54.52 Software engineering
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In der industriellen Produktion stehen Unternehmen vor der Aufgabe, sowohl neue als auch bestehende Anlagen nachhaltig und effizient zu gestalten. Klassische Engineering-Ansätze sind oft hardwaregetrieben und berücksichtigen Nachhaltigkeit erst spät, was zu hohen Kosten und langen Entwicklungszeiten führt. Diese Arbeit entwickelt eine nachhaltige Engineering-Strategie basierend auf Sequence Logic Modelling (Selmo). Im Fokus steht der P-T-F-Ansatz (Prozess, Technologie, Funktion), der bereits im Pre-Engineering alle Anforderungen klar definiert und blinde Flecken vermeidet. Diese Methodik wurde in zwei Szenarien angewendet. Beim Retrofit einer bestehenden Fischertechnik-Fertigungslinie und bei der Betrachtung einer Neuanlage. Im Retrofit konnten durch gezielte Nachrüstung die Prozessqualität und Verfügbarkeit deutlich verbessert werden. Bei der Neuanlage zeigte sich, dass frühe Prozessdefinitionen Zeit und Kosten sparen. Zwei reale Fallstudien bestätigen den Erfolg. Das Retrofit-Projekt der VELOX Werk GmbH führte zu einer 25 % höheren Produktionsleistung und seit fünf Jahren zu keinem einzigen Eingriff in die Software. Die Neuanlage eines führenden Getränkeherstellers wurde bereits in der Engineering-Phase durch die Anwendung der Strategie optimiert. Ergänzend werden ESG- und CSRD-Richtlinien betrachtet. Die durchgängige Prozessmodellierung erhöht die Energieeffizienz und schafft eine transparente Datengrundlage. Künftig könnte Künstliche Intelligenz dabei helfen, Prozessmodelle automatisch zu erstellen und weiterzuentwickeln. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine konsequente Prozessmodellierung und den gezielten Einsatz moderner Steuerungstechnik nachhaltige, effiziente und wirtschaftlich vorteilhafte Produktionsprozesse geschaffen werden können. Die entwickelte Engineering-Strategie ermöglicht es Unternehmen, Kosten zu reduzieren, den Maschinenbetrieb zu optimieren und gleichzeitig regulatorische Anforderungen an Nachhaltigkeit und Effizienz zu erfüllen.
Eine Unternehmensarchitektur bietet einen umfassenden Überblick über ein Unternehmen inklusive dessen Infrastruktur, Anwendungen und Geschäftsprozessen. Aufgrund von Silo-Denken und unzureichender Kommunikation können jedoch Diskrepanzen zwischen den in der Unternehmensarchitektur dokumentierten Geschäftsprozessen und den tatsächlich etablierten Prozessen auftreten. Diese Arbeit zielt darauf ab, jene Diskrepanzen zu beseitigen, indem eine technische Lösung vorgeschlagen wird, um die Unternehmensarchitekturen mit den Geschäftsprozessen in Einklang zu bringen. ArchiMate, eine ikonografische Modellierungssprache für Unternehmensarchitekturen, und BPMN, der de facto Standard für die Modellierung von Geschäftsprozessen, wurden verwendet. Durch die Anwendung der Design Science Research Methode, insbesondere des sechsstufigen Ansatzes, wurde initial Literatur gesichtet und folglich ein Artefakt erstellt, demonstriert und bewertet. Das resultierende Artefakt besteht aus einem Mapping zwischen ArchiMate und instanziierbaren BPMN-Konzepten sowie einem Java-basierten Programm, das die automatische Instanziierung von BPMN-Prozessen aus ArchiMate-Modellen ermöglicht. Um das Artefakt zu evaluieren, wurden 20 standardisierte Workflow Patterns und zwei beispielhafte ITIL-Praktiken, darunter das „Monitoring und Event Management“ sowie das „Change Management“, in ArchiMate modelliert, automatisch transformiert und als BPMN-Prozessinstanzen ausgeführt. Von den 20 Workflow Patterns sind nur 17 in BPMN selbst möglich, jedoch konnten 14 von diesen erfolgreich modelliert und instanziiert werden. Dies zeigt, dass trotz der begrenzten Anzahl von ArchiMate und folglich auch BPMN-Konzepten, anspruchsvolle Geschäftsprozesse in der Unternehmensarchitektur selbst abgebildet werden können. Die erfolgreiche Instanziierung und Ausführung der ITIL-Praktiken bestätigten zudem die praktische Anwendbarkeit des Artefakts in realen Szenarien. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass ArchiMate-Modelle erfolgreich in BPMN-Prozesse transformiert werden können, sodass instanziierbare und semantisch sinnvolle Prozessmodelle entstehen. Das entwickelte Artefakt ermöglicht die automatisierte Umsetzung und Ausführung von Geschäftsprozessen direkt aus Unternehmensarchitekturmodellen. Dieser Ansatz fördert die Konsistenz zwischen den dokumentierten Unternehmensarchitekturen und realen Abläufen.
Agilität als Erfolgsfaktor
(2025)
In der heutigen Zeit gewinnt die Softwareentwicklung zunehmend an Bedeutung, und es wird intensiv diskutiert, wie agiles Arbeiten Teams beeinflusst und welche Auswirkungen dies auf die Qualität der Endprodukte hat (Eckkrammer et al., 2010). Dabei rückt nicht nur die reine Softwarequalität in den Fokus, sondern auch die Zufriedenheit jener, die täglich in den agilen Prozessen eingebunden sind – die Teammitglieder. Diese Arbeit widmet sich der spannenden Fragestellung: Inwieweit besteht ein Zusammenhang zwischen dem agilen Reifegrad von agilen Softwareentwicklungsteams, der gelieferten Softwarequalität und der Zufriedenheit der Teammitglieder, und welche Faktoren beeinflussen diese Zusammenhänge? Agilität als Konzept in der Softwareentwicklung hat sich von einem Trend zu einem Eckpfeiler der Branche entwickelt. Teams weltweit streben danach, ihre Prozesse immer weiter in Richtung Agilität zu entwickeln, um schnell auf sich ändernde Anforderungen und dynamische Marktbedingungen zu reagieren. Die vorliegende Arbeit untersucht den Zusammenhang zwischen dem agilen Reifegrad dieser Teams und zwei zentralen Aspekten: der Qualität der von ihnen entwickelten Software und ihrer eigenen Zufriedenheit. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die genannten Zusammenhänge aufzuzeigen und gleichzeitig die Faktoren zu identifizieren, die diese beeinflussen. Es soll erforscht werden, wie unterschiedliche Grade der Agilität sich auf die Arbeitsweise von Teams auswirken und welche Auswirkungen dies wiederum auf die Softwarequalität und die Zufriedenheit der Entwickler*innen hat. Durch die Einbeziehung und kritische Diskussion bestehender Forschungsergebnisse, Theorien und praktischer Ansätze wird ein fundiertes Verständnis des Themas angestrebt. Der Forschungsstand zum Thema Agilität ist vielfältig und reicht von spezifischen agilen Reifegradmodellen bis hin zu Untersuchungen über den Einfluss von Agilität auf die Teamzufriedenheit und Softwarequalität. Diese Arbeit schöpft aus einer breiten Palette an Quellen, um ein ganzheitliches Bild zu zeichnen. Der Aufbau der Arbeit folgt einer durchgängigen Struktur. Zunächst werden grundlegende Konzepte und Prinzipien der Agilität erarbeitet, bevor auf die praktische Messung des agilen Reifegrades und dessen Modelle und Dimensionen eingegangen wird. Anschließend wird der Einfluss von Agilität auf die Qualität der Software sowie die Zufriedenheit innerhalb der Teams untersucht und kritisch hinterfragt. Abschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse zusammengeführt und im Kontext der Forschungsfragestellung diskutiert.
Die Einführung von Open Source Cloudsoftware bietet österreichischen klein- und mittelständischen Unternehmen (KMUs) eine bedeutende Chance, strategische Ziele wie Kosteneffizienz, Flexibilität und Innovationsfähigkeit zu erreichen. Trotz dieser potenziellen Vorteile ist die Verbreitung bislang gering, was den Anlass dieser Arbeit darstellt. Es sollen Faktoren identifiziert werden, welche die Integration solcher Technologien beeinflussen. Als theoretisches Fundament dient das Technology Acceptance Model (TAM), um ein besseres Verständnis für die Beweggründe und Prioritäten von KMUs bei der Einführung von Open Source Cloudsoftware zu schaffen. Mittels leitfadengestützter Experteninterviews mit IT-Entscheidungsträgern werden zentrale Faktoren für die Akzeptanz offengelegt. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere Sicherheit, Verfügbarkeit und Kontrolle entscheidende Einflussgrößen auf die Akzeptanz darstellen. Darüber hinaus spielen auch Eigenschaften von Open Source selbst wie Community, Support, technische Merkmale und der Softwaremarkt eine bedeutende Rolle. Diese Arbeit verfolgt das Ziel, sowohl KMUs als auch Anbietern von Open Source Software praxisrelevante Erkenntnisse bereitzustellen. Anbieter sollen ermutigt werden, gezielte Strategien zu entwickeln, um den spezifischen Anforderungen und Bedenken von KMUs besser gerecht zu werden. Gleichzeitig können KMUs ein besseres Verständnis für Open Source Cloudlösungen entwickeln und fundierte Überlegungen für künftige Implementierungen anstellen. Zukünftige Forschung könnte sich auf eine geografische Ausweitung der Untersuchung oder die quantitative Validierung der Ergebnisse konzentrieren. Durch die Ausrichtung ihrer Einführungsstrategien an klar definierten Zielen können KMUs Open Source Cloudsoftware erfolgreich integrieren und ihre digitale Transformation gezielt vorantreiben.
Auswirkungen und Benefits durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Softwareentwicklung
(2023)
Ziel dieser Masterarbeit war es, die Auswirkungen und Benefits durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) auf die Softwareentwicklungsbranche zu beurteilen. Die Beurteilung wurde von der steirischen Softwareentwicklungsbranche durchgeführt. Um Hypothesen aufstellen zu können, wurden aktuelle Literaturquellen analysiert. Der Theorieteil umfasst die Beschreibung einiger KI-Tools, die für die Softwareentwicklung eingesetzt werden können. Die Einsatzmöglichkeiten von KI für Softwareentwicklungstätigkeiten werden anhand aktueller Studien diskutiert. Einige ethische Aspekte sowie Einflüsse auf die Arbeitsweise und Risiken, die der Einsatz von KI mit sich bringt, werden beschrieben. Mit einem Online-Fragebogen wurde die Beurteilung und Meinung der steirischen Softwareentwicklungsbrancheerhoben. Der Fragebogen umfasst Überlegungen, wie beispielsweise die Anpassung der Ausbildungsprogramme, die mögliche Ablöse der Softwareentwicklerinnen und Softwareentwickler durch KI-Tools, das Potenzial einer Effizienzsteigerung sowie die Risiken durch die Verwendung von KI-generiertem Code. Basierend auf den Ergebnissen der Umfrage und den Literaturquellen wird die Beurteilung aktueller sowie zukünftiger Auswirkungen und Benefits abgeleitet, um die Forschungsfrage zu beantworten. Im Großen und Ganzen wird die Codegenerierung von KI-Tools als gut beurteilt. Es kann eine Effizienzsteigerung erzielt werden und wenig erfahrene Personen können durch den Einsatz von KI profitieren. Die Möglichkeit eines geringeren Personalbedarfs wird gelassen beurteilt und als nicht realistisch angesehen. Nur wenige haben in den Ausbildungsprogrammen etwas über KI gelernt, die meisten können KI-Tools trotzdem gut in den Arbeitsalltag integrieren. Bedenken hinsichtlich Lizenzverletzungen liegen kaum vor. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Beurteilungen, der in dieser Masterarbeit behandelten Auswirkungen und Benefits, durch die steirische Softwareentwicklungsbranche zum Großteil mit dem aktuellen Stand der Literatur übereinstimmt.
During the last decades the functionality of software has risen steadily, which has led to an increased complexity. In the classic field of information technology this problem can be solved with a well-documented software architecture. In an industrial environment this is not feasible, because these systems do not support programmable logic controllers (PLCs). SSI Schäfer Automation is facing a generation change of their used PLC systems resulting in a redesign of the current software. The aim of this master thesis is to create a software architecture system that can also be used for PLCs. Using this system, a software architecture is designed which matches the demands of a state-of-the-art conveyor system. An object-oriented architecture is developed that can also be applied to the PLC systems which do not support object-oriented languages. The architectural process is outlined in a few examples and demonstrates the development from the requirements to the necessary definitions and subsequently to the model-based software architecture documentation. The designed architecture is as flexible as possible and can be used for multiple different products. With the architectural system it is possible to design these systems and document all the necessary decisions. Currently the architecture is applied to the first product and others will follow.
Diese Arbeit prüft die Abwärtskompatibilität der Frontend-Frameworks Angular, React und Vue.js, um herauszufinden, welches sich am besten für Legacy-Projekte eignet. Abwärtskompatibilität spielt in der Softwareentwicklung eine wichtige Rolle. Sie sorgt dafür, dass
bestehende Systeme nach Updates oder Migrationen weiter funktionieren. Die Untersuchung nutzt eine Nutzwertanalyse mit Kriterien wie API-Stabilität, Deprecation-Politik, Versionierungsstrategie, Migrationsleitfäden, Community-Support, Leistung, Browser-Kompatibilität, Testing und interne Abwärtskompatibilität. Für die Analyse wurden Entwicklerumfragen, akademische Studien und technische Dokumentationen herangezogen. Besonders die API-Stabilität wurde anhand realer Projekte geprüft. Ergebnisse zeigen: React erreicht mit 75,15 % die beste Gesamtbewertung, gefolgt von Vue.js mit 60,14 % und Angular mit 57,30 %. React sticht durch stabile APIs, eine große Community und flexible Testing-Möglichkeiten heraus – ideal für Legacy-Projekte. Vue.js punktet mit hoher Performance und leichter Migration, hat aber Schwächen bei der API-Stabilität. Angular überzeugt durch klare Deprecation-Politik und starke Versionierungsstrategie, kämpft jedoch mit häufigen Updates und eingeschränkter interner Abwärtskompatibilität. Die Arbeit beleuchtet auch methodische Probleme, etwa die fehlende direkte Gewichtung von Kriterien und die schnelle Weiterentwicklung der Frameworks. In Zukunft könnte der Bewertungsprozess wiederholt werden, um neue Entwicklungen einzubeziehen und eine langfristige Entscheidungsgrundlage für Frontend-Technologien in Legacy-Projekten zu schaffen. Eine ständige Anpassung an technologische Veränderungen bleibt für nachhaltige Softwareentwicklung entscheidend.
Mit der zunehmenden Verbreitung generativer KI-Tools wie ChatGPT und GitHub Copilotin der modernen Softwareentwicklung steigt das Potenzial für eine grundlegende Veränderung verschiedener Entwicklungsprozesse. Diese Arbeit untersucht die Faktoren, die die Akzeptanz und Nutzung generativer KI-Tools durch Entwickler*innen in agilen Softwareentwicklungsteams beeinflussen. Auf Grundlage der Unified Theory of Acceptance and Use of Technology (UTAUT) und einschlägiger Forschungsergebnisse wurde eine quantitative Online-Umfrage mit 352Entwickler*innen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Leistungserwartung der stärkste Treiber der Verhaltensabsicht ist – insbesondere die erwartete Steigerung von Effizienz und Produktivität. Auch die Aufwandserwartung und der soziale Einfluss haben einen positiven, jedoch geringeren Effekt auf die Nutzungsabsicht. Bei der Aufwandserwartung fallt insbesondere der wahrgenommene Aufwand für die Überprüfung und Korrektur generierten Codes ins Gewicht, während beim sozialen Einfluss externe Branchentrends eine stärkere Wirkung haben als interne Vorgaben. Neben der Verhaltensabsicht beeinflussen auch begünstigende Bedingungen das tatsächliche Nutzungsverhalten – insbesondere eine unterstützende technische Infrastruktur und organisatorische Maßnahmen wie Schulungen. Überraschenderweise zeigt sich ein negativer Zusammenhang zwischen der Anwendung agiler Praktiken und der Nutzung generativer KI-Tools, während entwicklungsnahe Tätigkeiten wie Code-Refactoring einen positiven Zusammenhang mit dem Nutzungsverhalten aufweisen. Die Erkenntnisse liefern praxisrelevante Implikationen: Unternehmen sollten nicht nur den Mehrwert generativer KI-Tools kommunizieren, sondern auch gezielte Unterstützung und Schulungen zur effektiven Nutzung bereitstellen. Zudem besteht weiterer Forschungsbedarf zur optimalen Integration generativer KI-Tools in agile Entwicklungsprozesse.
Die vorliegende Masterarbeit stellt ein integriertes Vertriebstool für das Unternehmen Fb Industry Automation vor, das speziell auf Lagerautomatisierungsanforderungen zugeschnitten ist und ein vorhandenes System ersetzt. Fb Industry Automation bietet das Fb Kompaktshuttle System für Kleinteile an. Es bedient eine große Anzahl von Kunden, die hauptsächlich im Produktionssektor tätig sind. Beim aktuellen Prozess, der die Berechnung von Budgets und die Erstellung von 3D-Modellen umfasst, handelt es sich um einen manuellen Prozess, der zeitaufwändig, anfällig für Fehler und nur schwer skalierbar ist. Das Ziel dieser Masterarbeit besteht darin, ein benutzerfreundliches und leistungsstarkes Vertriebstool zu entwickeln, mit dem das Fb Kompaktshuttle System automatisiert budgetiert und in 3D modelliert werden kann. Ziel des Tools ist es, den Vertriebsprozess zu
beschleunigen und die Genauigkeit der Angebote zu erhöhen. Dazu zählen eine Untersuchung der aktuellen Situation, eine Erläuterung grundlegender Logistikbegriffe und -definitionen sowie eine Vorstellung der Softwareentwicklung und der Technologien, die für die Entwicklung des Tools erforderlich sind. Die Entwicklung und Implementierung des Tools erfolgt auf dieser Basis, während die ERP-Schnittstelle entworfen wird. In dieser Masterarbeit werden jedoch nur bestimmte interne Unternehmensdaten analysiert oder veröffentlicht. Nachdem das Tool entwickelt wurde, wird es in der Praxis getestet, bewertet und es wird internes Feedback im Unternehmen gesammelt.
Der Schwerpunkt dieser Masterarbeit liegt auf der Entwicklung eines Lernmanagementsystems für die Jugend des Landesfeuerwehrverbandes Steiermark. Ziel ist es, eine webbasierte Plattform zu schaffen, welche die Mitglieder der Jugendfeuerwehr während ihrer Lerntätigkeiten unterstützt. Durch den Einsatz moderner Didaktik und der Implementierung einer adäquaten Methodik soll das Lernerlebnis auf dem Niveau des Wissenstests in allen drei Stufen (Bronze, Silber und Gold) verbessert werden. Über die Lernfunktion können die Jugendlichen über jedes internetfähige Endgerät ihr Wissen aneignen. Mit der Wettkampf-Funktion können die Jung-Florianis die erlernten Kenntnisse spielerisch mit ihren Kameraden*innen unter Beweis stellen. Darüber hinaus wird ein eigenes Bewertungstool für die engagierten Ausbilder implementiert, mit dessen Hilfe laufend auf die vorhandenen Lerndefizite der Jugendmitglieder eingegangen werden kann. Zusätzlich musste zum Grundkonzept der Plattform die Datenbank des Landesfeuerwehrverbandes Steiermark eingebunden werden, um eine nicht-passwortgebundene Anmeldung zu realisieren. Das Resultat ist eine lauffähige Lernplattform, welche auf einem lokalen Server integriert wurde und alle essenziellen Themengebiete abdeckt.
