Value Creation with Extended Reality Technologies - A Methodological Approach for Holistic Deployments

Mit zunehmender Rechenkapazität und Übertragungsleistung von Informationstechnologien wächst die Anzahl möglicher Anwendungs-szenarien für Extended Reality (XR)-Technologien in Unternehmen. XR-Technologien sind Hardwaresysteme, Softwaretools und Methoden zur Erstellung von Inhalten, um Virtual Reality, Augmented Reality und Mixed Reality zu erzeugen. Mit der Möglichkeit, Nutzern Inhalte auf immersive, interaktive und intelligente Weise zu vermitteln, können XR-Technologien die Produktivität in Unternehmen steigern und Wachstumschancen eröffnen. Obwohl XR-Anwendungen in der Industrie seit mehr als 25 Jahren wissenschaftlich erforscht werden, gelten nach wie vor als unausgereift. ... mehrDie Hauptgründe dafür sind die zugrundeliegende Komplexität, die Fokussierung der Forschung auf die Untersuchung spezifische Anwendungsszenarien, die unzu-reichende Wirtschaftlichkeit von Einsatzszenarien und das Fehlen von geeigneten Implementierungsmodellen für XR-Technologien.

Grundsätzlich wird der Mehrwert von Technologien durch deren Integration in die Wertschöpfungsarchitektur von Geschäftsmodellen freigesetzt. Daher wird in dieser Arbeit eine Methodik für den Einsatz von XR-Technologien in der Wertschöpfung vorgestellt. Das Hauptziel der Methodik ist es, die Identifikation geeigneter Einsatzszenarien zu ermöglichen und mit einem strukturierten Ablauf die Komplexität der Umsetzung zu beherrschen. Um eine ganzheitliche Anwendbarkeit zu ermöglichen, basiert die Methodik auf einem branchen- und ge-schäftsprozessunabhängigen Wertschöpfungsreferenzmodell. Dar-über hinaus bezieht sie sich auf eine ganzheitliche Morphologie von XR-Technologien und folgt einer iterativen Einführungssequenz.

Das Wertschöpfungsmodell wird durch ein vorliegendes Potential, eine Wertschöpfungskette, ein Wertschöpfungsnetzwerk, physische und digitale Ressourcen sowie einen durch den Einsatz von XR-Technologien realisierten Mehrwert repräsentiert. XR-Technologien werden durch eine morphologische Struktur mit Anwendungsmerk-malen und erforderlichen technologischen Ressourcen repräsentiert. Die Umsetzung erfolgt in einer iterativen Sequenz, die für den zu-grundeliegenden Kontext anwendbare Methoden der agilen Soft-wareentwicklung beschreibt und relevante Stakeholder berücksich-tigt. Der Schwerpunkt der Methodik liegt auf einem systematischen Ansatz, der universell anwendbar ist und den Endnutzer und das Ökosystem der betrachteten Wertschöpfung berücksichtigt.

Um die Methodik zu validieren, wird der Einsatz von XR-Technologien in zwei industriellen Anwendungsfällen unter realen wirtschaftlichen Bedingungen durchgeführt. Die Anwendungsfälle stammen aus unterschiedlichen Branchen, mit unterschiedlichen XR-Technologiemerkmalen sowie unterschiedlichen Formen von Wert-schöpfungsketten, um die universelle Anwendbarkeit der Methodik zu demonstrieren und relevante Herausforderungen bei der Durch-führung eines XR-Technologieeinsatzes aufzuzeigen.

Mit Hilfe der vorgestellten Methodik können Unternehmen XR-Technologien zielgerichtet in ihrer Wertschöpfung einsetzen. Sie ermöglicht eine detaillierte Planung der Umsetzung, eine fundierte Auswahl von Anwendungsszenarien, die Bewertung möglicher Her-ausforderungen und Hindernisse sowie die gezielte Einbindung der relevanten Stakeholder. Im Ergebnis wird die Wertschöpfung mit wirtschaftlichem Mehrwert durch XR-Technologien optimiert.

With increasing computing power and data transmission performance of information technologies, the possible application scenarios for Extended Reality (XR) technologies in industries are growing. XR technologies are hardware systems, software tools, and content crea-tion methods to create Virtual Reality, Augmented Reality, and Mixed Reality. With the ability to demonstrate content to users in an immer-sive, interactive, and intelligent way, XR technologies can leverage business potential through productivity increases and business growth opportunities across industries. ... mehrHowever, despite the ongoing scientific investigation of industrial XR applications for more than 25 years, XR technologies are still considered emerging. The primary reasons are the underlying complexity of the domain, research focus-ing on the investigation of application scenarios in specific use cases, the insufficient economic viability of deployment scenarios, and a lack of suitable implementation models for XR technologies.

Realizing the value of technologies can be achieved through their integration into the value creation architecture of business models. Therefore, this thesis presents a methodology for the deployment of XR technologies in value creation. The main goal of the methodology is to enable the identification of suitable deployment scenarios and to provide guidance with a structured deployment process for managing the complexity of the deployment execution. To ensure holistic ap-plicability, the methodology is based on a value creation reference model that is independent of industry and business processes. Fur-thermore, it refers to an encompassing morphology of XR technologies and follows an iterative deployment sequence.

Thus, the value creation model is represented by an existing value potential in the value creation, value chain, value network, physical and digital resources, and a subsequent value-added realized through XR technology deployment. XR technologies are represented by a morphological structure with application characteristics and required technological assets. Deployment follows an iterative sequence that describes applicable agile software development methods for the underlying context and considers relevant stakeholders. The focus of the methodology is on a systematic approach that can be applied universally, taking the end user and ecosystem of the considered value creation into account.

To validate the methodology, XR technologies were deployed in two industrial use cases under real economic conditions. Each use case originates from different industries, with different XR characteristics as well as different forms of value chains, to demonstrate the universal applicability of the methodology and highlight relevant challenges in the execution of XR technology deployment.

Using the proposed methodology, companies can deploy XR technologies in their value-creation processes using a target-oriented approach. It allows for detailed planning of the process, profound selection of application scenarios, assessment of possi-ble challenges and obstacles, and targeted involvement of the relevant stakeholders. Consequently, value creation is optimized with economic added value through XR technologies.