FORSCHUNGSBERICHT Gamification in der Intralogistik Im Rahmen dieses Projekts wird Gamification als

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Text of FORSCHUNGSBERICHT Gamification in der Intralogistik Im Rahmen dieses Projekts wird Gamification als

  • FORSCHUNGSBERICHT

    W. A. Günthner · H. Mandl · M. Klevers · M. Sailer

    GameLog – Gamification in der Intralogistik

    fml - Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik . Technische Universität München . Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Lehrstuhl für Empirische Pädagogik und Pädagogische Psychologie . Ludwig-Maximilians-Universität München . Prof. Dr. H. Mandl

  • I

    Forschungsbericht

    zu dem IGF-Vorhaben

    GameLog - Gamification in der Intralogistik

    der Forschungsstellen

    Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik, Technische Universität München

    und

    Lehrstuhl für empirische Pädagogik und pädagogische Psychologie,

    Ludwig-Maximilians-Universität München

    Das IGF-Vorhaben FV 456 ZN der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik e.V. -

    BVL wurde über die

    im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom

    aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

  • II

    Herausgegeben von:

    Univ.-Prof. Dr.-Ing. Willibald A. Günthner

    fml – Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik

    Technische Universität München

    Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, ins-

    besondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, der Entnahme von Abbildungen,

    der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speiche-

    rung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben – auch bei nur auszugsweiser Verwen-

    dung – vorbehalten.

    Copyright © fml – Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik,

    Printed in Germany 2015

    ISBN: 978-3-941702-57-8

    fml – Lehrstuhl für

    Fördertechnik Materialfluss Logistik

    Technische Universität München

    Boltzmannstr. 15

    85748 Garching

    Tel.: + 49.89.289.15955

    Fax: + 49.89.289.15922

    www.fml.mw.tum.de

  • III

    Zusammenfassung

    Ziel des Forschungsprojekts war die Erprobung des Einsatzes von Gamification zur

    Motivations- und Leistungssteigerung in der manuellen Mann-zu-Ware Kommissio-

    nierung. Hierzu sollte ein Demonstrator entwickelt und erprobt werden. Zudem sollte

    ein Konzept entwickelt werden, mit dem Gamification für den Kontext der Intralogi-

    stik nutzbar gemacht wurde. Gamification ist eine Interventionsmöglichkeit die dem

    Marketing entstammt und in erster Linie zur Motivationssteigerung und Kundenbin-

    dung eingesetzt wird. Es bezeichnet die Integration von Spielelementen in den nicht-

    spielerischen Kontext.

    Im Forschungsprojekt wurde zunächst ein Vorgehen entwickelt, um Gamification

    Anwendungen für manuelle Handhabungsprozesse zu entwickeln. In diesem Vorge-

    hen stand besonders die Analyse der Ausgangssituation – also dem zu gamifizie-

    renden Prozess - im Mittelpunkt. Spielelemente sollen in der Weise in den Prozess

    eingebracht werden, dass die Ausführung des Prozesses nicht durch die integrierten

    Spielelemente verändert wurde. Zudem wurde die Perspektive der Zielgruppe in ei-

    ner Interviewstudie erhoben. Kommerzielle Spiele wurden Untersucht, um eine Liste

    von Spielmechanismen und –elementen zu erarbeiten, die später potenziell zum Ein-

    satz kommen können. Auf Basis dessen wurde ein Demonstrator entwickelt und in

    einem Lager in der Versuchshalle des Lehrstuhls für Fördertechnik Materialfluss Lo-

    gistik realisiert.

    In einer Probandenstudie wurde der Demonstrator untersucht. In der Laborerhebung

    mit Experimental- und Kontrollgruppe wurde die Leistung und die Motivation der

    beteiligten Probanden über Kennzahlen und Fragebögen ermittelt. Die Ergebnisse

    wurden statistisch ausgewertet. Es konnten signifikante Verbesserungen in allen Be-

    reichen der Motivation und Leistung der Testpersonen gefunden werden. Gamifica-

    tion stellt demnach eine erfolgsversprechende Intervention zur Steigerung von Lei-

    stung und Motivation in der manuellen Kommissionierung sowie weiteren Bereichen

    der Intralogistik dar.

    Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.

  • IV

  • V

    Inhaltsverzeichnis

    1 Einleitung 1

    1.1 Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Problemstellung: Motivationsprobleme in der Intralogistik 1

    1.2 Forschungsziel: Motivationsförderung in der Intralogistik 3

    1.3 Lösungsweg zur Erreichung des Forschungsziels: Gamification in der Intralogistik 3

    2 Stand der Technik und der Wissenschaft 5

    2.1 Kommissionierung 5

    2.1.1 Kommissionierprozess 5

    2.1.2 Kommissioniersystem 6

    2.1.3 Weitere Begriffsdefinitionen 8

    2.2 Gamification 9

    2.2.1 Begriffsdefinition 9

    2.2.2 Einsatzgebiete 10

    2.2.3 Komponenten von Gamification Maßnahmen 13

    2.3 Motivationsförderung durch Gamification 17

    2.3.1 Motivation 17

    2.3.2 Perspektiven der Motivationspsychologie und deren Bezug zu Gamification 18

    3 Tätigkeitsfeld Kommissionierung 23

    3.1 Arbeitsbedingungen in der Kommissionierung 23

    3.1.1 Tätigkeit 23

    3.1.2 Rahmenbedingungen 24

    3.1.3 Perspektive der Zielgruppe 24

    3.2 Anlernung in der Kommissionierung 25

    3.2.1 Anlernabläufe 25

    3.2.2 Perspektive der Zielgruppe 26

    3.3 Motivationsförderung in der Kommissionierung 27

    3.3.1 Bestehende Motivationsansätze 27

    3.3.2 Perspektive der Zielgruppe 28

  • Inhaltsverzeichnis

    VI

    3.4 Anforderungen an eine Gamification Anwendung 30

    4 Umsetzbarkeit von Gamification in der Kommissionierung 31

    4.1 Analyse des Kommissioniervorgangs 31

    4.1.1 Referenzprozess 32

    4.1.2 Granulare Analyse der Prozessschritte 33

    4.1.3 Kennzahlen in der Kommissionierung 34

    4.2 Prozessseitige Ansatzpunkte zur Integration von Gamification 36

    4.2.1 Leistungsorientierte Kennzahlen 36

    4.2.2 Qualitätsorientierte Kennzahlen 38

    4.3 Möglichkeiten der Prozessintegration im Referenzprozess 40

    5 Konzeption und Entwicklung des Gamification Demonstrators 41

    5.1 Ausgangsproblematik 43

    5.2 Zieldefinition 43

    5.2.1 Übergeordnete Ziele 43

    5.2.2 Ziele auf Verhaltensebene 44

    5.3 Rahmenbedingungen 45

    5.4 Spielmechanismen und -elemente 47

    5.4.1 Spielmechanismen 47

    5.4.2 Spielelemente 48

    5.5 Spielrahmen und Realisierungskonzept 52

    5.5.1 Thema und Narrativ 52

    5.5.2 Spielregeln 53

    5.5.3 Realisierungskonzept 54

    6 Technische Umsetzung des Gamification Demonstrators 59

    6.1 Ablaufs des Gamification Demonstrators 59

    6.2 Auswahl von Soft- und Hardware 60

    6.2.1 Software Komponenten 60

    6.2.2 Hardware Komponenten 65

    6.3 Umsetzung des Demonstrators 66

    6.3.1 Backend und Datenbank 66

    6.3.2 Webservices und Webserver 67

    6.3.3 Frontend Anwendungen 72

  • Inhaltsverzeichnis

    VII

    7 Evaluation und Validierung des Gamification Demonstrators 85

    7.1 Fragestellungen 85

    7.2 Methode 86

    7.2.1 Forschungsdesign 86

    7.2.2 Instrumente 88

    7.2.3 Stichprobe 92

    7.2.4 Statistische Analyse 93

    7.3 Ergebnisse 93

    7.3.1 Anlernphase 94

    7.3.2 Arbeitsprozess 96

    7.3.3 Gesamtbewertung 100

    7.4 Diskussion 102

    7.4.1 Anlernphase 102

    7.4.2 Arbeitsprozess 102

    7.4.3 Gesamtbewertung 103

    7.4.4 Kritische Betrachtung 103

    8 Zusammenfassung und Ausblick 105

    8.1 Zusammenfassung 105

    8.2 Ausblick 108

    8.3 Nutzen und industrielle Anwendungsmöglichkeiten 110

    Literaturverzeichnis 113

    Abbildungsverzeichnis 121

    Tabellenverzeichnis 123

    Anhang 125

  • Inhaltsverzeichnis

    VIII

  • 1

    1 Einleitung

    Im Forschungsprojekt „GameLog - Gamification in der Intralogistik“ wurde unter-

    sucht inwieweit Gamification als sinnvolle Intervention verwendet werden kann, um

    die Motivation und Leistung von Mitarbeitern in der manuellen Kommissionierung zu

    fördern. Der vorliegende Bericht umfasst das Vorgehen zur Konzeption eines Gami-

    fication Ansatzes, der Erstellung eines funktionsfähigen Demonstrators sowie des-

    sen Evaluation.

    1.1 Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Problemstellung: Motivationsprobleme in der Intralogistik

    Die Logistik ist verantwortlich für die Gestaltung und Ausführung des gesamten Ma-

    terial- und Informationsflusses innerhalb von Produktions-, Montage- und Distributi-

    onsnetzwerken. Ziel der Logistik ist die sichere Versorgung mit Materialien und Gü-

    tern zu optimalen Kosten und möglichst niedrigen Beständen [Koe-2006a]. Be-

    schränkt man den Betrachtungshorizont auf innerbetriebliche Materialflussprozesse,

    spricht man hier auch von der internen, beziehungsweise der Intralogistik [Arn-

    2006].

    Die Kommissionierung ist ein wesentlicher Bestandteil der Intralogistik und ein sehr

    personalintensivster Bereich innerhalb der innerbetrieblichen Materialdistribution

    [Hom-20