Durch den Wandel von herkömmlichen industriellen Produktionsprozessen hin zur Industrie 4.0 sowie die höhere Dynamik der Märkte werden auch Arbeitsprozesse dynamischer. Dies erzeugt hohe Anforderungen an die Mitarbeiter, die in diesem anspruchsvollen Umfeld arbeiten, und an das Management der beteiligten Workflows und Softwarewerkzeuge. Apps, also Programme mit engem Funktionsumfang, die auf die Lösung einer bestimmten Aufgabe spezialisiert sind, eignen sich als Grundbaustein für interaktive Systeme, die an die neuen Flexibilitätsanforderungen in Produktionsprozessen angepasst sind.
In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, die es ermöglicht, spezialisierte Apps so zu kombinieren, dass nicht nur bestimmte isolierte Aufgaben, sondern auch komplexe Geschäftsprozesse damit bearbeitet werden können. Diese Methode, App-Orchestrierung genannt, ist ein Beitrag zum Forschungsgebiet der formalen Methoden der Mensch-Computer Interaktion und zur Bewältigung der Dynamisierung von komplexen Arbeitsprozessen im Zuge von Industrie 4.0. Die formale Modellierungssprache AOF-L, die auf BPMN und dem Semantic Web Stack aufbaut, wird entwickelt, und ein Software-Framework zur Modellierung und Ausführung von App-Ensembles mittels der AOF-L wird implementiert. In einer Nutzerstudie wird ein darauf aufbauendes industrielles Wartungsszenario evaluiert. / The transformation of industrial processes towards Industry 4.0 and the increasing dynamics of the markets are strong drivers for more dynamic industrial workflows. This development creates vast challenges to the staff that works in these ever changing environments and to the management of workflows and software tools. Apps — programs with a restricted set of functionality, tailored to a specific problem and its solution — are becoming more and more ubiquitous, especially on mobile devices. They are suitable as a building block for interactive systems ready to cope with the new requirements of flexible production processes.
This work presents a method for combining specialized apps so that they can be used to fulfill complex business processes. The App-Orchestration approach is a contribution to the field of formal methods for human-computer interaction and to dealing with the new requirements of complex work environments in Industry 4.0 scenarios. The formal modeling language AOF-L which is based on BPMN and the semantic web stack, is presented. It can be employed to model interactive systems comprised of self-contained apps that are connected in a purposeful manner. Additionally, a software framework to model and execute App-Ensembles is implemented. In a user study an industrial maintenance scenario that was built using the developed method is evaluated.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:74039 |
| Date | 24 February 2021 |
| Creators | Pfeffer, Johannes |
| Contributors | Urbas, Leon, Zühlke, Detlef, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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