Ganzheitliches Life Cycle Management - Nachhaltigkeit und Lebenszyklusorientierung in Unternehmen

Einleitung

1.1 Problemstellung

1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit

Herausforderungen und neue Anforderungen an Unternehmen

2.1 Globale Herausforderungen

2.1.1 Anstieg der Weltbevölkerung

2.1.2 Angleichung der Lebensstandards

2.1.3 Verbrauch natürlicher (nicht-erneuerbarer) Ressourcen

2.1.4 Umweltwirkungen

2.1.5 Verständnis für komplexe Systeme

2.2 Ökonomische Herausforderungen und allgemeine Trends

2.2.1 Neue Wettbewerber

2.2.2 Verhandlungsmacht von Zulieferern und Abnehmern

2.2.3 Konkurrenzdruck unter den vorhandenen Wettbewerbern

2.2.4 Alternative Produkte und Dienstleistungen

2.2.5 Gestaltungselemente für die Unternehmensentwicklung

2.2.6 Allgemeine Trends

2.2.7 Beispiel „Individualisierung der Produkte“

2.2.8 Beispiel „X-Tronic“

2.2.9 Beispiel „Innovationstiming“

2.2.10 Beispiel „hybride Angebote“

2.2.11 Wirtschaftlichkeit der eingesetzten Betriebsmittel

2.2.12 Steigende Energie- und Rohstoffkosten

2.3 Ökologische Herausforderungen

2.3.1 Umweltprobleme und -ursachen

2.3.2 Aktuelle Ausmaße von Umweltproblemen und -ursachen

2.3.3 Zukünftige Entwicklungen

2.4 Nachhaltige Entwicklung

2.4.1 Gegenstände der Nachhaltigkeitsforderung und Dimensionen der nachhaltigen Entwicklung

2.4.1.1 Ökologische Dimension

2.4.1.2 Ökonomische Dimension

2.4.1.3 Soziale Dimension

2.4.2 Prinzipien und Strategien einer nachhaltigen Entwicklung

2.5 Ziele und Instrumente der Umweltpolitik

2.5.1 Ziele der Umweltentwicklung

2.5.2 Instrumente der Umweltpolitik

2.6 Industrielle Ökologie, Nachhaltiges Wirtschaften und Konsequenzen für Unternehmen

2.6.1 Industrielle Ökologie (Industrial Ecology)

2.6.2 Nachhaltiges Wirtschaften

2.6.2.1 Nachhaltigkeit ist zukünftig ein zentraler strategischer Wettbewerbsfaktor für die Wirtschaft

2.6.3 Konsequenzen für Unternehmen

Lebenszykluskonzepte und Management

3.1 Lebensphasen- und Lebenszykluskonzepte

3.1.1 Lebensphasenkonzepte (flussorientiert)

3.1.2 Lebenszykluskonzepte (zustandsorientiert)

3.1.2.1 Lebenszyklus biologischer und natürlicher Systeme

3.1.2.2 Lebenszykluskonzepte technischer Systeme

3.1.2.3 Klassischer Produktlebenszyklus

3.1.3 Integrierte Lebenszykluskonzepte (phasen- und zyklusorientiert)

3.1.3.1 Ergänzung der Entstehungsphase

3.1.3.2 Ergänzung der Entsorgungsphase

3.1.4 Lebenszykluskonzepte für Technologien

3.1.5 Lebenszykluskonzepte sozio-technischer Systeme

3.1.6 Kopplung verschiedener Lebenszyklen

3.2 Lebenszyklusorientiertes Management

3.2.1 Einordnung des Managements

3.2.2 Lösungsbausteine für ein lebenszyklusorientiertes Management

3.2.2.1 Wertketten- und kreislauforientierte Managementkonzepte

3.2.2.2 Life Cycle Management – UNEP/SETAC Life Cycle Initiative

3.2.2.3 Life Cycle Management – IFF Stuttgart

3.2.2.4 Life Cycle Management – CSC Ploenzke

3.2.2.5 Life Cycle Management in der Produktentwicklung – Schäppi

3.2.2.6 Life Cycle Management – 3M

3.2.2.7 Bezugrahmen für Nachhaltigkeitsorientierung in Forschung und Bildung – IWF Berlin

3.3 Handlungsbedarf

Modell und Bezugsrahmen für ein Ganzheitliches Life Cycle Management

4.1 Anforderungen an ein Ganzheitliches Life Cycle Management

Anchor 33

4.2 Managementmodelle und komplexe Systeme

4.2.1 Systemtheorie und Kybernetik

4.2.1.1 Systemtheorie

4.2.1.2 Kybernetik

4.2.2 Die systemisch-kybernetische Managementperspektive

4.2.2.1 Varietätsausgleich zwischen Umwelt, Operationen und Management

4.2.2.2 Lebensfähigkeit und Organisationsmethodik

4.2.3 Das Modell lebensfähiger Systeme

4.2.3.1 System 1 – Das Leistungssystem (ONE)

4.2.3.2 System 2 – Das Koordinationssystem (TWO)

4.2.3.3 System 3 und System 3* – Das operative Systemmanagement und sporadische Monitoring (THREE)

4.2.3.4 System 4 – Das strategische Systemmanagement (FOUR)

4.2.3.5 System 5 – Das normative Systemmanagement (FIVE)

4.2.3.6 Invarianz der Systemkomponenten

4.2.3.7 Rekursion der Systemkomponenten

4.2.3.8 Autonomie der Subsysteme

4.2.4 Das St. Galler Management-Konzept

4.3 Bezugsrahmen für ein Ganzheitliches Life Cycle Management

4.3.1 Disziplinen im Ganzheitlichen Life Cycle Management

4.3.1.1 Lebensphasenbezogene Disziplinen

4.3.1.2 Lebensphasenübergreifende Disziplinen

4.3.2 Kopplung von Lebenswegen und -zyklen

4.3.3 Integration und Zuordnung der Disziplinen

Lebensphasenübergreifende Disziplinen

5.1 Lebensweganalysen

5.1.1 Ökonomische Lebensweganalyse

5.1.1.1 Grundlagen

5.1.1.2 Kostenrechnung

5.1.1.3 Investitionsrechnung

5.1.1.4 Abgrenzung der Lebenszykluskostenrechnung im internen Rechnungswesen

5.1.1.5 Preinreich-Lücke-Theorems

5.1.1.6 Ansätze zur Lebenszyklusrechnung

5.1.1.7 Betrachtungsperspektive der Ansätze

5.1.1.8 Rechengröße der Ansätze

5.1.1.9 Umsetzung in Normen und Richtlinien

5.1.1.10 Vorgehensweise zur Lebenszyklusrechnung

5.1.1.11 Abbildungsziel

5.1.1.12 Erklärungsziel

5.1.1.13 Prognoseziel

5.1.1.14 Gestaltungsziel

5.1.1.15 Werkzeuge für die Lebenszyklusrechnung

5.1.2 Ökologische Lebensweganalyse

5.1.2.1 Grundlagen

5.1.2.2 Vorgehensweise

5.1.2.3 Zieldefinition

5.1.2.4 Sachbilanz

5.1.2.5 Wirkungsabschätzung

5.1.2.6 Interpretation

5.1.2.7 Auswertungsmethoden

5.1.2.8 Kumulierter Energieaufwand (KEA)

5.1.2.9 Methode des Umweltbundesamtes

5.1.2.10 Eco-Indikator

5.1.2.11 Material Intensität pro Serviceeinheit (MIPS)

5.1.2.12 Weitere Methoden

5.1.2.13 Allokation

5.1.2.14 Allokationsverfahren für offene und geschlossene Kreisläufe

5.1.2.15 Umgang mit Ungenauigkeiten und Unsicherheiten in Ökobilanzen

5.1.2.16 Werkzeuge und Datenbanken zur Durchführung von Ökobilanzen

5.1.3 Soziale Lebensweganalyse

5.2 Informations- und Wissensmanagement

5.2.1 Grundlagen des Informationsmanagements

5.2.1.1 Abgrenzung und Definition der Begriffe Information und Wissen

5.2.1.2 Begriffsbestimmung Informationsmanagement

5.2.1.3 Gegenstandsbereich und Ziele des Informationsmanagements

5.2.1.4 Aufgaben des Informationsmanagements

5.2.1.5 Informationsbedarfsanalyse

5.2.1.6 Informationsbeschaffung

5.2.1.7 Informationsverarbeitung

5.2.1.8 Informationsbereitstellung

5.2.2 Grundlagen des Wissensmanagements

5.2.2.1 Begriffsbestimmung Wissensmanagement

5.2.2.2 Gegenstandsbereich und Ziele des Wissensmanagements

5.2.2.3 Wissen in der Wissensbasis eines Unternehmens

5.2.2.4 Unterscheidung von Wissensarten

5.2.2.5 Aufgaben des Wissensmanagements

5.2.3 Lebenszyklusorientiertes Informations- und Wissensmanagement

5.2.3.1 Anforderungen an ein lebenszyklusorientiertes Informationsmanagement

5.2.3.2 Lebenszyklusorientierte Informationsbedarfsanalyse

5.2.3.3 Lebenszyklusorientierte Informationsbeschaffung

5.2.3.4 Lebenszyklusorientierte Informationsverarbeitung

5.2.3.5 Lebenszyklusorientierte Informationsbereitstellung

5.2.3.6 Anforderungen an ein lebenszyklusorientiertes Wissensmanagement

5.2.4 Entwicklungsstufen und –perspektiven eines lebenszyklusorientierten Informations- und Wissensmanagements

5.2.4.1 Product Data Management (PDM)

5.2.4.2 Product Lifecycle Management (PLM)

5.2.4.3 Collaborative Product Definition Management (CPDM)

5.2.4.4 Information Lifecycle Management

5.2.4.5 Umsetzungsbeispiele

5.2.4.6 Internationales Materialdatensystem (IMDS)

5.2.4.7 International Dismantling Information System (IDIS)

5.2.4.8 Recyclingpass

5.3 Prozessmanagement

5.3.1 Grundlagen des Prozessmanagements

5.3.1.1 Modellierung von Prozessen

5.3.1.2 Prozessgestaltung und -optimierung

5.3.1.3 Kenngrößen von Prozessen

5.3.2 Lebenszyklusorientiertes Prozessmanagement

5.3.2.1 Supply Chain Management

5.3.2.2 Closed-Loop Supply Chain Management

5.3.2.3 Umweltfokussierung in Supply Chains durch Green CLSC

5.3.2.4 Outsourcingpotenziale von Prozessen in CLSC

5.3.2.5 Eintreten in CLSC als taktische Unternehmensoption

5.3.2.6 Erweiterung des SCOR-Modells im Sinne eines CLSC Managements

5.3.2.7 Prozessstrukturen bei der Unterstützung von CLSC in der Ersatzteilversorgung

5.3.2.8 Zusammenfassung operativer Lösungsansätze

Lebensphasenbezogene Disziplinen

6.1 Produktmanagement

6.1.1 Grundlagen des Produktmanagements

6.1.1.1 Produktentstehung und Innovationsmanagement

6.1.1.2 Verständnisebene

6.1.1.3 Steuerungsebene

6.1.1.4 Aufgaben des Innovationsmanagements

6.1.1.5 (Strategische) Produktplanung

6.1.1.6 Strategische Produktplanung nach Gausemeier

6.1.1.7 Produktplanung nach VDI

6.1.1.8 Produktentwicklung

6.1.1.9 Schaffen geeigneter Strukturen und Prozesse

6.1.1.10 Einsatz von Hilfsmitteln zur Unterstützung von Entwicklungsaktivitäten

6.1.2 Lebenszyklusorientierung in der Produktplanung

6.1.2.1 Kostenbasierte, lebenszyklusorientierte Produktplanung

6.1.2.2 Lebenszyklusorientierte Zielfindung

6.1.2.3 Lebenszyklusorientierte Situationsanalyse

6.1.2.4 Lebenszyklusorientierte Zukunftsprognose

6.1.2.5 Lebenszyklusorientierte Ideenfindung und -bewertung

6.1.2.6 Lebenszyklusorientierte Umsetzungsplanung

6.1.2.7 Handlungsstrategien und Suchfelder zur Integration von Umweltanforderungen

6.1.2.8 Informationssysteme für die lebenszyklusorientierte, umweltgerechte Produktgestaltung

6.1.2.9 Ganzheitliche Produktanalyse und -bewertung

6.1.3 Lebenszyklusorientierung in der Produktentwicklung

6.1.3.1 Lebenszyklusorientierte Erweiterung des Concurrent Engineering und des DFM

6.1.3.2 Lebenszyklusorientierte Entwicklung von Werkzeugmaschinen

6.1.3.3 Berücksichtigung von Umweltaspekten bei der Integration von Kundenwünschen und -anforderungen

6.1.3.4 Integration von Anforderungen aus Service, Demontage und Recycling

6.1.3.5 Unterstützung der lebenszyklusorientierten Produktentwicklung durch Informations- und Wissensbereitstellung

6.1.3.6 Zusammenfassung Produktmanagement

6.2 Produktionsmanagement

6.2.1 Grundlagen des Produktionsmanagement

6.2.1.1 Produktion als Transformationsprozess

6.2.1.2 Aufbau eines Produktionssystems

6.2.1.3 Aufgaben des Produktionsmanagements

6.2.1.4 Produktionsplanung und -steuerung

6.2.1.5 Gestaltung des Produktionsprogramms

6.2.1.6 Evolution der Produktionsorganisation

6.2.1.7 Ganzheitliche Produktionssysteme

6.2.2 Lebenzyklusorientiertes Produktionsmanagement

6.2.2.1 Anpassungs- und Entwicklungsfähigkeit des Fabriksystems

6.2.2.2 Integration wirtschaftlicher, ökologischer und sozialer Aspekte

6.2.2.3 Betriebliches Umweltmanagement, betrieblich-technischer Umweltschutz und Umweltmanagementsysteme

6.2.2.4 Energie- und Ressourceneffiziente Produktionsprozesse

6.2.2.5 Ganzheitliche Betrachtung energieeffizienter Fabriksysteme

6.2.2.6 Nachhaltigkeitsorientierte Gestaltung Ganzheitlicher Produktionssysteme

6.2.2.7 Zusammenfassung Produktionsmanagement

6.3 After-Sales Management

6.3.1 Grundlagen des After Sales Management

6.3.1.1 Betriebsverhalten technischer Systeme

6.3.1.2 Grundlagen der Instandhaltung

6.3.1.3 Grundlagen des Ersatzteilmanagements

6.3.2 Lebenszyklusorientiertes After-Sales Management

6.3.2.1 Lebenszyklusorientierte Betrachtung von Instandhaltungsstrategien

6.3.2.2 Ökologische und wirtschaftlich-technische Bewertung der Instandhaltung

6.3.2.3 Lebenszyklusorientiertes Ersatzteilmanagement

6.3.2.4 Lebenszyklusorientiertes dezentrales Wissensmanagement in der Nachserienversorgung

6.3.2.5 (Industrielle) Produkt-Service-Systeme

6.3.2.6 Zusammenfassung After-Sales-Management

6.4 End-of-Life Management

6.4.1 Grundlagen und Rahmenbedingungen

6.4.1.1 Rechtliche Rahmenbedingungen

6.4.1.2 Technische Rahmenbedingungen

6.4.1.3 Ökonomische Rahmenbedingungen

6.4.3 Lebenszyklusorientiertes End-of-Life Management

6.4.3.1 Definition von End-of-Life Strategien

6.4.3.2 Redistributionsplanung

6.4.3.3 Demontageplanung

6.4.3.4 Aufarbeitungsplanung

6.4.3.5 Gestaltung der Schnittstelle zur Produktplanung und -entwicklung

6.4.3.6 Gestaltung der Schnittstelle zur Produktionsplanung und -steuerung

6.4.3.7 Zusammenfassung End-of-Life Management

Zusammenfassung und Ausblick

7.1 Zusammenfassung

7.2 Ausblick