Schriftenreihe Rationalisierung
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176
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.
180
Die industrielle Entwicklung der vergangenen Jahre hat insbesondere dazu geführt, dass sich Produkte und Dienstleistungen der produzierenden Industrie stärker an den individuellen Kundenbedürfnissen orientieren. Die Marktentwicklungen verlangen daher insbesondere an Hochlohnstandorten spezifische Differenzierungsstrategien und einen hohen Grad an Flexibilität. All dies führt zu immer komplexeren Produkt- und Fertigungsstrukturen, kürzeren Entwicklungszyklen sowie dem vermehrten Auftreten von Änderungsanfragen.
Die Handhabung von Änderungen an Produkten und Prozessen stellt für viele Unternehmen schon heute häufiger den Normalzustand als die Ausnahme dar. So ist insbesondere auf eine effiziente Handhabung des Änderungsmanagementprozesses zu achten, um schnellstmöglich die Ausrichtung an neu auftretende Anforderungen zu gewährleisten. Durch eine mangelnde Integration der im Einsatz befindlichen betrieblichen Anwendungssysteme ist es den meisten Entscheidungsträgern im Änderungsmanagementprozess jedoch nicht möglich, ihre Entscheidung datenbasiert und objektiv zu treffen. Digitalisierungstrends führen somit nicht zu erhofften Synergieeffekten im Bezug auf die Handhabung von Änderungsanfragen. Da das größte Potenzial für die Unterstützung der industriellen Praxis im Bewertungsprozess einer Änderungsanfrage liegt, ist es das Ziel dieser Dissertationsschrift, die Welt der betrieblichen Anwendungssysteme mit dem Bewertungsprozess zu verknüpfen. Somit sollen Synergieeffekte bei der datenbasierten Bewertung von Änderungsanfragen genutzt werden können sowie die Effizienz im Bewertungsprozess gesteigert werden. Die objektivierte und beschleunigte datenbasierte Bewertung von Änderungsanfragen führt somit zu einer vermehrten Nutzung dieser. Unternehmen wird es somit zukünftig besser möglich sein, sich schnell an neuen Anforderungen auszurichten und Wettbewerbsvorteile zu erzielen.
156
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.
154
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
152
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.
167
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.
165
In diesem Buch wird die Technologieauswahl zur Gestaltung eines cyber-physischen Systems (CPS) für die Auftragsverfolgung bei produzierenden Unternehmen erläutert. Dazu werden funktionale Anforderungen an das CPS aufgeführt, relevante Informations- und Kommunikationstechnologien gescoutet und den Anforderungen an das CPS gegenübergestellt. Mithilfe des anschließenden Gestaltungsleitfadens kann effizient ein System zur Umsetzung des „digitalen Schattens“ in der Produktion spezifiziert werden.
164
Eine Möglichkeit die Prognosegüte der Planung zu verbessern und eine Synchronisation der funktionalen Zielsysteme in Hinblick auf ihre Zeitplanungsgrößen zu ermöglichen, stellt die Synchronisierung von Zeitplanungsparametern dar. In der vorliegenden Dissertationsschrift wird daher ein Gestaltungskonzept entwickelt, welches dabei unterstützt, das effiziente Set an Zeitplanungsparametern für Variantenfertiger zu identifizieren und in etablierten betrieblichen Anwendungssystemen zu parametrieren.
162
Die vorliegende Arbeit zeigt wie ein Energieinformationssystem für produzierende Unternehmen in der Referenzarchitektur „Internet of Production“ gestaltet werden kann. Dadurch können industrielle Energieflexibilitätsmaßnahmen automatisiert bzw. eine Entscheidungsvorbereitung getroffen werden. Diese Maßnahmen können volkswirtschaftlich zu einer Reduktion von Kosten für Energienetz- und Systemsicherheitsmaßnahmen in Deutschland führen.
(Quelle: https://www.apprimus-verlag.de/gestaltungsmodell-eines-energieinformationssystems-im-internet-of-production.html)
161
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.
177
Trotz technischer Möglichkeiten für eine hochfrequentere Planung werden noch immer nächtliche IT-Planungsläufe zur „Aktualisierung“ von Daten in der PPS durchgeführt. Produzierende Unternehmen sind nicht in der Lage zu bewerten, in welcher Häufigkeit Planungsläufe durchzuführen und welche Rahmenbedingungen dazu notwendig sind. Ergebnisse dieser Arbeit sind eine Unterstützung zur Bewertung der Häufigkeit von Planungsläufen sowie Gestaltungsempfehlungen für relevante Rahmenbedingungen der PPS.
169
Gestaltungsmodell zur Steigerung der Regelbarkeit von Produktionsplanungs- und -steuerungssystemen
(2020)
Die Dynamik der Märkte erfordert die Zunahme der Flexibilität der Produktionsprozesse. Als zentrale Herausforderung für Unternehmen gilt es, auf valider Informationsbasis Entscheidungen wesentlich schneller und agiler treffen zu können. Speziell im Umfeld der Produktion wird dies zukünftig auf Basis der geregelten Rückführung von Echtzeitinformationen erfolgen, welche in den entsprechenden PPS-Systemen verarbeitet werden zur Schaffung von Visibilität, Transparenz und Prognostizierbarkeit.
170
Die Blockchain-Technologie gilt als eine der großen Errungenschaften der Informationstechnologie, ist in ihren Eigenschaften und Ausprägungen bis dato jedoch kaum wissenschaftlich aufgearbeitet. Die in dieser Dissertationsschrift ausgearbeitete Morphologie der Blockchain-Technologie schafft eine wissenschaftlich fundierte generisch gültige Strukturierung ebenjener. Zudem wird die Technologie für die Anwendung im Supply-Chain-Management gestaltet.
171
Deutschland steht am Anbeginn einer Zeitenwende der Mobilität im urbanen Raum. Automobilhersteller reagieren auf diese Entwicklung mit Milliardeninvestitionen in neue Fahrzeug- und Mobilitätsangebote. Jedoch bleibt der Erfolg dieser Angebote vielfach hinter den Erwartungen zurück. Das Ziel der Arbeit ist daher die Identifikation von Präferenzstrukturen für neue Fahrzeug- und Mobilitätsangebote unter Berücksichtigung latenter Bedürfnisse privater Nutzer.
172
Der Einsatz von Business-Analytics wird für produzierende Unternehmen zunehmend zum strategischen Erfolgsfaktor. Dabei stellt vor allem die Vielzahl der zur Verfügung stehenden Business-Analytics-Methoden und deren Einsatzmöglichkeiten viele Praktiker vor Herausforderungen. Diese Arbeit setzt an diesen Barrieren an und gibt Praktikern ein Methodenset an die Hand, mit dessen Hilfe es möglich ist zu bewerten welche Methoden für welche Problemstellung und welche Datengrundlage geeignet sind.
175
Intelligente Produkte sind im Privatkundenbereich etabliert. Mittelständler stehen jedoch vor großen die Smartifizierung betreffenden Herausforderungen. Sie wissen nicht, welche Methoden geeignet sind, um bestehende Produkte zu smartifizieren. Es bedarf daher einer Methode zur Spezifikation von intelligenten Produkten im Maschinenbau. Diese beruht auf generischen Entwicklungszielen und Use Cases, um Anforderungen abzuleiten, die die Initiierung von Smartifizierungsprojekten beschleunigen.
174
Die Blockchain-Technologie beeinflusst das Vertrauen zwischen Akteuren positiv. Es zeigt sich jedoch, dass trotz dieses theoretischen Mehrwertes die Akzeptanz und Umsetzung in Unternehmensnetzwerken verhalten sind. In dieser Dissertationsschrift wurde ein Modell entwickelt, welches die grundlegende Struktur der Technologie beschreibt, die Wirkungsweise auf das Vertrauen offenlegt, die Bewertung von Anwendungsfällen ermöglicht sowie die Interaktion von Akteuren in einem Netzwerk visualisiert.
173
Im Informationszeitalter ist die Bedeutung der Qualität von Informationen im Unternehmen von existenzieller Bedeutung. Um Messung der Informationsqualität entlang des gesamten Informationsflusses zu ermöglichen, stellt diese Arbeit eine Typisierung der Informationsflüsse, eine Notationsverfahren, eine Hierarchie verwendbarer Qualitätsdimensionen und ein mathematisches Messverfahren bereit. Dies erlaubt auch eine Implementierung der Messung in der informationsführenden Software.
178
Die Variantenfließfertigung erlaubt die wirtschaftliche, weil weitestgehend standardisierte, Herstellung kundenindividueller Produkte in hoher Stückzahl. Die zielkonforme Gestaltung der Prozesse der Produktionsplanung und –steuerung ist dabei jedoch äußerst anspruchsvoll. In dieser Dissertation wird ein Referenzprozessmodell für die Reihenfolgeplanung der Variantenfließfertigung entwickelt und um ein praxisorientiertes Vorgehen zur unternehmensspezifischen Konfiguration ergänzt.
163
In der vorliegenden Dissertationsschrift wird ein Referenzmodell für den Digitalen Schatten in der Auftragsabwicklung in der Einzel- und Kleinserienfertigung entwickelt. Hierzu wird ein Datenmodell für den Digitalen Schatten hergeleitet, welches eine durchgängige echtzeitfähige Abbildung von Fertigungsaufträgen in der Auftragsabwicklung sicherstellt. Insbesondere die ortungsbasierte Datenerfassung auf Basis der Geoposition stellt eine Innovation im Vergleich zu bisherigen Ansätzen dar. Weiterhin wird ein Prozess zur Sicherstellung der Datenqualität aufgezeigt, welcher eine Identifikation sowie Korrektur von fehlenden und fehlerhaften Daten auf Basis von Integritätsregeln sowie multimodaler Sensorfusion ermöglicht. Zuletzt werden Gestaltungsempfehlungen zur Umsetzung des Referenzmodells für den Digitalen Schatten in der Auftragsabwicklung durch Verortung der entwickelten Komponenten in einer Gesamtarchitektur, einer IT-technischen Umsetzung sowie eines Vorgehensmodells zur Umsetzung in der betrieblichen Praxis gegeben.
166
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.
168
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.