参与式知识管理加强制造业工人外文翻译资料

 2022-07-06 03:07

International Journal of Knowledge Management

Volume 12 bull; Issue 4 bull; October-December 2016

Participative Knowledge Management to Empower Manufacturing Workers

Gianni Campatelli, University of Firenze, Firenze, Italy

Alexander Richter, IT University of Copenhagen, Denmark and University of Zuuml;rich, Switzerland

Alexander Stocker, Virtual Vehicle Research Center, Department of Information and Process Management, Graz, Austria

ABSTRACT

Due to the rapid technologic change, we see the role of manufacturing workers continuously changing: the increasing automation of manufacturing processes has reduced the amount of manual work, whereas the increasing complexity of manufacturing systems requires workers to build-up broader and deeper skills. In this paper, the authors suggest a participative knowledge management approach to empower manufacturing workers. Starting from a comprehensive empirical analysis of the existing work practices in a manufacturing company, the authors have developed and validated a knowledge management system prototype. The prototype is aimed for training, problem solving, and facilitating the discovery, acquisition, and sharing of manufacturing knowledge. The conducted evaluation of the prototype indicates that workersrsquo; skills and level of work satisfaction will increase since the knowledge management system allows faster problem solving by finding better solutions for observed defects.

Keywords

Defect Management, Knowledge Extraction, Knowledge Management, Social Factory

1. INTRODUCTION

In recent years, a number of manufacturing companies have recognized the growing need for developing new approaches to increase workersrsquo; job satisfaction and workplace attractiveness. This challenge has been highlighted in the Factory of the Future agenda (EFFRA, 2014) promoted by the European Commission, which calls for proposals on new approaches for skill and competence development, and knowledge management. Through its ubiquity and openness the Web has become a major source of inspiration for new tools and approaches that enable the sharing of information and ideas (John, 2013). Web platforms like Wikipedia, YouTube, and Facebook have promoted new ways of information search, sharing, and social networking. Users do not only consume, but actively produce information and engage with the information produced by others in a participative way.

Implementing a collaborative approach from the Web into a factory is a challenge that traditional manufacturing companies face in order to remain an attractive employer for younger workers (EFFRA, 2014). While younger workers are adopters of such recent technologies, and also “expect” to work with those in their job, fit strategies to engage older workers must also be put in place to avoid creating a “digital divide” (Pick amp; Nishida, 2015). Moreover, the ageing of the workforce leads to a continuous loss of manual and practical competences that is hardly affordable for the company, which must implement fit strategies to assess and contrast this phenomena (Jennex, 2014).

A growing number of studies has shown how social and mobile technologies can help to capture and process knowledge and to empower knowledge workers at their office workplaces (Faraj,

DOI: 10.4018/IJKM.2016100103

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International Journal of Knowledge Management

Volume 12 bull; Issue 4 bull; October-December 2016

Jarvenpaa, amp; Majchrzak, 2011; Jennex, Smolnik, amp; Croasdell, 2014; Kukko, 2013; Majchrzak, Wagner, amp; Yates, 2013; Richter amp; Riemer, 2013; Von Krogh, 2012). The adoption of ICT technologies plays a major role in the transition to a knowledge economy that is focused on the transformation of human knowledge in decision support systems that could generate economic value (Brown amp; Duguid, 2001; Gold, Malhotra, amp; Segars, 2001). This transition is ongoing at a global level and it is driving innovations from the ICT as a by-product of the so-called Information Age (Dutta, 2012).

In many industrial domains, manufacturing workers are still mainly manual workers; the challenge for the above mentioned transition is to empower them to become knowledge workers. Their work should be facilitated through innovative and dedicated knowledge management approaches, inspired by the digital transformation within office environments. This requires implementing knowledge-based strategies into manufacturing work that acknowledge the central role of the manufacturing worker.

In this paper, we present a participative knowledge management approach to empower manufacturing workers in their work practices with the aim to improve their problem-solving capacities, eventually leading to an increasing attractiveness of their workplace. The developed solution is based on four key enablers of knowledge creation identified by Elliot and Orsquo;Dell (Elliott amp; Orsquo;Dell, 1999): culture, technology, infrastructure and measurement. We focus on the management of explicit manufacturing knowledge, which can be expressed in words (Nonaka, 1991). We have developed a prototype of a manufacturing knowledge management system (KMS) based on an extensive analysis of the existing work practices in an Original Equipment Manufacturer (OEM) in the automotive industry. The subsequent requirements were elicited in a design-research-based approach at an automotive supplier company. This KMS is intended to empower workers in one of the most difficult and stressful tasks in their job: finding an appropriate solution for manufacturing defects.

A preliminary evaluation of the developed prototype conducted together with futur

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参与式知识管理加强制造业工人

Gianni Campatelli,意大利佛罗伦萨佛罗伦萨大学

Alexander Richter,哥本哈根IT大学,丹麦和瑞士苏黎世大学

Alexander Stocker,奥地利格拉茨信息和流程管理部虚拟车辆研究中心

摘要

由于技术的快速变化,我们看到制造工人的角色不断变化:制造过程的自动化不断增加,减少了人工工作的数量,而制造系统越来越复杂,要求工人建立更广泛和更深入的技能。 在本文中,作者提出了一种参与式知识管理方法来赋予制造工人权力。 从对制造公司现有工作实践的全面实证分析开始,作者开发并验证了知识管理系统原型。 原型旨在培训,解决问题,促进制造知识的发现,获取和共享。 对原型进行的评估表明,由于知识管理系统通过寻找更好的解决方案来解决观察到的缺陷,从而加快解决问题的速度,工人的技能和工作满意度水平将会提高。

关键词

缺陷管理,知识提取,知识管理,社会工厂

1.绪论

近年来,一些制造公司已经认识到开发新方法以提高工人工作满意度和工作场所吸引力的需求日益增加。 这一挑战在欧盟委员会推动的未来工厂议程(EFFRA,2014)中得到了强调,该委员会要求就技能和能力发展的新方法和知识管理提出建议。 通过其无处不在和开放性,Web已成为启用信息和想法共享的新工具和方法的灵感来源(John,2013)。 像维基百科,YouTube和Facebook这样的网络平台推动了信息搜索,分享和社交网络的新方式。 用户不仅消费,而且积极地产生信息,并以参与方式与他人产生的信息互动。

传统制造企业为了保持年轻员工的吸引力(EFFRA,2014),面临的挑战是从Web实施协作方式。 虽然年轻员工是最新技术的采用者,并且“期望”与其工作人员一起工作,但为了避免造成“数字鸿沟”,还必须制定适合年长员工的策略(Pick&Nishida,2015年)。 此外,员工队伍的老化导致人力和实践能力的持续丧失,这对公司来说难以负担,因为公司必须实施合适的策略来评估和对比这种现象(Jennex,2014)。

越来越多的研究表明,社交和移动技术可以如何帮助捕捉和处理知识,并为他们的办公室工作场所的知识工作者赋权。信息通信技术的采用在向知识经济过渡中发挥了重要作用,知识经济侧重于可以产生经济价值的决策支持系统中人类知识的转变(Brown&Duguid,2001; Gold,Malhotra&Segars,2001)。 这一转变正在全球范围内进行,它正在推动ICT作为所谓信息时代的副产品(Dutta,2012)的创新。

在许多工业领域,制造业工人仍然主要是体力劳动者; 上述过渡的挑战是让他们成为知识工作者。 他们的工作应该通过创新和专门的知识管理方法来促进,这受到办公环境中数字转换的启发。 这就要求将基于知识的策略贯彻到承认制造工人核心角色的制造工作中。

在本文中,我们提出了一种参与式知识管理方法,以增强制造工人的工作实践能力,旨在提高他们解决问题的能力,最终导致他们工作场所的吸引力日益增加。所开发的解决方案基于Elliot和O#39;Dell(Elliott&O#39;Dell,1999)确定的四种知识创造促进因素:文化,技术,基础设施和衡量标准。我们专注于明确的制造知识的管理,可以用文字表达(Nonaka,1991)。我们基于对汽车行业原始设备制造商(OEM)现有工作实践的广泛分析,开发了制造知识管理系统(KMS)原型。后来的要求是在汽车供应商公司的基于设计研究的方法中引发的。该KMS旨在帮助工作人员完成其工作中最困难和最紧张的任务之一:为制造缺陷寻找合适的解决方案。

对与未来用户共同开发的开发原型进行初步评估表明,作者提出的参与式知识管理方法非常适合整合到简化的制造过程中。它通过分享有用的和质量相关的知识并最终赋予它们权力来解决制造工人的真正问题。 KMS使用最先进的技术来检索其存储库中的知识,如语义搜索,并采用标准且广泛的人机界面,如平板电脑而不是传统工作站。 KMS的基本思想是为制造业工人提供持续的支持,然后他们可以使用同伴获得的知识来解决他们在班次中出现的日常问题。开发的解决方案的另一个优势是将车间改造成一个社交环境,在这个环境中,所有的同伴都可以分享他们的想法,获得反馈,并且通常会获得更高的合作动机。

在为我们的研究奠定了理论背景之后(第2节),我们描述了我们的研究方法,即收集需求和引导产业工作者授权的要求(第3节)。 在第4节中,我们介绍了通过的案例研究,并描述了制造工人的现状和面临的挑战。 在第5节中,我们描述了根据案例研究的需求和要求开发的KMS。 本文结尾部分介绍了我们对第6部分开发原型的初步评估结果以及第7部分未来研究的总结和展望。

2.理论背景

2.1制造企业的知识管理

为了对制造企业员工进行最佳管理,确保员工妥协和合作的态度是非常重要的(Wang&Ting,2011)。 只有在员工知识形式化的情况下,这两种态度才能同时被利用:协作和妥协必须基于共同的想法和理解。 许多作者研究了如何使用KMS来提高组织绩效。格雷科等人(Greco,Grimaldi和Hanandi,2013)基于层次分析法开发了一个框架。 采用这种方法,考虑到二阶标准,实现了一种特设的分层结构。 KMS的定义也是支持和促进同行间知识共享的基础。 然而,许多作者(Kukko,2013)报告说,必须克服一些障碍才能建立有效的共享系统,否则这会导致知识管理不善,造成不理想的业绩。 支持知识共享是持续改进行动的主要动力之一(Quesada-Pineda&Madrigal,2013)。 它是应对快速变化的环境和环境的最有用的方法之一,需要一个新的组织战略(Jennex,Olfman,&Addo,2003)。

实施KMS的一个重要问题是与在制造公司实施KMS相关的有效性:这与在需要时通过共享知识的可用性来重用知识以改善公司组织有关(Jennex &Olfman,2006)。 由于这个问题对于实施KMS非常重要,因此已经开发了许多评估框架来评估模型如何满足KMS和KMS理论基础的成功标准; 最常用的模型之一是由Jennex和Olfman提出的模型(Jennex&Olfman,2005)。

由于工业企业需要关注提高短时间生产力,因此大多数企业都投资创造了限制工人决策的工具,引入了能够自动检测问题并提出解决方案的系统,例如在现场(Campatelli&Scippa,2012; Grossi,Sallese,Scippa,&Campatelli,2014; A.Scippa,Sallese,Grossi,&Campatelli,2015; Antonio Scippa,Grossi,&Campatelli,2014)制造公司的制造过程。大量使用分析模型,模拟和实验方法简化了一些解决问题的活动,但是失去动力的工人们,有时被自动化程序“替代”。另一个缺点是,这些发展导致解决问题的能力丧失,公司中的解决问题的创造力和关键知识,由经验丰富的员工拥有,无法用流程模型简单描述(Pokhrel,Cruz,Ramirez和Kraslawski,2015)。

另一个重要问题是知识的创造和形式化。 社交软件可以维持客户和员工对话和分享想法的兴趣(Martini,Massa,&Test,2012; Ngai&Chan,2005),但是这种方法通常缺乏可以转化为知识的数据交换系统化。

2.2社交软件和用户参与

在过去的十年中,许多组织开始使用#39;防火墙#39;背后的Web-2.0工具来支持知识传输,共享和协作;这被认为是支持员工的新方式(Kane,Alavi,Labianca,&Borgatti,2014; Paroutis&Al Saleh,2009)。最值得注意的是,社交软件有助于用户参与创建内容,并允许与Web上的其他人进行连接,交互和沟通的新方式。对于有关人员来说,这并非没有挑战,主要与组织结构和流程的整合有关。这些超出了Web平台的要求,Web平台主要以非正式结构为特征,并且必须在社会技术工具设计中予以考虑(Dimicco et al。,2008; Pei&Grace,2009)。 (Buhse&Stamer,2008; McAfee,2009; Richter&Riemer,2009; Richter,Stocker,Muuml;ller,&Avram,2013)中,研究人员和从业者一直在讨论采用流程对社交软件成功的影响。麦凯和唐纳德(McKay&Ellis,2015)证明,知识共享是高科技公司的关键因素,例如在IT领域,缺乏足够的知识共享会导致智力资本流失,返工,技能劣化和重复出错,从而增加项目成本,或者故障。

用户参与正式化和分享知识的系统的意识和意愿提高,这为工业领域带来了许多新的可能性。最大的好处是鼓励用户,即制造工人,将他们的经验正规化,并将他们编入可通过KMS与其他工作人员共享的知识文物。这为公司带来了好处,但最重要的是,由于他们的授权以及他们在协作环境中挖掘其潜力的能力增强,因此支持并鼓励其愿意分享其想法以提高他们的工作表现。工人更多地参与车间层面的决策有利于激励员工并创造更好的工作环境。 Bloodgood(Bloodgood,2015)证明,具有良好知识管理的公司也具有更高的活力,这要归功于人们更积极地参与制造过程。

2.3知识创造的关键因素

在制造环境中引入基于社交软件的KMS,希望将工作者置于决策过程的中心,使他们能够在同行的知识支持下处理更加复杂和激励的任务。引入KMS的初步步骤是通过提供正确的上下文和正确的知识创建工具来创建和正式化人类知识。必须考虑Elliot和O#39;Dell(Elliott&O#39;Dell,1999),文化,技术,基础设施和衡量标准所确定的四种知识创造的关键促成因素,以设计这种参与性KMS。记住领导力对确保四个推动者的有效性和共同努力起着重要作用(Scovetta&Ellis,2015)。此外,协调领导层实施KMS和领导社会权力(LSP)的承诺是很重要的,因为它影响了实施该系统的成功因素。这些四个关键推动因素已经在制定当前正式确定工人知识的战略中得到考虑。

bull;文化:该项目旨在将一种新的文化引入公司,以培养赋予员工权力,并创造合作和分享想法和知识的动力,在制造公司中创造新的社会环境。

bull;技术:将采用新技术来支持工作人员参与协作环境。正如Marouf和Khalil(Marouf&Khalil,2015)所强调的那样,软件的作用是知识共享的基础,它将IT作为分享的推动者,以及所涉及的同行的个人特征放在首位。

bull;基础设施:重新设计基础设施将包括新组织角色和责任的定义,尤其是对于必须促进工人之间的协作以及奖品和奖励的领导。

bull;衡量:为了支持可用技术的创建,该系统将基于客观的措施,这些措施可以由工人获得并验证。该系统将连接到许多实时传感器,将传送他们的数据流到工作平板电脑。此外,由于评级策略,所创建知识的质量将得到衡量和监控。

3.确定职工权力需要的应用方法

要为制造工人设计真正有用的解决方案,充分了解他们的日常任务和挑战至关重要。 我们的一般方法受到众所周知且被广泛接受的方法的启发,例如以人为中心的交互系统设计的ISO9241-210标准和设计研究的过程模型(Peffers,Tuunanen,Rothenberger A. Marcus,&Chatterjee,2007)。 这两个过程建立在“邪恶问题”(Pries-Heje&Baskerville,2008)不能在线性过程中解决。 相反,需要对后续(重新)开发和评估需求的迭代和敏捷形式。 这种方法考虑了通常先期的,松散指定的目标和使用上下文。 此外,它假定解决方案的成功在很大程度上取决于利益相关者之间的复杂交互,而恰当的解决方案只能通过对人类认知和社会能力的严格依赖来实现。

但是,必须考虑到上述过程模型是通用的,并且缺乏具体情况的具体程序。 为了将这种方法应用到不同的制造领域,有必要开发一种灵活的解决方案,以便根据对工人需求进展的分析来适应制造环境。就采访和焦点小组进行而言,所使用的方法可以提供解决方案抽象级别的降低(图1,参见Heinrich&Richter,2015)。 在抽象的最高级别(分析开始时最少的知识)中,我们使用了粗略背景和模糊解决方案思想的文本描述,我们与参与调查的人共享和讨论过。 基于这种使用环境,我们计划了情境调查的具体程序。 这个计划步骤以前不可能完成,因为定量(即每个利益相关者群体必须包括多少个科目)和定性(即具体的调查方法,例如半结构化访谈,录像工作程序)推理没有可能。

从情境调查中获得的信息随后被汇总到问题情景和过程模型中,从而更好地理解所发现的问题和技术解决方案。创建这些场景是基于场景开发(SDB)方法的一部分(Rosson&Carroll,2002)。 SDB并不是仅从其实用维度(即其职能)的角度描述未来系统,而是着眼于相关利益相关者(Rosson&Carroll,2002)如何使用和应该如何使用该系统的观点。问题场景是描述相关利益相关者如何在当前情况下采取行动的故事类型。之后,将创建活动场景,描述如何在特定环境中使用设想的系统。这些场景已被用于设计第一个模型(即可点击的屏幕模拟)。重复交替建造/评估循环的程序直到功能和工人可接受的解决方案的最终定义。使用这种人为因素的好处是,与需求列表不同,它们之间不能相互矛盾。当然,原型不可能包含所有的信息,或者包含场景以外的信息,因此有必要事先验证原型。

一旦确定了最终解决方案,就会进行影响分析,并考虑以下影

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