Assessment and Optimization of the serviceability
Final Report Abstract
Aufgrund des verschärften Wettbewerbs im Maschinen- und Anlagenbau müssen sich deutsche Hersteller neben Qualitäts- und Technologievorsprüngen vor allem durch Servicedienstleistungen differenzieren. Es entstehen s.g. hybride Leistungsbündel, die sich aus den klassischen Leistungen eines Maschinenherstellers und einem After-Sales-Service zusammensetzen. Diese ermöglichen es dem Maschinenhersteller, zusätzliche Einnahmequellen zu erschließen. Kunden erwarten für diese Servicedienstleistungen eine garantierte Verfügbarkeit der Maschinen. Für den Maschinenhersteller wächst somit allerdings das Kostenrisiko, da Maschinenausfälle über mehrere Kunden hinweg nur schwer prognostizierbar sind. Ziel des Projektes war es deshalb eine Methodik zur Entscheidungsunterstützung für die optimale Gestaltung von Servicenetzwerken hinsichtlich ihrer Servicefähigkeit zu entwickeln. Die Servicefähigkeit wurde nach Lanza & Behmann 2011 als eine qualitative Bewertung beschrieben, die die kostenminimale Ressourcenkombination (wie Standorte, Servicemitarbeiter, Transporte), die Instandhaltung von Maschinenkomponenten und die Erfüllung der vertraglich vereinbarten Maschinenverfügbarkeit beurteilt. Im Projekt konnte eine quantifizierbare Metrik der Servicefähigkeit erarbeitet werden. Hierzu wurde das Modell von Behmann (2012) zur monetären Bewertung der Servicefähigkeit durch die Betrachtung von Ausfallfolgekosten erweitert. Darüber hinaus konnte eine aus den fünf Teilkennzahlen Verfügbarkeit, Reaktionsgeschwindigkeit, Auslastungsgrad, Leistungsgrad und Ersatzteilrate bestehende Kennzahl „Servicefähigkeit“ erarbeitet werden, die der Leistungsbewertung eines Servicenetzwerks dient. Um Servicenetzwerke vollumfassend zu bewerten, wurde die Prognose von Serviceaufträgen um eine produktabhängige Betrachtung erweitert, abhängig vom Produktprogramm kann so die Schädigung einzelner Komponenten erfasst werden. Das exakte Lösungsverfahren wurde durch das heuristische Savings-Verfahren ersetzt, um komplexe Servicenetzwerke überhaupt lösbar zu machen. Des Weiteren konnte eine Methodik vorgestellt werden, um die Ersatzteilbereitstellung bei der Einplanung von Serviceaufträgen zu berücksichtigen. Abschließend wurde ein Vorgehen erarbeitet, das Servicenetzwerke initial planen und kontinuierlich optimieren kann. Ein zweistufiges Verfahren zur Planung des Servicenetzwerks wurde um eine Risikobewertung durch den Value-at-Risk (VaR) ergänzt. Eine Konsistenzmatrixanalyse wurde auf die rollierende Optimierung von Servicenetzwerken angepasst, um auf sich ändernde Umgebungseinflüsse zu reagieren. Die entwickelte Methodik wurde durch Fallstudien im Bereich der spanenden Fertigung in der Fahrzeugbranche validiert. Die Ergebnisse der entwickelten und angewandten Methodik sind als sehr vielversprechend einzustufen. Anknüpfungspunkte für weitere Forschungsarbeiten unter Weiterentwicklung der Methodik bieten sich insbesondere durch die Integration von Industrie 4.0 unter Berücksichtigung von Lebensdauer-Last-Modellen. Insbesondere bietet Industrie 4.0 die Möglichkeit, eine ausreichende Datenqualität für die entwickelten Modelle darzulegen. Heute stellt die beschränkte Datenqualität die eine große Einschränkung bei der Anwendung der Modelle dar.
Publications
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(2014), „Gestaltung des Servicegeschäfts von Maschinen- und Anlagenbauern“, ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Nr. 12, S. 927- 930
Kopf, R.; Appel, D.; Lehmann, S. & Lanza, G.
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(2015), „Criticality analysis of spare parts management: a multi-criteria classification regarding a cross-plant central warehouse strategy“, Production Engineering Research and Development, Nr. 2, S. 225-235
Stoll, J.; Kopf, R.; Schneider, J. & Lanza, G.
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(2015), „Entwicklung eines Kennzahlensystems zur Bewertung der Servicefähigkeit“, ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Nr. 7, S. 429-433
Kopf, R.; Sommer, A. & Lanza, G.
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(2016), „Servicenetzwerkplanung - Servicenetzwerkplanung unter Beachtung der Instandhaltungsstrategie von Werkzeugmaschinen“, wt Werkstattstechnik online, Nr. 7, S. 488-493
Kopf, R.; Klar, J.; Pfister, H. & Lanza, G.
