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Die zunehmende Konkurrenz auf dem Markt des Maschinen- und Anlagenbaus führt zu Preiskämpfen zwischen den Anbietern und somit zu sinkenden Margen, die durch den Verkauf von Maschinen und Anlagen erzielt werden können. Eine Lösung zur Kompensation dieser Auswirkung stellt der Verkauf produktbegleitender datenbasierter Dienstleistungen dar. Diese ermöglichen basierend auf Daten, die während des User-Cycles einer Maschine oder Anlage erzeugt werden, neue Geschäftspotentiale für den Maschinen- und Anlagenbauer zu schaffen. Entscheidend für die Realisierung der entsprechenden Dienstleistungen ist dabei der Übergang von Daten und Informationen der Maschinen oder Anlagen bzw. Betreiber zu den Herstellern. Basierend auf diesen können die Maschinen- und Anlagenbauer wiederum durch Auswertung oder Analyse mehrwertschaffende Dienstleistungen wie beispielsweise Instandhaltungsmaßnahmen, bedarfsgerechte Betriebsmittelbereitstellungen oder Maschinenoptimierungen anbieten. Zuverlässige Informationen spielen hierbei eine zentrale Rolle, denn nur wenn diese zur Verfügung stehen, können gute und objektive Entscheidungen getroffen werden. Für die Umsetzung fließen zwangsweise Daten und Informationen vom Betreiber der Maschinen oder Anlagen ab, was bei einer Vielzahl von Unternehmen zu einer großen Skepsis führt. Etablierte Technologien wie die Cloud schaffen dabei nur beschränkt die Kompensation und den Aufbau fehlenden Vertrauens, weswegen diese nicht oder nicht umfassend eingesetzt werden und das Potential datenbasierter Dienstleistungen in der Praxis nicht umfangreich freigesetzt wird. Die Blockchain-Technologie kombiniert Ansätze aus akademischen Disziplinen wie der Kryptografie, dem Netzwerk- und Datenbankmanagement sowie dem Design wirtschaftlicher Anreizmechanismen. Sie stellt durch ihre Eigenschaften der Transparenz, Dezentralität, Sicherheit und Unveränderbarkeit eine Lösung für die beschriebenen Probleme dar und schafft eine technologiebasierte Kontrolle. Die Umsetzung bzw. Gestaltung eines blockchainbasierten Systems bietet jedoch vielseitige technische Gestaltungsfreiheiten, die eine hohe Auswirkung auf die tatsächliche Eignung für den jeweiligen Einsatzfall haben. Daraus resultierend wird in dieser Dissertationsschrift das Ziel verfolgt, Gestaltungsempfehlungen zur blockchainbasierten Maschinen- und Anlagenanbindung auf Basis der Anforderungen datenbasierter Dienstleistungen zu erarbeiten.
Projektportfolio-Management (PPM) wird in Unternehmen genutzt, um die strategische und langfristige Planung, Steuerung und Überwachung aller Projekte einer Organisation zu gewährleisten. Der Mehrheit von Unternehmen mangelt es dabei an einem integrierten und insbesondere digitalen Ansatz. Durch meist veralteten IT-Infrastrukturen stehen viele Projektdaten in unterschiedlicher Form und mit heterogenem Transparenzgrad zur Verfügung. Um diese Herausforderung zu meistern, werden im PPM zunehmend digitale Transformationsprojekte initialisiert. Derzeit fehlt es in der Literatur und der Praxis jedoch an einem Ansatz zur digitalen Transformation des PPM, um die Herausforderungen bezüglich Projektverwaltung und Datentransparenz in Unternehmen zu adressieren. Es besteht Bedarf an einem Modell zur erfolgreichen digitalen Übetragung von Geschäftskomponenten des PPM, welches die jeweiligen Komponenten abbildet und aus dem sich Unternehmensvorteile ableiten lassen. Im Rahmen einer Abschlussarbeit wurde ein Modell entwickelt, um die Geschäftskomponenten einer Organisation in Bezug auf digitale Transformationsprojekte abzubilden. Hierzu wurden auf Basis einer Literaturrecherche bestehende Modelle analysiert und darauf aufbauend, ausgehend von der Modelltheorie, ein Transformationsmodell für die Digitalisierung von PPM entwickelt. Abschließend konnte das entwickelte Modell anhand eines realen Anwendungsfalls der pharmazeutischen Industrie validiert werden, um die wirtschaftlichen Potentiale aufzudecken und den Transformationserfolg im PPM sicherzustellen.
Resiliente Supply-Chains
(2022)
Industrie 4.0 bietet produzierenden Unternehmen die Möglichkeit, unternehmerische Entscheidungs- und Anpassungsprozesse durch neue organisatorische Ansätze und technische Veränderungen entscheidend zu beschleunigen. Um zielführende Maßnahmen ergreifen und konkreten Nutzen aus der digitalen Transformation ziehen zu können, ist eine gesamtheitliche Betrachtung aller wesentlichen Aspekte essentiell. Diese sind neben der Organisationsgestaltung und der Kulturausprägung eines Unternehmens die Anwendung verschiedener Technologien. Unter anderem wird Machine Learning (ML) dafür eingesetzt, um entscheidungsrelevante Informationen mit geringer Analyselatenz bereitzustellen. ML-Anwendungsfälle sowie deren erforderliche Maßnahmen zur Realisierung hängen dabei stark von dem individuellen Transformationsgrad des betrachteten Unternehmens ab.
In dieser wissenschaftlichen Arbeit werden strukturierte Umsetzungsmaßnahmen für ML-Anwendungsfälle produzierender Unternehmen mittels des Industrie 4.0-Reifegradmodells abgeleitet. Dafür werden relevante ML-Anwendungsfälle, maßgeblich aus den Bereichen Produktion und Logistik, zunächst beschrieben und kategorisiert. Anschließend wird erörtert, welche Ansätze und Methoden bei der Umsetzung der Anwendungsfälle eingesetzt werden und welcher Nutzen sich für produzierende Unternehmen ergibt. Aufbauend darauf werden Umsetzungsmaßnahmen abgeleitet und den vier Industrie 4.0-Stufen des Reifegradmodells zugeordnet. Mit Hilfe der Implementierung eines realen ML-Anwendungsfalls werden Umsetzungsmaßnahmen abschließend validiert.
Die vorliegende Untersuchung beschreibt und strukturiert die IT-Unterstützung in Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus, um eine unternehmensübergreifendeVergleichbarkeit dieser IT-Unterstützung zu ermöglichen. Dies stellt die Grundlage für die konkrete Ausgestaltung sowie Durchführung einer unternehmensübergreifendenBewertung der IT-Unterstützung dar. So werden verschiedene Modelle vorgestellt, die eine Vergleichbarkeit auf Ebene der Unternehmen,der Prozesse und Aufgaben sowie der IT-Produkte ermöglichen. Die weitergehenden Anforderungen hinsichtlich standardisierter Kennzahlen und einer einheitlichenBewertungslogik werden durch die Verknüpfung mit einem gesonderten Mess- und Bewertungsmodellerfüllt. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen bzgl. der Vergleichbarkeitund Beweisbarkeit werden die entwickelten Modelle abschließend in einen Anwendungszusammenhang gebracht.
Aufgrund der zunehmenden Bedeutung der Energieeffizienz in der produzierenden Industrie wird ein ereignisdiskretes Modell zur Quantifizierung der Wirkungen von Energieeffizienz auf die Produktionslogistik entwickelt. Im Fokus der Gestaltung stehen produktionslogistische Einflussgrößen wie die Losgrößenbestimmung und die Reihenfolgeplanung. Die Anwendung der Entscheidungsunterstützung ermöglicht eine logistische Positionierung unter Berücksichtigung der ermittelten Wirkungszusammenhänge.
Conventional approaches lead to inflexible organization:
Classic optimization approaches consider only the fully standardized formal
processes and disregard knowledge intensive and informal ones. Similarly, the
information systems considered are rigid and meant to support only the formal processes. As a consequence of over standardisation in both processes and information technology, the organizations become resistant to any change in operations. This inflexibility leads to delays in adapting their services and product to match the volatile and dynamic market needs.
Contemporary processes and IT allow flexibility:
Currently, organizations are forced to diverge from classic and narrow approaches,
and explore new alternative means to enable human-centric knowledge
processes and collaborative information technologies. These 'Collaborative technologies'
are considered to support a much larger spectrum of process types
namely formal as well as semi-formal and informal processes.
Lack of approaches to configure processes and IT:
Even knowing the potentials of collaborative technologies, the organizations still
show a very slow inclusion into their daily operations, and with relatively high
failure rate. This is due to the fact that there are no comprehensive approaches
or methods available to systematically identify, organize and map organizational
process types to the available collaborative technologies.
Model to configure knowledge processes and IT applications:
The aim of this dissertation is to provide organizations with a model and an
application approach to configure their knowledge intensive processes with the
functionalities offered by collaborative technologies. The model is structured
into three main segments:
• description of attributes of knowledge intensive processes
• description of functionalities of collaborative technologies
• configurations of knowledge intensive processes and collaborative
technologies
The model enables the organizations to recognise and configure knowledge
intensive processes with their collaborative technologies. The model and scenarios
are applicable within organizational settings supported by an application
approach and tool based concept. The model is applied and validated within
three diverse industrial case studies.
Je dynamischer sich das Wettbewerbsumfeld gestaltet, desto wichtiger
wird eine valide, echtzeitnahe Abbildung des Ist-Zustands als Entscheidungsgrundlage für den tatsächlich notwendigen Handlungsbedarf. Ansätzen der dynamischen Produktionsregelung ist gemein, dass sie durch zeitnahe Rückführung echter Ist-Daten in die Planungs- und Steuerungsebenen Prozesse und Systeme zur teilautomatisierten Regelung befähigen. Mittlerweile stehen im Bereich der Produktion leistungsstarke und günstige Sensoren und Aktoren zur Verfügung, wodurch sich die Lücke zwischen Informationssystemen und der physischen Situation schließen lässt. Eine wesentliche technologische Herausforderung ist die schnelle Aufbereitung und Analyse der entstehenden Datenmengen. Durch Ereignisorientierung als Architekturstil werden Unternehmensarchitekturen agiler, reaktionsschneller und echtzeitfähig. Die Grundlage für den Einsatz von ereignisorientierten Architekturen ist eine exakte Spezifikation der zu verarbeitenden Ereignisse. Vor diesem Hintergrund ist das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung eines Ereignismodells als Grundlage der Produktionsregelung, auf Basis von Zustandsdaten bei diskreter Fertigung.
Im Maschinen- und Anlagenbau stellen die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Produkte wichtige Kundenanforderungen an die jeweiligen Hersteller dar.
Dennoch besteht zwischen den beiden Parteien meist ein funktionsorientiertes Geschäftsmodell, in dem die Maschine mit einer Gewährleistung oder Garantie verkauft wird. Tritt in dem Gewährleistungs- oder Garantiezeitraum ein Defekt auf, so ist der Hersteller zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit
der Maschine verpflichtet. Sofern zusätzlich Serviceverträge für die Maschine abgeschlossen wurden, bieten die Hersteller in vielen Fällen jedoch nur die Einhaltung einer Reaktionszeit an. Diese erlaubt keine Aussage bezüglich der voraussichtlichen Stillstandszeit der Anlagen bei Defekten, sodass v. a. der Kunde das Risiko der resultierenden Produktionsausfallkosten trägt.
Durch das Angebot technischer Verfügbarkeitsgarantien kann das anbietende Unternehmen einen Großteil des erwähnten Risikos übernehmen, in dem bei Nichteinhaltung einer zugesagten Verfügbarkeit hohe Pönalkosten des Anbieters fällig werden, die die Produktionsausfallkosten der Kunden anteilig oder sogar vollständig kompensieren. Daher werden Verfügbarkeitsgarantien derzeit
vermehrt von Kunden der Maschinen- und Anlagenbauer nachgefragt.
Allerdings gehen mit der Einführung eines derartigen verfügbarkeitsorientierten Geschäftsmodells und der Risikoübernahme diverse Herausforderungen für den Anbieter einher. Dieser muss bei der Dimensionierung seiner Dienstleistungsressourcen zwischen einer hohen Unterauslastung seiner Ressourcen sowie daraus resultierenden Leerkosten einerseits und den erwähnten Vertragsstrafen und
einhergehendem Vertrauensverlust in Form von Opportunitätskosten andererseits abwägen. In diesem Spannungsfeld zwischen Kosten und Leistungsniveau ergeben sich verschiedene Möglichkeiten zur Positionierung des verfügbarkeitsanbietenden Unternehmens,
In der vorliegenden Dissertationsschrift wird ein Simulationsmodell beschrieben, welches Unternehmen dazu befähigt, die Konsequenzen ihrer Positionierung zu quantifizieren.
Die soziale Vernetzung mithilfe von Social Software verändert nicht nur unsere alltägliche zwischenmenschliche Kommunikation, sie erhält auch
Einzug in Unternehmen. Die dort eingesetzten IT-Lösungen können die
Zusammenarbeit von Mitarbeitern positiv beeinflussen und ermöglichen
eine effektive und effiziente Kollaboration. Bis dato ist der Bereich der sog. Social Collaboration und deren systematischen Realisierung im Zuge der Digitalisierungsbestrebungen der Unternehmen noch nicht
hinreichend untersucht worden. Es existiert bspw. kein umfassendes Modell, das es erlaubt, den Einsatz von Social Software in der intraorganisationalen
Zusammenarbeit zielgerichtet zu strukturieren und aufzuzeigen, welche Komponenten dafür berücksichtigt werden müssen. Die vorliegende Arbeit setzt an dieser Forschungslücke an.
Auto-ID-Technologien werden als eines der technischen Mittel gesehen, um die hohen Anforderungen an Effizienz und Warenverfügbarkeit in
Zulieferketten der Verbrauchsgüterindustrie zu erfüllen und die Dynamik
des Umfelds handhaben zu können, welche beispielsweise durch
die schwankende Konsumentennachfrage oder durch mangelnde Bestands-
und Informationstransparenz verursacht wird. Die über Auto-ID-Technologien erhobenen Daten dienen regelkreisbasierten kybernetischen Supply-Chain-Managementansätzen bei der Erhöhung der Robustheit, also der Widerstandsfähigkeit der Supply-Chain.
Anhand der Ergebnisse dieser Dissertation kann differenziert betrachten
werden, wie unterschiedliche Auto-ID-Technologieausprägungen zur
Robustheit von Verbrauchsgüter-Supply-Chains beitragen. Damit kann
der Auto-ID-Einsatz zielgerichtet geplant werden.
Ereignisadäquate Beschaffungsmengenrechnung durch Anwendung spieltheoretischer Lösungskonzepte
(2016)
Immer volatilere Märkte zwingen Unternehmen heute, flexibel auf sich
ändernde Rahmenbedingungen einzugehen. Dennoch sind Planungsverfahren
in marktgängiger Unternehmenssoftware zumeist statisch
eingestellt. Daraus resultiert ein Mangel an Flexibilität, welcher für Unternehmen
zu direkten Kostennachteilen führen kann. Einem solchen
Kostennachteil lässt sich nur durch einen passenden Verfahrenswechsel
sowie eine geeignete Anpassung von Planungsparametern entgegenwirken.
Mitarbeiter können diese notwendigen Anpassungen im Tagesgeschäft
jedoch in der Regel nicht ausführen. So mangelt es zum
einen an der Zeit für diese Anpassungen und zum anderen sind die
Auswirkungen einer solchen Änderung vielfach nicht zu überblicken.
Die beschriebene Problemstellung wird für den Anwendungskontext der
Beschaffungsmengenrechnung in der vorliegenden Dissertationsschrift
adressiert und durch Entwicklung einer automatisierten Auswahllogik
behoben.
Da im Kontext der Beschaffungsmengenrechnung stets verschiedene
Akteure miteinander in Interaktion stehen, wird in der vorliegenden
Schrift die Spieltheorie als Methodik für die Auswahl geeigneter Verfahren
und Parametereinstellungen verwendet. Aufgrund der gewählten
Methodik müssen zunächst die im vorliegenden Kontext geeigneten
spieltheoretischen Lösungskonzepte fundiert festgelegt werden. Zu diesem
Zweck wird in der vorliegenden Schrift eine Vorgehensmethodik zur
Identifikation geeigneter spieltheoretischer Lösungskonzepte in konkreten
Anwendungsfällen entwickelt, welche bereits eine erste Innovation
dieser Dissertation darstellt.
Die Kenntnis von Auswirkungen eigener Entscheidungen unter Berücksichtigung
verschiedener selbst nicht beeinflussbarer Ereignisse ist notwendige
Voraussetzung für die Entwicklung einer Auswahllogik, wie sie
in der vorliegenden Schrift aufgebaut wird.
Einhergehend mit der Tertiarisierung steigt der Stellenwert industrieller Dienstleistungen.
Zugleich nehmen der Wettbewerbsdruck und die Kundenanforderungen stetig zu. Dieser Umstand zwingt die Anbieter dazu, ihre Effizienz und
Effektivität bei der Erstellung industrieller Dienstleistungen zu verbessern. Vor diesem Hintergrund stellt die Übertragung der Prinzipien des Lean Managements auf den industriellen Dienstleistungsbereich einen erfolgversprechenden Ansatz dar. Sowohl in der wissenschaftlichen Literatur als auch in der industriellen Praxis finden sich Belege für erste erfolgreiche Anwendungen der Lean-Prinzipien auf die Produktion industrieller Dienstleistungen. Dennoch weist der Dienstleistungssektor im Hinblick auf die Anwendung und Verbreitung von Prinzipien des Lean Managements erhebliche Entwicklungspotenziale auf. Dies ist nicht zuletzt auf die fehlende Kenntnis operativer Entscheidungsträger hinsichtlich der Wirkung
der Lean-Prinzipien auf industrielle Dienstleistungen zurückzuführen.
Vor diesem Hintergrund besteht das übergeordnete Ziel der Arbeit in der Entwicklung eines Modells zur Erklärung und Bewertung der Wirkung ausgewählter Gestaltungsprinzipien des Lean Managements auf den Nutzenbeitrag industrieller Dienstleistungen. Im Fokus der Untersuchung stehen dabei die Prinzipien der Prozesssynchronisation. Dazu wird im Rahmen der Arbeit zunächst ein Modell entwickelt, welches die relevanten Variablen und Parameter zur Beschreibung der industriellen Dienstleistungsproduktion aufzeigt und operationalisiert. Auf diesem Beschreibungsmodell aufbauend wird ein systemdynamisches Simulationsmodell entwickelt, welches die Wirkung der Lean-Prinzipien der Prozesssynchronisation auf industrielle Dienstleistungen erklärt. Dazu werden, dem Aachener Lean-Services-Zyklus folgend, die Steuerung der Nachfrage, die Glättung der Auslastung sowie die Harmonisierung der Leistungserstellung in ihrer Wirkung analysiert und systemdynamisch modelliert.
Zielsetzung dieser Arbeit ist es die notwendigen wissenschaftlichen und methodischen Rahmenbedingungen zu erarbeiten, die zum einen zur Erweiterung des aktuellen wissenschaftlichen Diskussionsstands beitragen sollen und zum anderen der Praxis ganz konkret zur systematischen Gestaltung von entscheidungsorientierten Engergieinformationssystemen für ganzheitliches betriebliches Energiemanagement. Dem Lösungsweg zur Erreichung der Zielsetzung liegt in vorliegender Arbeit ein iterativer, operationsanalytischer Forschungsprozess mit expliziter Beteiligung verschiedenster Experten aus Wissenschaft und Praxis zugrunde der schließlich in drei aufeinander aufbauenden Partialmodelle resultiert.
Die Umsetzung von Industrie 4.0 führt im Informationsmanagement bei der Bewertung eigener Fähigkeiten und der Weiterentwicklung zu Schwierigkeiten. Ziel der Arbeit ist, das Informationsmanagement zu bewerten. Abgeleitet aus den Strategietypen und den Zielen der digitalen Transformation werden die Aufgaben des Informationsmanagements entwickelt. Es wird ein vierstufiger Entwicklungspfad entwickelt, um die Ausprägungen der Aufgaben den Stufen des Entwicklungspfads zuzuordnen.
Social-Software-Lösungen gewinnen im beruflichen Kontext stetig an Bedeutung. Durch ihren Einsatz bilden sich unternehmensinterne Communitys, die einem Lebenszyklus unterliegen, der aus Phasen mit unterschiedlichen Eigenschaften besteht. Die Dissertation stellt ein Modell zur Verfügung, um die Phase einer solchen Community zu bestimmen. Aufbauend darauf werden Handlungsempfehlungen zum lebenszyklusorientierten Management bereitgestellt, um den unternehmerischen Wert der Community zu maximieren.
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.