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Die Notwendigkeit regionale Märkte, die zunehmend von Handelshemmnissen abgeschottet werden, zu erschließen, bedingt die Anwendung der Completely-Knocked-Down(CKD)-Strategie ebenfalls in der Industriegüterproduktion. Die vorliegende Dissertationsschrift liefert eine Morphologie für CKD-Baugruppen und definiert sechs idealtypische Ausprägungen. Hierzu sind Modelle entwickelt worden, die zum einen die relevanten Einflussgrößen beschreiben und zum anderen die Abhängigkeiten zwischen diesen erklären.
Die Rahmenbedingungen der Distributionslogistik unterliegen heutzutage
einem ständigen Wände und einer dahingehend zunehmenden
Intensität. In einer derart dynamischer werdenden Welt steigen sowohl
die Anforderungen als auch die Komplexität im Hinblick auf die Logistik.
So führen fortschreitende Globalisierungstendenzen und Markterweiterungen zu sich ändernden Kundenstrukturen. Vor diesem Hintergrund sind Unternehmen, welche Distributionsnetzwerke
betreiben, auf eine durchgängige bzw. integrierte Planung über
die verschiedenen Planungsebenen (strategisch, taktisch, operativ) hinweg angewiesen. Oftmals fällt es Unternehmen schwer, die strategischen Ziele zu operationalisieren. Dabei spielen die Koordinations- und Informationsprozesse innerhalb eines Unternehmens eine große Rolle und sind somit auch geeignet auszugestalten.
Daher bestand die Zielsetzung dieser Dissertationsschrift darin, eine
integrierte Planung von Distributionsnetzwerken auf Basis des Viable-
System-Models zu ermöglichen und zu zeigen, ob diese kybernetische
Planungslogik vorteilhaft in Bezug auf bestehende Modelle ist. Im Fokus der Untersuchung steht das Management intra-organisationaler Distributionsnetzwerke, welche Waren von Lagerfertigern in der Massen- bzw. Serienfertigung zu den jeweiligen Kunden transportieren.
Zielgruppe sind Unternehmen, welche intra-organisationale Distributionsnetzwerke betreiben sowie Software-Anbieter, welche mittels IT-Lösungen zum Management von intra-organisationalen Distributionsnetzwerken beitragen. Die Übertragung der Mechanismen aus der Unternehmenskybernetik auf das Management von Distributionsnetzwerken beantwortet Fragestellungen bzgl. der Effizienz und Komplexitätsbewältigung in der Distributionslogistik.
Gestaltung des Digitalen Schattens für Instandhaltungsdienstleistungen im Maschinen- und Anlagenbau
(2019)
Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus sind mit der Herausforderung konfrontiert, die digitale Transformation ihres Unternehmens zu gestalten. Eines der zentralen Konzepte der Industrie 4.0 ist der Digitale Schatten. Er fungiert als übergeordnete Datenbank, die alle relevanten Ereignisse im Unternehmen strukturiert aufnimmt. Mit dieser Arbeit wird der Digitale Schatten für den Bereich der Instandhaltungsdienstleistungen definiert und eine Vorgehensweise für dessen Einführung bereitgestellt.
Für produzierende Unternehmen besteht ein stark verwobenes Geflecht aus etablierten ökonomischen Anforderungen, wie z.B. ständig wechselnder "klassischer" Kundenwünsche, einer zunehmenden Tendenz zur Netzwerkbildung und der damit verbundenen Relevanz von In- bzw. Outsourcing. Diese etablierten Entwicklungen werden in der jüngeren Vergangenheit durch Anforderungen im Umfeld der "3R" - der Ressourcen, Regularien und Reputation - verschärft. Wichtige Ressourcen für die industrielle Leistungserstellung sind nur begrenzt verfügbar und unterliegen Preissteigerungen am Rohstoffmarkt. Es ergehen zunehmend staatliche Vorgaben in Form von Regularien zu CO2-Emissionen oder der Produktgestaltung. Schließlich gewinnt die Reputation des Unternehmens beim Kunden an Bedeutung. So besteht z.B. zunehmend die Möglichkeit zur Differenzierung vom Wettbewerb durch nachhaltige Produkte. Das Supply Chain Management begegnet den genannten ökonomischen und ökologischen Anforderungen. Im Zuge der Entwicklung des SCM hat sich eine Vielzahl an Logistikkonzepten zur Implementierung des Ansatzes gebildet. Für eine effektive Gestaltung des Supply Chain Management ist es für Unternehmen essenziell, passende Logistikkonzepte hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit zu bewerten und auszuwählen. Daher entwickelt diese Dissertation eine Ansatz zur quantitativ-gestützten ex ante Bewertung des Einsatzes von Logistikkonzepten aufgrund ihrer kurz- bis langfristigen Auswirkungen auf ökologische und ökonomische Kennzahlen im Unternehmensnetzwerk. Als Ergebnis dieser Dissertation liegt dann ein Verfahren vor, das die Bewertung der Nachhaltigkeit von Logistikkonzepten ermöglicht.
Die Rückführung von gebrauchten Produkten ist in jüngster Zeit aufgrund der umweltpolitischen Gesetzgebung, eines zunehmend ökologischen öffentlichen Bewusstseins und der Knappheit von Ressourcen ein bedeutsames Thema wissenschaftlicher und industriell-pragmatischer Auseinandersetzung geworden. Insbesondere die Hersteller aus der Glas-, Automobil, Elektronik- und Elektrogeräteindustrie stehen vor der Herausforderung, die Material- und Informationsströme einer Produktrückführung effizient zu koordinieren und in bestehende logistische Strukturen der ursprünglichen Supply Chain zu integrieren. Dabei müssen vor allem die Unsicherheiten in Bezug auf die Qualität, Quantität und das Timing der rückwärtigen Materialflüsse in der logistischen Ablauf- und Aufbauorganisation berücksichtigt werden. Zusätzlich müssen verschiedene hersteller- und produktbezogene Eigenschaften bei der Planung und Durchführung einer Produktrückführung beachtet werden, um eine zweckdienliche und ökonomische Umsetzung zu ermöglichen. In dieser Dissertation wird daher der Ablauf einer Produktrückführung referenzartig beschrieben und als Grundlage für eine typenspezifische Gestaltung des logistischen Netzwerks genutzt. Dabei werden insgesamt acht verschiedene Reboundtypen von Herstellern identifiziert, die an einer Produktrückführung beteiligt sind und deren Eigenschaften hinsichtlich der wirtschaftlichen oder ökologischen Zielsetzung sowie ihrer Möglichkeiten einer erneuten Produktverwendung zu einer jeweils idealtypischen Gestaltung einer integrativen Reverse Supply Chain führen. Durch die Zusammenführung des Referenzmodells einer Produktrückführung mit der Reboundtypologie wird ein Gestaltungskonzept geschaffen, das die typenspezifische Planung und Durchführung aller notwendigen Prozesse für die erneute Nutzung von Altprodukten für verschiedene Einsatzzwecke von der Ressourcenschonung in der Produktion bis zur Absatzsteigerung von Neuprodukten ermöglicht.
Ziel dieser Dissertation war es, ein Referenzmodell für das kybernetische Management wandlungsfähiger Produktionssysteme zu entwickeln. Um dem zunehmenden Grad der Individualisierung von Produkten Rechnung zu tragen, konzentriert sich die Untersuchung auf die Prozesse und Rahmenbedingungen eines Unternehmens mit kundenspezifischer Auftragsinduzierung. Zum Aufbau eines entsprechenden Produktionsmanagementsystems in der Praxis steht dabei die durchgängige Beschreibung der Aufgaben, Prozesse und Informationsflüsse der technischen Auftragsabwicklung sowie die Beschreibung von invarianten Strukturen eines kybernetischen Managementmodells im Vordergrund. Durch die Zusammenführung dieser beiden Perspektiven entstand ein Referenzmodell, welches als Gestaltungsreferenz den Aufbau eines Produktionsmanagementsystems unterstützt, das sowohl die echte Regelung der operativen Prozesse als auch die Wandlungs- und Lebensfähigkeit des Gesamtsystems mit einbezieht und ermöglicht. Dieses Modell eignet sich sowohl für die Anwendung im Unternehmenskontext als auch zur gezielten Vertiefung und Verortung weiterführender Forschungsarbeiten und der Weiterentwicklung von IT-Systemen.
Gemessen an der Bruttowertschöpfung in Deutschland nehmen Dienstleistungen eine immer wichtigere Rolle ein. Besonders tragen industrielle Dienstleistungen in enger Zusammenarbeit mit der produzierenden Industrie hierzu bei. Internationalisierung und steigender Wettbewerbsdruck zwingen industrielle Dienstleistungsunternehmen dazu, Effektivität und Effizienz ihrer Leistungen und Prozesse laufend zu hinterfragen und zu verbessern.
In diesem Kontext hat sich der Ansatz des Lean Managements bereits in vielen Branchen und Anwendungsdomänen bewährt. Für industrielle Dienstleistungsunternehmen besteht gerade hinsichtlich des Lean Managements ein Mangel an spezifischen Ansätzen. Der Grad der Kompensation dieses Mangels beeinflusst die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit dieser Unternehmen.
Die Zielsetzung dieser Arbeit lag in der Entwicklung eines Gestaltungsmodells zum Lean Management industrieller Dienstleistungsunternehmen unter Verwendung von handlungsleitenden Prinzipien. Zur Zielerreichung wurden bestehende Ansätze des Dienstleistungs- und des Lean-Service-Managements aus dem deutsch- und englischsprachigen Raum untersucht. Neben den theoretischen Grundlagen bildete die Analyse von inhaltlichen Konzepten, wie den Organisationstheorien von WEBER, TAYLOR, FORD und TOYOTA, den Grundlagen des Komplexitätsmanagements produzierender Unternehmen und angrenzenden Konzepten, wie den Lean-Innovation-Prinzipien, die Ausgangsbäsis.
Die Bedeutung und der Stellenwert von Communities sind in den letzten Jahren - sowohl im privaten wie im beruflichen Kontext - durch die zunehmende Vernetzung sowie die Bereitstellung von Wissen und Informationen erheblich gestiegen. Getrieben durch die Etablierung sozialer Technologien, auch im unternehmerischen Einsatz, sind webbasierte Communities mittlerweile fest in die Struktur vieler Unternehmen integriert und bieten gerade im Bereich wissensintensiver Leistungen erhebliche Potentiale und Möglichkeit für Produktivitätssteigerungen.
Wesentliches Element, um die vielfältigen Potentiale realisieren zu können, ist die Teilnahmemotivation der Mitglieder, die Voraussetzung ist für eine aktive Partizipation an der Community und damit notwendige Bedingung für den Erfolg einer Community. Damit zählt die Implementierung geeigneter Anreizsysteme, die es ermöglichen das Verhalten so wie die Leistungsbereitschaft der Mitglieder gezielt zu beeinflussen, zu den Kernaufgaben des Community-Managements. Jedoch scheitern viele Unternehmen immer noch an der Herausforderung, ihre Mitglieder zur aktiven Teilnahme an der Community zu motivieren und so die Funktionsfähigkeit der Community sicherzustellen. Ursachen dafür sind vor allem mangelhaftes Wissen hinsichtlich der Gestaltung geeigneter Anreizsysteme und damit verbunden mangelnde Kenntnisse über die Motivationsstruktur der Mitglieder.
Unternehmen erweitern ihr Dienstleistungsangebot meist unsystematisch, sodass die Vielfalt im Angebot unüberschaubar wird und auch zu einem Anstieg der unternehmensinternen Komplexität führt. Das zentrale Ziel der Dissertation besteht darin, ein Verfahren im Sinne einer Heuristik zu entwickeln, welches die zusätzlichen Kosten aufgrund von Vielfalt und Komplexität - die Komplexitätskosten - wirtschaftlich und dennoch mit hoher Genauigkeit ermitteln kann.
Diese Arbeit bietet Unternehmen der Medizintechnik ein Modell an, um Produktinformationen bedarfsgerechter in den Wertschöpfungsprozessen der Verkaufs- und Nutzungsphase des Produktlebenszyklus bereitzustellen und im Sinne des PLM-Gedankens zu verwalten. Es wird ein Informationsmodell vorgestellt, welches Strukturvorschläge macht, um Produktinformationen modular abzubilden und bedarfsgerechter bereitzustellen.
Unternehmen der deutschen Investitionsgüterindustrie stehen aufgrund stagnierender Märkte und steigenden internationalen Wettbewerbs vor der Herausforderung, sich gegenüber der Konkurrenz durch das Angebot einzigartiger Leistungen zu differenzieren. Die Integration von Dienstleistungen in das Angebot bietet dabei eine große Chance, da sich die Sachgüter im Wettbewerb hinsichtlich ihrer technischen Leistungsfähigkeit kaum unterscheiden lassen.
Im Fokus dieser Arbeit steht die Synchronisation arbeitsteiliger Wertschöpfungsprozesse zur Reduktion nicht-wertschöpfender Wartezeiten auf Seiten des Dienstleisters und des Nachfragers. Das Wirkungsprinzip der Taktung wird vor dem Hintergrund der Übertragbarkeit auf industrielle Dienstleistungen untersucht, um das Zusammenspiel grundsätzlicher Ursache-Wirkungsbeziehungen zu erklären und für konkrete Anwendungsfälle aus der Praxis bewertbar zu machen.
Die Energieversorgung ist ein Erfolgsfaktor für Elektromobilität. Ein Übergang vom Laden aus Notwendigkeit (Tankstellenprinzip) zum Laden aus Gewohnheit (Gelegenheitsprinzip) ist möglich, erfordert jedoch durchgängige Informationsflüsse rund um die Energieübertragung. Zur Unterstützung der Gestaltung dieses Informationssystems wurde ein Architektur-Rahmenwerk entwickelt (Typologie, Informationssystem-Architektur, Vorgehensweise), das durch Unternehmen und Wissenschaftler eingesetzt werden kann.
Unternehmen der Verbrauchsgüterindustrie haben das Potenzial überbetrieblicher Kollaborationsprozesse erkannt und nutzen diese vermehrt dazu, um die hocheffiziente Warenversorgung innerhalb der Supply-Chain bei steigender Marktdynamik sicherzustellen. Hierzu leistet die Dissertationsschrift einen Beitrag, indem ein überbetriebliches Koordinationskonzept entwickelt wird, das eine echtzeitfähige Lenkung der Produktionsplanungsprozesse in Supply-Chains der Verbrauchsgüterindustrie realisiert.
Mit der steigenden Bedeutung des Produktionsfaktors Wissen nutzen Unternehmen wie der DIN e. V. zunehmend Communities of Interest, um einen regen Wissensaustausch von Individuen anzustoßen. Dabei stellt sich die zentrale Frage, wie der Wissensaustausch verstanden als Engagement der Community-Mitglieder über eine kollektive Identität innerhalb der Gemeinschaft stimuliert werden kann. Dieser Fragestellung geht die vorliegende Dissertationsschrift am Beispiel der Normung und Standardisierung nach.
Die entwickelte, prozessorientierte Klassifikation logistischer Dienstleistungen ermöglicht eine eindeutige, transparente Beschreibung angebotener und ausgeschriebener Leistungsmodule in der Logistik. Aufgrund der hierarchischen Darstellung und des integrierten Mengen- und Kennzahlengerüsts lässt sich die gewünschte Detailtiefe zur Kalkulation der benötigten Material-, Personal- und Informationsressourcen wählen. Dadurch kann der Auswahlprozess effizient und sicher durchgeführt werden.
Die Dissertation verfolgt das Ziel, den Prozess der Auftragseinlastung für Überlastsituationen mittels einer validen und für den Produktionsplaner nachvollziehbaren Entscheidungsunterstützung in Form eines Simulationsmodells robuster zu gestalten, um den fertigungstypischen hohen Anteil an kurzfristigen Auftragseingängen besser beherrschen zu können.
In den letzten Jahren ist das Ersatzteilgeschäft zunehmend in den Fokus der Unternehmen gerückt. Eine optimale Ersatzteilversorgung wird als ein kritischer Bestandteil der Wertschöpfungskette gewertet. Die Erhöhung der Prognosegüte verbessert hierbei Planungssicherheit und reduziert Bestandskosten. Der differenzierte Einsatz und Parametrierung von Prognoseverfahren im Lebenszyklus des Ersatzteilbedarfs anhand eines Klassifikations- und Entscheidungsprozesses kann dabei erheblich unterstützen.
Das Ziel dieser Dissertation war die Entwicklung einer Methodik zur Bestimmung von Zielgrößen für die Qualität von Produktstammdaten.
Zu diesem Zweck wurden Qualitätsmerkmale für Stammdaten und Einflussfaktoren auf die Qualitätsanforderungen modelliert sowie die Wirkungsmechanismen bestimmt. Das auf diesen Modellen basierende Verfahren liefert produzierenden Unternehmen individuelle Zielgrößen, die eine Grundlage für eine effektive Gestaltung des Stammdatenmanagements sind.
Die vorliegende Dissertation ist ein Referenzmodell für die kybernetische Produktionsprogrammplanung bei anlaufintensiver Programmfertigung. Es umfasst eine Beschreibung der Führungsgrößen und der Regelstrecke sowie eine kybernetische Gestaltung derselben zur Beherrschung anlaufinduzierter Störungen. Das Referenzmodell basiert auf dem Viable System Model.
Diese Dissertation entwickelt ein Gestaltungskonzept zur selbstoptimierenden Regelung der Materialdisposition in der Beschaffung. Den Kern des Gestaltungskonzepts bilden valide und verständliche Entscheidungsheuristiken zur effizienten Auswahl der ziel- und situationsgerechten Dispositionslogik respektive zur zielgerichteten Optimierung der Dispositionsschnittstellen.
Ziel dieser Dissertation war die Entwicklung von Modellen und Methoden zur Gestaltung des Einsatzes intelligenter Objekte in Produktion und Logistik. Basis war hierfür zunächst eine Strukturierung des Untersuchungsbereichs. Auf dieser Grundlage wurden der generelle Aufbau von Systemen intelligenter Objekte und Wirkungszusammenhänge zwischen den Systemelementen erläutert.
In dieser Dissertation wird ein Gestaltungsmodell für eine echtzeitfähige Produktionsplanung und -regelung in der Auftragsabwicklung von Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus entwickelt. Kern des Gestaltungsmodells ist ein über unterschiedliche Ebenen angelegtes, kaskadiertes Regelkreismodell, welches in seiner Struktur aus dem menschlichen Organismus abgeleitet ist.
Wie kaum ein anderes Phänomen beeinflussen Communities über Plattformen wie Facebook, Wikipedia oder Google unseren privaten und geschäftlichen Alltag durch die Vernetzung und Bereitstellung von Wissen und Informationen. Während noch vor einigen Jahren Online-Foren, als frühe Vorläufer von heutigen Communities, nur für einen sehr kleinen Teil der Gesellschaft zugänglich oder von Interesse waren, sind webbasierte Communities heute für viele Menschen in ihre täglichen Abläufe integriert und scheinbar unersetzlich geworden.
Produzierende Unternehmen haben vielzählige Interaktionen mit ihren Kunden entlang der Customer-Journey. Der digitale Schatten der Kundeninteraktionen zeigt dabei entlang eines Referenzprozesses auf, welche Daten an welcher Stelle erhoben werden können und wie diese Daten logisch miteinander zu verknüpfen sind, um ein hinreichend genaues datenbasiertes Abbild ihrer Kunden zu erhalten. Damit können Bedürfnisse der Kunden analysiert und das Leistungsangebot optimiert werden.
Konfiguration und Preisbildung von Subskriptionsleistungssystemen für die produzierende Industrie
(2023)
Subskriptionsgeschäftsmodelle werden für die produzierende Industrie durch Etablierung der Digitalisierung immer wichtiger. Die Geschäftsmodelle ermöglichen es, Kunden durch neuartige und einzigartige Leistungsversprechen langfristig zu binden und über die Zeit eine beiderseitig gewinnbringende Partnerschaft zu etablieren. Hierbei stellt insbesondere die Preisbildung für diese neuartigen Subskriptionsleistungsangebote die Akteure der Industrie vor neuartige Herausforderungen. Die neuartigen Leistungsangebote sind hinsichtlich des Nutzenpotentials und der Risiken zu bewerten, neuartige Preismodelle sind mit den Anforderungen von Kunden und Anbietern zu harmonisieren, die kontinuierlich erfassbaren Leistungsdaten des Kunden müssen für eine regelmäßige Abrechnung mit Geschäftsprozessen verknüpft werden und die Preismodelle müssen Anreize zur kontinuierlichen Optimierung der Leistung während der Nutzungsphase bieten.
Deshalb besteht wissenschaftlicher Handlungsbedarf zur praxisnahen Unterstützung der Unternehmen aus der produzierenden Industrie, um die Preisbildung für anzubietende Leistungen in Subskriptionsgeschäften durchzuführen. Die vorliegende Arbeit setzt hier an und hat zum Ziel, ein fundiertes und systematisches Vorgehensmodell zur Preisbildung von Subskriptionsleistungen für die produzierende Industrie zu erarbeiten. Das Modell kann durch Anwender aus der produzierenden Industrie in verschiedenen Anwendungsfällen und Wirtschaftszweigen flexibel genutzt werden, um umfassend bei der Preisbildung zu unterstützen. Für das Vorgehensmodell wird in der Arbeit eine Modellstruktur erarbeitet, die aus einem übergeordneten Modellordnungsrahmen mit insgesamt acht inhaltlichen Vorgehensschritten besteht. Für diese Modellstruktur werden in einer Detaillierung eine Prozesssicht, eine Funktionssicht und eine Datensicht entwickelt und in einem gesamtheitlichen Vorgehensmodell zusammengeführt. Das Modell wird anschließend im Rahmen von drei Validierungs-Anwendungsfällen erfolgreich in der Praxis angewendet.
Das in dieser Dissertationsschrift erarbeitete Vorgehensmodell befähigt Anwender aus der industriellen Praxis dazu, die Preisbildung für Subskriptionsleistungssysteme effizient und strukturiert durchzuführen. Unternehmen können das Vorgehensmodell als Referenzmodell nutzen und hierdurch bei der Preisbildung Zeit einsparen, eine hohe Ergebnisqualität der Preisbildungsaktivitäten sicherstellen und sich in ihren Geschäftsprozessen weiterentwickeln. Es ist darüber hinaus möglich, das Vorgehensmodell zukünftig zu erweitern und bei einer weiteren Untersuchung beziehungsweise Systema-tisierung der Preisbildung für Subskriptionsmodelle als Grundlage zu nutzen.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, Komponenten industrieller, datenbasierter Dienstleistungen zu beschreiben und darauf aufbauend Idealtypen dieser abzuleiten. Zudem werden Handlungsempfehlungen entwickelt, die besonders kleine und mittlere Unternehmen befähigen, datenbasierte Dienstleistungen auf Basis physischer Produkte zu entwickeln und diese auf internetbasierten Plattformen anzubieten.
In Unternehmen der produzierenden Industrie erfordern sowohl Produktions- als auch Instandhaltungsaktivitäten Zugriff auf dieselben Produktionsmaschinen. Die so entstehenden Interdependenzen erzeugen Koordinationsbedarf. Als Grundmuster im Umgang mit diesem Koordinationsbedarf dient in der vorliegenden Arbeit das Prinzip des Handels von Maschinenkapazitäten auf internen Märkten zur effizienten Ressourcenallokation.
In der vorliegenden Arbeit wird für IT-Organisationen ein Ansatz zur systematischen Verbesserung von Prozessen für die Erbringung von IT-Dienstleistungen bzw. IT-Services vorgestellt. Dabei wird aufgezeigt, wie IT-Organisationen eigenständig durch die Umsetzung von sieben identifizierten IT-Service-Kernprozessen ihre abgeleiteten Zielgrößen und identifizierten Wirkungszusammenhänge sowie ihre IT-Service-Erbringung fundiert analysieren können.
Dissertationsschrift zugleich Abschlussbericht GradeIT, IGF-Vorhaben 17910 N, Signatur U1010
Ziel dieser Dissertation war die Entwicklung eines Modells zur Unterstützung produzierender Unternehmen und Lösungsanbieter bei der Umsetzung eines Energieinformationssystems. Dazu werden die Anwendungsfälle auf Basis von Energieinformationen strukturiert, die Komponenten des Informationssystems mithilfe einer Ontologie abgebildet und die Informationsflüsse in einem Informationslogistikmodell abgebildet. Schließlich wird ein Vorgehen zur Anwendung der Modelle dargestellt und validiert.
Im Bereich der industriellen Dienstleistungen kommt dem produktivitätsorientierten Management eine zentrale Bedeutung zu. Zur Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit müssen industrielle Dienstleister die Produktivität der Dienstleistungsproduktion steigern und gleichzeitig eine hohe Dienstleistungsqualität sicherstellen. Als problematisch erweist sich dabei zunächst, dass das klassische industrielle Produktivitätsverständnis nicht ohne weiteres auf industrielle Dienstleistungen übertragen werden kann. Zusätzlich ist zu berücksichtigen, dass aufgrund des menschlichen Arbeitsverhaltens nichtlineare, sich wechselseitig beeinflussende Wirkungszusammenhänge auftreten. Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit besteht darin, Unternehmen zu befähigen, die Produktivität in der Dienstleistungsproduktion zu steigern. Das konkrete Ziel dieser Arbeit besteht in der Erklärung des Verhaltens von Dienstleistungsproduktionssystemen unter Berücksichtigung des menschlichen Arbeitsverhaltens und der Abbildung der Wirkungsweise auf Basis von Kennlinien. Als Grundlage für die Entwicklung des Kennlinienmodells wurden die Anforderungen der industriellen Dienstleistungsproduktion an ein Kennlinienmodell in Form eines geeigneten Zielsystems ermittelt. Darauf aufbauend wurde ein produktionstheoretisches Modell der industriellen Dienstleistungsproduktion entwickelt. Das Modell stellt den notwendigen produktionstheoretischen Rahmen für die nachfolgende Erklärung des Systemverhaltens dar. Anschließend wurde ein systemdynamisches Modell entwickelt, welches die Ursache-Wirkungsbeziehungen der Dienstleistungsproduktion unter Berücksichtigung des menschlichen Arbeitsverhaltens erklärt. Durch die Überführung des Modells in ein ablauffähiges Simulationsmodell konnten die erklärten Effekte quantifiziert und anschließend in mathematische Näherungsgleichungen eines Kennlinienmodells überführt werden. (Quelle: Apprimus Verlag)
Im Zuge der fortschreitenden Globalisierung ist die Steigerung der Leistungsfähigkeit für produzierende Unternehmen von zunehmender Relevanz. Im Laufe der Jahrzehnte haben Unternehmen diverse Maßnahmen ergriffen, um die eigene Leistungsfähigkeit zu steigern. Hierzu existieren verschiedene Methoden, welche unter dem Begriff „Performance-Management“ zusammengefasst werden können. Durch die Anwendung dieser Methoden konnten in der Vergangenheit umfassende Leistungssteigerungen erreicht werden. Aufgrund veränderter Rahmenbedingungen sind die klassischen Methoden der Leistungssteigerung, welche vor allem unternehmensinterne Faktoren adressieren, jedoch nicht mehr zielführend. So fokussieren Unternehmen z. B. aufgrund steigender Kundenanforderungen zunehmend die eigenen Kernkompetenzen und lagern andere Wertschöpfungsaktivitäten aus. Dies führt zu einer sinkenden Fertigungstiefe der Unternehmen bei gleichzeitig steigender Komplexität der Wertschöpfungsnetzwerke. Die zunehmende unternehmensübergreifende Verflechtung erhöht die Relevanz des Supply-Chain-Managements für den Leistungserstellungsprozess produzierender Unternehmen und erfordert eine Erweiterung des Betrachtungsbereichs bei Optimierungsinitiativen.
Daher wird durch die Dissertationsschrift das Ziel verfolgt, eine kennzahlenbasierte Bewertungsmetrik leistungsbestimmender Faktoren in Supply-Chains von Industriebetrieben zu entwickeln. Durch diese Bewertungsmetrik sollen Unternehmen dazu befähigt werden, Leistungssteigerungspotenziale unter Berücksichtigung von Supply-Chain-bedingten Einflussfaktoren identifizieren zu können. Hierzu werden zunächst relevante Schlüsselkennzahlen zur Beschreibung der operativen Leistungsfähigkeit ermittelt sowie Unternehmens- und Supply-Chain-Eigenschaften in Bezug auf die operative Leistungsfähigkeit charakterisiert. Darauf aufbauend erfolgen die Selektion und Analyse der leistungsbestimmenden Faktoren der Schlüsselkennzahlen. Zur Bestimmung des Supply-Chain-Einflusses auf die Leistungsfähigkeit werden die leistungsbestimmenden Faktoren hinsichtlich der Einflussart in die Kategorien Unternehmensinterner, Supply-Chain-bedingter und Exogener Einfluss eingeteilt. Anschließend werden auf Basis dieser Erkenntnisse typenspezifische Bewertungsmetriken entwickelt. Durch die Entwicklung einer Vorgehensweise wird abschließend eine anwenderspezifische Nutzung der erarbeiteten Erkenntnisse sichergestellt. (Quelle: Einband)
Informationssystem-Architekturen produzierender Unternehmen bei software-definierten Plattformen
(2018)
Die Generierung von Information wird für Unternehmen immer wichtiger. Das zeigt sich beispielsweise an ökonomischen Faktoren: Unternehmen, die mit
Daten handeln, sind seit einigen Jahren wertvoller als klassische Industrieunternehmen. Aber auch unternehmensintern haben Informationen einen steigenden Wert. Bei einem sinnvollen Informationseinsatz können Abläufe im Unternehmen optimiert werden, was den Produktionsoutput erhöhen kann. Produzierende Unternehmen indes haben mit der Datennutzung noch immer Schwierigkeiten. Das liegt unter anderem in der hohen, schwer beherrschbaren Komplexität der Informationssystem-Architektur begründet, die zu Datenredundanz und schlechter Informationsqualität führt.
Um dieser Herausforderung entgegenzuwirken, wurde in Aachen das Internet of Production entwickelt. Dieses enthält einen Vorschlag für eine Infrastruktur, mit welcher Unternehmen den benötigten ubiquitären und echtzeitfähigen Datenzugriff realisieren können. Durch die Verknüpfung der vorhandenen
Informationssysteme über eine Middleware+ und die Datenverarbeitung in der Smart-Data-Ebene können Unternehmen darüber hinaus innovative Algorithmen zur Generierung von Informationen nutzen. Zur Umsetzung des Internet of Production wird eine software-definierte Plattform benötigt, welche die Funk-tionalitäten der beiden vorgenannten Ebenen abdeckt.
Um eine solche software-definierte Plattform sinnvoll in die bestehende Informationssystem-Architektur zu integrieren, müssen Unternehmen diese anpassen. Ziel der Arbeit ist es, Unternehmen den Weg dahin aufzuzeigen. Dies wird im Wesentlichen durch drei Teilzielsetzungen erreicht: Durch die Systematisierung von software-definierten Plattformen erhalten Unternehmen einen Überblick von vorhandenen Funktionalitäten und vorhandener Software. Zudem können Integrationsanforderungen solcher Plattformen abgeleitet werden. Das zweite Ziel betrifft die Systematisierung der in Unternehmen bestehenden Informationssystem-Architektur und die Entwicklung von Visualisierungsformen, welche die Handlungsfelder für Integration aufzeigen. Durch das Aufzeigen einer Ziel-Architektur werden als drittes die notwendigen Entscheidungen für Unternehmen dargelegt.
Entscheider in Unternehmen erhalten ein konkretes Vorgehen und eine Handlungsempfehlung zur Weiterentwicklung ihrer Informationssystem-Architektur aus den Blickwinkeln Technik, Organisation, Prozesse und Daten. Damit können sie den ersten Schritt zur Umsetzung des Internet of Production gehen.
Heutzutage müssen produzierende Unternehmen im globalen Wettbewerb zunehmend eine steigende Nachfrage nach kundenspezifischen Produkten bedienen und gleichzeitig eine hohe logistische Leistungsfähigkeit unter einem enormen Kostendruck aufrechterhalten. Sie versuchen daher, ihre Planungs- und Steuerungsprozesse auftragsbezogen auszurichten, scheitern jedoch häufig sowohl an der stark volatilen und schwer prognostizierbaren Kundennachfrage als auch an schwankenden Wiederbeschaffungszeiten in den nachgelagerten Beschaffungsnetzwerken.
Zum Umgang mit diesen unvorhersehbaren und dynamischen Einflüssen wurden in den letzten Jahren unter der Begrifflichkeit des Störungsmanagements mehrere wissenschaftliche Ansätze entwickelt, jedoch blieb bisher eine Betrachtung auf einer systematischen, betriebsübergreifenden Ebene, d. h. unter einer gemeinschaftlichen Bilanzhülle und unter Einbezug einer Verarbeitung von Echtzeitinformationen, aus.
Daher bestand die Zielsetzung dieser Dissertationsschrift darin, die Umsetzbarkeit einer betriebsübergreifenden Betrachtung des Störungsmanagements unter einer gemeinschaftlichen Bilanzhülle zur Dämpfung der Störungswirkungen und damit Reduzierung des wirtschaftlichen Schadens zu bewerten und basierend auf den resultierenden Ergebnissen ein geeignetes Gestaltungskonzept zu entwickeln. Den Kern der Arbeit bildet dabei zunächst die Beschreibung der Prozesse und Strukturen der Produktionsplanung sowie der Eingriffsmöglichkeiten des Störungsmanagements und die Ermittlung explikativer Aussagen bzgl. betriebsübergreifender Abstimmungsmechanismen auf Basis von Simulationsexperimenten. Diese Beschreibungs- und Erklärungskomponenten werden dann im Rahmen eines Gestaltungskonzepts zusammengeführt, das eine den Anforderungen der Echtzeitsystematik sowie der kybernetischen Systemtheorie entsprechende betriebsübergreifende echtzeitfähige Lenkung der Produktionsplanungs- und -steuerungsprozesse innerhalb des Beschaffungsnetzwerks ermöglicht.
Die Ergebnisse und die abgeleiteten Gestaltungsempfehlungen richten sich vor allem an produzierende Unternehmen mit einem hohen Anteil an Lagerfertigung und an Software-Anbieter, welche mit ihren IT-Lösungen die betriebsübergreifende Produktionsplanung und ‑steuerung unterstützen. (Quelle: Apprimus)
Maschinen- und Anlagenbauer setzen sich in Ergänzung zum klassischen Verkauf von Produkten und Services zunehmend mit sog. Subskriptionsgeschäftsmodellen auseinander. Ertragsmechaniken wie Pay-per-Use oder Pay-per-Outcome, ein auf den individuellen Kundenerfolg ausgerichtetes Nutzenversprechen, digitale und über das Internet of Things vernetzte Leistungssysteme, bestehend aus Produkten, Services und Software, sowie eine langfristig orientierte, partnerschaftliche Kundenbeziehung sind Voraussetzungen und charakteristische Merkmale von Subskriptionsgeschäften. Da der Anbietererfolg im Subskriptionsgeschäft in direkter Abhängigkeit zum Kundenerfolg steht, erfordert das Subskriptionsgeschäft den Auf- und Ausbau eines sog. Customer-Success-Managements (CSM). Das CSM ist im Gegensatz zum Vertrieb oder Service vollständig auf den Erfolg, d. h. die Zielerreichung der individuellen Subskriptionskunden, ausgerichtet und incentiviert. Das CSM überwacht die Nutzungsphase der Produkte und Services und unterstützt die Subskriptionskunden proaktiv bei der Erreichung und Steigerung ihrer individuellen Ziele. Während das CSM in der Softwareindustrie bereits seit einigen Jahren etabliert ist, befinden sich Unternehmen im Maschinen- und Anlagenbau vielfach noch in der Konzeptionierungsphase eines CSMs. Das Ziel dieser Dissertationsschrift besteht daher darin, ein konfigurierbares Referenzmodell für das CSM im Maschinen- und Anlagenbau zu entwickeln, das Unternehmen bei der unternehmensspezifischen Ableitung eines CSM-Modells entlang ausgewählter Konfigurationsparameter unterstützt. Mit dem Referenzmodell soll vor allem die Effizienz bei der Gestaltung der CSM-Ablauforganisation gesteigert werden. Auf Basis einer spezifizierten Vorgehensweise zur konfigurativen Referenzmodellierung werden in dieser Dissertationsschrift zunächst Konfigurationsparameter für das CSM-Referenzmodell hergeleitet. Anschließend erfolgt der Entwurf des Ordnungsrahmens, der als übergeordneter Einstieg in das CSM-Referenzmodell dient.
Daraufhin werden sowohl ein Daten- als auch ein Funktionsmodell entwickelt, um die zahlreichen, notwendigen Datenpunkte und Aufgaben im CSM systematisch abzubilden. Die beiden Modelle werden im Anschluss über 17 modular gestaltete Prozessmodelle integriert. Das Referenzmodell wird abschließend zur Güteprüfung in drei ausgewählten
Fallstudien mit Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus wiederverwendet und evaluiert.
Um den wachsenden Anforderungen an die globalen Wertschöpfungsnetzwerke in Bezug auf Effizienz und Zuverlässigkeit gerecht zu werden, sehen sich produzierende Unternehmen damit konfrontiert, mit minimalem Ressourceneinsatz höchsten Ansprüchen an Qualität und Versorgungssicherheit gerecht werden zu müssen. Dies rückt die zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung als Mittel für den effizienten Ressourceneinsatz bei gleichzeitiger Minimierung von Risiken für die Verfügbarkeit, die Produktivität und die Qualität der Anlagen in den Mittelpunkt einer auf die Zukunft ausgerichteten Instandhaltungsgestaltung. Eine Möglichkeit, die Aufwände und die Erfolgswahrscheinlichkeit für die Einführung und den Betrieb der zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung zu steigern, bietet sich durch die zunehmende, kostengünstige Verfügbarkeit und Auswertbarkeit von Daten. Dadurch wird ein Beitrag für die nachhaltige Steigerung des Wertbeitrags der Instandhaltung für das gesamte Wertschöpfungsnetzwerk geleistet. Die vorliegende Arbeit dient dem Ziel, praktikable Modelle für eine datenbasierte zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung zu schaffen. Dafür werden die Elemente der zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung beschrieben und ihre Zusammenhänge erklärt. Die Beschreibungs- und Erklärungsmodelle werden durch ein Vorgehensmodell ergänzt, welches die praktische Implementierung der datenbasierten zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung in der produzierenden Industrie ermöglicht. Für die Entwicklung und Validierung der Modelle wurde ein intensiver Austausch mit der Praxis über Experteninterviews, Workshops und Projekten gewährleistet. Die entwickelten praxisnahen Modelle leisten damit einen Beitrag für die Verbesserung und Gestaltung von Instandhaltungsprozessen und -organisationen. Darüber hinaus können die Modelle der Gestaltung von Anwendungssystemen für die Entscheidungsunterstützung in der Instandhaltung dienen.
(Quelle: https://www.apprimus-verlag.de/datenbasierte-zuverlassigkeitsorientierte-instandhaltung-von-produktionsanlagen.html)
The current trend of digitalization in the spirit of Industry 4.0 helps production systems to become more flexible day by day. Consequently, companies are adopting digital processes to increase flexibility and the performance of their manufacturing and logistic system because of increasing customer requirements.
Material handling is one of the main improvements of modern technologies, especially automated guided vehicles (AGVs). In the planning and implementation phase, companies attempt to predict the required AGVs based on internal experiences and recommendations of external actors which may lead to an inappropriate number of AGVs in the facility and cause high idle time or insufficient capacity of AGVs. Therefore, the main goal of this thesis is to create a model for the determination of the optimal number of AGVs and optimize the route planning for a given number of AGVs in the pharmaceutical industry.
Metallic Products usually pass through multi-step production processes at several companies on their way to the end product. Stricter tolerances are imposed on suppliers within a supply chain to ensure the required properties of a company's own product, creating the bullwhip effect. Intermediate products that do not meet the strict tolerances are not further processed or supplied, which leads to high scrap or rework rates. A higher transparency regarding the intermediate products' exact material properties and specifications supports adaptive production processes. By enabling digital data exchange and further standardizing it companies would be able to adapt their production processes even if the strict tolerances are not met Through this, problems such as high rejection costs, lack of productivity, and lack of cooperation will be overcome.
With this master thesis, standardization aspects of data acquisition, storage, and transmission will be investigated to support digitalization and data availability in the steel industry. As a first step, the importance of standardization, in general, needs to be identified. For this, an investigation, analysis, and evaluation of the current situation, existing technologies, standards, and specifications for digital cooperation within supply chains will be carried out. Gap analysis is to be carried out with the data collected through literature review, workshops with steel industry representatives, and online surveys to develop practical recommendations. Lastly, recommendations for the use of technologies and methods that significantly contribute to the digitalization of the supply chain are to be developed.
Im Zuge steigender Wettbewerbsdynamik setzen Unternehmen seit jeher auf kontinuierliche Verbesserung und streben nach operativer Exzellenz. Die Marktentwicklung verlangt, dass nicht nur die Produktion, sondern auch die klassischen Büro- und Informationstätigkeiten der innerbetrieblichen Administration bei Effizienzprogrammen berücksichtigt werden. Durch die Automatisierung administrativer Prozesse können Unternehmen eine Vielzahl Potenziale heben. Neben minimierter Fehleranfälligkeit, steigender Verfügbarkeit und Effizienzsteigerungen kann auch die Zufriedenheit der Mitarbeiter positiv beeinflusst werden, da der Anteil repetitiver Tätigkeiten sinkt. Robotic Process Automation hat sich als zentraler Begriff der softwarebasierten Automatisierung in der betrieblichen Praxis etabliert. Obwohl das Marketingversprechen vieler Anbieter auf einer trivialen Implementierung beruht, scheitert eine Vielzahl Projekte zur Einführung. Die steigende Entwicklungsdynamik und der zunehmende Einfluss Künstlicher Intelligenz wirken sich mit hoher Geschwindigkeit auf die Leistungsfähigkeit softwarebasierter Automatisierung aus. Durch ein mangelndes Verständnis über das Nutzenversprechen verschiedener Technologieausprägungen und deren Einfluss auf die Arbeitsumgebung sind Entscheidungsträger in Unternehmen nicht in der Lage, schnellstmöglich auf sich verändernde Anforderungen einer Implementierung zu reagieren. Insbesondere die soziotechnischen Zusammenhänge, also das Zusammenspiel der Komponenten Mensch, Technik und Organisation, stellen derzeit eine große Herausforderung für die Industrie und die Wissenschaft dar. Um die Nutzenpotenziale der Automatisierung administrativer Prozesse vollumfänglich zu heben, ist es das Ziel dieser Dissertationsschrift, einen soziotechnischen Ordnungsrahmen zu entwickeln. Dieser soll als Instrument zur zielgerichteten Navigation durch den Implementierungsprozess softwarebasierter Automatisierung dienen. Unternehmen werden damit befähigt, die soziotechnische Komplexität zu reduzieren und diese in Abhängigkeit der verschiedenen Technologietypen zielgerichtet zu steuern.
Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur systematischen Untersuchung der Aufgaben und Prozesse der Produktionsplanung und -steuerung im Kontext von Industrie 4.0. Der Schwerpunkt liegt dabei insbesondere auf der Rolle des Menschen in diesem Zusammenhang. Hierfür wird zunächst ein Beschreibungsmodell für die Aufgaben der Produktionsplanung und -steuerung entwickelt. Die Aufgabenreferenzsicht des Aachener PPS-Modells bildet dabei den Ordnungsrahmen des Beschreibungsmodells. Darauf aufbauend werden Merkmale und Merkmalsausprägungen zur Beschreibung der Produktionsplanung und -steuerung identifiziert und beschrieben. Anschließend erfolgt die Entwicklung eines Reifegradmodells für die Produktionsplanung und -steuerung. Grundlage des Reifegradmodells bildet der ‚acatech Industrie 4.0 Maturity Index‘. Nach der Herleitung der Reifegradstufen werden die zuvor identifizierten und beschriebenen Merkmalsausprägungen den einzelnen Reifegradstufen zugeordnet. Im Anschluss erfolgt die Entwicklung eines reifegradbasierten Referenzmodells für die Prozesse der Produktionsplanung und -steuerung unter besonderer Berücksichtigung der Verteilung der Aufgaben zwischen Mensch und betrieblichem Anwendungssystem. Das Referenzmodell ermöglicht eine Erklärung der Aufgaben der Mitarbeiter*innen und der betrieblichen Anwendungssysteme auf zuvor definierten Reifegradstufen.
Weiterhin liegt das Ziel dieser Arbeit in der zielgerichteten Unterstützung des Menschen in der Produktionsplanung und -steuerung. Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein Gestaltungsmodell für lernunterstützende Applikationen für Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme entwickelt. Hierfür werden zunächst im Kontext des Internet of Production die Einsatzmöglichkeiten von Apps als Ergänzung zu bestehenden betrieblichen Anwendungssystemen aufgezeigt. Anschließend wird das Gestaltungsmodell für lernunterstützende Applikationen für Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme entwickelt, das eine zielgerichtete Unterstützung des Menschen in der Produktionsplanung und -steuerung ermöglicht.
(Quelle: https://www.apprimus-verlag.de/gestaltungsmodell-zur-lernunterstutzenden-erweiterung-von-produktionsplanungs-und-steuerungssystemen.html)
Modularisierung von Steuerungskonzepten für die diskrete Eventsimulation einer Kleinserienfertigung
(2016)
Um langfristig in einem Umfeld zunehmenden Wettbewerbs durch internationale Anbieter erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen verstärkt regionale Märkte erschließen. Analog zur Automobilindustrie werden wichtige Wachstumsmärkte zunehmend durch Handelshemmnisse abgeschottet, so dass die Markterschließung durch Exporte vollständig montierter Erzeugnisse häufig ausscheidet. Um dennoch die Handelshemmnisse zu umgehen, hat sich in der Automobilindustrie die Completely Knocked Down (CKD)-Strategie durchgesetzt, bei der Erzeugnisse teilzerlegt in die Märkte exportiert und dort lokal endmontiert werden. Eine grundsätzliche Herausforderung liegt in der situationsgerechten Gestaltung der CKD-Supply Chain. Dazu ist in der Arbeit ein Teil einer simulationsbasierte Gestaltungsunterstützung mit dem Schwerpunkt auf 2D und 3D Simulation erarbeitet worden.