Dissertationsvorhaben der 2. Kollegiatenstaffel         Dissertationsvorhaben der 1. Kollegiatenstaffel    
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Entwicklung eines Inbetriebnahme-Assistenten für die einfache und schnelle Programmierung von Industrierobotern
Performance Management im Produktionsanlauf
Reaktives Qualitätsmanagement
Agiles Vorgehensmodell zum Management komplexer Produktionsanläufe in Unternehmen mit mittelständischen Strukturen
Anlauforientierte Technologieplanung zur Auswahl von Fertigungstechnologien
Diskrete Migration als Anlaufstrategie für Montagesysteme
Supply-Chain Optimierung für das Anlaufmanagement
Nutzenbewertung logistischer Reaktionsfähigkeit im Serienanlauf
Wertorientierte Fabrikplanung
Synchronisations- mechanismen für die Fabrikplanung
Complementarities and Contingencies of Organizational Responses to Product Change
Qualitätsorientiertes Management von Serienanläufen - Konzeption eines Gestaltungsmodells
Performance Management im Produktionsanlauf
Tim Renner

Die Phase des Produktionsanlaufs dient der Aufnahme von Neuerungen in die industrielle Produktion und schließt sich als Teil des Produktentstehungsprozesses (PEP) an die Produktentwicklung an. Wenngleich eine Erfolgsbestimmung anhand monetärer Größen zu diesem Zeitpunkt im PEP nur bedingt möglich ist, so werden im Anlauf doch intangible Potenziale geschaffen, deren Wirkung erst in nachfolgenden Phasen und Projekten sichtbar wird. Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass der Anlauf nicht nur auf den Erfolg von Innovationsprojekten, sondern auch direkt auf den Unternehmenserfolg wirkt. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Hinweise aus der Unternehmenspraxis für die Relevanz der Anlaufthematik, Schwierigkeiten bei deren Beherrschung sind zudem vielfach belegt.
Um dieser Problematik zu begegnen, bedarf es geeigneter Modelle, welche die Transparenz des Produktionsanlaufs erhöhen, einen effizienten Prozess zur Findung zweckmäßiger Entscheidungen ermöglichen und die Ableitung von Gestaltungshinweisen erlauben. Eine Möglichkeit, diesen Bedarf zu decken, stellt das Performance Management mit den zugehörigen Funktionen Zielausrichtung, Information sowie Koordination dar. Performance Management Systeme verfolgen das Ziel, den Anwender in die Lage zu versetzen, Entscheidungen im Bewusstsein der verfolgten Ziele und der verbundenen (Neben-)Wirkungen zu treffen. Es befähigt zur expliziten Sicherung, Erweiterung und Vertiefung des im Unternehmen vorhandenen, impliziten Wissens, macht Fortschritte messbar und dient der Sicherstellung der Effektivität und Effizienz des Managements. Umfassendes Ziel des Dissertationsprojektes ist daher die Konzeption eines Leitfadens zur Entwicklung eines anlaufspezifischen Performance Management Systems.

Die Realisierung dieses Ziels erfolgt im Rahmen der kumulativen Dissertation in fünf modular aufgebauten Teilen A bis E. Deren wichtigste Ergebnisse werden im Folgenden dargestellt, wobei jeweils im Anschluss der Zusammenhang zu weiteren Arbeiten, die im Zuge des Promotionsprojektes entstanden sind, aufgezeigt wird. Die Dissertation besteht über die genannten fünf Teile hinaus aus einer umfassenden Einleitung und einem Resümee des Dissertationsprojektes, welches die wesentlichen Erkenntnisse, Implikationen und Limitationen der Arbeit umfasst.


Tabelle 1: Überblick zum Aufbau der Dissertation

Teil A stellt den State of the Art des Performance Managements im Produktionsanlauf dar. Auf Basis einer umfassenden Meta-Analyse, im Sinne einer Sichtung, Evaluation und Synthetisierung der Anlaufliteratur, wird zunächst eine Beschreibung des Anlaufprojektes entwickelt, welche nicht nur zur terminologischen Erschließung, sondern auch zur Systematisierung des Produktionsanlaufs beiträgt. Neuartig ist weiterhin der resultierende, anlaufspezifische Anforderungskatalog zur Beurteilung vorhandener Beiträge. Die Suche nach relevanten Ansätzen zum Performance Management im Produktionsanlauf brachte fünf maßgebliche Beiträge hervor. Deren Analyse zeigte, dass es bislang an geeigneten Ansätzen zur Unterstützung des Entscheidungsträgers bezogen auf das Betrachtungsobjekt, Performance Management im Produktionsanlauf, mangelt. Die bestehenden Konzeptionen weisen hauptsächlich in folgenden Punkten Defizite auf: Ableitung der Ziele des Produktionsanlaufs sowie deren Verknüpfung mit Unternehmenszielen, systematische Unterstützung von projektübergreifender Kontinuität und Verbesserung, Berücksichtigung der strategischen Reichweite neben der operativen Relevanz des Anlaufs, Integration des verfügbaren Expertenwissens in den Prozess des Performance Managements sowie die unzureichende Anleitung von Experten im Sinne eines Leitfadens. Im Hinblick auf die gemeinsame Arbeit innerhalb des Graduiertenkollegs ist Teil A als fokussierte Vertiefung der Aufbereitung des allgemeinen Standes der Forschung, welche in Zusammenarbeit der Kollegiaten entstanden ist, zu verstehen. Schwerpunktmäßig werden in dieser Arbeit Probleme, Handlungsfelder und bereits vorhandene Lösungsansätze im Anlaufmanagement thematisiert. Als ein Teil dieses Dokuments wurde ein Glossar entwickelt, um eine gemeinsame Sprache im Kolleg zu etablieren und ein gemeinsames Verständnis zu schaffen [DFG09a], [DFG09b]. Die gemeinsamen Vorarbeiten bilden somit ein grundlegendes Fundament nicht nur für Teil A, sondern ebenso für die weiteren Arbeiten.

In Teil B werden mit der anfänglich mangelnden Beherrschung der Produktionsqualität, den fortschreitenden Erfahrungseffekten, unterteilt in Lerneffekte des Personals und induzierten technischen Fortschritt, sowie der variierenden Leistungsintensität als Operationalisierung der Anlaufpolitik hervorstechende Merkmale des Produktionsanlaufs extrahiert. Im Anschluss daran wird eine Forschungslandkarte des Anlaufs aus produktionstheoretischer Sicht gezeichnet, indem existierende real- und formaltheoretische Modelle daraufhin untersucht werden, inwieweit sie das so skizzierte empirische Phänomen Produktionsanlauf abzubilden vermögen. Zur Behebung des identifizierten Defizits bezüglich realtheoretischer Erklärungsmodelle wird ein schlankes, dynamisch rekursives, produktionstheoretisches Basismodell des Anlaufs entwickelt, welches den idealtypischen Verlauf der Anlaufkurve allein anhand der identifizierten Merkmale zu erklären vermag. Hierzu baut das Modell auf einer Dynamisierung des Gutenberg-Produktionsmodells durch Luhmer [LUHM99] auf und integriert Elemente zweier Anlaufmodelle von Terwiesch und Bohn [TERW01] beziehungsweise Lanza [LANZ05]. Das Ergebnis erlaubt als Fundament für eine Theorie des Produktionsanlaufs ein tieferes Verständnis des Anlaufs, liefert in Form eines Kommunikationswerkzeugs Erklärungsbeiträge, ermöglicht eine grobe Prognose der Wirkung unterschiedlicher Ausprägungen der Anlaufpolitik und bildet einen Ausgangspunkt für weitergehende Modellentwicklungen. Zudem besteht der theoretische Wert darin, eine Lücke innerhalb bestehender, spezieller Produktionstheorien aufzuzeigen und eine Möglichkeit der Erweiterung zu skizzieren. Dem Teil B ging die Entwicklung verschiedener Modelle zur Beschreibung und Erklärung des Produktionsanlaufs im Rahmen zweier Arbeitsberichte voraus. Damit konnte im Vorfeld ein tiefergehendes Verständnis des Produktionsanlaufs geschaffen werden. Als komplexitätsreduzierende Maßnahme wurde zunächst nur der Produktionshochlauf im Rahmen des Arbeitsberichtes ‚Modellierung von Hochlaufkurven‘ untersucht [RENN09b]. Zielsetzung des Berichtes war ein verbessertes Verständnis der (wirtschaftlichen) Bedeutung von Hochlaufkurven. Dies konnte durch die Entwicklung eines mathematischen Modells, welches durch Implementierung in der Software Mathematica umgesetzt wurde, erreicht werden. Anschließend wurde im Rahmen des Arbeitsberichtes ‚Modellierung des Produktionsanlaufs‘ der gesamte Produktionsanlauf in einem produktionstheoretischen Modell abgebildet [RENN09a]. Voraussetzung für eine Messung auf operativer Ebene ist die Entwicklung entsprechender Modelle des Produktionsanlaufs, anhand derer Messgrößen strukturiert aufgenommen, in Relation gesetzt und aggregiert werden. Mit diesem Bericht wurde die Grundlage in Form von einem Beschreibungsmodell der Prozessebene geschaffen.

Teil C geht vertiefend auf die Performance Planung als initialisierende Phase des Performance Managements ein. Auf Basis einer anlaufspezifischen Zielsammlung wird eine Zielhierarchie entwickelt, an deren Spitze die Fundamentalziele des Produktionsanlaufs sowie der zugehörige Zeitbezug stehen. Die Ergebnisse legen den Grundstein für die Erfüllung der in der Anlaufliteratur bestehenden Forderung nach projektneutralen Ziel- und Kennzahlensystemen für den Produktionsanlauf. Durch die Auswertung von Experteninterviews konnte außerdem gezeigt werden, dass die Zielhierarchien und der Zielkatalog mit den Vorstellungen aus der Unternehmenspraxis übereinstimmen. Damit ist die Systematisierung der Anlaufziele nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch wertvoll, da sich ein Entscheider im Produktionsanlauf einen Überblick über geeignete Zielsetzungen verschaffen, mit bisherigen Zielsetzungen abgleichen sowie eine erste qualitative Einschätzung des Stellenwerts sowie der Wirkbeziehungen gewinnen kann. Als Applikation der Ergebnisse des Abschnitts C ist die Publikation ‚Production ramp-up in supply chains for innovative products: Providing global objectives‘ zu interpretieren [QUIC10]. Die Fundamentalziele werden mit Zielen der Supply Chain nach dem SCOR-Modell verknüpft, um schon während des Produktionsanlaufs die strategische Orientierung der gesamten Supply Chain zu planen und zu steuern (vgl. zum SCOR-Modell auch die Dissertation von Jerome Quick (Kollegiat vom FIR)).

In Teil D des Promotionsprojektes erfolgt eine Sondierung der Möglichkeiten zur Performance Beeinflussung. Dazu wurde die Studie CoRuS (Coordination for Ramp-up Success) konzipiert und durchgeführt (vgl. Ergebnisbericht Abschnitt 3.5, [REGR11]). Im Rahmen der fragebogenbasierten Studie wurden 184 produzierende Unternehmen anhand eines Strukturgleichungsmodells analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Tätigkeiten des Wissensmanagements und des Controllings einen kontextrobusten, signifikanten Einfluss auf den Anlauferfolg haben. Zusätzlich durchgeführte Variationen des Strukturgleichungsmodells zeigen aber, dass in Abhängigkeit von den untersuchten Kontextfaktoren – Neuheit, Komplexität, Entwicklungs- und Fertigungstiefe – unterschiedliche Tätigkeiten einen signifikanten Einfluss auf die Anlaufperformance aufweisen. Damit wird eine Informationsgrundlage zur kontextspezifischen Durchführung von Tätigkeiten geschaffen und Entscheidungsträger können anhand der Ergebnisse Prioritäten hinterfragen und berichtigen. Vorarbeiten zu diesem Teil wurden mit dem Konferenzbeitrag ‚Coordination and cooperation during production ramp-up: An empirical study of the European manufacturing industry‘ vorgestellt ([GROS10], siehe Abschnitt 3.4 des Ergebnisberichts).

Teil E schließt den Bogen zum State of the Art aus Teil A und der darin identifizierten Forschungslücke mit einem konzeptionellen Expertenleitfaden, der im Sinne eines Gesamtergebnisses die vorangehenden Teile verknüpft. Durch diese Vorgehensweise kann eine konzentrierte, skalierbare und variabel an die jeweilige Situation anpassbare Anleitung zum Performance Management im Produktionsanlauf konstruiert werden. Dabei wird nicht der eine (beste) Weg vorgegeben, sondern eine vereinfachte Entscheidungsumwelt geschaffen, um die Entscheidungsrationalität zu erhöhen. Die Evaluation erfolgt im Sinne des Design Science Research Ansatzes, u. a. in Form einer Fallstudie bei einem mittelständischen Elektronikdienstleister zur Demonstration der Anwendbarkeit und Nützlichkeit des Leitfadens. Kontributionen des Beitrags sind im Einzelnen die Kreation eines Instruments zur vergleichenden Klassifizierung von Anlaufprojekten und eine darauf basierende Zielplanung, die strukturierte Präsentation eines großen Fundus an Kennzahlen zur angeleiteten Operationalisierung der Zielebene und die Bereitstellung konkreter Hinweise zur kontextspezifischen, zweckbezogenen Beeinflussung der Zielebene, insbesondere unter Rückgriff auf Benchmark-Analysen der Studie CoRuS.

Die wichtigsten Ergebnisse der Dissertation sind die Aufarbeitung des gesamten Forschungsfeldes aus betriebswirtschaftlicher Sicht (Teile A und B) und die Entwicklung des Expertenleitfadens (Teil E), welcher auf die Ergebnisse des State of the Art (Teil A), die Ziel- und Kennzahlenstrukturierung (Teil C) und die Tätigkeitenanalyse (Teil D) zurückgreift. Die Arbeit ist methodisch vielseitig angelegt, geht aber punktuell in die Tiefe: Im Rahmen der Arbeit wurden neben narrativen Literaturanalysen auch Meta-Analysen durchgeführt. Die quantitative Studie CoRuS, deren Planung und Umsetzung über zwei Jahre in Anspruch genommen hat, mündete in der Analyse von 14 teilstrukturierten Experteninterviews (vgl. [LAMN95] und [SCHN05]) und 184 auswertbaren Fragebögen und wurde durch das statistische Verfahren der Strukturgleichungsmodellierung ausgewertet. Außerdem wurde, der Methodik nach Yin [YIN09] entsprechend, eine Fallstudie durchgeführt. Vor allem die quantitativen Literaturanalysen sprechen für einen hohen Abdeckungsgrad der bestehenden Literatur. Im Hinblick auf den Stellenwert sind zudem die Entwicklung der Zielhierarchien (Teil C) und die Gesamtordnung des Produktionsanlaufs (Teil A) gesondert herauszustellen, da diese die gesamte Struktur der Arbeit prägen und damit auch den „roten Faden“ der Dissertation bilden. Wie der State of the Art zeigt, betritt die Arbeit auf fast allen Gebieten Neuland. Einzig bei den Kennzahlen gab es bereits umfangreiche Vorarbeiten, ohne jedoch die Kennzahlen in ein Performance Management System einzubinden, wie es in der vorliegenden Dissertation geschieht. Für die theoretische Entwicklung des Forschungsfeldes Produktionsanlauf können außerdem die Ergebnisse der Studie (Teil D) relevant sein, welche zeigen, dass der Produktionsanlauf nicht einfach als Teil des Produktentstehungsprozesses betrachtet werden kann, sondern eigenen „Gesetzen“ folgt.


Literaturverzeichnis

[DFG09a] DFG Graduiertenkolleg Anlaufmanagement (2009a): Allgemeines Anlaufmanagement – Glossar, Hrsg.: Borowski, E., Renner, T., AB 7.2, Aachen: RWTH Aachen University

[DFG09b] DFG Graduiertenkolleg Anlaufmanagement (2009b): Allgemeines Anlaufmanagement – Stand der Erkenntnis, Hrsg.: Borowski, E., Renner, T., AB 7.1, Aachen: RWTH Aachen University

[GROS10] Gross, U./Renner, T. (2010): Coordination and cooperation during production ramp-up: An empirical study of the European manufacturing industry, in: Proceedings Production and Operations Management Society 21st Annual Conference 2010, Vancouver, S. 1-41

[LAMN95] Lamnek, S. (1995): Qualitative Sozialforschung Band 2, Methoden und Techniken, 3., korr. Aufl., Weinheim [u.a.]: Beltz

[LANZ05] Lanza, G. (2005): Simulationsbasierte Anlaufunterstützung auf Basis der Qualitätsfähigkeiten von Produktionsprozessen, Karlsruhe: wbk Institut für Produktionstechnik

[LUHM99] Luhmer, A. (1999): Die z-Situation als dynamisches Konzept in Gutenbergs Produktionstheorie, in: Albach, H., Eymann, E., Luhmer, A., Steven, M. (Hrsg.): Die Theorie der Unternehmung in Forschung und Praxis, Berlin [u.a.]: Springer, S. 223-238

[QUIC10] Quick, J./Renner, T. (2010): Production ramp-up in supply chains for innovative products – Providing global objectives, in: Kersten, W., Blecker, T., Lüthje, C. (Hrsg.): Innovative Process Optimization Methods in Logistics – Emerging Trends, Concepts and Technologies, Hamburg: Erich Schmidt, S. 355-368

[RENN09a] Renner, T. (2009a): Modellierung des Produktionsanlaufs, LUT Research Paper AB 4.1, Aachen: RWTH Aachen University – Faculty of Business and Economics

[RENN09b] Renner, T. (2009b): Modellierung von Hochlaufkurven, LUT Research Paper AB 2.1, Aachen: RWTH Aachen University – Faculty of Business and Economics

[REGR11] Renner, T./Gross, U. (2011): Projektbeschreibung CoRuS 2011: Methodische Konzeption und Entwicklung des Fragebogens, LUT Research Paper AB 15.1, Aachen: RWTH Aachen University – Faculty of Business and Economics

[SCHN05] Schnell, R./Hill, P. B./Esser, E. (2005): Methoden der empirischen Sozialforschung, 7., völlig überarb. und erw. Aufl., München [u.a.]: Oldenbourg

[TERW01] Terwiesch, C./Bohn, R. E. (2001): Learning and process improvement during production ramp-up, in: International Journal of Production Economics, 70. Jg., Nr. 1, S. 1-19

[YIN09] Yin, R. K. (2009): Case study research: Design and methods, 4., Thousand Oaks, Calif. [u.a.]: Sage

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