Das Hauptaugenmerk, bei der Entwicklung elektronischer Produkte, liegt auf der Realisierung von Hardware, Software und Mechanik. Jedoch stellen diese Aufgaben nur einen kleinen Teil des Arbeitspensums dar, wenn das Fabrikat gewerblich vertrieben werden soll. Dadurch ergibt sich die Fragestellung, was ist wann zu tun und wodurch entstehen diese Anforderungen?
Ziel der Forschung ist es, zum einen zu ermitteln, welche nicht-technischen Projektaufgaben im Entwicklungsprozess entstehen. Diese Forschungsfrage wird über die Darstellung des Ablaufs und der Ermittlung der Aufgaben aus Literatur und Erfahrung des Autors im ersten Teil der Arbeit ausführlich dargestellt. Zudem wird der Einfluss der einzelnen Tätigkeiten, auf die Entwicklung und Organisation dargelegt. Dies beantwortet dabei die zweite Forschungsfrage. Die Aufgaben, mit Anmerkungen zum Durchführungszeitpunkt, sind zudem in einer Checkliste zusammengefasst.
Die dritte Forschungsfrage behandelt die Thematik, wie kleine Unternehmen mit den Anforderungen umgehen, ob diese daraus resultierende Chancen nutzen und Risiken vermeiden, sowie welchen Einfluss aktuelle Umweltdebatten auf die Produktentwicklung besitzen. Für den ersten Teil der Forschungsfrage ist die Hypothese aufgestellt worden, dass kleinere Unternehmen selten Chancen aus nicht-technischen Aufgaben nutzen und dadurch Risiken eingehen. Zur Beantwortung dieser Fragestellung ist eine Online-Umfrage durchgeführt worden. Durch die daraus resultierende Anonymität der Befragten konnte diese, ihre Antworten frei und ohne Rücksicht auf das Ansehen ihres Unternehmens beantworten.
Das Resultat der Befragung zeigte eine deutlich schlechtere Chancennutzung, umso kleiner die Unternehmen sind. Die Frage hinsichtlich des Einflusses von Umweltdebatten zeigte zudem, dass hierbei der Druck seitens der Abnehmer, aufgrund mangelnder Vorgaben zu gering ist.
Inhalt
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Forschungsfragen und Hypothese
1.3 Methode
1.4 Aufbau der Arbeit
2 Ausgangslage der Betrachtung
2.1 Geltungsbereich für die Betrachtung
2.2 Abgrenzung industrieller elektronischer Produkte
2.3 Produktlebenszyklus
2.3.1 Phase I: Produktplanung
2.3.2 Phase II: Entwicklung / Konstruktion
2.3.3 Phase III: Arbeitsvorbereitung
2.3.4 Phase IV: Produktherstellung
2.3.5 Phase V: Produktvertrieb
2.3.6 Phase VI: Produktnutzung
2.3.7 Phase VII: Entsorgung / Recycling
2.4 Abgeleitete Aufgaben im Produktentstehungsprozess
3 Anforderungen an das Produkt
3.1 Gesetzliche und normative Anforderungen
3.1.1 EU-Richtlinien und CE
3.1.2 CE äquivalente Anforderungen außerhalb der EU - UL
3.1.3 Betriebsanleitung
3.1.4 Außenwirtschaftliche Anforderungen
3.1.5 Entsorgung und Recycling
3.2 Schutz des Produkts
3.3 Beschaffung und Produktion
3.4 Interne und externe Ressourcen
3.5 Vertrieb & Aftersales
3.6 Qualitätssicherung
4 Empirischer Teil
4.1 Forschungsdesign
4.1.1 Forschungsstrategie
4.1.2 Ausarbeitung des Fragebogens
4.2 Pretest und Durchführung der Befragung
4.3 Auswertung und Interpretation der Befunde
4.3.1 Allgemeines zur Teilnahme
4.3.2 Teilnehmerkreis
4.3.3 Selbsteinschätzung
4.3.4 Gesetzliche und normative Anforderungen
4.3.5 Schutz des Produkts, Beschaffung und Produktion
4.3.6 Qualitätssicherung, Vertrieb und Aftersales
4.3.7 Umweltschutz und Recycling
5 Schlussfolgerung
5.1 Beantwortung der Forschungsfragen
5.2 Hypothesenüberprüfung
5.3 Checkliste zu auszuführenden Arbeiten
5.4 Zusammenfassung und Ausblick
6 Literaturverzeichnis
7 Glossar
8 Anhang
Ich erkläre an Eides statt, dass ich die Masterarbeit mit dem Titel „Professionelles Entwickeln von industriellen elektronischen Produkten“ selbständig und ohne fremde Hilfe verfasst, andere als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel nicht benutzt und alle den benutzten Quellen wörtlich oder sinngemäß entnommene Stellen als solche kenntlich gemacht habe.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abstract
Das Hauptaugenmerk, bei der Entwicklung elektronischer Produkte, liegt auf der Realisierung von Hardware, Software und Mechanik. Jedoch stellen diese Aufgaben nur einen kleinen Teil des Arbeitspensums dar, wenn das Fabrikat gewerblich vertrieben werden soll. Dadurch ergibt sich die Fragestellung, was ist wann zu tun und wodurch entstehen diese Anforderungen?
Ziel der Forschung ist es, zum einen zu ermitteln, welche nicht-technischen Projektaufgaben im Entwicklungsprozess entstehen. Diese Forschungsfrage wird über die Darstellung des Ablaufs und der Ermittlung der Aufgaben aus Literatur und Erfahrung des Autors im ersten Teil der Arbeit ausführlich dargestellt. Zudem wird der Einfluss der einzelnen Tätigkeiten, auf die Entwicklung und Organisation dargelegt. Dies beantwortet dabei die zweite Forschungsfrage. Die Aufgaben, mit Anmerkungen zum Durchführungszeitpunkt, sind zudem in einer Checkliste zusammengefasst.
Die dritte Forschungsfrage behandelt die Thematik, wie kleine Unternehmen mit den Anforderungen umgehen, ob diese daraus resultierende Chancen nutzen und Risiken vermeiden, sowie welchen Einfluss aktuelle Umweltdebatten auf die Produktentwicklung besitzen. Für den ersten Teil der Forschungsfrage ist die Hypothese aufgestellt worden, dass kleinere Unternehmen selten Chancen aus nicht-technischen Aufgaben nutzen und dadurch Risiken eingehen. Zur Beantwortung dieser Fragestellung ist eine Online-Umfrage durchgeführt worden. Durch die daraus resultierende Anonymität der Befragten konnte diese, ihre Antworten frei und ohne Rücksicht auf das Ansehen ihres Unternehmens beantworten.
Das Resultat der Befragung zeigte eine deutlich schlechtere Chancennutzung, umso kleiner die Unternehmen sind. Die Frage hinsichtlich des Einflusses von Umweltdebatten zeigte zudem, dass hierbei der Druck seitens der Abnehmer, aufgrund mangelnder Vorgaben zu gering ist.
Stichworte
Produktentwicklung Elektronik – Recyclinggerechtes Design – Außenwirtschaftsdaten
Projektaufgaben Entwicklung – Entwicklungscheckliste
Genderhinweis
In dieser Arbeit wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit das generische Maskulinum verwendet. Weibliche und anderweitige Geschlechteridentitäten werden dabei ausdrücklich mitgemeint, soweit es für die Aussage erforderlich ist.
Bei direkten Zitaten wurde diese Regelung nicht berücksichtigt.
Abkürzungsverzeichnis
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1.1 Phasen im Produktlebenszyklus und Detailierungsgrad
Abbildung 1.2 Übersicht Aufbau der Arbeit
Abbildung 2.1 Einteilung von Gütern
Abbildung 2.2 Produktlebensphasen
Abbildung 2.3 Darstellung des Ablaufs der ersten Phase: Produktplanung
Abbildung 2.4 Darstellung des Ablaufs der zweiten Phase: Entwicklung
Abbildung 2.5 Darstellung des Ablaufs der dritten Phase: Arbeitsvorbereitung
Abbildung 2.6 Darstellung des Ablaufs der vierten Phase: Produktherstellung
Abbildung 2.7 Darstellung des Ablaufs der fünften Phase: Produktvertrieb
Abbildung 2.8 Darstellung des Ablaufs der sechsten Phase: Produktnutzung
Abbildung 2.9 Darstellung des Ablaufs der siebten Phase: Entsorgung
Abbildung 3.1 Umsetzung europäische Normung in nationales Recht
Abbildung 3.2 Hierarchie der harmonisierten Normen
Abbildung 3.3 Durchführung einer Risikobeurteilung
Abbildung 3.4 Vorgaben des CE-Kennzeichens (Proportionen)
Abbildung 3.5 Beispiel Typenschild mit CE-Kennzeichnung
Abbildung 3.6 Weltkarte von geltenden Vorschriften IEC vs. UL (grobe Einteilung)
Abbildung 3.7 Ablauf einer UL-Zertifizierung – Teil 1: Zertifikation des Produkts
Abbildung 3.8 Ablauf einer UL-Zertifizierung – Teil 2: Produktion und laufende Überwachung
Abbildung 3.9 Wahl und Layout von Sicherheitshinweisen
Abbildung 3.10 Seltene Erden Mine – Bayan Obo in Nordchina
Abbildung 3.11 Lebensphasen eines Geräts mit Recyclingkreislauf
Abbildung 3.12 Umweltauswirkungen des Bergbaus
Abbildung 3.13 Vorkommen und Fördermengen von Seltenen Erden
Abbildung 3.14 Neun Gerechtheiten bei der recyclinggerechten Konstruktion von Geräten
Abbildung 3.15 Mögliche Baustrukturen eines Geräts
Abbildung 3.16 Recyclingcodes
Abbildung 3.17 Grundlegende Voraussetzungen für die Patentanmeldung
Abbildung 3.18 Abläufe bei Nutzung von externen Ressourcen mit Risiken
Abbildung 3.19 Aufgaben und Funktionen von Vertrieb und Aftersales im Getriebe des Unternehmens
Abbildung 3.20 Zehneregel der Fehlerkosten
Abbildung 4.1 Aufteilung der Teilnehmer nach Unternehmensgröße
Abbildung 4.2 Aufteilung der Teilnehmer nach Marktbereich
Abbildung 4.3 Aufteilung der Teilnehmer nach Herkunft
Abbildung 4.4 Ergebnis der Selbsteinschätzung – vierte Frage
Abbildung 4.5 Ergebnis der Selbsteinschätzung – neunte Frage
Abbildung 4.6 Vergleich der Einschätzung vor und nach der Befragung bei kleinen Unternehmen
Abbildung 5.1 Ergebnisse der Datensätze bei Unternehmensgrößen von einem bis 100 Mitarbeitern
Abbildung 5.2 Ergebnisse der Datensätze bei Unternehmensgrößen von 101 bis 250 Mitarbeitern
Abbildung 5.3 Ergebnisse der Datensätze bei Unternehmensgrößen über 250 Mitarbeitern
Tabellenverzeichnis
Tabelle 2.1 Produktanforderungen verschiedener Zielkunden
Tabelle 2.2 Auflistung der aus Kapitel 2.3 ermittelten Aufgaben
Tabelle 3.1 Übersicht relevanter EU-Richtlinien
Tabelle 3.2 Einteilung harmonisierter Normen
Tabelle 3.3 Ablauf CE-Kennzeichnung
Tabelle 3.4 Gegenüberstellung Risikobeurteilung vs. Gefährdungsbeurteilung
Tabelle 3.5 Geforderte Inhalte einer Konformitätserklärung
Tabelle 3.6 Beschreibung zu Abbildung 3.5
Tabelle 3.7 Unterschiede UL zu CE (IEC)
Tabelle 3.8 Aufbau der Warennummer (Beispiel: Gleichrichter)
Tabelle 3.9 Aufbau der Dual-Use Nomenklatur, Beispiel in unterster Zeile
Tabelle 3.10 Element 1 der Dual-Use Nomenklatur - Kategorie
Tabelle 3.11 Element 2 der Dual-Use Nomenklatur – Gattung
Tabelle 3.12 Element 3 der Dual-Use Nomenklatur – Herkunft
Tabelle 4.1 Erfüllungsgrad von gesetzlichen und normativen Anforderungen
Tabelle 4.2 Erfüllungsgrad bei Schutz, Beschaffung und Produktion
Tabelle 4.3 Erfüllungsgrad bei Qualitätssicherung, Vertrieb und Aftersales
Tabelle 4.4 Erfüllungsgrad bei Umweltschutz und Recycling
Tabelle 5.1 Erfüllungsgrad bei Umweltschutz und Recycling
Tabelle 5.2 Darstellung der Umfrageergebnis bei Unternehmensgrößen von 11 bis 50 und 51 bis 100 Mitarbeitern
Tabelle 5.3 Darstellung des Unterschieds von Eingangsfrage (Vor) zu Ausgangsfrage (Nach) mit Bezugnahme auf Tabelle 5.2
Tabelle 5.4 Darstellung der Umfrageergebnis bei Unternehmensgrößen von 101 bis 250 und über 250 Mitarbeitern
Tabelle 5.5 Darstellung des Unterschieds von Eingangsfrage (Vor) zu Ausgangsfrage (Nach) mit Bezugnahme auf Tabelle 5.4
Tabelle 5.6 Kommentare der Umfragen Teilnehmer – Rechtschreibung korrigiert
Tabelle 5.7 Durchzuführende Arbeiten und Empfehlung für den Durchführungszeitpunkt
1 Einleitung
Mit der Entwicklung elektronischer Produkte werden in erster Linie Arbeitspakete für Hardware, Software und Mechanik verbunden. Mithilfe dieser Tätigkeiten kann eine Schaltung aufgebaut, zum Leben erweckt und vor Umwelteinflüssen geschützt werden. Für jede dieser Disziplinen werden Ausbildungen und Studiengänge angeboten, die oftmals hohe Ansprüche an die Teilnehmer und Teilnehmerinnen haben. Doch reicht dies alles aus, um ein Produkt fachgerecht zu vertreiben? In dieser Arbeit sollen insbesondere die Nebentätigkeiten – das „Drumherum“ – um eine Entwicklung aufgezeigt werden, die nötig sind, um das Fabrikat professionell vermarkten zu können.
1.1 Problemstellung
Das Entwickeln von elektronischen Produkten wird durch eine Vielzahl von Tools unterstützt, die zu immer mehr fähig sind. Leistungsfähige Simulationsprogramme, Rapid Protoyping Verfahren sowie Entwicklungsboards (z. B. Arduino und Raspberry Pi) vermitteln den Eindruck, schnell elektronische Produkte entwickeln zu können. Und auch in Foren oder auf Social-Media Plattformen zeigen „Entwickler“ wie einfach es ist ein Produkt zu entwickeln. Schaltung in einem Freeware-Programm aufbauen und testen, Layouten und Platinen online bestellen. Gehäuseteile werden schnell in einem CAD-Programm gezeichnet und mittels 3D-Drucker gefertigt. Anschließend noch alles zusammenbauen und mittels Software zum Leben erwecken – fertig ist das Produkt. Dabei taucht unweigerlich die Frage auf, wenn die Entwicklung so einfach von der Hand geht, warum benötigen Unternehmen teils riesige Apparate, um Produkte auf dem Markt zu bringen?
„Die Anforderungen an heutige und zukünftige Produktentstehung steigen zunehmend. Hierfür gibt es vielfältige Einflussfaktoren [!] wie zum Beispiel das Beziehungsgeflecht zwischen Herstellern, ihren Lieferanten und Kunden, die zunehmende Globalisierung, Time-to-Market, Produkthaftung, aber auch immer wieder neue Produktinnovationen sowie eine steigende Komplexität von Produkten und Prozessen. Komplexitätstreiber sind beispielsweise Funktionserweiterungen an Produkten, Varianten, Systemintegrationen, globale und föderierte Prozesse und Ressourcen, Supply Chains etc.“ 1
Wie Eigner, Anderl und Stark feststellen, ist die Produktentstehung mehr als nur die reine Entwicklung eines neuen Produkts. Dabei steht dies keinesfalls in Konkurrenz zu der eigentlichen Zielsetzung eines Projekts – „die Zielsetzung eines Projekts – ob intern festgelegt oder vom Kunden beauftragt – ist dabei stets, die Produktentwicklung und die Produktherstellung „in time, target (d. h. Qualität) und budget“ abzuschließen.“ 2 Soll ein Produkt professionell, gewerbsmäßig vertrieben werden, gilt es weitere – technikfremde Faktoren zu beachten und abzuarbeiten, die jedoch untrennbar mit der Produktentwicklung verbunden sind. Große Unternehmen, haben hierzu eigene Abteilungen, die sich auf einzelne Themen spezialisiert haben. Vertrieb, Marketing, Versand, Zoll, etc. sind nur eine kleine Auswahl aus Bereichen, für die eigene Abteilungen oder Spezialisten vorhanden sind. Dies trifft jedoch auf große Unternehmen zu – nicht jedoch auf kleinere Unternehmen (bis 100 Mitarbeiter) oder vor allem Start-ups. Hier sind Personen für mehrere, teils sehr unterschiedliche Aufgaben zuständig. Die Herausforderung liegt hierbei zuerst, bei der Beschaffung der Informationen, die nötig sind um den gesamten Workload im Produktentstehungsprozess zu überblicken. Die Erarbeitung dieses Grundstocks, auf den weitere Planungen und die Gestaltung von Prozessen beruhen, stellt die zu lösende Herausforderung dar.
1.2 Forschungsfragen und Hypothese
Diese Arbeit dient dazu, um die folgenden Sachverhalte zu beleuchten:
- Darstellung der Komplexität einer professionellen Produktentwicklung elektronischer Produkte, für industrielle Anwendungen.
- Aufzeigen der interdisziplinären Projektaufgaben, die während des Produktentstehungsprozesses zu lösen sind.
- Ein Verfahren zur Identifizierung von Projektaufgaben im Produktentstehungsprozess.
- Beschreibung und Bewertung der einzelnen Aufgabenpakete während des Produktentstehungsprozesses.
Ziel ist grundlegend, dass Erstellen einer Checkliste, in der die Arbeitspakete aufgelistet sind, mit einer Empfehlung über den entsprechenden Zeitpunkt zur Durchführung. Dabei wird vor allem auf die Arbeitspakete eingegangen, die nicht die reine technische Entwicklung betreffen. Auf den Vorgängen wie eine elektronische Schaltung, Platinen, Konstruktionsteile und Software zu entwickeln sind, liegt dabei nicht das Hauptaugenmerk. Es sollen vordergründig die Arbeiten aufgezeigt werden, die mehr oder weniger nah an der technischen Entwicklung liegen, jedoch essenziell für eine professionelle Produktentstehung sind. Diese Arbeitspakete, ihre Eigenschaften, Risiken und Chancen, die sich aus ihnen ergeben, werden prägnant zusammengefasst, beschrieben und anschließend bewertet. Daraus resultierend wird eine Checkliste als Handlungsempfehlung erstellt.
Prozesse zu entwickeln ist dabei nicht das Ziel dieser Arbeit. Im Folgenden dargestellte Abläufe sind rein zur Visualisierung der Analyse.
Die Checkliste dient als Hilfestellung für die Entwicklung von elektronischen Produkten im Allgemeinen.
Nischen- und Spezialprodukte, die durch ihre Eigenheiten speziellen Anforderungen unterliegen, sind nicht Teil der Lösungsfindung dieser Arbeit.
Mit Erstellung der Arbeit sollen die folgenden Fragestellungen beantwortet werden:
1. Welche nicht-technischen Projektaufgaben entstehen im Entwicklungsprozess industrieller elektronischer Produkte?
2. Welche Auswirkungen haben diese Projektaufgaben auf den Entwicklungsprozess und auf die gesamte Organisation?
3. Wie ist das Bewusstsein in den Unternehmen, insbesondere kleine, hinsichtlich Chancen und Risiken, die vor allem aus nicht-technischen Projektaufgaben entstehen und haben die aktuellen Umweltdebatten einen Einfluss auf entsprechende Aufgaben bzw. Entwicklung?
Die Beantwortung der dritten Forschungsfrage wird im empirischen Teil dieser Arbeit gelöst. Dazu wird folgende Hypothese aufgestellt:
Kleinere Unternehmen nutzen selten bis gar nicht Chancen, die sich aus nicht-technischen Projektaufgaben ergeben und erkennen daher nicht die Risiken und Auswirkungen, die damit verbunden sind, weil das Bewusstsein und Kenntnisse dafür fehlen.
1.3 Methode
Ausgangspunkt ist die Betrachtung der Phasen, die ein Produkt von der ersten Idee, über Entwicklung und Nutzung bis zum Ende der Nutzungszeit, der Entsorgung durchläuft - Produktlebenszyklus. Dabei wird die Betrachtung der Phasen in mehreren Schritten vorgenommen. Jeder der Schritte stellt einen neuen Detailierungsgrad dar. Um das Modell übersichtlich zu halten, werden die einzelnen Phasen, mit ihren Schnittstellen, ab einem gewissen Zeitpunkt aus der Gesamtbetrachtung herausgelöst und gesondert betrachtet. Der Zeitpunkt, wann diese separate Darstellung vorgenommen wird, wird während der Entwicklung des Modells festgelegt. Das prinzipielle Vorgehen wird in Abbildung 1.1 dargestellt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1.1 Phasen im Produktlebenszyklus und Detailierungsgrad
(Quelle: Eigene Darstellung, in Anlehnung an Gamweger, J (2009, zitiert in: Dohr, F., (2014), S. 3)
In den einzelnen Phasen werden folgend die Einflussfaktoren, die an diesen Zeitpunkten vorliegen aufgezeigt. Ebenso sind die Schnittstellen mit ihren Anforderungen einer geregelten Übergabe dargestellt. Liegen diese Informationen vor, werden aus den Einflussfaktoren die Interessensgruppen identifiziert. Anhand der Interessensgruppen können die zu erledigenden Prozessaufgaben (Arbeitspakete) ermittelt werden. Dies wird über eine Literaturrecherche realisiert.
Parallel hierzu wird eine Umfrage für eine empirische Erhebung entwickelt – quantitative Empirie. Diese dient dazu, dass weitere mögliche Einflussfaktoren bzw. kritische Schnittstellen im Ablauf identifiziert werden können. Des Weiteren soll geklärt werden, inwieweit sich die Befragten der Komplexität der professionellen Entwicklung, insbesondere der nicht-technischen Aspekte, bewusst sind. Während der Laufzeit der Befragung werden die bereits identifizierten Schnittstellen und Arbeitspakete analysiert und beschrieben. Nach Beendigung der Befragung werden die Ergebnisse hinsichtlich weiterer Arbeitspakete, die durch die Teilnehmer der Studie identifiziert wurden, ebenfalls analysiert und aufbereitet.
Anschließend findet eine Bewertung der Arbeitspakete, hinsichtlich des Risikos und Einfluss auf das Produkt bzw. des Ablaufs, statt. Bei der Bewertung ist zudem aufgezeigt, wann Entscheidungen, im vorhergehenden Ablauf, bereits zu einer Beeinflussung des Arbeitspaketes führen. Diese zeitlich verlagerten Effekte (Auswirkungen) sind im Anschluss in einen exemplarischen Entwicklungsablauf aufgezeigt. Zum Abschluss der Arbeit werden alle Erkenntnisse in einer Checkliste gesammelt, die für die Praxis als Leitfaden dient.
1.4 Aufbau der Arbeit
Im ersten Teil des Dokuments (Theorieteil A), wird eine Abgrenzung über den Umfang der Betrachtung hinsichtlich des Wirtschaftsraums und der Zielgruppe vorgenommen. Im Anschluss daran werden die Phasen, die ein Produkt im Produktlebenszyklus und Produktentstehungsprozess durchläuft, aufgezeigt. Dabei wird mit einer groben Darstellung begonnen, die im weiteren Verlauf immer weiter detailliert wird. Anhand des Modells, werden im folgenden Arbeitspakete identifiziert, die am Ende der Entwicklung vorliegen müssen, um das Produkt gewerbsmäßig vertreiben zu können.
Der zweite Teil (Theorieteil B), stellt die einzelnen Aufgaben detailliert dar. Hierbei werden die Vorgehensweisen, Chancen und Risiken, die sich aus den Tätigkeiten ergeben betrachtet. Dabei sind die Aufgaben entsprechend ihrer Zugehörigkeit in entsprechende Themengebiete geordnet. Diese Gebiete sind gesetzliche und normative Anforderungen, Schutz des Produkts, Beschaffung und Produktion, interne und externe Ressourcen, Vertrieb, Aftersales Der dritte Teil (Empirischer Teil), befasst sich mit der Befragung von Personen zum Thema, ob die, in dieser Arbeit identifizierten Aufgaben in der Praxis ausgeführt werden, bzw. ob es weitere Aufgabenpakete identifiziert werden können, die in diese Arbeit mit einfließen.
Der vierte Teil – Abschluss der Arbeit, beantwortet die Forschungsfragen und fasst das bearbeitete Thema zusammen. Des Weiteren wird hierbei eine Checkliste aufgezeigt, die neben den Aufgaben auch Empfehlungen über den Zeitpunkt der Durchführung enthält. Abbildung 1.2 stellt den Aufbau der Arbeit grafisch dar.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1.2 Übersicht Aufbau der Arbeit
(Quelle Eigene Darstellung)
2 Ausgangslage der Betrachtung
Als Ausgangslage und Basis für die Ermittlung der durchzuführenden Aufgaben, bei der Entwicklung elektronischer industrieller Produkte, dient der Produktlebenszyklus, der alle Lebensphasen, die ein Fabrikat durchläuft, abbildet. Diese Phasen mit ihren jeweiligen Anforderungen werden anschließend in den Produktentstehungsprozess eingebracht. Anschließend werden die entsprechenden Aufgaben und Schnittstellen ermittelt und die daraus resultierenden Tätigkeiten abgeleitet.
2.1 Geltungsbereich für die Betrachtung
Für die Betrachtung der professionellen Entwicklung von industriellen, elektronischen Produkten gilt hierbei als Ursprung die Europäische Union mit deren Vorschriften.
Die Idee hinter den europäischen Vorschriften ist die Vereinheitlichung von (technischen) Regeln und damit Schaffung von einheitlichen Standards, die den Handel im europäischen Wirtschaftsraum vereinfachen. Zu diesem Zweck wurden am 25. März 1957 zwei Verträge unterzeichnet3 - „ der Vertrag zur Gründung der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft (EWG) und der Vertrag zur Gründung der Europäischen Atomgemeinschaft (EAG oder Euratom).“ 4 Der für diese Arbeit relevante Vertrag, der Vertrag zur Gründung der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft (EWG), ist Grundlage für die Freiheiten, die heutzutage innerhalb der Europäischen Union Alltag sind – freier Warenfreiheit, Dienstleistungsfreiheit, Freizügigkeit der Arbeitnehmer und freier Kapitalverkehr.5 „Die Verwirklichung dieser Freiheiten steht wesentlich unter dem Vorbehalt der Schaffung sekundären Gemeinschaftsrechts, also der Schaffung von Richtlinien und Verordnungen.“6 Die durch die Europäische Union erlassenen Richtlinien und Vorschriften sind nachfolgend in nationales Recht umzusetzen. Dabei dienen die Richtlinien dazu, um eine Basis bei den Themengebieten Sicherheit, Gesundheit, Umweltschutz und Verbraucherschutz zu schaffen.7 Diese gemeinsame Basis kann hierbei auch als Mindestharmonisierung bezeichnet werden und setzt nur grob die Anforderungen hinsichtlich der vorgenannten Themengebiete fest. Diese Mindeststandards stellen dabei eine flexible Methode dar, die insbesondere seit 1970er Jahren genutzt wurde, um den Wirtschaftsraum geografisch zu erweitern, bzw. um den Eintritt neuer Mitgliedstaaten zu erleichtern. Ein weiterer Schritt, der zugleich der Präzisierung der Vorgaben dient, ist die Angleichung technischer Normen. Dabei werden vorhandene Normen um die Forderungen der Richtlinien z. B. in Bereich Gesundheitsschutz erweitert. Diese Normen können über den Zusatz EN (Europäische Norm) identifiziert werden. Gleichzeitig werden diese Normen einer Richtlinie hinterlegt (siehe Kapitel 3.1) und können für die Erklärung der Konformität nach einer bestimmten Richtlinie nachfolgend herangezogen werden.
Da es sich bei den Richtlinien der Europäischen Union um geltendes EU-Recht handelt, müssen alle Güter, die innerhalb der EU vertrieben werden, diese erfüllen. Damit stellen die EU-Richtlinien die Basis und Ausgangspunkt dar, der in dieser Arbeit u. a. beleuchtet werden soll.
2.2 Abgrenzung industrieller elektronischer Produkte
Elektronische Produkte, die speziell für die Industrie hergestellt werden, sind Fabrikate, die nicht für den Endverbraucher konstruiert sind; dies gilt ebenfalls für die Wiederverwendung. Sie dienen, in diesem Betrachtungsfall, in erster Linie der Ausrüstung von industriellen Anlagen, in denen andere Güter z. B. Autos, Haushaltsgroßgeräte, etc. hergestellt werden. Dadurch zählen die Produkte zu den Investitionsgütern. Abbildung 2.1 zeigt die grundlegende Einteilung von Gütern. Diese Einteilung bzw. der Einsatzzweck haben einen massiven Einfluss auf die Anforderungen und damit auf die Entwicklung des Produkts. Die unterschiedlichen Anforderungen, in den einzelnen Bereichen sind in Tabelle 2.1 dargestellt. Dabei ist als Gegenstück der Betrachtung für den B2B-Industriebereich ein Produkt definiert, welches in einer industriellen Anlage eingesetzt ist.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.1 Einteilung von Gütern
(Quelle: Eigene Darstellung, in Anlehnung an o. V. b, (o. D.) o. S.)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 2.1 Produktanforderungen verschiedener Zielkunden
(Quelle: Eigene Tabelle)
2.3 Produktlebenszyklus
Der Produktlebenszyklus stellt die Phasen, die Produkt in seinen Leben durchläuft, vereinfacht dar. Anhand dieser vereinfachten Darstellung können einzelne Anforderungen und Schnittstellen identifiziert werden. Abbildung 2.2 zeigt hierbei den Weg, den ein Produkt von der ersten Idee bis zu seiner Entsorgung durchläuft, auf. Des Weiteren wird in der Abbildung 2.2 aufgezeigt, dass alle Anforderungen in den Phasen Arbeitsvorbereitung bis Entsorgung und Recycling bereits bei der Entwicklung berücksichtigt werden müssen. „Entscheidend beim Konstruieren ist hiernach das Vordenken, das Voraussagen von Eigenschaften und Merkmalen von technischen Produkten, die zu Beginn des Konstruktionsprozesses noch nicht existieren“8
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.2 Produktlebensphasen
(Quelle: Eigene Darstellung, in Anlehnung an Lossack R.-S., (2006), S. 11)
Im Folgenden sind die einzelnen Phasen mit einer Beschreibung des Ablaufs sowie der durchzuführenden Tätigkeiten aufgezeigt. Die Aufgaben werden nachfolgend in einer Tabelle gesammelt und im dritten Kapitel dieser Arbeit genauer beleuchtet.
2.3.1 Phase I: Produktplanung
Diese Phase „ charakterisiert das Vorgehen vom Finden der Erfolgspotenziale der Zukunft bis zur erfolgversprechenden Produktkonzeption – der sog. prinzipiellen Lösung 9 , die in den Entwicklungsauftrag mündet.“ 10 Abbildung 2.3 zeigt hierbei ein Ablaufdiagramm der ersten Phase mit der Option eine Machbarkeitsstudie durchzuführen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.3 Darstellung des Ablaufs der ersten Phase: Produktplanung
(Quelle: Eigene Darstellung)
Die Machbarkeitsstudie, kann hierbei als Vorprojekt angesehen werden und ist sinnvollerweise durchzuführen, wenn die Realisierbarkeit des Produkts stark infrage steht. Die hieraus gewonnenen Erkenntnisse fließen nachfolgend wieder, in einer Iterationsschleife, den Fixierungen der Anforderungen zu. Die Anforderungen sind aufgrund der Erkenntnisse ggf. anzupassen; ebenfalls besteht die Möglichkeit, das Projekt an dieser Stelle zu beenden -> technisch nicht realisierbar.
Einer der entscheidenden Faktoren für das Gelingen des Projekts bzw. die Einhaltung von Projektdurchlaufzeiten und -kosten ist die möglichst genaue Definition, welche Eigenschaften das Produkt haben muss. Nachträgliche Änderungen führen zu höheren Kosten und längeren Durchlaufzeiten. Neben der genauen Definition der Eigenschaften ist eine erste Risikoanalyse durchzuführen, um mögliche Hürden zu identifizieren, und diese, bereits im Pflichtenheft zur Lösungsfindung, festzuhalten.
2.3.2 Phase II: Entwicklung / Konstruktion
Die Phase der Entwicklung und Konstruktion, ist das Kernstück der Produktentstehung. Alle Anforderungen, die während der nachfolgenden Abschnitte an das Produkt gestellt werden, müssen während der Produktentwicklung erfüllt werden. Neben der eigentlichen Entwicklung – Mechanik, Hard- und Software – sind jedoch noch eine Vielzahl von Tätigkeiten abzuarbeiten. Abbildung 2.4 zeigt den Ablauf der Entwicklung in einer möglichen Art mit den „Nebentätigkeiten“ auf. Bei diesem Ablauf wird davon ausgegangen, dass der Kunde bzw. eine Auswahl von Kunden vorab Verifikationsmuster erhalten. Die Entwicklung wird, wie in Abbildung 2.4 aufgezeigt iterativ durchgeführt. Die erste Iterationsschleife beschreibt das Annähern an die Lösung rein durch Erkenntnisse aus der Entwicklung – interne Erkenntnisse. Die zweite, große Iterationsschleife bezieht auch Erkenntnisse durch die Verifikation des Kunden mit ein. Durch dieses Verfahren findet eine schrittweise Annäherung an die exakte oder endgültige Lösung – zum Endprodukt hin statt.11 Neben dem Ablaufdiagramm sind eine Vielzahl an Aufgaben aufgezeigt, die bereits in dieser Phase abzuschließen sind oder Vorarbeiten angestoßen werden müssen. Die Abschnitt endet mit der Überleitung in die Serie.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.4 Darstellung des Ablaufs der zweiten Phase: Entwicklung
(Quelle: Eigene Darstellung)
2.3.3 Phase III: Arbeitsvorbereitung
Phase drei zeigt die Arbeitsvorbereitung, also die Tätigkeiten auf, die die Herstellung des Produkts ermöglichen sollen. Dies wird in Abbildung 2.5 aufgezeigt. Dabei sind die Vorarbeiten aus der Entwicklung zu prüfen und ggf. zu vervollständigen (Stücklisten, Arbeitspläne, etc.). Des Weiteren sind hierbei die Planungen für die Ressourcen und die Testläufe der Serienfertigung vorzunehmen. Die Erkenntnisse des Testlaufs bzw. der Testläufe fließen im Rahmen einer Iterationsschleife wieder in die Planung mit ein.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.5 Darstellung des Ablaufs der dritten Phase: Arbeitsvorbereitung
(Quelle: Eigene Darstellung)
2.3.4 Phase IV: Produktherstellung
Während der Produktherstellung gilt es, Lerneffekte zu nutzen und den Herstellungsaufwand weiter zu reduzieren. Wie in Abbildung 2.6 dargestellt ist die Qualität der Produkte, durch Prüfungen und Kontrollen sicherzustellen sowie die Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.6 Darstellung des Ablaufs der vierten Phase: Produktherstellung
(Quelle: Eigene Darstellung)
2.3.5 Phase V: Produktvertrieb
„Der Produktvertrieb ist für alle Entscheidungen, Arbeitsschritte und Maßnahmen zuständig, die notwendig sind, damit die Produkte eines Unternehmens die Kunden erreichen.“ 12 Der Produktvertrieb ist in dieser Phase die Hauptschnittstelle zum Kunden. Um die übertragenen Aufgaben erfüllen zu können, müssen die Vertriebsmitarbeiter entsprechend geschult werden, zudem ist sicherzustellen, dass alle benötigten Daten vorliegen, um das Produkt ordnungsgemäß vertreiben zu können (siehe Abbildung 2.7).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.7 Darstellung des Ablaufs der fünften Phase: Produktvertrieb
(Quelle: Eigene Darstellung)
2.3.6 Phase VI: Produktnutzung
Vor der Nutzung des Produkts muss dieses zum Kunden verbracht und die Montage und Inbetriebnahme erfolgen. Je nach Art des Fabrikats wird dies durch die eigenen Montagemitarbeiter durchgeführt oder durch den Kunden selbst bzw. durch einen Beauftragten. Für Montage und Inbetriebnahme sind die nötigen Informationen bereitzustellen, ebenso wie die Begleitunterlagen des Produkts (z. B. Betriebsanleitung). Während des Betriebs ist sicherzustellen, dass der Kunde weiter betreut und Wartungs- und Serviceverträge erfüllt werden. Abbildung 2.8 zeigt die nötigen Tätigkeiten auf.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.8 Darstellung des Ablaufs der sechsten Phase: Produktnutzung
(Quelle: Eigene Darstellung)
2.3.7 Phase VII: Entsorgung / Recycling
Phase VII stellt den letzten Abschnitt im Leben des Artikels. Nach der Demontage des Produkts ist dieses der Verwertung (Recycling) zuzuführen. Dabei sind die einschlägigen Richtlinien hinsichtlich Elektroschrott und Gefahrstoffverordnungen zu beachten. Zudem muss das Produkt in einer Art und Weise konstruiert sein, dass sich das Recyceln möglichst einfach gestaltet. Abbildung 2.9 zeigt die letzte Phase des Produktlebenszyklus.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2.9 Darstellung des Ablaufs der siebten Phase: Entsorgung
(Quelle: Eigene Darstellung)
2.4 Abgeleitete Aufgaben im Produktentstehungsprozess
In Kapitel 2.3 ist ein Ablauf, der den Produktlebenszyklus in sieben Phasen unterteilt, dargestellt. Anhand Erfahrung des Autors und Fachliteratur, die in Kapitel 3 als Referenz dient, sind die Aufgaben bzw. Nachweise, die zu bestimmten Zeiten vorliegen müssen aufgezeigt. Tabelle 2.3 zeigt hierbei die Auflistung der so ermittelten Anforderungen – zusammengefasst – in tabellarischer Form. Hierbei sind den einzelnen Aufgaben Bereiche zugeordnet, um diese besser einordnen zu können. Diese Fachgebiete entsprechen den Überschriften in Kapitel 3.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 2.2 Auflistung der aus Kapitel 2.3 ermittelten Aufgaben
(Quelle: Eigene Tabelle)
3 Anforderungen an das Produkt
Neben speziellen Forderungen von Kunden bzw. Anforderungen, die durch den Einsatzzweck vorgegeben sind, gilt es eine Reihe weiterer Anforderungen zu erfüllen. Einige davon sind gesetzlich oder über Normen geregelt, andere hingegen liegen in der Alleinverantwortung des Unternehmens. Im Folgenden werden die einzelnen Anforderungen bzw. die daraus resultierenden Arbeitspakete aufgezeigt sowie dargestellt, wie diese durchzuführen sind.
3.1 Gesetzliche und normative Anforderungen
Gesetze haben eine bindende Wirkung, legen jedoch nur die Grundregeln für die entsprechenden Rechtsbereiche fest. Insbesondere in Bereichen, die technische Sachlagen betreffen, hält sich der Gesetzgeber zurück. Dies beruht nicht zuletzt darauf, dass die Technik rasch voranschreitet und Gesetze schnell wieder veraltet wären. Eine ständige Änderung würde hier zu einem hohen Aufwand durch sich schnell ändernde Gesetzen führen, zudem müssten für den jeweiligen Fall jeweils Experten rekrutiert werden, die das Thema aufarbeiten.
Jedoch ist nicht nur das Festlegen von Grundregeln wichtig, sondern ebenfalls die Normierung von technischen Aspekten. Normierung bedeutet, dass ein Standard geschaffen wird, an den sich eine große Zahl von Teilnehmern (z. B. in einem Wirtschaftsraum) hält und dadurch Kompatibilität und Anerkennung sichergestellt sind. Standardisierung führt dazu, dass der Marktzutritt für Produzenten erleichtert wird und Abnehmer eine entsprechende Sicherheit hinsichtlich von Mindeststandards haben.
Neben den rein technischen Aspekten muss ebenfalls die Sicherheit der Personen garantiert werden, die Baugruppen, Maschinen und Anlagen montieren, warten oder diese nutzen, um selbst Produkte herzustellen.
Zusätzliche Anforderungen fallen an, wen Bauteile, Baugruppen oder Leistungen aus dem Ausland bezogen werden bzw. das Produkt selbst über die Grenzen des eigenen Landes verkauft werden soll. Diese unterliegen gesetzlichen Vorgaben, die größtenteils weltweit Gültigkeit besitzen.
Neigt sich die Lebenszeit des Produkts zu Ende, bzw. soll dieses entsorgt werden, gelten in jedem Land eigene Vorschriften. Dennoch sind gewisse Grundregeln bei der Konstruktion des Produkts einzuhalten, die die Entsorgung bzw. das Recyceln einfacher gestalten.
Im Folgenden werden die einzelnen Anforderungen aufgezeigt sowie Durchführung, Chancen und Risiken dargestellt.
3.1.1 EU-Richtlinien und CE
Grundlagen
Der Europäische Binnenmarkt zählt zu einer der größten Volkswirtschaften der Welt13. Um den Handel mit Waren im Binnenmarkt zu erleichtern, ist es erforderlich, einen gemeinsamen Standard zu schaffen und damit Handelsbarrieren im Binnenraum zu beseitigen. Zu diesem Zweck hat die Europäische Kommission im Jahr 1985 ein Weißbuch zur Verwirklichung des Binnenmarkts vorgelegt14.
„In diesem Weißbuch wird angeführt, dass die europäische Integration nicht mehr durch eine umfassende Rechtsharmonisierung erreicht werden soll, sondern durch die gegenseitige Anerkennung unterschiedlicher nationalstaatlicher Rechte verbunden mit einer Mindestharmonisierung.“ 15
Die Mindestharmonisierung, wird durch EG- bzw. EU-Richtlinien realisiert. Diese Richtlinien sind nachfolgend in nationales Recht umzusetzen. Abbildung 3.1 zeigt hierbei grafisch die Zusammenhänge zwischen europäischer und nationaler Gesetzgebung bzw. Normung am Beispiel der Bundrepublik Deutschland. Der Ablauf stellt sich dabei wie folgt dar:
1. Die Europäische Kommission veröffentlicht EU- bzw. EG-Richtlinien (auch Überarbeitungen von bestehenden Richtlinien sind hierbei inbegriffen) und beauftragt die europäischen Normenkomitees CEN bzw. CENELEC die grundlegenden Anforderungen der Richtlinien in Normen zu konkretisieren.
2. Die Anforderungen der Richtlinien werden durch die Normenkomitees CEN bzw. CENELEC in EN-Normen umgesetzt und an die nationalen Normeninstitute weitergeleitet.
Des Weiteren sind durch die Mitgliedstaaten die Anforderungen der Richtlinie in die nationale Gesetzgebung zu übernehmen.
3. Die EN-Normen werden von den nationalen Normeninstituten übernommen. Ältere nationale Normen, die das identische Themengebiet behandeln, werden durch die Institute zurückgezogen, sodass nur noch die harmonisierten Normen Gültigkeit besitzen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3.1 Umsetzung europäische Normung in nationales Recht
(Quelle: in Anlehnung an Schneider, A. (2018), S. 8)
Die entsprechenden Normen (EN-Normen) haben hierbei vorerst keine gesetzliche Wirkung, sondern geben jeweils eine Empfehlung über eine konkrete technische Ausführung wieder.16 Erst, wenn vertragliche Vereinbarungen bestehen oder eine Rechtsvorschrift auf eine Norm Bezug nimmt, sind Normen als verbindlich anzusehen.17 Ein weiterer Grund, weshalb Normen nicht von Grund auf verbindlich sind, ist, dass diese als Handelshemmnisse verstanden werden können. Dabei haben sich die Mitgliedstaaten der Europäischen Union sowie alle weiteren Mitglieder der World Trade Organisation (WTO) vertraglich dazu verpflichtet, keine Handelshemmnisse aufzubauen.18 Die Festlegung dieses Sachverhalts ist im Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft vom 23.12.1994 festgehalten: „ Für die Zwecke dieses Übereinkommens werden Normen als freiwillig und technische Vorschriften als verbindlich definiert.“ 19 Als technische Vorschrift wird gemäß EU-Richtlinie 2015/1535 Artikel 1 (1) f) Folgendes verstanden: ` „technische Vorschrift“ technische Spezifikationen oder sonstige Vorschriften oder Vorschriften betreffend Dienste, einschließlich der einschlägigen Verwaltungs-vorschriften, deren Beachtung rechtlich oder de facto für das Inverkehrbringen, die Erbringung des Dienstes, die Niederlassung eines Erbringers von Diensten oder die Verwendung in einem Mitgliedstaat oder in einem großen Teil dieses Staates verbindlich ist, sowie - vorbehaltlich der in Artikel 7 genannten Bestimmungen - die Rechts- und Verwaltungsvorschriften der Mitgliedstaaten, mit denen Herstellung, Einfuhr, Inverkehrbringen oder Verwendung eines Erzeugnisses oder Erbringung oder Nutzung eines Dienstes oder die Niederlassung als Erbringer von Diensten verboten werden.`20
Diese Definition kann nach Hertl, L, Oberbichler, B., Wilrich, T. folgendermaßen gegliedert werden:21 22
1. Richtlinien und Verordnungen der Europäischen Union
2. Gesetze, Verordnungen, Verwaltungsvorschriften und Bekanntmachungen des Bundes
3. Gesetze, Verordnungen und Verwaltungsvorschriften der Bundesländer
EU-Richtlinien und Aufbau der harmonisierten Normen
EU-Richtlinien stellen, wie vorab beschrieben ‚technische Vorschriften‘ auf EU-Ebene dar, die verbindlich eingehalten werden müssen23. Jedoch sind nicht alle Richtlinien für jedes Produkt relevant. Für einzelne Spezialbereiche sind entsprechende Richtlinien vorhanden, die auf ihre Anwendbarkeit geprüft werden müssen. Für den Bereich der industriellen Elektronik sind insbesondere, die in Tabelle 3.1 dargestellten Richtlinien zu prüfen:24
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 3.1 Übersicht relevanter EU-Richtlinien25
(Quelle: Eigene Tabelle, Daten von Bayrisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (Hrsg.), (2019), S. 6; Ostermann, H.-J., (o. D.) o. S.)
Für die Richtlinien, die für das betreffende Produkt zutreffen, ist am Ende die Konformitätserklärung auszustellen. Um die zu erfüllenden Anforderungen (Sicherheitsanforderungen) zu präzisieren, wurden zu den Themenbereichen harmonisierte Normen herausgegeben (vgl. Abbildung 3.1). Diese Normen zeigen auf, wie Lösungen für die Sicherheitsanforderungen der EU-Richtlinien realisiert werden können. Sind Konstruktion und Technik nach diesen Vorgaben ausgeführt, kann hierbei auf die entsprechende Norm verwiesen werden. Dies hat den Vorteil, der sogenannten „Beweisvermutung“.26 Dabei sind Behörden dazu verpflichtet, davon auszugehen, dass die entsprechenden Anforderungen der EG- bzw. EU-Richtlinien erfüllt sind.27 Werden jedoch eigene, von der Norm abweichende Lösungen realisiert oder liegen noch keine harmonisierten Normen vor, muss der Hersteller im Einzelfall nachweisen, dass durch seine getroffenen Maßnahmen, mindestens die gleiche Sicherheit, wie in der Richtlinie gefordert gewährleistet ist.28
Die harmonisierten Normen erfüllen, wie beschrieben einen wichtigen Zweck bei der Erklärung der Konformität eines Produkts. Diesbezüglich ist ebenfalls der Aufbau dieser Normen zu beachten. Eine grundlegende Einteilung der harmonisierten Normen kann folgendermaßen definiert werden: „Typ-A- und Typ-B-Normen sind maschinenübergreifende und Typ-C-Normen maschinenspezifische Normen.“29 Für den Ablauf der CE-Kennzeichnung sind diese jedoch spezifischer zu definieren, da hierbei Regeln für den Vorzug bestimmter Normen vorhanden sind – „Lex specialis derogat legi generali“30 – oder vereinfacht: „Die spezielle Regel schlägt die Allgemeine“. Eine Klassifizierung der Normen wird in Tabelle 3.2 aufgezeigt. Abbildung 3.2 zeigt hierbei grafisch die Hierarchie der Normen und den Detailierungsgrad auf.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 3.2 Einteilung harmonisierter Normen
(Quelle: Eigene Tabelle, Daten von Schneider, A. (2018), S. 12-14; o. V. c. (o. D.) o. S.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3.2 Hierarchie der harmonisierten Normen
(Quelle: Eigene Darstellung modifiziert nach o. V. d. (o. D.) o. S.)
Ablauf für die CE-Kennzeichnung
Während der Durchführung, des CE-Kennzeichnungsverfahren muss geprüft werden, ob eine CE-Kennzeichnung am Gerät angebracht werden darf.
„Es ist dem Hersteller nicht erlaubt, seine Produkte nach Belieben mit dem CE-Kennzeichen zu versehen. Der Hersteller hat nur dann das Recht (und die Pflicht) zur CE-Kennzeichnung, wenn eine Rechtsvorschrift (EG- bzw. EU-Richtlinie) dies für sein Produkt fordert […].“31
Generell gilt für den Ablauf der CE-Kennzeichnung, dass hierfür der Hersteller die Alleinverantwortung hinsichtlich der geforderten Schritte trägt. Dies bedeutet, dass alle nötigen Verifikationsschritte, Dokumentationen und Kennzeichnungen durch keine dritte, externe Stelle geprüft werden (ungeregelter Bereich). Nur in wenigen speziellen Bereichen ist eine Prüfung durch eine neutrale dritte Stelle vorgeschrieben (geregelter Bereich). Dies betrifft in der Regel Bereiche oder Gerätschaften, die ein erhöhtes Risikopotenzial besitzen. Hierbei sind die Bereiche wie z. B. Medizinprodukte (Richtlinie 93/42/EWG), Explosionsschutz (Richtlinie 2014/34/EU) jedoch auch spezielle Maschinen, die unter die Maschinenrichtlinie (Richtlinie 2006/42/EG) fallen betroffen. Für die zuletzt genannte Maschinenrichtlinie sind Baugruppen aus dem Bereich der industriellen Elektronik betroffen, wenn diese in den folgend aufgeführten Funktionsbereichen eingesetzt werden sollen:
- Schutzeinrichtungen für Personendetektion
- Logikeinheiten für Sicherheitsfunktionen
Der Ablauf zur CE-Kennzeichnung unterliegt einer gewissen Abfolge, da einzelne Arbeitsschritte aufeinander aufbauen.32 Diese Schritte sind in Tabelle 3.3 aufgezeigt.33 34 35
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 3.3 Ablauf CE-Kennzeichnung
(Quelle: Eigene Tabelle, Daten von Schneider, A. (2018), S. 23ff)36
Dokumente und Vorgaben für die CE-Kennzeichnung
Im Ablauf der CE-Kennzeichnung (siehe Tabelle 3.3) sind einige Vorgaben zu Dokumenten und Kennzeichnung enthalten, die folgenden aufgezeigt werden.37
Risikobeurteilung
Grundlagen
Die Risikobeurteilung wird nach Anhang I Nr. 1 der Richtlinie 2006/42/EG gefordert und ist der internen Dokumentation zuzuordnen. Hier heißt es:
„Der Hersteller einer Maschine oder sein Bevollmächtigter hat dafür zu sorgen, dass eine Risikobeurteilung vorgenommen wird, um die für die Maschine geltenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen zu ermitteln. Die Maschine muss dann unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Risikobeurteilung konstruiert und gebaut werden.“38
Die Vorgabe besitzt ebenfalls Gültigkeit, wenn nach einer anderen EU-Richtlinie die Konformität erklärt werden soll (z. B. 2014/35/EU „Niederspannungsrichtlinie“). Für die Durchführung kann die harmonisierte Norm DIN EN ISO 12100, in der aktuellen Fassung, herangezogen werden.
Abgrenzung: Risikobeurteilung vs. Gefährdungsbeurteilung
Vor der Beschreibung der Durchführung der Risikobeurteilung ist noch der Unterschied zwischen einer Risikobeurteilung und der Gefährdungsbeurteilung zu klären. In der Praxis ist es oftmals der Fall, dass diese beiden Begriffe verwechselt bzw. als identisch angesehen werden.39 Die größten Unterschiede zwischen den beiden Begriffen liegen einerseits beim betrachteten System und andererseits bei der Verantwortung für die Durchführung. Die Gegenüberstellung ist in Tabelle 3.4 dargestellt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 3.4 Gegenüberstellung Risikobeurteilung vs. Gefährdungsbeurteilung
(Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung o. V. e. (o. D.) o. S.)
Durchführung
Die Risikobeurteilung, wie unter Grundlagen beschrieben, ist Teil der internen Dokumentation bzw. der technischen Dokumentation. Die Durchführung muss zu diesem Zweck auch in schriftlicher Form festgehalten werden. Es gibt keine vorgeschriebene Form, wie die Beurteilung vorgenommen werden soll. Für die Durchführung selbst sollte jedoch der in Abbildung 3.3 gezeigte Ablauf eingehalten werden. Weiterhin ist es sinnvoll, sich einer Liste mit vordefinierten Gefahren zu bedienen, um eine umfassende Betrachtung sicherzustellen. Die mithilfe der Risikobeurteilung ermittelten Risiken sind nachfolgender Vorgehensweise zu minimieren bzw. zu eliminieren -> Dreistufenprinzip.
1. Konstruktive Maßnahmen
Auftretende Risiken sollen durch die Konstruktion der Maschine bzw. des Geräts von vornherein unterbunden werden.
2. Technische Maßnahmen
Falls keine Möglichkeit besteht, das Risiko konstruktiv zu beseitigen, bzw. die konstruktive Minimierung des Risikos nicht ausreicht, sind technische Schutzmaßnahmen z. B. Schutzschalter, steuerungstechnische Maßnahmen zu ergreifen.
3. Organisatorische Maßnahmen
Falls ein Restrisiko nach den konstruktiven bzw. technischen Maßnahmen besteht, ist auf diese durch Anbringen von Hinweisen (Warnhinweisen) am Gerät oder an der Maschine bzw. durch Beschreibung in der Betriebs- oder Montageanleitung hinzuweisen. Des Weiteren müssen Abhilfemaßnahmen definiert werden z. B. spezielle Ausbildung von Personen, Schutzausrüstung.
[...]
1 Eigner M., Anderl R., Stark R. (2012), S. 8
2 Würtz, G. (2013), S.30
3 Anm. Inkrafttreten der Verträge am 01. Januar 1958
4 o. V. a, (o. D.) o. S.
5 Vgl. Schneider, A. (2018), S. 5
6 Schneider, A. (2018), S. 5
7 Vgl. Schneider, A. (2018), S. 5
8 Lossack R.-S., (2006), S. 11
9 Mebolt, M. (2008), S. 48
10 Gausemeier, J., et al. (2016), S. 9
11 Vgl. Hämmerli, M. (2018) o. S.
12 Gülcan, F., (o. D.) o. S.
13 Vgl. Generaldirektion Binnenmarkt, Industrie, Unternehmertum und KMU (Europäische Kommission), (2018), S. 1 (PDF)
14 Vgl. Langer, D. (1995, zitiert in Schneider, A. (2018), S. 1)
15 Weinmann, W. (1996, zitiert in Schneider, A. (2018), S. 1)
16 Vgl. Schneider, A. (2018), S. 9
17 Vgl. Schneider, A. (2018), S. 9
18 Vgl. Hertl, L, Oberbichler, B., Wilrich, T., (2015), S. 12f
19 Europäische Gemeinschaft, (1994), S. 96; Hertl, L, Oberbichler, B., Wilrich, T., (2015), S. 12
20 Europäische Union, (2015), S. 4
21 Vgl. Hertl, L, Oberbichler, B., Wilrich, T., (2015), S. 10
22 Die Ausdrücke „des Bundes“ sowie „der Bundesländer“ sind Bezeichnungen, wie diese in der Bundesrepublik Deutschland üblich sind. Die Aufteilung ist jedoch auch für andere Mitgliedsstaaten, mit deren spezifischen Bezeichnungen, gültig.
23 Anm.: EU-Richtlinien müssen, um Rechtsgültigkeit zu erlangen, in nationales Recht umgesetzt werden.
24 Anm.: Bezeichnung in Klammern und Anführungszeichen sind nicht-amtliche aber gebräuchliche Bezeichnung.
25 Anm.: Als relevante EU-Richtlinien, werden in diesem Zusammenhang Richtlinien verstanden, die für die Entwicklung industrieller Elektronik eine Relevanz besitzen. Für andersartige Produkte gelten ggf. andere, hier nicht aufgeführte Richtlinien. Des Weiteren, können für spezielle Anwendungsfelder zusätzliche Richtlinien Relevanz besitzen.
26 Vgl. Schneider, A. (2018), S. 9
27 Vgl. Schneider, A. (2018), S. 9
28 Vgl. Schneider, A. (2018), S. 9
29 Schneider, A. (2018), S. 9
30 Definition lt. Lexikon: „Dieser Grundsatz besagt, daß ein Spezialgesetz (lex specialis), also ein Gesetz, das einen Einzelfall bzw. einen Ausnahmefall regelt, einem allgemeinen Gesetz (lex generalis) in der Anwendung vorgeht. Das allgemein gehaltene Gesetz ist gegenüber dem Spezialgesetz subsidiär. […] ([lat.] das spezielle Gesetz geht dem allgemeinen Gesetz vor) “ (Quelle: Liebs, D. (1998, zitiert in: o. V. l. (o. D.) o. S.)
31 Schneider, A. (2018), S. 22
32 Vgl. Schneider, A. (2018), S. 23
33 Anm.: Der Begriff „Risikobeurteilung“ gilt seit der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, in der alten Maschinenrichtlinie 98/37/EG war der Begriff Gefährdungsanalyse gültig. (Quelle: Schneider, A. (2018), S. 23-24)
34 Siehe „Dokumente und Vorgaben für die CE-Kennzeichnung“
35 Anm.: Unterscheidung vollständige / unvollständige Maschine nur im Geltungsbereich der Maschinenrichtlinie
36 Anm.: Ob eine Betriebs- oder Montageanleitung ausgestellt wird richtet sich nach dem Typ der „Maschine“. Vollständige Maschine -> Betriebsanleitung; unvollständige Maschine -> Montageanleitung
37 Begriffsdefinition vollständige bzw. unvollständige Maschine im Glossar.
38 Europäische Gemeinschaft, (2006), S.12 (PDF)
39 Vgl. Hertl, L, Oberbichler, B., Wilrich, T., (2015), S. 10
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