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Modell zur optimalen Verteilung der Aufgaben zwischen Fertigungsbetrieb und Anlagenherstellern

©2003 Diplomarbeit 138 Seiten

Zusammenfassung

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Um eine erhöhte Flexibilität und Produktivität zu erreichen, streben Fertigungsbetriebe eine Verschlankung der Fertigung an. Im Zuge der Konzentration auf die Kernkompetenz lagern Fertigungsunternehmen daher die Entwicklung und Herstellung von Nicht-Kernkomponenten eines Endprodukts an Zulieferer aus. Die Übertragung von Aufgaben aus Betrieb und Instandhaltung von Fertigungsmaschinen an die Maschinenhersteller in nächsten Schritt stellt sich jedoch ungleich schwieriger dar. Durch die von den Maschinenherstellern geforderten Problemlösungen in Form der Kombination von Sachgut und Dienstleistung sollen Produktivitäts- und Flexibilitätspotentiale realisiert werden. Verfügbarkeitsgarantien, produktionsabhängige Bezahlung und Übernahme von Kundenrisiken durch die Maschinenhersteller sind Ausprägungen dieser neuen Kooperationsformen. Selbst in der Automobilindustrie als Vorreiter neuer Formen der Aufgabenteilung in der Fertigung war im Jahr 2000 nur in wenigen Werken weltweit eine konsequente Vergabe von Betreiberaufgaben an Partner umgesetzt. Entscheidungshilfen für eine stärkere Integration von Maschinenherstellern sind zur Realisierung neuer Flexibilitäts- und Produktivitätspotentiale daher grundlegend.
Die vielfältigen Ausprägungen der Fertigungsstrukturen erlauben aber keine allgemein gültigen Empfehlungen für die Vergabe von Aufgaben an externe Partner. Die Gestaltung muss immer individuell auf Basis der speziellen Situation des Fertigungsbetriebs vorgenommen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Modell erarbeitet, welches die Bestimmung der optimalen Aufgabenteilung in der Fertigung ermöglicht. Dieses standardisierte Vorgehen berücksichtigt, eingebunden in die Investitions- und Fabrikplanung, die spezielle Situation der Fertigung. Dem Produktionsplaner wird damit ein strategisches Werkzeug zur Entscheidung über die Zusammenarbeit mit Maschinenherstellern und industriellen Dienstleistern gegeben.
Die Arbeit gliedert sich einschließlich der Einleitung und der Schlussbetrachtung in acht Kapitel. Ausgehend von Grundlagen der Fertigung werden bestehende Formen der Aufgabenteilung zwischen Fertigungsbetrieben und Maschinenherstellern betrachtet. Die folgende Darstellung von Rationalisierungsansätzen der Produktion leitet zur Bildung eines Modells zur Neugestaltung der Aufgabenteilung in der Fertigung über, welches abschließend in einer Fallstudie beispielhaft angewandt […]

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis


ID 6849
Maerz, Johannes: Modell zur optimalen Verteilung der Aufgaben zwischen
Fertigungsbetrieb und Anlagenherstellern
Hamburg: Diplomica GmbH, 2003
Zugl.: Karlsruhe, Technische Universität, Diplomarbeit, 2003
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Diplomica GmbH
http://www.diplom.de, Hamburg 2003
Printed in Germany

Inhaltsverzeichnis
I
Inhaltsverzeichnis
1
Einleitung 1
1.1 Motivation... 1
1.2 Zielsetzung ... 2
1.3 Aufbau der Arbeit... 2
2
Grundlagen der Fertigung
4
2.1 Begriffsdefinitionen ... 4
2.1.1 Produktion und Fertigung ... 4
2.1.2 Fertigungsmaschine und -anlage ... 5
2.1.3 Aufgaben in der Fertigung... 6
2.1.3.1 Betrieb ... 6
2.1.3.2 Instandhaltung ... 6
2.1.4 Fertigungsbetrieb ... 9
2.2 Organisationsformen in der Fertigung ... 9
2.2.1 Gliederungsprinzip Fertigungsart ... 10
2.2.2 Gliederungsprinzip Anordnung der Fertigung... 12
2.3 Produktionsplanung und Fertigungsplanung ... 14
2.3.1 Produktionsplanung als Teil der Unternehmensplanung... 15
2.3.2 Fertigungsplanung als Teil der Produktionsplanung ... 16
2.3.3 Ziele der Produktionsplanung... 16
2.3.3.1 Klassische Ziele der Produktionsplanung... 17
2.3.3.2 Erweiterte Ziele der Produktionsplanung... 18
2.3.4 Fertigungsumfang ... 20
2.3.4.1 Fertigungsbreite... 20
2.3.4.2 Fertigungstiefe ... 21
2.3.5 Kernkompetenzen ... 21
2.4 Fabrikplanung ... 22
3
Kunden-Lieferanten-Beziehungen im Maschinen- und
Anlagenbau 25
3.1 Lebenszyklus von Investitionsgütern ... 25
3.2 Formen der Aufgabenteilung ... 26
3.2.1 Industrielle Dienstleistungen ... 29
3.2.2 Betreibermodelle ... 32
3.2.2.1 Definition... 32
3.2.2.2 Beweggründe und Konsequenzen... 34

Inhaltsverzeichnis
II
3.3 Arten von Zulieferern... 35
4
Ansätze zur Rationalisierung der Produktion
38
4.1 Betriebswirtschaftlich motivierte Ansätze... 38
4.1.1 Make-or-Buy-Entscheidungen... 39
4.1.2 Wertanalyse ... 40
4.2 Organisatorisch motivierte Ansätze... 41
4.2.1 Lean Production ... 41
4.2.2 Business Reengineering ... 43
4.2.3 Modulare Fabrik ... 44
4.2.4 Fraktale Fabrik ... 46
4.3 Netzwerkansätze... 47
4.3.1 Virtuelle Fabrik ... 47
4.3.2 Flexible, temporäre Fabrik... 48
4.3.3 Kompetenznetzwerke... 50
4.4 Technologisch motivierte Ansätze... 52
4.5 Bewertung der Ansätze ... 54
5
Ziel der Modellbildung
58
6
Modell zur Neuverteilung der Aufgaben in der Fertigung
60
6.1 Motivation für eine neue Aufgabenteilung... 60
6.2 Voraussetzungen für eine neue Aufgabenteilung... 62
6.2.1 Strukturelle Voraussetzungen ... 63
6.2.1.1 Organisatorische Voraussetzungen... 63
6.2.1.2 Unabhängigkeit des Wertschöpfungsschrittes... 64
6.2.1.3 Bauliche Infrastruktur... 65
6.2.1.4 Informations- und Kommunikationstechnologien... 66
6.2.2 Unternehmenskultur des Fertigungsbetriebs ... 67
6.2.3 Voraussetzungen seitens des Partners... 68
6.2.3.1 Kompetenz für neue Kooperationsformen... 68
6.2.3.2 Vertrauen zwischen den Kooperationspartnern... 69
6.3 Vorgehen zur Ermittlung einer neuen Aufgabenteilung... 70
6.3.1 Strategische Einordnung ... 73
6.3.2 Ermittlung Ist-Situation ... 75
6.3.3 Festlegung der Objekte zur Neugestaltung ... 77
6.3.4 Szenariobildung... 79
6.3.4.1 Betrieb ... 82
6.3.4.2 Instandhaltung ... 86
6.3.4.3 Fertigungsvor- und nachbereitende Dienstleistungen .. 88
6.3.4.4 Finanzierung ... 89
6.3.5 Partnerauswahl ... 90

Inhaltsverzeichnis
III
6.3.6 Bewertung ... 93
6.3.6.1 Strategische Konsistenzprüfung ... 94
6.3.6.2 Finanzielle Bewertung ... 95
6.3.6.3 Flexibilitätsbewertung mittels Realoptionen... 96
6.3.7 Umsetzung ... 98
6.3.8 Operative Durchführung ... 99
7
Beispielhafte Anwendung des Modells
101
7.1 Ausgangssituation und Motivation ... 101
7.2 Voraussetzungen der neuen Aufgabenteilung... 102
7.3 Vorgehen zur Ermittlung der neuen Aufgabenteilung... 103
8
Schlussbetrachtung 108
8.1 Zusammenfassung ... 108
8.2 Ausblick... 110
Anhang
A.1 Praxisbeispiel Fabrikplanung... 111
A.2 Industriekontenrahmen ... 113
A.3 Beispielrechnung Realoptionen ... 116
A.4 Literatur- und Quellenverzeichnis... 119

Abbildungsverzeichnis
IV
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Aufbau der Arbeit... 3
Abbildung 2: Organisationsformen der Fertigung ... 10
Abbildung 3: Übersicht Produktionsplanung... 14
Abbildung 4: Unternehmensgesamtplan ... 15
Abbildung 5: Fertigungsumfang... 20
Abbildung 6: Planungsstufen der Fabrikplanung ... 23
Abbildung 7: Lebensdauer der Fabrikelemente... 24
Abbildung 8: Lebenszyklus von Investitionsgütern ... 26
Abbildung 9: Von Maschinenherstellern erbrachte Dienstleistungen... 31
Abbildung 10: Arten von Zulieferern nach W
ILDEMANN
... 36
Abbildung 11: Zulieferer in Geschäftsbeziehungen ... 37
Abbildung 12: Mögliche Vorteile und Nachteile des Outsourcings ... 39
Abbildung 13: Merkmale von Fertigungssegmenten ... 45
Abbildung 14: Typologie der Partner in der Virtuellen Fabrik ... 48
Abbildung 15: Komponenten der flexiblen, temporären Fabrik... 49
Abbildung 16: Struktur einer Kompetenzzelle... 51
Abbildung 17: Hierarchieloses regionales Produktionsnetzwerk ... 51
Abbildung 18: Technologieportfolio nach M
ICHEL
... 53
Abbildung 19: Vorgehen in der Modellbildung ... 59
Abbildung 20: Motivation für eine neue Aufgabenteilung ... 61
Abbildung 21: Voraussetzungen für eine neue Aufgabenteilung... 63
Abbildung 22: Produktionsmodul nach M
ATT
... 65
Abbildung 23: Einordnung des Vorgehens in das Modell ... 70
Abbildung 24: Vorgehen zur Ermittlung einer neuen Aufgabenteilung ... 71
Abbildung 25: Einordnung des Vorgehens in die Fabrikplanung... 72
Abbildung 26: Übersicht strategische Einordnung... 73
Abbildung 27: Zusammenhang der Analysen in Fabrikplanung und Vorgehen... 76
Abbildung 28: Übersicht Festlegung der Objekte zur Neugestaltung ... 77
Abbildung 29: Übersicht Szenariobildung... 82
Abbildung 30: Übersicht Partnerauswahl... 90

Abbildungsverzeichnis
V
Abbildung 31: Übersicht Bewertung ... 93
Abbildung 32: Übersicht Optionspreismodelle... 98
Abbildung 33: Zusammenhang Ausführung in Fabrikplanung und Umsetzung... 98
Abbildung 34: Fabriklayout der smart-Fertigung bei MCC in Hambach... 111

Tabellenverzeichnis
VI
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Instandhaltungstätigkeiten ... 8
Tabelle 2: Charakteristische Merkmale von Fertigungstypen ... 12
Tabelle 3: Treiber der Neuausrichtung der Produktion... 19
Tabelle 4: Bewertung der Rationalisierungsansätze ... 55
Tabelle 5: Festlegung der Möglichkeiten der Fremdvergabe... 74
Tabelle 6: Kombinationen von Anordnung der Fertigung und Fertigungsart ... 81
Tabelle 7: Aufgabenteilung in den Fertigungssegmenten ... 85
Tabelle 8: Fertigungstechniken in den Fertigungssegmenten ... 86
Tabelle 9: Produktionsfaktorenbereitstellung ... 88
Tabelle 10: Produktionsfaktorenentsorgung... 89
Tabelle 11: Mögliche Partner je Dienstleistungsfeld... 91
Tabelle 12: Einordnung der Situation Fertigung Kleinteile... 104
Tabelle 13: Szenariobildung Kubische Langteile... 106

Abkürzungsverzeichnis
VII
Abkürzungsverzeichnis
BAZ
Bearbeitungszentren
BDE
Betriebsdatenerfassung
BDI
Bundesverband der Deutschen Industrie
BMBF
Bundesministerium für Bildung und Forschung
boo
build-operate-own
bot
build-operate-transfer
CNC
Computer Numerical Control
DL
Dienstleistung(en)
EDI
Electronic-Data-Interchange
F&E
Forschung und Entwicklung
GE
Geldeinheiten
GF
Geschäftsfeld
IKR
Industriekontenrahmen
IKT
Informations- und Kommunikationstechnologien
JIT
Just-In-Time
KMU
Kleine und mittlere Unternehmen
KVP
Kontinuierlicher Verbesserungsprozess
LCC
Life-Cycle-Costing
MDE
Maschinendatenerfassung
MIT
Massachusetts Institut of Technology
SFB
Sonderforschungsbereich der Deutschen Forschungsgemeinschaft
T
Technologie
VDI
Verein Deutscher Ingenieure
wbk
Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebstechnik, Universität Karls-
ruhe (TH)
ZwF
Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb

1 Einleitung
1
1 Einleitung
1.1 Motivation
Die Dynamik der Märkte stellt fertigende Unternehmen häufig vor unvorhersehba-
re Herausforderungen. Die notwendige Reaktionsfähigkeit erfordert eine möglichst
große Flexibilität in der Fertigung. Durch den gleichzeitig wachsenden Kosten-
druck im internationalen Wettbewerb erweist sich die Produktivität in der Fertigung
als zweite zentrale Größe.
Um eine erhöhte Flexibilität und Produktivität zu erreichen, wird eine Verschlan-
kung der Fertigung angestrebt. Die optimale Verteilung der Wertschöpfungsaktivi-
täten (/WIL-97/, S.6) und die Reduktion der Komplexität stehen im Vordergrund.
Im Zuge der Konzentration auf die Kernkompetenz lagern Fertigungsunternehmen
daher die Entwicklung und Herstellung von Nicht-Kernkomponenten eines End-
produkts an Zulieferer aus. Die Übertragung von Aufgaben aus Betrieb und In-
standhaltung an die Maschinenhersteller in nächsten Schritt stellt sich jedoch un-
gleich schwieriger dar. Durch die von den Maschinenherstellern geforderten Prob-
lemlösungen in Form der Kombination von Sachgut und Dienstleistung (/SPA-
01c/, S.65) sollen Produktivitäts- und Flexibilitätspotentiale realisiert werden. Ver-
fügbarkeitsgarantien, produktionsabhängige Bezahlung und Übernahme von Kun-
denrisiken durch die Maschinenhersteller (/BOU-97/, S.46) sind Ausprägungen
dieser neuen Kooperationsformen. Die Maschinenhersteller wandeln sich dabei zu
Systembetreibern, welche in die Prozesskette integriert sind und vergleichbare
Aufgaben wie die Zulieferer übernehmen (/WES-00/, S.646).
Selbst in der Automobilindustrie als Vorreiter neuer Formen der Aufgabenteilung
in der Fertigung war im Jahr 2000 nur in wenigen Werken weltweit eine konse-
quente Vergabe von Betreiberaufgaben an Partner umgesetzt (/HIR-00/). Ent-
scheidungshilfen für eine stärkere Integration von Maschinenherstellern sind zur
Realisierung neuer Flexibilitäts- und Produktivitätspotentiale daher grundlegend.

1 Einleitung
2
1.2 Zielsetzung
Die vielfältigen Ausprägungen der Fertigungsstrukturen erlauben keine allgemein
gültigen Empfehlungen für die Vergabe von Aufgaben an externe Partner. Die
Gestaltung muss immer individuell auf Basis der speziellen Situation des Ferti-
gungsbetriebs vorgenommen werden (/WAR-99/, S.10). Im Rahmen dieser Arbeit
soll ein Modell erarbeitet werden, welches die Bestimmung der optimalen Aufga-
benteilung in der Fertigung ermöglicht. Dieses standardisierte Vorgehen soll, ein-
gebunden in die Investitions- und Fabrikplanung, die spezielle Situation der Ferti-
gung berücksichtigen. Dem Produktionsplaner wird damit ein strategisches Werk-
zeug zur Entscheidung über die Zusammenarbeit mit Maschinenherstellern und
industriellen Dienstleistern gegeben.
1.3 Aufbau der Arbeit
Die vorliegende Arbeit gliedert sich einschließlich der Einleitung und der Schluss-
betrachtung in acht Kapitel. Ausgehend von Grundlagen der Fertigung werden
bestehende Formen der Aufgabenteilung zwischen Fertigungsbetrieben und Ma-
schinenherstellern betrachtet. Die folgende Darstellung von Rationalisierungsan-
sätzen der Produktion leitet zur Bildung eines Modells zur Neugestaltung der Auf-
gabenteilung in der Fertigung über, welches abschließend in einer Fallstudie bei-
spielhaft angewandt wird. Abbildung 1 zeigt den Aufbau der Arbeit.
Kapitel 2 behandelt wichtige Grundlagen der Fertigung. Nach der Definition grund-
legender Begriffe werden Gliederungsprinzipien der Fertigung betrachtet, bevor
auf die Produktions- und Fertigungsplanung eingegangen wird. Dabei werden die
Ziele der Produktionsplanung und die Bestimmung von Fertigungsumfang und
Kernkompetenzen dargestellt. Die Fabrikplanung bildet den Abschluss der Grund-
lagen.
Kunden-Lieferanten-Beziehungen im Maschinen- und Anlagenbau sind Inhalt von
Kapitel 3. Aufbauend auf dem Lebenszyklus von Investitionsgütern werden beste-
hende Formen der Aufgabenteilung zwischen Fertigungsbetrieben und Maschi-

1 Einleitung
3
nenherstellern beschrieben. Von Maschinenherstellern erbrachte industrielle
Dienstleistungen leiten zu Betreibermodellen über. Die verschiedenen Entwick-
lungsstufen von Zulieferern schließen dieses Kapitel ab.
In Kapitel 4 werden verschiedene Ansätze zur Rationalisierung der Produktion
vorgestellt. Sie werden auf die Beantwortung von Fragen bei der Neuverteilung
der Aufgaben in der Fertigung bewertet. Aus den Defiziten der Ansätze werden in
Kapitel 5 die Ziele für die Modellbildung abgeleitet.
Das in Kapitel 6 vorgestellte Modell zur optimalen Aufgabenteilung zwischen Fer-
tigungsbetrieben und Maschinenherstellern gliedert sich in drei Phasen. Nach der
Klärung der Motivation der Neugestaltung werden notwendige Voraussetzungen
auf Seiten des Fertigungsbetriebs und möglicher Partner dargestellt. Das Vorge-
hen zur Ermittlung einer neuen Aufgabenteilung wird in den Prozess der Fabrik-
planung eingeordnet und die einzelnen Schritte werden vorgestellt.
Anhand eines Beispiels aus der Druckmaschinenindustrie wird in Kapitel 7 das
beschriebene Modell beispielhaft angewandt. Auf Basis der spezifischen Ferti-
gungssituation werden die einzelnen Phasen des Modells durchlaufen.
G
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Kapitel 2
Definitionen,
Organisationsfor-
men der Fertigung,
Produktions- und
Fertigungsplanung,
Fabrikplanung
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Kapitel 3
Lebenszyklus von
Investitionsgütern,
Formen der
Aufgabenteilung,
industrielle DL,
Betreibermodelle,
Arten von
Zulieferern
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Kapitel 4
Betriebswirtschaft-
lich motivierte,
organisatorisch
motivierte,
technologisch
motivierte Ansätze,
Netzwerkansätze,
Bewertung
Modellbildung
Kapitel 5
Ziel der Modellbildung
Validierung
Kapitel 7
Fallstudienartige Anwendung des Modells anhand eines Beispiels
aus der Druckmaschinenindustrie
Kapitel 6
Modell zur Neuverteilung der Aufgaben in der Fer-
tigung: Motivation, Voraussetzungen, Vorgehen
Abbildung 1: Aufbau der Arbeit

2 Grundlagen der Fertigung
4
2 Grundlagen der Fertigung
Als Basis für die Untersuchungen zu einer neuen Aufgabenteilung in der Fertigung
zwischen Fertigungsbetrieben und Maschinenherstellern beschreibt dieses Kapitel
Grundlagen von Produktion und Fertigung. Zuerst werden zentrale Begriffe defi-
niert und abgegrenzt. Dann erfolgt eine Darstellung verschiedener Organisations-
formen der Fertigung, bevor auf die Produktions- und die Fertigungsplanung ein-
gegangen wird. Die Betrachtung des Planungsprozesses von Fabriken bildet den
Abschluss.
2.1 Begriffsdefinitionen
2.1.1 Produktion und Fertigung
Die Produktion ist der gezielte Einsatz von Sachgütern und Dienstleistungen, die
in einem Transformationsprozess in andere Sachgüter und Dienstleistungen um-
gewandelt werden (/WEU-02/, S.2/6). Sie wird untergliedert in
· Beschaffung,
· Transport,
· Lagerung und
· Fertigung (/WÖH-96/, S.464).
Somit stellt die Fertigung einen Teilbereich der Produktion dar (/MEI-95/, S.178).
Die Fertigung ist die schrittweise Überführung eines Körpers vom Roh- in den Fer-
tigzustand durch die Veränderung der Form oder der Stoffeigenschaften des Stof-
fes, aus dem er besteht, oder von beidem (/WEU-02/, S.2/6). Nach DIN 8580
(/DIN-02/) wird die Fertigung nach den Fertigungstechniken unterteilt in
· Urformen,
· Umformen,
· Trennen,

2 Grundlagen der Fertigung
5
· Fügen,
· Beschichten und
· Stoffeigenschaften ändern.
Das Verständnis der Fertigung basiert im Folgenden auf diesen Fertigungstechni-
ken, wobei die Montage als das Zusammensetzen fertiger Enderzeugnisse aus
vorgefertigten Teilen und Baugruppen (/GAB-97/, Stichwort: ,,Montage") aus der
Betrachtung ausgeschlossen wird.
2.1.2 Fertigungsmaschine und -anlage
Die Definition von Produktions- oder Fertigungsanlagen wird in der Literatur teil-
weise sehr weit gefasst. So werden sie über ihr Nutzenpotential und ihre Verwen-
dung für eine Vielzahl von Arbeitsgängen definiert. Auch werden sie als techni-
sche und arbeitsmäßige Voraussetzung von Produktionsprozessen gesehen. Das
schließt die Gebäude mit ein (/GAB-97/, Stichwort: ,,Produktionsanlage").
Eine engere Definition basiert auf dem Begriff des Fertigungsmittels. Fertigungs-
mittel sind alle Einrichtungen zur direkten oder indirekten Form-, Substanz- oder
Fertigungszustandsänderung mechanischer bzw. chemisch-physikalischer Art von
Werkstücken (/VDI-78/, S.191). Die weitere Unterscheidung erfolgt nach Anlagen,
Maschinen, Werkzeugen und Vorrichtungen. Dabei ist unter Anlagen eine Gruppe
von Maschinen zu verstehen, die durch einen zwangsweise oder automatisch ge-
steuerten Materialfluss verbunden sind (/EVE-93/, S.39). Für Fertigungsmaschi-
nen bilden die Fertigungstechniken nach DIN 8580 (/DIN-02/) die Grundlage zur
Einteilung. Werkzeugmaschinen als spezielle Fertigungsmaschinen sind durch
eine relative Bewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück zur Formgebung
beschrieben (/DIN-81a/, S.3). Diesem Verständnis von Fertigungsanlagen und
Fertigungsmaschinen wird im Weiteren gefolgt. Wegen der besseren Lesbarkeit
wird primär der Begriff der Fertigungsmaschinen verwendet. Fertigungsanlagen
als Gruppe von Fertigungsmaschinen sind, soweit nicht explizit erwähnt, in diesem
Begriff enthalten.

2 Grundlagen der Fertigung
6
2.1.3 Aufgaben in der Fertigung
Aufgaben sind alle durch das Personal in der Fertigung auszuführenden Tätigkei-
ten bzw. zu erbringenden Leistungen. Sie werden von eigenem oder externem
Personal durchgeführt. Als zentrale Aufgaben in der Fertigung werden nun der
Betrieb und die Instandhaltung von Fertigungsmaschinen definiert und die einzel-
nen Tätigkeiten dargestellt.
2.1.3.1 Betrieb
Nach DIN 32541 wird das Betreiben von Fertigungsmaschinen durch alle Tätigkei-
ten, die an Fertigungsmaschinen und ähnlichen Fertigungsmitteln von der An-
schaffung bis zur Ausmusterung ausgeübt werden, definiert (/DIN-77/, S.1). Eine
weitere Untergliederung der Tätigkeiten erfolgt nach Übernehmen, Inbetriebneh-
men, Rüsten, Betätigen, Instandhalten, Außerbetriebnehmen und Ausmustern
einer Fertigungsmaschine. Für diese Arbeit wird der Begriff des Betriebs auf das
Rüsten und Betätigen einer Fertigungsmaschine eingegrenzt. Das Instandhalten
wird im folgenden Abschnitt separat betrachtet.
Terminologisch wird der Betrieb von Fertigungsmaschinen gegen den Fertigungs-
betrieb abgegrenzt. Der Betrieb als räumlich und technisch zusammengehörende
Arbeitsstätte wird, wie in Abschnitt 2.1.4 dargestellt, als Fertigungsbetrieb be-
zeichnet.
2.1.3.2 Instandhaltung
Die Instandhaltung von Fertigungsmitteln umfasst nach DIN EN 13306 (/DIN-01a/)
alle technischen und administrativen Maßnahmen und Maßnahmen des Manage-
ments zur Erhaltung des funktionsfähigen Zustands und dessen Wiederherstel-
lung während des gesamten Lebenszyklus des Fertigungsmittels. Unterteilt wird
die Instandhaltung nach DIN 31051 in Wartung, Inspektion, Instandsetzung und
Schwachstellenbeseitigung (/DIN-01b/):

2 Grundlagen der Fertigung
7
· Die Wartung umfasst alle Maßnahmen zur Bewahrung des funktionsfähi-
gen Zustands eines Fertigungsmittels.
· Die Inspektion sind die Maßnahmen zur Feststellung und Beurteilung des
Ist-Zustands eines Fertigungsmittels einschließlich der Bestimmung der
Abnutzungsursachen.
· Die Instandsetzung beinhaltet die Maßnahmen zur Wiederherstellung
des funktionsfähigen Zustands eines Fertigungsmittels ohne technische
Verbesserungen.
· Die Schwachstellenbeseitigung umfasst Maßnahmen zur technischen
Verbesserung eines Fertigungsmittels, um dessen Verfügbarkeit zu erhö-
hen.
Die einzelnen Tätigkeiten in der Instandhaltung sind in DIN EN 13306 aufgeführt.
Eine Übersicht über diese Tätigkeiten einschließlich deren Beschreibung bietet
Tabelle 1.
Der Kundendienst umfasst im Zusammenhang mit dem Verkauf eines Sachpro-
dukts vom Hersteller erbrachte Leistungen (/GAB-97/, Stichwort: ,,Kundendienst").
Eine weite Definition beinhaltet alle zur Kundenbindung erbrachten Dienste. Im
Rahmen dieser Arbeit wird der Kundendienst aber auf Instandhaltungsleistungen
des Herstellers bei Funktionsstörungen der Fertigungsmaschine eingegrenzt.
Der im Zusammenhang mit der Instandhaltung oft verwendete englische Begriff
Service bedeutet Kundendienst oder Dienstleistung. ,,Industrial services" bezeich-
nen allgemein die von den Maschinenherstellern erbrachten industriellen Dienst-
leistungen, welche in Abschnitt 3.2.1 beschrieben werden. In dieser Arbeit wird
der Service als Unterstützung des Kunden durch Dienstleistungen bei Problem-
stellungen der Prozess- und Produktoptimierung einschließlich Tätigkeiten der
Instandhaltung seitens des Maschinenherstellers verstanden
1
.
1
Die Definition des Services für diese Arbeit erfolgt in Anlehnung an die Definition des Teleservi-
ces in /WES-99/, S.121.

2 Grundlagen der Fertigung
8
Tätigkeit
Beschreibung
Konformitätsprüfung
Prüfung auf Übereinstimmung durch Messung, Beobach-
tung, Prüfung oder Eichung der maßgeblichen Kenngrö-
ßen einer Einheit.
Überwachung
Manuell oder automatisch ausgeführte Tätigkeit zur Be-
obachtung des Ist-Zustandes einer Einheit.
Nachweisprüfung
Prüfung zur Feststellung, ob ein Merkmal oder eine Ei-
genschaft einer Einheit die festgelegten Anforderungen
erfüllt.
Funktionsprüfung
Tätigkeit nach Instandhaltungstätigkeiten zur Bestäti-
gung, dass eine Einheit imstande ist, die geforderte
Funktion zu erfüllen.
Routineinstandhaltung Regelmäßige oder wiederholte einfache Instandhal-
tungstätigkeiten, die üblicherweise keine besonderen
Kenntnisse, Befugnisse oder Werkzeuge erfordern.
Revision
Eine umfassende Gruppe von Prüfungen und Maßnah-
men zur Erhaltung der geforderten Verfügbarkeit und
Sicherheit einer Einheit.
Grundüberholung
Maßnahme nach Zerlegung einer Einheit und Reparatur
oder Austausch der Komponenten, die sich dem Ende
der Gebrauchsdauer nähern und/oder systematisch aus-
getauscht werden sollten.
Reparatur
Physische Maßnahmen, die ausgeführt werden, um die
geforderte Funktion einer fehlerhaften Einheit wiederher-
zustellen.
Wiederherstellung für
begrenzte Zeit
Physische Maßnahmen an einer fehlerhaften Einheit, um
der Einheit die Ausführung ihrer geforderten Funktion für
eine begrenzte Zeitdauer zu ermöglichen, bis eine Repa-
ratur ausgeführt werden kann.
Fehlerdiagnose
Tätigkeiten zur Fehlererkennung, Fehlerortung und Ur-
sachenfeststellung.
Fehlerortung
Tätigkeiten zur Erkennung der fehlerhaften Einheit der
geeigneten Gliederungsebene.
Verbesserung
Kombination aller technischen und administrativen Maß-
nahmen sowie Maßnahmen des Managements zur Stei-
gerung der Funktionssicherheit einer Einheit, ohne die
von ihr geforderte Funktion zu ändern.
Änderung/Modifikation Kombination aller technischen und administrativen Maß-
nahmen sowie Maßnahmen des Managements zur Än-
derung der Funktion einer Einheit.
Tabelle 1: Instandhaltungstätigkeiten (in Anlehnung an /DIN-01a/, S.23-27)

2 Grundlagen der Fertigung
9
2.1.4 Fertigungsbetrieb
Der Fertigungsbetrieb als örtliche Einheit ist als Arbeitsstätte beschrieben, in der
in einem räumlich und technisch zusammengehörigen, überschaubaren Bereich
die Leistungserstellung und -verwertung erfolgt (/GAB-97/, Stichwort: ,,Betrieb"). Er
wird gegen das Unternehmen als rechtliche und wirtschaftlich-finanzielle Einheit
abgegrenzt. Ein Unternehmen kann mehrere Fertigungsbetriebe umfassen.
Der Auffassung des Fertigungsbetriebs als räumlich und technisch zusammenge-
hörige Arbeitsstätte wird in dieser Arbeit gefolgt. Der Fertigungsbetrieb umfasst
neben dem Schwerpunkt der Fertigung mit Betrieb und Instandhaltung der Ferti-
gungsmaschinen auch Beschaffung, Transport und Lagerung als weitere Aufga-
ben der Produktion. Die Möglichkeiten von neuen Formen der Aufgabenteilung
werden, soweit nicht anders erwähnt, auf der Ebene des Fertigungsbetriebs und
nicht des Unternehmens betrachtet.
2.2 Organisationsformen in der Fertigung
Zur optimalen Erfüllung einer Fertigungsaufgabe ist die Festlegung der Organisa-
tion der Fertigung von entscheidender Bedeutung (/SCH-01a/, S.86). Nach
S
CHULTE
(/SCH-01a/, S.87) lassen sich die Gliederungsprinzipien Produktmenge
oder Fertigungsart, Kontinuität oder Auflage, Anordnung oder Fertigungsform, Ab-
lauf und Arbeitstechnik unterscheiden. Während die Fertigungsart meist durch die
Fertigungsaufgabe vorgegeben ist (/SCH-01a/, S.88), bestehen bei den weiteren
Gliederungsprinzipien Wahlmöglichkeiten. Die Kombination der Ausprägungen
dieser Gliederungsprinzipien bildet eine Variante der Fertigungsorganisation (sie-
he dazu Abbildung 2). Zudem kann produktbezogen zwischen der Einproduktferti-
gung und der Mehrproduktfertigung unterschieden werden (/GAB-97/, Stichwort:
,,Produktionstypen").

2 Grundlagen der Fertigung
10
Produktmenge
(Fertigungsart)
Kontinuität
(Auflage)
Anordnung
(Fertigungsform)
Ablauf
Arbeitstechnik
(Ausrüstung)
Einzelfertigung
...
Massenfertigung
Serienfertigung
Losfertigung
...
Durchlauf-
prozeß
Chargen-
fertigung
Punktfertigung
...
Gruppen-
fertigung
Werkstatt-
fertigung
Linien-
fertigung
Einzel-
arbeitsplatz
Bearbeitungs-
zentrum
Flußprinzip
Verrichtungs-
prinzip
Transferstraße
Fertigungszelle
Baustelle
Körperliche
Arbeit
Automatisiert
Maschinen-
arbeit
Handarbeit mit
Werkzeug
Mechanisiert
...
= Beispiel einer Fertigungs-
organisationsvariante
Abbildung 2: Organisationsformen der Fertigung (/SCH-01a/, S.87)
Die Wahl einer Fertigungsorganisationsvariante hat einen starken Einfluss auf die
mögliche Aufgabenteilung zwischen dem Fertigungsbetrieb, den Maschinenher-
stellern und den industriellen Dienstleistern. Die Gliederungsprinzipien Ferti-
gungsart und Anordnung der Fertigung sind zentral für die Gestaltung der Ferti-
gung (vgl. /EVE-90/, S.11) und werden daher genauer betrachtet.
2.2.1 Gliederungsprinzip Fertigungsart
W
ARNECKE
unterscheidet die Fertigungsart nach der Wiederholhäufigkeit der Fer-
tigung in Einzelfertigung und Mehrfachfertigung (/WAR-93b/, S.3). Weiterhin wird
die Einzelfertigung, die auch als Auftragsproduktion bezeichnet wird, in die Ein-
mal- und die Wiederholfertigung untergliedert. Die Mehrfachfertigung zeichnet sich
durch die Herstellung eines Erzeugnisses mit Stückzahl größer als Eins aus. Sie
wird in die Variantenfertigung, die Serienfertigung und die Massenfertigung einge-

2 Grundlagen der Fertigung
11
teilt
2
(/WAR-93b/, S.4). Die Definition von festen Grenzwerten für einen Übergang
zwischen den Fertigungstypen ist allerdings nicht möglich. Sie werden problem-
spezifisch je nach gefertigten Werkstücken festlegt (/EVE-89/, S.11).
Die Einzelfertigung und die Mehrfachfertigung unterscheiden sich wesentlich auf
Grund des Verhältnisses zwischen produktiven und unproduktiven Zeiten. Dies
lässt sich vorrangig auf das Anpassen und Umrüsten bei häufigem Auftragswech-
sel und den Einsatz ganz anderer Maschinen bei den verschiedenen Fertigungs-
arten zurückführen. So werden bei der Einzel- und Kleinserienfertigung ca. 80
Prozent der Zeit für Tätigkeiten verwendet, die nicht mit dem unmittelbaren Ar-
beitsfortschritt zu tun haben, bei der Massenfertigung hingegen nur 25 Prozent
(/EVE-89/, S.11-13). Weitere Merkmale der Fertigungstypen sind in Tabelle 2 dar-
gestellt.
2
M
EINBERG
und T
OPOLEWSKI
(/MEI-95/, S.179) hingegen unterscheiden zwischen Einmalfertigung
und Wiederholfertigung. Im Gegensatz zu W
ARNECKE
werden die Einzel- und Kleinserienferti-
gung, die Serienfertigung und die Massenfertigung in die Wiederholfertigung eingruppiert.

2 Grundlagen der Fertigung
12
Stückzahl-
charakter
Fertigungs-
typ
Kennzeichen
Einzelfertigung Einmal-
fertigung
· Erzeugnisse werden nur einmal hergestellt
· Auftragsproduktion, d.h. Fertigung nach Kun-
denwunsch
· Hoher Kosten- und Zeitanteil entfällt auf Vor-
bereitungsaufgaben (Projektierung, Konstruk-
tion)
Wiederhol-
fertigung
· Erzeugnisse werden in größeren, unregelmä-
ßigen Abständen hergestellt
· Bei Auftragswiederholung verminderter Vorbe-
reitungsaufwand
Mehrfach-
fertigung
Varianten-
fertigung
· Ähnliche Erzeugnisse desselben Grundtyps
· Im Allgemeinen gleicher Fertigungsablauf für
alle Varianten
Serien-
fertigung
· Begrenzte Stückzahl
· Bildung von Fertigungslosen
· Meist Auftragsproduktion standardisierter Er-
zeugnisse
· Klein-, Mittel- und Großserien
Massen-
fertigung
· Große Stückzahl
· Häufige Prozesswiederholung
· Fertigung für anonymen Markt, Anpassung an
Kundenwünsche nur im Rahmen geplanter Er-
zeugnistypen
· Sehr hoher einmaliger, bezogen auf das Ein-
zelprodukt aber geringer Aufwand
Tabelle 2: Charakteristische Merkmale von Fertigungstypen (/WAR-93b/, S.4)
2.2.2 Gliederungsprinzip Anordnung der Fertigung
Die Anordnung der Fertigung beschreibt die layoutmäßige Gestaltung der Ferti-
gung. Die Bezeichnung für dieses Gliederungsprinzip der Fertigung ist in der Lite-
ratur allerdings nicht einheitlich. So werden auch die Begriffe Fertigungsform
(/SCH-01a/, S.88), Organisationstyp (/WAR-93b/, S.11) und Fertigungsprinzip
(/EVE-89/, S.11; /WEU-02/, S.2/12) verwendet. Die Anordnung der Fertigung kann
untergliedert werden nach
· Punktfertigung,

2 Grundlagen der Fertigung
13
· Werkstattfertigung,
· Gruppenfertigung und
· Linienfertigung (/SCH-01a/, S. 87).
Die Punktfertigung wird ausschließlich bei großen und schweren Erzeugnissen
angewandt, bei denen sich ein Transport während des Fertigungsprozesses
schwierig und teuer gestaltet. Sie ist meist mit einer Einzelfertigung, z.B. im
Großmaschinenbau, verbunden (/SCH-01a/, S.88).
Insbesondere in der Einzel- und Serienfertigung wird die Werkstattfertigung an-
gewandt (/WÖH-96/, S. 558). Die meist universell einsetzbaren Maschinen wer-
den nach dem Verrichtungsprinzip zu organisatorischen Einheiten zusammenge-
fasst. Die Werkstattfertigung zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität aus, ist a-
ber auf Grund der Kostenstruktur für die Herstellung größerer Stückzahlen nicht
geeignet (/SCH-01a/, S.88-91).
Die Gruppenfertigung ist in der Literatur auch unter den Begriffen ,,Inselfertigung"
und ,,Zellenfertigung" zu finden (/SCH-01a/, S.89). Die Fertigungsgruppe unterliegt
als organisatorische Einheit weitestgehend dem Prinzip der Selbstorganisation
3
.
Bei ihr werden Maschinen gemäß des Fertigungsablaufs einer Baugruppe zu-
sammengefasst mit dem Ziel, Teilefamilien vollständig zu bearbeiten (/WAR-93b/,
S.12).
In der Linienfertigung sind die einzelnen Maschinen bzw. Arbeitsplätze entspre-
chend der Bearbeitungsreihenfolge angeordnet (/WAR-93b/, S.13). Sie ist eine
allgemeinere Form der Fließfertigung, da ihr deren genaue zeitliche Abstimmung
fehlt (/SCH-01a/, S.89). Sie stellt das Gegenstück zur Werkstattfertigung dar. We-
gen des Einsatzes von Spezialmaschinen hat sie nur eine geringe Flexibilität, eig-
net sich jedoch auf Grund der Automatisierbarkeit gut für hohe Stückzahlen. An-
gewandt wird die Linienfertigung vor allem in der Großserien- und Massenferti-
gung (/WÖH-96/, S.558).
3
Die Selbstorganisation ist eines der wesentlichen Prinzipien der in Abschnitt 4.2.4 vorgestellten
Fraktalen Fabrik. Die Fertigungsgruppe weist Ähnlichkeiten zu den dort beschriebenen Einheiten
auf.

2 Grundlagen der Fertigung
14
2.3 Produktionsplanung und Fertigungsplanung
Die Produktionsplanung bildet den Überbegriff für alle Funktionen der mengen-,
termin- und kapazitätsorientierten Planung in der Produktion (/MEI-95/, S.383). Es
wird zwischen der lang- und der kurzfristigen Produktionsplanung unterschieden.
Die langfristige Produktionsplanung umfasst, wie in Abbildung 3 dargestellt, die
Betriebsgrößenplanung und die strategische Produktionsprogrammplanung. Dies
beinhaltet auch die Festlegung der Fertigungsstruktur als funktionalen, zeitlichen
und räumlichen Zusammenhang der Fertigung. Dagegen ist die kurzfristige Pro-
duktionsplanung auf die operative Durchführung der Produktion ausgerichtet
(/SCH-99/, S.207). In dieser Arbeit ist der langfristige Aspekt der Produktionspla-
nung relevant, somit bezieht sich die Produktionsplanung im Weiteren auf ihre
strategische Komponente.
Produktionsplanung
langfristige
Prod.-Planung
kurzfristige
Prod.-Planung
Produktionsprogrammplanung
Strategische Taktische Operative
Betriebs-
größen-
planung
Produktions-
durchführungs-
planung
Abbildung 3: Übersicht Produktionsplanung (/SCH-99/, S.207)
In diesem Abschnitt werden zuerst die Produktionsplanung in die Unternehmens-
planung sowie die Fertigungsplanung in die Produktionsplanung eingeordnet. Die
anschließend dargestellten Ziele der Produktionsplanung sind eine Basis für die
spätere Betrachtung der Aufgabenteilung in der Fertigung, genauso wie die Ent-
scheidung über den Fertigungsumfang und die Frage nach der Kernkompetenz.

2 Grundlagen der Fertigung
15
2.3.1 Produktionsplanung als Teil der Unternehmensplanung
Die Produktionsplanung stellt einen Teil des Unternehmensgesamtplans dar. Sie
leitet sich, wie Abbildung 4 zeigt, aus der Absatzplanung des Unternehmens ab
und bestimmt die Investitions- und die daraus folgende Finanzplanung (/WÖH-96/,
S.466). Allerdings beeinflussen sich die Einzelpläne gegenseitig. Speziell die fi-
nanzpolitischen Ziele in der Investitionsplanung geben einen Rahmen für die Pro-
duktionsplanung und führen so zu einer Umkehrung der Wirkungskette
4
.
Unternehmensgesamtplan
Absatzplanung
Produktionsplanung
Investitionsplanung
Finanzplanung
Teilpläne:
Abbildung 4: Unternehmensgesamtplan (in Anlehnung an /WÖH-96/, S.466)
Die Investitionsplanung beschreibt das Vorgehen zur Erstellung des Investitions-
programms. Sie wird nach der Art der zu tätigenden Investitionen unterschieden.
Bei den Investitionen zur Ertragssicherung wird zwischen Ersatz- und obligatori-
schen Investitionen unterschieden. Die Investitionen zur Ertragssteigerung sind
nach ihrer Zielrichtung in Produktionsmengensteigerung, Aktualisierung, Produkti-
onsausweitung und Rationalisierung zu unterscheiden (/BRO-01/, S.154).
Die Frage einer neuen Aufgabenteilung in der Fertigung zwischen dem Ferti-
gungsbetrieb und seinen Maschinenherstellern ist daher eine Entscheidung, die in
der Produktionsplanung getroffen werden muss. Unter Berücksichtigung der durch
die Absatzplanung und Finanzplanung gegebenen Einschränkungen muss der
4
Ein Beispiel für die Umkehrung der Wirkungskette ist eine bilanzschonende Investition, welche
als Motivation für eine neue Aufgabenteilung in Abschnitt 6.1 beschrieben wird.

2 Grundlagen der Fertigung
16
Produktionsplaner die Fertigungsaufgaben im Rahmen der strategischen Produk-
tionsplanung optimal verteilen.
2.3.2 Fertigungsplanung als Teil der Produktionsplanung
Aus der Unterteilung der Produktion in Beschaffung, Transport, Lagerhaltung und
Fertigung
5
ist die Fertigungsplanung als Teil der Produktionsplanung zu erkennen.
Die einzelnen Teilpläne der Produktionsplanung sind die
· Produktionsprogrammplanung,
· innerbetriebliche Standortplanung,
· Bereitstellungsplanung,
· Fertigungsplanung und
· Planung der Abfallwirtschaft (/WÖH-96/, S. 468).
Die Fertigungsplanung wird in die Planung der Aufbauorganisation als Festlegung
der Fertigungsverfahren und die Planung der Ablauforganisation als zeitliche Op-
timierung der Fertigung unterteilt (/WÖH-96/, S.555). Nach W
ARNECKE
legt die
Fertigungsplanung fest, ,,aus welchem Material, nach welchem Verfahren, mit wel-
chen Fertigungsmitteln, in welchem Zeitraum ein Teil hergestellt werden soll"
(/WAR-93a/, S.247). Sie umfasst kurzfristige und langfristige Aufgaben. Für diese
Arbeit ist das Verständnis der Fertigungsplanung der langfristige, strategische As-
pekt, die Festlegung der Fertigungsstrukturen.
2.3.3 Ziele der Produktionsplanung
Entsprechend der Einordnung der Produktionsplanung in der Gesamtunterneh-
mensplanung leiten sich auch die Ziele der Produktion aus den ökonomischen
Zielen des Unternehmens ab. Diese werden in drei Kategorien unterteilt (vgl.
/SCH-99/, S.62):
5
Siehe dazu die Untergliederung der Produktion in Abschnitt 2.1.1.

2 Grundlagen der Fertigung
17
· Leistungsziele (Beschaffungs-, Lagerhaltungs-, Produktions- und Absatz-
ziele),
· Finanzziele (Liquiditäts-, Investitions- und Finanzierungsziele) und
· Erfolgsziele (Umsatz-, Wertschöpfungs-, Gewinn-, Rentabilitätsziele).
Für die Produktion sind die Leistungsziele unmittelbar relevant, aber auch Finanz-
ziele (z.B. durch Bilanz, Liquidität) und Erfolgsziele (bspw. durch Kostenstruktur,
Wertschöpfung) fließen in das Zielsystem der Produktion ein. Die speziellen Ziele
der Produktion werden folgend dargestellt.
2.3.3.1 Klassische Ziele der Produktionsplanung
In der Literatur werden die Ziele der Produktion klassischerweise durch die Ziel-
größen Qualität, Kosten und Zeit (/EVE-95/, S.27-36) bzw. Qualität, Produktivität
und Zeit (/WIL-97/, S.67) beschrieben.
Zielgröße Qualität
Qualität wird als Abwesenheit von Fehlern bzw. als die Erfüllung der Anforderun-
gen des Kunden definiert (/WIL-97/, S.68-69). Somit werden in einem sicher be-
herrschten Prozess durch ein Qualitätsmanagement Fehler von vornherein ver-
mieden (/WIL-97/, S.69). Die Qualität wirkt sich, bspw. über Nachbearbeitung, auf
die Zielgrößen Produktivität und Zeit aus. Daher erfolgt eine Ausweitung des Qua-
litätsziels durch das Total Quality Management
6
von der Produktion auf das Ge-
samtunternehmen (/EVE-95/, S.36) bis hin zu den Zulieferern (/WIL-97/, S.82).
Zielgröße Produktivität
Die Zielgröße Produktivität bedeutet die Optimierung des Verhältnisses von Out-
put zu Input (/WIL-97/, S.160) und wird oft in Faktorproduktivitäten gemessen. Auf
Grund eines Gemeinkostenanteils im Maschinenbau von teilweise über 50 Pro-
zent der Gesamtkosten (/EVE-95/, S.32) kommt der Auslastung wegen der
6
Unter Total Quality Management wird die ,,Optimierung der Qualität von Produkten und Dienst-
leistungen eines Unternehmens in allen Funktionsbereichen und auf allen Ebenen durch Mitwir-
kung aller Mitarbeiter" (/GAB-97/, Stichwort: ,,Total Quality Management") verstanden.

2 Grundlagen der Fertigung
18
Schwankungen der Produktivität eine große Bedeutung zu
7
. Bei festgelegtem
Output kommt die Kostenminimierung des Inputs dem Ziel der Produktivitätsma-
ximierung gleich. Im Gegensatz zur Zielgröße Kosten ist der Begriff der Produktivi-
tät in der Literatur nicht eindeutig, und in der Praxis gibt es kein eindeutiges Ver-
ständnis des Begriffs (/SCH-84/, S.15-17). Für diese Arbeit die Produktivität als
das Verhältnis von Output zu Input maßgeblich.
Zielgröße Zeit
Da Qualitätsstandards und ein konkurrenzfähiger Preis vom Kunden standardmä-
ßig erwartet werden, stellt eine zeitoptimale und effiziente Gestaltung der Ge-
schäftsprozesse einen wesentlichen Wettbewerbsvorteil dar (/EVE-95/, S.28). Die
Zeit misst die Dauer der Umwandlung einer Idee in ein Produkt, eines Rohlings in
ein Fertigteil oder eines Kundenauftrags in die Bedarfsbefriedigung des Kunden
(/WIL-97/, S.119). Die wettbewerbswirksamen Zeitstrecken in der Produktion sind
die Lieferzeit, die Materialdurchlaufzeit und die Informationsdurchlaufzeit (/WIL-
97/, S.123).
2.3.3.2 Erweiterte Ziele der Produktionsplanung
Die immer größere Dynamik der Märkte und die Auswirkungen auf das Unterneh-
men bewirken eine Änderung der Ziele der Produktion. Das klassische Ziel der
Produktivitätsmaximierung oder der Kostenminimierung wird durch die ,,cost-of-
ownership" und ,,life-cycle-cost" erweitert (/WEC-02/, S.249). Dabei wird die Opti-
mierung der Gesamtkosten einer Fertigungsmaschine über ihren ganzen Lebens-
zyklus gefordert
8
.
7
Um den Gemeinkostenanteil zu verringern, stellt die Produktivitätserhöhung durch eine Um-
wandlung fixer in variable Kosten einen der Aspekte für die Motivation zu neuen Formen der
Aufgabenteilung dar. Siehe dazu Abschnitt 6.1.
8
Der in Abschnitt 3.1 betrachtete Lebenszyklus von Fertigungsmaschinen bildet die Basis für die
Kostenerfassung. Neben den Anschaffungskosten werden weitere Kosten vor Inbetriebnahme,
wie bspw. für Schulungen, Kosten während des Betriebs wie Personalkosten, Instandhaltungs-
kosten, Energie- und Betriebsstoffkosten und die Kosten der Entsorgung berücksichtigt.

2 Grundlagen der Fertigung
19
P
IERPAOLI
und U
RBANI
(/PIE-02/) bezeichnen, wie in Tabelle 3 dargestellt, die Kon-
zentration auf die Kernkompetenz, die Reduktion des Investitionsrisikos und die
Erhöhung der Agilität
9
als Haupttreiber für die neue Ausrichtung der Produktion.
Driver
Solutions
Outreach
Focus on the core
business
OUTSOURCING EFFICIENCY
Technology and market:
RENT
Reduced risk on
investment
Var
iabilit
y
Performances:
OUTSOURCING
COST SAVING
Improved agility
OUTSOURCING
SUPPLY-CHAIN
RESPONSIVENESS
Tabelle 3: Treiber der Neuausrichtung der Produktion (/PIE-02/)
Die Dynamik der Märkte zwingt zur Fokussierung der Unternehmensaktivitäten auf
Kernkompetenzen. Die Produktion ist dabei nicht unbedingt eine Kernkompetenz
und kann daher ausgelagert werden. Das Risiko von Investitionen in Fertigungs-
kapazitäten gründet auf Marktunsicherheiten und technologischen Risiken. Um
das Gesamtrisiko des Unternehmens zu verringern, sind die technologischen Risi-
ken auf den Maschinenhersteller zu übertragen. Das Marktrisiko ist dem Unter-
nehmen inhärent und kann aus diesem Grund nicht vollständig abgegeben wer-
den (/PIE-02/). Zudem werden Investitionsentscheidungen von Bilanzstruktur,
Shareholder Value und Liquidität beeinflusst (/GER-00/, S.561). Die Erhöhung der
Agilität soll die Reaktionsschnelligkeit des Unternehmens auf veränderte Marktge-
gebenheiten verbessern. Die in diesem Rahmen geforderte Flexibilität in der Pro-
duktion ist zu untergliedern in
· Variantenflexibilität,
· Typenflexibilität,
· Kapazitätsflexibilität und
· Nachfolgeflexibilität (/WEU-02/, S.3-1/13).
9
Die Agilität bezeichnet ,,die strategische Fähigkeit eines ganzen Unternehmens, überwiegend
proaktiv neu Märkte zu erschließen, die dazu erforderliche Marktleistung zu entwickeln und die
notwendige Produktionsleistung aufzubauen" (/WIE-02/, S.127).

2 Grundlagen der Fertigung
20
2.3.4 Fertigungsumfang
Der Umfang der Fertigung wird, wie in Abbildung 5 dargestellt, durch die zwei Di-
mensionen der Fertigungsbreite und der Fertigungstiefe bestimmt. Die Optimie-
rung des Fertigungsumfangs ist die Basis zur Verbesserung der Effizienz in der
Fertigung (/WIL-97/, S.361). Zusammen mit der Frage nach der Kernkompetenz
eines Unternehmens
10
stellt die Entscheidung über die Fertigungstiefe und die
Fertigungsbreite eine Grundlage für die in dieser Arbeit betrachtete Neuverteilung
der Aufgaben in der Fertigung dar.
Fertigungs-
umfang
1 2
n
Horizontale Integration
=
Fertigungsbreite
Vorfertigung
Fertigung
Vormontage
Montage
Vertrieb
Produkt-/
Teile-
umfang
Verti-
kale
Inte-
gration
=
Fertigungs-
tiefe
Abbildung 5: Fertigungsumfang (/WIL-97/, S.363)
2.3.4.1 Fertigungsbreite
Die Fertigungsbreite, die auch als Variantenmanagement bezeichnet wird, ist die
Anzahl der gefertigten Produktvarianten (/WIL-97/, S.367). Auf Grund immer diffe-
renzierterer Kundenwünsche nimmt die Variantenzahl in den meisten Unterneh-
men zu, was zu einer erhöhten Komplexität in der Fertigung führt (/WIL-97/,
S.368-373). Dies impliziert immer größere Flexibilitätsanforderungen an die Ferti-
10
Siehe dazu Abschnitt 2.3.5.

2 Grundlagen der Fertigung
21
gung, wie in Abschnitt 2.3.3.2 beschrieben. Für Details zur Frage der optimalen
Fertigungsbreite sei auf die Literatur, bspw. /WIL-97/, verwiesen.
2.3.4.2 Fertigungstiefe
Die Fertigungstiefe kann auf zwei Ebenen betrachtet werden. Zum einen wird die
Fertigungstiefe als Eigenanteil in der Fertigung definiert (/SCH-01a/, S.33). Zum
anderen kann die Fertigungstiefe bei der Erstellung der Fertigungsmittel betrach-
tet werden. Die Erstellung kann mehrere Phasen des in Abschnitt 3.1 vorgestell-
ten Lebenszyklus von Investitionsgütern umfassen.
Die Entscheidung über den Eigenanteil in der Fertigung ist durch die Zielsetzung
der Kostensenkung motiviert. Sie stellt eine Make-or-Buy-Entscheidung
11
dar und
ist kurzfristig meist nicht umkehrbar. Die im nächsten Abschnitt dargelegte Be-
trachtung der Kernkompetenzen eines Unternehmens führt durch die Auslagerung
von Nicht-Kernkompetenzen zu einer Reduktion der Fertigungstiefe (/WIL-97/,
S.426-448; /WIE-99/, S.1-2).
2.3.5 Kernkompetenzen
In der Frage nach der Rationalisierung der Fertigung ist die Entscheidung über die
Fertigungstiefe unmittelbar mit der Frage nach der Kernkompetenz verbunden.
Die Fertigungstiefe zu optimieren und strategisch unbedeutende Entwicklungsar-
beiten fremd zu vergeben, ist das Ziel der Konzentration auf die Kernkompetenz
(/MER-93/, S.84). Kompetenzen, die den Kern des Unternehmenserfolgs tragen
und die Überlebensfähigkeit des Unternehmens sichern, werden als Kernkompe-
tenzen bezeichnet (/SCH-98/, S.48). Sie ermöglichen den Zugang zu verschiede-
nen Märkten, tragen wesentlich zum Kundennutzen der Endprodukte bei und sind
schwer von der Konkurrenz zu imitieren (/PRA-90/, S. 83-84). Zudem sind sie nur
schwer oder gar nicht auf andere Unternehmen transferierbar (/SCH-96/, S.76).
11
Zu Make-or-Buy-Entscheidungen siehe Abschnitt 4.1.1.

Details

Seiten
Erscheinungsform
Originalausgabe
Jahr
2003
ISBN (eBook)
9783832468491
ISBN (Paperback)
9783838668499
DOI
10.3239/9783832468491
Dateigröße
2.3 MB
Sprache
Deutsch
Institution / Hochschule
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Wirtschaftsingenieurwesen, Werkzeugmaschinen und Betriebstechnik (wbk)
Erscheinungsdatum
2003 (Mai)
Note
1,0
Schlagworte
outsourcing betreibermodell kernkompetenz kooperation fertigung
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