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Über dieses Buch

Das Buch beschreibt den betriebsorganisatorischen und logistischen Fortschritt , indem es das Thema „Enterprise-Integration“ als zukunftsweisenden Impuls aufnimmt. Ausgangshypothese ist, dass zukünftig die stete Weiterentwicklung bestehender Strukturen und Prozesse zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit allein nicht mehr ausreichend wird. Vielmehr steht die Frage im Vordergrund, wie das Wertschöpfungssystem insgesamt gestaltet werden muss, um das Potenzial einzelner Technologien auch langfristig ausspielen zu können. Die Integrativität komplexer Wertschöpfungssysteme wird damit zu einem Gestaltungsparadigma betriebsorganisatorischer Forschung.

Der Inhalt

„Enterprise-Integration“ fügt Themen wie „Industrie 4.0“, „Cyber-physikalische Systeme“, „Ubiquitous Technologies“ und „Industrialisierung des Services“ zu einer Idee neuer Wertschöpfungssysteme zusammen. Dazu erarbeiten namhafte Autoren in einzelnen Sachbeiträgen Zukunftsvisionen, die in ein umfassendes Konzept eingeordnet werden.

Die Zielgruppen

Sowohl Forscher als auch trendinteressierte Industrievertreter können diesem Buch wichtige Informationen zu den wirtschaftlichen Herausforderungen der Zukunft entnehmen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. 60 Jahre FIR – Wegbegleiter durch Industrielle Revolutionen

Der 60. Geburtstag des FIR e. V. an der RWTH Aachen ist nicht nur in Hinblick auf das runde Alter ein bedeutendes Ereignis, vielmehr wird zu diesem Termin auch ein wichtiger Meilenstein in der thematischen Entwicklung des Hauses erreicht. Denn neben dem Jahrestag kann auch die Verabschiedung einer neuen Forschungsleitlinie („Forschungsrahmenplan“) und der Umzug an den neuen RWTH Aachen Campus gefeiert werden. Während der Geburtstag eher zufällig mit den anderen beiden Ereignissen zusammenfällt, ist die Entwicklung der Forschungsideen, eng an die Aktivitäten am Campus geknüpft. Dort erarbeiten Forscher und Industrievertreter gemeinsam Lösungen für die aktuellen technologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Herausforderungen. Das FIR trägt zu diesen Aktivitäten als leitendes Institut des Campus-Clusters Logistik maßgeblich bei. Es wird nach seinem Geburtstag und dem Umzug seine Forschung neu justieren, indem es neue Formen der Forschungsinfrastruktur für kooperative Entwicklungen zur Verfügung stellt.

Günther Schuh, Volker Stich, Gerhard Gudergan, Astrid Walter

2. Produktionssteuerung

Die Produktionsplanung und -steuerung oder neuer, das Auftragsmanagement, ist ein fester Bestandteil des Managements der Organisation industrieller Unternehmen. Ihr Ziel ist die termin-, mengen- und qualitätsgerechte Lieferung von Produkten an die jeweiligen Kunden mit minimalen Beständen und Vorräten an Material, unfertigen und fertigen Erzeugnissen und zugleich der Maximierung der Nutzung vorhandener personeller und technischer Ressourcen. Die Lösung der Zielkonflikte aus Auslastung und Termintreue bestimmt die eingesetzten Methoden zur Optimierung. Voraussetzung für die effiziente Anwendung rechnergestützter Verfahren zur Produktionssteuerung ist bis heute eine detaillierte und vollständige Planung aller Operationen in Bezug auf die betrieblichen Ressourcen und Operationszeiten. Gerade daran hapert es zurzeit. Eine steigende Komplexität und Variantenvielfalt und der Druck aus kürzeren Lieferzeiten sind Herausforderungen der Zukunft, die von heutigen umfassenden bzw. hochintegrierten Systemen kaum noch zu beherrschen sind.

Engelbert Westkämper, Thomas Bauernhansl

3. Gedanken zu einem abgestimmten Management von Kosten, Zeit und Qualität

Produzierende Unternehmen konkurrieren in den Dimensionen Kosten, Zeit und Qualität um die Gunst der Kunden. Entsprechend muss das Produktionsmanagement die kontinuierliche Verbesserung aller drei Zielgrößen beherrschen. Jeder Zielgröße lässt sich ein Fachgebiet des Produktionsmanagements zuordnen:

Das Produktivitätsmanagement befasst sich mit der Frage, wie die Kosten für die Produktion reduziert werden können.

Die Produktionsplanung und -steuerung ist verantwortlich für die termingerechte Fertigstellung der Aufträge, die Verkürzung der Auftragsdurchlaufzeiten und dafür, die Bestände in Produktion und Lägern zu verringern.

Das Qualitätsmanagement in der Produktion überwacht und verbessert die Qualität der Produktionsprozesse, um einwandfreie Produkte herzustellen und Ausschuss und Nacharbeit zu verringern.

Für alle drei Bereiche besteht ein etablierter Fundus an Wissen und Methoden, um die Einflussgrößen auf die jeweiligen Zielgrößen zu bestimmen und um geeignete Verbesserungsmaßnahmen abzuleiten. Dennoch gelingt es in der Praxis häufig nicht, das theoretische Wissen aus den Einzeldisziplinen wirksam umzusetzen: Die Verbesserung in den Zielgrößen gelingt wesentlich langsamer, als es möglich wäre.

Hermann Lödding

4. Integration des Betrieblichen Rechnungswesens zur Entwicklung integrierter Unternehmenssoftware

Eine der historisch ersten Anwendungen der elektronischen Datenverarbeitung in Unternehmen war die Finanzbuchführung. Ihr Einsatz wurde von dem hohen Datenvolumen, dem Zwang zur Einhaltung von Grundsätzen ordnungsmäßiger Buchführung, ihrer hohen Standardisierung und ihrer algorithmischen Einfachheit getrieben. Später kam das innerbetriebliche Rechnungswesen dazu und durch die Notwendigkeit, die Daten der Geschäftsvorfälle leicht zu erfassen, die Integration zu den operativen betrieblichen Anwendungen. Das Rechnungswesen wurde damit zum Treiber der Entwicklung der ERP(Enterprise-Resource-Planning)-Systeme, die heute in nahezu allen größeren Unternehmen eingesetzt werden.

August-Wilhelm Scheer

5. Managementkybernetik und Umgang mit Unsicherheiten

Die Globalisierung, das Internet, Kooperationen sowie neue Formen der Arbeitsteilung verstärken die Vernetzung aller Systeme. Dabei ist Komplexität ein reales Phänomen der immer mehr vernetzten Welt, die durch einen kontinuierlichen Wandel und damit verbundene Unsicherheiten gekennzeichnet ist. Ausgehend davon, dass eine kontinuierliche Weiterentwicklung bestehender Strukturen und Prozesse zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit von produzierenden Unternehmen allein nicht mehr ausreicht, rückt die Frage nach der Ausgestaltung des Wertschöpfungssystems, um Potenziale einzelner Technologien langfristig auszuschöpfen, in den Vordergrund. Die Integrativität komplexer Wertschöpfungssysteme wird damit zu einem wesentlichen Gestaltungsparadigma und birgt Herausforderungen in der Gestaltung vernetzter Systeme, in ihrer Eigendynamik und der damit verbundenen Instabilität sowie resultierenden Unsicherheiten. Ein neues Verständnis in der Gestaltung und dem Umgang mit hochgradig komplexen und integrierten Systemen ist notwendig. Eine wissenschaftliche Grundlage, die der Komplexität, dem Umgang mit Unsicherheiten und einem notwendigen ganzheitlichen Denken gerecht wird, ist in der Kybernetik und den Systemwissenschaften zu finden. Der Beitrag zeigt auf, wie unter Zuhilfenahme der Managementkybernetik, im Speziellen dem Viable-System-Model nach Stafford Beer (1981), einem hochgradig komplexen Prozess, am Beispiel des Produktionsanlaufs eines mechatronischen Produktes, begegnet werden kann. Neben diesem grundlegenden Modell der Managementkybernetik erfolgt ein Einbezug der agilen Softwareentwicklung, um den Anforderungen des Produktionsanlaufs eines mechatronischen Produkts mit einer hohen Softwarekomponente gerecht zu werden.

Klaus Henning, Esther Borowski

6. Von der Selbststeuerung zu cyber-physischen Systemen

Effiziente und robuste logistische Prozesse sind vor dem Hintergrund dynamischer Märkte und zunehmender Komplexität logistischer Systeme mit herkömmlichen Planungs- und Steuerungsmethoden immer schwieriger zu realisieren (Scholz-Reiter et al. Digital enterprises, production networks. Proceedings of the 37th CIRP International Seminar on Manufacturing Systems, Budapest, Hungary, May 19–21. Computer and Automation Research Institute, Budapest, S 357–362, 2004). Dies liegt u. a. an marktorientierten Veränderungstreibern, wie der steigenden Kundenorientierung, einem hohen Individualisierungsgrad der Produkte sowie an sich ständig ändernden Kundenanforderungen. Diese Veränderungen führen unmittelbar zu einer raschen Steigerung der zeitlichen, organisatorischen und systematischen Komplexität logistischer Systeme (Abele and Reinhart, Zukunft der Produktion. Herausforderungen, Forschungsfelder, Chancen, 2011). Diese Komplexität erschwert zunehmend die zeitnahe Bereitstellung und Verarbeitung aller entscheidungsrelevanten Informationen für eine zentrale Planungs- und Steuerungsinstanz.

Bernd Scholz-Reiter, Florian Harjes, Daniel Rippel

7. Steigerung der logistischen Leistungsfähigkeit durch die Entwicklung eines kybernetischen Systemdenkens

Seit einigen Jahren sehen sich Unternehmen einem stetig gestiegenen Wettbewerbsdruck ausgesetzt (Wiendahl et al., Handbuch Fabrikplanung. Konzept, Gestaltung und Umsetzung wandlungsfähiger Produktionsstätten, 2009). Gleichzeitig ist der logistischen Leistungsfähigkeit industrieller Unternehmen eine immer größer werdende Bedeutung zugekommen. Eine rein auf Produktmerkmale ausgerichtete Differenzierung ist somit nicht mehr ausreichend, um sich im Wettbewerb erfolgreich behaupten zu können (Wildemann, Entwicklungstrends in der Automobil- und Zulieferindustrie, 2004; Wiendahl, Erfolgsfaktor Logistikqualität. Vorgehen, Methoden und Werkzeuge zur Verbesserung der Logistikleistung, 2. Aufl., 2002). Neben Preis und Qualität sind es insbesondere die logistischen Leistungsmerkmale eines Unternehmens, die eine zentrale Einflussgröße bei der Kaufentscheidung darstellen (Schuh and Westkämper, Liefertreue im Maschinen- und Anlagenbau, 2006; N.N., Stellhebel für den Markterfolg. Branchenanalyse Maschinenbau : Internationale Produktionsstudie 2003, 2003). Unternehmen mit einer hohen logistischen Leistungsfähigkeit zeichnen sich in diesem Zusammenhang beispielsweise durch kurze Lieferzeiten oder eine hohe Liefertreue gegenüber Wettbewerbern aus (Nyhuis, Beiträge zu einer Theorie der Logistik, 2008). In der Realisierung einer hohen Logistikleistung liegt folglich eine nicht zu vernachlässigende Chance, sich optimal im Wettbewerbsumfeld zu positionieren. Nicht selten stellt die damit einhergehende Möglichkeit zur Generierung von Wettbewerbsvorteilen allerdings auch eine große Herausforderung für produzierende Unternehmen dar. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die logistische Leistungsfähigkeit produzierender Unternehmen insbesondere von der Abstimmung einzelner, in Wechselbeziehung stehender Unternehmensbereiche (z. B. Beschaffung, Produktion, Distribution etc.) abhängt. Diese Wechselbeziehungen führen dazu, dass Handlungen und Aktivitäten einzelner Unternehmensbereiche neben dem gewünschten Einfluss auf die bereichsbezogenen Zielgrößen auch Auswirkungen über die Bereichs- bzw. Funktionsgrenzen hinaus besitzen. Die aus diesen vorhandenen Interdependenzen resultierenden Herausforderungen werden in vielen Fällen jedoch nicht in erforderlicher Weise in die täglichen Planungs- und Steuerungsprozesse von Unternehmen integriert. Dabei führt insbesondere das fehlende Wissen über den Einfluss eines funktionsbezogenen Handelns auf die logistischen Zielgrößen bestenfalls zu bereichsinternen Optima und wirkt sich nicht selten negativ auf die logistische Leistungsfähigkeit von Unternehmen aus.

Peter Nyhuis, Kai-Frederic Seitz

8. Das datenzentrierte Unternehmen: Eine Business-Engineering-Perspektive

Über die Ressource „Daten“ differenzieren sich viele Unternehmen in Zukunft vom Wettbewerb. Voraussetzung dafür ist, die aktuellen Herausforderungen im Datenmanagement zu überwinden. Beispiele sind schlechte Datenqualität, redundante Datenpflege sowie die Trennung zwischen „strukturierten“ und „unstrukturierten“ Daten. Der Beitrag identifiziert Lösungsansätze hierfür und bewertet ihr Problemlösungspotenzial. Fallstudien zeigen, wie Unternehmen Konzepte der Datenzentrierung bereits erfolgreich einsetzen. „Data-Engineering“ wird zu einem Eckpfeiler des Business-Engineerings.

Hubert Österle, Boris Otto

9. Big Data—Technologies and Potential

Recently, the term

Big Data

has gained tremendous popularity in business and academic discussions and is now prominently used in scientific publications (Jacobs, Communications of the ACM—A Blind person’s interaction with technology, 2009), business literature (Mayer-Schönberger and Cukier, Big Data. A revolution that will transform how we live, work, and think, 2013; McAfee and Brynjolfsson, Harvard Business Review 90, 2012), whitepapers and analyst reports (Brown et al., Big Data. The next frontier for innovation, competition, and productivity,

2011b

; Economist Intelligence Unit 2012; Schroeck et al., Analytics: The real-world use of Big Data,

2012

), as well as in popular magazines (Cukier

2010

). While all these references somewhat associate the term with a new paradigm for data processing and analytics, the perception of what exactly it refers to are very diverse. The gap in the understanding of the phenomenon of Big Data is highlighted by the results of a recent study – in which respondents were asked to choose descriptions of the term Big Data – resulting in diverse characterizations such as, e.g., “

A greater scope of information

”, “

New kinds of data and analysis

” or “

Real-time information

” (Schroeck et al.

2012

).

Hansjörg Fromm, Stephan Bloehdorn

10. Integration – eine Dienstleistung mit Zukunft

Dieser Beitrag zeigt heutige und zukünftige Entwicklungen der Enterprise-Integration auf und geht dabei auf das grundlegende Verständnis als Dienstleistung (Integrative and Integrating Service) ein. Dabei werden weit über die Informatik hinausreichende Anwendungsgebiete beleuchtet und so für eine trans- und multidisziplinäre Ingenieurdisziplin geworben. Im weiteren Verlauf werden die Themenfelder der effizienten Lösungserstellung, der Bewertung von Lösungsalternativen sowie die Frage der Einbettung in das Enterprise-Architecture-Management und Möglichkeiten der Entscheidungsunterstützung analysiert.

Martin Pero, Stefan Kühne, Klaus-Peter Fähnrich

11. Produzenten als Dienstleister: Auf dem Weg zu interaktiven hybriden Wertschöpfungssystemen

Der Individualisierungstrend der letzten Jahrzehnte hat zu einer starken Kundenorientierung in dem Sinn geführt, dass Kundenwünsche eruiert und dann beispielsweise über eine stark wachsende Variantenvielfalt individuell erfüllt werden. Dennoch bleibt der Kunde bis heute meist passiver Werteempfänger. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Bedeutung von Dienstleistungen, ist für Unternehmen der Weg vom traditionellen Produktkerngeschäft zu interaktiven hybriden Wertschöpfungssystemen ein mögliches Erfolgsrezept. Der Beitrag skizziert zum einen wesentliche Einflussfaktoren für Unternehmen auf dem Weg zu interaktiver hybrider Wertschöpfung. Auf der anderen Seite werden Anforderungen an Kompetenzen und deren Integration aufgezeigt, die sowohl auf Mitarbeiter-, Organisation- und Kundenebene umgesetzt werden müssen, um die Entwicklung von interaktiven hybriden Wertschöpfungssystemen als Innovationsstrategie implementieren zu können.

Angela Roth, Kathrin M. Möslein

12. Herausforderungen, Lösungsansätze und Entwicklungspfade für das Testen produktionsbegleitender Dienstleistungen

In den vergangenen Jahren hat sich gezeigt, dass immer mehr Unternehmen nicht nur ihre Sachgüter und Software, sondern auch zunehmend ihre Dienstleistungsangebote mithilfe systematischer Vorgehensweisen, Methoden und Werkzeugen entwickeln und hierzu strukturierte Prozesse und Organisationseinheiten implementieren. Der Beitrag zeigt anhand einer qualitativen Bestandsaufnahme unter Anbietern produktbegleitender Dienstleistungen, welche grundsätzlichen Optionen und Lösungsansätze für das Testen in der Dienstleistungsentwicklung zur Verfügung stehen, welche Anforderungen aus der betrieblichen Praxis an das Themenfeld bestehen und welchen Herausforderungen sich die Unternehmen ausgesetzt sehen.

Dieter Spath, Thomas Burger, Walter Ganz

13. Auf der Suche nach nachhaltigen Kundenvorteilen in der Industrie

Anbieter sind herausgefordert für ihre Kunden substanzielle Leistungen zu erbringen, um sich im harten, internationalen Wettbewerb durchzusetzen. Solutionstrategien sind dabei ein verbreitetes Rezept Lieferanten bieten Lösungen statt Produkte und tragen zum Erfolg ihrer Kunden bei. Dabei richten sich die angestrebten Vorteile besonders auf attraktive Kunden. Es gilt, die umfassenden Leistungen für Kunden auch zu kommerzialisieren.

Clemens Willée, Christian Belz

14. Cost-Engineering – Verankerung des Cost-Engineerings im Unternehmen

Cost-Engineering benötigt eine organisatorische Heimat, um Ansätze zu entwickeln, die über Abteilungsgrenzen hinausgehen, und diese zu implementieren. Die Schaffung einer integrativen Cost-Engineering-Organisationseinheit unterstützt Unternehmen, Cost-Engineering im Unternehmen und in den Köpfen der Mitarbeiter zu verankern.

Horst Wildemann

15. Dispersion von Marketingaktivitäten entlang der Wertschöpfungskette

In Unternehmen des Business-to-Business-Bereichs werden Marketing- und Vertriebsaktivitäten in aller Regel und weitaus mehr als in Unternehmen des Konsumgütersektors nicht von mehr oder weniger zentralisierten Abteilungen, sondern von unterschiedlichen Funktionen und Organisationseinheiten entlang der Wertschöpfungskette durchgeführt. Dieses Phänomen, das also letztlich nur ein Teil der Marketingaktivitäten eines Unternehmens in dessen Marketingabteilung angesiedelt ist (Tull et al.

1991

, The organization of marketing activities of American manufacturers.), wird als Dispersion von Marketingaktivitäten bezeichnet (Workman et al.

1998

, Marketing organization: an integrative framework of dimensions and determinants.). Die Ausführung von Marketing- und Vertriebsaufgaben ist in diesem Bereich daher stark durch ein Zusammenwirken verschiedener Abteilungen geprägt, die oft nur zu einem geringen Teil eine formale Marketingverantwortung tragen. Hieraus resultieren vielfältige Herausforderungen für das Management der betreffenden Unternehmen, die eine hohe praktische Relevanz haben, bislang aber kaum erforscht worden sind.

Michael Kleinaltenkamp, Marie Blachetta

16. Zukunftspfade der Logistik – Technologien, Prozesse und Visionen zur vierten industriellen Revolution

Veränderung ist seit jeher ein fester Bestandteil dieser Welt. Viele Bereiche unseres Lebens unterliegen in immer kürzeren Zyklen gravierenden Veränderungen – getrieben von zunehmender Komplexität und Beschleunigung. Es existiert kaum ein Bereich in Wirtschaft, Wissenschaft oder Gesellschaft, der von den Herausforderungen, die aus diesen Prozessen erwachsen, nicht betroffen ist. Allen gemeinsam ist, dass die Logistik eine immer größere Rolle spielt. Sie hat sich in den letzten Jahren als Motor und Taktgeber für eine nachhaltige und effiziente Gestaltung in Wirtschaft und Gesellschaft erwiesen.

Michael ten Hompel, Christopher Kirsch, Thomas Kirks
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