Auswahlsystematik für Methoden und Werkzeuge der. Fabrikplanung

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1 Auswahlsystematik für Methoden und Werkzeuge der Fabrikplanung Bei der Fakultät für Maschinenbau der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig zur Erlangung der Würde eines Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.) eingereichte Dissertation von: aus: Dipl.-Wirtsch.-Ing. Sibylle Hennersdorf Hannover eingereicht am: mündliche Prüfung am Referenten: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe Dombrowski Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis

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3 Schriftenreihe des IFU Band 21 Sibylle Hennersdorf Auswahlsystematik für Methoden und Werkzeuge der Fabrikplanung Shaker Verlag Aachen 2011

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.: Braunschweig, Techn. Univ., Diss., 2011 Copyright Shaker Verlag 2011 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 X Shaker Verlag GmbH Postfach Aachen Telefon: / Telefax: / Internet: info@shaker.de

5 Vorwort Die vorliegende Arbeit entstand im Rahmen meiner Tätigkeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Fabrikbetriebslehre und Unternehmensforschung (IFU) der Technischen Universität Braunschweig. Die der Arbeit zugrunde liegende Idee entwickelte ich im Rahmen verschiedener Forschungs- und Industrieprojekte am Anfang meiner Institutszeit. Besonders stehen Paten für die Idee Herr Dr.-Ing. Reinhard Hahn, Herr Peter Peckedrath und Herr Heinz Teumner. Die konkrete Umsetzung und damit die Entwicklung der Auswahlsystematik für Methoden und Werkszeuge der Fabrikplanung unterstützte über drei Jahre die Stiftung Industrieforschung. Für die finanzielle Freiheit und den interdisziplinären Input gilt mein Dank der Stiftung, ihrem Geschäftsführer Herrn Dr. Wolfgang Lerch und meinen Mitstipendiaten. Für die Validierung der Ergebnisse und die ersten zählbaren Resultate danke ich Herrn Walter Koch und Herrn Ralf Stockmaier bei den Meteor Gummiwerken, die mir nicht selbstverständliche Freiräume immer gewährten. Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe Dombrowski danke ich für die engagierte Betreuung und die Unterstützung meiner Arbeit. Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis danke ich für die Übernahme des Korreferats. Bei Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rainer Tutsch bedanke ich mich für die Übernahme des Vorsitzes bei der mündlichen Prüfung. Mein herzlicher Dank geht an meine ehemaligen Kollegen. Ihnen danke ich für die fachlichen und außerfachlichen Gespräche und Unternehmungen, die die Zeit am IFU für mich unvergesslich machen werden. Dabei sind natürlich vor allem meine Projektpartner bei Bosch und Volkswagen und die Arbeitsgruppe Fabrikplanung zu nennen, die immer als fachlicher Ideenspeicher für mich da waren. Des Weiteren geht mein Dank an Herrn Dipl.-Wirtsch.-Ing. Ulf Kleinecke und Herrn Dipl.-Wirtsch.- Ing. David Ebentreich für die Unterstützung bei der Erstellung des Softwareprototypens. Besonderer Dank geht an Herrn Dr.-Ing. Alexander Jabs, der als Diss - kussionspartner unverzichtbar kurz vor der Abgabe war. Nicht zuletzt danke ich Frau Dipl.-Ing. (arch.) Christiane Brüchner-Hüttemann, die mir immer von Seiten der Architektur neue Denkansätze ermöglicht hat.

6 Schließlich gilt mein größter Dank meiner Familie. Meine Eltern Birgitt und Christian Hennersdorf haben mich stets in allen meinen Vorhaben unterstützt und meine Geschwister Thomas und Annekathrin brachten mich immer wieder auf andere Gedanken. Gábor Zulauf danke ich für all sein Verständnis während der Zeit der Promotion und seinen großartigen Rückhalt, den er mir nunmehr seit über 10 Jahren gibt, und die kontinuierlichen Care-Pakete, die auch den größten Stress in der Abgabephase erträglich machten. Braunschweig im August 2011 Sibylle Hennersdorf

7 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis... I Abkürzungsverzeichnis... V Abbildungsverzeichnis... VII 1 Einleitung Ausgangssituation und Problemstellung Zielsetzung der Arbeit Spezifizierung des Untersuchungsbereichs Einordnung und Aufbau der Arbeit Erfolgsfaktoren für KMU Bedeutung von KMU für die deutsche Wirtschaft Definition von KMU Aktuelle Entwicklungen der Umwelt und resultierende Anforderungen für produzierende Unternehmen Identifikation von Erfolgsfaktoren für KMU Fazit Kapitel Grundlagen der Fabrikplanung Stand der Fabrikplanung in KMU Theoretische Grundlagen der Fabrikplanung Definition von Fabrik, Unternehmen und Betrieb Einordnung der Fabrikplanung in die Unternehmensplanung Definition der Fabrikplanung Klassische Fabrikplanungsmodelle Aktuelle wissenschaftliche Ansätze der Fabrikplanung I

8 Inhaltsverzeichnis 3.3 Grundlagen der Systemtheorie Fabrik als System Beitrag der Systemtheorie für die Fabrikplanung Fazit Kapitel Erfolgsfaktoren für die Fabrikplanung in KMU Identifikation und Strukturierung von Erfolgsfaktoren für die Fabrikplanung Ableitung von Erfolgsfaktoren für die Fabrikplanung in KMU Fazit Kapitel Beitrag einer Auswahlsystematik für Methoden und Werkzeuge der Fabrikplanung Ableitung der Anforderungen an die Auswahl und Nutzung von Fabrikplanungsmethoden und -werkzeugen in KMU Stand der Auswahl und Nutzung von Fabrikplanungsmethoden und -werkzeugen in KMU Stand der Forschung über Auswahl und Nutzung von Fabrikplanungsmethoden und -werkzeugen Defizite und Ableitung des Handlungsbedarfs Fazit Kapitel Entwicklung einer Auswahlsystematik für Methoden und Werkzeuge der Fabrikplanung Aufbau und Vorgehensweise der Auswahlsystematik Schritt 1: Aufgabendefinition Schritt 1.1: Inhaltliche Aufgabenbeschreibung Schritt 1.2: Qualitative Aufgabenbeschreibung Schritt 1.3: Prozessdefinition Schritt 2: Restriktionsanalyse II

9 Inhaltsverzeichnis Schritt 2.1: Personelle Restriktionen Schritt 2.2: Technische Restriktionen Schritt 3: Matching Schritt 3.1: Prozessstufenspezifisches Methodenranking Schritt 3.2: Analyse der Befähigungspotenziale Schritt 4: Handlungsempfehlungen Schritt 4.1: Methodenkatalog Schritt 4.2: Empfehlungssystem Umsetzung der Auswahlsystematik in eine Software Umsetzung der Auswahlsystematik in eine Software zur Anwendung durch Fabrikplaner in KMU Möglichkeiten zur Administration der Software Auswahlsystematik als Bestandteil des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses in KMU Fazit Kapitel Validierung und Anwendung in der Praxis Validierung der softwaretechnischen Umsetzung der Auswahlsystematik Systemtest der softwaretechnischen Umsetzung der Auswahlsystematik Abnahmetest der softwaretechnischen Umsetzung der Auswahlsystematik Anwendung der Auswahlsystematik in der Praxis Anwendung der Auswahlsystematik bei einem Hersteller elektronischer Systeme Anwendung der Auswahlsystematik bei einem Automobilzulieferer III

10 Inhaltsverzeichnis 7.3 Kritische Bewertung der Anforderungserfüllung Übertragbarkeit Fazit Kapitel Schlussbetrachtung Zusammenfassung Ausblick Literaturverzeichnis Anhang... A A.1 Übersicht über Methoden im Methodenkatalog... A A.2 Strukturierte Beschreibung der Methode Ersatzflächenverfahren... D IV