Kooperierende Diagnostik-Expertensysteme

zur Komplexitätsreduktion bei der Entwicklung

sehr großer Wissensbasen



Projektpartner:

  • TUTech Technologie-GmBH der Technischen Universität Hamburg-Harburg
    (seit 1.1.1998; vorher: IuK Institut für sozialwissenschaftliche Technikforschung GmbH)
  • Universität Würzburg, Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz und angewandte Informatik
  • Koenig & Bauer-Albert AG, Würzburg
  • Projektförderung: BMBF, Referat Arbeit und Technik (Förderkennzeichen: 01 HP 844/0)
    Projektlaufzeit: 01.07.95 - 31.10.98
    Leitung: Susanne Ziegler
    Mitarbeiterin: Sabine Schwingeler



    Kurze Projektbeschreibung

    Ziel des Projektes ist die Erarbeitung einer nutzerorientierten Methodologie für die Systementwicklung wissensbasierter Diagnose- und Informationssysteme, die technische, organisatorische und qualifikatorische Bereiche umfaßt.

    Ihre Realisierung erfolgt in der Montage- und Serviceabteilung des Druckmaschinenherstellers Koenig&Bauer-Albert AG in Würzburg: Das Diagnose- und Informationssystem, das auf dem Expertensystem-Shell-Baukasten D3 (Puppe) basiert, unterstützt die Störfallsuche bei Druckmaschinen zur Optimierung des betrieblichen Kundendienstes z.B. als:

  • Service-Support-System für den Außendienst
  • Hot-Line-Support-System für den Telefondienst
  • Wartungssystem für die kundeneigene Instandhaltung.
  • Die Entwicklung und Einführung des Systems folgt einem Konzept, das als "direkter Wissenserwerb" (Puppe) oder „Selbstakquisition" (Malsch) bezeichnet werden kann: Der Aufbau der System-Wissenbasen erfolgt durch eine Gruppe ausgewählter Fachexperten und nicht durch externe Wissensingenieure. Dieses Konzept geht damit einen Schritt über die klassische partizipative Systementwicklung hinaus: Die Anwender werden nicht nur an der Systementwicklung beteiligt, sondern entwickeln und pflegen die Systeme selbst. Dieses Vorgehen bietet sowohl die Chancen einer Rationalisierung des Entwicklungs- und Wartungsprozesses als auch die einer anwendergerechten, bedarfsorientierten Systemgestaltung. Es ist jedoch an verschiedene Voraussetzungen geknüpft, die im Rahmen des Projektes erarbeitet werden:



    Organisatorische Voraussetzungen (Technische Universität Hamburg-Harburg, TUTech)

    Die Phasen der Projektvorbereitung, des Projektmanagements und der Systemeinführung werden durch Organisationsanalysen und Beratung des Kooperationsbetriebes unterstützt. Sie umfassen z.B.:

    Projektvorbereitung :

  • die Evaluation der betrieblichen Informationsflüsse und der Arbeitssituation,
  • die Durchführung und den Abgleich der Ziel- und der Bedarfsanalyse des Betriebes
  • Projektmanagement:

  • die Entwicklung von Personalplanungsentwürfen, die die Einbettung der Entwicklungstätigkeit des Expertenteams in die Arbeitsorganisation ermöglichen.
  • die Evaluation der Prototypeneinsätze im Arbeitskontext
  • Systemeinführung:

  • Vorschläge zu Schulungen und akzeptanzfördernden Einsatzkonzepten
  • ein anwenderorientiertes Konzept zur Aktualisierung und Wartung des Diagnose- und Informationssystems.
  • Der im Laufe des Projektes entwickelte Leitfaden "Einführung von Diagnose– und Informationssysteme in die Unternehmensorganisation" unterstützt alle drei Projektphasen.



    Qualifikatorische Voraussetzungen (Technische Universität Hamburg-Harburg, TUTech)

  • Eine Evaluation des generalisierten Shell-Baukastens-D3 hinsichtlich Systemdesign und -funktionalität bildet die Grundlage für die Auswahl arbeitskontextrelevanter Systemmodule.

  • Die erste Qualifizierung der Fachexperten für die Implementation ihres Erfahrungswissens in ein wissensbasiertes System erfolgt durch Schulungen. Sie enthalten folgende Schwerpunkte:

  • die Wissensstrukturierung von Erfahrungswissen

  • die Bedienung der graphischen Oberfläche des Shell-Baukastens D3

  • die Nutzung der relevanten Problemlöser für den Aufbau arbeitskontextspezifischer Wissensbasen
  • Eine fortführende Qualifizierung der Fachexperten wird durch die Bereitstellung des Tutorials „Entwicklung von Diagnosesystemen mit dem Shell-Baukasten D3" gewährleistet. Es enthält:
  • eine praxisbezogene, verständliche Anleitung zum Aufbau von Wissensbasen mit dem Shell-Baukasten D3

  • konkrete Störfallbeispiele aus der Praxis der Facharbeiter

  • ein Wörterbuch zu den Funktionen und Menü-Begriffen des Shell-Baukastens D3.



  • Technische Voraussetzungen (Universität Würzburg)

  • Der Expertensystem-Shell-Baukasten D3 stellt eine grafische Wissenseingabeschnittstelle bereit, die keine Programmiersprachenkenntnisse erfordert.

  • Die Erweiterung der Shell um das Modul Coop-D3 ermöglicht die Modularisierung großer Wissensbestände durch verteiltes Problemlösen und bietet damit die Möglichkeit, daß eine Expertengruppe gleichzeitig am Aufbau der Wissensbasen arbeiten kann.

  • Die Integration in ein Informationssystem gewährleistet neben der Bereitstellung von störfallbezogenem Erfahrungswissen auch die Integration weiterer arbeitsrelevanter Dokumente, die bereits elektronisch zur Verfügung stehen, wie z.B. Reparaturanleitungen, Konstruktionszeichnungen, Stücklisten.

  • Eine Präsentation der Projektergebnisse und -erfahrungen findet auf dem Workshop "Wissenbasierte Diagnose- und Informationssysteme im Betrieb" am Mittwoch den 27. Mai 1998 in Würzburg statt. Darüberhinaus soll der Workshop genutzt werden, um einen Ergebnistransfer in andere Unternehmenskontexte anzubieten.

    Ausgewählte Veröffentlichungen zum Thema "Expertensysteme":

    Malsch, T.; Ziegler, S. (1991): Strategietypen des Einsatzes wissensbasierter Diagnosesysteme in der Instandhaltung und ihre Risiken. In: Europäisches Symposium, Qualifikation: Schüssel für eine soziale Innovation, Band 1. Institut Technik und Bildung, Universität Bremen, Bremen: 72-83.

    Malsch, T.; Bachmann, R.; Jonas, M.; Mill, U.; Ziegler, S. (1993): Expertensysteme in der Arbeitsfalle? Fallstudien aus der industriellen Praxis. Berlin.

    Ziegler, S. (1994): Einsatzgebiete wissensbasierter Diagnosesysteme in der Instandhaltung und ihre Risiken - Teilergebnisse eines empirischen Forschunsprojekts. In: Hoppe, M.; Pahl, J.-P. (Hg.): Instandhaltung: Bewahren - Wiederherstellen - Verbessern. Sekundäre Facharbeit in der beurflichen Bildung.Bremen: 94-106.

    Ziegler, S.; Schwingeler, S. (1997): Rekontextualisierung als Modell einer Systemschulung: Ein Tutorial für die Selbstakquisition mit dem Expertensystem-Shell-Baukasten D3. In: Pahl J.-P. (Hg.): Lern- und Arbeitsumgebungen zur Instandhaltungsausbildung. Seelze-Velber: 171-186.

    Bamberger, S.; Schwingeler, S.; Ziegler, S.(1998): KBA-D3: Ein wissensbasiertes Diagnose- und Informationssystem für Druckmaschinen. Erscheint voraussichtlich in: KI 2/98.

    Schwingeler, S.; Ziegler, S.; Malsch, T. (1998): Kontextualität als Orientierungsgröße für die Implementation von Expertensystemen. Erscheint in: Pahl J.-P. (Hg.) Instandhaltung. Arbeit - Technik - Bildung. Seelze-Velber.


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