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EOP

Kostenoptimale Produktions- und Bevorratungsstrategie nach End of Production (EOP)

Problemstellung

Im Maschinen- und Anlagenbau kommt der Sicherung der Nachserienversorgung sowohl auf Basis ggf. bestehender Nachlieferverpflichtungen als auch in Bezug auf die Kundenbindung eine zentrale Be­deu­tung zu. Zudem trägt der Verkauf von Ersatzteilen nach dem Auslaufen der umsatzstarken Serienproduktion (End of Production) als ein maßgeblicher Teil des After-Sales-Service zum Unternehmensergebnis bei. Daher ist das hohe Potenzial des After-Sales-Geschäftes zur Steigerung des Unternehmensergebnisses zu nut­zen und die Nachserienversorgung entsprechend wirtschaftlich zu ge­stal­ten.

Zur Sicherung der Nachserienversorgung wer­den ver­schie­de­ne Normstrategien eingesetzt sowie über die Lebenszeit des Ersatzteils zu Versorgungsszenarien kom­bi­niert. Hier besteht die Möglichkeit zur Nachfertigung (intern/extern), zur Nutzung abwärtskompatibler Teile der Serie sowie zur Aufbereitung und Wiederverwendung von Altteilen. Jede dieser Strategien ist durch spezifische He­raus­for­de­run­gen gekennzeichnet, bspw. besteht bei der Altteilwiederverwendung das Problem einer adäquaten Rückführung der Altteile und einer entsprechend großen Rückläuferzahl, um die gegebene Ersatzteilnachfrage zu bedienen.

EOP Fokus des Forschungsvorhabens © IPS​/​TU Dort­mund

Das hier beschriebene Forschungsvorhaben konzentriert sich auf die Auswahl von Strategien zur Nachserienproduktion und Bevorratung von Ersatzteilen oder deren Komponenten. Für die Nachserienproduktion ist es entscheidend, inwieweit es dem Un­ter­neh­men gelingt, die Strategie zur Absicherung der Lieferfähigkeit nach EOP optimal an die spezifischen Randbedingungen des Produktes sowie der Pro­duk­tion anzupassen. Im Gegensatz zur Serienproduktion sind die Produktionsbedingungen in der Nachserienphase oftmals nicht optimal an die Randbedingungen der Nachserienfertigung angepasst. Durch zahlreiche wei­tere He­raus­for­de­run­gen in der Nachserienproduktion, wie u. a. die Verfügbarkeit von Betriebsmitteln und Bauteilen, mangelnde Mitarbeiterqualifikation sowie sinkende Stückzahlen nach End of Production, sind speziell in Bezug auf die entstehenden Kosten verschärfte Be­din­gun­gen gegeben. Auf der einen Seite sind steigende Rüst- sowie Inbetriebnahmekosten pro Stück zu erwarten. Auf der anderen Seite steigt bei der Pro­duk­tion in größeren Losen die Verweildauer der Produkte im Lager, wodurch steigende Lager- und Kapitalbindungskosten entstehen.

Zielsetzung

Ziel des Forschungsvorhabens ist folglich die Unter­stütz­ung bei der Auswahl einer kostenoptimalen Strategie zur Nachserienproduktion bzw. Bevorratung von Ersatzteilen nach End of Production. Ansatzpunkt bildet hier die In­te­gra­ti­on von Ersatzteilbedarfen in die laufende Pro­duk­tion, um die be­ste­hen­de Produktionsumgebung und damit Synergieeffekte nut­zen zu kön­nen.

© IPS​/​TU Dort­mund

Insbesondere bei mehrstufigen Produktionsprozessen besteht zudem die Möglichkeit, unterschiedliche Strategien (Bevorratung, Fertigung in konstanten (flexiblen) Losen bei flexiblen (festen) Zeitintervallen sowie Bedarfsfertigung) für einzelne Produktionsstufen (Wertschöpfungsschritte) festzulegen, um die oben aufgeführten Kosteneffekte zu mi­ni­mie­ren. Dementsprechend wird eine Kombination von Strategien für unterschiedliche Produktionsstufen verfolgt, die sowohl auf Ebene der Fertigteile als auch für unterschiedliche Komponenten betrachtet wer­den kann.

Durch eine derartige Kombination wer­den allgemeingültige Strategien ent­wi­ckelt, auf Basis derer die Nachserienversorgung gesteuert wer­den kann. Diese Strategien zeigen auf, zu welchem Zeitpunkt und in welcher Losgröße Fertigungsaufträge zur Nachserienproduktion harmonisch ins be­ste­hen­de Produktionsprogramm jeder Produktionsstufe integriert wer­den kön­nen.

Für die Identifikation einer geeigneten Strategie wird ein Kostenmodell ent­wi­ckelt, in dem die unternehmensspezifischen Randbedingungen (z. B. Lagerkostensätze), die produktspezifischen Parametern (z. B. Rüstkosten) und die damit induzierten Produktions- und Logistikkosten in der Fertigung von Ersatzteilen abgebildet wer­den. In diesem Zu­sam­men­hang wer­den speziell die Kosten einer Einlastung von Ersatzteilbedarfen in die laufende Pro­duk­tion berücksichtigt. Hiezu wer­den zu­nächst sämtliche Einflussgrößen auf die Pro­duk­tion und Logistik er­mit­telt und quantifiziert, in dem relevante Kosten und Kostentreiber identifiziert und zugeordnet wer­den. Neben den quantitativen Einflussgrößen wer­den auch qualitative Größen berücksichtigt, die bei der Strategiefindung einzubeziehen sind. Dabei soll mit relativ wenigen Eingangsdaten eine optimale Strategie aus­ge­wählt wer­den.

Vorgehensweise

Das Forschungsvorhaben umfasst sechs Arbeitsschritte und die durchgängige Dokumentation der Er­geb­nisse über den Bearbeitungszeitraum. Im ersten Arbeitsschritt erfolgt die Analyse der Nachserienproduktion. Hierbei wer­den anhand von aus­ge­wähl­ten KmU in Expertengesprächen be­ste­hen­de Nachversorgungskonzepte sowie allgemeine Kundenanforderungen analysiert und klassifiziert. Ziel ist es, typische und relevante Prozesse zur Nachserienproduktion zu identifizieren. Des Weiteren wer­den Produktionsstufen bzw. -bereiche bestimmt, welche hinsichtlich der An­for­der­ungen der Nachserienproduktion ähnliche Ei­gen­schaf­ten aufweisen und vergleichbar sind. Als Nächstes wer­den allgemeine Kosten (z.B. produktionsstufenabhängige Kosten, Lagerkosten, Rüstkosten, etc.), Kostensätze und verläufe un­ter­sucht.

Im Anschluss erfolgt die Definition der Strategien. Ausgehend von den in Arbeitsschritt eins untersuchten Prozessen wer­den allgemeingültige Konzepte zur Nachserienproduktion un­ter­sucht und zu Strategien zusammengefasst. Die Ausgestaltung der Strategien erfolgt ins­be­son­de­re in Hinblick auf die un­ter­schied­lichen Produktionsstufen.

EOP 6 Arbeitsschritte © IPS​/​TU Dort­mund

Auf Basis der zuvor entwickelten Strategien wird das Kostenmodell ent­wi­ckelt. Da für die Auswahl einer optimalen Strategie ins­be­son­de­re die mit den Strategien zusammenhängenden Kosten ausschlaggebend sind, wer­den für die einzelnen Strategien Kosten und Kostentreiber un­ter­sucht. Ziel ist es, Kostentreiber in der Weise zu identifizieren, dass mit einer relativ geringen Datenmenge eine optimale Strategie identifiziert wer­den kann. Anhand von Leistungsmaßgrößen (Kostentreibern) kön­nen den Strategien die entsprechenden Kosten zugeordnet und somit ih­re Wirkbeziehungen transparent gestaltet wer­den. Darüber hinaus wer­den wei­tere Einflussgrößen (z.B. Flexibilität, Termintreue, Steuerungsaufwand, etc.) un­ter­sucht, die bei der Auswahl einer Strategie relevant sind und beim Berechnungsansatz berücksichtigt wer­den.

Nachdem das Kostenmodell erstellt worden ist, wird im vierten Arbeitsschritt das Modell validiert und folglich überprüft, ob es das reale System hinreichend genau abbildet. Es wird überprüft, ob die ermittelten Kosten und Kostentreiber die Struktur und den Verlauf der tatsächlichen Kosten adäquat beschreiben. Hierzu ist es er­for­der­lich, Anwendungsszenarien zu definieren, anhand derer die Überprüfung der Prozesse im Umfeld von konkreten Unternehmensdaten erfolgt.

Im Anschluss wer­den auf Basis des zuvor erarbeiteten Modells sowie unter Berücksichtigung der Wirkzusammenhänge von Kostentreibern und Strategien allgemeine Zusammenhänge zwischen den Randbedingungen eines Unternehmens und den Basisstrategien ab­ge­lei­tet und do­ku­men­tiert. Ziel ist es, für eine gegebene Ausgangssituation aufwandsarm erkennen zu kön­nen, welche die optimale Strategie ist.

Abschließend wird ein DV-Werkzeug ent­wi­ckelt, das Un­ter­neh­men befähigt, eigene Strategien und Randbedingungen zu modellieren und unternehmensspezifisch eine optimale Versorgungsstrategie zu identifizieren.

Um allen interessierten Un­ter­neh­men einen einfachen Zugriff auf die Projektergebnisse zu ermöglichen, wird der Schlussbericht im Internet ver­öf­fent­licht.

Ver­öf­fent­lichun­gen

  • Finke, Y.: Schlussbericht: Kostenoptimale Produktions- und Bevorratungsstrategie nach End of Production (EOP), Herausgegeben von Jochen Deuse, Lehrstuhl für Ar­beits- und Pro­duk­tions­sys­te­me, Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund. Dort­mund, Juni 2010
  • Finke, Y.: Kostenoptimale Nachserienproduktion auf Basis von Produktionsstufen, Vor­trag auf dem zweiten Kolloquium (Sitzung des projektbegleitenden Ausschusses) zum IGF-Forschungsvorhaben. Dort­mund, REFA Business School am 27.01.2010.
  • Finke, Y.: Strategien für die verschwendungsarme Nachserienproduktion, Vor­trag auf dem ersten Kolloquium (Sitzung des projektbegleitenden Ausschusses) zum IGF-Forschungsvorhaben. Dort­mund, Dort­mun­der Initiative zur rechnerintegrierten Fertigung (RIF) e. V. am 27.04.2009.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben (Forschungsvorhaben Nr. 15697 N) ist aus den Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeits­gemein­schaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF) im Auftrag der Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V. ge­för­dert worden.

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Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen kön­nen Sie den Lageplänen entnehmen.

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