Integrierte Industrielle Sach- und Dienstleistungen

Kunden der Investitionsgüterindustrie erwarten zunehmend maßgeschneiderte Problemlösungen, welche sich einfach in bestehende Wertschöpfungsketten integrieren lassen und austauschbare Prozesselemente ohne starre Bindungen und langfristige Verpflichtungen beinhalten. Die ausschließliche Konzentration auf die Wirtschaftlichkeit, Produktivität und Qualität der Sachleistung ist in diesem Zusammenhang ohne geeignete Dienstleistungsangebote nicht mehr ausreichend (wt Werkstattstechnik online). Durch die zunehmende Integration des Anbieters in die Kundenprozesse werden darüber hinaus wichtige Erkenntnisse über die wahren Kundenbedürfnisse deutlich, die weitere Innovationsschübe auslösen. Dies bedeutet auf keinen Fall, dass die Innovationen im Sachleistungsbereich an Bedeutung verlieren, sondern dass zusätzliche Innovationen im Dienstleistungsbereich unerlässlich werden. Letztendlich müssen Sach- und Dienstleistungen integriert geplant, entwickelt, erbracht und genutzt werden. Nur so lassen sich umfassend die Kundenanforderungen berücksichtigen und ein maximaler Kundennutzen realisieren. Damit wird die Beherrschung der integrierten Planung, Entwicklung, Implementierung, Erbringung und Nutzung von Leistungsbündeln bestehend aus Sach- und Dienstleistungsanteilen zu einer wettbewerbsentscheidenden Schlüsselkompetenz.

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den zwei wesentlichen Herausforderungen, welche Hybride Leistungsbündel (HLBs) an das Marketing des HLB-Anbieters stellen. Dieses ist einmal die Frage, wie ein Kunde über die Potenziale eines HLB überzeugend informiert werden kann. Hierzu werden die wesentlichen Bestandteile von Informationsstrategien erläutert. Zudem wird ein Experiment vorgestellt, in welchem die Eignung verschiedener Informationsstrategien für HLBs getestet wird. Die zweite Frage bezieht sich auf die Messung der Zahlungsbereitschaft für das HLB. Es wird ein auf der Kapitalwertmethode basierender Ansatz vorgestellt, welcher in der Lage ist, die Besonderheiten von HLBs zu berücksichtigen. Mithilfe von Entscheidungsbäumen ist auch eine Berücksichtigung der Flexibilität bei der Zahlungsbereitschaftsmessung möglich.

Die Entwicklung von Sach- und Dienstleistungen verläuft heutzutage vorwiegend in getrennten Abteilungen, Entwicklungsprozessen und auch Zeitabschnitten. Ideen und Anforderungen für Sach- und Dienstleistungen werden bisher separat generiert und es gibt auch nur wenige modellbasierte, graphische Methoden, die eine integrierte Betrachtung von Sach- und Dienstleistungen in der Planungsphase neuer hybrider Leistungsbündel (HLB) ermöglichen. Ein Integrationsbedarf, der anhand empirischer Untersuchungen belegt wurde, steht dieser bisherigen Trennung entgegen. In diesem Beitrag wird eine neue HLB-Entwicklungsmethodik vorgestellt, die eine integrierte Entwicklung von Sach- und Dienstleistungen unterstützt. Sie beinhaltet einen generischen HLB-Entwicklungsprozess, der die Basis zur durchgängigen Anwendung neuer, aufgabenspezifischer HLB-Entwicklungsmethoden bereitstellt. So werden in diesem Beitrag auch drei neue Methoden eingeführt. Zwei der Methoden werden in der Planungsphase eines HLBs zur modellgetriebenen, graphischen Generierung von Anforderungen genutzt. Eine dritte dient der Absicherung von HLB-Eigenschaften durch interdisziplinäre Design-Reviews in späteren Entwicklungsphasen. Im Ausblick wird gezeigt, wie der generische HLB-Entwicklungsprozess mit den neuen Methoden in das Projektmanagement der HLB-Entwicklung eingebettet und damit im industriellen Kontext anwendbar gemacht werden kann.

Im Anschluss an die HLB-Planung besteht die Aufgabe der HLB-Konzeptphase darin, prinzipielle Lösungen für ein hybrides Leistungsbündel zu entwickeln. Um die individuellen Kundenanforderungen an ein HLB nutzenmaximierend zu erfüllen, ist bereits in der HLB-Konzeptentwicklung eine Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Sach- und Dienstleistungsanteilen erforderlich. Bisher existieren nur wenige modellbasierte Ansätze, die speziell einem Entwickler bei der sach- und dienstleistungsintegrierten Konzeptentwicklung zur Verfügung gestellt werden können. Um auf diesen Bedarf einzugehen, wurde ein IT-gestützter Ansatz zur Modellierung von HLB-Konzepten entwickelt, der in diesem Beitrag vorgestellt wird. Hierzu wird zunächst die Stellung der HLB-Konzeptphase innerhalb des HLB-Entwicklungsprozesses erläutert. Nachfolgend werden die wesentlichen Bestandteile des HLB-Konzeptmodellierungsansatzes vorgestellt. Im Anschluss wird das prototypische realisierte Softwarewerkzeug zur integrierten HLB-Konzeptmodellierung erläutert und anhand eines Anwendungsbeispiels aus der Mikroproduktion verdeutlicht.

Für die integrierte Planung und Entwicklung hybrider Leistungsbündel wurde ein IT-gestütztes HLB-Assistenzsystem als Unterstützungswerkzeug entwickelt, das den HLB-Entwickler durch alle Planungs- und Entwicklungsprozesse führt und ihn bei der Entwicklung der Produkte und zugehörigen Dienstleistungen unterstützt. Um den Komplexitätsgrad dieser Entwicklungsaufgabe zu reduzieren, werden Modulbibliotheken und Technologiedatenbanken zur Verfügung gestellt, die eine Wiederverwendung entwickelter Komponenten ermöglichen. In ihnen werden das zusammengeführte Wissen über die Leistungsanteile sowie die bereits entwickelten hybriden Leistungsmodule abgelegt und verwaltet.

Die gewählte modulare Softwarearchitektur für das Framework für den gesamten Planungs- und Entwicklungsprozess wird beschrieben. Weiterhin werden insbesondere Methoden zur Erfassung der Kundenbedürfnisse und Generierung der Anforderungsliste im HLB-Lastenheft vorgestellt. Den Abschluss bildet die Beschreibung der definierten Datenstrukturen zur Abbildung hybrider Leistungsmodule und hybrider Leistungsbündel sowie des Algorithmus zur Konfigurierung von hybriden Leistungsbündeln.

Unternehmen der Investitionsgüterindustrie schrecken trotz der Möglichkeit zu höheren Gewinnmargen, stärkeren Kundenbindungen und einer weitaus geringeren Anfälligkeit gegenüber konjunkturellen Schwankungen davor zurück, sich vom traditionellen Produkthersteller zum Anbieter hybrider Leistungsbündel (HLB) zu entwickeln. Ein Grund dafür sind mangelnde Kenntnisse über die systematische Entwicklung dieser kundenspezifischen Angebote. Im Vergleich zur reinen Produkt- oder Dienstleistungsentwicklung, beschränkt sich der Lösungsraum im Rahmen der Entwicklung hybrider Leistungsbündel nicht ausschließlich auf Sach- oder Dienstleistungen, stattdessen werden beide Leistungsanteile integriert betrachtet. In dem vorliegenden Beitrag wird dargelegt, wie die Erbringungsprozesse hybrider Leistungsbündel, die sowohl Dienstleistungen als auch HLB-spezifische Erweiterungen dieser Prozesse umfassen, IT-gestützt generiert und modelliert werden. Fokus der Betrachtung sind dabei nicht nur manuelle, sondern ebenfalls semi-automatisierte und automatisierte Erbringungsprozesse.

Die Erbringung hybrider Leistungsbündel erfordert neue Ansätze zur Gestaltung der Aufbau- und Ablauforganisation. Während die Aufbauorganisation die Verteilung der Erbringungsprozesse auf die eigenen oder fremdbezogenen Ressourcen beinhaltet, beschreibt die Ablauforganisation die Koordination zwischen den ausgewählten Ressourcen. Für hybride Leistungsbündel ist eine HLB-Netzwerkorganisation geschaffen worden, bei der verteilte Ressourcen für die Durchführung von Dienstleistungen im Kontext hybrider Leistungsbündel in einem HLB-Netzwerk bereitgestellt werden. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Anforderungen und die Gestaltung der HLB-Netzwerkorganisation. Die Verknüpfung heterogener Wertschöpfungspartner im HLB-Netzwerk wird durch einen Ansatz mit virtuellen Organisationseinheiten beschrieben. Abschließend wird ein HLB-Execution System vorgestellt, dass die Erbringung hybrider Leistungsbündel informationstechnisch und kommunikationstechnisch unterstützt.

Die Integration von Sach- und Dienstleistungen als hybrides Leistungsbündel bewirkt, dass Kundennutzen über den kompletten Lebenszyklus erzeugt werden kann. Daher ist die detaillierte Planung der Dienstleistungsprozesse entlang des kompletten Lebenszyklus wichtig. Die integrierte Betrachtung führt außerdem dazu, dass die klassischen Planungsmethoden für Sach- und Dienstleistungen durch eine Reihe von Einflussmöglichkeiten ergänzt werden. Diese zusätzlichen, HLB-spezifischen Optimierungspotenziale sind beispielsweise die Zeit- und Ressourcenvarianz oder die partielle Substituierbarkeit von Sach- und Dienstleistungen. Daher betrachten die HLB-Planungsmethoden während der Betriebsphase einen geänderten Planungshorizont sowie zusätzliche Freiheitsgrade.

In diesem Abschnitt werden die HLB-Planungsmethoden vorgestellt, die die Erbringungsplanung hybrider Leistungsbündel unterstützen: Mit der strategischen Kapazitätsplanung wird der notwendige Kapazitätsbedarf festgestellt und ein initialer Erbringungsplan erzeugt. Die anschließende operative Ressourceneinsatzplanung reagiert unter Echtzeitbedingungen, wenn Kapazitätsverluste oder ungeplante Bedarfe eintreten.

Um die Nutzenerfüllung in Bezug auf Funktion, Verfügbarkeit oder Ergebnis zu gewährleisten, erfordern HLB in jeder Gestaltungsentscheidung Wissen über die Wechselwirkungen der eingesetzten Sach- und Dienstleistungsanteile. Besonders im Bereich der Produktionstechnik ist dieses Wissen aber oftmals nicht ausreichend vorhanden. In diesem Kapitel wird ein informationstechnisches Konzept für ein IT-Werkzeug – die sogenannte Virtual Life Cycle Unit – für die automatisierte Generierung dieses Wissens vorgestellt und an exemplarischen HLB-Szenarien veranschaulicht. Mit der VLCU kann der HLB-Anbieter und seine Partner Wissen für eine anwendungs- und kundenorientierte Gestaltung des HLB generieren. Grundlage für diese Wissensgenerierung sind die dokumentierten Daten entlang des Lebenszyklus des HLB, wie z. B. technische Maschinendaten, Wartungsdaten und Prozessdokumentationen. Diese Daten liegen räumlich und zeitlich verteilt auf verschiedene Datenquellen und in unterschiedlichen Formaten vor. Die VLCU erfasst und kommuniziert diese Daten in einer einheitlichen Weise mit Hilfe von Software Agenten. Die Generierung von Wissen aus den Daten erfolgt unter Nutzung von Signalverarbeitungsmethoden und Data Mining Algorithmen.

Dienstleistungsprozesse im Bereich der industriellen Produktion sind in der Regel durch die aktive Teilnahme des Menschen sowie die Integration eines externen Faktors geprägt. Damit sind bei der Dienstleistungserbringung implizit Unsicherheiten bezüglich Zeit, Kosten und Qualität vorhanden, welche die effiziente und dabei prozesssichere Durchführung von Dienstleistungen maßgeblich beeinflussen. Während die Automatisierung des Zusammenspiels von Sachleistungsanteilen in Produktionsprozessen zum Stand der Technik gezählt werden kann, werden Dienstleistungsaspekte aufgrund der zahlreichen nur schwer beherrschbaren Einflussfaktoren bislang nur rudimentär in Automatisierungskonzepten berücksichtigt.

Am Beispiel des verfügbarkeitsorientierten HLB-Geschäftsmodells beschreibt das Kapitel, inwiefern sich die Disziplinen Messen, Steuern, Regeln und Kommunizieren der Automatisierungstechnik auf HLB-Erbringungsprozesse anwenden bzw. adaptieren lassen. Ausgehend von einer Beschreibung der am HLB-Erbringungsprozess beteiligten Akteure und deren Rollen wird zunächst ein Überblick über geeignete Zustandsgrößen zur Charakterisierung des flexiblen und wandlungsfähigen Systems HLB gegeben. Daran anschließend wird eine Kommunikationsarchitektur vorgestellt, welche den HLB-spezifischen Anforderungen an die Interaktion verteilter, mobiler und veränderbarer Sach- und Dienstleistungskomponenten genügt. Das Kapitel schließt mit einer kritischen Diskussion zur Umsetzbarkeit von Automatisierungskonzepten mit integrierten Dienstleistungsanteilen.

Die Lebenszyklen von hybriden Leistungsbündeln (HLB) weisen stark vernetzte Sach- und Dienstleistungsstrukturen, eine enge Anbieter-Kunden-Interaktion sowie eine hohe Änderungsdynamik in der Betriebsphase auf. Für ein integriertes Management von HLB im gesamten Lebenszyklus reichen – wegen der integrierten Sicht von Sach- und Dienstleistungen sowie der unterschiedlichen Lebenszyklen von HLB-Komponenten – konventionelle PLM-Methoden, -Prozesse und -Werkzeuge nicht aus. In diesem Kapitel wird ein Konzept zur Erweiterung des heutigen PLM-Ansatzes für ein ganzheitliches Management von HLB beschrieben, welches eine einheitliche Daten- und Prozessorganisation, ein dynamisches Änderungs- und Feedbackmanagement sowie eine Entscheidungsunterstützung entlang des gesamten HLB-Lebenszyklus umfasst.

Dieser Beitrag untersucht das strategische Controlling hybrider Leistungsbündel und nimmt Anpassungen traditioneller Controlling-Instrumente vor. Die vorgenommenen Anpassungen tragen der ganzheitlichen und lebenszyklusorientierten Sichtweise hybrider Leistungsbündel Rechnung und integrieren ihre Spezifitäten in das strategische Controlling. So wurde basierend auf den Untersuchungsergebnissen ein Kostenmanagementsystem entwickelt, das die Berücksichtigung langfristig wirkender Kostentreiber bereits zu Beginn des HLB-Lebenszyklus ermöglicht. Die sich daraus ergebenden Einflussmöglichkeiten befähigen den Anbieter dazu, die Kostenstruktur des HLB gezielt zu steuern und marktseitige Vorgaben einzukalkulieren.

Die Mikroproduktionstechnik ist durch extrem spezialisiertes, dabei stark diversifiziertes und verteiltes Wissen über technologische Zusammenhänge geprägt. Die in der Branche tätigen Unternehmen arbeiten meist voneinander entkoppelt mit firmenspezifischen Technologien an spezialisierten Produkten. Durch die investitions- und betriebskostenintensiven Fertigungsverfahren der Mikroproduktionstechnik ist die Flexibilität und breite Verfügbarkeit begrenzt. Die vollständige Realisierung einer Kundenanfrage aus einer Hand wird aus den genannten Gründen erschwert.

Im Rahmen des Kapitels werden diese Branche näher betrachtet und Aspekte für die Entwicklung und den Betrieb hybrider Leistungsbündel vorgestellt. Dabei wird der gesamte Lebenszyklus bezüglich der Potentiale für hybride Leistungsbündel analysiert.

Mit diesen hybriden Leistungsbündeln ist es möglich die bestehenden Aufgaben und Problemstellungen der Mikroproduktionstechnik aufzugreifen und Lösungsansätze unter besonderer Berücksichtigung des Kundennutzens in unterschiedlichen Geschäftsmodellen aufzustellen. Als repräsentatives Beispiel dient die Produktion mechanischer Uhren zur detaillierten Darstellung des Standes der Technik mit den bestehenden und absehbaren Herausforderungen.