PhD theses
The following PhD theses relevant to our research topics have been completed at the chair and the associated Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS:
2024
Ahmad, M.: Innovationskultur in der digitalen Welt: Entwicklung eines integrierten Modells zur Gestaltung einer erfolgsversprechenden Innovationskultur, in Pflaum A.: Schriftenreihe Supply Chain Management und Digitalisierung, Band 3, Fraunhofer Verlag, 2024
Die digitaleTransformation stellt Unternehmen vor signifikante Herausforderungen, in deren Rahmen eine Innovationskultur in der digitalen Welt entwickelt werden mus, um erfolgreich zu sein. Bislang finden sich in Wissenschaft und Praxis kaum Untersuchungen, die denen ein holistisches Konzept einer Innovationskultur in der digitalen Welt entwickelt und gleichzeitig eine Brücke zwischen den Disziplinen Innovationsmanagement, Organisationskultur, Unternehmensführun und digitialer Transformation geschlagen wird. Des Weiteren wurde bislang keine systematische Untersuchung förderlicher und hinderlicher Gestaltungsoptionen einzelner Merkmale durchgeführt. Die vorliegende Dissertation schließt die benannten Wissenlücken, indem sie den Status quo der wissenschaftlichen Literatur erfasst. Daraus entwickelt sie ein integriertes Modell mit förderlichen sowie hinderlichen Gestaltungsoptionen für Merkmale einer Innovationskultur in der digitalen Welt. Die Ergebnisse werden anhand von Fallbeispielen erfolgreicher Unternehmen in der digitalen Welt validiert. Darüberhinausgehend dient das entwickelte Modell als Grundlage für eine neue Theorie. Die Arbeit zeigt zudem abschließende Forschungsmöglichkeiten auf und gibt Handlungsempfehlungen für die unternehmerische Praxis.
2023
Hohmann, C.: Wandel des intralogistischen Transports im Zeitalter der Digitalisierung: Eine Diskussion intralogistischer Transportsysteme industrieller Unternehmen, in Pflaum A.: Schriftenreihe Supply Chain Management und Digitalisierung, Band 2, Fraunhofer Verlag, 2023
Die Digitalisierung ist ein Megatrend, der alle Bereiche unseres Lebens beeinflusst. Im industriellen Kontext stehen Unternehmen überwiegend vor der Herausforderung, digitale Anwendungen zu gestalten und mit den bestehenden Strukturen zusammenzuführen. Ziel ist die optimale Nutzung der digitalen Möglichkeiten vor dem Hintergrund der aktuellen Gegebenheiten der Unternehmen. Um diesen Zusammenhang eingehend zu untersuchen, fokussiert die Arbeit auf den Unternehmensbereich der intralogistischen Transportsysteme industrieller Unternehmen. Ausgehend von einem Literatur-Review wird eine Strukturierung vorgestellt, welche die umfassende Beschreibung digitaler Anwendungen sowie deren Auswirkungen auf die aktuelle Ausgestaltung intralogistischer Transportsysteme ermöglicht. Anhand von zwei detaillierten Fallstudien werden sowohl vielfältige inhaltliche Erkenntnisse aufgezeigt als auch der generelle Mehrwert der entwickelten Struktur belegt. Die zentralen Erkenntnisse aus den empirischen Untersuchungen werden abschließend durch die Formulierung von konkreten Implikationen für die wissenschaftliche Community und insbesondere auch für Praktiker nutzbar gemacht.
2022
Naumann, V.: Smarte Produkt-Service Systeme: Eine transformations- und kostenorientierte Untersuchung, in Pflaum A.: Schriftenreihe Supply Chain Management und Digitalisierung, Band 1, Fraunhofer Verlag, 2022
Seit vielen Jahren wird insbesondere im industriellen Umfeld eine zunehemnde Serviceorientierung von Unternehmen beobachtet. Gleichzeitig ziehen die Digitalisierung un ddas Internet der Dinge (IoT) immer stärker in alle Bereiche von Wirtschaft und Gesellschaft ein. In der fusionierten Betrachtung dieser Trends sind smarte Produkt-Service Systeme ein strategisches Vehikel für Unternehmen. Die Arbeit analysiert und strukturiert den Stand der Forschung zu Produkt-Service Systemen und smarten Produkt-Service Systemen. Dabei erörtert sie wesentliche Begriffsverständnisse und Konzepte. Auf Basis einer empirischen Studie im Maschinen- und Anlagenbau forumuliet die Arbeit sozio-technischen Transformationsrahmen und identifiziert Bedingungen für Anbieter smarter ergebnisorientierter Produkt-Service Systeme. Zudem wird ein gestaltungsorientiert entwckeltes Leenszyklusmodell für IoT-bezogene Kosten smarter Produkt-Service Systeme präsentiert. Eine Darlegung konkreter imperative für Wissenschaft und Praxis runden die Arbeit ab.
Menden, C.: Handling Data Problems in Machine Learning Applications in Supply Chain Management, in Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 10, Fraunhofer Verlag, 2022
In recent years, considerable progress has been made in research on artificial intelligence, particularly in the sub-area of machine learning (ML) where information is extracted from huge data sets. In practice, however, the existing data is often dirty, erroneous, not available in sufficient quantity, or does not meet the requirements for a direct application of ML methods. Against this background, data augmentation (DA) methods can be used to improve the data quality with the aim of enabling an initial application of ML methods or improving the results of existing ML methods. Today, there is a wide ran of different DA methods which makes it oftentimes difficult to select an appropriate DA method for a particular application. Further, it remains unclear what the potential benefits and possible obstacls are to using DA for ML methods in practice. In this regard, this dissertation aims to contribute to a better understanding of DA and to demonstrate, by means of a multiple-case study, how DA can improve the performance and applicability of ML methods in the context of supply chain management.
2021
Schulz, E.: Erfolgreiche Entwicklung datengetriebener Geschäftsmodelle am Beispiel der produzierenden Industrie, in Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 9, Fraunhofer Verlag, 2021
Da mit der Zunahme digitaler Technologien eine Vielzahl an Daten generiert wird, sehen Unternehmen neue Geschäftsmöglichkeiten. Insbesondere produzierende Unternehmen gehen von einem großen Umsatzpotential durch datengetriebene Geschäftsmodelle aus. Jedoch scheiert zurzeit ein roßteil de Versuche, neue datengetriebene Geschäftsmodelleerfolgreich zu entwickeln. Zudem geht aus der wissenschaftlichen Literatur hervor, dass die Umsetzung erfolgreicher datengetriebener Geschäftsmodelle bislang wenig untersucht wurde. Aus diesen Gründe entwickelte und evaluierte die Autorin auf Basis von Experteninterviews und einer multiplen Fallstudie mit vier erfolgreichen produzierenden Unternehmen ein Rahmenmodell. Dieses beinhaltet 18 Erfolgsfaktoren mit unterschiedlichen Ausprägungen sowie ein Erfolgskonstrukt mit zahlreichen Dimensionen und Unterdimensionen. Je nach Ausgangslage des Unternehmens eignen sich jeweils bestimmte Ausprägungen bzw. Dimensionen. Dies verdeutlicht die Vielfältigkeit und Komplexität bei der Entwicklung. Die Dissertation sclhießt neben identifizierten Forschungsfragen mit Handlungsempfehlungen für das Management derjenigen Unternehmen, die die Entwicklung datengetriebener Geschäftsmodelle planen, aktuell betreiben oder bereits durchgeführt haben.
Harispuru, L.: Datengetriebene Effizienzuntersuchung im Transport - Eine qualitativ-quantitative Ursache-Wirkungsanalyse, in Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 8, Fraunhofer Verlag, 2021
Der zunehmende Mangel an Fahrer*innen sowie der Preisdruck im Logistikdienstleistungsmarkt erfordern eine gesteigerte Effizienz der Prozesse. Dies betrifft vorgelagerte unternehmensinterne Logistikprozesse der Disposition und des Umschlags an den nachgelagerten Transportprozess. Hierzu bieten datengetriebene Methoden große Chancen zur Verbesserung der Prozesse und des Einsatzes der Ressource Fahrer*in. Die wissenschaftliche Literatur benennt den Bedarf nach Ursachen-Wirkungsanalysen im Transport auf den Effizienzfaktor Zeit. Diese Lücke greift die Autorin auf nd entwickelt ein Wirkungsgerüst aus Einflussfaktoren auf die Transporteffizienz. Dabei zeigt sich die Bedeutung der sich häufenden Zeitverzögerungen vorgelagerter Prozesse auf den Transport und deren Einfluss auf die Transporteffizienz. Die Ursache-Wirkungsbeziehungen werden in ein quantitatives Modellin der Form eines Bayes'schen Netzes überführt und überprüft. Das datengetriebene Vorgehen ermöglicht es, die Effizienz zu analysieren. Des Weiteren werden für Praktiker*innen relevante Handlungsempfehlungen abgeleitet, deren Umsetzung zu einer Steigerung der Effizienz von Transportprozessen führt.
Schwemmer, M.: Neue Logistik – Der Erfolg neuer Logistikunternehmen, in Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 7, Fraunhofer Verlag, 2021
Mit geringen Gewinnmargen, einer hohen Insolvenzquote und stark auf Geschäftskunden ausgerichteten Leistungen erweist sich die Logistik als spezielles Marktumfeld, das schwierig zu erschließen scheint. Dennoch sind die Potenziale für digitalisierte Lösungsansätze von Start-ups in der Logistik als hoch einzuschätzen. Der Markt für logistische Leistungen ist zudem sehr groß und die Investitionssumme, die in Start-ups in diesem Marktumfeld fließt, nahm in den zurückliegenden Jahren laufend zu. Damit scheint die Zeit der Logistik-Start-ups gekommen zu sein und eine Anzahl von geschätzt 350 dieser neuen Logistikunternehmen widmen sich im deutschsprachigen Raum Logistikfragestellungen. Damit werden sie zu einer Riege der »Neuen Logistik«, um die es in diesem Buch geht. Doch wer sind diese neuen Logistikunternehmen? Wie werden sie erfolgreich? Was sind relevante Erfolgsaspekte? Was ist überhaupt Erfolg? Diese und weitere Fragen stehen im Mittelpunkt der Studie, die neben der wissenschaftlichen Community insbesondere auch Praktiker (Investoren, Gründer, Berater) und sonstige Interessenten anspricht.
Lempert, S.: IoT-Software-Plattformen. Methode zur Bewertung und Auswahl der am besten geeigneten Plattform. Wiesbaden: Springer Gabler. Online verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/978-3-658-35127-4
Mit der zunehmenden Verbreitung und Bedeutung des Internet der Dinge (engl.: Internet of Things, IoT) nimmt auch die Bedeutung von IoT-Software-Plattformen als zentraler Bestandteil von IoT-Systemen zu. Derzeit konkurrieren in einem wachsenden Markt über 450 Anbieter derartiger Plattformen miteinander. Da IoT-Software-Plattformen komplexe Lösungen darstellen, welche sich sowohl in funktionaler als auch in nicht-funktionaler Hinsicht deutlich voneinander unterscheiden, führt diese Vielfalt zu einem intransparenten Markt. Trotz dieser Vielfalt existiert keine IoT-Software-Plattform, die für beliebige IoT-Anwendungsszenarien gleichermaßen geeignet ist. Vor diesem Hintergrund wird in diesem Buch eine Methode vorgestellt, welche Unternehmen bei der schwierigen Aufgabe unterstützt, die für den eigenen unternehmensspezifischen IoT-Anwendungsfall am besten geeignete IoT-Software-Plattform aus einer Vielzahl von Kandidaten auszuwählen. Dabei fließen in die Bewertung neben der Funktionalität und der Standardunterstützung einer IoT-Software-Plattform auch weitere, nicht-funktionale Eigenschaften (Kosten, Geschäftsmodell, Software-Lizenz, verfügbare Support-Dienstleistungen, Anbieter etc.) ein.
Doetzer, M.: Visibility and flexibility in supply chain risk management: Lessons from Germany, Japan and the USA, in Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 6, Fraunhofer Verlag, 2021
Kurzbeschreibung: This Book sets out to provide an understanding of flexibility and visibility in supply chain risk management beyond national borders. The first part lays down the basic fundament of disruptive dynamics through the analysis of how pre-disruptive risk phases influence post-disruptive risk phases in interconnected risk sources. The second part of this book built on these findings by analyzing the role of information sharing to enhance the shift between pre- and post-disruptive flexibility capabilities, exemplified by various companies in Japan. The third part has taken a wider approach to provide a contribution beyond national borders, by analyzing the influence of dissimilar cultural behavior on supply chain visibility. The aim of this book is to provide guidance and insights in order to overcome disruptions, to become more resilient, and to bridge the gaps between dissimilar cultures to enhance the positive output in business environments, the global economy, and beyond.
2018
Kress, P.: The impact of digital technologies on the value creation of companies in the manufacturing industry, in Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 5, Fraunhofer Verlag, 2018
Kurzbeschreibung: This research answers following research question: "How do digital technologies impact value creation of companies in the manufacturing industry?" Therefore, the key digital technologies that impact companies in the manufacutring industry have been indentified by a systematic literature review. In the following, a fucus was set on the value creation of companies in the manufacturing industry. A defining feature of the digital transformation is that networks of firms, instead of individual firms, are competing with each other. Thus, the author of this work created a role model with key cooperation partners of companies in the manufacurting industry by application of grounded theory. Platforms that leverage the digital technology Internet-of-Things (IoT), have the potential to profoundly change the manufacturing industry by disrupting established and enabling new business models. Therefore, the value creation in Industrail-Internet-of-Things (IIoT) platform business models was investigated by the creation of a multiple case study of ten IIoT platform offerings. Thereby, the business model consruct has been apllied as structuring frame of the investigation. Value creation sources of business models (Novelty, Lock-in, Complementarities and Efficiency) have been identified for IIoT platforms.
Papert, M.: Entwicklung eines Ökosystemmodells für das Internet der Dinge - Eine ökosystembezogene Architektur zur Implementierung von Internet-der-Dinge-Lösungen, in: Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 4, Fraunhofer Verlag, 2018
Kurzbeschreibung: Vor dem Hintergrund der zunehmenden Digitalisierung gewinnt die ökosystembezogene Implementierung von Internet-der-Dinge-Lösungen (IoT-Lösungen) immer mehr an Bedeutung. Trotz vielfältiger Veröffentlichungen zum Thema Ökosystem wird die Auseinandersetzung mit der erfolgreichen Implementierung einer IoT-Lösung vernachlässigt. Diese Lücke greift der Autor in seiner Arbeit auf und entwickelt auf Basis von Experteninterviews mit Anwendungsfällen einen Ökosystemmodellrahmen, welcher die Implementierung einer IoT-Lösung unterstützt. Der Rahmen zeigt auf, welche Ökosystemrollen mit ihren jeweiligen Wertschöpfungsbeiträgen direkt und indirekt an einer Lösungsimplementierung beteiligt sind. Des Weiteren werden im Zusammenhang mit der Ökosystemmodellentwicklung Implementierungsempfehlungen für IoT-Lösungen herausgearbeitet. Aufgrund deren exploratorischen Charakters werden diese Empfehlungen in einer empirischen Studie unter IoT-Lösungsintegratoren auf ihre Bedeutung überprüft. Somit schließt die vorliegende Arbeit eine Lücke in der wissenschaftlichen Forschung bzgl. der erfolgreichen Implementierung einer IoT-Lösung und stellt Praktikern ökosystembezogene Handlungsempfehlungen bereit.
2017
Dopslaf, M.: IT-Outsourcing Behavior in the Logistics Sector within the Context of Digitalization - An International Systematic and Comparative Scenario Analysis, in: Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 3, Fraunhofer Verlag, 2017
Kurzbeschreibung: Being IT-outsourcing an important business trend in the era of digitalization, the topic has received attention from scholars during the last decade. However, the particular phenomenon of IT-outsourcing in the logistics sector, which is also gaining momentum as a business practice, has been much less studied and therefore not present in academic literature. This text provides an interesting an encompassing account on the topic of IT-outsourcing within the context of logistics service providers facing the challenge of digitalization by providing an account of the main drivers and implications of IT-outsourcing in the field of logistics. Based on a conceptual model, an empirical comparative study between the logistics sectors of Germany and Mexico is conducted and further enhanced through information gathered by means of in-depth interviews giving further illumination of the factors influencing IT-outsourcing in both countries.
2014
Preiß, H.: Service Engineering in der Logistik – Die systematische Entwicklung von Automatic Identification and Data Capture (AIDC)-technologiebasierten Mehrwertdienstleistungen, in: Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 2, Fraunhofer Verlag, 2014
Kurzbeschreibung: Zunehmender Marktdruck und dynamische Umweltbedingungen zwingen Logistikdienstleister ihr Angebotsportfolio zu erweitern. Bisher konnte die wissenschaftliche Literatur allerdings nicht erklären, wie sich diese innovativen, komplexen Mehrwertdienstleistungen systematisch und erfolgreich entwickeln lassen. Diesen "weißen Fleck" greift die Autorin mit der vorliegenden Arbeit auf. Aufbauend auf einem Forschungsansatz nach den Regeln des Design Science Research deckt eine großzahlige Empirie die Ursachen und Wirkungen eines systematischen Vorgehens zur Dienstleistungsentwicklung auf und identifiziert die Logistikbranche als bisher wenig innovativ und strukturiert. Um dem Management im Anschluss eine praxistaugliche Anleitung zum Design von AIDC-technologiebasierten Mehrwertdienstleistungen an die Hand zu geben, leitet die Autorin ein umfassendes Service-Engineering-Werkzeug aus wissenschaftlichen und praktischen Erkenntnissen und Erfahrungen ab: Ein iteratives Vorgehensmodell mit zugehörigem Methodenkatalog und Stage-Gate-Prozess. Dessen Potenziale zeigen sich in zwei Fallstudien, welche als Best Practices für die systematische Dienstleistungsentwicklung im Feld der Logistik dienen können.
2012
Precht, P.: Nutzenprognose der RFID-Technologie – Ein Beitrag zur vorausschauenden Strukturierung, Beschreibung und Bewertung der Nutzenpotenziale von RFID-Anwendungen in der Logistik, in: Pflaum, A.: Schriftenreihe Logistik und Informationstechnologien, Band 1, Fraunhofer Verlag, 2012
Kurzbeschreibung: In der betriebswirtschaftlichen Literatur wird die Nutzenbetrachtung von RFID-Anwendungen in der Logistik weitgehend vernachlässigt. Dieses Manko greift der Autor in seiner Arbeit auf und entwickelt einen erweiterten Nutzenbetrachtungsansatz, mit dessen Hilfe potenzielle Technologieanwender mögliche Nutzenpotenziale vorausschauend strukturieren, beschreiben und bewerten können. Durch die empirische Untersuchung bestätigt sich die These des Autors zum sogenannten "Infrastruktureffekt". Diese besagt, dass im Laufe des operativen Betriebs von RFID-Anwendungen weitere "neue" Nutzenpotenziale identifiziert und umgesetzt werden können. Die Erkenntnisse und entwickelten Handlungsempfehlungen, die aus den Fallstudien resultieren, gewährleisten den Praxisbezug der Forschungsarbeit.