Seit vielen Jahren ist die Branche des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus neben anderen Branchen einem wachsenden wirtschaftlichen Druck ausgesetzt, der sich in einem steigenden Wettbewerb widerspiegelt. Zurückzuführen ist dieser auf die Globalisierung und Internationalisierung sowie der damit verbundenen weltweiten Öffnung der Märkte (Schweiger 2009, S. 16). Maschinen- und Anlagenbetreiber fühlen sich durch den wirtschaftlichen Druck gezwungen bei ihren Investitionsentscheidungen immer mehr auf den Anschaffungspreis zu achten. Daraus ziehen besonders Anbieter von günstigen Maschinen und Anlagen einen Nutzen, die oft im Ausland, wie z. B. in China, anzutreffen sind. Bei diesen Investitionsentscheidungen wird jedoch überwiegend der Zeitpunkt der Anschaffung berücksichtigt. Dabei lassen Betreiber zukünftige Kosten der Maschine unbeachtet und betrachten nur die Spitze des Eisberges (vgl. linke Seite der Abbildung 1.1). Allerdings kann dies über den Lebenszyklus der Maschine fatale Folgen haben, da im Laufe der Zeit die unter der Wasseroberfläche verborgenen Folgekosten zum Vorschein kommen. Am Ende des Lebenszyklus kann es daher sein, dass eine zuvor günstigere Maschine über die Zeit viel teurer ist als eine qualitativ hochwertige Maschine, für die hingegen ein höherer Anschaffungspreis zu zahlen ist (Köllner/Wieser/Striefler 2009, S. 100). Zudem können die Folgekosten die Anschaffungskosten übersteigen und somit einen größeren Anteil an den Gesamtkosten einnehmen. Dies unterstreicht die Relevanz einer
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit
2 GRUNDLEGENDE BEGRIFFLICHKEITEN ZUM KONZEPT DES LIFE CYCLE COSTING
2.1 Vorstellung des Lebenszykluskonzepts
2.1.1 Darstellung der Lebenszyklusphasen anhand des Produktlebenszyklus
2.1.2 Beschreibung des erweiterten Konzepts des Produktlebenszyklus
2.1.3 Konkretisierung des Produktlebenszyklus im Maschinen- und Anlagenbau
2.2 Betrachtung der Lebenszyklusrechnung und ihrer Perspektiven
2.2.1 Definition und Merkmale
2.2.2 Unterschiedliche Perspektiven
2.3 Charakterisierung von Life Cycle Costing
2.3.1 Historie und Begriffsdefinition
2.3.2 Ziele des Life Cycle Costing
2.3.3 Vor- und Nachteile des Life Cycle Costing im Maschinen- und Anlagenbau
3 BERÜCKSICHTIGUNG DER LEBENSZYKLUSKOSTEN BEI DER ANGEBOTSERSTELLUNG
3.1 Wesentliche Voraussetzungen für die Anwendung des Life Cycle Costing bei der Angebotserstellung
3.1.1 Kosten- und Erlöselemente der einzelnen Phasen
3.1.2 Zuverlässigkeit und ihre Messgrößen
3.1.3 Weibull-Verteilung
3.2 Bestehende Ansätze zur Prognose der Lebenszykluskosten
3.2.1 DIN EN 60300-3-3
3.2.2 VDI-Richtlinie 2884
3.2.3 VDMA-Einheitsblatt 34160
3.2.4 Gegenüberstellung der Ansätze
3.3 Einsatz von Life Cycle Cost-Verträgen
3.3.1 Erweiterte Methode zur Prognose der Lebenszykluskosten
3.3.2 Charakteristika und Gestaltungsmöglichkeiten von Life Cycle Cost-Verträgen
3.3.3 Chancen und Risiken
4 BETRACHTUNG VON LIFE CYCLE COSTING IN DER PRAXIS
5 FAZIT UND AUSBLICK
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Methode zur Kalkulation der gesamten Lebenszykluskosten einer Maschine oder Anlage, wobei insbesondere die Prognoseunsicherheit zukünftiger Kosten – bedingt durch Zufallsereignisse wie Maschinenausfälle – berücksichtigt wird. Durch die Analyse und Bewertung existierender Ansätze wird eine praxisnahe Vorgehensweise abgeleitet, die Herstellern eine fundierte Grundlage für die Gestaltung von Life Cycle Cost-Verträgen bietet.
- Grundlagen des Lebenszykluskonzepts und der Lebenszyklusrechnung
- Methoden zur Prognose von Lebenszykluskosten unter Berücksichtigung der Maschinenzuverlässigkeit
- Vergleich bestehender Normen und Ansätze (DIN EN, VDI, VDMA)
- Entwicklung eines stochastischen Modells mittels Monte-Carlo-Simulation
- Gestaltung und Risikobewertung von Life Cycle Cost-Verträgen
Auszug aus dem Buch
1.1 Problemstellung
Seit vielen Jahren ist die Branche des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus neben anderen Branchen einem wachsenden wirtschaftlichen Druck ausgesetzt, der sich in einem steigenden Wettbewerb widerspiegelt. Zurückzuführen ist dieser auf die Globalisierung und Internationalisierung sowie der damit verbundenen weltweiten Öffnung der Märkte (Schweiger 2009, S. 16). Maschinen- und Anlagenbetreiber fühlen sich durch den wirtschaftlichen Druck gezwungen bei ihren Investitionsentscheidungen immer mehr auf den Anschaffungspreis zu achten. Daraus ziehen besonders Anbieter von günstigen Maschinen und Anlagen einen Nutzen, die oft im Ausland, wie z. B. in China, anzutreffen sind. Bei diesen Investitionsentscheidungen wird jedoch überwiegend der Zeitpunkt der Anschaffung berücksichtigt. Dabei lassen Betreiber zukünftige Kosten der Maschine unbeachtet und betrachten nur die Spitze des Eisberges (vgl. linke Seite der Abbildung 1.1). Allerdings kann dies über den Lebenszyklus der Maschine fatale Folgen haben, da im Laufe der Zeit die unter der Wasseroberfläche verborgenen Folgekosten zum Vorschein kommen. Am Ende des Lebenszyklus kann es daher sein, dass eine zuvor günstigere Maschine über die Zeit viel teurer ist als eine qualitativ hochwertige Maschine, für die hingegen ein höherer Anschaffungspreis zu zahlen ist (Köllner/Wieser/Striefler 2009, S. 100). Zudem können die Folgekosten die Anschaffungskosten übersteigen und somit einen größeren Anteil an den Gesamtkosten einnehmen. Dies unterstreicht die Relevanz einer erweiterten Investitionsentscheidungsbetrachtung über den Anschaffungspreis hinaus.
Um sich als Maschinen- und Anlagenbauer in dieser Situation einen Wettbewerbsvorteil zu sichern, muss die Qualität in den Vordergrund gerückt werden, indem überdurchschnittlich zuverlässige Maschinen und Anlagen entwickelt und angeboten werden (Delonga 2007, S. 1). Durch eine höhere Maschinenzuverlässigkeit und -qualität werden die Folgekosten gesenkt, da beispielsweise durch weniger auftretende Maschinenausfälle die Instandhaltungskosten sinken. Dagegen steigen aber die Beschaffungskosten mit zunehmender Zuverlässigkeit. Dem Kunden sollte demnach eine Maschine dargeboten werden, bei der die gesamten Lebenszykluskosten minimiert werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINLEITUNG: Darstellung der Problemstellung im Maschinenbau durch wachsenden Preisdruck und Einführung der Zielsetzung zur Entwicklung einer Kalkulationsmethode für Lebenszykluskosten.
2 GRUNDLEGENDE BEGRIFFLICHKEITEN ZUM KONZEPT DES LIFE CYCLE COSTING: Klärung der theoretischen Grundlagen, des Lebenszykluskonzepts, der Lebenszyklusrechnung sowie Definition und Zielsetzung des Life Cycle Costing.
3 BERÜCKSICHTIGUNG DER LEBENSZYKLUSKOSTEN BEI DER ANGEBOTSERSTELLUNG: Analyse von Kosten- und Erlöselementen, Methoden zur Bestimmung der Maschinenzuverlässigkeit, Vergleich existierender Prognoseansätze und Entwicklung einer erweiterten Methode zur Kalkulation.
4 BETRACHTUNG VON LIFE CYCLE COSTING IN DER PRAXIS: Untersuchung des aktuellen Umsetzungsgrades des Life Cycle Costing in Unternehmen anhand von Experteninterviews und bestehenden Studien.
5 FAZIT UND AUSBLICK: Zusammenfassung der wesentlichen Erkenntnisse der Arbeit und Ausblick auf zukünftige Optimierungspotenziale und Entwicklungen im Lebenszyklusmanagement.
Schlüsselwörter
Life Cycle Costing, Lebenszykluskosten, Maschinen- und Anlagenbau, Maschinenzuverlässigkeit, Wartungskosten, Instandhaltung, Weibull-Verteilung, Monte-Carlo-Simulation, Investitionsentscheidung, Total Cost of Ownership, Lebenszyklusrechnung, Folgekosten, Kostenelemente, Produktlebenszyklus, Life Cycle Cost-Verträge
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Kalkulation der Gesamtkosten von Maschinen und Anlagen über deren gesamten Lebenszyklus, um Investitionsentscheidungen nicht nur auf Basis des Anschaffungspreises, sondern auch unter Einbeziehung der Folgekosten zu treffen.
Welches sind die zentralen Themenfelder?
Im Fokus stehen das Lebenszykluskonzept, Methoden zur Zuverlässigkeitsprognose (wie die Weibull-Verteilung), der Vergleich von Berechnungsmodellen sowie die vertragliche Absicherung von Lebenszykluskosten.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist die Entwicklung einer Methode zur Kalkulation von Lebenszykluskosten, die Prognoseunsicherheiten und stochastische Risiken (wie Maschinenausfälle) integriert, um eine bessere Angebotsgestaltung zu ermöglichen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Neben einer literaturbasierten Analyse bestehender Ansätze (DIN, VDI, VDMA) wird ein stochastisches Modell unter Anwendung der Monte-Carlo-Simulation entwickelt.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in theoretische Grundlagen, die mathematische Modellierung von Ausfallwahrscheinlichkeiten sowie die Diskussion von Life Cycle Cost-Verträgen und deren Chancen und Risiken für Hersteller und Betreiber.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die zentralen Begriffe umfassen Lebenszykluskosten (LCC), Maschinenzuverlässigkeit, Instandhaltung, Monte-Carlo-Simulation und Life Cycle Cost-Verträge.
Wie trägt die Monte-Carlo-Simulation zur Kostenprognose bei?
Sie verknüpft deterministische Kostendaten mit stochastischen Ausfallwahrscheinlichkeiten der Maschinenkomponenten, um eine realistische Wahrscheinlichkeitsverteilung der Gesamtkosten über die Nutzungsdauer abzubilden.
Was unterscheidet den Life Cycle Cost-Vertrag von klassischen Wartungsverträgen?
Im Gegensatz zu klassischen Verträgen, die meist nach Zeitaufwand abgerechnet werden, stehen bei Life Cycle Cost-Verträgen definierte Leistungsergebnisse und die Zusicherung bestimmter Lebenszykluskosten im Mittelpunkt.
Welche Bedeutung kommt der Weibull-Verteilung zu?
Sie dient als mathematisches Werkzeug, um das Ausfallverhalten von Maschinenkomponenten über den Zeitverlauf zu modellieren und somit die Basis für die Berechnung stochastischer Folgekosten zu bilden.
Warum wird das Thema in der industriellen Praxis aktuell noch zurückhaltend behandelt?
Hinderungsgründe sind laut Arbeit insbesondere der Fokus der Kunden auf den Anschaffungspreis, fehlende interne Ressourcen für die komplexe Datenerfassung sowie das Risiko von Prognosefehlern für die Hersteller.
- Arbeit zitieren
- Alexander Kuhlmann (Autor:in), 2009, Life Cycle Costing im Maschinen- und Anlagenbau, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/136190
