Produktionsmanagement
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Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau besitzt auf Grund seiner hohen Exportrate trotz weitgehend mittelständischer Prägung international eine große Bedeutung. Veränderte Kundenerwartungen und zunehmender Wettbewerbsdruck führen in der Branche dazu, dass der Umsatzanteil des After-Sales stetig zunimmt. Den größten Anteil hat dabei der Verkauf von Ersatzteilen. Die weiterhin hohen Margen im Ersatzteilgeschäft bedingen, dass dieses Geschäftsfeld immer stärker zum Erfolg eines Unternehmens beiträgt. In Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus existieren in der Ersatzteillogistik jedoch noch viele ungelöste Herausforderungen. Zum einen stehen die meist mittelständischen Unternehmen der Branche im Hinblick auf die zunehmende Globalisierung und das dadurch bedingte Marktwachstum vor der Fragestellung, wie die Ersatzteillogistik zu konfigurieren ist. Weiterhin weist die Performance der Ersatzteillogistik vieler Unternehmen bereits in der bestehenden Konfiguration Defizite auf. Begründet liegt dies insbesondere im unzureichenden Verständnis der Interdependenzen zwischen einzelnen Gestaltungsfeldern der Ersatzteillogistik. In dieser Dissertation wird daher ein Verfahren zur dynamischen Konfiguration der Ersatzteillogistik in Netzwerken des Maschinen- und Anlagenbaus entwickelt. Das Verfahren ermöglicht den Unternehmen der Branche die simultane Konfiguration der logistischen Strukturen (Netzwerkdesign), der Bestandsniveaus und Bestellpolitiken (Bevorratungsstrategie) und der Kooperation mit Kunden, Lieferanten und Logistikdienstleistern (Kooperationskonzept). In die Entwicklung des Verfahrens fließen branchen- und ersatzteilspezifische Rahmenbedingungen ein. Weiterhin werden die Zusammenhänge zwischen den Spezifika der Ersatzteile und den Gestaltungsmöglichkeiten der Ersatzteillogistik sowie der Gestaltungsmöglichkeiten untereinander berücksichtigt. Kernergebnis der Dissertation ist die dynamische Konfiguration bestehend aus einer Artikelsegmentierung, Referenzstrategien der Ersatzteillogistik sowie Simulationsmodellen. Dabei erhalten die Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus mit den aus der Artikelsegmentierung abgeleiteten Referenzstrategien grundsätzliche Gestaltungsempfehlungen zur Ausrichtung und Konfiguration der Ersatzteillogistik. Mit den Simulationsmodellen wird darüber hinaus die detaillierte Konfiguration auf Parameterebene unterstützt.
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.
Durch langfristige Kooperationen zwischen Textil- und Bekleidungshersteller auf der einen Seite aber auch den Handelsunternehmen auf der anderen Seite können erhebliche Verbesserungspotenziale über die gesamte Lieferkette erschlossen werden. Die vorliegende Dissertation versucht mit der Supply Management Thematik einen Beitrag zur Realisierung dieser Potenziale zu liefern. Das Gestaltungsfeld liegt demnach nicht mehr im innerbetrieblichen Kontext, sondern in der Gestaltung der unternehmensübergreifenden Prozesse der Auftragsabwicklung sowie in der Gestaltung von Kunden-Lieferantenbeziehungen. Daher wird im Rahmen dieser Arbeit ein Verfahren zur Umsetzung eines marktorientierten Supply Management entwickelt. Kernelement dieses Verfahrens sind die unterschiedlichen Produktklassen. Diese bilden auf Grund der hohen Produkt- und Variantenvielfalt in diesem Industriezweig ein strukturierendes Element zur Beherrschung der zunehmenden Komplexität. Eine vergleichbare Produktvielfalt gibt es angesichts der Kombinatorik aus Produkt, Farbe und Größe in kaum einer anderen Branche. Jede Produktklasse hat individuelle Anforderungen hinsichtlich Preis, Qualität, Lieferzeit, Verfügbarkeit, Aktualität etc. Das Verfahren verfolgte demnach das Ziel, für die unterschiedlichen Produktklassen in der Textil- und Bekleidungsindustrie individuelle SCM-Konzepte und Beschaffungsstrategien als wesentliche Bestandteile des Supply Management zu konfigurieren, auszuwählen und umzusetzen. Im Fokus steht dabei die Integration von SCM-Konzepten in den Ablauf der überbetrieblichen Auftragsabwicklung. Durch die unternehmensindividuelle sowie produktklassenspezifische Festlegung von Beschaffungsstrategien können grundsätzliche Norm- und Handlungsstrategien für die operative Beschaffung identifiziert werden, die einen wesentlichen Einfluss auf die Gestaltung der Kunden-Lieferantenbeziehungen haben. Das Verfahren besteht aus verschiedenen Teilmodellen, die schrittweise in dieser Untersuchung erarbeitet und vorgestellt werden. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es möglich, den unterschiedlichen textilen Produktklassen geeignete SCM-Konzepte und Beschaffungsstrategien zuzuordnen.
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.
Die Relevanz zur Vorbereitung auf Störungen nimmt durch das volatile Umfeld, steigende Komplexität und zunehmende Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Akteuren in Supply-Chains für produzierende Unternehmen zu. Häufig verfolgte Ansätze zur Schaffung effizienter Strukturen und Reduktion von Kosten erhöhen die Anfälligkeit gegenüber Störungen. Vergangene Störungen haben dabei insbesondere zu Problemen im Bereich der Beschaffung geführt. Der Aufbau von Resilienz unterstützt den Umgang mit unvorhersehbaren Ereignissen. Je höher die Resilienz ist, desto geringer ist der negative Einfluss einer Störung und desto schneller ist eine Rückkehr in den ursprünglichen oder einen besseren Zustand möglich. Obwohl der Bedarf zur Steigerung der Resilienz von vielen Unternehmen erkannt wird, wird dies häufig nicht systematisch umgesetzt. Herausforderungen beim Aufbau einer resilienten Beschaffung stellen mangelndes Wissen über das multidimensionale Resilienzkonzept und konkrete Gestaltungsoptionen sowie fehlende praktische Methoden für den gezielten Aufbau der Resilienz dar. Insbesondere die Auswahl und Kombination der richtigen Maßnahmen wird aufgrund nicht ausreichend beschriebener Beiträge der Maßnahmen zur Resilienz erschwert. Ziel der vorliegenden Dissertationsschrift ist daher die Entwicklung einer Methode zur systematischen Konfiguration der Resilienz in der Beschaffung. Die entwickelte Methode ermöglicht Unternehmen die strukturierte Auswahl und Kombination von Gestaltungsoptionen in der Beschaffung unter Berücksichtigung der verschiedenen Komponenten und Zielrichtungen der Resilienz. Hierzu wird zunächst ein Ordnungsrahmen zur Beschreibung und Strukturierung der Resilienz entwickelt und für den Kontext der Beschaffung konkretisiert. Als wesentliche Grundlage für die systematische Konfiguration der Resilienz erfolgen anschließend die Entwicklung eines strukturierten Resilienzpotenzialkatalogs und die Identifikation von Potenzialkategorien. Resilienzpotenziale stellen dabei Gestaltungsoptionen zum Aufbau der Resilienz dar. Die Methode zur systematischen Konfiguration der Resilienz führt die entwickelten Ergebnisse zusammen und stellt die praktische Anwendbarkeit sicher. Durch die ganzheitliche Betrachtung der Resilienz und der Resilienzpotenziale kann eine gezielte Gestaltung der Resilienz erreicht werden, die bislang aufgrund eines fehlenden Verständnisses der relevanten Aspekte der Resilienz und der Wirkung der Gestaltungsoptionen erschwert wurde.
(Quelle: https://www.apprimus-verlag.de/systematische-konfiguration-der-resilienz-in-der-beschaffung.html)
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.
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.
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)
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)
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.