Die Telekommunikationswirtschaft ist durch immer kürzer werdende Innovationszyklen sowie ein stetig komplexer werdendes Produktportfolio gekennzeichnet. Produkte in diesem turbulenten Marktumfeld zu entwickeln, am Markt erfolgreich zu platzieren und zu dem richtigen Zeitpunkt den Kunden auf eine geeignete Produktalternative zu migrieren, setzt ein ganzheitliches Produktlebenszyklusmanagement voraus. Dieser Managementansatz, der bisher vor allem in der Fertigungsindustrie einen hohen Verbreitungsgrad besitzt, gewinnt in der Dienstleistungswirtschaft insgesamt und im Speziellen in der Telekommunikationswirtschaft zunehmend an Bedeutung. In dieser Arbeit wird ein systemisches Modell für das PLM von konvergenten TK-Produkten entworfen. In vier Gestaltungsbereichen eines systemischen PLMs, der PLM-Strategie, dem PLM-Prozess, der Produktarchitektur und der PLM IT-Architektur, werden TK-spezifische Gestaltungselemente definiert und im Rahmen einer weltweit durchgeführten Studie überprüft. Da insbesondere in der Telekommunikationswirtschaft eine Intransparenz über die Gestaltung eines systemischen PLM herrscht, wurde eine empirische Form der Untersuchung gewählt. Zum einen gelingt damit eine erste breite Bestandsaufnahme über den Status Quo des PLMs in der Telekommunikationswirtschaft überhaupt. Zum anderen erlaubt eine empirische Untersuchung Wirkungsbeziehungen von PLM-Gestaltungselementen auf PLM-Erfolgskriterien zu quantifizieren und damit vergleichbar für eine Priorisierungsentscheidung zu machen. Vor dem Hintergrund der Heterogenität von Telekommunikationsunternehmen werden die Wirkungsbeziehungen und der Implementierungsgrad der PLM-Gestaltungselemente in Abhängigkeit von dem Komplexitätsniveau beschrieben. Dadurch werden Entscheidungsträger dabei unterstützt aus der Vielzahl an möglichen Gestaltungsoptionen, diejenige mit der besten Aufwand-Nutzen-Relation entsprechend dem spezifischen Komplexitätsniveau auszuwählen.

Die Dissertation verfolgt das Ziel, den Prozess der Auftragseinlastung für Überlastsituationen mittels einer validen und für den Produktionsplaner nachvollziehbaren Entscheidungsunterstützung in Form eines Simulationsmodells robuster zu gestalten, um den fertigungstypischen hohen Anteil an kurzfristigen Auftragseingängen besser beherrschen zu können.

Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau besitzt auf Grund seiner hohen Exportrate trotz weitgehend mittelständischer Prägung international eine große Bedeutung. Veränderte Kundenerwartungen und zunehmender Wettbewerbsdruck führen in der Branche dazu, dass der Umsatzanteil des After-Sales stetig zunimmt. Den größten Anteil hat dabei der Verkauf von Ersatzteilen. Die weiterhin hohen Margen im Ersatzteilgeschäft bedingen, dass dieses Geschäftsfeld immer stärker zum Erfolg eines Unternehmens beiträgt. In Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus existieren in der Ersatzteillogistik jedoch noch viele ungelöste Herausforderungen. Zum einen stehen die meist mittelständischen Unternehmen der Branche im Hinblick auf die zunehmende Globalisierung und das dadurch bedingte Marktwachstum vor der Fragestellung, wie die Ersatzteillogistik zu konfigurieren ist. Weiterhin weist die Performance der Ersatzteillogistik vieler Unternehmen bereits in der bestehenden Konfiguration Defizite auf. Begründet liegt dies insbesondere im unzureichenden Verständnis der Interdependenzen zwischen einzelnen Gestaltungsfeldern der Ersatzteillogistik. In dieser Dissertation wird daher ein Verfahren zur dynamischen Konfiguration der Ersatzteillogistik in Netzwerken des Maschinen- und Anlagenbaus entwickelt. Das Verfahren ermöglicht den Unternehmen der Branche die simultane Konfiguration der logistischen Strukturen (Netzwerkdesign), der Bestandsniveaus und Bestellpolitiken (Bevorratungsstrategie) und der Kooperation mit Kunden, Lieferanten und Logistikdienstleistern (Kooperationskonzept). In die Entwicklung des Verfahrens fließen branchen- und ersatzteilspezifische Rahmenbedingungen ein. Weiterhin werden die Zusammenhänge zwischen den Spezifika der Ersatzteile und den Gestaltungsmöglichkeiten der Ersatzteillogistik sowie der Gestaltungsmöglichkeiten untereinander berücksichtigt. Kernergebnis der Dissertation ist die dynamische Konfiguration bestehend aus einer Artikelsegmentierung, Referenzstrategien der Ersatzteillogistik sowie Simulationsmodellen. Dabei erhalten die Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus mit den aus der Artikelsegmentierung abgeleiteten Referenzstrategien grundsätzliche Gestaltungsempfehlungen zur Ausrichtung und Konfiguration der Ersatzteillogistik. Mit den Simulationsmodellen wird darüber hinaus die detaillierte Konfiguration auf Parameterebene unterstützt.

Mit dem Übergang vom Industrie- ins Informationszeitalter und dem Wandel hin zu einer Informations- und Wissensgesellschaft ist der Einsatz von Informationstechnologien in allen betrieblichen Bereichen zu einer Selbstverständlichkeit geworden. Auf Grund der stetigen Leistungssteigerung von Informationstechnologien bei gleichzeitig stark fallenden Preisen stellt sich für Unternehmen nicht die Frage ob, sondern wie diese einen Beitrag zur Steigerung der eigenen Wettbewerbsfähigkeit leisten können. Die vertikale Integration, also die automatische Erfassung von Informationen in der physischen Welt und deren echtzeitnahe Verarbeitung, ist der logische nächste Schritt in der betrieblichen Informationsverarbeitung. RFID gilt als eine der wesentlichen Basistechnologien. Dennoch bleibt die tatsächliche Verbreitung der Technologie trotz vieler erfolgreich umgesetzter Projekte hinter den Erwartungen und Prognosen von Wissenschaftlern und Marktforschern zurück. Vor diesem Hintergrund wird eine Typologie von RFID-Anwendungen entwickelt, die sowohl eine prozessorientierte Sichtweise einnimmt als auch das technisch Machbare berücksichtigt. Damit verfolgt die Arbeit den Zweck, eine Grundlage für die Gestaltung von RFID-Anwendungen zu schaffen. Dazu werden zunächst für die beiden Subsysteme RFID-System und Prozess Teilmodelle entwickelt. Darauf aufbauend werden sieben Prozesstypen identifiziert, die jeweils eine größere Zahl individueller Prozesse zusammenfassen und vom konkreten Einzelfall abstrahieren, ohne den gesamten Untersuchungsbereich zu verallgemeinern. Analog zu den Prozesstypen wurden ebenfalls sieben typische RFID-Systeme ermittelt. Als Kernergebnis der Arbeit wurden auf Basis der beiden Partialmodelle typische RFID-Anwendungen extrahiert. Der wesentliche wissenschaftliche Beitrag besteht in den Beschreibungsmodellen und der damit erzielten Verknüpfung von technischer und prozessorientierter Perspektive sowie der entwickelten Typologie. Aus praktischer Perspektive liefert die Arbeit eine Gestaltungshilfe für die Umsetzung weiterer RFID-Anwendungen.

Ziel dieser Dissertation war es, ein Referenzmodell für das kybernetische Management wandlungsfähiger Produktionssysteme zu entwickeln. Um dem zunehmenden Grad der Individualisierung von Produkten Rechnung zu tragen, konzentriert sich die Untersuchung auf die Prozesse und Rahmenbedingungen eines Unternehmens mit kundenspezifischer Auftragsinduzierung. Zum Aufbau eines entsprechenden Produktionsmanagementsystems in der Praxis steht dabei die durchgängige Beschreibung der Aufgaben, Prozesse und Informationsflüsse der technischen Auftragsabwicklung sowie die Beschreibung von invarianten Strukturen eines kybernetischen Managementmodells im Vordergrund. Durch die Zusammenführung dieser beiden Perspektiven entstand ein Referenzmodell, welches als Gestaltungsreferenz den Aufbau eines Produktionsmanagementsystems unterstützt, das sowohl die echte Regelung der operativen Prozesse als auch die Wandlungs- und Lebensfähigkeit des Gesamtsystems mit einbezieht und ermöglicht. Dieses Modell eignet sich sowohl für die Anwendung im Unternehmenskontext als auch zur gezielten Vertiefung und Verortung weiterführender Forschungsarbeiten und der Weiterentwicklung von IT-Systemen.

Diese Arbeit bietet Unternehmen der Medizintechnik ein Modell an, um Produktinformationen bedarfsgerechter in den Wertschöpfungsprozessen der Verkaufs- und Nutzungsphase des Produktlebenszyklus bereitzustellen und im Sinne des PLM-Gedankens zu verwalten. Es wird ein Informationsmodell vorgestellt, welches Strukturvorschläge macht, um Produktinformationen modular abzubilden und bedarfsgerechter bereitzustellen.

Um eine Funktionsintegration unterschiedlicher Systeme realisieren zu können, müssen Stammdaten systemübergreifend harmonisiert sein, da sich ansonsten unweigerlich ökonomische Folgen ergeben. Bis heute existiert keine wissenschaftlich fundierte Methodik, die es erlaubt, Nutzenpotenziale in Bezug auf harmonisierte Stammdaten ex ante zu bewerten. Dementsprechend war es das Ziel dieser Dissertation, die Grundlagen zur Bewertung von Harmonisierungseffekten zu schaffen und diese in ein anwendungsorientiertes Verfahren zu überführen. Dazu wurde zunächst die Problemstellung unter Berücksichtigung der Prinzipien der Managementkybernetik im Produktionsmanagementsystem nach Brosze dargestellt. Auf die sich hierdurch ergebenden Anforderungen wurde sowohl bei der Modellierung der Informationsstrukturen der Auftragsabwicklung als auch bei der Ableitung des strategischen Zielsystems eingegangen. Logisch parallel erfolgte die Modellierung der Auftragsabwicklungsprozesse. Auf dieser Basis wurde anschließend eine Analyse der datenorientierten Informationsbedarfe der einzelnen Prozessen der Auftragsabwicklung durchgeführt. Die Herleitung von Nutzenpotenzialen aus den Effekten von Informationsdefiziten und die Zuordnung der Potenziale zu den Aufgaben des kybernetischen Produktionsmanagementsystems stellt ein erstes Kernergebnis der Dissertation dar. Dieses erfährt eine substanzielle Aufwertung, indem die bisher fehlende Verknüpfung der lokalen Nutzenpotenziale mit den Elementen eines übergeordneten Zielsystems durch den Aufbau von Referenzwirkungsketten geleistet wird. Die Spezifikation der jeweiligen funktionalen Zusammenhänge mit Hilfe von Nomogrammen vervollständigt die Modellierung. Im Anschluss erfolgte die Überführung der Teilmodelle in ein anwendungsorientiertes Verfahren, welches im Rahmen einer direkten und einer indirekten Überprüfung evaluiert wurde. Diese Arbeit liefert ein Referenzmodell der Wirkzusammenhänge zwischen Nutzenpotenzialen harmonisierter Stammdaten und dem unternehmerischen Zielsystem. Sie erweitert darüber hinaus das Modell des kybernetischen Produktionsmanagementsystems nach Brosze um eine daten- und integrationsorientierte Sicht. Durch die Ableitung und Bereitstellung eines Bewertungsverfahrens wird das aufgebaute Beziehungswissen der praktischen Anwendung zugänglich gemacht und befähigt Unternehmen, in Zukunft Harmonisierungsprojekte wissenschaftlich fundiert hinsichtlich des zu erwartenden Nutzen zu bewerten.

Unternehmen erweitern ihr Dienstleistungsangebot meist unsystematisch, sodass die Vielfalt im Angebot unüberschaubar wird und auch zu einem Anstieg der unternehmensinternen Komplexität führt. Das zentrale Ziel der Dissertation besteht darin, ein Verfahren im Sinne einer Heuristik zu entwickeln, welches die zusätzlichen Kosten aufgrund von Vielfalt und Komplexität – die Komplexitätskosten – wirtschaftlich und dennoch mit hoher Genauigkeit ermitteln kann.

Vor dem Hintergrund der allgemeinen Marktdynamik und der speziellen Dynamik im Maschinen- und Anlagenbau mit variierenden Kundenwünschen und häufigen Spezifikationsänderungen wird es für Unternehmen immer wichtiger, Flexibilität aufzubauen, um der Kundenanforderung an eine hohe Liefertermintreue nachzukommen. Da der größte Teil der Wertschöpfung durch Lieferanten erfolgt und diese bei der projektspezifischen Komponentenfertigung keine Sicherheitsbestände anlegen sondern nur Kapazitäten freihalten können, ist ein Verfahren notwendig, um die externe Kapazitätsflexibilität monetär bewertbar zu machen. Obwohl bereits diverse Konzepte zur Verbesserung der Liefertermintreue vorliegen, können sie jedoch für die unternehmensübergreifende Projektfertigung noch keine hinreichende Lösung bieten. Ein Verfahren, das sowohl Dynamik und Flexibilität berücksichtigt und eine monetäre Bewertung ermöglicht, stellt der aus der Finanzwirtschaft stammende Realoptionsansatz dar. Dieser Ansatz wird auch zunehmend für operative Fragestellungen angewendet. Bisher lag der Fokus jedoch noch nicht auf Lieferantenflexibilität und Liefertermintreue. Ausgehend von einer europaweiten Umfrage wurden die Anforderungen an die Methodik abgeleitet, die relevanten Aspekte der überbetrieblichen Kapazitätsplanung und -steuerung modelliert, die Übertragbarkeit des Realoptionsansatzes überprüft und die einzelnen Verfahrensschritte entwickelt. Hierbei sollte die hohe Komplexität der Liefersituationen mit diversen Unsicherheiten und unterschiedlichen Prozessen in einem Simulationsmodell abgebildet und bewertbar gemacht werden. Die Erkenntnisse des Verfahrens wurden in eine prototypische Softwarelösung überführt, in zwei Fallstudien exemplarisch angewendet und auf ihre Gültigkeit überprüft. Durch Simulationen konnten die monetären Auswirkungen von Lieferterminverzögerungen aufgezeigt und der Mehrwert von flexiblen Kapazitäten dargestellt werden. Anwendern steht es dabei offen, die maximal zu bezahlende Prämie für die Fertigungsbereitschaft eines Lieferanten zu berechnen oder ihre Planungen zu optimieren. Die systematische Vorgehensweise ermöglicht zudem ein monetäres und risikogerechtes Problemverständnis für die Beschaffung von änderungsintensiven Baugruppen, was sogar über die behandelte Fragestellung hinausgehen und auf die Wandlungsfähigkeit von Unternehmen übertragen werden kann, indem der Mehrwert von Veränderungsfähigkeit deutlich wird und zur Entscheidungsfindung beiträgt.