Produkt- und Prozesstechnologien stellen für Unternehmen einen bedeutenden Erfolgsfaktor, da sie direkt oder indirekt in Produktbestandteile eingehen und damit Einfluss auf die – häufig mehrstufige – Herstellung, die Produktqualität und Produktmerkmale sowie auf die Nutzung und Nachsorge der Produkt(bestandteil)e haben und mit Nutzenpotentialen im Lebenszyklus der Produkte bzw. Produktbestandteile verbunden sind. Um ökonomisch sinnvolle Technologieentscheidungen zu treffen, müssen Unternehmen einerseits die Erfolgsbeiträge der Technologien bewerten. Andererseits sind mit Technologiesubstitutionen oftmals erhebliche Investitionen, Lebenszykluskosten sowie Umsetzungsrisiken verbunden. Daher besteht die aus wissenschaftlicher und praktischer Sicht hoch relevante Fragestellung, wie entwicklungsbegleitend eine gezielte lebenszyklusbezogene Bewertung von Technologien zur Herstellung von Faser-Kunststoff-Verbund (FKV)-Komponenten erfolgen kann. Dieser an der Schnittstelle zwischen Wirtschafts- und Ingenieurwissenschaften angesiedelten Fragestellung kommt auch deshalb eine hohe Bedeutung zu, weil die Bewertung solcher Technologien und die darauf basierende Auswahl der aus ökonomischer Sicht „richtigen“, d. h. über den gesamten Lebenszyklus einen maximalen monetären Erfolg generierenden, Technologie von Bedeutung für den Erfolg und die Akzeptanz von Innovationen im Bereich des Leichtbaus sind.
Gegenstand der Arbeit ist die Entwicklung eines Instrumentariums, das die strukturierte Bewertung und Entscheidungsfindung unter Berücksichtigung der im jeweiligen Anwendungsfall relevanten Ziele, Alternativen, Einflussfaktoren und ihrer kurz-, mittel- und langfristigen, bei verschiedenen Akteuren in der Supply Chain auftretenden, monetären und nicht-monetären Wirkungen unterstützt. Als Grundlage für die Antizipation und Modellierung lebenszyklusbezogener Folgen von Technologiesubstitutionen werden Referenzmodelle zur Abbildung der Lebenszyklen, der lebenszyklusbezogenen Prozesse und technologieinduzierten Wirkungen, die in verschiedenen Lebenszyklusphasen der FKV-Komponenten und der (End-)Produkte auftreten, erarbeitet. Darauf aufbauend wird im Rahmen eines Vorgehensmodells aufgezeigt, wie die Bewertung von Technologien aus ökonomischer Sicht mithilfe von Technologiebezogenen Lebenszyklusrechnungen und unter Einbeziehung von Ansätzen zur Prognose lebenszyklusbezogener Zahlungswirkungen und zur Monetarisierung von technologiebezogenen Nutzeneffekten erfolgen kann. Hierfür ist der strukturierte Einsatz vielfältiger, aus verschiedenen Disziplinen stammenden Instrumente und Methodenbausteine notwendig. Schließlich wird das Instrumentarium auf die Supply Chain-Ebene angewendet und an einem Fallbeispiel demonstriert.:1 Einführung 1
1.1 Problemstellung 1
1.2 Zielsetzung und Aufbau 8
2 Charakterisierung des objektbezogenen Untersuchungsgegenstandes 11
2.1 Begriffliche Grundlagen 11
2.2 Charakterisierung und technologische Gestaltungsmöglichkeiten von FKV-Komponenten 17
2.2.1 Charakterisierung von FKV-Komponenten 17
2.2.2 Materielle Zusammensetzung und Eigenschaften von FKV-Komponenten 22
2.2.3 Fertigung von FKV-Komponenten 27
2.3 Entwicklungsbegleitende Auswahl von Fertigungstechnologien 35
2.4 Anforderungen an das Instrumentarium 51
3 Methodischer Bezugsrahmen – Ausgangssituation und Forschungsbedarf 57
3.1 Ausgewählte betriebswirtschaftliche Lebenszyklusmodelle 57
3.1.1 Einführung ─ Modellbegriff und Überblick 57
3.1.2 Allgemeine Lebenszyklusmodelle 61
3.1.3 Methodische Ausgestaltung spezifischer Lebenzyklusrechnungen 62
3.2 Verfahren der entwicklungsbegleitenden (Herstellkosten-)Kalkulation 69
3.3 Methoden zur lebenszyklusorientierten Produkt- und Prozessgestaltung 75
3.4 Zwischenfazit 90
4 Modellierung von Lebenszyklen, Prozessen und Wirkungen 93
4.1 Systemischer Komponenten- und Produktlebenszyklus 93
4.2 Lebenszyklusbezogene Prozessmodelle 98
4.2.1 Zur Bildung von Prozessmodellen 98
4.2.2 Generisches lebenszyklusbezogenes Prozessmodell 102
4.2.3 Prozessmodell für die Fertigung 108
4.2.4 Prozessmodell für Nutzung und Service 115
4.2.5 Prozessmodell für die Nachsorge 121
4.2.6 Nutzung von Prozessmodellen 127
4.3 Strukturierung lebenszyklusbezogener Wirkungen 130
5 Vorgehensmodell – Konzeption, Ausgestaltung und Fallbeispiel 136
5.1 Vorstellung und Einsatzbereich 136
5.2 Definition von Systemgrenzen 143
5.2.1 Charakterisierung 143
5.2.2 Instrumente 144
5.3 Festlegung von lebenszyklusbezogenen Zielgrößen 148
5.3.1 Charakterisierung 148
5.3.2 Instrumente 154
5.4 Generieren und Modellieren von Technologiealternativen 159
5.4.1 Charakterisierung 159
5.4.2 Instrumente 161
5.5 Identifizierung, Analyse und Prognose relevanter Einflussfaktoren 163
5.5.1 Charakterisierung 163
5.5.2 Instrumente 165
5.6 Ermittlung der Werte der Zielgrößen(elemente) 169
5.6.1 Charakterisierung 169
5.6.2 Instrumente 173
5.7 Entscheidungsfindung 188
5.7.1 Charakterisierung 188
5.7.2 Instrumente 189
5.8 Anwendung auf / Erweiterung um die SC-Ebene 192
5.9 Fallbeispiel 206
5.9.1 Problembeschreibung 206
5.9.2 Vorgehensmodellbasierte Bewertung und Auswahl der Technologiealternativen 207
6 Zusammenfassung und Ausblick 224
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:34565 |
| Date | 24 July 2019 |
| Creators | Hertel, Andrea |
| Contributors | Götze, Uwe, Götze, Uwe, Mikus, Barbara, Nestler, Daisy, Technische Universität Chemnitz |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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