Dienstleistungsmanagement
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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)
Web-2.0-basierte Communities gewinnen in zahlreichen Facetten des Alltags an Relevanz und genießen auch für Unternehmen zunehmend an Bedeutung. Sie versprechen erhebliche Produktivitätspotenziale und bieten neue Möglichkeiten bei der Schaffung von Wissen sowie Innovationen und können zudem existierende Informationsasymmetrie zwischen Stakeholdern reduzieren. Bisweilen werden diese Potenziale von vielen Unternehmen nicht ausgeschöpft, was vor allem auf ein mangelhaftes Management der Communities zurückzuführen ist. Insbesondere der Koordination kommt dabei eine hohe Relevanz für den Erfolg zu. Das zentrale Erkenntnisinteresse der vorliegenden Dissertation besteht somit darin, diejenigen Koordinationsinstrumente zu identifizieren, die eine erfolgreiche Koordination versprechen und den Erfolg einer Community of Interest bedingen. Die Dissertation zielt folglich auf die Entwicklung eines Bezugsrahmens zur Koordination von Communities of Interest und eines darauf aufbauenden Erklärungsmodells ab, das die Erfolgswirkung der identifizierten Koordinationsinstrumente aufzeigt. Mit den erzielten Ergebnissen kann das zentrale Erkenntnisinteresse der Arbeit erklärt werden. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse können Unternehmungen bzw. Community-Manager Communities of Interest koordinieren und zielgerichtete Maßnahmen für einen nachhaltigen Erfolg dieser Communities in die Wege leiten. Die Erkenntnisse der vorliegenden Dissertationsschrift leisten somit einen wertvollen Beitrag zur Klärung der Fragestellung, wie eine erfolgreiche Koordination von Communities of Interest funktioniert und wie die Gestaltung dieser Communities erfolgen sollte. Somit können die Ergebnisse herangezogen werden, um darauf aufbauend Handlungsempfehlungen für die Praxis abzuleiten. (Quelle: Apprimus Verlag)
Agilität gilt als zentrale unternehmerische Fähigkeit, um Veränderungen proaktiv zu erkennen und diese schnell und effektiv zu vollziehen. Industrie 4.0 bietet Unternehmen das Potenzial dies zu beherrschen und schnell auf Ereignisse zu reagieren. Die Vision ist ein agiles, lernendes Unternehmen, welches in der Lage ist, sich einer wandelnden Umwelt kontinuierlich anzupassen. Dies bedeutet für Unternehmen die Nutzung von Optimierungspotentialen durch eine durchgängige, intelligente Vernetzung von Menschen, Maschinen und Objekten. Dabei wächst die Bedeutung der Instandhaltung, indem sie die Funktionsfähigkeit immer stärker vernetzter und technisch komplexer werdenden Anlagen sicherstellt. Die technologischen Elemente von Industrie 4.0 kombiniert mit einer zukunftsfähigen Instandhaltung befähigen den Wandel zu einem agilen, lernenden Unternehmen.
Die Umsetzung der Potenziale, die mit Industrie 4.0 einhergehen, werden von den Unternehmen erkannt und nehmen vielfach ein strategisches Zukunftsfeld ein. Allerdings erreicht ein Großteil, der in diesem Kontext definierten technologie-basierten Projekte nicht die gewünschten Resultate. Der Hauptgrund für das Scheitern der Transformationsprojekte besteht in kulturellen Hürden. Die digitale Transformation hat keinesfalls nur eine überwiegend technologische Dimension, sondern vor allem eine kulturelle und soziale Dimension, die über den Erfolg der digital induzierten Veränderung endscheidet.
Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel der Dissertationsschrift in der Gestaltung von Reifegraden der Unternehmenskultur für die Entwicklung eines agilen, lernenden Unternehmens und deren Anwendung am Beispiel der Instandhaltung. Dazu werden die technologischen Entwicklungsstufen einer Instandhaltungsorganisation im Kontext von Industrie 4.0 beschrieben. Hierzu wird der Einfluss technischer Entwicklungen auf die Kern- und Supportprozesse einer Instandhaltungsorganisation untersucht. Ergebnis ist eine Beschreibung der Instandhaltung auf vier Entwicklungsstufen bis zur agilen, lernenden Instandhaltungsorganisation. Basierend auf dieser Beschreibung wird die Unternehmenskultur ausgestaltet, die zur Realisierung der technologisch-induzierten Potenziale notwendig ist. Abschließend wird mithilfe geeigneter Instrumente ein Kulturentwicklungsprozess abgeleitet, welcher eine erfolgreiche Entwicklung und das kontinuierliche Management der Unternehmenskultur zur Steigerung der Agilität im Kontext von Industrie 4.0 ermöglicht.
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.
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.
Industrieserviceunternehmen bedienen mit zahlreichen technischen Dienstleistungen als externe Dienstleister Kunden aus der Prozessindustrie. Der überwiegende Anteil kleiner und mittlerer Unternehmen im Industrieservice sieht sich mit drei zentralen Marktbedingungen konfrontiert. Die Kunden betreiben zunehmend Outsourcing von Leistungen jenseits der direkten Wertschöpfung, wodurch die Anforderungen der Kunden an die Breite und die Tiefe des Leistungsportfolios der Anbieter steigen. Zweitens ermöglichen es die Marktverhältnisse den Kunden, einen hohen Preisdruck auf die Anbieter auszuüben. Drittens weisen die technischen Infrastrukturen der Kunden eine hohe Heterogenität auf, die in einer hohen Vielzahl und Vielfalt von Leistungserstellungsprozessen der technischen Services resultieren. Der ausgeprägte Wettbewerb verlangt von den Anbietern, die Effektivität und Effizienz der Ausführungsprozesse kontinuierlich und effektiv zu steigern. Die Vielzahl und Vielfalt der Ausführungspro-zesse minimieren die Hebelwirkung potenzieller Maßnahmen zur Effizienzsteigerung erheblich. Etablierte Methoden zur Prozessverbesserung und des Prozessmanagements eignen sich daher kaum. Industrieserviceanbieter befinden sich daher im Di-lemma, die Leistungsfähigkeit steigern zu müssen, jedoch über keine geeigneten Me-thoden zu verfügen.
Die Zielsetzung dieser Arbeit ist es, Unternehmen der Industrieservicebranche dazu zu befähigen, die Vielzahl und Vielfalt der Ausführungsprozesse durch eine geeignete Methodik mit vertretbarem Aufwand zu analysieren und Standardisierungsmaßnahmen zur Prozessverbesserung abzuleiten. Damit sollen speziell kleine und mittlere Unternehmen des Industrieservice dazu befähigt werden, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu sichern.
Hierfür wird ein Modell entwickelt, mithilfe dessen sich die Varianz in Ausführungsprozessen anhand von Prozesszielgrößen und Prozessmerkmalen beschreiben lässt. Die Prozesszielgrößen und -merkmale werden in Form eines empirischen Fragebogens operationalisiert. Anschließend wird eine Methodik entwickelt, die sich aus vier Schritten zusammensetzt. Das Ziel der Methodik ist es, Wirkungszusammenhänge zwischen dem Zielerreichungsgrad von Prozesszielgrößen und Ausprägungen von Prozess-merkmalen zu identifizieren und Maßnahmen zur Prozessstandardisierung abzuleiten.
Bei der Validierung der Methodik konnten Maßnahmen zur Prozessstandardisierung abgeleitet und in Bezug auf den erwarteten Nutzen und Aufwand quantitativ bewertet werden.
Unternehmen des Maschinenbaus stehen vor der Herausforderung, die Instandhaltungskosten ihrer Produkte effektiv zu beeinflussen. Die notwendigen Informationen sind oft nicht in der geeigneten Form erfasst oder gar nicht verfügbar. Das Ziel der Arbeit ist es, Unternehmen zu befähigen, mit unterschiedlichen Informationsständen eine Prognose der zu erwartenden Instandhaltungskosten durchzuführen und auf Basis informatorischer Unsicherheiten Handlungsempfehlungen zur Kostenreduktion abzuleiten.
Maschinen- und Anlagenbauer stehen vor der Transformation zu digitalen, datenbasierten Dienstleistungen. Viele Unternehmen scheitern an der Kommerzialisierung und Markteinführung. Die vorliegende Arbeit unterstützt Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus bei der erfolgreichen Markteinführung datenbasierter Dienstleistungen. Auf Basis von empirischen Studien und Fallbeispielen werden Erfolgsfaktoren der Markteinführung untersucht und konkrete Gestaltungsempfehlungen für die Praxis abgeleitet.