Methods and Models for Industrial Internet of Things-based Business Process Improvement

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Abstract (English)

Over the last three decades, the Internet of Things (IoT) has gained significant importance and has been implemented in many private, public, and business contexts. Leveraging and combining the IoT's capabilities enables far-reaching transformations and disruptive innovations that are increasingly recognized, especially by industrial organizations. In this regard, the Industrial IoT (IIoT) ...

Abstract (English)

Over the last three decades, the Internet of Things (IoT) has gained significant importance and has been implemented in many private, public, and business contexts. Leveraging and combining the IoT's capabilities enables far-reaching transformations and disruptive innovations that are increasingly recognized, especially by industrial organizations. In this regard, the Industrial IoT (IIoT) paradigm has emerged, describing the use of IIoT technology in the industrial domain.

One key use of the IIoT is the incremental or radical improvement of business processes. This goal-oriented change of business processes with IIoT technology to accomplish organizational goals more effectively is called IIoT-based Business Process Improvement (BPI). Many use cases demonstrate the benefits of IIoT-based BPI for all types of industrial organizations. However, the interconnection between IIoT and BPI lacks theoretical knowledge and applicable artifacts that support practitioners. Moreover, a significant number of related projects fail or do not achieve the anticipated benefits. This issue has drawn attention in recent scholarly literature, which calls for further research.

The dissertation at hand approaches this research gap by extending and advancing existing knowledge and providing valuable contributions to managerial practice. Three critical challenges for conducting IIoT-based BPI projects are addressed in particular: First, the essential characteristics of IIoT-based BPI applications are explored. This enables their classification and a foundational comprehension of the research field. Second, the required capabilities to leverage IIoT for BPI are identified. On this basis, industrial organizations can assess their maturity and readiness for implementing corresponding applications. Third, the identification, specification, and selection of appropriate applications are addressed. These activities enable the successful practical execution of IIoT projects with BPI potential.

Translation of the abstract (German)

In den letzten drei Jahrzehnten hat das Internet der Dinge (IoT) erheblich an Bedeutung gewonnen und wurde in vielen privaten, öffentlichen und geschäftlichen Kontexten eingesetzt. Die Nutzung und Kombination der IoT-Funktionen ermöglicht weitreichende Veränderungen und bahnbrechende Innovationen, die vor allem von Industrieunternehmen zunehmend anerkannt werden. In diesem Zusammenhang hat sich ...

Translation of the abstract (German)

In den letzten drei Jahrzehnten hat das Internet der Dinge (IoT) erheblich an Bedeutung gewonnen und wurde in vielen privaten, öffentlichen und geschäftlichen Kontexten eingesetzt. Die Nutzung und Kombination der IoT-Funktionen ermöglicht weitreichende Veränderungen und bahnbrechende Innovationen, die vor allem von Industrieunternehmen zunehmend anerkannt werden. In diesem Zusammenhang hat sich das Paradigma des Industrial IoT (IIoT) herausgebildet, das die Nutzung der IIoT-Technologie im industriellen Bereich beschreibt.

Ein wichtiger Einsatzbereich des IIoT ist die schrittweise oder radikale Verbesserung von Geschäftsprozessen. Diese zielgerichtete Veränderung von Geschäftsprozessen mit IIoT-Technologie zur effektiveren Erreichung von Unternehmenszielen wird als IIoT-basierte Geschäftsprozessverbesserung (BPI) bezeichnet. Viele Anwendungsfälle zeigen die Vorteile von IIoT-basiertem BPI für alle Arten von Industrieunternehmen. Allerdings mangelt es der Verbindung zwischen IIoT und BPI an theoretischem Wissen und anwendbaren Artefakten, die Praktiker unterstützen. Darüber hinaus scheitert eine beträchtliche Anzahl von Projekten in diesem Bereich oder erzielt nicht die erwarteten Vorteile. Dieses Thema hat in der jüngeren wissenschaftlichen Literatur Aufmerksamkeit erregt, was weitere Forschung erforderlich macht.

Die vorliegende Dissertation nähert sich dieser Forschungslücke, indem sie bestehendes Wissen erweitert und vorantreibt und wertvolle Beiträge für die Managementpraxis liefert. Dabei werden insbesondere drei kritische Herausforderungen bei der Durchführung von IIoT-basierten BPI-Projekten adressiert: Erstens werden die wesentlichen Charakteristika von IIoT-basierten BPI-Anwendungen herausgearbeitet. Dies ermöglicht ihre Klassifizierung und ein grundlegendes Verständnis des Forschungsfeldes. Zweitens werden die erforderlichen Fähigkeiten zur Nutzung des IIoT für BPI identifiziert. Auf dieser Basis können Industrieunternehmen ihren Reifegrad und ihre Bereitschaft zur Implementierung entsprechender Anwendungen einschätzen. Drittens werden die Identifizierung, Spezifikation und Auswahl geeigneter Anwendungen behandelt. Diese Aktivitäten ermöglichen die erfolgreiche praktische Durchführung von IIoT-Projekten mit BPI-Potenzial.