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Ganzheitliches Life Cycle Management - Nachhaltigkeit und Lebenszyklusorientierung in Unternehmen
Christoph Herrmann
Verlag Springer-Verlag, 2009
ISBN 9783642014215 , 474 Seiten
Format PDF, OL
Kopierschutz Wasserzeichen
Einleitung
29
1.1 Problemstellung
29
1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit
33
Herausforderungen und neue Anforderungen an Unternehmen
35
2.1 Globale Herausforderungen
35
2.1.1 Anstieg der Weltbevölkerung
36
2.1.2 Angleichung der Lebensstandards
37
2.1.3 Verbrauch natürlicher (nicht-erneuerbarer) Ressourcen
39
2.1.4 Umweltwirkungen
41
2.1.5 Verständnis für komplexe Systeme
43
2.2 Ökonomische Herausforderungen und allgemeine Trends
45
2.2.1 Neue Wettbewerber
46
2.2.2 Verhandlungsmacht von Zulieferern und Abnehmern
49
2.2.3 Konkurrenzdruck unter den vorhandenen Wettbewerbern
49
2.2.4 Alternative Produkte und Dienstleistungen
50
2.2.5 Gestaltungselemente für die Unternehmensentwicklung
50
2.2.6 Allgemeine Trends
52
2.2.7 Beispiel „Individualisierung der Produkte“
52
2.2.8 Beispiel „X-Tronic“
52
2.2.9 Beispiel „Innovationstiming“
56
2.2.10 Beispiel „hybride Angebote“
56
2.2.11 Wirtschaftlichkeit der eingesetzten Betriebsmittel
57
2.2.12 Steigende Energie- und Rohstoffkosten
58
2.3 Ökologische Herausforderungen
59
2.3.1 Umweltprobleme und -ursachen
60
2.3.2 Aktuelle Ausmaße von Umweltproblemen und -ursachen
62
2.3.3 Zukünftige Entwicklungen
69
2.4 Nachhaltige Entwicklung
72
2.4.1 Gegenstände der Nachhaltigkeitsforderung und Dimensionen der nachhaltigen Entwicklung
74
2.4.1.1 Ökologische Dimension
74
2.4.1.2 Ökonomische Dimension
75
2.4.1.3 Soziale Dimension
76
2.4.2 Prinzipien und Strategien einer nachhaltigen Entwicklung
76
2.5 Ziele und Instrumente der Umweltpolitik
79
2.5.1 Ziele der Umweltentwicklung
79
2.5.2 Instrumente der Umweltpolitik
82
2.6 Industrielle Ökologie, Nachhaltiges Wirtschaften und Konsequenzen für Unternehmen
84
2.6.1 Industrielle Ökologie (Industrial Ecology)
84
2.6.2 Nachhaltiges Wirtschaften
85
2.6.2.1 Nachhaltigkeit ist zukünftig ein zentraler strategischer Wettbewerbsfaktor für die Wirtschaft
85
2.6.3 Konsequenzen für Unternehmen
86
Lebenszykluskonzepte und Management
91
3.1 Lebensphasen- und Lebenszykluskonzepte
91
3.1.1 Lebensphasenkonzepte (flussorientiert)
92
3.1.2 Lebenszykluskonzepte (zustandsorientiert)
93
3.1.2.1 Lebenszyklus biologischer und natürlicher Systeme
95
3.1.2.2 Lebenszykluskonzepte technischer Systeme
97
3.1.2.3 Klassischer Produktlebenszyklus
98
3.1.3 Integrierte Lebenszykluskonzepte (phasen- und zyklusorientiert)
99
3.1.3.1 Ergänzung der Entstehungsphase
99
3.1.3.2 Ergänzung der Entsorgungsphase
99
3.1.4 Lebenszykluskonzepte für Technologien
102
3.1.5 Lebenszykluskonzepte sozio-technischer Systeme
102
3.1.6 Kopplung verschiedener Lebenszyklen
106
3.2 Lebenszyklusorientiertes Management
107
3.2.1 Einordnung des Managements
109
3.2.2 Lösungsbausteine für ein lebenszyklusorientiertes Management
111
3.2.2.1 Wertketten- und kreislauforientierte Managementkonzepte
112
3.2.2.2 Life Cycle Management – UNEP/SETAC Life Cycle Initiative
114
3.2.2.3 Life Cycle Management – IFF Stuttgart
115
3.2.2.4 Life Cycle Management – CSC Ploenzke
117
3.2.2.5 Life Cycle Management in der Produktentwicklung – Schäppi
118
3.2.2.6 Life Cycle Management – 3M
118
3.2.2.7 Bezugrahmen für Nachhaltigkeitsorientierung in Forschung und Bildung – IWF Berlin
119
3.3 Handlungsbedarf
120
Modell und Bezugsrahmen für ein Ganzheitliches Life Cycle Management
123
4.1 Anforderungen an ein Ganzheitliches Life Cycle Management
124
Anchor 33
125
4.2 Managementmodelle und komplexe Systeme
126
4.2.1 Systemtheorie und Kybernetik
126
4.2.1.1 Systemtheorie
127
4.2.1.2 Kybernetik
130
4.2.2 Die systemisch-kybernetische Managementperspektive
131
4.2.2.1 Varietätsausgleich zwischen Umwelt, Operationen und Management
133
4.2.2.2 Lebensfähigkeit und Organisationsmethodik
133
4.2.3 Das Modell lebensfähiger Systeme
135
4.2.3.1 System 1 – Das Leistungssystem (ONE)
136
4.2.3.2 System 2 – Das Koordinationssystem (TWO)
136
4.2.3.3 System 3 und System 3* – Das operative Systemmanagement und sporadische Monitoring (THREE)
138
4.2.3.4 System 4 – Das strategische Systemmanagement (FOUR)
138
4.2.3.5 System 5 – Das normative Systemmanagement (FIVE)
139
4.2.3.6 Invarianz der Systemkomponenten
140
4.2.3.7 Rekursion der Systemkomponenten
140
4.2.3.8 Autonomie der Subsysteme
140
4.2.4 Das St. Galler Management-Konzept
141
4.3 Bezugsrahmen für ein Ganzheitliches Life Cycle Management
143
4.3.1 Disziplinen im Ganzheitlichen Life Cycle Management
146
4.3.1.1 Lebensphasenbezogene Disziplinen
147
4.3.1.2 Lebensphasenübergreifende Disziplinen
149
4.3.2 Kopplung von Lebenswegen und -zyklen
151
4.3.3 Integration und Zuordnung der Disziplinen
155
Lebensphasenübergreifende Disziplinen
159
5.1 Lebensweganalysen
159
5.1.1 Ökonomische Lebensweganalyse
159
5.1.1.1 Grundlagen
160
5.1.1.2 Kostenrechnung
164
5.1.1.3 Investitionsrechnung
166
5.1.1.4 Abgrenzung der Lebenszykluskostenrechnung im internen Rechnungswesen
167
5.1.1.5 Preinreich-Lücke-Theorems
170
5.1.1.6 Ansätze zur Lebenszyklusrechnung
171
5.1.1.7 Betrachtungsperspektive der Ansätze
171
5.1.1.8 Rechengröße der Ansätze
172
5.1.1.9 Umsetzung in Normen und Richtlinien
173
5.1.1.10 Vorgehensweise zur Lebenszyklusrechnung
174
5.1.1.11 Abbildungsziel
175
5.1.1.12 Erklärungsziel
175
5.1.1.13 Prognoseziel
176
5.1.1.14 Gestaltungsziel
177
5.1.1.15 Werkzeuge für die Lebenszyklusrechnung
177
5.1.2 Ökologische Lebensweganalyse
178
5.1.2.1 Grundlagen
180
5.1.2.2 Vorgehensweise
180
5.1.2.3 Zieldefinition
182
5.1.2.4 Sachbilanz
182
5.1.2.5 Wirkungsabschätzung
182
5.1.2.6 Interpretation
183
5.1.2.7 Auswertungsmethoden
183
5.1.2.8 Kumulierter Energieaufwand (KEA)
184
5.1.2.9 Methode des Umweltbundesamtes
184
5.1.2.10 Eco-Indikator
188
5.1.2.11 Material Intensität pro Serviceeinheit (MIPS)
189
5.1.2.12 Weitere Methoden
190
5.1.2.13 Allokation
191
5.1.2.14 Allokationsverfahren für offene und geschlossene Kreisläufe
192
5.1.2.15 Umgang mit Ungenauigkeiten und Unsicherheiten in Ökobilanzen
193
5.1.2.16 Werkzeuge und Datenbanken zur Durchführung von Ökobilanzen
193
5.1.3 Soziale Lebensweganalyse
194
5.2 Informations- und Wissensmanagement
197
5.2.1 Grundlagen des Informationsmanagements
198
5.2.1.1 Abgrenzung und Definition der Begriffe Information und Wissen
199
5.2.1.2 Begriffsbestimmung Informationsmanagement
201
5.2.1.3 Gegenstandsbereich und Ziele des Informationsmanagements
202
5.2.1.4 Aufgaben des Informationsmanagements
203
5.2.1.5 Informationsbedarfsanalyse
206
5.2.1.6 Informationsbeschaffung
206
5.2.1.7 Informationsverarbeitung
207
5.2.1.8 Informationsbereitstellung
208
5.2.2 Grundlagen des Wissensmanagements
208
5.2.2.1 Begriffsbestimmung Wissensmanagement
208
5.2.2.2 Gegenstandsbereich und Ziele des Wissensmanagements
209
5.2.2.3 Wissen in der Wissensbasis eines Unternehmens
210
5.2.2.4 Unterscheidung von Wissensarten
211
5.2.2.5 Aufgaben des Wissensmanagements
212
5.2.3 Lebenszyklusorientiertes Informations- und Wissensmanagement
216
5.2.3.1 Anforderungen an ein lebenszyklusorientiertes Informationsmanagement
217
5.2.3.2 Lebenszyklusorientierte Informationsbedarfsanalyse
218
5.2.3.3 Lebenszyklusorientierte Informationsbeschaffung
219
5.2.3.4 Lebenszyklusorientierte Informationsverarbeitung
220
5.2.3.5 Lebenszyklusorientierte Informationsbereitstellung
221
5.2.3.6 Anforderungen an ein lebenszyklusorientiertes Wissensmanagement
222
5.2.4 Entwicklungsstufen und –perspektiven eines lebenszyklusorientierten Informations- und Wissensmanagements
224
5.2.4.1 Product Data Management (PDM)
225
5.2.4.2 Product Lifecycle Management (PLM)
226
5.2.4.3 Collaborative Product Definition Management (CPDM)
229
5.2.4.4 Information Lifecycle Management
231
5.2.4.5 Umsetzungsbeispiele
232
5.2.4.6 Internationales Materialdatensystem (IMDS)
232
5.2.4.7 International Dismantling Information System (IDIS)
232
5.2.4.8 Recyclingpass
233
5.3 Prozessmanagement
234
5.3.1 Grundlagen des Prozessmanagements
235
5.3.1.1 Modellierung von Prozessen
241
5.3.1.2 Prozessgestaltung und -optimierung
244
5.3.1.3 Kenngrößen von Prozessen
249
5.3.2 Lebenszyklusorientiertes Prozessmanagement
252
5.3.2.1 Supply Chain Management
252
5.3.2.2 Closed-Loop Supply Chain Management
256
5.3.2.3 Umweltfokussierung in Supply Chains durch Green CLSC
258
5.3.2.4 Outsourcingpotenziale von Prozessen in CLSC
259
5.3.2.5 Eintreten in CLSC als taktische Unternehmensoption
260
5.3.2.6 Erweiterung des SCOR-Modells im Sinne eines CLSC Managements
260
5.3.2.7 Prozessstrukturen bei der Unterstützung von CLSC in der Ersatzteilversorgung
261
5.3.2.8 Zusammenfassung operativer Lösungsansätze
262
Lebensphasenbezogene Disziplinen
263
6.1 Produktmanagement
263
6.1.1 Grundlagen des Produktmanagements
263
6.1.1.1 Produktentstehung und Innovationsmanagement
264
6.1.1.2 Verständnisebene
266
6.1.1.3 Steuerungsebene
269
6.1.1.4 Aufgaben des Innovationsmanagements
270
6.1.1.5 (Strategische) Produktplanung
270
6.1.1.6 Strategische Produktplanung nach Gausemeier
273
6.1.1.7 Produktplanung nach VDI
274
6.1.1.8 Produktentwicklung
275
6.1.1.9 Schaffen geeigneter Strukturen und Prozesse
278
6.1.1.10 Einsatz von Hilfsmitteln zur Unterstützung von Entwicklungsaktivitäten
278
6.1.2 Lebenszyklusorientierung in der Produktplanung
285
6.1.2.1 Kostenbasierte, lebenszyklusorientierte Produktplanung
289
6.1.2.2 Lebenszyklusorientierte Zielfindung
290
6.1.2.3 Lebenszyklusorientierte Situationsanalyse
291
6.1.2.4 Lebenszyklusorientierte Zukunftsprognose
296
6.1.2.5 Lebenszyklusorientierte Ideenfindung und -bewertung
298
6.1.2.6 Lebenszyklusorientierte Umsetzungsplanung
302
6.1.2.7 Handlungsstrategien und Suchfelder zur Integration von Umweltanforderungen
303
6.1.2.8 Informationssysteme für die lebenszyklusorientierte, umweltgerechte Produktgestaltung
305
6.1.2.9 Ganzheitliche Produktanalyse und -bewertung
305
6.1.3 Lebenszyklusorientierung in der Produktentwicklung
306
6.1.3.1 Lebenszyklusorientierte Erweiterung des Concurrent Engineering und des DFM
309
6.1.3.2 Lebenszyklusorientierte Entwicklung von Werkzeugmaschinen
311
6.1.3.3 Berücksichtigung von Umweltaspekten bei der Integration von Kundenwünschen und -anforderungen
311
6.1.3.4 Integration von Anforderungen aus Service, Demontage und Recycling
313
6.1.3.5 Unterstützung der lebenszyklusorientierten Produktentwicklung durch Informations- und Wissensbereitstellung
317
6.1.3.6 Zusammenfassung Produktmanagement
319
6.2 Produktionsmanagement
322
6.2.1 Grundlagen des Produktionsmanagement
322
6.2.1.1 Produktion als Transformationsprozess
323
6.2.1.2 Aufbau eines Produktionssystems
325
6.2.1.3 Aufgaben des Produktionsmanagements
327
6.2.1.4 Produktionsplanung und -steuerung
328
6.2.1.5 Gestaltung des Produktionsprogramms
330
6.2.1.6 Evolution der Produktionsorganisation
331
6.2.1.7 Ganzheitliche Produktionssysteme
332
6.2.2 Lebenzyklusorientiertes Produktionsmanagement
334
6.2.2.1 Anpassungs- und Entwicklungsfähigkeit des Fabriksystems
337
6.2.2.2 Integration wirtschaftlicher, ökologischer und sozialer Aspekte
340
6.2.2.3 Betriebliches Umweltmanagement, betrieblich-technischer Umweltschutz und Umweltmanagementsysteme
343
6.2.2.4 Energie- und Ressourceneffiziente Produktionsprozesse
348
6.2.2.5 Ganzheitliche Betrachtung energieeffizienter Fabriksysteme
357
6.2.2.6 Nachhaltigkeitsorientierte Gestaltung Ganzheitlicher Produktionssysteme
367
6.2.2.7 Zusammenfassung Produktionsmanagement
372
6.3 After-Sales Management
376
6.3.1 Grundlagen des After Sales Management
377
6.3.1.1 Betriebsverhalten technischer Systeme
380
6.3.1.2 Grundlagen der Instandhaltung
382
6.3.1.3 Grundlagen des Ersatzteilmanagements
383
6.3.2 Lebenszyklusorientiertes After-Sales Management
387
6.3.2.1 Lebenszyklusorientierte Betrachtung von Instandhaltungsstrategien
388
6.3.2.2 Ökologische und wirtschaftlich-technische Bewertung der Instandhaltung
392
6.3.2.3 Lebenszyklusorientiertes Ersatzteilmanagement
393
6.3.2.4 Lebenszyklusorientiertes dezentrales Wissensmanagement in der Nachserienversorgung
398
6.3.2.5 (Industrielle) Produkt-Service-Systeme
400
6.3.2.6 Zusammenfassung After-Sales-Management
401
6.4 End-of-Life Management
403
6.4.1 Grundlagen und Rahmenbedingungen
404
6.4.1.1 Rechtliche Rahmenbedingungen
406
6.4.1.2 Technische Rahmenbedingungen
411
6.4.1.3 Ökonomische Rahmenbedingungen
419
6.4.3 Lebenszyklusorientiertes End-of-Life Management
425
6.4.3.1 Definition von End-of-Life Strategien
427
6.4.3.2 Redistributionsplanung
431
6.4.3.3 Demontageplanung
434
6.4.3.4 Aufarbeitungsplanung
436
6.4.3.5 Gestaltung der Schnittstelle zur Produktplanung und -entwicklung
439
6.4.3.6 Gestaltung der Schnittstelle zur Produktionsplanung und -steuerung
440
6.4.3.7 Zusammenfassung End-of-Life Management
441
Zusammenfassung und Ausblick
444
7.1 Zusammenfassung
444
7.2 Ausblick
446