Entwicklung einer rechnergestützten Auswahl, Anpassung und Anwendung von Qualitätsmethoden

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1 Entwicklung einer rechnergestützten Auswahl, Anpassung und Anwendung von Qualitätsmethoden Von der Fakultät Maschinenbau der Technischen Universität Dortmund zur Erlangung des Grades eines Doktor-Ingenieurs genehmigte Dissertation von Dipl.-Logist. Emine Bilek aus Schwerte Hauptberichter: Prof. Dr.-Ing. Bernd Kuhlenkötter Mitberichter: Prof. Dr.-Ing. Thorsten Schüppstuhl Tag der mündlichen Prüfung:

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3 Schriftenreihe Industrielle Robotik und Produktionsautomatisierung hrsg. von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Kuhlenkötter Band 3 Emine Bilek Entwicklung einer rechnergestützten Auswahl, Anpassung und Anwendung von Qualitätsmethoden D 290 (Diss. Technische Universität Dortmund) Shaker Verlag Aachen 2012

4 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Zugl.: Dortmund, Technische Univ., Diss., 2012 Copyright Shaker Verlag 2012 Alle Rechte, auch das des auszugsweisen Nachdruckes, der auszugsweisen oder vollständigen Wiedergabe, der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen und der Übersetzung, vorbehalten. Printed in Germany. ISBN ISSN Shaker Verlag GmbH Postfach Aachen Telefon: / Telefax: / Internet: info@shaker.de

5 Vorwort Die vorliegende Arbeit entstand neben meiner Tätigkeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Industrielle Robotik und Produktionsautomatisierung der Technischen Universität Dortmund. Herrn Prof. Dr.-Ing. Bernd Kuhlenkötter, dem Leiter des Lehrstuhls für Industrielle Robotik und Produktionsautomatisierung, gilt mein besonderer Dank für die wohlwollende Betreuung und Unterstützung, die maßgeblich zum Erfolg dieser Arbeit beigetragen haben. Herrn Prof. Dr.-Ing. Thorsten Schüppstuhl, dem Leiter des Instituts für Flugzeug- Produktionstechnik an der Technischen Universität Hamburg Harburg, danke ich für die Betreuung und die Begutachtung meiner Arbeit. Besonders danke ich Herrn Dr.-Ing. Karsten Gayk für die kritische Durchsicht meiner Arbeit, die konstruktiven Diskussionen und motivierenden Gespräche. Herrn Dipl.-Inf. Adrian Schyja danke ich für die vielfältige Unterstützung, vor allem im Bereich der Software- Umsetzung. Herrn Alexander Drees danke ich für seine tatkräftige Unterstützung bei der praktischen Umsetzung des Konzepts in ein Software-Tool. Ferner gilt mein Dank allen Kolleginnen und Kollegen des Lehrstuhls für ihre vielfältige Unterstützung und Diskussionsbereitschaft. Die angenehme Zusammenarbeit sowie die wertvollen Anregungen haben zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen. Schließlich danke ich meinen Eltern, die mit meiner Erziehung und Ausbildung den Grundstein für die Entstehung dieser Arbeit gelegt haben, und besonders meinem Bruder Ismail Hakkı, der mich immer motiviert und unterstützt hat. Schwerte, Oktober 2012 Emine Bilek

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7 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Ausgangssituation Zielsetzung Vorgehensweise Darstellung des Standes der Technik und Forschung Begriffsabgrenzungen Methodeneinsatz in Unternehmen Vorgehensweisen und Ansätze zur Vermittlung von Methoden Defizite vorhandener Qualitätsmethoden Umsetzung von Qualitätsmethoden in Unternehmen Lernmodelle des rechnergestützten Lernens und ihre Gegenüberstellung Konventionelles Lernen Rechnergestütztes Lernen Ableitung des Handlungsbedarfs Anforderungen an ein rechnergestütztes System Formale Anforderungen an einen Fragenkatalog Einflussgröße Qualitätsmethoden Einflussgröße Qualitätskreis Einflussgröße Organisation Einflussgröße Lernsysteme Zusammenfassung der Anforderungen an das System Konzept eines rechnergestützten Systems Beschreibung des Konzepts Analyse der Ist-Situation Fragenkatalog zur Ermittlung von Unternehmenseigenschaften... 60

8 II INHALTSVERZEICHNIS Fragenkatalog zur Situationsanalyse Ermittlung der möglichen Qualitätsmethoden Auswertung des Fragenkatalogs Methodenauswahl Identifikation der optimalen Qualitätsmethode und ihrer Bewertung Bewertung des Fragenkatalogs Methodenidentifikation Modifikation der Qualitätsmethode Lösungsansatz und Erstellung des rechnergestützten Methodenanleitungs-Tools Zusammenfassung des Konzepts Beschreibung der Lernplattform und der Software Beschreibung und Auswahl einer Lernplattform Eigenschaften und Architektur von ILIAS Einsatz des elearning-standards SCORM Beschreibung der entwickelten Software Methoden-Wizard Architektur der entwickelten Software Einsatz des Model-View-Controller Musters Funktionen der Software Umsetzung des Konzepts in ein Software-Tool Beschreibung des Verwaltungsbereichs Anlegen von Attributen Bewertung von Attributelementen Gruppierung von Attributelementen Anlegen von Fragen Anlegen von Qualitätsmethoden Regeln zur Bestimmung und Anpassung von Qualitätsmethoden Benutzerebene Verifikation

9 INHALTSVERZEICHNIS III 7.1 Einsatz des Tools im Unternehmen Beantwortung der Fragenkataloge Auswertung der Fragenkataloge Ergebnis zum Unternehmensprofil Ergebnis zur Situationsanalyse Rechnergestützte Auswertung Rechnergestützte Methodenanleitung Auswertung des Einsatzes Zusammenfassung und Ausblick Zusammenfassung Ausblick Literaturverzeichnis Abbildungs- und Tabellenverzeichnis Anhang... A1 Anhang A: Fragenkatalog 1... A1 Anhang B: Fragenkatalog 2... A5 Anhang C: Methodenprofile... A9 Anhang D: Methodenanleitung Ursache-Wirkungs-Diagramm... A19 Anhang E: Methodenanleitung LFD... A25 III

10 IV ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS Abkürzungsverzeichnis CBT DB DFM DIN DoE ETA EU FMEA FTA ILIAS IT KEP KMU LFD MNA MVC Moodle NHTSA QFD QM-System QMC RPZ SCORM SPC VDA VDMA WBT XML Computer Based Training Datenbank Design for Manufacturability Deutsche Industrienorm Design of Experiments Event Tree Analysis Europäische Union Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse Failure Tree Analysis Integriertes Lern-, Informations- und Arbeitskooperations-System Informationstechnik Kurier-Express-Paketdienste Kleine und mittlere Unternehmen Logistic Function Deployment Methoden-Nutzen-Analyse Model-View-Controller Modular Object Oriented Dynamic Learning Environment National Highway Traffic Safety Administration Quality Function Deployment Qualitätsmanagement-System Qualitätsmanagement-Center Risikoprioritätszahl Sharable Content Object Reference Model Statistical Process Control Verband der Automobilindustrie Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau Web Based Training Extensible Markup Language