Auswirkungen von Qualitätsunterschieden von Produktdaten auf betriebliche IT-Systeme am Beispiel eines Produktkonfigurators

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Problemstellung
1.3 Zielsetzung
1.4 Vorgehensweise

2 Grundlagen und Begrifflichkeiten
2.1 Systeme
2.2 Produkte, Baugruppen und Varianten
2.3 Betriebliche IT-Systeme, Daten und Informationen
2.4 Der PEP als Teil des Produktlebenszyklus
2.4.1 Organisationsformendes PEP
2.4.2 Übersicht über IT-Systeme und Produktdaten im PEP
2.5 Qualität von Produktdaten

3 Fallbeispiele für Auswirkungen von Qualitätsunterschieden von Produktdaten
3.1 Vorgehensweise
3.1.1 Empirische Datengewinnung
3.1.2 Auswahl der Unternehmen
3.2 Funktionsweise und Aufbau der eingesetzten Produktkonfiguratoren
3.2.1 Produktmodell
3.2.2 Produktregeln
3.3 Fallbeispiel 1
3.3.1 Aufbau des Produktkonfigurators
3.3.2 Problemfälle
3.4 Fallbeispiel 2
3.4.1 Aufbau des Produktkonfigurators
3.4.2 Problemfälle

4 Systematische Analyse der Fallbeispiele
4.1 Erläuterung der Vorgehensweise
4.2 Analyse des 1. Fallbeispieles
4.2.1 Systemunterstützende Datenqualität
4.2.2 Inhärente Datenqualität
4.2.3 Darstellungsbezogene Datenqualität
4.2.4 Zweckabhängige Datenqualität
4.3 Analyse des 2. Fallbeispieles
4.3.1 Systemunterstützende Datenqualität
4.3.2 InhärenteDatenqualität
4.3.3 Darstellungsbezogene Datenqualität
4.3.4 Zweckabhängige Datenqualität
4.4 Verallgemeinerung der Analyseergebnisse
4.5 Zusammenfassung der Ergebnisse

5 Diskussion der Analyse
5.1 Auswahl des IT-Systems
5.2 Auswahl der empirischen Datenerhebungsmethode
5.3 Auswahl der Unternehmen
5.4 Ermittlung von Anforderungen des Produktkonfigurators
5.5 Vorgehensweise und Eingrenzung der Analyse
5.6 Diskussion der Analyseergebnisse

6 Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Kurzfassung

Die Investitionsgüterindustrie in Deutschland agiert unter dem Einfluss stetig steigender Variantenvielfalt und der zunehmenden Digitalisierung des Produktentstehungsprozes­ses (PEP). Da unterschiedliche Abteilungen wiederum unterschiedliche IT-Systeme einsetzen, sind Auswirkungen von Qualitätsunterschieden von Produktdaten häufig nur lokal bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit werden jene Auswirkungen ermittelt und sys­tematisch abgebildet. Hierdurch soll den Verantwortlichen für die Qualitätsunterschiede ein besseres Verständnis der Auswirkungen ermöglicht werden. Die Auswirkungen werden am Beispiel eines Produktkonfigurators beschrieben. Hierfür wurden Problem­fälle mithilfe von Experteninterviews gesammelt. Die Experten sind Anwender des Pro­duktkonfigurators aus zwei Unternehmen der Investitionsgüterindustrie. Mithilfe des Konzeptes der DGIQ (Deutsche Gesellschaft für Informations- und Datenqualität e.V.) zur Beschreibung von Datenqualität werden die Anforderungen des Produktkonfigura­tors an die Eigenschaften der Daten des IT-Systems ermittelt und Auswirkungen auf das IT-System zu allen Kriterien des IQ-Konzepts aufgestellt, sollten die Eigenschaften der Daten den Anforderungen des IT-Systems nicht entsprechen. Die Produktkonfigurato- ren der zwei Unternehmen verzeichnen durch Systemgrenzerweiterungen gestiegene Anforderungen an die Eigenschaften der Daten bezüglich der Syntax und Semantik der Daten. Damit das IT-System diese Daten weiterhin verarbeiten kann, werden Anpas­sungen an die Daten der Produktkonfiguratoren vorgenommen. Diese Anpassungen haben weitere Auswirkungen auf den Produktkonfigurator, wie beispielsweise eine sin­kende Rechenleistung des Produktkonfigurators. Neben den Auswirkungen von Quali­tätsunterschieden von Produktdaten auf das IT-System werden mögliche Auswirkungen auf Kennzahlen des PEP untersucht und aus der Balanced Scorecard abgeleitet. Diese Kennzahlen stellen die Produkteinführungszeit, den Umsatz des Produktes sowie die Kundenzufriedenheit dar.

Mithilfe der Kennzahlen soll den Verantwortlichen für die Qualitätsunterschiede von Produktdaten ein besseres Verständnis vermittelt werden, so dass die Auswirkungen nicht nur bestimmte Abteilungen oder IT-Systeme betreffen, sondern Auswirkungen auf den Produktentstehungsprozess haben.

Abstract

The capital goods industry in Germany operates under the influence of steadily increas­ing diversity of variants and the increasing digitization of the product engineering pro­cess (PEP). Since different departments use different IT systems, effects of variations in quality regarding product data are frequently only known locally. Within the frame­work of this master thesis, cross-departmental effects of variations in quality will be detected and depicted systematically. By doing this, persons responsible for differences in data quality should be enabled to get a better understanding of cross-departmental effects. For this purpose, expert interviews with users of the product configurator from two companies of the capital goods industry will be conducted. The effects will be de­scribed by the example of a product configurator, since this IT system is located at the end of the PEP and has to work with product data from different sources. With the help of the IQ concept (information quality) of the DGIQ (Deutsche Gesellschaft fur Infor­mations- und Datenqualität e.V.), requirements for data of the IT system will be ascer­tained. If the requirements of the IT system and the characteristics of product data mis­match, effects on the IT system regarding all criteria of the IQ concept will be illustrat­ed. By expansion of system boundaries, the product configurators of the two companies record increased demands on the characteristics of data regarding their syntax and se­mantics. In order that the IT system can continue to process these data, adjustments to the product configurator will be made. These adjustments have further effects on the product configurator, like a decreasing performance or an increased error-proneness in the usage of the product configurator. In addition to the effects of differences in quality of data on the IT system, effects on Key Performance Indicators will be examined, too. The Key Performance Indicators will be derived from the Balanced Scorecard and will illustrate time to market, sales, and customer satisfaction.

With help of the Key Performance Indicators, persons responsible for differences in quality of product data should get a better understanding that the effects of these differ­ences do not only affect certain departments or IT systems. Rather, they affect the whole PEP and therefore the whole company as well.

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1-1: Gliederung der Masterarbeit (eigene Darstellung)

Abbildung 2-1: Darstellung eines Systems und seiner Komponenten in Anlehnung an Mann ([ManlO], S. 16)

Abbildung 2-2: Bestandteile eines Systems am Beispiel eines PKWs in Anlehnung an Lindemann ([LinO9], S.9)

Abbildung 2-3: Einteilung der Güter in Anlehnung an Seiddel und Temmen ([SeTOl], S. 14-15)

Abbildung 2-4: PKW als System in Anlehnung an Weber ([WebO1], S. 72)

Abbildung 2-5: Entstehung von neuen Varianten in Anlehnung an Weber ([WebO1], S. 72)

Abbildung 2-6: Bestandteile eines IT-Systems in Anlehnung an Teubner ([Teu99], S. 26)

Abbildung 2-7: Semiotisches Dreieck in Anlehnung an Apel ([Ape1O], S. 16)

Abbildung 2-8: Allgemeiner PEP in Anlehnung an Eigner und Stelzer ([EiSO9], S. 9)

Abbildung 2-9: Zwischen Abteilungen aufgeteilter PEP ([WilO8], S. 12)

Abbildung 2-1O: Funktionale Organisation in Anlehnung an Thommen und Achtleitner ([ThAO3], S. 793)

Abbildung 2-11: Prozessorientierte Matrixorganisation in Anlehnung an Jung ([BauO1], S. 9)

Abbildung 2-12: Auftragsstrategie mit unterschiedlichen Auftragsentkopplungspunkten im PEP in Anlehnung an Eidenmüller ([Wie14], S. 48)

Abbildung 2-13: IT-Systeme im PEP in Anlehnung an Straube und Doch ([StDO7], S. 48-49)

Abbildung 2-14: Klassifikation und Zuordnung der Produktdaten zu IT-Systemen in Anlehnung an Oedekoven und Mescheder ([Oed11], S. 1O5; [MeS12], S. 62-64)

Abbildung 2-15: IQ-Dimensionen in IQ-Kategorien ([Mie11], S. 29)

Abbildung 3-1: Aus Hypothesen abgeleitete Kriterien (eigene Darstellung) 3O

Abbildung 3-2: Produktdatenaustausch zwischen Anwender und Produktkonfigurator (eigene Darstellung)

Abbildung 3-3: Produktdatenaustausch zwischen Produktexperten und Modellierer (eigene Darstellung)

Abbildung 3-4: Produktdatenaustausch zwischen Produktexperten und ERP-System (eigene Darstellung)

Abbildung 3-5: Produktdatenaustausch zwischen Modellierer und Anwendungssystem (eigene Darstellung)

Abbildung 3-6: Produktdatenaustausch zwischen Produktkonfigurator und weiteren datenverarbeitenden Systemen (eigene Darstellung)

Abbildung 3-7: Bestandteile einer Klasse (eigene Darstellung)

Abbildung 3-8: Taxonomische Beziehung zwischen Ober- und Unterklassen am Beispiel eines Motors (eigene Darstellung)

Abbildung 3-9: Partonomische Beziehung am Beispiel eines Autos (eigene Darstellung)

Abbildung 3-10: Produktmodell mit Produktregeln (eigene Darstellung)

Abbildung 3-11: Aufbau des Korpussystems im Produktkonfigurator (eigene Darstellung)

Abbildung 3-12: Aufbau eines Antriebssystems im Produktkonfigurator (eigene Darstellung)

Abbildung 4-1: Sichten der BSC und der Beispielkennzahlen in Anlehnung an Boeckler und Asmussen ([Boe11], S. 2; [Asm], S. 96)

Abbildung 4-2: Erweiterung der Systemgrenzen (eigene Darstellung)

Abbildung 4-3: Zuordnung der Qualitätsunterschiede zu IQ-Kategorien und Datenebene (eigene Darstellung)

Abbildung 4-4: Direkte und indirekte Auswirkungen auf den Produktkonfigurator sowie aufKennzahlen (eigene Darstellung)

Abbildung 4-5: Vertrieb von Systemen und Baugruppen (eigene Darstellung)

Abbildung 4-6: Kategorisierte Auswirkungen von Qualitätsunterschieden von Produktdaten aufKennzahlen (eigene Darstellung)

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Die Einleitung beginnt mit der Darstellung der Motivation für die Auseinandersetzung mit dem Thema. Anschließend folgt in Kapitel 1.2 eine Präzisierung der Problemstel­lung anhand eines Praxisbeispieles. In Kapitel 1.3 wird die Zielsetzung dargestellt und in Kapitel 1.4 die Vorgehensweise im Rahmen der Arbeit beschrieben.

1.1 Motivation

Die Investitionsgüterindustrie leistet in keiner anderen Industrienation, abgesehen von Südkorea, einen derart hohen Anteil an der gesamtwirtschaftlichen Wertschöpfung wie in Deutschland (vgl. [IKB13], S.17). Mit fast 15% ist der Anteil an der Bruttowert­schöpfung knapp dreimal so hoch wie in Großbritannien oder den USA. Eine Rahmen­bedingung, unter der die Investitionsgüterindustrie agiert, ist der Trend zur Individuali­sierung (vgl. [Ker02], S. 2).

Für den Produktentstehungsprozess (PEP) in der Investitionsgüterindustrie bedeutet dieser Trend, dass immer mehr Produktvarianten in immer kürzerer Zeit spezifiziert, entwickelt, hergestellt und vertrieben werden müssen (vgl. [ARL13], S. 20). Im heuti­gen Produktentstehungsprozess werden Produkte über umfangreiche Produktdaten ab­gebildet (vgl. [SeW11], S. 61). Beispiele für Produktdaten sind Stücklisten und Leis­tungsmerkmale (vgl. [Oed11], S. 105). Während Stücklisten den strukturellen Aufbau des Produktes darstellen (vgl. [VDI76], S.117), beschreiben Leistungsmerkmale die Funktionalitäten des Produktes (vgl. [Pfa11], S. 225). Produktdaten liegen zu unter­schiedlichen Verwendungszwecken in verschiedenen IT-Systemen vor. Die IT-Systeme sind dabei unterschiedlichen Teilprozessen des PEP zugeordnet (vgl. [VoW13], S. 173). Ein häufig genutztes Beispiel für ein IT-System in der Produktentwicklung ist das CAD-System. Damit wird das rechnerunterstützte Konstruieren ermöglicht.

Da IT-Systeme von unterschiedlichen Softwareanbietern entwickelt werden und oft wegen hoher Lizenzgebühren und möglichen Wechselkosten über mehrere Jahre bei Unternehmen im Einsatz sind, müssen die auszutauschenden Produktdaten an die unter­schiedlichen Anforderungen der IT-Systeme angepasst werden. Dies erfolgt typischer­weisemanuell (vgl. [VoW13], S. 122).

Durch diese stetige Manipulation der Produktdaten verändern sich mit der Zeit auch die Eigenschaften der Daten. Die Unterschiede bezüglich der Anforderungen aus IT- Systemen sowie den Eigenschaften der Daten führen zu Unterschieden in der Qualität der Produktdaten.

1.2 Problemstellung

Die Realisierung des PEP in Unternehmen erfolgt durch eine Aufteilung der Organisati­on in Abteilungen. Jede Abteilung übernimmt dabei begrenzte Funktionen, wie bei­spielsweise die Konstruktion oder den Vertrieb der Produktvarianten (vgl. [ARL13], S. 19). Zur Erfüllung der Funktionen werden in den Abteilungen die unterschiedlichen IT- Systeme des PEP eingesetzt. Die begrenzte Sichtweise innerhalb der Abteilungen führt dazu, dass die Auswirkungen von Qualitätsunterschieden der Produktdaten meist nur lokal bekannt sind.

Um eine bessere Gesamtübersicht über mehrere Abteilungen zu erhalten, können zu­sätzlich Produktmanager einbezogen werden. Die Produktmanager übernehmen die Ko­ordination des PEP für ein spezifisches Produkt (vgl. [Mat05], S. 28). Zu den Aufgaben eines Produktmanagers gehört es unter anderem Leistungsmerkmale des Produktes un­ter Berücksichtigung von Kundenanforderungen festzulegen. Auf Grund dieser Aufgabe haben Produktmanager typischerweise ein generelles Verständnis über die Bedeutung der Qualität von Produktdaten. Schwierigkeiten ergeben sich beispielsweise dann, wenn die vom Produktmanager erzeugten Produktdaten in anderen Abteilungen und anderen IT-Systemen, wie beispielsweise vertrieblichen Produktkonfigurationssystemen, weiter­verwendet werden sollen. Jedes IT-System besitzt eigene Anforderungen an Produktda­ten. Für Produktmanager ist die Kenntnis über alle unterschiedlichen Anforderungen schwierig. Das geringe Wissen der Produktmanager über die möglichen Auswirkungen von Qualitätsunterschieden von Produktdaten erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass ent­lang des PEP Fehler entstehen, deren Behebung zeit- und kostenintensiv ist.

1.3 Zielsetzung

Das Ziel der Arbeit ist es, Auswirkungen von Qualitätsunterschieden von Produktdaten auf IT-Systeme im Produktentstehungsprozess zu ermitteln. Dazu sollen zunächst mit­hilfe von Interviews in Beispielunternehmen der Investitionsgüterindustrie unterschied­liche Fallbeispiele ermittelt werden. Die Fallbeispiele sind anschließend zu analysieren. Das Ziel der Analyse ist die verschiedenen Qualitätsunterschiede von Produktdaten sys­tematisch abzubilden und in Beziehung zu den identifizierten Arten von Auswirkungen zu setzen. Darüber hinaus sollen mögliche Auswirkungen von Qualitätsunterschieden von Produktdaten auf Kennzahlen des PEP untersucht werden.

Das Ergebnis der Analyse soll Produktmanagern im Produktentstehungsprozess eine erste Übersicht liefern, um die Bedeutung des Themas „Qualität von Produktdaten“ bes­ser zu verstehen. Abzugrenzen sind hierbei Qualitätsunterschiede von Produktdaten, welche nicht aus einem mangelnden Verständnis der Verantwortlichen für die Auswir­kung, sondern aus einem Abteilungsdenken heraus resultieren. Hierbei werden die Auswirkungen von Qualitätsunterschieden von Produktdaten durch die Verantwortli­chen bewusst hingenommen, wenn sie durch die Auswirkungen nicht selbst betroffen sind. Diese Thematik wird im Rahmen der Arbeit nicht näher behandelt.

Da es unterschiedliche Auswirkungen gibt (wie z.B. die Beeinträchtigung der Funktio­nalitäten des IT-Systems), die sich wiederum auf verschiedene IT-Systeme beziehen können, wird eine der beiden Variablen zur Eingrenzung des Themas festgelegt. Da die genauen Auswirkungen bisher nicht bekannt sind, wird zur Eingrenzung des Themas ein einzelnes IT-System näher untersucht. Ein System, das hierfür besonders geeignet erscheint, ist der Produktkonfigurator. Dieses IT-System befindet sich am Ende des PEP, da es dem Vertrieb des Produktes zugeordnet wird und gleichzeitig Produktdaten aus der Entwicklung und Produktion benötigt. Aus diesem Grund existieren auch ent­sprechend viele Möglichkeiten, dass Daten manipuliert und so Qualitätsunterschiede erzeugt werden. Die Auswirkungen von Qualitätsunterschieden wirken sich dabei zu­nächst auf die Funktion des Produktkonfigurators aus und damit auch direkt auf den Kunden beziehungsweise den Nutzer des Systems.

Zur weiteren Eingrenzung des Themas werden die Auswirkungen beim Kunden nicht betrachtet. Ebenso werden Qualitätsunterschiede nicht zu ihrer ursprünglichen Quelle zurückverfolgt, da sonst alle Datenmanipulationen entlang des PEP berücksichtigt wer­den müssten. Stattdessen wird die Qualität der für den Produktkonfigurator direkt ver­fügbaren Produktdaten untersucht.

1.4 Vorgehensweise

Im zweiten Kapitel sollen zunächst die wesentlichen Begrifflichkeiten im Rahmen der Arbeit erläutert werden. Im dritten Kapitel werden Fallbeispiele für die Auswirkungen von Qualitätsunterschieden vorgestellt; im vierten Kapitel folgt die Analyse der Fallbei­spiele und der aufgetretenen Problemfälle. Anschließend werden im fünften Kapitel die Analyseergebnisse diskutiert, während im sechsten Kapitel die Zusammenfassung und der Ausblick erfolgen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1-1: Gliederung der Masterarbeit (eigene Darstellung)

2 Grundlagen und Begrifflichkeiten

In den folgenden Abschnitten werden die zum Verständnis der Arbeit relevanten Begrif­fe und Definitionen erläutert. Des Weiteren wird der Produktentstehungsprozess im Kontext des Produktlebenszyklus erklärt.

2.1 Systeme

Im Rahmen dieser Arbeit spielen Systeme aus verschiedenen Bereichen eine wichtige Rolle. Der PEP, die Produkte sowie die betrieblichen Informationssysteme stellen ver­schiedene Systeme dar. Aus diesem Grund beginnt dieses Kapitel mit der Erläuterung von Systemen.

Ein System stellt eine geordnete Gesamtheit von Elementen dar (vgl. [ManlO], S. 16). Diese Elemente weisen untereinander Beziehungen auf, um einen bestimmten Zweck zu erfüllen. Abgegrenzt wird das System von der Umwelt durch die Systemgrenze. Ein System bekommt einen Input und liefert einen Output. Folgende Darstellung stellt ein System dar:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-1: Darstellung eines Systems und seiner Komponenten in Anlehnung an Mann ([Man10], S. 16)

Ein System ist dabei nie unabhängig, sondern steht stets in Wechselwirkung mit seinem Umfeld. Das System kann sowohl Teil eines übergeordneten Systems sein sowie selbst untergeordnete Systeme besitzen. Wird beispielsweise ein PKW Motor als System be­trachtet, so lassen sich folgende Bestandteile eines Systems betrachten:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-2: Bestandteile eines Systems am Beispiel eines PKWs in Anlehnung an Lin­demann ([Lin09], S. 9)

Abgegrenzt wird der Motor zu anderen Aggregaten im PKW, wie beispielsweise die Lichtmaschine oder die Ölpumpe. Die Elemente im Motor sind Kolben, Ventile und Zylinder. Diese Elemente transportieren mechanische Kräfte, Drehmomente, Wärme sowie Energie. Den Input des Motors stellen Kraftstoff, Luft sowie elektrische Energie dar. Der Output besteht aus mechanischer und thermischer Energie. Weitere Systeme aus dem Umfeld stellen der Motorraum, die Zusatzaggregate oder die PKW-Insassen dar.

2.2 Produkte, Baugruppen und Varianten

Produkte werden im Rahmen dieser Arbeit als Systeme und als Investitionsgüter be­trachtet. Investitionsgüter sind alle Sachgüter, die sich im Besitz von Betrieben befin­den. So stellen beispielsweise Produktionsmaschinen Investitionsgüter dar. Abzugren­zen von Investitionsgütern sind Konsumgüter. Mithilfe von Investitionsgütern können Konsumgüter hergestellt werden. Konsumgüter befinden sich im Besitz von Haushalten und dienen der privaten Bedürfnisbefriedigung. So stellen beispielsweise Mobiltelefone privat Konsumgüter dar. Dasselbe Mobiltelefon wäre jedoch bei einer betrieblichen Verwendung ein Investitionsgut. Abbildung 2-3 stellt die Einteilung der Güter nach Seiddel und Temmen dar:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-3: Einteilung der Güter in Anlehnung an Seiddel und Temmen ([SeT01], S. 14-15)

Obwohl der Unterschied zwischen Konsumgütern und Investitionsgüter in erster Linie über den unterschiedlichen Besitzanspruch definiert wird, existieren dennoch typische Differenzen zwischen Investition- und Konsumgütern, da für eine betriebliche Nutzung andere Anforderungen existieren. So sind Investitionsgüter in der Regel hochpreisiger, komplexer (und deshalb erklärungsbedürftiger) und weisen eine höhere Variantenviel­falt auf (vgl. [Bau07], S.53; [WüpOl], S.22).

Im Rahmen dieser Arbeit stellen Produkte Systeme dar, welche wiederum aus unterge­ordneten Systemen bestehen. Ein Investitionsgut besteht aus Baugruppen. Diese Bau­gruppen können ihrerseits aus untergeordneten Baugruppen oder Bauteilen bestehen. Ein Bauteil lässt sich nach DIN 6789 zerstörungsfrei nicht weiter zerlegen (vgl. [Linl3], S.130). Produkte sind in Abgrenzung zu Baugruppen stets verkaufsfähig (vgl. [Wan08], S.9). Während für einen Motorhersteller der Motor das Produkt darstellt, ist derselbe Motor für einen Automobilbauer eine Baugruppe. Jedoch kann der Motor gleichzeitig ein Produkt darstellen, wenn er vom Automobilbauer direkt an den Endkunden verkauft wird. Abbildung 2-4 zeigt den Aufbau eines PKWs mit einigen Baugruppen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-4: PKW als System in Anlehnung an Weber ([Web01], S. 72)

Wird ein Bauteil oder eine Baugruppe geändert oder ausgetauscht, erhält man ein ver­ändertes Produkt. Dieses veränderte Produkt stellt eine neue Variante dar. Varianten sind nach DIN 199 ,,[...] Gegenstände ähnlicher Form und/oder Funktion mit einem in der Regel hohen Anteil identischer Gruppen oder Teile“ ([Zim88], S. 1). Es können sowohl Produktvarianten, Baugruppenvarianten als auch Bauteilvarianten existieren.

Die Änderung einer Bauteilvariante führt in den übergeordneten Systemen automatisch zu einer neuen Variante. Folgende Darstellung veranschaulicht diesen Sachverhalt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-5: Entstehung von neuen Varianten in Anlehnung an Weber ([Web01], S. 72)

Der Begriff Variantenvielfalt beschreibt dabei die Anzahl der möglichen Varianten (vgl. [Gem99], S. 6).

Sowohl Produkte als auch Baugruppen und ihre Varianten werden über umfangreiche Daten und Informationen in unterschiedlichen IT-Systemen abgebildet. Im nächsten Kapitel werden diese Begrifflichkeiten erläutert.

2.3 Betriebliche IT-Systeme, Daten und Informationen

Ein betriebliches IT-System, auch Informationssystem genannt (vgl. [Aie07] S. 16), stellt ein IT-System dar, welches für betriebliche Zwecke verwendet wird. Nach Krückeberg und Spaniol wird ein Informationssystem folgendermaßen definiert:

„Ein Informationssystem ist ein nach organisatorischen und technischen Prinzipien zu­sammengefasstes Ganzes von Informations- und Kommunikationsbeziehungen zwi­schen Menschen und Maschinen, die Informationen erzeugen, benutzen, ausgeben und vernichten“ ([KrS90], S. 301). Das Ziel ist die optimale Bereitstellung von Daten und Informationen nach wirtschaftlichen Kriterien. Ein Informationssystem umfasst dabei menschliche und maschinelle Komponenten. Abbildung 2-6 stellt die Bestandteile eines IT-Systems dar:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-6: Bestandteile eines IT-Systems in Anlehnung an Teubner ([Teu99], S. 26)

Bei der Anwendungssoftware handelt es sich um das eigentliche Programm, mit dem der Anwender kommuniziert. Ein Beispiel ist ein Textverarbeitungsprogramm, welches der Anwender verwendet, um einen Text zu schreiben. Das Betriebssystem stellt die Schnittstelle zwischen der Hardware und der Anwendungssoftware dar. Das Betriebs­system verwaltet die Hardwarekomponenten des Rechners (wie beispielsweise Arbeits­speicher, Festplattenspeicher oder Ein- und Ausgabegeräte) und stellt sie der Anwen­dungssoftware zur Verfügung.

Sowohl zwischen den Komponenten eines IT-Systems als auch zwischen verschiedenen IT-Systemen werden Daten und Informationen ausgetauscht. Weder in der Betriebswirt­schaftslehre noch der Informatik existieren klare Abgrenzungen zwischen den Begriffen Daten und Informationen (vgl. [LeM95], S. 165; [Bod97] S. 451.). Häufig wird eine Hierarchisierung vorgenommen, wobei die Semiotik als Strukturierungshilfe verwendet wird (vgl. [Ape10], S. 16). Die Semiotik ist die Lehre von Zeichen, Zeichensystemen und Zeichenprozessen. Abbildung 2-7 stellt die Hierarchieebenen zwischen Daten, In­formationen und Wissen dar:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-7: Semiotisches Dreieck in Anlehnung an Apel ([Ape10], S. 16)

Auf der untersten Ebene werden Zeichen durch eine bestimmte Syntax zu maschinen­lesbaren Zeichenfolgen gebildet. Diese Zeichenfolgen mit einer Syntax stellen Daten dar und befinden sich auf der syntaktischen Ebene. Werden Daten um Bedeutungen ergänzt, entstehen Informationen. Die Bedeutungen der Daten werden somit in einem bestimmten Kontext betrachtet. Informationen befinden sich auf der semantischen Ebe­ne. Auf der pragmatischen Ebene steht die Wirkung von Informationen auf deren Ver­wender im Vordergrund. Hierbei wird die Absicht des Informationsabsenders hinter­fragt und der Nutzen einer Information für den Empfänger bewertet. Auf der pragmati­schen Ebene wird von Wissen gesprochen.

Engelmann weist bei der Abgrenzung der Begrifflichkeiten auf die Problematik hin, dass der Sender eines Datums keine allgemeingültige Bedeutung versenden kann (vgl. [Mie08], S. 6). In einem Fall könnte somit das Senden eines Datums dem Empfänger eine Information liefern, während dasselbe Datum in einem anderen Fall von einem anderen Empfänger nicht verstanden wird. Für einen Empfänger kann beispielsweise die geordnete Zeichenkette „10°C“ eine Information darstellen, sofern der Empfänger die Bedeutung der Zeichenkette „°C“ kennt. Für einen Empfänger, welcher die Bedeu­tung des Einheitenzeichens für die Temperaturmaßeinheit Grad Celsius nicht kennt, würde „10°C“ lediglich eine Zeichenkette mit einer bestimmten Syntax und somit ein Datum darstellen. In beiden Fällen wurde derselbe Sachverhalt gesendet.

Da keine eindeutige Abgrenzung der Begriffe Information und Daten möglich ist, wer­den diese Begriffe im Folgenden synonym verwendet. Um eine stärkere Differenzierung zwischen verschiedenen Arten von Daten zu ermöglichen, können Daten gemäß ihrer Struktur klassifiziert werden. Datenfelder stellen nach Mertens die kleinste auswer­tungsfähige Dateneinheit dar (vgl. [Mer98], S. 59). Ein Beispiel stellt eine Artikelnum­mer dar. Mehrere Datenfelder, die inhaltlich zusammenhängen, ergeben einen Daten­satz. Mehrere Datensätze können wiederum mit einem bestimmten Format als Datei auf einem Datenträger gespeichert werden. Verschiedene Dateien können dann in einer Da­tenbank gespeichert werden. Eine Datenbank stellt ein System zur elektronischen Da­tenverwaltung dar, mit dem Ziel große Datenmengen möglichst widerspruchsfrei und effizient zu speichern und dem Anwender zur Verfügung zu stellen.

Die Entstehung, Nutzung und Entsorgung von Produkten, Baugruppen und ihren Daten werden in Phasen eingeteilt. In unterschiedlichen Phasen werden unterschiedliche IT- Systeme eingesetzt. Ein weitverbreitetes Konzept zur Einteilung dieser Phasen in der Betriebswirtschaftslehre stellt der Produktlebenszyklus dar. Im folgenden Kapitel wer­den der Produktlebenszyklus und seine einzelnen Phasen näher erläutert.

2.4 Der PEP als Teil des Produktlebenszyklus

Der Produktlebenszyklus (PLZ) ist ein Kernprozess von Industrieunternehmen (vgl. [EiS09], S. 9). Kernprozesse werden von Nebenprozessen abgegrenzt, wie beispielswei­se der Logistik oder dem Controlling des Unternehmens (vgl. [Neb11], S. 59). Zum Produktlebenszyklus gehört die vollständige Planung und Entwicklung von Produkten inklusive der Produktanforderungen, der Betriebsmittel, den benötigten Ressourcen so­wie den Fertigungs- und Montageprozessen. Des Weiteren gehören die Phasen der Nut­zung und Entsorgung des Produktes zum PLZ. Im Folgenden werden die Phasen und Tätigkeiten des Produktlebenszyklus abgebildet:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-8: Allgemeiner PEP in Anlehnung an Eigner und Stelzer ([EiS09], S. 9)

Zum PEP gehören alle Phasen des PLZ bis auf den Betrieb und die Entsorgung des Pro­duktes. Das Ergebnis des PEP ist das physische Produkt. Vom PEP wird wiederum häu­fig die Produktentwicklung abgegrenzt. Das Ergebnis der Produktentwicklung ist das digitale Produkt. Gemeint sind hiermit sämtliche Daten, die benötigt werden, um das reale Produkt herzustellen (vgl. [EiS09], S. 1; [VoW13] S. 19). Auf diese Daten wird in Kapitel 2.5 näher eingegangen.

Damit ein Produkt entwickelt und hergestellt werden kann, müssen die Verantwortlich­keiten im PEP organisiert sein. Aus diesem Grund ist der Prozess über Abteilungen or­ganisiert. Jede dieser Abteilungen besitzt eigene IT-Systeme zur Unterstützung des PEPs. Im Folgenden werden daher die Organisationsformen sowie die IT-Systeme im PEP erläutert.

2.4.1 Organisationsformen des PEP

Die Planung, Kontrolle und Steuerung des PEPs müssen als Aufgaben durch die Mitar­beiter wahrgenommen werden (vgl. [Lin09], S. 12). In der Literatur wird zwischen der Aufbau- und Ablauforganisation unterschieden. Während die Aufbauorganisation die Verantwortlichkeiten der Mitarbeiter durch die Bildung von Abteilungen festlegt, be­stimmt die Ablauforganisation die Aufgaben der Mitarbeiter. In der Praxis wird dabei häufig der Aufbauorganisation eine größere Bedeutung zugestanden. Dies führte zu einer Vernachlässigung der Aufbauorganisation. Da der PEP innerhalb eines Unterneh­mens mehrere Abteilungen betrifft, führt die Aufteilung dieser Aufgaben in Teilaufga­ben zu bestimmten Problemen (vgl. [Wil08], S. 12).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-9: Zwischen Abteilungen aufgeteilter PEP ([Wil08], S. 12)

Abbildung 2-9 zeigt, wie die Arbeitsabläufe auf verschiedene Abteilungen aufgeteilt sind. Dies fährt häufig dazu, dass die Abteilungen sich nur für die entsprechenden Teil­aufgaben verantwortlich fühlen. Für das Ergebnis der Gesamtaufgabe übernehmen die Abteilungen keine Verantwortung. Dies fährt dazu, dass Arbeitsvorgänge häufig wie­derholt werden müssen, weil die Anforderungen der nachfolgenden Abteilungen an die­se Arbeitsergebnisse nicht erfüllt wurden. Gleichzeitig können die verschiedenen Abtei­lungsziele konfliktbehaftet sein. Beispielsweise strebt der Vertrieb nach hohen Absatz­zahlen, die Produktion nach hoher Auslastung oder der Einkauf nach möglichst günsti­gen Beschaffungspreisen. So kann der Einkauf durch den Einkauf von möglichst güns­tigen Materialien profitieren, während diese Materialien für die Fertigung einen höheren Aufwand bedeuten. Ein solches Verhalten, bei dem Nachteile anderer Abteilungen zu­gunsten eigener Vorteile hingenommen werden, wird als Ressortegoismus bezeichnet (vgl. [Wil08], S. 13). Der Ressortegoismus tritt vor allem bei Aufbauorganisationsfor­men auf, welche der Ablauforganisation eine geringere Bedeutung beimessen als der Aufbauorganisation. Eine solche weit verbreitete Organisationsform stellt die funktio­nale Organisationsform dar.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2-10: Funktionale Organisation in Anlehnung an Thommen und Achtleitner ([ThA03], S. 793)

Die funktionale Organisation ist die älteste und in der Praxis am häufigsten anzutreffen­de Organisationsform (vgl. [Ned94], S. 168). Hierbei werden die Abteilungen den Un­ternehmensfunktionen, wie etwa dem Vertrieb oder der Beschaffung, zugeordnet. Die Vorteile dieser Organisationsform liegen in der klaren Aufgaben- und Kompetenzab­grenzung sowie in eindeutigen Hierarchieverhältnissen. Der Entscheidungsprozess ist auf den Vorgesetzten ausgerichtet und die Mitarbeiter sind für den Vorgesetzten einfa­cher zu steuern und zu betreuen als in anderen Organisationsformen. Nachteile sind hierarchisches und bereichsbezogenes Denken. Daneben ist ein hoher Koordinations­aufwand bei Entscheidungen nötig, die außerhalb des Tagesgeschäftes liegen. Dies ist ein Ergebnis der hohen Spezialisierung der Mitarbeiter. Eine Organisationsform mit einem stärkeren Fokus auf die Ablauforganisation stellt die prozessorientierte Mat­rixorganisation dar (vgl. [Bau01] S. 9). Bei dieser Organisationsform wird der Einfluss des Abteilungsleiters auf den Mitarbeiter um einen Prozess- oder Produktverantwortli­chen ergänzt. Dieser Produktverantwortliche kann beispielsweise ein Produktmanager sein. Abbildung 2-11 zeigt eine prozessorientierte Matrixorganisation.

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