Effizienz der computergestützten Fertigung: ökonomische Bewertung von Gestaltungsoptionen am Beispiel der CAD/NC-Prozesskette
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Heidelberg
Physica-Verl.
1995
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| Schriftenreihe: | Technik, Wirtschaft und Politik
13 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XVI, 275 S. graph. Darst. |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis Seite
Abbildungsverzeichnis Xu
AbkUrzungsverzeichnis XV
1 Einleitung 1
1.1 Problemstellung 1
1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise 3
2 Neue Fertigungstechniken und Organisationsstruktur 9
2.1 Technikeinsatz und Organisationsgestaltung: Zwischen
Sachzwang und Beliebigkeit 10
2.1.1 Das Konzept des technologischen Determinismus -
Darstellung und Kritik 10
2.1.2 Das Ende des Technikdeterminismus und seine Konsequenzen 13
2.1.3 Zwischenfazit: Existenz begrenzter Spielräume 24
2.2 Neue Fertigungstechniken und organisatorische Gestaltungsspiel¬
räume 25
2.2.1 Technisch-organisatorische Optionen in der computer¬
gestutzten Fertigung 25
2.2.2 Organisatorischer Konservatismus bei der Nutzung
neuer Techniken 30
2.2.3 Gründe für die zögerliche Nutzung organisatorischer
Gestaltungsspielräume 34
2.3 Zur Bestimmung organisatorischer Gestaltungsspielräume 40
2.3.1 Art und Umfang organisatorischer Gestaltungsspielräume 40
2.3.2 Technische Einflußgrößen von Organisationsspielräumen 43
3 Ökonomische Bewertung von Gestaltungsoptionen in der
computergestutzten Fertigung 47
3.1 Ökonomische Implikationen der computergestützten Fertigung 48
3.1.1 Wirtschaftlichkeit und Bewertung 48
3.1.2 Besonderheiten von CTM-Investitionen 50
3.1.3 Anforderungen und Grenzen einer ökonomischen Bewertung 54
3.2 Ansätze zur ökonomischen Wirkungsanalyse technisch-organi¬
satorischer Fertigungssysteme 58
3.2.1 Ansätze der Produktionswirtschaft 59
3.2.2 Ansätze der einzelwirtschaftlichen Arbeitsökonomie 62
3.2.3 Ansätze der betriebswirtschaftlichen Organisationsforschung 65
3.2.4 Resümee: Eingeschränkte Aussagefähigkeit der Rechenansätze 67
3.3 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bei der Planung neuer Produktions¬
konzepte zwischen Anspruch und Wirklichkeit 69
3.3.1 Methodeneinsatz zur Unterstützung von Bewertungsprozessen 69
3.3.2 Allgemeiner Stellenwert von Wirtschaftlichkeitsrechnungen 71
3.3.3 Funktionen analytisch-rationaler Entscheidungstechniken 73
x I
j
Seite
4 Die CAD/NC-Prozeßkette: Ein bedeutendes Glied der computerge-
stützten Fertigung 77
4.1 Allgemeine Grundlagen 78
4.1.1 Auftragsabwicklung in der industriellen Fertigung 78
4.1.2 Konzept der computergestützten Fertigung 81
4.1.3 Diffusion computergestützter Fertigungstechnologien und
deren Vernetzung 86
4.2 Vom Konstruktionsergebnis zur Maschinenanweisung -
die CAD/NC-Prozeßkette 90
4.2.1 NC-Programmerstellung als Arbeitsprozeß 90
4.2.2 Alternativen der technischen Gestaltung 94
4.2.3 Elemente der arbeitsorganisatorischen Gestaltung 99
4.2.4 Empirische Ergebnisse zur technisch-organisatorischen
Gestaltung 103
4.3 Die CAD/NC-Prozeßkette aus betriebswirtschaftlicher Sicht 106
4.3.1 Erwartungen und Ziele 106
4.3.2 Empirische Ergebnisse zur Wirtschaftlichkeit der
CAD/NC-Kopplung 107
5 Diskursiver Ansatz zur Planung und Bewertung technisch¬
organisatorischer Alternativen der CAD/NC-Prozeßkette 113
5.1 Bausteine eines diskursiven Planungs- und Bewertungsprozesses 114
5.1.1 Partizipatives Projektmanagement 114
5.1.2 Förderung der Diskursfähigkeit der Beteiligten 116
5.1.3 Einbindung externer Experten 118
5.1.4 Generelle Leitlinien für Planung und Bewertung 119
5.2 Praktische Gestaltung des Planungs- und Bewertungsprozesses 122
5.2.1 Analyse der Ist-Situation 123
5.2.2 Formulierung von Gestaltungszielen 124
5.2.3 Entwicklung alternativer Grobkonzepte 126
5.2.4 Bewertung der Grobkonzepte 128
5.2.4.1 Quasi-experimenteller Werkstückdurchlauf 130
5.2.4.2 Werkstückbezogener Prozeßkostenvergleich 133
5.2.4.3 Einordnung der werkstückbezogenen Ergebnisse 137
5.2.5 Entscheidung und Detaillierung eines Grobkonzepts 138
5.3 Diskursiver Ansatz zwischen OE und Wirtschaftlichkeitsrechnung 139
6 Empirische Fallstudien zur betriebswirtschaftlichen Bewertung
alternativer Grobkonzepte der CAD/NC-Prozeßkette 145
6.1 Zielsetzung und Anlage der Untersuchung 146
6.1.1 Zielsetzung 146
6.1.2 Untersuchungsfeld 146
6.1.3 Konzeptioneller Rahmen und Durchführung 148
XI
Seite
6.2 Darstellung der einzelfallbezogenen Ergebnisse ISO
6.2.1 Unternehmen A: Ein Hersteller von Gießereianlagen ISO
6.2.1.1 Betriebliche Rahmenbedingungen ISO
6.2.1.2 Ziele und Erwartungen 1S2
6.2.1.3 Unternehmensspezifische Integrationskonzepte 1S3
6.2.1.4 Bereichsübergreifende Wirkungsanalyse 1S7
6.2.1.5 Zusammenfassende Bewertung 16S
6.2.2 Unternehmen B: Ein Hersteller drahtverarbeitender Maschinen 167
6.2.2.1 Betriebliche Rahmenbedingungen 167
6.2.2.2 Ziele und Erwartungen 169
6.2.2.3 Unternehmensspezifische Integrationskonzepte 169
6.2.2.4 Bereichsübergreifende Wirkungsanalyse 172
6.2.2.5 Zusammenfassende Bewertung 177
6.2.3 Unternehmen C: Ein Hersteller von Maschinen zur Umform¬
technik 179
6.2.3.1 Betriebliche Rahmenbedingungen 179
6.2.3.2 Ziele und Erwartungen 180
6.2.3.3 Unternehmensspezifische Integrationskonzepte 181
6.2.3.4 Bereichsübergreifende Wirkungsanalyse 183
6.2.3.5 Zusammenfassende Bewertung 189
6.3 Darstellung und Einordnung der fallübergreifenden Ergebnisse 190
6.3.1 Verlauf der Planungs- und Bewertungsprozesse 190
6.3.1.1 Analyse der Ist-Situation 190
6.3.1.2 Formulierung von Gestaltungszielen 191
6.3.1.3 Entwicklung alternativer Grobkonzepte 193
6.3.1.4 BereichsUbergreifende Wirkungsanalyse 196
6.3.2 Ergebnisse der Bewertung alternativer Grobkonzepte 197
6.3.2.1 Quantifizierbare Wirkungen 197
6.3.2.2 Schwer quantifizierbare Wirkungen 207
6.3.2.3 Zusammenfassende Betrachtung 211
7 Zusammenfassung und Schlußfolgerungen 21S
7.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 21S
7.2 Schlußfolgerungen für Management, Forschung und Technologiepolitik 219
Anhang 223
Literaturverzeichnis 249
Abbildungsverzeichnis
Seite }
|
¦i
Abb. 2-1: Industriesoziologische Perspektiven zum Organisation- |
Spielraum (in Anlehnung an Sydow 1985b, S. 376) 18 I
Abb. 2-2: Organisationstheoretische Perspektiven zum Organisations¬
spielraum (in Anlehnung an Sydow 1985b, S. 413) 23
Abb. 2-3: Informationsverarbeitung in der Produktion
(Quelle: Wamecke 1992, S. 19) 27
Abb. 2-4: Vergleich unterschiedlicher Gestaltungskonzepte für den Einsatz
moderner Technologien (Quelle: Ulich 1991, S. 216) 29
Abb. 2-5: Gründe für organisatorischen Konservatismus 40
Abb. 2-6: Forschungs- und technologiepolitischer Entscheidungskorridor
(Quelle: Ortmann et al. 1990, S. 413) 44
Abb. 3-1: Aufgaben der Wirtschaftlichkeitsanalyse
(Quelle: Wolfram 1991, S. 1064) 49
Abb. 3-2: Merkmale neuer Fertigungstechnologien und Probleme ihrer
Wirtschaftlichkeitsbeurteilung 54
Abb. 3-3: Anforderungen an die ökonomische Bewertung von CIM-In-
vestitionen 58
Abb. 3-4: Einsatzhäufigkeit von Methoden zur Beurteilung der Wirtschaft¬
lichkeit neuer Technologien in der Produktion (n=28) 70
(Quelle: Wildemann 1990, S. 229)
Abb. 3-5: Funktionen analytisch-rationaler Entscheidungstechniken
(Quelle: Ortmann et al. 1990, S. 437) 75
Abb. 4-1: Vorbereitung und Ausführung von Bearbeitungsaufgaben
(Quelle: Sorge 1985, S. 119) 80
Abb. 4-2: Bestandteile eines CIM-Systems (Quelle: AWF 1985, S. 10) 84
Abb. 4-3: Informationssysteme im Produktionsbereich 85
(Quelle: Scheer 1987, S. 3)
Abb. 4-4: Diffusion computergestutzter Techniken im Produktionsbereich 87
(Quelle: Schmid et al. 1992, S. 11)
xm
Seite
Abb. 4-5: Diffusion computergestützter Techniken in produktionsnahen
Bereichen (Quelle: Schmid et al. 1992, S. 11) 88
Abb. 4-6: Stand der Nutzung von CIM-Integrationslinien 1986-1992 in
westdeutschen Maschinenbauuntemehmen in Prozent
(Quelle: Dreher/Lay 1993, S. 46) 89
Abb. 4-7: Explizite und implizite Informationen in technischen Zeich¬
nungen (Quelle: Trippner et al. 1991, S. 38) 91
Abb. 4-8: Transformation der Produktdokumentation in Maschinenan¬
weisungen 93
Abb. 4-9: Technische Alternativen der CAD/NC-Integration 98
Abb. 4-10: Ausgewählte Alternativen der räumlichen Zuordnung von Perso¬
nen, Teiltätigkeiten und Arbeitsmitteln der CAD/NC-Prozeßkette 100
Abb. 4-11: Quantitative Verteilung arbeitsorganisatorischer Grundtypen der
CAD/NC-Integration (Quelle: Hoß/Lay/Schneider 1991, S. 25) 105
Abb. 4-12: Kennzahlen zur Wirtschaftlichkeit der CAD/NC-Kopplung
(Quelle: Orban/Scheller 1989, S. 104) 108
Abb. 4-13: Einflußgrößen auf die ökonomische Bewertung von Gestaltungs¬
optionen der CAD/NC-Prozeßkette 110
Abb. 5-1: Übersicht zur Methode des quasi-experimentellen Werkstück¬
durchlaufs 132
Abb. 5-2: Vom Konstruktionsergebnis zur Maschinenanweisung 134
Abb. 5-3: Einordnung des diskursiven Ansatzes zur Planung und
Bewertung bereichsübergreifender Prozeßketten 142
Abb. 6-1: Unternehmen der einzelbetrieblichen Fallstudien 147
Abb. 6-2: Vorgehensweise zur Durchführung der Fallstudien 148
Abb. 6-3: Gestaltungsalternativen der Prozeßkette CAD-Konstruktion -
NC-Programmierung - NC-Fertigung für die Frästeilbearbeitung
im Unternehmen A 154
Abb. 6-4: Beschreibung der ausgewählten Frästeile in Unternehmen A 157
XIV
Seite
Abb. 6-5: Werkstückbezogener Zeitvergleich der Grobkonzepte in Unter¬
nehmen A 159
Abb. 6-6: Prozeßkostenvergleich für den Durchlauf der Motorplatte 161 i
i
Abb. 6-7: Prozeßkostenvergleich für den Durchlauf der Anschweißplatte j
bzw. Zentrierleiste 162 !
Abb. 6-8: Gestaltungsalternativen der Prozeßkette CAD-Konstruktion -
NC-Programmierung - NC-Fertigung für die Frästeilbearbei-
tung im Unternehmen B 172 ,
Abb. 6-9: Beschreibung der ausgewählten Frästeile in Unternehmen B 173
Abb. 6-10: Werkstückbezogener Zeitvergleich der Grobkonzepte in Unter¬
nehmen B 174
Abb. 6-11: Werkstückbezogener Prozeßkostenvergleich in Unternehmen B 176
Abb. 6-12: Gestaltungsalternativen der Prozeßkette CAD-Konstruktion -
NC-Programmierung - CNC-Fertigung für das Bearbeitungs¬
verfahren Fräsen im Unternehmen C 183
Abb. 6-13: Beschreibung der ausgewählten Frästeile in Unternehmen C 184
Abb. 6-14: Werkstückbezogener Zeitvergleich der Grobkonzepte in
Unternehmen C 185
Abb. 6-15: Zeitliche Einsparpotentiale einer CAD-Geometriedatenüber¬
nahme in Abhängigkeit der Bearbeitungskomplexität 199
Abb. 6-16: Veränderungen des kostenmäßigen Aufwands zur Programmer¬
stellung infolge einer datentechnischen CAD/NC-Integration 203
Abb. 6-17: Anwendungspotentiale der CAD/NC-Kopplung für die Bearbei¬
tung prismatischer Frästeile 213
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