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Virtual Experiments ist das nach unserem Wissen erste Planspiel über die Planung und Analyse von Versuchen bei der Produktentwicklung.

Die Planspielidee im militärischen Bereich ist etabliert und lässt sich sehr lange zurückverfolgen. Ein ausschließlich ökonomisches Simulationsspiel wurde erstmals von der American Management Association entwickelt. Heute sind diese wirtschaftlich orientierten Unternehmensplanspiele eine von Unternehmen, Schulen und Hochschulen häufig genutzte Ausbildungsmethode.

Das Schachspiel oder das Spiel Monopoly sind populäre Variante dieser militärischen bzw. dieser ökonomischen Planspiele. In den etwa 15 Jahren meiner Tätigkeit als Chemiker und Leiter stark experimentell arbeitender Abteilungen habe ich etwa 3000 Versuche unter unterschiedlichsten Rahmenbedingungen verfolgt oder durchgeführt.

In Versuchen steht normalerweise der inhaltliche technische, funktionale Inhalt im Vordergrund. Aber was ist ein guter Versuch, was ist überhaupt ein einfacher Versuch und was ist eine gute Versuchsmethodik, welche methodischen Bausteine gibt es? Hier liegen große Potentiale für effizientes und erfolgreiches experimentelles Arbeiten.

Im Virtual Experiments Planspiel können Lösungsstrategien bei experimentell zu bearbeitenden Fragestellungen entwickelt, erprobt und geübt werden.




Was ist ein Planspiel?




Warum Planspiele, warum virtuelle Experimente?

Durch Planspiele erwerben die Teilnehmer Wissen und Einsichten über Zusammenhänge, Entscheidungs- und Handlungsprozesse.

Planspiele sind sinnvoll bei Lerngegenständen, bei denen die reale Dauer, Aufwand und Komplexität den Lernprozess behindern. Die Teilnehmer im Planspiel können Handlungsstrategien erproben, ohne die Konsequenzen der Realität tragen zu müssen. Im Planspiel läuft die Zeit viel schneller als in Wirklichkeit, wodurch für die Teilnehmer der Lernprozess im Vordergrund stehen kann.

Ein komplexer Ablauf wie die Durchführung von Experimenten zur Entwicklung oder Optimierung von Produkten ist eine ideale Anwendung für die Planspielmethode.

Alternative Versuchsstrategien (Simplex, DoE, Shainin) können erprobt und verglichen werden, innerhalb kürzester Zeit und mit geringstem Aufwand. Die Rahmenbedingungen, die mittelbar Einfluss auf jedes Entwicklungskonzept haben, können abstrahiert und auch variiert werden. Operative und technische Details wie die Zeitplanung, die Versuchsplanung, die Analyse und Darstellung der Versuchsergebnisse können geübt werden. Das Ergebnis kann mit einer besten oder idealen Lösung verglichen werden. Komplexe Aufgabenstellungen haben meistens viele Lösungen, die Struktur und die Qualität verschiedener Lösungen kann analysiert werden.

In einem Planspiel geht es um die Übung von Methoden und Strategien in einem spielerischen Rahmen. In dem Virtual Experiments Planspiel geht es um die Übung von experimentellen Methoden und Strategien unter bestimmten Rahmenbedingungen. Virtual Experiments ist nicht die Simulation eines konkreten Systems. Die Datenbasis bzw. die Zusammenhänge zwischen Faktoren und Zielgrößen sind erfunden wenn auch versucht wird, einem grundlegenden Modell oder plausiblen Assoziationen zu folgen.




Das Virtual Experiments Planspiel

Das Ziel des Planspieles besteht darin, ein Produkt mit einem vorgegebenen Design zu entwickeln. Es gilt also, über Experimente in einer bestimmten Zeit mit dem geringsten Aufwand die Rezepturen und Prozessparameter zu finden, mit denen das Zieldesign möglichst stabil erreicht wird.

In einer Einführung werden der Aufbau des Produktes, der Produktionsprozess, die Einfluss- und die Zielgrößen und die bekannten Rahmenbedingungen beschrieben.

Im Planspiel Virtual Experiments sind Rahmenbedingungen berücksichtigt, innerhalb derer die Spieler das experimentelle Vorgehen planen und ihre Entscheidungen treffen müssen. Diese Rahmenbedingungen können sein:

Das Planspiel besteht aus 3 Interaktionstabellen, die das experimentelle Geschehen abbilden.


1. Die Tabelle Parameter (click for pdf)

Eine Zeile in dieser Tabelle entspricht einem Versuch. Alle Versuchsparameter - insgesamt etwa 25 - sind aufgeführt und werden für den Versuch entsprechend festgelegt. Es gibt ein Feld mit qualitativen und eine Feld mit quantitativen Faktoren. Die qualitativen Faktoren sind einzeln aufgeführt, die Minimal- bis Maximalwerte für die quantitativen Faktoren sind definiert. Zusätzlich kann - und muss - Versuchsmaterial geordert werden, der Bestand an Versuchsmaterial wird angezeigt. Neben der Festlegung der Versuche wird in der Tabelle die Zeit verfolgt, die für die Experimente benötigt wird oder die zusätzlich von den Spielern eingestellt werden kann.

Die eigentlichen Spielschritte erfolgen in dieser Tabelle dadurch, dass die Teilnehmer


2. Die Tabelle Messplanung (click for pdf)

In dieser Tabelle wird festgelegt, welche Zielgrößen gemessen werden sollen und mit welcher Stichprobe. In dieser Tabelle sind auch die Zeiten definiert, nach der frühestens mit der Messung begonnen werden kann, wie lange eine Messung dauert und ob intern oder extern gemessen werden kann.


3. Die Tabelle Ausgabe (click for pdf)

In dieser Tabelle sind die Zielgrößen aufgeführt und diese quantitativ definiert. Für jeden Versuch werden alle Ergebnisse für die Zielgrößen angezeigt, die zu dem aktuellen Zeitpunkt zur Verfügung stehen. Für größere Stichproben können in einer gesonderten Tabelle alle Einzelwerte angezeigt werden.


Das Virtual Experiments Planspiel gibt anhand eines Modells für Versuche mit definierten Parametern Messergebnisse von den in der Messplanung selektierten Größen. Die Zeit- und Kostenschiene wird verfolgt.

Die Versuchsergebnisse können mit EXCEL oder anderen statistischen Programmen ausgewertet werden. Idealerweise werden die im Arbeitsalltag genutzten Programme verwendet.

Das Virtual Experiments Planspiel sollte im Rahmen eines Seminars durchgeführt werden. Die Arbeit erfolgt ideal in Gruppen mit zwei Teilnehmern. Nach einer bestimmten Spielzeit, einem bestimmten Kostenrahmen oder nach Milestones im Rahmen des Planspiels werden die Ergebnisse zusammengefasst und vor den Teilnehmern präsentiert.




Versionen


Simple Set

Das Spiel besitzt eine einfache Struktur der Einflussgrößen und der Zielvariablen mit einer überschaubaren Komplexität.

Durch unterschiedliche Rahmenbedingungen sind verschiedene Varianten definiert, die jeweils in einem Team bearbeitet werden. Die Vorgehensweise und Ergebnisse der Teams werden verglichen und diskutiert.

Charakteristik Anzahl
Qualitative Einflussgrößen 1
Quantitative Einflussgrößen 3
Zielgrößen kontinuierlich 4
Produkte 2

Coating

Das Spiel besitzt eine größere Zahl von Einfluss- und Zielgrößen mit unterschiedlichem Charakter, was in vielen Fällen der Praxis eher entspricht.

Durch die größere Zahl von Parametern und Zielgrößen sind das Handling der Variablen und die Messplanung wichtige Elemente des Planspiels.

Charakteristik Anzahl
Qualitative Einflussgrößen 8
Quantitative Einflussgrößen 18
Zielgrößen kontinuierlich 18
Produkte 1


Die Virtual Experiments Planspiele wurden entwickelt von Dr. Christof Hoelger.




Planspielseminare

Das Virtual Experiments Planspiel kann in Form eines Seminars mit 2 oder 3 Tagen durchgeführt werden. (click to download Agenda)

Die Lehrinhalte der Seminare werden dem Wissenstand der Teilnehmer angepasst

Grundkenntnisse in EXCEL sind notwendig.

Die maximale Zahl der Teilnehmer ist zwölf.


Seminartermine:

Siehe www.umesoft.de

Andere Termine und Inhouse-Veranstaltungen auf Anfrage.




Kontakt

Virtual Experiments
Dr. Christof Hoelger
Dorfstraße 53
79576 Weil am Rhein

Email: info@virtual-experiments.de
Tel: +49 172 5104717

Design

Georg Hoelger
Email: georghoelger@gmx.de



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