Strategische Planung der Fertigungstiefe bei Unsicherheit und Dynamik

Weltweit haben sich Regierungen ambitionierte Ziele für die Marktentwicklung von Fahrzeugen mit elektrischem Antriebsstrang gesetzt. So haben beispielsweise Vertreter von Politik und Industrie beschlossen, Deutschland zum „Leitmarkt“ und „Leitanbieter“ für Elektromobilität zu entwickeln und bis zum Jahr 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf die Straße zu bringen. Dafür werden von Seiten des Staats bis zu 1,5 Mrd. EUR u. a. zum Aufbau der Infrastruktur und zur Förderung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten bereitgestellt. Auch in anderen Ländern wird die Entwicklung der Elektromobilität in großem Umfang gefördert. Langfristig ist damit zu rechnen, dass die weltweite Nachfrage nach Fahrzeugen mit elektrischem Antriebsstrang steigen wird. Kurz- bis mittelfristig besteht jedoch große Unsicherheit bezüglich der absetzbaren Fahrzeugmengen, da vielfältige Faktoren auf die Marktentwicklung einwirken.

In diesem Kapitel wird die Basis für ein problemspezifisches Verständnis der vorliegenden Entscheidungssituation gelegt. Die Ausführungen beziehen sich dabei, sofern nicht anders angegeben, auf Lithium-Ionen-Batterien, welche die derzeit dominante Batterietechnologie für Elektrofahrzeuge darstellen. Es werden zunächst die Eigenschaften von Traktionsbatterien als Komponente in Fahrzeugen mit elektrischem Antriebsstrang aufgezeigt. Anschließend wird die Fertigungskette von Traktionsbatterien detailliert und es werden die mit der Fertigung verbundenen Kosten und Investitionen analysiert. Danach werden die Umfeldfaktoren, welche die Entscheidung über die Fertigungstiefe von Traktionsbatterien beeinflussen, beschrieben. Zum Abschluss werden auf Basis einer empirischen Untersuchung die bisherigen Strategien der Automobilhersteller für die Fertigung von Traktionsbatterien vorgestellt.

Das Ziel dieses Kapitel ist die Einordung der im letzten Kapitel dargestellten Fragestellung in einen theoretischen Rahmen. Dazu werden anfangs die relevanten Begrifflichkeiten definiert und voneinander abgegrenzt. Anschließend werden die Implikationen einer Variation der Fertigungstiefe dargelegt, wobei auch auf die zu beachtenden Besonderheiten der Automobilindustrie eingegangen wird. Anschließend wird die Planung der Fertigungstiefe als Aufgabe des Produktionsmanagements eingeordnet und das einer solchen Planung zugrundeliegende Modell der Entscheidungstheorie kurz vorgestellt. Somit können schlussendlich die Elemente der vorliegenden Entscheidungssituation für einen Automobilhersteller abgeleitet werden.

In diesem Kapitel werden die bestehenden Ansätze der Fertigungstiefenplanung daraufhin untersucht, inwieweit sie zur Lösung des vorliegenden Entscheidungsproblems verwendet werden können. Da eine große Anzahl verschiedener Ansätze existiert, erfolgt zuerst eine Klassifikation der Ansätze, bevor die daraus abgeleiteten Klassen miteinander verglichen und ihre Anwendbarkeit für die vorliegende Situation bewertet werden. Im Rahmen dieses Vorgehens werden zum einen allgemeine Kriterien, welche für die Klassifikation genutzt werden, und zum anderen situationsspezifische Kriterien, welche Anforderungen an die Planungsansätze für die vorliegende Entscheidungssituation darstellen, entwickelt. Am Ende des Kapitels wird die Notwendigkeit einer Erweiterung der bestehenden Ansätze für die strategische Fertigungstiefenplanung von Traktionsbatterien aufgezeigt.

In diesem Kapitel wird ein Ansatz zur Fertigungstiefenplanung von Traktionsbatterien vorgestellt, welcher die im letzten Kapitel aufgezeigten Defizite bestehender Ansätze überwindet. Der Ansatz setzt sich aus zwei Stufen zusammen, um die Komplexität der Entscheidungssituation zu reduzieren. Zuerst werden durch eine multikriterielle Bewertung auf Basis der strategischen Leistungsziele vorteilhafte Fertigungstiefenstrategien abgeleitet. Anschließend werden die finanziellen Implikationen der so priorisierten Strategien bestimmt und die erfolgversprechendste Strategie wird identifiziert. Im Folgenden werden zum einen die Gesamtkonzeption des Ansatzes spezifiziert und zum anderen die beiden Stufen des Ansatzes detailliert. Der Fokus liegt dabei auf der zweiten Stufe des Ansatzes, der finanziellen Bewertung der Strategien, da in diesem Bereich die bestehenden Ansätze das größte Defizit für die vorliegende Entscheidungssituation aufweisen.

Eine der Zielstellungen dieser Arbeit ist die Ableitung von Handlungsempfehlungen zur Ausgestaltung der Fertigungstiefenstrategie von Traktionsbatterien für Automobilhersteller. Deshalb wird im Folgenden der im letzten Kapital entwickelte Ansatz zur strategischen Fertigungstiefenplanung von Traktionsbatterien exemplarisch angewendet. Dafür werden Fallstudien für verschiedene Typen von Automobilherstellern durchgeführt. Das Ziel der Fallstudien ist die Identifikation der vorteilhaftesten Fertigungstiefenstrategie von Traktionsbatterien für verschiedene Typen von Automobilherstellern. Im Rahmen dieser Entscheidungsfindung werden außerdem die wesentlichen Einflussfaktoren der Entscheidung identifiziert, welche bei einer späteren Implementierung entsprechend zu berücksichtigen sind.

Nachdem der Planungsansatz im Rahmen der Fallstudien exemplarisch für verschiedene Typen von Automobilherstellern angewendet wurde, erfolgt in diesem Kapitel die kritische Würdigung des Ansatzes und der gewonnenen Erkenntnisse. Darüber hinaus wird die Übertragbarkeit des Ansatzes auf andere Problemstellungen diskutiert. Schlussendlich wird der weitere Forschungsbedarf abgeleitet.

Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs zwingt die Automobilhersteller ihr Produktionssystem anzupassen. Dabei müssen sie die Frage beantworten, welche Teile der Fertigung von neuen Komponenten sie in Zukunft selbst übernehmen und für welche Teile der Fertigung auf andere Beschaffungsformen zurückgegriffen wird. Bei Traktionsbatterien haben die Automobilhersteller in der Vergangenheit verschiedene Fertigungstiefenstrategien verfolgt, welche sowohl den vollständigen Fremdbezug als auch ein eigenes Engagement in der Batteriefertigung umfassen. Bei der Entscheidung über die zukünftige Fertigungstiefe spielen drei Aspekte eine besondere Rolle. Erstens handelt es sich um eine strategische Entscheidung, d. h., dass der zeitliche Wirkhorizont der Entscheidung langfristig ist und vielfältige Zielgrößen bei der Entscheidungsfindung zu berücksichtigen sind.