Entwicklung einer Systematik zur Validierung interaktiver Produkte in Augmented-Reality-Umgebungen in der Frühen Phase im Modell der PGE – Produktgenerationsentwicklung = Development of an Approach for the Validation of Interactive Products in Augmented Reality Environments in the Early Phase in the Model of PGE – Product Generation Engineering

Die Fähigkeit von Unternehmen möglichst genau und schnell auf Kundenwünsche zu reagieren ist angesichts des globalen Wettbewerbs und sich verkürzender Produktlebenszyklen ein zentraler Erfolgsfaktor in vielen Branchen. Produktentwickler stehen dadurch vor der Herausforderung die Unsicherheit hinsichtlich der marktlichen Anforderungen an ein Produkt bereits frühzeitig zu reduzieren. Als zentraler wissensgenerierender Aktivität im Produktentwicklungsprozess kommt dabei der Produktvalidierung eine besondere Bedeutung zu. Gerade Validierungsaktivitäten in der Frühen Phase des Produktentwicklungsprozesses sind jedoch mit besonderen Herausforderungen verbunden. ... mehrDer Einsatz der Virtual-Reality- und Augmented-Reality-Technologie zur Validierung interaktiver Produkte in frühen Entwicklungsphasen bietet das Potenzial diesen Herausforderungen zu begegnen. Die Technologien ermöglichen es mithilfe illusorischer Stimuli unterschiedliche Varianten eines Produkts frühzeitig für den Anwender erfahrbar zu machen. Im Vergleich zur Virtual-Reality-Technologie besteht das besondere Potenzial für den Einsatz der Augmented-Reality-Technologie bei der Validierung interaktiver Produkte in der Möglichkeit zur bedarfsgerechten Kombination physischer und virtueller Prototypen.
Aufbauend auf den Inhalten der KaSPro – Karlsruher Schule für Produktentwicklung als modelltheoretischem und methodischem Rahmen wird in dieser Arbeit eine Systematik zur methodischen Unterstützung der Validierung interaktiver Produkte in Augmented-Reality-Umgebungen in frühen Entwicklungsphasen entwickelt und in drei Fallstudien angewandt und evaluiert. Zu den zwei zentralen Bestandteilen der Systematik zählen ein Beschreibungsmodell für AR-basierte Validierungsumgebungen sowie ein Referenzprozessmodell. Das Referenzprozessmodell unterstützt Produktentwickler und Produktentwicklungsteams entlang des gesamten Vorgehens zur AR-gestützten, kundenintegrierten Produktvalidierung in der Frühen Phase. Es umfasst das Festlegen und Konkretisieren der Validierungsziele, das Konfigurieren und den Aufbau der AR-basierten Validierungsumgebung, die Durchführung des Tests und die abschließende Interpretation der Testergebnisse. Die Evaluationsergebnisse aus den durchgeführten Fallstudien bestätigen die grundsätzliche Eignung der Systematik für die praktische Anwendung und zeigen ihren Beitrag zur Reduktion von Unsicherheiten bzgl. Kunden- und Anwenderanforderungen in frühen Entwicklungsphasen.

In the face of global competition and shortening product life cycles, the ability of companies to react as effectively and quickly as possible to customer requirements is a key success factor in many industries. Product developers are therefore faced with the challenge of reducing uncertainty regarding a product's market requirements already at an early stage. As the central knowledge-generating activity in the product development process, product validation plays a particularly important part in this. However, validation activities in the early phase of the product development process pose particular challenges. ... mehrThe use of Virtual Reality and Augmented Reality technology for the validation of interactive products in early development phases has the potential to meet these challenges. Using illusory stimuli, these technologies allow users to experience different variants of a product already at an early stage. When compared to Virtual Reality technology, the special potential for using Augmented Reality technology for validation of interactive products lies in the possibility of a tailored combination of physical and virtual prototypes.
Building on the concepts of the KaSPro – Karlsruhe School of Product Development as a conceptual framework, this thesis presents an approach to methodologically support validation of interactive products in Augmented Reality environments in the early stages of product development. The approach is then applied and evaluated in three case studies. The two main elements of the approach are a descriptive model for AR-based validation environments as well as a reference process model. The reference process model supports product developers and product development teams along the entire process of AR-supported, customer-integrated product validation in early development phases. It covers the definition and concretization of the validation objectives, the configuration and setup of the AR-based validation environment, the test execution and the final interpretation of the test results. The evaluation results from the conducted case studies support the practical applicability of the approach and demonstrate its contribution to a reduction of uncertainties regarding customer and user requirements in early development phases.