen _______________________________20 Umfang des Unternehmensmodells im Planspiel ____________________22 Modellierung _______________________________________________26 8.1.

Ausgangssituation - Die Herausforderung von ZERMEG III __________26

8.2.

Zur Lernmethode von ZERMEG III _____________________________28

8.3.

Vorgehen bei der Erstellung des Planspiels: vom Brainstorming zur Anwendung ______________________________________________29 8.3.1. Initiale Workshops _______________________________________________ 29 8.3.2. Handlungsstränge _______________________________________________ 30 8.3.3. Ausarbeitung des V-Modells _______________________________________ 31

8.4. Das Spielmodell von ZERMEG III ______________________________33 8.4.1. Übersicht über die Systemarchitektur ________________________________ 33 8.4.2. Der Game Engine von ZERMEG III __________________________________ 33 8.4.3. Die Steuerung von Aktionen in ZERMEG III ___________________________ 40 8.4.4. Abriss einer Spielperiode __________________________________________ 42 8.4.5. Die Systemarchitektur in ZERMEG III ________________________________ 46 8.4.6. Auszüge aus einem Spiel mit ZERMEG III ____________________________ 54 9. Ergebnisse der Testspiele ______________________________________60 10. Diffusionsstrategien zum Einsatz der Lernsoftware für Ausbildung und Unternehmen _______________________________________________63 10.1. Einsatzgebiete ____________________________________________63 10.2. Zielgruppen ______________________________________________63 10.3. Angebote, Präsenz _________________________________________63 10.4. Diversifikation ____________________________________________64 11. Ausblick ___________________________________________________65 12. Verwendete Abkürzungen und Fachbegriffe ________________________67 13. Literatur ___________________________________________________68 14. Abbildungen ________________________________________________71 15. Tabellen ___________________________________________________72 16. Anhang ____________________________________________________72

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 3

Kurzfassung

Im Rahmen von ZERMEG III wurde eine „Virtuelle Fabrik der Zukunft“ modelliert und programmiert. Dieses Modell zeigt dem Benutzer anhand eines realitätsnah dargestellten Computermodells die wesentlichen Elemente eines Betriebes aus Technik, Organisation und Unternehmensumfeld und erlaubt ihm, für verschiedene Perioden unternehmerische Entscheidungen zu treffen. Diese Unterscheidungen werden vom Modell im Hinblick auf ihre Auswirkungen auf Stoffströme, Energieeinsatz, Organisation, Situation der Mitarbeiter und gesellschaftliche Aspekte des Betriebes bewertet. Diese Modelle wurden von einer Expertengruppe erarbeitet.

Ziel dieser Entscheidungshilfe ist es, zu lernen, dass eine nachhaltige Steigerung des Unternehmenswertes nur durch eine gleichzeitige Optimierung der Ressourceneffizienz, der Kostensituation, des Investments in Humanressourcen, eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen, eine Stimulierung von Innovation, die Verbesserung der Kooperation und Vernetzung des Betriebes erfolgen kann.

Als technische Plattform wurde ein regelbasiertes objektorientiertes System entwickelt. Die Ergebnisse werden in Form leicht lesbarer Diagramme am Bildschirm ausgegeben. Sie zeigen die Entwicklung des Betriebes. Damit eignet sich das Modell gut als Basis für interaktive Schulung und für das Sammeln von persönlichen Erfahrungen. Durch die verwendete Technologie (Java JSF, XHTML, XML) ist eine einfache Wartung, verhältnismäßig rasche Erstellung und weite Verbreitung gewährleistet.

Das Modell lässt verschiedene Szenarien zu, sodass der Benutzer konkrete Erfahrungen mit den längerfristigen Auswirkungen von verschiedenen Unternehmensstrategien sammelt (z. B. an Ressourcenschonung und Abfallminimierung, an langfristiger Unternehmenssubstanzentwicklung orientiert).

Dieses Modell umfasst die Kombination der Erkenntnisse von sechs bisher durchgeführten „Fabrik der Zukunft“-Projekten über sorgsamen Einsatz von Rohstoffen, Wasser und Energie (SUMMIT, ZERMEG I und II, Nachhaltigkeit im Cluster, Produktdienstleistungen, EMA) und ihre Aufbereitung als Instrument zur Unterstützung nachhaltiger Strategieentwicklung. Die an diesen Projekten maßgeblich beteiligten Forschungseinrichtungen bringen ihr Know-how in dieses Projekt ein.

Zielgruppe des Modells sind Praktiker, Betriebsleiter, Geschäftsführer und das mittlere Management. So wirkt die Arbeit mit dem Modell vorbereitend für die Definition einer eigenen nachhaltigen Unternehmensstrategie auf der Basis der so gesammelten vergleichenden Erfahrungen. Damit regt das Modell den Benutzer an, eine eigene Unternehmensstrategie auf der Basis der gesammelten virtuellen Erfahrungen mit nachhaltiger Unternehmensführung zu entwickeln.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 4

Eine entsprechende Anleitung ist im Modell enthalten. Damit kann das Modell der „Virtuellen Fabrik der Zukunft“ die Definition von realen nachhaltigen Unternehmensstrategien in einer großen Anzahl von österreichischen Betrieben erreichen.

Die Praxisnähe des Ansatzes und des Modells wurde in Tests mit Betrieben, einer Fachhochschule und einer Universität unter Beweis gestellt. Die zukünftige Verbreitung ist gewährleistet: das Planspiel ist für Interessierte am Internet verfügbar und wird ab dem Wintersemester 2007 am Institut für Innovationsmanagement der Universität Graz und an der Fachhochschule Joanneum im Rahmen von Lehrveranstaltungen zur Betriebsführung und –organisation eingesetzt.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 5

Ausführliche Kurzfassung

Ziel dieses Projektes ZERMEG III war die Modellierung und Programmierung einer „Virtuellen Fabrik der Zukunft“.

Zielgruppe des Modells sind Praktiker, Betriebsleiter, Geschäftsführer und das mittlere Management. Das Spiel richtet sich an ein breites Spektrum von Personen und erfordert keine besonderen fachspezifischen Fähigkeiten, die über das notwendige Maß zur Führung eines Unternehmens hinaus reichen.

Die Arbeit mit dem Modell sollte vorbereitend für die Definition einer eigenen nachhaltigen Unternehmensstrategie auf der Basis der so gesammelten vergleichenden Erfahrungen wirken. Damit will das Modell den Benutzer anregen, eine eigene Unternehmensstrategie auf der Basis der gesammelten virtuellen Erfahrungen mit nachhaltiger Unternehmensführung zu entwickeln.

Das Modell zeigt dem Benutzer anhand eines realitätsnah dargestellten Computermodells die wesentlichen Elemente eines Betriebes in seinen Aspekten Technik, Organisation und Unternehmensumfeld und erlaubt ihm, für verschiedene Perioden unternehmerische Entscheidungen zu treffen.

Am Beispiel eines Galvanikbetriebs sollen fundamentale Zusammenhänge einer erfolgreichen nachhaltigen Unternehmensführung aufgezeigt und angeeignet werden.

Das Modell gibt die Möglichkeit, die wesentlichen Teile der Firma auszuwählen, Produkte zu wählen, Stoffe auszuwählen, technische und organisatorische Maßnahmen zu treffen, Kunden auszuwählen, Preise für einen definierten Zeitraum festzulegen. Als Antwort auf diese Entscheidungen werden die Auswirkungen in der „Virtuellen Fabrik der Zukunft“ auf −

Inputdaten

−

Outputdaten

−

Kosten

−

Abfallmengen

−

Emissionen

−

CO2-Bilanzen

−

Indikatoren für Mitarbeiterzufriedenheit

−

Know-how-Entwicklung ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 6

−

Legal Compliance

−

Kundensicht

−

Berücksichtigung von Anrainerinteressen

−

etc.

in Abhängigkeit der Entscheidungen berechnet bzw. anhand des Systemmodells aufgezeigt.

Diese Entscheidungen werden vom Modell, im Hinblick auf ihre Auswirkungen auf Stoffströme, Energieeinsatz, Kosten, Organisation, Situation der Mitarbeiter und gesellschaftliche Aspekte des Betriebes, bewertet. Die Bewertung von sozialen, gesellschaftlichen, regionalen Aktivitäten des Unternehmens nach den Kriterien der Nachhaltigkeit erfolgt unter Verwendung von etablierten Modellen.

Die Ergebnisse werden in Form leicht lesbarer Diagramme am Bildschirm ausgegeben. Sie zeigen die Entwicklung des Betriebes, abhängig von den getroffenen Entscheidungen. Damit eignet sich das Modell gut als Basis für interaktive Schulung und für das Sammeln von persönlichen Erfahrungen.

ZERMEG III ist ein Simulation Game (Planspiel) auf Basis eines regelbasierten Systems, welches den Anwendern zuvor in Workshops erarbeitetes Expertenwissen über die wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen Zusammenhänge im Unternehmensalltag praxisnah vermitteln soll.

Als technische Plattform wurde ein regelbasiertes objektorientiertes System entwickelt.

Alle wesentlichen Elemente (beispielsweise Akteure im Unternehmen auf den verschiedenen Ebenen, materielle Elemente, Ressourcen, Umfeld, Eigenschaften, der Gesetzgeber, ein Zulieferer, der Controller, Rohstoffe oder die Arbeitssicherheit) wurden dazu in Systemanalysen erfasst und als so genannte Objekte dargestellt. Die Beziehungen zwischen den Objekteigenschaften verschiedenster Elemente werden über Regeln (Wenn-dannBeziehungen) abgebildet.

Der Schlüsselansatz für ZERMEG III ist damit die Aufteilung von „Wissenseinheiten“ in Komponenten, deren Zusammenhänge untereinander in einem objektorientierten System mittels (großteils) symbolischer Logik definiert sind (formuliert in Regeln).

Zur Realisierung des Planspiels wurden Technologien und Verfahren der Spielentwicklung angewendet. Die Kontroll-Logik folgt grundsätzlich der eines rundenbasierten Strategiespiels, es werden Storyboard- und weitere Scripting-Technologien eingesetzt.

Durch die verwendete Technologie (Java JSF, XHTML, XML) ist eine einfache Wartung, verhältnismäßig rasche Erstellung und weite Verbreitung gewährleistet. Die Einbindung eines erfahrenen Softwareentwicklers garantiert eine planmäßige Umsetzung. ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 7

ZERMEG III wird über das Internet in einem Browser (bspw. Mozilla Firefox, Internet Explorer) gespielt. Die Benutzeroberfläche orientiert sich auf höchster Ebene am Organigramm bzw. an der Aufbauorganisation des Unternehmens. So kann der Anwender beispielsweise virtuell zum Controller gehen, um relevante Informationen zu erhalten.

Ein großer Teil des Entwicklungsaufwands wurde in die Entwicklung von Software-Tools investiert, welche die Programmierung, Modifikation und den Test der Anwendung seitens der involvierten Experten ermöglichen.

Entscheidend für eine erfolgreiche Umsetzung des Systems waren Wissensakquisition, verarbeitung und -verifizierung auf der einen Seite. Dazu wurden Methoden vorbereitet, die den Gesamtprozess von der initialen Aufbereitung in den Workshops bis zur Anwendung in dem resultierenden Planspiel vollständig einschließen.

Ein weiterer wesentlicher Faktor neben der Einbettung von Fakten- und Erfahrungswissen in ein regelbasiertes System war das Zusammenfügen derer zu einem plausiblen Modell, welches die realitätsnahe Umsetzung unterschiedlicher Spielszenarien und Handlungsstränge erst ermöglicht.

In der ersten Projektphase wurden notwendige Vorbereitungen für die spätere Integration der Experten getroffen. Es wurde ein technisches Realisierungskonzept entwickelt und verfeinert. Die Planung wurde schrittweise zu einem optimalen Workflow für die Entwicklung konkreter Spielaufgaben geführt.

Das Systemmodell wurde nun Schritt für Schritt in seinen Aspekten (Datenbank Technik, Organisation, Kosten und Bilanzierung, Ökologie und soziale Aspekte) in einem Expertengremium diskutiert und schrittweise verbessert und verfeinert.

Die weitere Vorgangsweise umfasste eine Reihe von Workshops, in denen neben der Modellverfeinerung auch Spielzüge definiert, ausgearbeitet und auf ihre didaktische Eignung analysiert werden.

In der operativen Ebene orientiert sich die Oberfläche an der Büroorganisation und den dahinter liegenden Werkzeugen für Kommunikation, Informationsbeschaffung, Entscheidungsfindung und Handlung.

Der Ablauf einer Spielperiode (bspw. eines Quartals) erfolgt in den Schritten: 1. Eröffnung eines neuen Spiel, Wahl der Ausgangssituation, Definition des Spielziels 2. Spieleinführung durch einen Trainer (Einführungstexte und -grafiken, welche die Situation zu Spielbeginn beschreiben) 3. Die Ereignisse in der letzten Periode werden angezeigt. Jedes Ereignis ist detailliert beschrieben.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 8

4. Anbieten aller verfügbaren Handlungen (Aktionen) an die Spieler. Sie sind in fünf Bereichen eingegliedert (Büro, Meetings, Produktionsanlage, Lager/Fuhrpark, Kantine). 5. Beratung und Entscheidung über die für die Periode ausgewählten Aktionen 6. Der Spieler wählt gezielt jene Aktionen aus, die er in dieser Spielperiode setzen möchte. Je nach Aktion können dabei unterschiedliche Variablen beeinflusst werden. Jede Aktion bedeutet einen finanziellen und/oder zeitlichen Aufwand. 7. Um eine Übersicht über den Stand des Unternehmens zu erhalten, kann der Spieler zu jeder Zeit in einen Controlling Bereich einsehen („Cockpitfunktion“). Dort findet er konkrete Werte und aggregierte Auswertungen (Stichwort „Indikatoren“), eventuell auch historische Werte und Trends/Tendenzen. 8. Alle ausgewählten Aktionen werden in einer Liste zusammengefasst. Aktionen können hier wieder entfernt werden. 9. Die Runde wird beendet. Das Modell beginnt die Eingaben zu verarbeiten, 10. Alle zu tätigenden Aktionen werden der Reihe nach abgearbeitet 11. Jede Aktion beeinflusst mindestens eine, meist jedoch eine Vielzahl von Komponenten. Für jede Komponente werden nun Befehle ausgeführt. Sie entsprechen den definierten Relationen. 12. Nachdem alle Aktionen abgelaufen sind, werden alle Parameter für die nächste Runde bestimmt 13. Das Eintreten eines plötzlich auftretenden Szenarios wird überprüft. Andauernde Beeinflussungen durch Szenarien werden berechnet. Alle unternehmensinternen und externen Einflüsse werden für diese Spielperiode realisiert. 14. Alle Statistiken u. Indikatoren werden neu berechnet.

ZERMEG III ist sowohl alleine, als auch in kleinen Gruppen mit bis zu drei Personen spielbar. Die Mehrspieler-Variante ist grundsätzlich als Instrument für Workshops gedacht, kann aber zukünftig auch ortsungebunden von beliebigen Spielern gespielt werden.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 9

Beispiel der für eine Spielrunde ausgewählten Aktionen

Das Planspiel wurde mit mehreren Personengruppen im Projektteam, an der Fachhochschule Joanneum Graz und am Institut für Innovationsmanagement der Universität Graz getestet.

Generell war die Resonanz auf das Planspiel sehr positiv. Die Spieler gaben an, schrittweise anhand des Unternehmensmodells Elemente nachhaltiger Betriebsführung zu verstehen, Zusammenhänge zu sehen und den Bezug nachhaltigkeitsorientierter Aktionen zur Wertsteigerung zu verstehen.

Das Durchspielen einiger aufeinander folgender Perioden zeigt den Bezug ökologischer und sozialer Aspekte zu einer nachhaltigen Wertsteigerung. Umgekehrt werden prinzipiell die Defizite rein ökonomisch orientierter Betriebsführung deutlich.

Um Unternehmensmodelle zu schaffen, in die sich verschiedenste Teilnehmer leicht hineindenken können, sollten entsprechende Modelle für andere Branchen (z. B. KfzReparaturbetrieb, Bank) geschaffen werden.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 10

Als generelle Schwierigkeit wurde wahrgenommen, dass soziale oder ökologische Auswirkungen aus den eigenen Entscheidungen (frühestens) erst nach drei bis vier Spielrunden sichtbar werden.

Diese wurde generell als plausibel eingeschätzt, schmälert aber den Lerneffekt, weil die Auswirkungen von Entscheidungen, die aus sozialen oder ökologischen Überlegungen motiviert sind, sich erst sehr spät auf den modellierten Unternehmenswert auswirken.

Schwierig nachzubilden sind Faktoren wie Firmenimage bei Kunden, oder Auswahlkriterien von Kunden. Hier wäre eine längerfristige Analyse der Entwicklung dieser Größen in realen Betrieben ein Weg, um zu realistischen Gewichten zu finden.

Zur vollen Nutzung des vorhandenen Potenzials sind allerdings weitere nicht unerhebliche Anstrengungen in der Zukunft vonnöten.

Solche Studien wären eine wichtige Basis für die realistische Modellierung von Auswirkungen von Aktionen und der Gewichtung von Einflüssen. Solche Analysen könnten die aus der Diskussion aus Expertenmeinungen gewonnenen Wirkungen und Gewichte absichern und die Quantifizierung im Rahmen der Regeln des regelbasierten objektorientierten Planspielmodells verbessern.

Durch die Ergebnisse im Rahmen der Projektentwicklung konnte ein sehr ansprechendes System zum interaktiven Lernen im Internet geschaffen werden.

Das Planspiel ZERMEG III ist über http://www.simplicity.at:8080/simgame/login.jsf zugänglich. Der Benutzer muss sich einloggen (Benutzer: trial143, Passwort: huTe29pa). Übungen mit dem Planspiel werden ab Herbst 2007 in das Fächerangebot der Fachschule Joanneum in Graz, Studiengang Produktionstechniken und des Institutes für Innovationsmanagement der Umweltsystemwissenschaften an der Universität Graz aufgenommen.

Betrieben in Österreich wird das Instrument zurzeit schrittweise bekannt gemacht. Dies erfolgt über die Internetpräsenz und über persönlichen Kontakt.

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Abstract

Within the framework of ZERMEG III a “virtual enterprise” was designed and programmed. This model reflects the user by means of a realistic displayed software the essential elements of a company regarding techniques, organisation and socio-economic environment. It enables the user to make managerial decisions for different periods. The effects of the management decisions are calculated and evaluated for mass and energy balances, organisation, situation of employees and social aspects. The models were developed by an expert group.

Aim is to provide decision help and to learn that a sustainable accretion of the company value and a same time optimization of resource efficiency and cost efficiency is possible. Increase in working conditions stimulation of innovation and a better cooperation within the company.

A rule-based object-oriented system was developed as a technical platform. The results are reported to the user in easy to understanding diagrams that show the changes achieved. For this reason the model is well suited as basis for interactive trainings and for gaining personal experiences. The program will be run under Java JSF (and XHTML, XML), so that a wide spreading, a reasonable programming effort and effective maintenance is guaranteed.

The model allows a number of scenarios, so that the user can make realistic experiences with long term effects of the decision made (thoughtful optimised use of resources in contradiction to short term economic optimisations).

The model is based on results and experiences of six research projects under “Fabrik der Zukunft” (SUMMIT, ZERMEG I and II, Nachhaltigkeit in Cluster, Produktdienstleistungen, Environment Management Accounting) and integrates these results into a model for decision makers. The research teams of these R&D-projects contributed with their know-how.

The target groups for the model are practitioner, production managers, general managers and the middle management. The interactive work with the model prepares them for decisions that improve the company regarding sustainability based on the experiences gained so far. Therewith the model activates the user to develop an own business strategy based on the collected virtual experiences with sustainable business management.

The practical approach of this model was proven in tests with enterprises, a technical college and a university. The model is supported by background material and scenarios for the development of the economic and legal framework in order to be of great interest for a great number of decision makers. A wide spread dissemination is guaranteed. The model will be used from fall 2007 on in seminars at Graz University and the technical college of Fachhochschule Joanneum.

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Extented abstract

The aim of the project ZERMEG III was the modulation and programming of a “virtual factory of the future”

Target groups are practitioner, factory manager, CEOs and the middle management. The game is made for a broad spectrum of persons and need no special abilities except the essential abilities of leading a company.

The interactive work with the model prepares them for decisions that improve the company regarding sustainability based on the experiences gained so far. Therewith the model activates the user to develop an own business strategy based on the collected virtual experiences with sustainable business management.

It is the goal of this decision support system to make it clear to the user, that a sustainable increase of the value of the company only can be achieved by a simultaneous optimisation of resource efficiency, cost minimisation, investment in human resources, bettering of conditions of work, a stimulation of innovation, a bettering of cooperation and a networking of the enterprise.

Using the model of a galvanizing company, the fundamentals of successful, sustainable management are demonstrated and trained.

This model reflects the user with a realistic displayed computer model the essential elements of a company regarding techniques, organisation and socio-economic environment. It enables the user to make corporate decisions for different periods. The effects of the management decisions are calculated and will be shown with the effects on the “virtual company of the future” in the following points: −

input data

−

output data

−

costs

−

amount of waste

−

emissions

−

CO2-balance

−

indicator of employee satisfaction

−

Know-how-development

−

Legal Compliance

−

view of the customer ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 13

−

consider interests of neighbours

−

etc.

This system model was discussed by the experts in all its aspects (technical, organisational, cost related, ecological, social aspects) and improved and refined. The results of the discussions were immediately documented using an object orientated framework and introduced into the prototype of the simulation game, which thus grows stepwise.

The results are reported to the user in easy to understanding diagrams that show the changes achieved. For this reason the model is well suited as basis for interactive trainings and for gaining personal experiences.

ZERMEG III is a simulation game on the basis of a rule-based system. It contains expert knowledge on economic, ecological and social interdependencies relevant in the daily decisions of an entrepreneur which has been collected from recognised experts in a series of workshops.

As a key element, ZERMEG III uses a split of “knowledge units” into objects, or components. The connections between the objects were defined using a system of object oriented, symbolic logic.

For this technologies and procedures of game development were used. The logic of controls followed basically the logic of a round based simulation game. For this, storyboard and scripting technologies were used.

The use of standard technology (Java JSF, XHTML, XML) guarantees a simple maintenance, quick programming and a broad acceptance. An experienced programmer is part of the project team. This helps in an efficient progress.

ZERMEG III is accessed by a browser (Mozilla Firefox, Internet Explorer, etc.). The user interface is orientated towards the highest level of the organisational chart of an enterprise. E. g. the user can (virtually) meet the controller to check relevant information.

A big part of the effort for the development resulted from the development of software tools, which allow programming, modification and testing of the application by the experts and evaluators.

Acquisition, processing of knowledge and verification of knowledge were the most important steps in building the system successfully. For these process steps a set of methods have ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 14

been prepared, which support the whole process from the initial representation of knowledge in the workshops to the application in the final product, the simulation game.

A decisive factor apart of the embedding of factual and experimental knowledge into a rulebased system was the combination of them into a realistic model, which is the essential basis for the implementation of different scenarios and game moves.

During the first project phase the necessary preparations for the integration of the experts were taken. The technical realisation concept was defined and refined. The workflow for the development of the individual tasks of the games was optimised.

This system model was discussed by the experts in all its aspects (technical, organisational, cost related, ecological, social aspects) and improved and refined.

Operationally, the interface reflects office organisation and the tools of communication, information collection, evaluation, decision making and follow up of decisions.

The operation of a game period: 1. Opening of the game, choose start situation, definition of the aim 2. Introduction from a trainer 3. Events from the last period will be shown. Each event must be described in detail 4. Offer all possible actions to the gamer. They are divided in five areas: office, meetings, production, storage/carpool, canteen 5. Advice and decision about the chosen action in the period 6. Gamer chooses an action what he will do in this period. Each action influences variables and will cost time and/or money. 7. For overview every gamer can look at the controlling records “cockpit function.” 8. All chosen actions will be showed in a list. Actions can be deleted from the list. 9. The round will be stopped. Inputs will be processed. 10. All actions will be done by order. 11. Each action will affect at least one but most at the time more than one of the components. 12. After the actions are done, all parameters for the next round will be defined. 13. The incidence of crop up scenarios will be checked. Constant affects of scenarios will be calculated. All internal and external affects will be realized by this game period. 14. All statistics and indicators will be calculated new.

ZERMEG III can be played alone as well as in small groups of one to three persons. The version for groups is designed as an instrument for training workshops. It can also be played on independent locations by different players. ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 15

The game has been test with different groups from the Fachhochschule Joanneum Graz and the University of Graz.

The feedback in general was good. The gamers meant that they learnt the elements of sustainable management.

The play of more following periods showed the reference to ecological and social aspects of sustainable management and sustainable accretion. On the other side the deficits of strict economically management will be shown.

On the organizational base the company model have been understood easily by the gamers. The resonance about the technical aspects was inconsistent. For some participants the understanding of galvanizing processes was hard – the embedded descriptions and photos couldn’t help. For easier understanding models should be found with other branches.

A general difficulty was the understanding of affects on social and ecological from their own decisions. Earliest at the 3rd or 4th round.

The emulation of motivation and management decisions in the company model was easy. It was must harder to find factors like image and customer satisfaction. Long-term analyses would be a possibility to find realistic values.

To use the full potential following efforts would be needed.

In general there is a leak of long-term analyses with more than three years - to find and document sustainability parameters and accretion.

Such studies would be an important base for realistic models. Analyses and discussions could support affects and weightings and the quantification of the model.

The ZERMEG III game is available under: http://www.simplicity.at:8080/simgame/login.jsf Login is required: (user: trial143, password: huTe29pa).

Games with the simulation will be offered in fall 2007 in the elective classes at the Fachhochschule Joanneum Graz in the major of production technologies and at the University of Graz at the Institute for Innovation Management.

At companies in Austria this instrument will be introduced step-by-step. This happens with internet presence and personal contacts.

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Ziele von ZERMEG III

Den weltweiten Durchbruch als gesellschaftspolitisches Leitbild schaffte das Konzept der Nachhaltigkeit 1992 auf der UN-Konferenz für Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro. War Nachhaltigkeit vor zehn Jahren in erster Linie noch eine gesellschaftliche Aufgabe und Vision, so haben im Jahre 2002 laut einer Befragung des Grazer Umweltamtes bereits 92 % der Grazer ÖKOPROFIT-Unternehmen Nachhaltigkeit zumindest zum Teil in ihrem Unternehmensleitbild verankert. Vision, beziehungsweise Leitbild und Strategie eines Unternehmens wurden in einer Studie von Arthur D. Little aus dem Jahre 1999, bei der 481 europäische und nordamerikanische Unternehmen befragt wurden, auch als die wichtigsten Ansatzpunkte für einen Veränderungsprozess hin zu einer nachhaltigen Entwicklung genannt. −

Vision und Strategie wurden von 75 % der Befragten als wichtigste Ansatzpunkte angegeben

−

Neue Technologien und Prozesse von 58 %

−

Motivation der Mitarbeiter von 53 %

−

Neue Produkte von 37 %

−

Die Erwartung der Kunden von 35 %

−

Die Verbreitung von sozialen Themen von 28 % (Hardtke, 2000, Sustainability of Business in BMVIT 2000, Tagung von Joanneum Research über Sustainable Entrepreneurship)

Dass soziale Themen als weniger wichtig eingeschätzt wurden, dürfte daran liegen, dass die sozialen Standards in Europa über Gesetze sehr hoch gehalten werden und dass daher europäische Manager im Verhältnis zu amerikanischen wenig Handlungsbedarf sehen.

Aus der Lerntheorie wissen wir: Erwachsene merken sich: −

20 % von dem, was sie hören

−

40 % von dem, was sie selbst sehen

−

80 % von dem, was sie selbst entdecken (UNEP 1996)

Daher muss es Ziel von nachhaltiger Strategieentwicklung sein, echte Erfahrungen mit der positiven Auswirkung von nachhaltigen Strategien auf die Entwicklung eines Unternehmens erleben zu lassen. In der Realität ist es im eigenen Betrieb oft schwierig, diese Auswirkungen zu erfahren, weil sie zeitlich sehr weit nach den unternehmerischen Handlungen eintreten.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ausformulierten Unternehmensmodells als „virtuelle Fabrik der Zukunft“ im Sinne einer Entscheidungshilfe unter Verwendung von „soft computing“-Ansätzen und angelehnt an ein Planspielmodell, das ausgehend von Stoff-, Energie- und Kostenflüssen und der Organisation eines Modellbetriebs Unternehmer anregt, Entscheidungen, die vor dem Hintergrund eines Marktmodells und eines Modells der Mitarbeiter und der Anrainer getroffen werden, bezüglich einer nachhaltigen Wirtschaftsweise zu überprüfen und die jeweiligen Auswirkungen zu überdenken.

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Abbildung 1: Planspiel mit ZERMEG III

Die Methode „Planspiel“ zielt auf Schlüsselqualifikationen, wie Selbstständigkeit, Verantwortung, Teamfähigkeit, Kommunikation, Kreativität, Flexibilität ab. Dabei wird inhaltliches und strategisches Lernen angesprochen. Die Teilnehmer lernen in Alternativen zu denken. Darüber hinaus wird bereichsübergreifendes Denken und Handeln gefördert. Es wird verdeutlicht, welche möglichen Folgen hinter selbst getroffenen Entscheidungen stecken können. Dadurch wird im besonderen Maße der Umgang mit komplexen Entscheidungssituationen trainiert. Insgesamt werden die Teilnehmer dazu angehalten, auch in schwierigen Situationen „den Überblick zu behalten“.

Die Planspielmethode richtet sich nach der Maxime „Learning (business) by doing (business)“ und erfüllt vielfältige Voraussetzungen, praxisbezogene Erfahrungen machen zu können. Nicht zuletzt dadurch birgt die Methode ein großes Motivationspotenzial in sich. Eine besondere Rolle spielt hierbei die Verbindung zwischen Lernen und (fiktivem) Handeln. Die Teilnehmer werden dazu veranlasst, fremde Rollen einzunehmen und sich in deren Positionen hineinzuarbeiten. Die Vermittlung von Wissen und Lernen geschieht fast unbemerkt nebenher, darüber hinaus macht diese Rollenübernahme den Teilnehmenden mitunter auch Spaß - ein weiterer motivierender und lernförderlicher Vorteil der Methode.1

Ein Planspiel mit ZERMEG III soll vergleichbar sein mit der selbstständigen Bearbeitung einer Fallstudie, in der ausgehend von der realitätsnahen Beschreibung eines Unternehmens vom Spieler alle unternehmerischen Entscheidungen über ökoeffiziente Prozessführung, Rohstoffauswahl, Arbeitsorganisation, Produkte und Preise getroffen werden müssen. Ziel ist es, das Unternehmen möglichst nachhaltig zu führen. Das Unternehmensmodell von

(Klippert, Heinz: Planspiele – Spielvorlagen zum sozialen, politischen und methodischen Lernen in Gruppen. Beltz Verlag. Weinheim und Basel. 4. Auflage, 2002; Kriz, Willy Christian: Lernziel Systemkompetenz, Vandenhoelle und Ruprecht, Göttingen, 2000)

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ZERMEG III simuliert die Auswirkungen der Entscheidungen in einer Spielperiode (z.B. Wirtschaftsjahr), berechnet relevante Nachhaltigkeitsindikatoren und spiegelt die Entwicklung des Unternehmens in der Periode in den Dimensionen Wirtschaftlichkeit – Soziale Aspekte – Umweltauswirkungen wider. Danach muss der Spieler wiederum Entscheidungen für die nächste Periode treffen usw. Dadurch ist es möglich, im Zeitraffer langfristige Entwicklungen aufgrund längerfristiger nachhaltiger Entscheidungen zu simulieren. So lernt der Spieler Periode für Periode besser die wesentlichen Aspekte einer nachhaltigen Wirtschaftsweise und die Verbindungen im Betrieb kennen und wird in die Lage versetzt, dann für den eigenen Betrieb nachhaltige Strategien zu entwickeln.

Durch die so am Modell vermittelte praktische eigene Erfahrung soll dann im nächsten Schritt die Entwicklung von nachhaltigen Strategien für den eigenen Betrieb im realen Umfeld angeregt werden. Vorteile von Planspielen sind: −

gleichzeitige Vermittlung von Fachwissen und Schulung der Sozialkompetenzen

−

höhere Behaltensquote durch Aktivität der Spieler: selbst Ziele setzen, Themen und Strategien wählen, verankert das trainierte Verhalten

−

hoher Effizienzgrad

−

hoher Motivationsgrad

−

gefahrlos lernen am Modell der Realität

−

zeitlich geraffte Abläufe.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 19

Stand der Technik von Planspielen

Es gibt eine reichhaltige Literatur zu nachhaltiger Unternehmensführung. Im Rahmen des „Fabrik der Zukunft“-Projektes SUMMIT wurden über 200 relevante Bücher und Arbeitsbehelfe gesammelt und analysiert.2

Über praktische Erfahrungen mit nachhaltiger Unternehmensführung geben am besten die Nachhaltigkeitsberichte einzelner Vorreiter, z.B. von BMW oder VW oder den Österreichischen Bundesforsten Auskunft.3

Nach den Recherchen der Autoren gibt es bisher noch keine vergleichbaren Modelle zum Training der Entwicklung von nachhaltigen Unternehmensstrategien.

Ähnliche Ansätze in Form von Planspielen zur Vermittlung der Vorteile einer nachhaltigen Wirtschaftsweise gibt es −

zur Vermittlung des Nord/Südkonfliktes [(SPUN – Schüler Planspiel United Nations (www.spun.de)],

−

für die Konfliktlösung in der Regionalentwicklung und Stadtentwicklung [Was passiert in Neuruppern (www.jugendbildungsstaette.org), Planspiel EU-Osterweiterung (www.studienstaette-muenchen.de), Planspiel Innenstadt in Celle (www.planspielinnenstadt.de), VviP e. V. (www.vvip-traeger.de), STRATEGEM (www.ags.ethz.ch, www.ucs.ch)]

−

in der klassischen Betriebswirtschaftlehre als Planspiele zur Entwicklung der Fähigkeiten der Unternehmensführung und Unternehmensorganisation (www.baravensburg.de, www.uni-muenster.de, www.vernetzt-denken.de, www.managementgames.de),

−

zur Simulation von Unternehmensgründungen (www.topsim.com, www.handwerkinfo.de/tipps/betriebsnachfolge) und

−

technische Expertensysteme und Entscheidungstools (z.B. SAGE zur Auswahl von Reinigungsalternativen zu Lösungsmitteln, CAGE zur Auswahl von Beschichtungstechnologien)

−

SurfingGlobalChange (Copyright G. Ahamer) als Planspiel zum universitären Training von Verhandlungskompetenz (G. Ahamer, 2004-2006)

Das vorgeschlagene Modell geht für den Bereich der nachhaltig orientierten Unternehmensstrategie klar über alle diese Modelle hinaus, indem es die Berücksichtigung nachhaltiger Leitprinzipien in die unternehmerische Strategiebildung, die Unternehmensstrategiebildung und Unternehmensorganisation und die Aspekte der Technologieentwicklung und ihrer nachhaltigen Bewertung integriert.

2 3

www.summit.at Sustainable Value Report 2005/2006, BMW Group Nachhaltigkeitsbericht 2005/2006 – Generationen bewegen, Volkswagen AG

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 20

So gibt es zurzeit für den interessierten Betriebsleiter, Geschäftsführer oder Vorstand eigentlich keine Gelegenheit, Erfahrungen mit nachhaltiger Unternehmensführung zu sammeln, ohne das „Risiko“ im eigenen Betrieb einzugehen.

Das angestrebte interaktive Modell wird in der Lage sein, den Benutzern unmittelbar die Auswirkungen von organisatorischen und technischen Maßnahmen in einem Produktionsbetrieb, bewertet um nachhaltige Leitprinzipien, vor Augen zu führen. Dazu wird er stufenweise mit praxisnahen Aufgabenstellungen aus der Betriebsentwicklung konfrontiert (Verteuerung von Rohstoffen, Verteuerung von Energie, Verbote von bestimmten Einsatzstoffen, Veränderungen von Technologien, Veränderungen von Gesetzen und Auflagen, Veränderungen im sozialen Umfeld).

Die wesentlichen Parameter einer Bewertung der gesetzten Handlungen in Richtung Nachhaltigkeit (wirtschaftlich – ökologisch – sozial) werden über Regeln ermittelt und grafisch in Form von Diagrammen zur Anzeige der positiven oder negativen Veränderung dargestellt.

Kurzfristig optimierendes Handeln lässt sich so gegen nachhaltiges Wirtschaften unter verschiedenen Szenarien der Marktentwicklung darstellen.

Das Modell baut zunächst auf einem Galvanikbetrieb auf. Dieser Sektor wurde gewählt, da durch die Vorläuferprojekte ZERMEG I und ZERMEG II eine sehr detaillierte Beschreibung von Einsatzstoffen, möglichen Technologien, innovativen Verfahren, verschiedenen Unternehmensorganisationsmodellen, Unternehmensgrößen und ihrer nachhaltigen Bewertung vorliegen. Das Betriebsmodell wird modular gestaltet. In zukünftigen Versionen ist geplant, modular Betriebsmodelle für verschiedene Branchen (Holz, Chemie, Lebensmittel etc.) einzubauen.

Diese interaktive unmittelbare Darstellung der Nachhaltigkeitswirkungen von Maßnahmen gibt es derzeit nicht. Sie ermöglicht eine wesentliche Entscheidungshilfe für Manager und Firmenchefs.

ZERMEG III wird durch das Schaffen eines Modells und durch die planspielartige Umgebung geeignet sein, auf virtuellem Weg Erfahrungen mit unternehmerischen Entscheidungen im Sinne einer nachhaltigen Unternehmensführung zur Umsetzung der Leitlinien und Leitkriterien der Fabrik der Zukunft zu vermitteln.

Das Modell eröffnet auch den Einsatz über das Internet. Entsprechend dem Einsatz von Modellen zur Vermittlung von fachlichen, kommunikativen und technischen Kompetenzen im klassischen Training von Schlüsselkompetenzen zur Unternehmensführung4 eröffnet der Einsatz von ZERMEG III über das Internet völlig neue Möglichkeiten im Bezug auf Breitenwirkung und gleichzeitig Vermittlung von persönlichen Erfahrungen in der Vermittlung von nachhaltigen Ansätzen zur unternehmerischen Strategieentwicklung.

B. Jahnke, Tele-Teaching im Internet mit Planspielen, Universität Tübingen, 1997

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 21

Umfang des Unternehmensmodells im Planspiel

Im Projekt wurde ein Unternehmensmodell für einen, gegenüber dem realen Zustand abstrahierten, Beispielbetrieb erstellt, das −

ein grobes Bilanzmodell auf Stoff- und Energieflussebene und seine Widerspiegelung in Form eines typischen, vereinfachten betrieblichen Rechnungswesens,

−

ein regelbasiertes Wissensnetz, das Technologien, Marktentwicklungen, Mitarbeiterzufriedenheit, den Kontakt zum Kunden, den Kontakt zur Bank, das soziale Umfeld des Betriebes, zukünftige rechtliche und gesellschaftliche Entwicklungen, etc. beinhaltet und

−

eine Extrapolation der Zeitentwicklung des betrieblichen Ergebnisses und bestimmter Indikatoren für eine nachhaltige Entwicklung

ermöglicht.

Die Bewertung der unternehmerischen ökologischer und sozialer Ebene.

Entscheidungen

erfolgt

auf

ökonomischer,

Auf der Basis der Logik von Environmental Management Accounting (ökonomische Ebene), Schweizer Ökopunktemodell (ökologische Ebene) und des SAM-Modells (für die soziale Ebene) werden Kennzahlen ermittelt und visualisiert, die als Maß für den Erfolg nachhaltiger Strategien dienen.

Das Modell der Betriebsorganisation baut auf einem generischen Managementmodell (vgl. ÖNORM S 2095) und dem Total Quality Modell der European Federation on Quality Management, in der um eine nachhaltige Dimension erweiterten Version aus dem Projekt SUMMIT unter Berücksichtigung der Arbeiten von Prof. Schaltegger (Nachhaltig managen mit der Balanced Scorecard)5 auf.

Aufbauend auf den Modellen von ZERMEG I und ZERMEG II wurde für die technische Ebene des Unternehmensmodells ein Galvanikbetrieb gewählt. Dieses technische Modell und die zugehörigen Elemente und Regeln sind für zukünftige Planspiele leicht gegen andere technische Modelle austauschbar.

Der Benutzer wird angehalten, Entscheidungen bezüglich

−

der eingesetzten Materialien

−

der eingesetzten Technologien

−

der Produkte und Dienstleistungen

−

der Gestaltung der Abläufe und Arbeitsvorgänge

−

der Gestaltung der Betriebsorganisation unter Berücksichtigung der rechtlichen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen

Konzepte und Fallstudien, Gabler Verlag, Stefan Schaltegger/Thomas Dyllick (Hrsg.), ISBN: 3-409-12080-7

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 22

zu treffen und erhält laufend Feedback über die Auswirkungen seiner Maßnahmen auf die nachhaltigen Bewertungsgrößen, kann so entsprechend die Auswirkungen seiner Entscheidungen beurteilen und entsprechend lernen, die Strategie seines eigenen Betriebes erfolgreich unter Berücksichtigung der nachhaltigen Entwicklungskriterien zu definieren.

Die handlungs- und entscheidungsorientierte Einbindung bringt starke Motivation zur Auseinandersetzung mit der Materie „Nachhaltig Wirtschaften“.6 Nicht „reines Wissen“ ist das Ziel, sondern eine entsprechende angemessene Analyse-, Argumentations- und Abstraktionsfähigkeit. Dadurch entsteht aktives Lernen, das experimentelles, spielerisches und wettbewerbsorientiertes Lernen ermöglicht. Realitätsnah ist die Arbeit am Modell gekennzeichnet durch Entscheiden unter Zeitdruck und durch hohen Arbeitsaufwand. Im Vordergrund steht immer das Entscheidungstraining, d. h. das Vorbereiten, Planen und Treffen von Entscheidungen im Sinne einer nachhaltigen Wirtschaftsweise.

Das angestrebte interaktive Modell vermag den Benutzern unmittelbar die Auswirkungen von organisatorischen und technischen Maßnahmen in einem Produktionsbetrieb, bewertet um nachhaltige Leitprinzipien, vor Augen zu führen.

„Entwicklung“ des Unternehmens im Hinblick auf nachhaltige Kriterien

Prozessdaten; Input/Output; Investitionen... Wirtschaftliche Bewertung Soziale Bewertung

Szenarien: „äußere“ Ereignisse wie Energieverteuerung, Steuerreform, Preisdruck, Wertewandel Entscheidungen

Abbildung 2: Vereinfachte grafische Darstellung der "Virtuellen Fabrik der Zukunft (ZERMEG III)":

www.bug-agenda21.de/agendaneu

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 23

Dazu wird er stufenweise mit praxisnahen Aufgabenstellungen aus der Betriebsentwicklung konfrontiert (Veränderungen von Technologien, Veränderungen von Gesetzen und Auflagen, Veränderungen im sozialen Umfeld, Erhöhung der Mitarbeiterzufriedenheit, aber auch externen Einflüssen, wie Verteuerung von Rohstoffen, Verteuerung von Energie, Verbote von bestimmten Einsatzstoffen).

Unternehmerische Entscheidungen des Modellnutzers vor dem Hintergrund verschiedener Szenarien werden im Hinblick auf die Kriterien einer nachhaltigen Wirtschaftsweise bewertet. Die Ergebnisse in Form von Spinnendiagrammen ermöglichen das rasche Erfassen der Auswirkungen der Entscheidungen und der weiteren Entwicklung des Betriebes

Die wesentlichen Parameter einer Bewertung der gesetzten Handlungen in Richtung Nachhaltigkeit (wirtschaftlich – ökologisch – sozial) werden regelbasiert ermittelt und grafisch in Form von Diagrammen zur Anzeige der positiven oder negativen Veränderung dargestellt.

In den sozialen, ökonomischen und ökologischen Modellen wird besonderer Wert darauf gelegt, das betriebliche Umfeld und seine zukünftigen Entwicklungen unter dem Blickwinkel einer nachhaltigen Wirtschaftsweise abzubilden. Kurzfristig optimierendes Handeln lässt sich so gegen nachhaltiges Wirtschaften unter verschiedenen Szenarien der Marktentwicklung darstellen.

Dies umfasst beispielsweise die Zusammenhänge zwischen −

eingesetzten Materialien, Gesetzen, Anrainern

Arbeitsschutz,

Arbeitssicherheit,

Arbeitszufriedenheit,

−

eingesetzter Technologie, Materialien, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit

−

Technologie, Umweltauswirkungen, Image

−

Innovation, Weiterbildung, Arbeitszufriedenheit, Qualität

−

Arbeitszufriedenheit, Berichterstattung nach außen, Image

−

Qualität, Innovation, Arbeitszufriedenheit, Wachstum, Standortsicherheit

−

Innovation, Komplexität, Ausbildung, Organisation, Umgang mit Risiko

Das Training am Modell befähigt damit, −

sich offener und kritischer mit den Fragen einer unternehmensspezifischen nachhaltigen Wirtschaftsweise auseinander zu setzen

−

die eigenen Interessen zu erkennen, Situationen zu analysieren und Probleme zu definieren

−

Interessen zu untersuchen und Durchsetzungschancen zu erkennen

−

mit Informationsmaterial zielbewusst umzugehen

−

Entscheidungen zu treffen und zu verantworten

−

Entscheidungsfindungsprozesse zu verstehen ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 24

−

ansonsten sehr langfristige Auswirkungen und Feedbackschleifen zu sehen und zu verstehen

−

die Erfahrungen später im eigenen betrieblichen Alltag umzusetzen

Damit hilft ZERMEG III, durch die eigenständige Bearbeitung von verschiedenen nachhaltigen und nicht-nachhaltigen Entwicklungsszenarien, die Risikowahrnehmung von Unternehmern zu trainieren, die Auswirkungen von unternehmerischen Entscheidungen unter Bewertung nach nachhaltigen Leitprinzipien aufzuzeigen und so die Bildung von nachhaltigen Strategien in Unternehmen anzuregen. ZERMEG III lässt die Benutzer in eine simulierte Realität der Entwicklung einer nachhaltigen Strategie für eine „virtuelle Fabrik der Zukunft“ eintauchen. Die Benutzer eines solchen Modells erfahren direkt die Schritte und Erfolge, indem sie sich aktiv an der Simulation dieser Wirklichkeit beteiligen.7

M. Ulrich, Eine Abhandlung über die Planspielmethodik, in: Planspiele in der beruflichen Bildung, Zürich, ISBN 3-7639-0959-1, 2002

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 25

Modellierung 8.1. Ausgangssituation - Die Herausforderung von ZERMEG III

Die Projektzielsetzung aus technischer Sicht war die Abbildung von beliebigen, komplexen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Beziehungen in einem Software-System. Dies in solcher Weise, dass Anwendern breit gefächertes Wissen durch aktive Teilnahme an einem Online Simulation Game vermittelt werden kann.

Typische Kategorien von Computerspielen im Bereich Entertainment sind: −

Wirtschaftssimulationen

−

Echtzeitstrategie-Spiele

−

Rundenbasierte Strategiespiele

−

Browser-Games

−

Massive Multiplayer Role Playing Games (MMRPG)

−

u.v.a.m.

Klassische Planspiele fallen in den Bereich Education/Edutainment. Technische Unterschiede zur Simulation sind heute mitunter kaum mehr zu sehen. In beiden Fällen verfolgt der Spieler das Ziel, möglichst erfolgreich im Spielverlauf voranzuschreiten bzw. zumindest seinen Platz in dieser Spielwelt zu verteidigen.

Unterschiede sind in der Motivation bei der Umsetzung zu finden. Der Entwickler des Planspiels legt größeren Wert auf den Lerneffekt bzw. auf die Bewusstmachung von Konflikten und Beziehungen, während die Simulation auf eine möglichst realitätsnahe Umsetzung und eine ausbalancierte Spielwelt setzt.

Ein Online-Planspiel zeichnet aus, das Spieler ortsunabhängig daran teilhaben und gegebenenfalls auch miteinander (bzw. gegeneinander) spielen können.

Es hat sich herausgestellt, dass auf dem Markt befindliche Educational Software oft nur sehr wenige der oben gestellten Anforderungen erfüllen kann. Um den gestellten Ansprüchen an Flexibilität und Komplexität gerecht zu werden, musste deshalb eine geeignete Strategie gefunden werden.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 26

Die Computer Game Industry ist, nicht zuletzt aufgrund der immensen weltweiten Umsätze, in dieser Hinsicht immer Vorreiter und im Bereich der technischen Möglichkeiten erfahrungsgemäß ein gutes Stück voraus. Im Einklang mit unteren Erfahrungen und dem vorhandenen Know-how entschlossen wir uns daher, hier eine Brücke zwischen Spielentwicklung und Wissenschaft zu spannen. Daraus folgten folgende Überlegungen: −

Der Zugang zu einem wissenschaftlichen Lernspiel muss einem State-of-the-Art Online Browser Game nahe kommen, damit ein Eintauchen in die Unternehmenswelt überhaupt erst möglich wird (Immersion ist eines der maßgeblichen Kriterien im Game Design!)

−

Ein Spielsystem muss derart gestaltet sein, dass Wissensakquisition und -implementation geführt, gestützt und getrennt behandelbar sind. Es bedarf einer Reihe von Werkzeugen, damit wir vom Wissenserwerb in mehreren Formalisierungsschritten zu einem konsistenten, plausiblen Netz an Beziehungen gelangen.

−

Ein solches System muss das notwendige mathematische und algorithmische Rüstzeug bereitstellen, um eine Formalisierung korrekt durchführen zu können.

Die Analyse der Ausgangssituation zeigte eine Reihe von Herausforderungen auf, die für eine erfolgreiche Umsetzung des Projektvorhabens von Bedeutung waren. Zusammengefasst sind hierbei die wichtigsten Punkte: −

Expertenwissen verstehen, sammeln und formalisieren

−

Eine realitätsnahe, erreichen

−

Ein Eintauchen des Spielers in das Spielszenario und die Identifikation mit der eigenen Situation ermöglichen

−

Die Gestaltung eines Systems, in welchem (auch nichtlineare) Beziehungen und Spielgeschichte zu einer individuellen Dynamik beitragen

−

Hoch integrierte Darstellung unterschiedlicher Systemeigenschaften (Firmenwert, Mitarbeiterzufriedenheit, …)

aber

vereinfachte

Abbildung

komplexer

Zusammenhänge

Im Vergleich zu herkömmlichen Anwendungsgebieten wissenschaftlicher Software unterschied sich hier die inhaltliche Anforderung stark, nämlich in jener Weise, dass es sich inhaltlich um ganzheitliches Wissen im Sinne einer nachhaltigen Unternehmensführung handelte; dies also reflektiert eine viel breitere Basis als bei wissensbasierten Systemen gewöhnlich üblich.

Genau dieser Punkt war auch von zentraler Überlegung für das Vorgehen und die Modellierung des Software-Systems.

Zur Formalisierung von Wissen wurde ein regelbasiertes System herangezogen, welches mittels Echtzeit-Compiler die Ausführung von Java-Quellcode zulässt; d.h. eine Engine, welche alle algorithmischen und mathematischen Anforderungen hinreichend befriedigt, sowie das Hinzuziehen von weiteren Bibliotheken und Modulen für die Berechnung von statistischen, naturwissenschaftlichen oder ökonomischen Aufgabenstellungen erlaubt. ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 27

Des Weiteren wurde großes Augenmerk auf den Aufbau vielfältiger Kontrollstrukturen gelegt, ohne die auch das beste regelbasierte System an einer umfangreichen Abbildung von Unternehmensabläufen scheitern würde.

8.2. Zur Lernmethode von ZERMEG III Erklärtes Ziel des Projekts war das Vermitteln von breit gefächertem Wissen über eine ganzheitliche, nachhaltige Unternehmensführung durch eine aktive Teilnahme an einem Spiel. In diesem Sinne regt die verwendete Methode in vielerlei Hinsicht zur Wissensvermittlung an: − Es wird in der Gruppe gespielt und verlangt somit Kommunikation und Auseinandersetzung mit den inhaltlichen Themenbereichen. −

Sie fungiert hervorragend als Blended Learning Tool.

−

Im Gegensatz zu anderen Lernmethoden entscheidet der Spieler selbst, welchen Weg er beschreitet. Hilfreiche Informationen sowie Belohnungen und Bestrafungen beeinflussen den Spieler und ermöglichen einen Lerneffekt, welcher durch die persönliche Erfahrung geprägt ist.

−

Die universelle Gestaltung des Spielsystems erlaubt die Anpassung der Software an unterschiedliche Lernziele und Themenkomplexe.

−

Die neue Perspektive, welche durch eine ganzheitliche Betrachtung des Unternehmens erzeugt wird, schafft Einblicke in unbekannte Situationen und bereichert durch den Gewinn differenzierterer Betrachtungsweisen.

Die Konzeption eines Planspiels beginnt mit der Wissensakquisition. Dabei wird in Interviews und Workshops das Expertenwissen erhoben, interpretiert und zu einem konzeptuellen Modell zusammengefasst. Danach kommt es entweder zu einer Reihe von Prototypen (Rapid Prototype Development) oder, im modellbasierten Ansatz, zu einem expliziten Modell. In jedem Fall wird das erworbene Wissen operationalisiert und kann in weiterer Folge repräsentiert werden.

Die ersten Schritte nach der Analyse der Ausgangssituation und Planung des Projekts betrafen demnach den Erwerb von Wissen.

Es stellte sich heraus, dass das Finden von geeigneten Formalisierungsmethoden weit mehr Zeit in Anspruch nahm als vorgesehen. So wurde in den Workshops schrittweise ein Vorgehensmodell entwickelt. Ausgehend von einer Einteilung der Unternehmenswelt in ein hierarchisches System von Themenkomplexen führte dies zu einer geordneten, qualitativ hochwertigen und effizienten Methode zum Wissenserwerb bei derart komplexen Fragestellungen, wie sie in einer nachhaltigen Unternehmensführung auftreten.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 28

Abbildung 3: Vom Wissenserwerb zur Aktion im Spiel

Im Verlauf des Projekts wurden für die in der Abbildung dargestellten Arbeitsschritte Vorlagen erstellt und umfangreiche Software-Werkzeuge entwickelt. Die Erstellung von Editoren bzw. Werkzeugen zur Spielprogrammierung ist von essentieller Bedeutung in jedem Game Development Prozess. Aus diesem Wissen wurde von unserer Seite besonders intensiv an der Ausgestaltung dieser Tools gearbeitet. Das Spielmodell bzw. die Systemarchitektur sowie die eben genannten Werkzeuge werden nachfolgend vorgestellt.

8.3. Vorgehen bei der Erstellung des Planspiels: vom Brainstorming zur Anwendung 8.3.1.

Initiale Workshops

Folgende wesentlichen Aufgabenbereiche standen in den ersten Workshops zur Diskussion: a) Handlungsschwerpunkte des Spiels (in Bezug auf die gesamte Unternehmenswelt) b) Welche 3-4 Settings (Ausgangssituationen für Spieler, Unternehmen, Umwelt) werden gewählt c) Welche Szenarien (einschneidende Ereignisse während des Spiels) sollen möglich sein d) Welche Aufgaben / Handlungsstränge sollen das Spiel formen und begleiten

Resultierend folgte daraus die Ausarbeitung der Handlungsstränge in kleineren Gruppen. ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 29

8.3.2.

Handlungsstränge

Für die Ausarbeitung der Handlungsstränge standen folgende Materialien zur Verfügung: • Eine hierarchische Abbildung der gesamten Unternehmenswelt (UNTW). • Eine Prozessdarstellung, die eine eindeutige Zuordnung einer Aufgabe zu einem Unternehmensprozess gewährleistet (PROZ).

Jeder Handlungsstrang wurde zunächst informell beschrieben. Danach erfolgte, soweit es sich um komplexe Aufgaben handelte, die hierarchische Strukturierung aller Aktionen, die getätigt werden können, in einem Aufgabenbaum. Dieser Aufgabenbaum ermöglicht die Strukturierung der zeitlichen Abfolge von Aktionen abhängig von den vom Spieler zuvor ausgeführten Aktionen. Für komplexere Situationen wurden weitere Bedingungen definiert, welche die Voraussetzung für die Ermöglichung nachfolgender Aktionen seitens des Spielers ermöglichen. Eine einfache Aufgabe besteht aus lediglich einer Aktion. Jede Aktion wird nun einem Prozess in PROZ zugeordnet. Für jede Aktion wird anschließend nach Abhängigkeiten in UNTW gesucht. Diese Abhängigkeiten werden niedergeschrieben. Für jede Aktion und jede Abhängigkeit in UNTW wurden die konkreten Zusammenhänge beschrieben. Beispielsweise wird die Aktion: „Mitarbeitereinschulung neue Maschine“ folgendermaßen dargestellt: Personalmanagement:Motivation:Zufriedenheit:Arbeitssicherheit erhöht sich um 25 % Mit Aktionen, die (etwa auch in anderen Handlungssträngen) öfters auftreten und genau dieselben Auswirkungen haben, wurde getrennt verfahren, um Redundanzen zu vermeiden und Ausarbeitungszeit zu sparen. Dafür wurde eine separate Liste von Aktionen (Bezeichnung, Auswirkung) erstellt, um den Überblick zu behalten. In den nächsten Schritten wurden die aufgeschlüsselten Zusammenhänge von den Software-Architekten in das regelbasierte komponentenorientierte System übertragen und auf logische und syntaktische Fehler getestet. Der hinzugefügte Handlungsstrang wurde in einer unterschiedlich konfigurierten Testumgebung automatisiert gespielt und protokolliert. Das Protokoll zum Handlungsstrang wurde Experten zur Durchsicht vorgelegt.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 30

8.3.3.

Ausarbeitung des V-Modells

Dabei wurde ein maßgeschneidertes Vorgehensmodell verwendet, welches sich am so genannten V-Modell XT orientiert und folgende Merkmale besitzt: • folgende Submodelle werden berücksichtigt: Softwareentwicklung, Konfigurations- u. Änderungsmanagement, Qualitätssicherung (teilweise; technisch, ergonomisch), • es werden Durchführungsstrategien der Agilen Softwareentwicklung benutzt • es wird die Methode des evolutionären Prototypings in der Umsetzungsphase für Teilsysteme benutzt

Abbildung 4: Agile Softwareentwicklung (aus V-Modell XT Referenz)

• es fand eine Rollenverteilung statt in Projektleiter (und -manager), Anforderungsanalytiker, Systemarchitekten, Software-Architekt (und -entwickler), Konfigurationsmanager, Qualitätsmanager, Änderungssteuergruppe, Ergonomieverantwortlicher, Prüfer (Tester), Anwender • folgende Produkte wurden erstellt: o

Projekthandbuch (Organisation und Vorgaben zu: Risikomanagement, Problem- und Änderungsmanagement, Konfigurationsmanagement, Messung und Analyse, Anforderungserstellung, Systemerstellung, Systemsicherheit) Qualitätshandbuch (zu prüfende Produkte und Prozesse, Prüfspezifikationen)

Produktbibliothek (Teilsysteme, Versionierung)

Produktkonfiguration

Änderungsstatusliste (Problemmeldungen, Änderungswünsche und Änderungsentscheidungen)

Anwenderanforderungen und Gesamtsystemspezifikation

Systemspezifikationen (Teilsysteme: Schnittstellen, Anforderungen)

SW-Spezifikationen (Teilsysteme)

Systemarchitektur ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 31

HCI (Style guide)

SW-Architektur (Teilsysteme)

• folgende Aktivitäten werden gesetzt: o

Projekthandbuch erstellen

QS-Handbuch erstellen

Projekt planen

Projekttagebuch führen

Änderungsstatusliste führen

Produktbibliothek verwalten

Produktkonfiguration verwalten

Anforderungen erstellen

Systemspezifikationen festlegen (iterativ für Teilsysteme)

Systemarchitektur festlegen (iterativ für Teilsysteme)

Styleguide für HCI erstellen

Teilsysteme realisieren (evolutionäres Prototyping)

Unit Tests definieren

Teilsysteme testen

Teilsysteme integrieren (iterativ)

funktionale Tests definieren

aggregierte Teilsysteme testen

Gesamtsystem integrieren (iterativ)

Gesamtsystem testen

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 32

8.4. Das Spielmodell von ZERMEG III 8.4.1.

Übersicht über die Systemarchitektur

Folgende Ziele wurden beim Entwurf der Systemarchitektur angestrebt: 1. Entwurf einer komponentenorientierten Game Engine, deren Systemeigenschaften durch ein regelbasiertes System verändert werden können. 2. Getrennte Behandlung der Spiellogik; Erstellung eines Frameworks, welches als Basis für ein Online Browser Game dient. 3. Einführung einer Flow-basierten Steuerung von Unternehmensprozessen, welche die Umsetzung von Handlungssträngen, Umweltfaktoren usw. realisiert. 4. Erstellung einer Web-Anwendung, welche ein rundenbasiertes Spielen im Internet via Browser erlaubt. 5. Erzielung einer größtmöglichen Benutzerfreundlichkeit, um Zugangsbarrieren weitgehend zu minimieren. 6. Flexibilität, Skalierbarkeit und zukünftige Erweiterbarkeit des Systems (der Systeme).

8.4.2.

Der Game Engine von ZERMEG III

Vereinfacht dargestellt werden alle benötigten Unternehmensbereiche durch ein Netz aus Komponenten repräsentiert. Diese Komponenten enthalten Attribute, welche den konkreten Zustand des Systems zu einem bestimmten Zeitpunkt definieren. Zwischen den Komponenten können verschiedenste Beziehungen bestehen, welche wiederum durch Regeln und Kontrolllogik bestimmt werden.

Abbildung 5: Jede Komponente repräsentiert einen eigenen Unternehmensbereich

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 33

Zum weiteren Verständnis werden nachfolgend die wichtigsten Systembegriffe kurz erklärt: −

Komponenten: Eine Komponente beschreibt einen betrieblichen Bereich oder Teilbereich oder eine Systemeigenschaft.

−

Tasks, Aktionen: Eine komplexe Aufgabe (Task) besteht aus mehreren Aktionen, die in zeitlicher und logischer Abhängigkeit stattfinden. Aktionen sind gewöhnlich Kompositionen mehrerer Befehle, die direkt an eine Komponente erteilt werden. Ein einfacher Befehl besteht aus einer Vorbedingung, einer Regel und einer Nachbedingung. Er verändert möglicherweise andere Komponenten und löst weitere Befehle aus (Kettenreaktion).

−

Ereignisse: Der Spieler erhält Feedback über Erfolg und Misserfolg seiner Taten sowie die Geschehnisse der letzten Spielperiode mittels Ereignis-Benachrichtigungen, die zumeist in den Komponenten generiert werden.

−

Outputs: Dabei handelt es sich um eine (möglicherweise) integrierte Darstellung von Komponenteneigenschaften, welche dem Spieler Auskunft über die Interna des Unternehmens geben.

Beispiele: −

Komponenten (z.B. Anlage),

−

Attribute (Alter, Wartungszustand, Leistung, Energiekosten, …)

−

Tasks (z.B. Produktionsprozess der Galvanisierung, Angebotslegung, Schulungsprogramm),

−

Aktionen (Badzeiten verkürzen, Qualität überprüfen, Kundenrabatt gewähren)

−

Outputs (Mitarbeiterzufriedenheit, Umsatz, Auslastung, Produktivität, ...)

Bei der Modellierung steht die Systemanalyse8 des Betriebes im Vordergrund. Die dazu benötigten Variablen und Indikatoren wurden aus den Vorläuferprojekten entnommen. Die Abhängigkeiten wurden vom Projektteam in mehreren Workshops modelliert. Die Stärke der Zusammenhänge wird in Einzelarbeit der Experten ermittelt und in Workshops gemeinsam mit Vertretern von Betrieben unter Verwendung des „Papiercomputers“ von Frederic Vester abgestimmt.

−

Inputdaten

−

Outputdaten

−

Kosten

−

Abfallmengen

−

Emissionen

−

CO2-Bilanzen

Systemanalyse und Papiercomputer – F. Vester, Die Kunst vernetzt zu denken, ISBN 3-421-05308-1, 2002

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 34

−

Indikatoren für Mitarbeiterzufriedenheit

−

Know-how-Entwicklung

−

Compliance

−

Kundensicht

−

etc.

in Abhängigkeit der Entscheidungen berechnet bzw. anhand des Systemmodells aufgezeigt (Abbildung 6). Dieses fußt auf dem EFQM-Modell und den Nachhaltigkeitsindikatoren von Schaltegger. Aus der Bewertung anhand der Leitprinzipien einer nachhaltigen Wirtschaftsweise und Darstellung der Ergebnisse in cockpitchartähnlichen Darstellungen sehen die Benutzer des Modells, welche Entscheidungen sich positiv im Sinne einer nachhaltigen Wirtschaftsweise und welche Entscheidungen sich negativ auswirken.

Die Elemente der ZERMEG III–Systemanalyse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefasst: Tabelle 1: Elemente von ZERMEG III

Settings (Ausgangssituationen)

Szenarien (Einschneidende Ereignisse, kontinuierliche Veränderungen) Story Line

Zustandsvariablen (über Systemeigenschaften gewichtete Outputs) Systemsegmente

Spieler Betrieb Umgebung Schwankungen der Rohstoffpreise Brand in der Fabrik Prüfung des Unternehmens (Legal Compliance, UVP)

Firmenwert Liquidität Sozialkompetenz, … Komponenten (bspw. Maschine) Attribute (Alter, Wartungszustand, Leistung, Kosten, …) Tasks (bspw. Produktionsprozess der Galvanisierung) Aktionen (Badzeiten verkürzen, Qualität überprüfen, Kundenrabatt gewähren) - Befehle (Maschine: Warten, Produktion starten, Mitarbeiter abziehen, Umweltverträglichkeit erhöhen) - Weights und Outputs (Integration von Komponenteneigenschaften; bspw. Berechnung eines Technologiestands anhand von Alter, Umweltverträglichkeit und Leistung des gesamten Maschinenparks) Aktionen (einfache, repetitive, Action-Graphs) Eine Komponente beschreibt einen betrieblichen Bereich oder Teilbereich oder eine Systemeigenschaft. Eine komplexe Aufgabe besteht aus mehreren Aktionen, die in zeitlicher und logischer Abhängigkeit stattfinden. Aktionen sind gewöhnlich Kompositionen mehrerer Befehle, die direkt an eine Komponente erteilt werden. Ein einfacher Befehl besteht aus einer Vorbedingung, einer Regel und einer Nachbedingung. Er verändert möglicherweise andere Komponenten und löst weitere Befehle aus (Kettenreaktion). Der Spieler erhält Feedback über Erfolg und Misserfolg seiner Taten sowie die Geschehnisse der letzen Spielperiode mittels Ereignis-Benachrichtigungen, die zumeist in den Komponenten generiert werden. Rundenbasierter Spielablauf, in welchem Handlungen getätigt werden können, Ereignisse eintreten und Feedback über den aktuellen Zustand der Welt erhalten wird. ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 35

Abbildung 6: Unternehmensmodell für ZERMEG III

Das Unternehmensmodell (Abbildung 6) wurde analog der heute üblichen Gliederung eines Betriebes in Kernprozesse zur Leistungserstellung (Auftragsabwicklung, Ressourcenplanung, Produktion, Logistik) und unterstützende Prozesse (Legal Compliance, Wartung, Entwicklung, Qualität und Umwelt, Administration) erstellt.

Abbildung 7: Modell der Unternehmenswelt und Unternehmensumwelt

Die Abbildung 7 zeigt die Analyse der Unternehmenswelt und ihres Umfeldes, bestehend aus Produktion, Vertrieb, Logistik, Entwicklung unter Berücksichtigung von Kunden, Finanzierungspartnern, Gesetzgeber, Infrastruktur. Alle diese Elemente wurden dann im Planspiel berücksichtigt. ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 36

Abbildung 8: Beispiel für eine Systemanalyse zur Darstellung der Komponenten und Wechselwirkungen im Modellunternehmen

Zur Beschreibung der Beziehungen im System wurde der „Papiercomputer“ eingesetzt. Die Abbildung 8 zeigt die Anwendung dieser Modellierungsmethode auf die Aufgaben der Betriebsführung im Routinealltag bei der Organisation der Produktion. Alle Systemelemente werden einerseits als Zeilen und andererseits als Spalten einer Tabelle angeordnet. Dann wird für jedes Element (Zeile für Zeile) dessen Wirkung auf alle anderen (Spalte für Spalte) anhand einer Skala mit „0“ (gar nicht) bis „3“ (sehr stark) bewertet. Die Summen der Wirkungen für eine Zeile bilden die so genannte „Aktivsumme“ eines Elementes (die Wirkung, die von einem Element ausgeht). Die Summe der Wirkungen auf ein Element (Spaltensumme) bildet die so genannte „Passivsumme“.

Bei der Systemanalyse wurde besonders auf die Analyse der „Fabrik der Zukunft“-Projekte SUMMIT, BLIZZ und ZERMEG Rücksicht genommen. Zur Formulierung der Zusammenhänge wurden Experteninterviews durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in gemeinsamen Workshops abgestimmt.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 37

Wirkung von Zeile auf Spalte auf von Eigentümer Management Anlagenbetreiber Instandhalter Kunde Spediteur (für Fertigware) Rohstofflieferant Anlagenlieferant Bank EVU Behörde Anrainer Öffentlichkeit Rohstoffe (Chemikalien) Energie Wasser Abwasser Abfall (gefährlicher) Auftrag Preis Lieferzeit Angebot Image Kosten Kapazität Qualität Motivation Information Feedback Ausschuß Wettbewerber Genehmigung Arbeitslohn Arbeitszufriedenheit Arbeitssicherheit Ware Gesetz Umsatz Ertrag Investitionen Ausbildung Fluktuation Krankenstand Arbeitsunfälle

1 Eigentümer 0 2 0 0 1 0 0 0 3 0 1 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 3 2 1 1 0 0 3 3 3 1 0 1 0 0

Passivwert

Instandhalter Kunde Management Anlagenbetreiber 3 1 1 0 3 3 2 0 3 2 2 0 2 0 0 1 0 0 2 1 0 2 3 3 3 0 0 2 0 1 2 2 1 2 3 0 2 2 0 1 2 0 2 2 0 2 2 0 2 2 2 2 2 1 3 2 0 1 0 0 2 2 0 1 0 0 1 0 0 3 0 0 3 3 0 3 3 3 2 1 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 0 0 3 2 2 2 0 0 3 0 0 3 3 3 2 2 1 3 2 2 3 2 1 3 1 0 1 3 3 1 1 3 3 2 1 3 2 0 3 2 1

6 Spediteur

1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 3 3 3 2 1 2 3 0 2 0 0 3 0 0 1 0 3 0 0 0 0 0 1 0 0

0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

EVU Rohstofflieferant Anlagenlieferant Bank/Versicherung 0 1 1 3 3 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 3 1 2 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 1 2 2 0 2 2 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 2 2 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 2 2 2 2 3 0 2 3 0 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 21

11 Behörde

1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 0 2 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 1 0 0 3 3 0 0 0 0 1 0 2 0 0 2 0 0 1 0 0 0 3 0 3 0 0 1 0 0 1 3

Abbildung 9: Beispiel für den Einsatz des Papiercomputers zur Definition der Stärke der Beziehungen zwischen den Systemelementen (Ausschnitt) Papiercomputer Unternehmensmodell ZERMEG III 120

100

passiv

ambivalent

Passivwerte

60 16 17 40

puffernd

11 12 13 16 19

23 25 25

2829 31 29 31 30

23 23

4041

aktiv

43 33 35

39 40 35 38

69 45 51

0 0

100

Aktivwerte

Abbildung 10: Klassifizierung der Variablen im Papiercomputer zur Identifikation von aktiven, passiven, puffernden und kritischen Größen (die Zahlen an den Punkten beziehen sich auf die Aktivwerte der Variablen in der vorhergehenden Matrix)

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 38

Hohe Aktivsummen und gleichzeitig niedrige Passivsummen zeichnen so genannte „aktive“ Elemente aus, das sind Elemente, die eine hohe Wirkung auf das System haben. Hohe Passivsummen und gleichzeitig niedrige Aktivsummen deuten auf so genannte „passive“ Elemente hin, das sind Elemente, auf die eine hohe Wirkung durch das System ausgeübt wird. Elemente, die weder aktiv noch passiv sind, werden als „puffernd“ bezeichnet. Elemente, die vom System stark beeinflusst werden, dieses jedoch wiederum stark gestalten, werden als „ambivalent“ bezeichnet. Diese Elemente haben Hebelwirkung im System. Aktive und ambivalente Elemente werden dann besonders im Regelwerk des Modells berücksichtigt.

Abbildung 8 zeigt, dass für das betrachtete System im betrachteten Spielzug beispielsweise Investitionen und Anlagengröße die wichtigsten aktiven Komponenten sind, während Management und Anlagenbetreiber die wesentlichen Komponenten mit Hebelcharakter sind. Diese werden zwar stark von den anderen Systemelementen beeinflusst, üben gleichzeitig aber auch eine starke Wirkung auf die anderen Elemente aus.

Die Erkenntnisse aus der Systemanalyse führten zur Definition der wesentlichen Systemsegmente, der Wechselwirkungen und der wesentlichen Indikatoren. Aus der Klassifizierung der Variablen wurden dann wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung der Spielzüge gewonnen.

Das wesentliche Ergebnis der Modellierung ist neben der Liste der Systemelemente eine Sammlung der wesentlichen Regeln im System. Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für eine solche Regel. Die Gesamtübersicht über alle im System verwendeten Regeln findet sich im Anhang („Scripting der Regeln“).

Tasktree: Personal Kommunikation Knot 0

Name Wöchentliche Besprechungen

Beschreibung Führen Sie Informationsveranstaltungen und wöchentliche Besprechungen in Ihrem Unternehmen ein, um alle Mitarbeiter am aktuellen Stand zu halten. Sie erhöhen so die Zuverlässigkeit im Unternehmen und Zufriedenheit der Mitarbeiter. Logik: +1,5 % Mitarbeiterzufriedenheit => 1

Tägliche Führen Sie tägliche Produktionsbesprechungen in Ihrem Produktionsbesprechungen Unternehmen ein, um Ihren Ansprüchen an die Einhaltung von Lieferterminen und Qualität noch besser gerecht zu werden. Logik: +2,5 % Mitarbeiterzufriedenheit, - 3 % Ausschuss

Abbildung 11: Beispiel für eine Regel

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 39

Abbildung 12: Modell eines Handlungspfades

8.4.3.

Die Steuerung von Aktionen in ZERMEG III

Die folgenden Abbildungen zeigen das Modell eines Handlungspfades und ein vereinfachtes Aktionsdiagramm, welches die internen Prozesse beim Ablauf einer Spielperiode Ăźbersichtlich darstellt:

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefĂśrdert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 40

Abbildung 13: Darstellung der internen Prozesse beim Ablauf eines Spielzuges in Form eines Aktionsdiagramms

Grundsätzlich ist noch zu erwähnen, dass zwischen so genannten autonomen Aktionen und User-Aktionen unterschieden wird. Autonome Aktionen sind vom Spieler nicht beeinflussbar und geschehen aufgrund früherer Entscheidungen oder nicht steuerbarer Faktoren im Unternehmen oder in dessen Umfeld.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 41

Im Entwurf der Systemarchitektur wurde eine Vielzahl von Möglichkeiten ausgelotet, welche zur Bereicherung und Qualitätssteigerung beitragen können. Wenngleich nicht alle im Rahmen eines solchen Projekts bereits realisiert werden können, deckte die Sammlung von Ideen durchaus beachtliche Potenziale für zukünftige Weiterentwicklungen auf.

8.4.4.

Abriss einer Spielperiode

Zum besseren Verständnis des Modells sei an dieser Stelle der Ablauf einer Spielperiode (bspw. eines Quartals) schrittweise aufgelistet: 1. Ein neues Spiel wird eröffnet; Wahl der Ausgangssituation, Spielziel angeben (z.B. 4 Runden, Zielerreichung 70 % Mitarbeiterzufriedenheit) 2. Spieleinführung (Einführungstexte und -grafiken, welche die Situation zu Spielbeginn beschreiben) (Spielperiode) 3. Die Ereignisse in der letzten Periode werden angezeigt. Jedes Ereignis ist mit einem Gruppensymbol belegt, nach dem gefiltert werden kann. 4. Alle verfügbaren Handlungen (Aktionen) sind in fünf Bereichen eingegliedert (Büro, Meetings, Produktionsanlage, Lager/Fuhrpark, Kantine). „Verfügbar“ heißt nicht, dass jede Handlung auch sinnvoll ist oder überhaupt möglich sein muss (wie sich im Nachhinein herausstellen kann). Gründe für einen Fehlschlag einer Handlung können zu geringe finanzielle Mittel, Ressourcen oder andere Faktoren sein. 5. Nun sollten sich an dieser Stelle die unterschiedlichen Teilnehmer beraten und einigen, was zu tun ist. 6. Der Spieler wählt gezielt jene Aktionen aus, die er in dieser Spielperiode setzen möchte. Je nach Aktion können dabei unterschiedliche Variablen beeinflusst werden. Jede Aktion bedeutet einen finanziellen und/oder zeitlichen Aufwand. 7. Um eine Übersicht über den Stand des Unternehmens zu erhalten, kann der Spieler zu jeder Zeit in einen Controlling Bereich einsehen („Cockpitfunktion“). Dort findet er konkrete Werte und aggregierte Auswertungen (Stichwort „Indikatoren“), eventuell auch historische Werte und Trends/Tendenzen. 8. Alle ausgewählten Aktionen werden in einer Liste zusammengefasst. Die Einträge in dieser Liste können sortiert werden, um unterschiedliche Prioritäten festzulegen. Aktionen können hier wieder entfernt werden. 9. Die Runde wird beendet. (Interna einer Spielperiode) 10. Alle zu tätigenden Aktionen liegen in einem Aktionsstapel und werden der Reihe nach abgearbeitet 11. Jede Aktion beeinflusst mindestens eine, meist jedoch eine Vielzahl von Komponenten. Für jede Komponente werden nun Befehle ausgeführt. Sie entsprechen den definierten Relationen. 12. Jeder Befehl feuert eine Regel. Sind nicht alle Vorbedingungen erfüllt, scheitert der Befehl. Die Aktion konnte nicht vollständig durchgeführt werden. Innerhalb der Regel ist definiert, in welcher Weise der Befehl auf diese Komponente wirken soll. Dabei kann auf bereitgestellte mathematische Hilfskonstrukte, Logik und innerhalb der Komponenten auf explizit definierte Methoden zurückgegriffen werden. Bei der Abarbeitung von Befehlen werden erwähnenswerte Ereignisse notiert, die den Spieler informieren sollen (siehe oben). ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 42

13. Nachdem alle Aktionen abgelaufen sind, werden alle Aktionen in die nächste Spielperiode gehoben. 14. Das Eintreten eines plötzlich auftretenden Szenarios wird überprüft. Andauernde Beeinflussungen durch Szenarien werden berechnet. Alle unternehmensinternen und externen Einflüsse werden für diese Spielperiode realisiert. 15. Alle Statistiken u. Indikatoren werden neu berechnet.

Die folgenden Use-Case Diagramme zeigen mögliche Anwendungsfälle für einen zukünftigen Einsatz des Unternehmensspiels:

Abbildung 14: Use Case – neues Spiel

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 43

Abbildung 15: Use Case: neues Spiel – neues Spiel erstellen

Abbildung 16: Use Case: neues Spiel – an einem Spiel teilnehmen

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 44

Abbildung 17: Use Case – Spiel läuft

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 45

8.4.5.

Die Systemarchitektur in ZERMEG III

Die Systemarchitektur setzt sich im Wesentlichen aus drei großen Komplexen zusammen:

1. Game Engine Library Die folgenden Diagramme zeigen einen Überblick über die Systemarchitektur der Game Engine Library:

Abbildung 18: Pakete der Game Engine Library

Ein Spielszenario kontrolliert über Kontrollelemente (raven) und Kontrollfunktionen die Eigenschaften der einzelnen Komponenten des Unternehmens und des Unternehmensumfeldes, die wiederum über Regeln verknüpft sind.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 46

Abbildung 19: Paket 'components'

Komponenten sind: Eigenschaften, Gruppen von Eigenschaften, Ereignisse, Gewichte (um über Regeln halbquantitativ und quantitativ Änderungen von anderen Eigenschaften zu beschreiben). Über Befehle, die aus Regeln und Abläufen entstehen, werden Eigenschaften verändert. Die Struktur der Eigenschaften (ihre Zugehörigkeit und gegenseitige Abhängigkeit) ist über so genannte „Skelette“ und Listen beschrieben.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 47

Abbildung 20: Paket 'control'

Der Taskmanager kontrolliert die Aufgaben. Einem Spielszenario sind dazu Defaultwerte hinterlegt, um unabhängig von der Anzahl der getroffenen Spielzüge jedenfalls ein Grundgerüst einer Handlung vordefiniert zu haben. Aufgaben haben Rahmenbedingungen und können aus einzelnen Aufgaben oder komplexen Aufgabengruppen bestehen.

Abbildung 21: Paket 'rule'

Regeln (rules) bestimmen die Zusammenhänge zwischen Eigenschaften. Wiederum sind über Default zunächst alle Eigenschaften grundsätzlich logisch verknüpft. Wichtige Eigenschaften für das Spiel sind in den Regeldefinitionen speziell bestimmt. Die Definitionen umfassen ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 48

Rechenanweisungen zur Berechnung von Eigenschaftswerten, Rahmenbedingungen für diskrete Werte, sowie Anweisungen zur Ausgabe von Informationen an die Spieler.

2. Tools Die Abbildung 22 zeigt einen Überblick über die Werkzeuge, die zur Programmierung angewendet wurden: −

Das Component Tool zum Anlegen von Spielelementen

−

Das Task Tool zur Ablaufkontrolle

−

Der Rule Editor zum Anlegen von Regeln

−

Der Story Editor zum Anlegen von Ereignissen

−

Der Composer, um einen Spielablauf zusammenzustellen.

Alle diese Werkzeuge wurden für das Projekt entwickelt und zur Verfügung gestellt.

Abbildung 22: Übersicht über jene Tools, die dem Wissensingenieur zur Verfügung stehen ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 49

Abbildung 23: Mit dem Component Tool werden Unternehmensbereiche erstellt und mit Attributen belegt.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefรถrdert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 50

Abbildung 24: Das Task Tool ermöglicht die Erstellung komplexer Unternehmensprozesse und Handlungsstränge für den Spieler.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 51

Abbildung 25: Im Rule Editor kรถnnen Programmiersprache Java erstellt werden

beliebige

Regeln

unter

Verwendung

der

3. Simulation Game Web Application Schlieร lich finden alle aufgelisteten Werkzeuge in einem rundenbasierten Browser Game ihre Anwendung.

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Die folgende Abbildung zeigt einen Überblick über die Systemarchitektur der Anwendung:

Abbildung 26: Einblick in die Systemarchitektur der Webanwendung.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 53

8.4.6.

Auszüge aus einem Spiel mit ZERMEG III

Zu Beginn wählen der Spieler bzw. die Spielergruppe das Spielszenario, das begonnen werden soll:

Abbildung 27: Einstieg ins Spiel

Im nächsten Schritt steigt der Spieler in eine übersichtliche Oberfläche ein und erhält Einblick in die Ereignisse, über welche er zu Spielbeginn informiert wird.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 54

Abbildung 28: Bisherige Ereignisse

Zu manchen Ereignissen kรถnnen Hintergrundinformationen gelesen werden.

Abbildung 29: Beispiel eines Ereignisses

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefรถrdert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 55

Am oberen Rand der Oberfläche findet sich das Unternehmen in fünf grobe Bereiche unterteilt. Innerhalb dieser Bereiche können Handlungen geplant werden, welche im nächstfolgenden Quartal ausgeführt werden sollen. Teilweise ist die Beschreibung durch Fotos und Kurzvideos unterstützt.

Abbildung 30: Modell der Produktionsanlage

In alle für das nächste Quartal geplanten Aktionen kann in einer Übersicht eingesehen werden.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 56

Abbildung 31: Aktionsliste

Informationen über die aktuelle Situation im Unternehmen werden in einer weiteren Übersicht erhalten.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 57

Abbildung 32: Kennzahlen und Statistiken

Schließlich wird nach Durchsicht und Planung aller Aktionen die Spielrunde beendet. Alle Ereignisse und Handlungen werden für den nächstfolgenden Zeitraum durchgeführt, der Spieler beginnt ein neues Quartal.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 58

Abbildung 33: Zusammenfassung einer Spielrunde

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefรถrdert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 59

Ergebnisse der Testspiele

Das Planspiel wurde von mehreren Gruppen getestet: −

zunächst innerhalb des Entwicklungsteams

−

dann gemeinsam mit Vertretern der Unternehmen

−

in einem halbtägigen Testworkshop an der Fachhochschule Joanneum mit zehn Studenten des Fachhochschulstudienganges „Produktionstechnik“

−

in einem halbtägigen Umweltsystemwissenschaften Universität Graz.

Testworkshop mit zwölf Studenten am Institut für Innovationsmanagement

der der

Der Ablauf war jeweils folgender: −

Vorstellung des Spielsystems

−

Vorstellung der Ziele des Tests

−

Vorstellung der Aufgaben der Beteiligten

−

Einführung in den Spielablauf

−

Rollenverteilung über vorgedruckte Visitenkarten

−

Durchführen von drei bis sieben Spielphasen

−

Auswertung

−

Feedback

Der Ablauf, die getätigten Aktionen, dokumentiert.

Ideen und

Verbesserungsvorschläge wurden

Im Folgenden werden die in Fragebogen dokumentierten Erfahrungen und Hinweise der Nutzer aus den oben beschriebenen Erfahrungen zusammengefasst: Generell war die Resonanz sehr positiv. Das Spiel lädt ein, schrittweise anhand des Unternehmensmodells Elemente nachhaltiger Betriebsführung zu verstehen, Zusammenhänge zu sehen und den Bezug nachhaltigkeitsorientierter Aktionen zur Wertsteigerung zu verstehen. Das Durchspielen einiger aufeinander folgender Perioden zeigt den Bezug ökologischer und sozialer Aspekte zu einer nachhaltigen Wertsteigerung. Umgekehrt werden prinzipiell die Defizite rein ökonomisch orientierter Betriebsführung deutlich.

Als Verbesserungspotenzial für das Modell wurden folgende Bereiche gesehen -

Erklärungen generell,

Beschreibungen zu Auswirkungen,

Beschreibungen von Ereignissen

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 60

Dies betrifft insbesondere den Bereich der −

Vorstellung des Unternehmens zu Spielbeginn (Marktlage, Umsatz, Mitarbeiterstand, Ausbildungsstand, Kunden, Prozesse, Auftragslage, etc.),

−

die Detaillierung der Finanzübersichten,

−

die zur Verfügung gestellten Informationen über Markt, Kunden, Entscheidungswege der Kunden,

−

Rolle von Steuern,

−

Umgang mit Zeit als Managementressource

Hier wurden inzwischen schrittweise die angefragten Ergänzungen zur Klärung der offenen Fragen vorgenommen. Dies erfolgt auch durch Bilder, Kurzvideos und Zahlenmaterial. Andererseits zeigt sich, dass mit der Fülle des zur Verfügung gestellten Materials auch der Bedarf nach Zeit entsteht, damit sich die Spieler mit den Materialien beschäftigen können. Außerdem entsteht hoher Bedarf nach selbsterklärenden, didaktisch gut aufbereiteten Erklärungsmaterialien, wenn man davon ausgeht, dass das Planspiel auch außerhalb von Workshops mit längeren Einführungen und erfahrenen Trainers genutzt werden soll.

Die Nachbildung von Motivation und Führungsverhalten im Unternehmensmodell wurde als zu einfach empfunden. Besonders in diesem Bereich ergaben sich tatsächlich Probleme in der Entwicklungsphase, ein allgemein gültiges Modell zu definieren. Hier sind auch keine quantitativen Studien bekannt, die bei der Modellformulierung als Grundlage dienen könnten.

Als generelle Schwierigkeit wurde wahrgenommen, dass soziale oder ökologische Auswirkungen aus den eigenen Entscheidungen (frühestens) erst nach drei bis vier Spielrunden sichtbar werden.

In diesem Zusammenhang ist die Größe der Faktoren, die über die programmierten Zusammenhänge und Regeln diese Auswirkung betreffen, sehr relevant: -

zu geringe Faktoren bedeuten erst sehr spät wahrnehmbare Auswirkungen,

zu hoch gewichtete Faktoren bringen eine unrealistische Überbewertung dieser Faktoren gegenüber der praktischen Erfahrung der Spieler mit diesen Bereichen.

Hier wird zukünftiges vorsichtiges Feintuning zu betreiben sein.

Weitere Anwendungen mit Betriebsmodellen aus anderen Branchen wurden angeregt, da die Prozesse eines oberflächenbehandelnden Betriebes als sehr spezifisch wahrgenommen werden.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 61

Detailliertere Erweiterungen des Unternehmensmodells wurden explizit zum Thema Arbeitssicherheit angeregt. Dazu sollten Unfälle, Vermeidungsmaßnahmen und Schulungsmaßnahmen in das Modell aufgenommen werden.

Das Planspiel ZERMEG III ist über http://www.simplicity.at:8080/simgame/login.jsf zugänglich. Der Benutzer muss sich einloggen (Benutzer: trial143, Passwort: huTe29pa).

Das Planspiel wird im Herbst 2007 in Lehrveranstaltungen am Institut für Innovationsmanagement der Universität Graz und im Rahmen einer Lehrveranstaltung auf der Fachhochschule Joanneum aufgenommen. Die entsprechenden schriftlichen Erklärungen liegen dem Bericht bei.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 62

10. Diffusionsstrategien zum Einsatz der Lernsoftware für Ausbildung und Unternehmen 10.1.

Einsatzgebiete

Mit der Entwicklung der Simulation Game Engine für ZERMEG III steht ein flexibles Werkzeug zur interaktiven Vermittlung von unternehmerischem Wissen zur Verfügung. Die praxisorientierte Anwendung ermöglicht einen Einsatz durch Schulungen in branchenspezifischen als auch übergeordneten Segmenten.

Der zentrale Gedanke bei der Festlegung der Einsatzgebiete liegt in der Anwendung des ITSystems zur Bewusstseinsbildung in Ausbildung und Beruf. Auszubildende und Berufstätige können durch ein gezieltes Training im Sinne eines integrierten Lernansatzes zu wichtigen Themenkreisen sensibilisiert werden.

In Verbindung mit Workshops und unterstützenden Informations- und Lehrmaterialien können auf diese Weise Wissenslücken erkannt und geschlossen und nachhaltige Unternehmensstrategien am direkten Beispiel gefahrlos angewendet werden.

10.2.

Zielgruppen

Die ZERMEG III Software kann in der Ausbildung (Schulen, Fachhochschulen, Universitäten) und der Weiterbildung (beispielsweise von Mitarbeitern in Unternehmen) eingesetzt werden.

Des Weiteren wird ein direkter Einsatz im Unternehmen im Rahmen von Beratungsprojekten zur Organisationsentwicklung angeboten. Hier kann die Anwendung sowohl zur Analyse von Problemen und Defiziten bzw. Potentialen innerhalb des Unternehmens als auch zur Verifizierung von Projektergebnissen aus Workshops bzw. aus durchgeführten Aus- und Fortbildungsmaßnahmen dienen.

Mittelfristig ist daher ein öffentlicher Einsatz der Software via Internet geplant, um für diese Zielgruppen maßgeschneiderte individuelle Spielvarianten anzubieten.

10.3.

Angebote, Präsenz

Übungen mit dem Planspiel sollen ab Herbst 2007 in das Fächerangebot der FH in Graz, Studiengang Produktionstechniken und der Umweltsystemwissenschaften an der Universität Graz aufgenommen werden. Hier wird das Planspiel zur Unterstützung der Lehre in nachhaltiger Betriebsführung eingesetzt.

Der Einsatz des Planspiels zur Unterstützung praktischer nachhaltiger Unternehmensführung wird durch aktive Informationspolitik bei nachhaltigkeitsorientierten Betrieben sowie durch die Ausgestaltung einer entsprechenden Internetpräsenz propagiert. ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 63

Die Art und Weise des Einsatzes kann durch ein modulares Baukastensystem individuell gestaltet werden. Unterstützt durch Beratung, Software, Hintergrundinformation und die Durchführung von Workshops sowie protokollierten und analysierten Spielen können den genannten Zielgruppen maßgeschneiderte Lösungen als Dienstleistung angeboten werden.

Als Instrument zur Schulung von Mitarbeiten wird das Planspiel zurzeit ausgewählten Betrieben in Österreich bekannt gemacht. Dies erfolgt über die Internetpräsenz und vor allem über den persönlichen Kontakt. Eine breitere Anwendung wird ab Herbst 2007 im Rahmen des Grazer ÖKOPROFIT-Clubs bei Grazer Betrieben, die bereits jahrelange Erfahrung mit der Umsetzung von nachhaltigen Unternehmensstrategien haben, angestrebt.

10.4.

Diversifikation

Im Zuge der Weiterentwicklung der ZERMEG III Lernsoftware ist eine Reihe von branchenspezifischen oder thematisch pointierten Spielvarianten in Arbeit, welche das Ziel der Aneignung nachhaltiger Unternehmensstrategien einem breiteren Publikum zugänglich machen. Zukünftige Anwendungsmöglichkeiten bestehen zusätzlich in der Analyse vergangener oder Simulation von möglichen Unternehmenssituationen. Auf diese Weise können Fallbeispiele gesammelt und Zukunftsstrategien sehr plakativ vermittelt werden.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 64

11. Ausblick Durch die Ergebnisse im Rahmen der Projektentwicklung konnte ein sehr ansprechendes System zum interaktiven Lernen im Internet geschaffen werden. Zur vollen Nutzung des vorhandenen Potenzials sind allerdings nicht unerhebliche Anstrengungen in der Zukunft vonnöten.

Dies betrifft insbesondere die Erweiterung des inhaltlichen Detaillierungsgrades. In Bezug auf die breite Themensetzung im Sinne einer nachhaltigen Unternehmensentwicklung war nur bedingt Zeit vorhanden, alle geschaffenen Möglichkeiten voll auszuschöpfen. Dies wurde durch den beachtlichen Entwicklungsaufwand für die Erstellung von geeigneten Werkzeugen und Vorgehensweisen verursacht. Dennoch handelte es sich dabei um durchaus wesentliche Ergebnisse, welche die derzeit in der Wissenschaft angewendeten Möglichkeiten zur Umsetzung von Lernspielen bei weitem übertreffen. Entsprechend werden Übungen mit dem Planspiel ab Herbst 2007 in das Fächerangebot der FH in Graz, Studiengang Produktionstechniken und der Umweltsystemwissenschaften an der Universität Graz aufgenommen. Betrieben in Österreich wird das Instrument zurzeit schrittweise bekannt gemacht. Dies erfolgt über die Internetpräsenz und über persönlichen Kontakt.

Für inhaltliche Erweiterungen wurden folgende Anregungen getroffen: −

Die Teilnehmer wünschen sich umfangreiche und detaillierte wirtschaftliche Auswertungen. Dies betrifft die Nachvollziehbarkeit der Wirkungen der gesetzten Handlungen auf Gewinn- und Verlustrechnung, Bilanz und betriebswirtschaftliche Kennzahlen.

−

Die Nachbildung von Motivation und Führungsverhalten ist im Unternehmensmodell erst ansatzweise vorhanden. Besonders in diesem Bereich ergaben sich Probleme in der Entwicklungsphase, ein allgemein gültiges Modell zu definieren. Hier sind auch keine quantitativen Studien bekannt, die bei der Modellformulierung als Grundlage dienen könnten.

−

Auf der organisatorischen Ebene des Betriebsmodells fanden sich die Spielteilnehmer generell schnell zurecht. Uneinheitlich war die Resonanz auf die technischen Aspekte des Unternehmens. Teilweise war es für die Teilnehmer einfach, sich in die Technik des Modellbetriebes hineinzudenken, teilweise fanden die Teilnehmer den galvanischen Prozess schwer nachvollziehbar und fremd. Daran konnte auch die Einbindung von Beschreibungen, Fotos und Kurzvideos nichts ändern. Um Unternehmensmodelle zu schaffen, in die sich verschiedenste Teilnehmer leicht hineindenken können, sollten entsprechende Modelle für andere Branchen (z. B. KfzReparaturbetrieb, Bank) geschaffen werden.

−

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 65

Ein weiteres Problem ist der zeitliche Aspekt nachhaltiger Unternehmensführung: −

Generell fehlen dokumentierte langfristige Unternehmensanalysen, die über Zeiträume von mehr als drei Jahren konkrete nachhaltige Aktionen in Betrieben dokumentieren und mit Nachhaltigkeitsparametern und Wertsteigerung korrelieren. Solche Studien wären eine wichtige Basis für die realistische Modellierung von Auswirkungen von Aktionen und der Gewichtung von Einflüssen. Solche Analysen könnten die aus der Diskussion aus Expertenmeinungen gewonnenen Wirkungen und Gewichte absichern und die Quantifizierung verbessern.

−

Die erzielten Ergebnisse bieten die Chance, nachhaltige Unternehmensführung einer sehr breiten Basis verfügbar zu machen. Eine derartige Unternehmung ist jedoch mit nicht unerheblichem Aufwand verbunden; eine solche Produkteinführung bedarf zielgerichteter Entwicklungs-, Verbreitungs- und Instandhaltungstätigkeiten, welche mit nicht unerheblichen Kosten verbunden, wenngleich auch in Schule, Lehre und als Online-Bildungsinstrument für jedermann von großem Nutzen wären.

−

Das System besitzt konkrete Erweiterungspunkte, welche neue Funktionalität verfügbar machen. So könnten Echtzeitdaten aus dem Unternehmen oder einer Quelle im Internet in Systemkomponenten eingespeist werden (Börsendaten, Rohstoffpreise, Zahlen und Fakten).

−

Des Weiteren ist das vorhandene System grundsätzlich so ausgerichtet, dass es ein örtlich verteiltes Partizipieren von mehreren Spielern an einer gemeinsamen Unternehmenswelt und -umwelt zukünftig möglich wäre.

In diesem Zusammenhang sind besonders Langzeitanalysen realer Unternehmen zur Dokumentation nachhaltiger Aktionen und ihrer Auswirkungen, qualitativ und möglichst quantitativ, anzuregen.

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 66

12. Verwendete Abkürzungen und Fachbegriffe Abkürzung

Erklärung

Handlungsstrang, Aufgabenbaum

In einem Aufgabenbaum werden Aktionen innerhalb eines Handlungsstranges hierarchisch struktiert. Dies ermöglicht die Realisierung komplexer, periodenübergreifender Aufgaben

Periode

Eine Periode definiert das Zeitfenster, innerhalb dessen der Anwender seine Aktionen für eine Spielrunde setzt

Komponente

Eine Teilsystem, das eine Wissenseinheit im komponentenorientierten System beschreibt. Es enthält Werte, kann Befehle erhalten und Ereignisse werfen.

Aktionen

Aktionen bündeln Befehle an unterschiedliche Komponenten. Die Aktion „Maschine kaufen“ beispielsweise wirkt sich wahrscheinlich auf unterschiedliche Komponenten in einer in der Aktion definierten Weise aus.

Setting

Eine Ausgangssituation zu Spielbeginn. Spielersettings beziehen sich auf die Anwender, Startsettings auf die Ausgangslage im Unternehmen und dessen Umfeld

Szenario

Ein über einen Zeitraum oder abrupt auftretendes Ereignis, das die Handlung beeinflussen kann (bspw. „Erhöhung der Rohstoffpreise innerhalb der nächsten 3 Perioden um 20 %“, „Brand im Maschinenpark“)

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 67

13. Literatur Ahamer, G. (2004) Negotiate your Future: Web Based Role Play. Campus-Wide Information Systems (CWIS), Vol. 21, No. 1, p. 35-58, 2004, ISSN 1065-0741, Outstanding Paper Award Ahamer, G. (2005) ’Surfing Global Change’: How didactic visions can be implemented. Campus-Wide Information Systems (CWIS), ISSN 1065-0741, Vol. 22, issue 5, 2005, p. 298–319, http://www.emeraldinsight.com/1065-0741.htm Ahamer, G. (2006) SURFING GLOBAL CHANGE: Negotiating sustainable solutions. Simulation & Gaming - an International Journal, Vol. 37 No. 3, September 2006, p. 380-397, http://sag.sagepub.com Ahamer G., Fresner J.: Interaktion macht Material erst lebendig – Fallbeispiele nachhaltigen dialogischen Lernens, Zeitschrift für Hochschulentwicklung ZFHE Jg. 1, Nr. 3, S. 2344, Sept. 2006, http://www.zfhe.at Fresner J., Angerbauer Ch., et al: ZERMEG II Zero Emission Retrofitting Method for Existing Galvanising Plants, Berichte aus Energie- und Umweltforschung, Band 22/2006, erstellt im Auftrag des bmvit, 2006 Fresner J., Engelhardt G., Wolf P., et al: Sustainability Balanced Scorecard im Nachhaltigkeitsbereich (ÖKOPROFIT), Berichte aus Energie- und Umweltforschung, Band 28/2006, erstellt im Auftrag des bmvit, 2006 Fresner J., et al: SUMMIT Sustainable Management Methods Integrating Tool-Kit plus Prepare Plus – Gesamtstrategie zur Implementierung von Nachhaltigkeit in Kleinund Mittelbetrieben, Berichte aus Energie- und Umweltforschung, Band 35/2005, erstellt im Auftrag des bmvit, 2005 Fresner J., et al: ZERMEG Zero Emission Retrofitting Method for Existing Galvanising Plants – Methode zur Optimierung bestehender Galvaniken für einen möglichst abwasserund abfallfreien Betrieb, Berichte aus Energie- und Umweltforschung, Band 21/2003, erstellt im Auftrag des bmvit, 2003 Jahnke B.: Tele-Teaching im Internet mit Planspielen, Universität Tübingen, 1997 Jasch Ch., Schnitzer H., Environmental Management Accounting - Pilottesting and Case studies, erstellt im Auftrag des bmvit und des BMLFUW, veröffentlicht als Forschungsbericht 29/02 des IÖW Klippert H.: Planspiele – Spielvorlagen zum sozialen, politischen und methodischen Lernen in Gruppen, Beltz Verlag, Weinheim und Basel. 4. Auflage, 2002 Köppl P., Neureiter, M. (Hrsg.): Corporate Social Responsibility – Leitlinien und Konzepte im Management der gesellschaftlichen Verantwortung von Unternehmen, Linde Verlag, Wien 2004, ISBN 3-7073-0639-9 Kriz, W. Ch.: Lernziel Systemkompetenz, Vandenhoelle und Ruprecht, Göttingen, 2000 Luger G. F., Künstliche Intelligenz - Strategien zur Lösung komplexer Probleme, Pearson Education Deutschland, München, 2002 Mainzer K., Thinking in Complexity – The Computational Dynamics of Matter, Mind, and Mandkind, Springer-Verlag, Heidelberg, 2004 Nachhaltigkeitsbericht 2005/2006 – Generationen bewegen, Volkswagen AG

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 68

Nussbaumer R.: Balanced Scorecard zur Umsetzung des Leitbildes der Nachhaltigkeit mit einer Untersuchung der Anwendungsmöglichkeiten in Grazer ÖKOPROFIT®Unternehmen, Diplomarbeit, Graz, Oktober 2002 Rouse R., Game Design Theory & Practice, Wordware Publishing, Texas, 2001 Schaltegger St., Dyllick T.: Nachhaltig managen mit der Balanced Scorecard. Konzepte und Fallstudien, Gabler Verlag, ISBN: 3-409-12080-7 Siler W. and James J. Buckley, Fuzzy Expert Systems and Fuzzy Reasoning, Wiley, Canada, 2005 Sustainable Value Report 2005/2006, BMW Group

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 69

Ulrich M.: Eine Abhandlung über die Planspielmethodik, in: Planspiele in der beruflichen Bildung, Zürich, ISBN 3-7639-0959-1, 2002 Vester F.: Systemanalyse und Papiercomputer: Die Kunst vernetzt zu denken, ISBN 3-42105308-1, 2002

Internet-Adressen: www.bug-agenda21.de/agendaneu www.summit.at www.spun.de www.jugendbildungsstaette.org www.studienstaette-muenchen.de www.planspiel-innenstadt.de www.vvip-traeger.de www.ags.ethz.ch www.ucs.ch www.ba-ravensburg.de www.uni-muenster.de www.vernetzt-denken.de www.management-games.de www.topsim.com www.handwerk-info.de/tipps/betriebsnachfolge www.zermeg.net

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 70

14. Abbildungen Abbildung 1: Planspiel mit ZERMEG III ........................................................................... 18 Abbildung 2: Vereinfachte grafische Darstellung der "Virtuellen Fabrik der Zukunft (ZERMEG III)": ...................................................................................................... 23 Abbildung 3: Vom Wissenserwerb zur Aktion im Spiel ...................................................... 29 Abbildung 4: Agile Softwareentwicklung (aus V-Modell XT Referenz)................................. 31 Abbildung 5: Jede Komponente repräsentiert einen eigenen Unternehmensbereich............ 33 Abbildung 6: Unternehmensmodell für ZERMEG III ......................................................... 36 Abbildung 7: Modell der Unternehmenswelt und Unternehmensumwelt............................. 36 Abbildung 8: Beispiel für eine Systemanalyse zur Darstellung der Komponenten und Wechselwirkungen im Modellunternehmen............................................................... 37 Abbildung 9: Beispiel für den Einsatz des Papiercomputers zur Definition der Stärke der Beziehungen zwischen den Systemelementen (Ausschnitt) ........................................ 38 Abbildung 10: Klassifizierung der Variablen im Papiercomputer zur Identifikation von aktiven, passiven, puffernden und kritischen Größen (die Zahlen an den Punkten beziehen sich auf die Aktivwerte der Variablen in der vorhergehenden Matrix) ............ 38 Abbildung 11: Beispiel für eine Regel ............................................................................. 39 Abbildung 12: Modell eines Handlungspfades.................................................................. 40 Abbildung 13: Darstellung der internen Prozesse beim Ablauf eines Spielzuges in Form eines Aktionsdiagramms ......................................................................................... 41 Abbildung 14: Use Case – neues Spiel............................................................................ 43 Abbildung 15: Use Case: neues Spiel – neues Spiel erstellen ............................................ 44 Abbildung 16: Use Case: neues Spiel – an einem Spiel teilnehmen ................................... 44 Abbildung 17: Use Case – Spiel läuft .............................................................................. 45 Abbildung 18: Pakete der Game Engine Library............................................................... 46 Abbildung 19: Paket 'components' ................................................................................. 47 Abbildung 20: Paket 'control' ......................................................................................... 48 Abbildung 21: Paket 'rule' ............................................................................................. 48 Abbildung 22: Übersicht über jene Tools, die dem Wissensingenieur zur Verfügung stehen .................................................................................................................. 49 Abbildung 23: Mit dem Component Tool werden Unternehmensbereiche erstellt und mit Attributen belegt.................................................................................................... 50 Abbildung 24: Das Task Tool ermöglicht die Erstellung komplexer Unternehmensprozesse und Handlungsstränge für den Spieler. .................................................................... 51 Abbildung 25: Im Rule Editor können beliebige Regeln unter Verwendung der Programmiersprache Java erstellt werden ................................................................ 52 Abbildung 26: Einblick in die Systemarchitektur der Webanwendung. ............................... 53 Abbildung 27: Einstieg ins Spiel ..................................................................................... 54 ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 71

Abbildung 28: Bisherige Ereignisse................................................................................. 55 Abbildung 29: Beispiel eines Ereignisses ......................................................................... 55 Abbildung 30: Modell der Produktionsanlage................................................................... 56 Abbildung 31: Aktionsliste ............................................................................................. 57 Abbildung 32: Kennzahlen und Statistiken ...................................................................... 58 Abbildung 33: Zusammenfassung einer Spielrunde.......................................................... 59

15. Tabellen Tabelle 1: Elemente von ZERMEG III ............................................................................. 35

16. Anhang −

Projekthandbuch

−

Regel-Scripting

−

Präsentation von ZERMEG III

ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFG Endbericht ZERMEG III Seite 72

- Planung und Steuerung -

Projekthandbuch

Projektbezeichnung

Zermeg III

Projektleiter

Dr. Johannes Fresner

Verantwortlich

alle

Erstellt am

13.04.2005

Zuletzt ge채ndert

03.02.2006

Zustand

Projektleiter

in Bearbeitung vorgelegt X

Dokumentablage

fertig gestellt

P:\1_Cp\1283_ZERMEG_III\Endbericht\Anhang\Projekthandbuch_v1.04.doc

Projekthandbuch

Weitere Produktinformationen Mitwirkend

Thomas Winter alle Systemarchitekten

Erzeugung

Initial

Änderungsverzeichnis Änderung

Geänderte Kapitel

Beschreibung der Änderung

Autor

Nr.

Datum

Version

13.04.2005

1.01

Alle

Initiale Produkterstellung

05.08.2005

1.02

Detailierte Projektbeschreibung

06.09.2005

1.03

2,3 eingef.

Prozessbeschreibung

03.02.2006

1.04

Plan für Tools, Tests, Fertigstellung

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Projekthandbuch

Inhalt 1

Einleitung............................................................................................................. 5 1.1 Motivation..................................................................................................... 5 1.2 Ziele ............................................................................................................. 5 2 Projektüberblick, Projektziele und Erfolgsfaktoren .............................................. 6 2.1 Um welche Software handelt es sich?.......................................................... 6 2.2 Welche Verfahren werden angewendet? ..................................................... 6 2.3 Welche Vorgehensweise wird angestrebt? .................................................. 6 2.4 Für wen ist das Spiel konzipiert?.................................................................. 7 2.5 Wie wird das Spiel gespielt? ........................................................................ 7 3 Beschreibung des Entwicklungsprozesses: vom Brainstorming zur Anwendung 8 3.1 Initiale Workshops ........................................................................................ 8 3.2 Handlungsstränge ........................................................................................ 8 4 Projektspezifisches V-Modell............................................................................. 10 5 Projektdurchführungsplan.................................................................................. 12 6 Organisation und Vorgaben zum Projektmanagement...................................... 14 6.1 am Projekt beteiligte Personen .................................................................. 14 6.2 Zusammenarbeit ........................................................................................ 14 7 Organisation und Vorgaben zum Problem- und Änderungsmanagement ......... 15 8 Organisation und Vorgaben zum Konfigurationsmanagement .......................... 16 9 Organisation und Vorgaben zum Anforderungsmanagement............................ 17 10 Organisation und Vorgaben zur Systemerstellung ............................................ 18 11 Berichtswesen und Kommunikationswege ........................................................ 19 12 Abkürzungsverzeichnis...................................................................................... 20

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Projekthandbuch

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Projekthandbuch

Einleitung

Im Projekthandbuch zu Zermeg III sind erste wichtige Angaben zur Planung der Projektdurchführung, zu den Projektbeteiligten sowie ein organisatorischer und struktureller Rahmen enthalten. 1.1 Motivation Mit diesem Dokument wird ein klarer Überblick über das Projektvorhaben gewährleistet. 1.2 Ziele Ziel dieses Dokuments sind eine optimale Transparenz, Projektdokumentation und Vorgehensweise im Projekt zu ermöglichen. Wesentlicher Wert gelegt wird auf die Darstellung der Zusammenarbeit zwischen den Projektbeteiligten.

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Projekthandbuch

Projektüberblick, Projektziele und Erfolgsfaktoren

In Zermeg III realisieren wir eine „virtuelle Fabrik der Zukunft“, in welcher der Anwender die wesentlichen Faktoren einer nachhaltigen Unternehmensführung realitätsnah und praxisbezogen erlernen und anwenden kann. Nähere Informationen finden sich im Projektantrag für Wirtschaftsbezogene Grundlagenforschung „ZERMEG III – Entscheidungshilfe zur Visualisierung nachhaltiger Unternehmensstrategien“. 2.1 Um welche Software handelt es sich? ZERMEG III ist ein Simulation Game (Planspiel) auf Basis eines regelbasierten Systems, welches den Anwendern zuvor in Workshops erarbeitetes Expertenwissen über die wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen Zusammenhänge im Unternehmensalltag praxisnah vermitteln soll. Im Speziellen wird dazu in ZERMEG III ein Galvanikbetrieb beschrieben. 2.2 Welche Verfahren werden angewendet?

2.2.1 Expertensystem Entscheidend für eine erfolgreiche Umsetzung des Systems sind Wissensakquisition, -verarbeitung und -verifizierung auf der einen Seite. Dazu sind Methoden vorbereitet worden, die den Gesamtprozess von der initialen Aufbereitung in den Workshops bis zur Anwendung in dem resultierenden Planspiel vollständig einschließen. Es werden Unterlagen zur Verfügung gestellt, welche die schrittweise Umsetzung der einzelnen Aufgaben unterstützen (Mindmaps, Dokumentvorlagen, …). Weiters wird ein großer Teil des Entwicklungsaufwands in die Entwicklung von Software-Tools gesteckt, welche die Programmierung, Modifikation und den Test der Anwendung seitens der Experten und Prüfer ermöglichen.

2.2.2 Game Development Ein weiterer wesentlicher Faktor neben der Einbettung von Fakten- und Erfahrungswissen in ein regelbasiertes System ist das Zusammenfügen derer zu einem plausiblen Modell, welches die realitätsnahe Umsetzung unterschiedliche Spielszenarien und Handlungsstränge erst ermöglicht. Hierzu werden Technologien und Verfahren der Spielentwicklung angewendet. Die Kontroll-Logik folgt grundsätzlich der eines rundenbasierten Strategiespiels, es werden Storyboard- und weitere Scripting-Technologien eingesetzt. 2.3 Welche Vorgehensweise wird angestrebt? In der ersten Projektphase wurden notwendige Vorbereitungen für die spätere Integration der Experten getroffen. Es wurde ein technisches Realisierungskonzept entwickelt und verfeinert. Die Planung wurde schrittweise zu einem optimalen Workflow für die Entwicklung konkreter Spielaufgaben geführt. Der Schlüsselansatz für ZERMEG III ist die Aufteilung von „Wissenseinheiten“ in Komponenten, deren Zusammenhänge untereinander in einem komponentenorientierten System mittels (großteils) symbolischer Logik definiert sind. Komponenten können beispielsweise der Gesetzgeber, ein Zulieferer, der Controller, Rohstoffe oder die Arbeitssicherheit in einem Unternehmen sein. 6/20

Projekthandbuch

In einem ersten Schritt werden Aufgaben definiert und diesen Komponenten zugeteilt. 2.4 Für wen ist das Spiel konzipiert? ZERMEG III soll alleine als auch in kleinen Gruppen mit bis zu drei Personen spielbar sein. Die Mehrspieler-Variante ist grundsätzlich als Instrument in Workshops gedacht, kann aber auch ortsungebunden von beliebigen Spielern gespielt werden. Die Interaktion zwischen den Spielern findet indirekt über die Bedingungen des Marktes und anderer Gegebenheiten in Abhängigkeit von gewählten Settings, eingetroffenen Szenarien und zuvor getätigten Aktionen der Spieler statt. Am Beispiel eines Galvanikbetriebs sollen fundamentale Zusammenhänge einer erfolgreichen nachhaltigen Unternehmensführung aufgezeigt und angeeignet werden. Das Spiel richtig sich an ein breites Spektrum von Personen und erfordert keine besonderen fachspezifischen Fähigkeiten, die über das notwendige Maß zur Führung eines Unternehmens hinaus reichen. 2.5 Wie wird das Spiel gespielt? ZERMEG III wird über das Internet in einem Browser (bspw. Mozilla Firefox, Internet Explorer) gespielt. Die Benutzeroberfläche orientiert sich auf höchster Ebene am Organigramm bzw. an der Aufbauorganisation des Unternehmens. So kann der Anwender zum Controller gehen, um relevante Informationen zu erhalten. In der operativen Ebene orientiert sich die Oberfläche an der Büroorganisation und den dahinter liegenden Werkzeugen für Kommunikation, Informationsbeschaffung, Entscheidungsfindung und Handlung.

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Projekthandbuch

Beschreibung des Entwicklungsprozesses: vom Brainstorming zur Anwendung

3.1 Initiale Workshops Folgende wesentlichen Aufgabenbereiche stehen in den ersten Workshops zur Diskussion: a) Handlungsschwerpunkte des Spiels (in Bezug auf die gesamte Unternehmenswelt) b) Welche 3-4 Settings (Ausgangssituationen für Spieler, Unternehmen, Umwelt) werden gewählt c) Welche Szenarien (einschneidende Ereignisse während des Spiels) sollen möglich sein d) Welche Aufgaben / Handlungsstränge sollen das Spiel formen und begleiten Resultierend folgt daraus die Ausarbeitung der Handlungsstränge in kleineren Gruppen. 3.2 Handlungsstränge Für die Ausarbeitung der Handlungsstränge stehen zur Verfügung: a) Eine hierarchische Abbildung der gesamten Unternehmenswelt (UNTW). b) Eine Prozessdarstellung, die eine eindeutige Zuordnung einer Aufgabe zu einem Unternehmensprozess gewährleistet (PROZ). 1. Jeder Handlungsstrang wird zuallererst informell beschrieben. 2. Danach erfolgt, soweit es sich um komplexe Aufgaben handelt, die hierarchische Strukturierung aller Aktionen, die getätigt werden können, in einem Aufgabenbaum. Dieser Aufgabenbaum ermöglicht eine zeitliche Abfolge von Aktionen abhängig von den vom Spieler zuvor ausgeführten Aktionen. In speziellen Fällen können weitere Bedingungen definiert werden, welche die Voraussetzung für die Ermöglichung nachfolgender Aktionen seitens des Spielers ermöglichen. Eine einfache Aufgabe besteht aus lediglich einer Aktion. 3. Jede Aktion wird nun einem Prozess in PROZ zugeordnet. 4. Für jede Aktion wird anschließend nach Abhängigkeiten in UNTW gesucht. Diese Abhängigkeiten werden niedergeschrieben. 5. Für jede Aktion und jede Abhängigkeit in UNTW werden die konkreten Zusammenhänge beschrieben (bspw. Aktion: „Mitarbeitereinschulung neue Maschine“, Personalmanagment:Motivation:Zufriedenheit:Arbeitssicherheit erhöht sich um 25%) 6. Auf Aktionen die (etwa auch in anderen Handlungssträngen) öfters auftreten und genau dieselben Auswirkungen haben, soll verwiesen werden, um 8/20

Projekthandbuch

Redundanzen zu vermeiden und Ausarbeitungszeit zu sparen. Es empfiehlt sich, dafür ein separate Liste von Aktionen (Bezeichnung, Auswirkung) zu führen, um den Überblick zu behalten. 7. In den nächsten Schritten werden die aufgeschlüsselten Zusammenhänge von den Software-Architekten in das regelbasierte komponentenorientierte System übertragen und auf logische und syntaktische Fehler getestet. 8. Der hinzugefügte Handlungsstrang wird in einer unterschiedlich konfigurierten Testumgebung automatisiert gespielt und protokolliert. 9. Das Protokoll zum Handlungsstrang wird Prüfern und Experten zur Durchsicht vorgelegt.

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Projekthandbuch

Projektspezifisches V-Modell

Es wird ein maßgeschneidertes Vorgehensmodell verwendet, welches sich am VModell XT orientiert und folgende Merkmale besitzt: •

folgende Submodelle werden berücksichtigt: Softwareentwicklung, Konfigurations- u. Änderungsmanagement, Qualitätssicherung (teilweise; technisch, ergonomisch),

•

es handelt sich um die Entwicklung eines SW-Systems

•

es werden Durchführungsstrategien der Agilen Softwareentwicklung benutzt

•

es wird die Methode des evolutionären Prototyping in der Umsetzungsphase für Teilsysteme benutzt

Agile Softwareentwicklung (aus V-Modell XT Referenz)

•

es findet eine Rollenverteilung statt in Projektleiter (und -manager), Anforderungsanalytiker, Systemarchitekten, Software-Architekt (und -entwickler), Konfigurationsmanager, Qualitätsmanager, Änderungssteuergruppe, Ergonomieverantwortlicher, Prüfer (Tester), Anwender folgende Produkte werden erstellt: o

Projekthandbuch (Organisation und Vorgaben zu: Risikomanagement, Problem- und Änderungsmanagement, Konfigurationsmanagment, Messung und Analyse, Anforderungserstellung, Systemerstellung, Systemsicherheit) Qualitätshandbuch (zu prüfende Produkte und Prozesse, Prüfspezifikationen)

Produktbibliothek (Teilsysteme, Versionierung)

Produktkonfiguration

Änderungsstatusliste (Problemmeldungen, Änderungswünsche und Änderungsentscheidungen)

Anwenderanforderungen und Gesamtsystemspezifikation

Systemspezifikationen (Teilsysteme: Schnittstellen, Anforderungen)

SW-Spezifikationen (Teilsysteme)

Systemarchitektur 10/20

Projekthandbuch

•

HCI (Style guide)

SW-Architektur (Teilsysteme)

folgende Aktivitäten werden gesetzt: o

Projekthandbuch erstellen

QS-Handbuch erstellen

Projekt planen

Projekttagebuch führen

Änderungsstatusliste führen

Produktbibliothek verwalten

Produktkonfiguration verwalten

Anforderungen erstellen

Systemspezifikationen festlegen (iterativ für Teilsysteme)

Systemarchitektur festlegen (iterativ für Teilsysteme)

Styleguide für HCI erstellen

Teilsysteme realisieren (evolutionäres Prototyping)

Unit Tests definieren

Teilsysteme testen

Teilsysteme integrieren (iterativ)

funktionale Tests definieren

aggregierte Teilsysteme testen

Gesamtsystem integrieren (iterativ)

Gesamtsystem testen

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Projekthandbuch

Projektdurchführungsplan

Projektbeginn: 15. 03. 2005 Nr.

Entscheidung (E)

Beschreibung

abhängig von

Status

Meilenstein (M)

Welche Projektziele? Welche Erfolgsfaktoren? Welche Inhalte sollen im System abgebildet werden?

Ein funktionsfähiger Prototyp, welcher die wichtigsten Typen von Zusammenhängen aller Modelle (Unternehmen, Umwelt, Arbeitssicherheit, …) interpretieren und daraus schließen kann

1,3,4

Welche die Modelle beschreibenden Komponenten sind relevant (Unternehmen, Gesetzgeber, Mitarbeiter, Anrainer, …) und in welcher Beziehung stehen sie?

Welche Mechanismen sind für die Implementierung der Systemlogik (Expertensystem) notwendig bzw. ausreichend?

Was sind typische Anwendungsbeispiele? Für welche Spieleranzahl ist das System konzipiert. Welche Interaktionen sollen zwischen den Spielern stattfinden können?

Prototyp einer rundenbasierten 2,5 strategischen Simulation Game Engine. Sie implementiert die Grundzüge des Spielablaufs und verhaltens sowie das Teilsystem zur Modellbeschreibung. Entwicklung eines Game Editors, der die Konfiguration des Systems ermöglicht

Welche Startsettings (Ausgangspunkte für den Spieler) sollen berücksichtigt werden? Welche Spielersettings sollen möglich sein (Charakteristiken

1,6

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Projekthandbuch

des Spielers)? Welche Szenarien (Ereignisse, die während des Spiels auftreten) sind denkbar? 8

Welche Ansätze zu HCI (HumanComputer-Interface), Softwareergonomie, Computerspielen und Design sind interessant bzw. relevant?

Prototyp einer Benutzeroberfläche 6,8

Implementierung von einem einfachen vollständigen Spiel

6,9

Release eines neuen Prototyps. Anpassung des Game Editors.

wiederholte Analysen, Tests, Anpassungen und Erweiterung (Entscheidungen)

Erstellung weiterer Tools für Scripting, Story usw.

Implementierung des Spiels

Anwendungstests

Entscheidendes Kriterium dieses Durchführungsplans ist die Zielsetzung, bereits in einer frühen Projektphase funktionsfähige Prototypen zu entwickeln. Die ersten Prototypen (2) beziehen sich hierbei ausschließlich auf die Integration der Ergebnisse der Wissensakquisition der projektbeteiligten Experten (Expertisen der Systemarchitekten) in das System. Als Konsequenz sollen die wissenschaftliche Aussagekraft und die Erfüllung der damit verbundenen Qualitätsmerkmale bereits zu diesem Zeitpunkt sichergestellt werden. Die nächste Reihe der Prototypen (6) berücksichtigt bereits die spielbezogenen Faktoren und resultiert in einer relativ allgemein gehaltenen rundenbasierten Simulation Game Engine. Die dritte Reihe von Prototypen (11) verfeinert Strukturen und System. Es werden die einzelnen Komponenten, Szenarien und Settings editiert, Spielbeschreibungen und externe Materialien zusammengestellt, etc.

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Projekthandbuch

Organisation und Vorgaben zum Projektmanagement

6.1 am Projekt beteiligte Personen Projektleiter: Dr. Johannes Fresner Systemarchitekten (Komponenten): Dr. Gilbert Ahamer, Dr. Johannes Fresner, Burkart Riß, Prof. Dr. Hans Schnitzer, Dr. Stefan Vorbach System- und Softwarearchitekt, Konfigurationsmanager: Thomas Winter Ergonomieverantwortlicher: e-llusionism1 Prüfer (Tester): DI Johannes Haas, attractive software Änderungssteuergruppe: Systemarchitekten 6.2 Zusammenarbeit Alle im Projekthandbuch beschriebenen Entscheidungen Durchführungsplan) werden im Rahmen von Workshops getroffen.

(siehe

Es wird ein Forum eingerichtet, in dem Diskussionen und ein Erfahrungsaustausch zwischen allen Beteiligten stattfinden können. Alle relevanten Produkte/Dokumente zu Zermeg III stehen ab dem Kick-Off nach den ersten Workshops in einem gesicherten Bereich zum Download bereit. Die detaillierte Spezifikation der Teilmodelle findet in kleineren Workshops und Meetings statt.

genauere Angaben folgen im weiteren Projektverlauf 14/20

Projekthandbuch

Organisation und Vorgaben zum Problem- und Änderungsmanagement

Problemmeldungen und Änderungsvorschläge können von jedem Projektbeteiligten informell jederzeit getätigt werden. Das kann in einem im Forum dafür vorgesehenen Bereich, mündlich oder via E-Mail geschehen. Problemmeldungen, Änderungsvorschläge und daraus resultierende Änderungen werden in der Änderungsstatusliste notiert, um eine Nachvollziehbarkeit zu gewährleisten. Bei Problemmeldungen, die einer gemeinsamen Entscheidung bedürfen oder Meldungen, für die es auf den ersten Blick keine offensichtliche Lösung gibt, trifft die Änderungssteuergruppe zusammen. Für die Tests der Prototypen bzw. der SW-Elemente und der SW-Segmente wird ein Bug Tracking System benutzt (http://www.bugzilla.org/)

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Projekthandbuch

Organisation und Vorgaben zum Konfigurationsmanagement

Jedes Dokument/Produkt enthält eine Versionsnummer. In der Produktbibliothek werden alle Produkte verwaltet. Es wird kein übergeordnetes Werkzeug benutzt. Alle Dokumente werden durch das Suffix _v#.## mit Versionsnummern versehen, beginnend mit _v1.01 (bspw. Projekthandbuch_v1.01.doc). Source code wird mit Hilfe des Tools CVS (Concurrent Versions System) 2 verwaltet. Mediendateien und andere Binärdateien werden ebenso mit Versionsnummern versehen wie Dokumente. Für alle Releases werden Produktkonfigurationen festgehalten, welche die verwendeten Versionen der einzelnen Produkte kommentieren. Alle Produkte werden regelmäßig auf einem externen Datenträger und wöchentlich an einem externen Ort gesichert.

http://www.gnu.org/software/cvs/ 16/20

Projekthandbuch

Organisation und Vorgaben zum Anforderungsmanagement

Alle Anforderungen werden in der Gesamtsystemspezifikation (Pflichtenheft) mithilfe von UML3 Diagrammen (Use Case Diagramme, Aktivitätsdiagramme, …) dargestellt. Dabei werden auch UML-Werkzeuge benutzt (bspw. Visual Paradigm for UML, ArgoUML). Die Abbildung der Anforderungen erfüllt die Ansprüche an das System vollständig o aus der Sicht des Anwenders o aus der Sicht des „Game Designers“ (Programmierung der Modelle, des Spielverlaufs, …), o nichtfunktionale Anforderungen bzw. Aspekte oder Merkmale (qualitativ, emotional, sozial) In den Anforderungen wird dabei nicht auf die Lösungsmöglichkeiten eingegangen sondern lediglich das erwünschte System beschrieben. Die technische Umsetzung erfolgt demnach frei und ungebunden in den Systemspezifikationen.

UML - Unified Modelling Language 17/20

Projekthandbuch

10 Organisation und Vorgaben zur Systemerstellung Das System wird in einer Java Entwicklungsumgebung implementiert (bspw. Sun Netbeans IDE, Eclipse). Es werden objekt-, aspekt- und komponentenorientierte Entwicklungsmethoden verwendet. Ziel ist eine möglichst weitgehende Entkoppelung aller Teilsysteme. Ersichtliche Design Patterns werden in der Grobspezifikation herausgelöst und integriert. Das System erfordert Java Servertechnologie (JSP und Servlet-Container; bspw. Tomcat). Für die Gestaltung der Benutzeroberfläche werden neue Technologien verwendet (bspw. JavaServer Faces).

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Projekthandbuch

11 Berichtswesen und Kommunikationswege Allgemeine Informationen zu Zermeg III werden in einem Zermeg III Newsletter via E-Mail gesendet. Dies betrifft zum Beispiel Resultate zu Workshops, erreichte Meilensteine, Releases von Prototypen, etc.

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Projekthandbuch

12 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung

Erklärung

Handlungsstrang, Aufgabenbaum

In einem Aufgabenbaum werden Aktionen innerhalb eines Handlungsstranges hierarchisch struktiert. Dies ermöglicht die Realisierung komplexer, periodenübergreifender Aufgaben

Periode

Eine Periode definiert das Zeitfenster, innerhalb dessen der Anwender seine Aktionen für eine Spielrunde setzt

Komponente

Eine Teilsystem, das eine Wissenseinheit im komponentenorientierten System beschreibt. Es enthält Werte, kann Befehle erhalten und Ereignisse werfen.

Aktionen

Setting

Eine Ausgangssituation zu Spielbeginn. Spielersettings beziehen sich auf die Anwender, Startsettings auf die Ausgangslage im Unternehmen und dessen Umfeld

Szenario

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Aktionen ZERMEG III (autonome Aktionen werden unterstrichen angezeigt; der Spieler hat hierbei keine Wahlmöglichkeit bei der Ausführung der Aktion) Tasktree: Werbung

Knot 0

Name Aussendungen

Beschreibung Regelmäßige Aussendungen bewirken eine stärke Bindung Ihrer Kunden sowie einen Informationstransport zu neuen Angeboten, Produkten und Verfahren. Logik: Erhöhung der Kundenzufriedenheit um n% pro x Aussendungen.

Kommunikation nach außen

Information nach außen, also die Erstellung eines Umwelt- oder Nachhaltigkeitsberichts, stimmt Anrainer und Behörden gut, das äußert sich in weniger Anrainerbeschwerden und in verkürzten Behördenverfahren, dh bei Genehmigungen oder nach Arbeitsunfällen etc. vergeht weniger Zeit bis die Behörde mit einem positiven Bescheid reagiert. Logik: schnellere Reaktionszeiten, weniger Zeitbedarf beim Management

Tasktree: Abfall

Knot 0

Name Abfallwirtschaftskonzept erstellen

Beschreibung Erstellen Sie ein Abfallwirtschaftskonzept für Ihr Unternehmen. Es werden daraufhin organisatorische und technologische Maßnahmen vorgeschlagen, um die Abfallmengen zu reduzieren (cleaner production). Kosten können infolgedessen reduziert werden. Logik: Kosten 17.000 €, => 1

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Knot 1

Name Abwasserreinigung

Beschreibung Es wird eine Anlage angeschafft, die das Abwasser so reinigt, dass es in den Vorfluter eingeleitet werden darf. Es fallen keine Abwassergebühren mehr an. Logik: 35.000 € Kosten auf 15 Jahre + 1.500€ einmalige Kosten + 350 Stunden Planung; keine Abwassergebühren; +4% Energie; +15% Roh- und Hilfsstoffe, +5% Personalaufwand

Tasktree: Abgaben

Knot 0

Name Steuern und Abgaben

Beschreibung Anfallende jährliche Steuern, Abgaben und Gebühren werden entrichtet Logik: Kanalgebühren 15000€, Müllgebühr 500€, Schlamm 0.5€/kg, KESt => newTask(Verbindlichkeiten) bei Zahlungsunfähigkeit

Tasktree: Verbindlichkeiten

Knot 0

Name Verbindlichkeiten begleichen

Beschreibung Sie haben Verbindlichkeiten aus Lieferungen und Leistungen, die bereits bezahlt werden hätten sollen. Begleichen Sie diese nun in der maximalen Höhe von N €. Logik: Begleichung von Verbindlichkeiten in der Höhe von max. N €. => 1 bei Zahlungsunfähigkeit

Konkursantrag gestellt

Es wurde ein Konkursantrag gegen Sie eingebracht, da sie ihre Abgaben über 6 Monate verspätet immer noch nicht bezahlt haben. Logik: Verbindlichkeiten länger als 6 Monate offen.

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Tasktree: Akquisition

Knot 0

Name Kundenbesuche

Beschreibung Tätigen Sie Kundenbesuche, betreiben Sie Kundenpflege und stellen Sie neue Angebote und Produkte vor. Leisten Sie damit einen Beitrag zur Erhöhung von Vertrauen und Kundenbindung. Logik: x% Kundenbesuche pro Jahr steigern das Vertrauen kontinuierlich um 10% pro Kunden bei positiven Geschäftszahlen, verringert um jene % Kunden mit Reklamationen

Tasktree: Anlage

Knot 0

Name Kapazität vergrößern

Beschreibung Vergrößern Sie die Kapazität Ihrer Anlage auf 65000 m²/a. Bedenken Sie, dass es sich dabei um eine teure und zeitaufwendige Investition handelt. Logik: Anlagekapazität 65000 m²/a; Kosten 189500 € auf 15 Jahre, Zeitaufwand Personal 1400 h

Tasktree: Automatisierung

Knot 0

Name Automatisierung

Beschreibung Einbau von Vorrichtungen zum teiloder vollautomatischen Durchlaufen der jeweils notwendigen Bäder. Logik: 10.000 € auf 5 Jahre + 50.000 € auf 15 Jahre Investitionskosten, 20 h Schulung, Planung und Beratung, -10 % Personalkosten, -5 % Roh- und Hilfsstoffe, +3 % Energie, - 3 % Ausschuss, - 2 % Krankenstände, -8 % Arbeitsunfälle

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Tasktree: Bank-Kredite

Knot 0

Name Kredit aufnehmen

Beschreibung Nehmen Sie einen Kredit bei Ihrer Bank auf. Logik: n € Kreditsumme auf x Monatsraten zu aktuellem Zinssatz.

Kreditrate zahlen

Zahlung der monatlichen Kreditrate. Logik: Kreditrückzahlung.

Kredit erhöhen

Suche Sie bei Ihrer Bank um die Erhöhung der Kreditsumme an. Logik: Neuberechnung des Kredits auf x Monatsraten bei Erhöhung der Kreditsumme um zusätzliche n €.

Zusätzliche Tilgung

Zahlen Sie einen freien Betrag zur Tilgung einer (Teil-)summe Ihres laufenden Kredits ab. Logik: Neuberechnung des Kredits auf x Monatsraten bei sofortiger Rückzahlung von n €.

Tasktree: Chemikalienlager

Knot 0

Name Ausbau Chemikalienlager

Beschreibung Bauen Sie Ihr Chemikalienlager aus, damit dieses allen rechtlichen und sicherheitsrelevanten Ansprüchen genügt. Logik: 16.000 € auf 15 Jahre Investitionskosten.

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Tasktree: Einkauf-Chemikalien

Knot 0

Name Chemikalien einlagern

Beschreibung Die wichtigsten Chemikalien im Produktionsprozess sind Natronlauge, Schwefelsäure, Essigsäure, Phosphorsäure, Oxalsäure. Engpässe an Chemikalien führen zu Produktionsstillständen.

Logik: n kg zu aktuellem Preis einlagern. 0

Rahmenvertrag Chemikalien

Vereinbaren Sie einen Rahmenvertrag mit Ihrem Lieferanten und lassen Sie sich regelmäßig die benötigten Chemikalien zukommen. Logik: Quartalsmäßige Abrechnung der Chemikalien zu aktuellen Preisen. Lagerstand ist nicht mehr bedeutend für die Produktion => 1

Rahmenvertrag Chemikalienlieferung

Zweiten Lieferanten einführen

Lieferantenbewertung

Mit Lieferanten Rahmenvertrag über Jahresbedarf abschließen bringt eine Reduktion der Chemikalienkosten um 10% Für Spediteure, Chemikalienlieferanten etc. ist es immer wichtig einen zweiten Lieferanten in petto zu haben, falls der erste ausfällt Logik: Risiko des Ausfalls eines Lieferanten führt eventuell zu verlängerten Lieferzeiten, alternativ zu hohen Lagerkosten z. B. für auf Vorrat eingelagerte Chemikalien

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Tasktree: Energie

Knot 0

Name Energie einsparen

Beschreibung Überprüfen Sie, wo sich Einsparungspotentiale beim Energieverbrauch finden lassen, die Sie dann im weiteren Verlauf umsetzen können. Logik: 5.000 € für Beratung und Zeitaufwand => 1

Lastmanagement

Beobachten Sie die Verbrauchskurven und optimieren Sie den Verbrauch durch ein versetztes Hochfahren von Gleichrichtern und den Einsatz eines Kompressors für Druckluft. Logik: -10% Energiekosten

Heizung

Lassen Sie die Heizung eine halbe Stunde vor Arbeitsende automatisch abschalten. Logik: -8 % Energiekosten

Kühlung

Die Kühlung wird auf ein System umgestellt, das weniger Energie verbraucht.

Energiesparen durch kreative Maßnahmen

1/2 Stunden vor Arbeitsende Heizung abschalten bringt 8% weniger Energiekosten

Tasktree: Fuhrpark

Knot 0

Name Fuhrpark einführen

Beschreibung Führen Sie Ihren eigenen Fuhrpark ein. Logik: 47000.0 auf 10 Jahre => 1

Fuhrpark auflösen

Lösen Sie ihren Fuhrpark auf und steigen Sie auf die Dienstleistungen durch Speditionsunternehmen um. Logik: => 0

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Tasktree: Produktion

Knot 0

Name Gegenstromspüle einsetzen

Beschreibung Der Einbau einer zusätzlichen Spülstufe spart rund 80% des Wasserverbrauchs ein bei gleicher Wirkung. Logik: 34000.0 € auf 10 Jahre, 20 h Schulung und Beratung, -12 % Rohund Hilfsstoffe, +2 % Energie, -50 % Abfalls- und Emissionsmanagement, 10 % für Überwachung, -5 % Ausschuss

Verbesserte Wartung (kreative Maßnahme)

Wartung der Kesselanlage, Einstellen des Brenners und der Luft bringt 5% weniger Energiekosten Logik:

Reduktion des Spülwassers durch Einbau einer Leitfähigkeitsmessung (kreative Maßnahme)

Messung der Leitfähigkeit des ablaufenden Spülwassers, Kosten: 1 Leitfähigkeitsmessgerät 50 Euro, 10 Minuten Zeit alle zwei Stunden, Ventil für 100 Euro, Rotameter für 100 Euro, 100 Euro für den Einbau: Einsparung 35% des Wassers für das Spülen

Isolation (kreative Maßnahme)

gute Isolation von Heizleitungen und Tanks reduziert den Energieverbrauch um 25%

Verringerung der Ausschleppung (kreative Maßnahme)

die Verlängerung der Abtropfzeit von 5 auf 15 Sekunden kostet diese Produktionszeit (bei durchschnittlich 10 Minuten pro Tank) bringt 15% weniger Chemikalienverbrauch durch weniger Ausschleppung und entsprechend weniger Spülwasserverbrauch

Arbeitsvorbereitung

Wir belegen die Anlage in der nächsten Woche nach Dringlichkeit und Größe der Aufträge (Liste offener Aufträge)

Effiziente Gestelle (kreative Maßnahme)

Gestelle mit mehr Gehängen nutzen die Bäder besser und bringen 10% mehr Teile in der gleichen Zeit durch die Anlage

Lastmanagement (kreative Maßnahme)

Lastmanagement durch Beobachten der Verbrauchskurven und versetztes Hochfahren von Gleichrichtern, Kompressor für Druckluft etc.

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Knot

Name

Beschreibung Logik: bringt 10% weniger Energiekosten

Instandhaltungsbudget

Ein gewisser Reparaturfond, ein gewisses Reparaturbudget oder ein Erwartungsbudget, zB in der Höhe von 3-4 % der Investitionskosten, ist notwendig, um die Kapazität der Anlagen zu erhalten, ansonsten sinken diese im Laufe der Zeit Logik: Verfügbarkeit von Kran und Kessel (und damit der Gesamtanlage) sinkt um 2-3% wenn Budget nicht vorhanden

Tasktree: Instandhaltung

Knot 0

Name Kesselwartung

Beschreibung Nehmen Sie eine regelmäßige Wartung von Anlage, Kessel, Kran usw. vor. Logik: 5 % der Anlagenkosten, ohne Wartung 10 mehr Energieverbrauch

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Tasktree: Kostenrechnung

Knot 0

Name Preiskalkulation

Beschreibung Vorbedingung: Qualifizierter Kostenrechner unter den Mitarbeitern Lassen Sie Ihren Kostenrechner regelmäßig die Herstellungskosten pro fertig gestelltem Stück unter Berücksichtigung aller Kosten auf Basis aktueller Gegebenheiten berechnen. Nutzen Sie diesen Wert zur Preiskalkulation bei Angeboten. Logik: Stückkostenberechnung

Gewinn- und Verlustrechnung, Bilanz

Eine begleitende Erfolgsrechnung Ausgaben: Personalkosten Lohnnebenkosten Steuern Erträge Betriebsausgaben Und eine Bilanz: Aktiva - Passiva Unter Berücksichtigung von Eigenund Fremdkapital, Verbindlichkeiten, Forderungen, Abschreibungen, Gewinn, etc. Liquidität Einnahmen, Ausnahmen, Überziehungsrahmen

Unternehmensertrag

Erstellung einer groben Gewinn- und Verlustrechnung. Ziel sollte es sein, einen Rohertrag in der Größenordnung von 5-10 % zu erreichen. Logik: bei hohem, stabilen Ertrag und über zwei Jahre regelmäßig rechtzeitiger Rückzahlung der Bankkredite und Zinsen steigt Bonität und damit sinken Bankzinsen (z. B. am Start 7%, bis auf minimal 5%)

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Tasktree: Auftrag

Knot

Name

Beschreibung

Akquisition und Angebote

Geben Sie die Orientierung Ihres Unternehmens bei der Auftragssuche an. Ihre Bemühungen sind mitbestimmend für die Art der Angebote, welche an Sie heran getragen werden.

Aufträge annehmen.

Aufträge werden automatisch angenommen und abgearbeitet. Logik: Interne Berechnung der Auftragslage anhand verschiedener Einflussfaktoren

Auftrag

Wir bekommen Auftrag (in Abhängigkeit der Auftragsquote, die von Liefertreue (Annäherung der Produktionszeit an die angebotene Lieferzeit in der Vergangenheit, Qualität und Annäherung an den Zielpreis abhängt)

Angebotslegung

Die Firma legt ein Angebot: Lieferzeit, Preis

Kundenpräferenz für Angebot

Kundenverteilung: 60% gehen rein über Preis, 40% haben Qualität und Lieferzeit

Kundenanfrage

Kunde fragt an: Teile (gibt automatisch Fertigungszeit vor), Lieferzeit, Preis, gibt Zielpreis vor

Vorkalkulation/Kostenrechnung Vorkalkulation zur Preisbildung bei der Erstellung von Angeboten und dann eine Nachkalkulation. Die Auftragslage, Kosten für Energie, Mitarbeiter, Chemikalien haben einen Einfluss auf den Ertrag einer Periode.

Mitbewerb

Mit sinkendem Kundenkontakt und steigenden Preisen, schlechter Qualität und längeren Lieferzeiten sinkt die Quote erfolgreicher Angebote Logik: Guter Wert bei hohem Kundenkontakt, moderaten Preisen und hoher Kundenzufriedenheit ist 70% Trefferquote bei Angeboten, kann bis auf 10 % sinken

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Knot 0

Name Kundenbindung

Beschreibung Kundenvertrauen einbinden, das langsam wächst, mit der Anzahl der Besuche, vorgelegtem Umweltbericht, positiven Geschäftszahlen, guter Qualität Logik: steigert Prozentsatz erfolgreicher Angebote

Tasktree: ManageControlling

Knot 0

Name Controlling einführen

Beschreibung Beginnen Sie mit einem Controlling des Produktionsprozesses und anderer wichtiger Unternehmensbereiche. Sie werden mehr Transparenz erhalten und zukünftige Entscheidungen leichter treffen können. => 1

Controllingbericht

Sie erhalten regelmäßig einen Controllingbericht. Logik: Outputs einblenden

Controlling beenden

Beenden Sie Ihr laufendes Controlling Logik: Outputs ausblenden => 0

Effizientes Controlling

Ziele setzen, Diagramme mit Kennzahlen aushängen, Controlling, Prämien zahlen, schulen, informieren, Feedback, regelmäßige Besprechungen abhalten (tägliche Produktionsbesprechung, oder zumindest wöchentlich) Logik: erhöht Motivation

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Knot

Name

Beschreibung

Statistische Qualitätskontrolle

Aufbau einer statistischen Qualitätskontrolle und Fehlerklassifizierung bringt Reduktion der Fehler von 3 auf 1,5%

Integriertes Managementsystem

Qualitätsmanagementsystem aufbauen, Umweltmanagementsystem aufbauen, Audit durchführen, Verbesserungsmaßnahmen einleiten Logik: bringt 2% weniger Fehler und mehr Mitarbeiterzufriedenheit

Kreative Maßnahmen

Kommen automatisch bei hoher Mitarbeiterzufriedenheit und Motivation (Teamsitzungen, Informationen durch Kennzahlen, Anwesenheitswerte des Management)

Vernetzung

Quelle von Innovationen sind nach nachhaltiger Theorie vorwiegend Unternehmensnetzwerke; der Unternehmer sollte dafür etwas Zeit einplanen.

Strategie: Preisbrecher

Dumper: Sehr günstige Preise (knapp an der Gewinngrenze), kaum Zeit für Management, wenig Investitionen, Druck an Lieferanten weitergeben. Druck für die Mitarbeiter, beschränkter Erfolg

Strategie: Langfristiger Kompetenzaufbau

Langfristiger Kompetenzaufbau: Löst Spezialprobleme, kostet 10% mehr als die anderen, hat gute Leute, bildet die aus, ... macht 15% vom Umsatz, aber hat beschränkte Nische, braucht viel Zeit für den Kunden

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Tasktree: Marketing

Knot 0

Name Marktanalyse

Beschreibung Starten Sie eine Marktanalyse auf der Suche nach neuen Zielgruppen und potentiellen Kunden. Entscheiden Sie danach, wie Sie Ihr Unternehmen zukünftig ausrichten wollen und akquirieren Sie neue Kunden. Logik: Kosten 4.000 €, 55 h => 1

Neukunden akquirieren

Stellen Sie Firma und Produkte bei neuen Kunden vor. Entscheiden Sie dabei, wie Sie Ihr Unternehmen repräsentieren möchten. Ihr Vorgehen ist richtungsweisend für die zukünftige Unternehmensausrichtung.

Tasktree: Personal-Allgemein

Knot 0

Name Prämien auszahlen

Beschreibung Belohnen Sie Ihre Mitarbeiter durch die Auszahlung einer Prämie. Logik: Erhöhung der Mitarbeiterzufriedenheit um 2-5 %

Lohnanpassungen

Geben Sie an, in welchem Ausmaß Sie freiwillig eine zusätzliche jährliche Lohnanpassung vornehmen möchten. Die allgemeine Lohnanhebung wird um diesen Wert erhöht.

Gesetzliche Lohnanhebung

Vorbedingung: Jährlich Die gesetzlich vorgeschriebenen Anpassungen der Gehälter und Löhne wurden vorgenommen. Logik: Löhne und Gehälter +1,5 %

Facharbeiter einstellen

Stellen Sie neue Facharbeiter ein, um den Anforderungen an Produktion und zuätzlichen Tätigkeiten gerecht zu werden. Logik: n Facharbeiter neu eingestellt. Erhöhung der verfügbaren Zeit

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Knot 0

Name Facharbeiter freistellen

Beschreibung Kündigen Sie Facharbeiter, um Kosten zu senken. Logik: n Facharbeiter kündigen. Verringerung der verfügbaren Zeit

Zeit für die Mitarbeiter

Die Anwesenheitszeit des Managements (definiert als Managementressource) wirkt sich auf die Mitarbeiterzufriedenheit und Mitarbeitermotivation aus, dh wird ein gewisser Zeitfaktor dort, zB 5-20 % der Ressource Management als Anwesenheit im Betrieb unterschritten, sinkt die Mitarbeiterzufriedenheit Logik: Mitarbeiterzufriedenheit

Mitarbeitermotivation

Arbeitsunfälle bei mangelnder Motivation, bei mangelnder Anwesenheit des Managements und bei zu wenig Schulung, also jeder Mitarbeiter muss im Jahr mindestens eine Woche Wochen Schulung bekommen, sonst sinkt die Motivation, es steigen die Qualitätsfehler und es steigt die Anzahl der Arbeitsunfälle. Logik: Verlorene Tage durch Krankenstand (bei ganz schlechter Motivation, zwei Jahre keine Schulung) bis zu fünf Tage pro Jahr und es steigen die Qualitätsfehler (normal 0,5%, führt zu Nacharbeit, bis zu maximal 4%)

Mitarbeitermotivation

mit sinkender Mitarbeiterzufriedenheit sinkt die Produktivität (Durchsatz pro Stunde um maximal 25%), steigt der Ausschuss (von 1 auf maximal 4%), damit steigt die Nacharbeit

Einstellung von Leiharbeitern

Zur Abdeckung von Produktionsspitzen werden Leiharbeiter eingesetzt. Sie benötigen pro Arbeitstag eine Stunde Managementkapazität für Einschulung und Führung.

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Knot

Name

Beschreibung

Verkehrsbetriebe Monatskarte

Für Mitarbeiter übernimmt die Firma die Kosten der Monatskarte, löst Parkplatzproblem und verbessert Zufriedenheit

Errichtung von Fahrradabstellplätzen

Firma errichtet Fahrradabstellplätze, löst Parkplatzproblem und verbessert Zufriedenheit

Tasktree: Personal-Kommunikation

Knot 0

Name Wöchentliche Besprechungen

Tägliche Produktionsbesprechungen

Führen Sie tägliche Produktionsbesprechungen in Ihrem Unternehmen ein, um Ihren Ansprüchen an die Einhaltung von Lieferterminen und Qualität noch besser gerecht zu werden. Logik: +2,5 % Mitarbeiterzufriedenheit, -3 % Ausschuss

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Tasktree: Personal-Manager

Knot 0

Name Stellen ausschreiben

Beschreibung Schreiben Sie eine Stelle als Manager in Ihrem Unternehmen aus, um Ihr Team zu erweitern und Wissen und Handlungsspielraum zukünftig weiter zu erhöhen. Logik: => 1

Manager einstellen

Vorbedingung: < 3 Perioden nach Ausschreibung vergangen Manager mit den unten angeführten Qualifikationen haben sich beworben: Parameter: [ ] Kostenrechner, Buchhaltung [ ] Mitarbeitercontrolling, Projektmanager [ ] Umwelt- und Finanzcontrolling Logik: Erhöhung der Personalkosten, Freischaltung von Outputs für neu abgedeckte Unternehmensbereiche.

Tasktree: Prozess

Knot 0

Name Produktionsprozess anpassen

Beschreibung Stellen Sie prozessabhängige Verweilund Standzeiten für Ihre Produktionsprogramme ein. Logik: Ab bestimmten Grenzwerten Auswirkungen auf Qualität.

Badkonzentrationen

Passen Sie die Dosierung der Chemikalien für die entsprechenden Badtypen an. Logik: Ab bestimmten Grenzwerten Auswirkungen auf Qualität.

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Tasktree: Schichtbetrieb

Knot 0

Name Schichtbetrieb einführen

Beschreibung Führen Sie eine zweite Schicht in ihrem Unternehmen ein, um Produktionsengpässe abzufangen. Logik: +n % Auslastung der Anlage, Mitarbeiterzufriedenheit – 7 %, wenn nicht < 2 Perioden vorangekündigt, sonst -2 % => 1

Schichtbetrieb vorankündigen

Kündigen Sie an, dass es in Zukunft aufgrund der guten Auftragslage zu Schichtbetrieb kommen könnte. Logik: Vorankündigung für zwei Perioden laufen lassen

Schichtbetrieb auflösen

Kehren Sie wieder zum 1-SchichtBetrieb zurück. Logik: - n % Auslastung der Anlage, Mitarbeiterzufriedenheit + 2 % => 0

Tasktree: Schulung

Knot

Name

Beschreibung

Schulung: Chemikalien

Schulen Sie Ihre Mitarbeiter im sorgsamen Umgang mit sowie in der korrekten Dosierung von Chemikalien.

Prozesseinschulung

Schulen Sie insbesondere neue Mitarbeiter in den Ablauf interner Produktionsprozesse ein.

Sicherheitsschulung

Sicherheitsunterweisungen sind mindestens jährlich durchzuführen.

Qualitäts- und Umweltschulung In einem Workshop lernen Ihre Mitarbeiter Neues zum Thema Qualität und Umwelt.

Ausbildung zum Giftbeauftragten

Bilden Sie einen Ihrer Mitarbeiter zum Giftbeauftragten aus.

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Tasktree: Wasserkreislauf

Knot 0

Name Wasserreduktion

Beschreibung Es wird nach weiteren Möglichkeiten zur Wasserreduktion gesucht. Logik: => 1

Wasserkreislauf schließen

Es wird eine Anlage eingebaut, die es erlaubt Badchemikalien gezielt aus dem Wasser abzutrennen, sodass sowohl Wasser als auch Chemikalien im Kreislauf gehalten werden können.

Tasktree: common-interneaufgaben

Knot 0

Name Produktion

Beschreibung In Ihrem Unternehmen werden Aufträge abgearbeitet. Logik: Berechnung der effektiven Produktivität anhand aller Einflussfaktoren, Zahlungseingänge Bank

Bankspesen und Zinszahlungen Zahlung von Kontokorrent- und Kreditzinsen sowie Bankspesen. Logik: Zinsen (Konto, Kredit)

Energiekosten

Entrichtung der Energiekosten. Logik: Kosten für Strom und Erdgas nach aktuellen Preisen

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TaskTree: Recht

Knot 0

Name Legal complicance

Beschreibung Gesetzkonformität kann nur eingehalten werden, wenn sich jemand vom Management mit dem gesetzlichen Umfeld usw. beschäftigt, also auch da muss eine gewisse Zeitressource vorgesehen werden bzw. muss das im Organigramm vorkommen. Zur Erfüllung des Gesetzes gehört zB § 82 b „Wiederkehrende Anlagenprüfung“, Erstellung eines Abfallwirtschaftskonzeptes, Abfalllogistik, Begleitscheinwesen für gefährliche Abfälle, Kennzeichnung von Chemikalien, richtige Lagerung von Chemikalien, Einhaltung der Abwassergrenzwerte, Arbeitsplatzevaluierung, Betriebsstättengenehmigung.

Logik: Verlorene Tage durch Nachforderung der Unterlagen durch die Behörde, bis hin zur Behandlung der Behördenbesuche und Anzeigen

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ZERMEG III - Planspiel Petra Wolf, Johannes Fresner, Christian Angerbauer STENUM GmbH (Geidorfgürtel 21, 8010 Graz, www.stenum.at) attractive software (Thomas Winter) TU Graz, Joanneum Research (Hans Schnitzer, Christoph Brunner, Gernot Gwehenberger, Mikko Planasch, Karin Taferner) Profactor (Burkard Riss) Universität Graz (Gilbert Ahamer, Stefan Vorbach) FH Graz (Johannes Haas)

Ansatzpunkte für Veränderung • Vision und Strategie wurden von 75 % der Befragten als wichtigste Ansatzpunkte angegeben • Neue Technologien und Prozesse von 58 % • Motivation der Mitarbeiter von 53 % • Neue Produkte von 37 % • Die Erwartung der Kunden von 35 % • Die Verbreitung von sozialen Themen von 28 % Hardtke, Arthur D. Little, Sustainability of Business in Tagung von Joanneum Research über Sustainable Entrepreneurship, BMVIT 2000

Ansatzpunkte für Veränderung - 2 Erwachsene merken sich: • 20 % von dem, was sie hören • 40 % von dem, was sie selbst sehen • 80 % von dem, was sie selbst entdecken (UNEP 1996)

Planspiel: Strategiebildung am Modell

Wissenserwerb • •

Workshops mit Experten aus unterschiedlichen Disziplinen Formalisieren des erhaltenen Wissens in mehreren Schritten

Spiel •

•

• • • •

Settings (Ausgangssituationen) - Spieler - Betrieb - Umgebung Szenarien (Einschneidende Ereignisse, kontinuierliche Veränderungen) - Schwankungen der Rohstoffpreise - Brand in der Fabrik - Prüfung des Unternehmens (Legal Compliance, UVP) Story Line Zustandsvariablen (über Systemeigenschaften gewichtete Outputs) - Firmenwert, Liquidität - Sozialkompetenz, … Aktionen (einfache, repetitive, Action-Graphs) Scripting 6

Wichtige Systembegriffe • • • • •

Eine Komponente beschreibt einen betrieblichen Bereich oder Teilbereich oder eine Systemeigenschaft. Eine komplexe Aufgabe besteht aus mehreren Aktionen, die in zeitlicher und logischer Abhängigkeit stattfinden. Aktionen sind gewöhnlich Kompositionen mehrerer Befehle, die direkt an eine Komponente erteilt werden. Ein einfacher Befehl besteht aus einer Vorbedingung, einer Regel und einer Nachbedingung. Er verändert möglicherweise andere Komponenten und löst weitere Befehle aus (Kettenreaktion). Der Spieler erhält Feedback über Erfolg und Misserfolg seiner Taten sowie die Geschehnisse der letzen Spielperiode mittels EreignisBenachrichtigungen, die zumeist in den Komponenten generiert werden.

Skizze des Systems

Skizze des Systems • Systemsegmente - Komponenten (bspw. Maschine), Attribute (Alter, Wartungszustand, Leistung, Kosten, …) - Tasks (bspw. Produktionsprozess der Galvanisierung), Aktionen (Badzeiten verkürzen, Qualität überprüfen, Kundenrabatt gewähren), Befehle (Maschine: Warten, Produktion starten, Mitarbeiter abziehen, Umweltverträglichkeit erhöhen) - Weights und Outputs (Integration von Komponenteneigenschaften; bspw. Berechnung eines Technologiestands anhand von Alter, Umweltverträglichkeit und Leistung des gesamten Maschinenparks) - Rundenbasierter Spielablauf, in welchem Handlungen getätigt werden können, Ereignisse eintreten und Feedback über den aktuellen Zustand der Welt erhalten wird.

Ausgangspunkt - Prozesse

Ereignisse

Spieler werden Ăźber die Geschehnisse der letzten Spielrunde unterrichtet.

Storyline

Hintergrundinformationen erhĂśhen der Grad der Immersion

Aktionen planen

Ă&#x153;bersicht Ăźber Aktionen

Outputs

Test/Anwendung/Verbreitung Anwendung: - Im Betrieb zur Schulung der Mitarbeiter - An der Fachhochschule Graz: im Rahmen einer Vorlesung im Sommersemester 2005 - An der Universit채t Graz: im Rahmen eines Praktikums der Umweltsystemwissenschaften im Sommersemester 2005

Zeitschrift für Hochschulentwicklung

ZFHE Jg.1 / Nr.3 (Sept. 2006)

Gilbert AHAMER1 & Johannes FRESNER2 (Graz)

Interaktion macht Material erst lebendig – Fallbeispiele nachhaltigen dialogischen Lernens Zusammenfassung Lernende konstruieren Verständnis besonders gut in Interaktion mit anderen Lernenden. Wie kann nun diese dialogische Interaktion gestaltet werden? Drei Generationen von web basiertem Lernen werden als Orientierungsschnur für die Evolution des Gebrauchs von e-learning-Funktionalitäten angenommen. Inhalt (content), Kommunikation (Interaktion) und weiters Beurteilung (assessment) werden in diesen drei Generationen unterschiedlich verwirklicht. „Dialog“ und daraus hervorgehende „Konsense“ werden in diesem Text als „Elementarteilchen der perzipierten Wirklichkeit“ dargestellt. Konsenserzeugung zu trainieren, erscheint somit als würdiges Ziel interdisziplinärer Hochschulbildung – nicht zuletzt im Lichte eines konstruktivistischen Ansatzes. Zwei Fallbeispiele für derartig komponierte Lernarrangements werden präsentiert: ein universitäres Verhandlungsspiel („Surfing Global Change“) und ein wirtschaftlich-industrielles Trainingsprogramm („Virtuelle Fabrik der Zukunft“), beide für nachhaltiges Handeln. Letzteres wird im folgenden beschrieben. Ziel der „Virtuellen Fabrik der Zukunft“ ist die Modellierung und Programmierung eines Modells, das dem Benutzer anhand eines realitätsnah dargestellten Computermodells die wesentlichen Elemente eines Galvanisier-Betriebes aus Technik, Organisation und Unternehmensumfeld zeigt und ihm erlaubt, für verschiedene Perioden unternehmerische Entscheidungen zu treffen. Ziel ist es zu lernen, dass eine nachhaltige Steigerung des Unternehmenswertes nur durch eine gleichzeitige Optimierung der Ressourceneffizienz, der Kostensituation, des Investments in Humanressourcen, eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen, eine Stimulierung von Innovation, die Verbesserung der Kooperation und Vernetzung des Betriebes erfolgen kann. Der Themenschwerpunkts dieser Ausgabe wird sehr wörtlich genommen und infolgedessen vorgeschlagen, dass „content“ in dialogischer Weise „gemanagt und verbreitet“ wird. Schlüsselwörter Webbasiertes Lernen, Spielbasiertes Lernen, Geschichte des e-Learning, Nachhaltigkeit, Handlungskompetenz.

Interaction Animates Content – Cases of Sustainable Dialogic Learning

e-Mail: gilbert.ahamer@uni-graz.at

e-Mail: j.fresner@stenum.at

www.zfhe.at

G. Ahamer & J. Fresner

ZFHE Jg.1 / Nr.3 (Sept. 2006) S. 23-44

Abstract Learners construct understanding especially well if interacting with other learners. How can such dialogic interaction be organised? Three generations of web based learning are taken as guideline for the evolution of the usage of elearning functionalities. Content, interaction and also assessment are implemented in different styles along these generations. “Dialogue” and resulting “consensus” are presented in this text as “elementary particles of perceived reality”. To train creation of consensus appears as valid and reasonable target of interdisciplinary university formation – nonetheless in the light of a constructivist worldview. Two case studies for such composed learning arrangements are presented: One negotiation game for universities (“Surfing Global Change”) and an economicindustrial training program (“Virtual Factory of the Future”) for acting in sustainable manner which will be explaines as follows: It is the goal of this project to design and create a model of a „virtual enterprise“ where managers can learn interactively how decisions will influence the “sustainability” of the company. The model reflects the essential elements of a company regarding techniques, organisation and socioeconomic environment on the basis of a galvanising plant. It is the goal of this decision support system to make it clear to the user that a sustainable increase of the value of the company can only be achieved by a simultaneous optimisation of resource efficiency, cost minimisation and investment in human resources in the holistic context of the enterprise. The title of this special issue is understood very literally and therefore it is suugested that “content” is “managed and distributed” in dialogic manner. Keywords Web based learning, game based learning, history of e-learning, sustainability, competence to act

Drei Generationen webbasierten Lernens

Die bisherige Entwicklung didaktischer Visionen und resultierender strategischer Zugangsweisen der webgestützten Hochschuldidaktik (AHAMER, 2004; BORK, 2001) legt eine Gliederung nach funktionellen Gesichtspunkten nahe. Tabelle 1 zeigt, wie sich entlang der Einteilung in drei vorgeschlagene Generationen von e-learning der Umgang mit Inhalt (content), Kommunikation (communication) und Bewertung (assessment) ändert und dabei zu freieren, weniger „Fakten reproduzierenden“, dafür aber stärker „selbst Vorstellungen konstruierenden“ Strategien voranschreitet.

www.zfhe.at

G. Ahamer & J. Fresner

ZFHE Jg.1 / Nr.3 (Sept. 2006) S. 23-44

1.0 Übersicht Tabelle 1: Entwicklung der Charakteristika der e-learning-Kurse, der Verwendung der Werkzeuge für web based teaching / training / learning (WBT) und der Umsetzung von Zielen entlang der drei Generationen webbasierten Lernens.

Charakteristika & didaktische Ziele …

… zur Umsetzung in WBT = web based … ... teaching: ... training: ... learning: 1. Generation 2. Generation 3. Generation

(1) betreffend Material (content): offen oder Geschlossene geschlossen? Lernumgebung: das Skriptum content vorgeben? Pflichtstoff vs. freiwilliger Stoff “Wahrheit” = was? “Wahrheit” ist korrekter Inhalt Wie “content” erzielen?

Skriptum lernen, FB beantworten

Offene Lernumgebung: wählbare Fallbeispiele (FB) Inhalt der FB muß kreiert werden “Wahrheit” ist plausibles Lehrmaterial Kollaboration innerhalb der Teams

(2) betreffend Interaktion (communication): real oder virtuell? meist face-toblended: face-toface face und online Forschung = was? sich in vorbereieigenen content tetes Material designen & kreieren vertiefen Diskussionsforum ... um Seminar... um Prozesse und wird verwendet, … arbeiten zu Ziele zu vereinbaren posten Webaktivität (hits) niedrig mittel (3) betreffend Bewertung (assessment): Quizzes um Noten zu eigene Quizzes bestimmen erzeugen Umfragen

für Erwartungen und Feedbacks

eigene Umfragen erzeugen

Zusammensetzung der Endnote

Quiz + 2 Seminararbeiten, Vortragender wertet drei einzelne Ereignisse

Nur Teilnahmebestätigung

Vortragender

Teambestimmmung

Lernprozess

Selbst- vs. Fremdbestimmung

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dauerhaft

Offene Lernumgebung: zu kreierende Fallbeispiele Inhalt der FB finden im Konsensweg “Wahrheit”: “ethics of negotiable contracts” (HORX 2002) Konsens erreichen zwischen Teams

blended: face-to-face und online Konsens kreieren und auswägen ... um Standpunkte auszutauschen und zu kommentieren hoch

für Noten und für Abstimmungsbegründungen für Erwartungen, Feedbacks und Abstimmungen Quiz, peer review, Abstimmungspunkte & Trainerpunkte schrittweise, mit Reflexion & Verbesserung Selbstbestimmung

G. Ahamer & J. Fresner

ZFHE Jg.1 / Nr.3 (Sept. 2006) S. 23-44

1.1 Erste Generation Als erster – aber unzureichender – Schritt tendierten Vortragende in vergangenen Jahrzehnten dazu, ihr “Skriptum ins Netz zu stellen”. Solch frühes Verständnis von web basiertem Lernen (WBL) könnte aussehen wie der mittlerweile sieben Jahre alte Kurs „Technologiefolgenabschätzung (TA)” (AHAMER, 1999) in Abbildung 1, der mit einer Pyramide drei Detaillierungsebenen des präsentierten Stoffes symbolisiert: (1) Ein Zentraldokument gibt die Stoffstruktur, (2) Folien stellen den “verpflichtenden Lernstoff” dar (3) vielgestaltiger “freiwilliger Lesestoff” bietet Einblicke in Fach und Fälle. Symbolisch wie ein Einkristall steht der zu lernende Stoff in der Landschaft und bräuchte von Studierenden nur noch verdaut zu werden: das Ergebnis heißt dann „Prüfungserfolg“. Diese Lernstrategie orientiert sich hauptsächlich an Lern-Material (Inhalt, content).

Abbildung 1: Erste Generation 1999: Organisation webbasierten Inhalts als list of links am Beispiel von “Technologiefolgenabschätzung” (TA): die Pyramide symbolisiert drei Detaillierungsebenen des „Stoffes“.

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G. Ahamer & J. Fresner

ZFHE Jg.1 / Nr.3 (Sept. 2006) S. 23-44

1.2 Zweite Generation Als Kontrast zum inhaltsorientierten Arbeitsstil der ersten Generation setzt die zweite Generation auf webbasierte Gruppenbildung und -konsolidierung. Solch zunehmende Prozessorientierung kann zwischen realen Meetings durch virtuelle Diskussionsforen unterstützt werden (Abbildung 2).

KW27

Kalenderwoche

KW28

Phase

KW29

KW30

1 Konzeption und Medium

KW31 2 Einsatz und Nutzen von Daten, Sammlung der Le

Meeting Datum (Vorschlag)

kick-off meeting Donnerstag, 04. Juli 2002

Ende der 1. Phase Donnerstag, 18. Juli 2002

vom trainer:

Vorstellung des Gesamtablaufes Moderation durch Frau Doris Carstensen

Heranführung an WebCT-content management Anbieten einer Anfangsumfrage, Moderation des virtuellen meetings

vom team:

KONSTITUTIERUNG der Inst.-übergreifenden 4er-Arbeitsteams (3x4=12INHALTLICHES KONZEPT: upload-Übung für content in WebCT Definition des Themas in den teams Chat: Diskussion der upgeloadeten contents, Gegenstand der Kommunikation = Konzepte eigene Ziele definieren, die in dieser LV erreicht werden sollen die einzelnen 4er-Besprechungen werden protokolliert pro team je 1 thematischen Schwerpunkt zukünftige Schnittstellen zu anderen Inhalten von Anfang an berücksichtigen darin max. 3 Lerneinheiten à 2x45 min. konzipieren potentielle Mehrfachverwertungen von Anfang an berücksichtigen dann Ressourceneinsätze für die Entwicklung abschätzen

WebCT-feature:

Was gibt’s in WebCT? Umfrage = survey als Nutzer Kalenderfunktion, content upload als test

KW32

ernmaterialien Ende der 2. Phase Donnerstag, 08. August 2002

KW33

Diskussionsforum Chat WebCT-upload verlinkter contents KW34

3 Didaktische und mediale Aufbereitung von Lernmaterialien Ende der 3. Phase Donnerstag, 22. August 2002

KW35

KW36

KW37

4 Probe und Evaluation Ende der 4. Phase Donnerstag, 05. September 2002

5 Auswertung und Eva

2. Phase: Heranführung an WebCT-Kommunikationsformen (zeitgleich & zeitverset Erstellung beispielhafter Auswertungen aus der GCDB durch den TrainerÜbersicht zu Webdidaktik Heranführung an die GCDB und erste Probe-Auswertungen Einführung in WebCT-Prüfungstools Begleitung der Erstellung des Leitfadens zur Qualitätssicherung / Webdid PRÄSENTATION der ausgearbeiteten Konzepte BEISPIELMATERIALIEN: didaktischer Überbau PROBE des TEAMTEACHINGs: blended learning Sichtung und Auswahl vorhandener Lehrmaterialien didaktische und mediale Aufbereitung für WebCT exemplarisch für eine gegenseitig das Beispielmodul auf die Probe stellen (zwischen den 4er-te zeitgleiche und zeitversetzte Kommunikationsformen zur prozeßorientierEntwickeln einer Prüfung/Selbstüberprüfung für die Beispiellerneinheit infeedback geben Beispielmaterialien aus diversen Quellen entstanden & zugreifbar (Ange Kommentare auf Beispielprüfung Lehrveranstaltungsevaluation und Teamgespräch die einzelnen 1-std.-igen 4er-Besprechungen werden protokolliert & je 30Abschluß des (gesamten) Beherrschens von WebCT schriftliche Dokumentation der Probe Kommentare auf Beispiellernmaterialien studentische Probehörer einzubinden möglich

Gegenstand der Kommunikation = Konzept Erstellen von Quizfragen und Quiz/survey konstruktivistische Grundhatung im webteaching (Students' presentationsGlossary Video-Konferenz, wenn möglich KW38 5 aluation der Re-vision Ende der 5. Phase Donnerstag, 19. September 2002

KW39

Evaluationstools für Quizzes, Ergebnisstatistik Hörer-monitoring

KW40

6 Das Lehrangebot Ende der 5. Phase & Gesamt-Ende Donnerstag, 26. September 2002

WS2002/03 oder SS2003: geplante kollaborative LV

bisherige Praxiserfahrungen aus webgestützten LVs beisteuern dAuswertetools in WebCT Gespräch zu Praxiserfahrungen mit web basiertem Material

Wasser-

Riffe-

IndustrieSymbiose

-Team

AUSWERTUNG der Evaluation und Das LEHRANGEBOT tegegenseitig das Beispielmodul auf ddie kollaborative interdisziplinäre LV geht in Betrieb für USW (und evtl. VW Revision der Lerneinheiten aufgrundteamteaching Kommentare auf revidierte Fassung weitere Ideen zur Ausgestaltung

Abbildung 2: Zweite Generation 2002: Architektur eines Sommerkurses für Lehrende zu “Global Change”.

Es war vier Monate lang das konkrete Ziel eines Sommerkurses zum Thema “Global Change” für Universitätslehrer im Studium “Umweltsystemwissenschaften” an der Universität Graz 2002 (AHAMER & CARSTENSEN, 2002), in kollaborativer Weise echte Beispielslehrveranstaltungen mit 90 Minuten für den tatsächlichen Gebrauch ein Jahr später produzieren. Das Vizerektorat beauftragte einen der Autoren, um: •

die praxisorientierte Qualifikation für Vortragende zu erhöhen

•

an der Universität Lernplattformern zu propagieren

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G. Ahamer & J. Fresner

ZFHE Jg.1 / Nr.3 (Sept. 2006) S. 23-44

•

langfristige techno-sozio-ökonomische Trends mithilfe der “Global Change Data Base” (AHAMER & ESSER, 1997) des Trainer zu analysieren und zu deuten

•

webbasiertes interdisziplinäres Lehrmaterial in WebCT für ein Praktikum zu erstellen

•

verteilte Lernprozesse am Beispiel “Globaler Wandel” zu testen.

Der Trainer stimmte die teilnehmenden ProfessorInnen und LektorInnen darauf ein, dass web teaching sowohl praktisch-pragmatischen, als auch theoretisch-didaktischen Mehrwert haben würde im Vergleich zu herkömmlicher Lehre: 1. leichtere Verwaltung und Erneuerung von Material 2. leichtere Benotung von online-Prüfungen 3. leichteres (und öffentlicheres) Kommentieren von Texten Studierender 4. öffentlichen Raum mit Heimatgefühl zu erzeugen im Diskussionsforum 5. Zunahme in persönlicher Medienkompetenz 6. während des Kommunizierens zu lernen. Die Verteilung der Rollen in diesem Sommerkurs definierte, dass: •

•

der Trainer o

den Prozess der Lehrveranstaltungsimplementierung moderiert und zielfokussiert

eine Kommunikationsstruktur in WebCT aufbaut und wartet

die relative Wichtigkeit der einzelnen wissenschaftlichen Disziplinen und Fachsichtweisen auszuwägen

die praktischen Versuchsläufe der Lerneinheiten moderiert und die Lernprozesse verteilt

Material und Erfahrung zu “WebCT” und “Global Change” zur Verfügung stellt

mit allen Mitgliedern virtuell oder real kommuniziert (blended learning),

die Teams sich selbst organisieren o

auf Basis ihrer Selbstverantwortlichkeit (BAUMGARTNER, 2002)

entsprechend iterativ vereinbarter Zielwerte

in einem grundsätzlichen Geist von Zusammenarbeit und Kooperation,

die einzelnen UniversitätslehrerInnen (hier in der Rolle von Kursmitgliedern) o

interdisziplinäre Teams formieren (in diesem Falle zu den Themen: Wasser, Riffe, wirtschaftliche Symbiose)

eigene Ziele definieren, mittels derer sie zu “Global Change” beitragen

interne Teamstrukturen kreieren

kollaborativ die Schnittstellen mit anderen Teams definieren

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G. Ahamer & J. Fresner

ZFHE Jg.1 / Nr.3 (Sept. 2006) S. 23-44

drei Einheiten mit je 90 Minuten planen und reflektieren sowie dieses Konzept überarbeiten mit dem Trainer und anderen Teams

eine Einheit des erzeugten webbasierten Lernmaterials mit anderen Teams, Studierenden und dem Trainer testen und im Lichte erhaltener Kommentare überarbeiten.

Wie geplant, mündete dieses interaktionsorientierte Lernarrangement in eine real abgehaltene sechsstündige Lehrveranstaltung (AHAMER et al. 2003).

1.3 Dritte Generation: Fallbeispiel „Surfing Global Change“ Frühere berufliche Erfahrungen (AHAMER, 1994; 2000; 2002; AHAMER & LESCH 1995) können überzeugend genug sein, um “Konsensfindung” als wesentlich für den insgesamten beruflichen Erfolg anzusehen. Basierend auf Analysen existierender Lernspiele (NAIDU et al., 2002; BURNS, 2003; AHAMER, 2004) und auf didaktischen Entscheidungen (ROGERS, 1974; MONTESSORI, 1996; GIERLINGER-CZERNY & PEUERBÖCK, 2002) wurde 2003 das fünfstufige Verhandlungsspiel “Surfing Global Change” (SGC, © G. AHAMER, 2004a; 2006, neues Logo in Abbildung 3) für den Gebrauch in fortgeschrittenen interdisziplinären universitären Lehrveranstaltungen erfunden und seither mehrmals implementiert. Relevante Erkenntnisse für die SGC-Entwicklung finden sich in AHAMER (2003). Quellen des SGC-Redesigns sind das detailreich von UserInnen erbetene Feedback.

Abbildung 3: Dritte Generation ab 2003: das neue Logo des 5-stufigen Verhandlungsspiels “Surfing Global Change” (SGC) zeigt symbolisch die Handlungsdauer in den einzelnen levels und deren innere Verbundenheit.

Entlang von fünf levels (symbolisiert links in Abbildung 3) geht’s für die Spieler darum (Abbildung 4), 1. Inhalte zu lernen, Definitionen zu formulieren und Quizzes zu bestehen 2. einen individuellen Standpunkt zu schreiben, reflektieren, kommentieren, bewerten und zu updaten 3. mit ihrem Team zu versuchen, eine kontroverse Diskussion unter Zeitdruck zu gewinnen

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4. zu versuchen, einen Konsens gemeinsam mit allen anderen Teams und angeworbenen Experten zu finden 5. das eigene Fallbeispiel im Rahmen globaler Megatrends zu sehen. Zur praktischen Implementierung von Surfing Global Change wird synchrone und asynchrone webbasierte Kommunikation eingesetzt. Unter anderem werden die folgenden Funktionalitäten einer Webplattform eingesetzt (siehe Abb. 4): •

anonyme Umfragen zur Eruierung der Erwartungen und des Feedbacks (Level 0)

•

strukturierter Inhalt für umfangreiche Fachinformation (Level 1)

•

Quizzes zur Erfassung der kognitiven Leistung der Studierenden (Level 1)

•

Diskussionsforum für schrittweise Review und Update von Standpunkten (Level 2)

•

Quizzes für Abstimmungsprozeduren über das gewinnende Team (Level 3-4)

•

Quizzes zur Erklärung der Abstimmungsentscheidungen (Level 3-4)

•

Postings in Diskussionsforen mit attachments zu globalen Analysen (Level 5).

Diese 3. Generation vereint in sich die Orientierung an Material und Interaktion. Die erste Implementation von SGC an einer Grazer Hochschule im März 2003 wurde von drei Experten im Auftrag des Spielerfinders begleitet und die dabei auftretenden Sozialprozesse einem Monitoring unterzogen (RAUCH, 2003; GIERLINGER-CZERNY, 2003; PEUERBÖCK, 2003), ebenfalls schloss im Dezember 2003 ein didaktisches Seminar an der Universität Graz daran an.

1.4 Resumé aus den drei Generationen: Konsense bauen Welt Aufbauend auf Berufserfahrungen und den Erfahrungen mit diesem Verhandlungsspiel werden in diesem Text „Dialoge“ und daraus hervorgehende „Konsense“ als „Elementarteilchen der perzipierten Wirklichkeit“ aufgefaßt. Konsenserzeugung zu trainieren, erscheint somit letztlich als würdiges Ziel interdisziplinärer universitärer Bildung – dies ist auch vereinbar mit einem grundsätzlich konstruktivistischen Ansatz. Worüber kein Konsens erzielt wurde, existiert letztlich nicht in den Augen Aller. Welches „soziale Prozessdesign“ (AHAMER & SCHREI, 2005) entwerfen wir dafür?

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Punkte für Leistung

| handle als Individuum

Konsens bringt Punkte ♀

Erzeuge Empathie in Anfangsphase affektive und emotionale Akzeptanz Im Hörsaal “ankommen”

Lerne und verstehe Inhalte mache Quizzes und das 8-4-2 Spiel bekomme Punkte für klassische Leistung

Kompetition bringt Punkte ♂

Schreibe und reflektiere einen Standpunkt poste eigenen kurzen Text und reviewe andere verbessere deinen Text, erhalte Reviewpunkte

verstehe eigenen Standpunkt | verstehe den Standpunkt der anderen

Wäge Themenaspekte und gewinne Chips setze Chips auf Matrixfelder & diskutiere gewinne Punkte durch stärkere Argumente

Punkte für Konsenserstellung

Verhandle einen komplexen Konsens entwickle Lösungen zwischen Teams erhalte Expertenhilfe von anderen Spielern

Integriere in globale Megatrends analysiere & interpretiere Trendmuster verwende die “Global Change Data Base“

handle in einem Team

Alle levels des Spiels “Surfing Global Change“

integriere verschiedene Aspekte

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differenziere in Einzelaspekte

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relative Wichtigkeit & Evolution sozialer Skills

Abbildung 4: Die Abfolge der Handlungen im Verhandlungsspiel “Surfing Global Change” SGC (links) und die Evolution der sozialen Skills (rechts)

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Das Verhältnis von Material und Interaktion

Didaktisches Ziel ist im vorliegenden Artikel die reale Änderung der Handlungsneigungen der studierenden Individuen in ihrem künftigen beruflichen Umfeld. Bisherige didaktische Ziele waren demgegenüber oftmals eine bestmögliche kognitive Meisterung von Inhalten. Jedenfalls muss zweiteres ersterem vorangehen, um die Handlungskompetenz mit fachlicher Substanz zu unterfüttern. Daher müssen entsprechend dem Titel „Inhalt“ und „Sozialprozesse/Interaktion“ in ein Wechselspiel eintreten, dessen konkrete Gestaltung jedenfalls Aufgabe einer neu entstehenden Webdidaktik ist. Oft wird webbasiertes Lernen um spielerische Elemente angereichert, was zum bereits von PRENSKY (2001) gemünzten Begriff „Digital Game Based Learning“ führt.

2.1 Mögliche Spielarchitekturen für „Nachhaltiges Handeln“ Gilt es, Lernenden sowohl Inhalte zu vermitteln, als auch in ihnen Überzeugungen aufzubauen, taucht man in ein didaktisches Spannungsfeld ein: Material ist einerseits etwas „Vorgesetztes“ (im Bereich technischen Grundlagenwissens), andererseits „eigenständig Konstruiertes“ (im Bereich der realistischen Anpassung an das eigene Lebens- und Berufsumfeld des Lernenden). Viele Simulationsspiele, unter anderem käufliche Zivilisationsspiele wie Age of Empires oder Civilisation (BURNS, 2002), beinhalten ein Formelwerk, welches in „fix verdrahteter“ Weise z.B. die Zufriedenheit der Bevölkerung berechnet mithilfe eines eingebauten Algorithmus (einer Formel-engine): Wahrheit ist vordefiniert. Demgegenüber konzentriert sich Surfing Global Change auf Verhandlungsergebnisse (aufgrund möglichst recherchierten Fachwissens), über welche ausreichend Konsens hergestellt werden muss: Wahrheit wird konstruiert. Beide in dieser Weise denkbare Formen der Zugänge, für sich allein genommen, würden Spieler mit professionellem fachlichen Hintergrund und Interesse an neuen technischen und zahlenmäßigen Erkenntnissen möglicherweise nicht immer zufrieden stellen und weisen auch Praxiserfolgs-Gefahren auf (Abbildung 5). Detaillierte „Methodiken der Erkenntnisgewinnung“ liefert AHAMER (2003).

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Das Spiel als Weltmodell

• • •

Know-how ist in der engine Spieler sollen engine lernen Kein eigener Wissenszubau

Gefahr = fadesse

Das Spiel als Dialog

• • •

Know-how entsteht mit Partner Spieler lernen auch engine Eigener Wissenszubau

Gefahr = zu seicht

Abbildung 5: Zwei konträre Zugänge zu Simulationsspielen: Das Spiel als Weltmodell (im Formelapparat „engine“) oder als Dialog (zwischen gleichberechtigten DiskursteilnehmerInnen) samt dazugehörigen Erfolgs-Gefahren.

2.2 Fallbeispiel „Virtuelle Fabrik der Zukunft“ Derartige Gestaltung von Lernabläufen in Form eines sozialen Spieles macht sich ein Projekt zur Aufgabe, welches einem der Autoren entworfen und geleitet wird (FRESNER, 2005) auf Basis früherer einschlägiger Projekte (z.B. FRESNER, 1994; 1998; 1998a; 1998b) und in welchem Wirtschaftstreibenden die Sinnhaftigkeit nachhaltiger Gestaltung unternehmerischer Abläufe anhand eines Simulationsspiels nahe gebracht werden soll. Ein Projektteam beschäftigt sich derzeit mit der Umsetzung dieses Konzeptes für Galvanisierbetriebe, welche vermöge der vorliegenden technologischen Kenntnisse (STENUM, 2006) als erstes sehr konkretes Fallbeispiel für umweltgerechte Betriebsführung herangezogen wird.

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Basismaterial

3.1 Quellen für Planspiele Übersichten über Planspiele finden sich unter anderem •

in PRENSKY’s Standardwerk (2001) „Digital Game Based Learning“

•

in den Datenbanken der Schweizerisch-Österreichisch-Deutschen Gesellschaft für Planspiele SAGSAGA (2006)

•

im ersten Projektbericht UNIGAME (2003)

•

zum Nachspielen gut erklärt in jeder Ausgabe der international führenden Fachzeitschrift „Simulation & Gaming“ im Verlag Sage (S&G, 2006).

3.2 Indikatorensysteme für Nachhaltigkeit Nachhaltigkeit als Begriff wird oft als sehr allgemein und bisweilen unverbindlich wahrgenommen, erfreut sich aber der Akzeptanz über weite gesellschaftliche Gruppen hinweg – darin besteht auch sein Vorteil. Mittlerweile besteht weithin Konsens, dass Nachhaltigkeit ökologische, wirtschaftliche und soziale Ziele enthält (FRESNER et al., 2003). Um ein sehr spezielles Fallbeispiel (wie das eines Galvanisierbetriebes, erstes Projekt ZERMEG) in ein allgemeingültiges Konzept zu stellen, wird im Projekt ZERMEG III die Verbindung mit akkordierten Indikatorensystemen hergestellt, welche Lebensbereiche möglichst gleichgewichtig darstellen (PILCH et al. 1992). Unter diesen Indikatorensystemen befinden sich: •

Die NaWi-Matrix (WINDSBERGER et al., 2002): schrittweise Aufschlüsselung von Indikatoren wie in Abbildung 6

•

Der Kompass NAVIKO (2006) auf Basis der Projektinnovationsmatrix und Projektwirkungsmatrix (WALLNER et al., 2000)

•

Umweltindikatoren und das DPSIR-Konzept der europäischen Umweltagentur EEA (2005, S. 357ff)

•

Ziele des Programms www.nachhaltigwirtschaften.at

•

Leitprinzipien der Nachhaltigkeit der Rahmenstrategie FORNE (2004)

•

Leitprinzipien der Österreichischen Nachhaltigkeitsstrategie (2002)

•

Weiters international: Millennium Assessment der UNO, World Business Council on Sustainable Development WBCSD, der Index of Sustainable Economic Welfare ISEW (DALY, 1999; KLETZAN et al., 2005).

Jedenfalls wird für die „Virtuelle Fabrik der Zukunft“ ein geeignetes Indikatorensystem für Nachhaltigkeit in graphischer Weise für die Spieler dargestellt, schnell erfassbar ähnlich dem Cockpit in Abbildung 7. Dadurch wird den SpielerInnen sukzessiv disaggregierende Wahrnehmung komplexer Zusammenhänge erleichtert – in diesem Zuge stellen sie sich selbst konstruktiv „Themen“ und weiters „Ziele“.

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Abbildung 6: Das Themenfeld „Nachhaltigkeit“ nach WINDSBERGER et al. (2002)

Abbildung 7: Das „Dashboard of Sustainability“ des IISD (2005), zitiert nach KLETZAN et al. (2005)

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3.3 Warum ein Planspielansatz in „Fabrik der Zukunft“? Warum wird für den Bereich Industrie ein Planspielansatz gewählt? Die Methode „Planspiel“ zielt auf Schlüsselqualifikationen wie Selbstständigkeit, Verantwortung, Teamfähigkeit, Kommunikation, Kreativität, Flexibilität. Dabei wird inhaltliches und strategisches Lernen angesprochen. Die Teilnehmer lernen in Alternativen zu denken. Darüber hinaus wird bereichsübergreifendes Denken und Handeln gefördert. Es wird verdeutlicht, welche möglichen Folgen hinter selbst getroffenen Entscheidungen stecken können. Dadurch wird im besonderen Maße der Umgang mit komplexen Entscheidungssituationen trainiert. Insgesamt werden die Teilnehmer dazu angehalten, auch in schwierigen Situationen „den Überblick zu behalten“. Die Planspielmethode richtet sich nach der Maxime „Learning (business) by doing (business)“ und erfüllt vielfältige Voraussetzungen, praxisbezogene Erfahrungen machen zu können. Nicht zuletzt dadurch birgt die Methode ein großes Motivationspotenzial in sich. Eine besondere Rolle spielt hierbei die Verbindung zwischen Lernen und (fiktivem) Handeln. Die Teilnehmer werden dazu veranlasst, fremde Rollen einzunehmen und sich in deren Positionen hineinzuarbeiten. Die Vermittlung von Wissen und Lernen geschieht fast unbemerkt nebenher, darüber hinaus macht diese Rollenübernahme den Teilnehmenden mitunter auch Spaß – ein weiterer motivierender und lernförderlicher Vorteil der Methode. (KLIPPERT, 2002; KRIZ, 2000).

Wie trainiert man „Nachhaltigkeit“?

4.1 Grundkonzeption eines Planspiels Ein Planspiel ist vergleichbar der selbständigen Bearbeitung einer Fallstudie, in der ausgehend von der realitätsnahen Beschreibung eines Unternehmens vom Spieler alle unternehmerischen Entscheidungen über ökoeffiziente Prozessführung, Rohstoffauswahl, Arbeitsorganisation, Produkte und Preise getroffen werden müssen. Ziel ist es, das Unternehmen möglichst nachhaltig zu führen. Das Unternehmensmodell in ZERMEG III simuliert die Auswirkungen der Entscheidungen in einer Spielperiode (z.B. Wirtschaftsjahr), berechnet relevante Nachhaltigkeitsindikatoren und spiegelt die Entwicklung des Unternehmens in der Periode in den Dimensionen Wirtschaftlichkeit – Soziale Aspekte – Umweltauswirkungen zurück. Danach müssen die SpielerInnen wiederum Entscheidungen für die nächste Periode treffen usw. Dadurch ist es möglich, in Zeitraffer langfristige Entwicklungen aufgrund längerfristiger nachhaltiger Entscheidungen zu simulieren. So lernen die SpielerInnen Periode für Periode besser die wesentlichen Aspekte einer nachhaltigen Wirtschaftsweise, die Verbindungen im Betrieb und werden in die Lage versetzt, dann für den eigenen Betrieb nachhaltige Strategien zu entwickeln. Durch die so am Modell vermittelte praktische eigene Erfahrung soll dann im nächsten Schritt die Entwicklung von nachhaltigen Strategien für den eigenen Betrieb im realen Umfeld angeregt werden.

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Vorteile von Planspielen sind: •

gleichzeitige Vermittlung von Fachwissen und Schulung der Sozialkompetenzen

•

höhere Behaltensquote durch Aktivität der Spieler: selbst Ziele setzen, Themen und Strategien wählen, verankert das trainierte Verhalten

•

hoher Effizienzgrad

•

hoher Motivationsgrad

•

gefahrlos lernen am Modell der Realität

•

zeitlich geraffte Abläufe.

Die Erfahrungen werden stufenweise vermittelt: ausgehend von einfachen, klaren Zusammenhängen (Auswirkungen von Ressourceneffizienz auf die zukünftige Kostenbasis) des Betriebes hin zu komplexeren Aufgaben, wie die Erhöhung der Mitarbeiterzufriedenheit oder dem vorausschauenden Umgang mit Änderungen im Unternehmensumfeld durch neue Gesetzgebungen und veränderte soziale Anforderungen an den Betrieb. Ziel dieser Entscheidungshilfe ist es zu lernen, dass eine nachhaltige Steigerung des Unternehmenswertes nur durch eine gleichzeitige Optimierung der Ressourceneffizienz, der Kostensituation, des Investments in Humanressourcen, eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen, eine Stimulierung von Innovation, die Verbesserung der Kooperation und Vernetzung des Betriebes erfolgen kann.

4.2 Inhalte des Unternehmensmodells Im Projekt wird ein Unternehmensmodell für einen gegenüber dem realen Zustand abstrahierten Beispielbetrieb erstellt, das •

ein Bilanzmodell auf Stoff- und Energieflussebene und seine Widerspiegelung in Form eines typischen betrieblichen Rechnungswesen,

•

eine regelbasierte Datenbank, die Technologien, Marktentwicklungen,

•

Mitarbeiterzufriedenheit, das soziale Umfeld des Betriebes, zukünftige rechtliche und gesellschaftliche Entwicklungen, etc. beinhaltet und

•

eine Extrapolation der Zeitentwicklung des betrieblichen Ergebnisses und bestimmter Indikatoren für eine nachhaltige Entwicklung ermöglicht.

Die Bewertung der unternehmerischen Entscheidungen erfolgt auf ökonomischer, ökologischer und sozialer Ebene (vgl. Abbildung 6 und Abbildung 7). MitspielerInnen werden angehalten, Entscheidungen bezüglich •

der eingesetzten Materialien

•

der eingesetzten Technologien

•

der Produkte und Dienstleistungen

•

der Gestaltung der Abläufe und Arbeitsvorgänge

•

der Gestaltung der Betriebsorganisation

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unter Berücksichtigung der rechtlichen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen zu treffen und erhalten laufend Feedback über die Auswirkungen ihrer Maßnahmen auf die nachhaltigen Bewertungsgrößen, können so dementsprechend die Auswirkungen ihrer Entscheidungen beurteilen und entsprechend lernen, die Strategie ihres eigenen Betriebes erfolgreich unter Berücksichtigung der nachhaltigen Entwicklungskriterien zu definieren (Abbildung 8, FRESNER, 2005).

Abbildung 8: Vereinfachte grafische Darstellung der Funktionsweise "Virtuellen Fabrik der Zukunft“ anhand eines Galvanisierbetriebes im Projekt ZERMEG III)

Die handlungs- und entscheidungsorientierte Einbindung bringt starke Motivation zur Auseinandersetzung mit der Materie „Nachhaltig Wirtschaften“. Nicht „reines Wissen“ ist das Ziel, sondere eine entsprechende angemessene Analyse-, Argumentations- und Abstraktionsfähigkeit. Dadurch entsteht aktives Lernen, das experimentelles, spielerisches und wettbewerbsorientiertes Lernen ermöglicht. Realitätsnahe ist die Arbeit am Modell gekennzeichnet durch Entscheiden unter Zeitdruck und durch hohen Arbeitsaufwand. Im Vordergrund steht immer das Entscheidungstraining, d.h. das Vorbereiten, Planen und Treffen von Entscheidungen im Sinne einer nachhaltigen Wirtschaftsweise.

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Unternehmerische Entscheidungen des Modellnutzers vor dem Hintergrund verschiedener Szenarien werden in Hinblick auf die Kriterien einer nachhaltigen Wirtschaftsweise bewertet. Die Ergebnisse beispielsweise in Form von Spinnendiagrammen oder ähnlichem (in der Mitte von Abbildung 8) ermöglichen das rasche Erfassen der Auswirkungen der Entscheidungen und der weiteren Entwicklung des Betriebes.

4.3 Ablauf des Unternehmensplanspiels In den sozialen, ökonomischen und ökologischen Modellen wird besonderer Wert darauf gelegt, das betriebliche Umfeld und seine zukünftigen Entwicklungen unter dem Blickwinkel einer nachhaltigen Wirtschaftsweise abzubilden. Kurzfristig optimierendes Handeln lässt sich so gegen nachhaltiges Wirtschaften unter verschiedenen Szenarien der Marktentwicklung darstellen. Dies umfasst beispielsweise die Zusammenhänge zwischen •

eingesetzten Materialien, Arbeitsschutz, Arbeitssicherheit, Arbeitszufriedenheit, Gesetzen, Anrainern

•

eingesetzter Technologie, Materialien, Kosten, Wettbewerbsfähigkeit

•

Technologie, Umweltauswirkungen, Image

•

Innovation, Weiterbildung, Arbeitszufriedenheit, Qualität

•

Arbeitszufriedenheit, Berichterstattung nach außen, Image

•

Qualität, Innovation, Arbeitszufriedenheit, Wachstum, Standortsicherheit

•

Innovation, Komplexität, Ausbildung, Organisation, Umgang mit Risiko.

Das Training am Modell befähigt damit, •

sich offener und kritischer mit den Fragen einer unternehmensspezifischen nachhaltigen Wirtschaftsweise auseinanderzusetzen

•

die eigenen Interessen zu erkennen, Situationen zu analysieren und Probleme zu definieren

•

Interessen zu untersuchen und Durchsetzungschancen zu erkennen

•

mit Informationsmaterial zielbewusst umzugehen

•

Entscheidungen zu treffen und zu verantworten

•

Entscheidungsfindungsprozesse zu verstehen

•

die Umsetzung des Erfahrenen in den eigenen betrieblichen Alltag vorzubereiten.

Damit hilft die „virtuelle Fabrik der Zukunf“, durch die eigenständige Bearbeitung von verschiedenen nachhaltigen und nicht-nachhaltigen Entwicklungsszenarien die Risikowahrnehmung von Unternehmern zu trainieren, die Auswirkungen von unternehmerischen Entscheidungen unter Bewertung nach nachhaltigen Leitprinzipien aufzuzeigen und so die Bildung von nachhaltigen Strategien in Unternehmern anzuregen (ULRICH, 2002).

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Innerhalb des österreichischen Forschungs-Programmlinie „Nachhaltig Wirtschaften / Fabrik der Zukunft“ stellt dieses Projekt einen markanten weiteren Schritt dar, konkrete Handlungsweisen mit breiteren Bevölkerungskreisen realitätswirksam zu trainieren.

Diskussion

Ausgehend von der Reflexion der bisherigen Entwicklung von e-Learning, für welche ein Schema in drei Generationen vorgeschlagen wurde, kommt das Thema in den Fokus: „In welchem Verhältnis stehen Interaktion und Material für den Lernenden?“. Ein Lernspiel kann als Weltmodell oder als Dialog konstruiert sein. Auf Basis von Praxiserfahrungen wird ins Auge gefasst, dass die Konstituenten der erfahrenen Wirklichkeit letztlich “Konsense” zwischen beteiligten Personen darstellen. Training solcher Konsenserzeugung ist folglich ein würdiges Ziel jeglicher universitärer Bildung. Das erste vorgestellte Fallbeispiel, das 2003 entwickelte webgestützte Verhandlungsspiel „Surfing Global Change“ versetzt die Studierenden in eine Abfolge unterschiedlicher Rollen als AutorInnen, ReviewerInnen, DiskutantInnen, Monitorende in sowohl kompetitiven als auch konsensualen Interaktions-Settings. Das zweite vorgestellte und derzeit in Entwicklung befindliche Fallbeispiel „Virtuelle Fabrik der Zukunft“ lässt die Benutzer in eine simulierte Realität der Entwicklung einer nachhaltigen Strategie für eine reale Fabrik eintauchen und direkt die Schritte und deren Erfolge erfahren, die an einem konkreten Indikatorensystem für den allgemeinen Zielbegriff „Nachhaltigkeit“ gemessen werden.

Danksagung

Den studierenden und lehrenden KollegInnen aus allen „drei Generationen“ sei herzlicher Dank dafür ausgesprochen, dass sie sich in unkonventionelle Lernarrangements begeben haben; für technische Unterstützung und Diskussionen gebührt Dank ebenso den e-Learning-Institutionen an FH Joanneum und Universität Graz. Für die konstruktive und sehr bereichernde Zusammenarbeit im Rahmen der „Fabrik der Zukunft“ sei dem Team von ZERMEG III großer Dank ausgesprochen, insbesondere Markus Möller, Thomas Winter, Hans Schnitzer, Karin Taferner, Burkhard Riss, Johannes Haas, Stefan Vorbach, ebenso dem BM:BWK für die Förderung von ZERMEG III.

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Literaturverzeichnis

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G. Ahamer & J. Fresner

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Autoren Gilbert Ahamer, Dipl.-Ing. Dr. techn., Dipl. Umwelttechniker, Dipl. Wirtschaftstechniker. Affiliiert am Umweltbundesamt Wien sowie Lektor an der Karl-Franzens Universität Graz / Umweltsystemwissenschaften und an der FH Joanneum Graz & Kapfenberg. Derzeitige Adresse: Obere Teichstraße 25/5, A-8010 Graz e-Mail: gilbert.ahamer@uni-graz.at

Johannes Fresner, Dipl.-Ing. Dr. techn., Geschäftsführer der STENUM Unternehmensberatung und Forschungsgesellschaft für Umweltfragen mbH, langjährige Erfahrung in Verfahrens- und Prozessoptimierung, Leiter der thematischen Gruppe "Cleaner Production and Environmental Management Systems" in PREPARE, Coach und Mentor im Rahmen der Uniun Gründerinitiative und des SciencePark Graz. Adresse: Geidorfgürtel 21, A-8010 Graz e-Mail: office@stenum.at