Gestaltung von mechatronikgerechten Organisationen in der Produktentwicklung:
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Aachen
Shaker
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis Seite I
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis II
Abkürzungsverzeichnis V
Abbildungsverzeichnis VI
1 Einleitung 1
2 Ausgangssituation und Motivation der Themenstellung 5
2.1 Begriffsklärung und Eingrenzung der betrachteten Unternehmen 5
2.1.1 Begriff Mechatronik 5
2.1.2 Begriff Organisation 7
2.1.3 Abgrenzung der zu betrachtenden Unternehmen 9
2.1.4 Eingrenzung des Gestaltungsbereichs 11
2.2 Mechatronische Produkte in der Praxis 12
2.2.1 Charakteristikavon mechatronischen Produkten 13
2.2.2 Technische und wirtschaftliche Potentiale mechatronischer Produkte 15
2.2.3 Evolutionsmodell von mechanischen Produkten zu mechatronischen Produkten 17
2.3 Mechatronik in der Forschung 23
2.3.1 Stand in der Mechatronik Forschung 23
2.3.2 Stand in der Organisationslehre 26
2.4 Ziel der Arbeit 28
3 Analyse des organisatorischen Handlungsbedarfs 30
3.1 Chancen durch die Mechatronik 31
3.1.1 Innovationspotentiale 32
3.1.2 Integrationspotentiale 38
3.2 Gefahren durch die Mechatronik 40
3.2.1 Gefahren einer unterlassenen Anpassung 40
3.2.2 Gefahren der Konzentration auf vorhandene Technologien 43
3.2.3 Zwischenfazit 46
3.3 Organisatorischer Handlungsbedarf in der Strategieimplementierung 49
3.3.1 Integration der Produktentwicklungsprozesse 50
S0 11 Inhaltsverzeichnis; I
3.3.2 Integration von Strukturen in der Produktentwicklung 55
3.3.3 Zwischenfazit 62
4 Ableitung von Anforderungen an mechatronikgerechte Organisationen 64
4.1 Anforderungen aus der Strategieimplementierung 64
4.2 Anforderungen aufgrund der Art und Anzahl der Produktschnittstellen 66
4.3 Anforderungen aus dem Produktentwicklungsprozeß 67
4.4 Zwischenfazit 70
5 Analyse und Beurteilung von Instrumenten zur organisatorischen Integration 71
5.1 Integration durch Hierarchie 73
5.2 Integration durch Programme und Pläne 75
5.3 Integration durch institutionalisierte Selbstabstimmung 77
5.4 Integration durch organisierte Selbstabstimmung (Matrixorganisation) 81
5.5 Organisatorische Integration durch Projektorganisationen 86
5.6 Auswahl eines Instruments zur organisatorischen Integration 89
6 Ausgestaltung der organisatorischen Integration 93
6.1 Wahl der Integrationsebene 93
6.2 Organisationsprinzip in der Produktentwicklung 94
6.3 Kriterien zur Wahl einer Integrationsebene 98
6.3.1 Entscheidungskriterium Kapazitätsbedarf 99
6.3.2 Entscheidungskriterium Produktstruktur 101
6.4 Ablauf des Prozesses der Organisationsgestaltung 103
6.5 Projektmanagement in mechatronikgerechten Organisationen 105
6.6 Ergänzende organisatorische Maßnahmen 107
6 7 Fazit 108
7 Fallbeispiel 109
7.1 Unternehmen und Produktprogramm 109
7.2 Ausgangssituation und Handlungsbedarf 110
7.3 Organisationsgestaltung 111
7.4 Beurteilung 116
Inhaltsverzeichnis Seite III
8 Zusammenfassung und Ausblick 119
9 Literatur 123
Anhang A.1 WZL/VDA Studie „Mechatronik in der Automobilzulieferindustrie A 2
A.1.1 Einführung A 2
A.1.2 Vorgehensweise in der Studie A 2
A.1.3 Charakterisierung der teilnehmenden Unternehmen an der Fragebogenumfrage A 6
A.2 Modellrechnung zur Verteilung der absoluten Wertschöpfung A 8
A.3 Analyse der Anforderungen an eine mechatronikgerechte Organisation A 12
Abbildungsverzeichnis Seite V
Abbildungsverzeichnis
Bild 1.1 Einordnung der Arbeit in den Prozeß der strategischen Unternehmensplanung 2
Bild 2.1 Beispiele mechatronischer Produkte aus verschiedenen Branchen 8
Bild 2.2 Charakterisierung der zu betrachtenden Unternehmen anhand der Organisation 10
Bild 2.3 Formen der Einbindung des Entwicklungsbereichs in die Unternehmensorganisation 12
Bild 2.4 Charakterisierung mechatronischer Produkte anhand des Integrationsgrades 13
Bild 2.5 Produktbeispiele für die Integration von Elektronik in mechanische Produkte 14
Bild 2.6 Potentiale aus der räumlichen Integration bei mechatronischen Produkten 16
Bild 2.7 Aufwandsreduzierungen durch mechatronische Produktkonzepte 17
Bild 2.8 Auswirkungen der räumlichen Integration auf Kostenstrukturen
des Abnehmers an einem Beispiel aus der Automobilindustrie 18
Bild 2.9 Evolutionsmodell der Mechatronik:
Wandel der Produkte von der Mechanik zur Mechatronik 19
Bild 2.10 S Kurven Modell zur Erklärung von Technologie Diskontinuitäten 22
Bild 2.11 Anzahl von Buch Veröffentlichungen unter dem Schlagwort Mechatronik ab 1983 24
Bild 2.12 Anzahl Mechatronik Veröffentlichungen 1994 1997 nach Themen... 25
Bild 2.13 Ziele der Arbeit 28
Bild 3.1 Reaktionsstrategien von Unternehmen auf technologische Entwicklungen
in ihrem Umfeld 30
Bild 3.2 Wichtige Innovationsquellen der Mechatronik 33
Bild 3.3 Preisverfall von mikroelektronischen Komponenten am Beispiel von DRAM Speicher
Generationen 34
Bild 3.4 Entwicklung der Integrationsdichte und Strukturgröße als Beispiel für die technische
Innovationsgeschwindigkeit 35
Bild 3.5 Zunehmende Bedeutung der räumlichen Integration von Mechanik und Elektronik
am Beispiel von Zulieferprodukten für die Automobilindustrie 37
Bild 3.6 Integrationspotential der Mechatronik 39
Bild 3.7 Verschiebung der Wertschöpfungsverteilung im Evolutionsmodell der Mechatronik 43
Bild 3.8 Verschiebung in den Entwicklungs und Herstellkosten bei mechanisch geprägten
Automobilzulieferunternehmen 44
Bild 3.9 Anstieg des Anteils elektronischer Komponenten an den Herstellkosten
am Beispiel des Automobilbaus 45
Bild 3.10 Chancen der Nutzung bzw. Risiken durch die Nicht Nutzung der Mechatronik
für mechanisch geprägte Unternehmen 48
Bild 3.11 Wirkkette der Mechatronik in mechanisch geprägten, produzierenden Unternehmen 50
Bild 3.12 Integration von disziplinspezifischen Entwicklungsprozessen zu einem
mechatronischen Entwicklungsprozeß 51
Bild 3.13 Klassifizierung der Schnittstellen zwischen den Komponenten
eines mechatronischen Produkts 52
Bild 3.14 Szenario einer integrierten Mechatronik Produküon 54
Bild 3.15 Formen des disziplinübergreifenden IT Datenaustauschs: Vergleich heute und morgen 56
Seite VI Abbildungsverzeichnfe i
Bild 3.16 Handlungsbedarf bei der mechatronikgerechten Gestaltung von IT Systemen 57 ¦
Bild 3.17 Nachteilige Auswirkungen einer weitgehenden organisatorischen
Trennung von Mechanik und Elektronik Abteilungen 60 •
Bild 3.18 Organisatorische Integration als Folge der technologischen Integration ]
in der Mechatronik 61
Bild 3.19 Organisatorischer Handlungsbedarf durch die Mechatronik in mechanisch geprägten
Unternehmen 63
I
Bild 4.1 Integrations und Synchronisationspunkte im Entwicklungsprozeß
eines mechatronischen Produkts 68
Bild 4.2 Abstimmungsinhalte zwischen den Disziplinen in einem Entwicklungsprozeß für
mechatronische Produkte ®
Bild 4.3 Anforderungen an eine mechatronikgerechte Organisation der Produktentwicklung 70
Bild 5.1 Problem der organisatorischen Integration von Mechanik und Elektronik Abteilungen 72
Bild 5.2 Integration durch Hierarchie in der Entwicklung eines mechatronischen Produkts 74
Bild 5.3 Integration durch Pläne in der Entwicklung eines mechatronischen Produkts 77
Bild 5.4 Selbstabstimmung über die Fayolsche Brücke im Vergleich zum
Abstimmungsweg durch Hierarchie Bild 5.5 Integration durch institutionelle Selbstabstimmung
in der Entwicklung eines mechatronischen Produkts 82
Bild 5.6 Matrixorganisation als Instrument der organisierten Selbstabstimmung °
Bild 5.7 Integration durch organisierte Selbstabstimmung in der
Entwicklung eines mechatronischen Produkts 87
Bild 5.8 Integration durch Projektorganisation QQ
Bild 5.9 Nachteile des Projektmanagements 90
Bild 5.10 Beurteilung von Instrumenten zur organisatorischen Integration Bild 5.11 Extremlösungen bei der organisatorischen Integration
mittels Integration durch Hierarchie Bild 6.1 Einfluß verschiedener Gliederungsformen auf die Wahl einer Integrationsebene 9
Bild 6.2 Hohe Produktorientierung in der Organisation in Mechatronik Untemehmen 98
Bild 6.3 Dualität zwischen Produktstruktur und Organisationsstruktur Bild 6.4 Entscheidungssituation und kriterien bei der Festlegung einer Integrationsebene Bild 6.5 Entscheidungskriterium Kapazitätsbedarf Bild 6.6 Entscheidungskriterium Produktstruktur Bild 6.7 Dualität zwischen Produktstruktur und Organisationsstruktur
in einer mechatronikgerechten Organisation 104
Bild 6.8 Prozeß zur Top Down Gestaltung einer mechatronikgerechten Organisation Bild 6.9 Projektmanagement in mechatronikgerechten Organisationsstrukturen Bild 7.1 Organisatorische Struktur in der Ausgangssituation und Defizite 113
Bild 7.2 Produktorientierte Gliederung auf der Ebene der Produktgruppen 114
Bild 7.3 Produktorientierte Gliederung auf der Ebene der Produktuntergruppen Bild 7.4 Disziplinorientierte Gliederung auf der Ebene der Produkte
Abbildungsverzeichnis Seite VII
Bild 7.5 Matrixorganisation zwischen permanenter mechatronikgerechter Organisation und
Projektteams 118
Bild A.l Eingangsstatistik der ausgefüllten Fragebögen A 4
Bild A.2 Kritieren für die Zuordnung zu Unternehmenstypen A 4
Bild A.3 Verteilung der teilnehmenden Unternehmen auf Typen A 5
Bild A.4 Anzahl Unternehmen pro Umsatzklasse A 6
BildA.5 Anzahl Mitarbeiter A 6
Bild A.6 Anzahl Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung (F E) A 7
BildA.7 F E Investionen A 7
Bild A.8 Angenommene relative Verteilung der Wertschöpfungsanteile
im Zeitraum 1999 2005 A 8
Bild A.9 Exemplarische Produktkalkulation auf Basis der
relativen Verteilung der Wertschöpfung A 8
Bild A. 10 Veränderung der absoluten Wertschöpfungsanteile
im Evolutionsmodell der Mechafronik (1/3) A 9
Bild A.l 1 Veränderung der absoluten Wertschöpfungsanteile
im Evolutionsmodell der Mechatronik (2/3) A 10
Bild A. 12 Veränderung der absoluten Wertschöpfungsanteile
im Evolutionsmodell der Mechatronik (3/3) A l 1
Bild A.13 Relationen zwischen den abgeleiteten Anforderungen A 12
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