Werner Schröder Ganzheitliches Instandhaltungsmanagement GABLER RESEARCH Techno-ökonomische Forschung und Praxis Herausgeber: Prof. Dr. Ulrich Bauer, Prof. Dr. Hubert Biedermann, Prof. Dr. Josef W. Wohinz Ausgewählte Arbeiten aus Forschung und Praxis bei der interdisziplinären Behandlung von ökonomischen und technologischen Fragestellungen bilden den Inhalt dieser Schriftenreihe. In theoretisch fundierter Modellbildung wie in konkreter Anwendung werden insbesondere die Themen Wissensmanagement, Innovationsmanagement, Technologiemarketing, Prozessmanagement und Controlling, Instandhaltung und Qualitätsmanagement behandelt. Die Beiträge richten sich gleichermaßen an MitarbeiterInnen in Wissenschaft und Praxis. Werner Schröder Ganzheitliches Instandhaltungsmanagement Aufbau, Ausgestaltung und Bewertung Mit einem Geleitwort von o.Univ. Prof. Dr. Hubert Biedermann RESEARCH Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.d-nb.de> abrufbar. Dissertation Montanuniversität Leoben, 2009 1. Auflage 2010 Alle Rechte vorbehalten © Gabler | GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2010 Lektorat: Ute Wrasmann | Anita Wilke Gabler ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.gabler.de Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspei- cherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Printed in Germany ISBN 978-3-8349-2038-6 Geleitwort Durch die dynamische Entwicklung der Märkte hat insbesondere für Industrieunter- nehmen mit hoher Anlagen- und Materialintensität die adäquate Weiterentwicklung und Adaptierung der produktionsnahen Managementsysteme besondere Bedeutung. Während Aspekten wie der Qualität, der Nachhaltigkeit und dem Risiko zunehmend Beachtung in der entscheidungsorientierten Betriebswirtschaft geschenkt wurde und wird, nimmt die faktor- bzw. objektorientierte Betrachtung der Instandhaltung bzw. der Anlage eher eine Randstellung ein. Weiters wurden in der betrieblichen Praxis vermehrt normgebundene Managementsysteme wie die ISO 9000 oder 14000 einge- führt und weiterentwickelt, während das Aufgabenfeld der Instandhaltung sowie an- dere anlagenwirtschaftliche Handlungsbereiche (z.B. Anlagenbereitstellung) noch weitestgehend isoliert und mit inadäquaten Managementkonzepten wahrgenommen werden. Der Autor setzt mit dem vorliegenden Buch an dieser Problematik an, indem er den am Lehrstuhl Wirtschafts- und Betriebswissenschaften vorhandenen Erfahrungs- schatz in Empirie und Theorie systematisch zusammenfasst, die Aspekte eines ganzheitlichen Instandhaltungsmanagements herausarbeitet und durch ein Assess- mentmodell ergänzt. Dabei baut er auf den Möglichkeiten zur Effizienz- und Effektivi- tätssteigerung ebenso auf wie auf systemorientierten Managementansätzen, die die Basis für das ganzheitliche Instandhaltungsmanagement bilden. Mit der gleichen sys- tematischen Vorgangsweise werden bestehende Bewertungsmodelle vom Perfor- mance Measurement bis hin zum Instrumentrahmen des Instandhaltungsmanage- ments betrachtet und bewertet. Unter Berücksichtigung des in Literatur und Praxis eingeführten Konzepts zur Wissensbilanzierung entwirft der Autor ein theoretisch fundiertes und in der Praxis erprobtes Bewertungskonzept. Mit der vorliegenden Arbeit liefert Herr W. Schröder einen beachtenswerten Beitrag zum Instandhaltungsmanagement sowohl für den wissenschaftlich Interessierten als auch für den an der Weiterentwicklung des Managements erpichten Praktiker. Im Sinn der Schriftenreihe „Techno-ökonomische Forschung und Praxis“ ist dem Buch eine breite Leserschaft zu wünschen. o.Univ.Prof. Dipl-Ing. Dr. Hubert Biedermann Vorwort Das Instandhaltungsmanagement unter der Lupe – Die Idee zu dieser Arbeit ist den Erfahrungen des Autors aus Kooperations- und Forschungsprojekten mit Industrieun- ternehmen unterschiedlicher Branchen entsprungen. Bei diesen Projekten ist aufge- fallen, dass gerade die Koordinationsinstrumente im Instandhaltungsmanagement (dazu zählen vor allem Aspekte der Strategie, Struktur, Kultur sowie Information) sehr schwach ausgeprägt sind und die Bedeutung der Instandhaltung insgesamt un- terschätzt wird. Generell ist festzustellen, dass Modelle zur langfristigen Entwicklung des Instandhaltungsmanagements fehlen und selbst in wirtschaftlich gut geführten Unternehmen eine Reihe von Ansatzpunkten für eine Erfolgssteigerung und Kosten- verringerung gegeben sind. Es wurden deshalb alle Aspekte, die ein ganzheitliches Instandhaltungsmanagement (auch in Hinblick auf einen integrierten Ansatz) ausmachen, im Zuge mehrjähriger praktischer Beobachtungen sowie Reflexion der wissenschaftlichen Literatur heraus- gearbeitet und zu einem Gesamtmodell zusammengeführt. Das Modell erlaubt es Führungskräften aus Produktion und Instandhaltung, das eigene Instandhaltungssys- tem hinsichtlich Best Practices zu bewerten und strategisch weiterzuentwickeln. Die Arbeit soll nicht nur Wissenschaftlern, sondern vor allem Praktikern dienen, die Komplexität des Instandhaltungsmanagements besser zu verstehen und zu beherr- schen sowie Handlungsempfehlungen für eine adäquate Entwicklung des betriebli- chen Instandhaltungsmanagements abzuleiten. Dr. Werner E. Schröder Inhaltsübersicht 1 Einleitung ............................................................................................................. 1 2 Grundlagen der Anlagenwirtschaft und Instandhaltung ......................................23 3 Wissenschaftstheoretische Grundlagen .............................................................51 4 Systemorientierte Managementansätze .............................................................83 5 Aspekte eines ganzheitlichen Instandhaltungsmanagements ............................97 6 Kritische Würdigung bestehender Bewertungsmodelle ....................................159 7 Bewertungsmodell für ein ganzheitliches Instandhaltungsmanagement ..........189 8 Prototypische Umsetzung anhand einer Fallstudie ..........................................219 9 Zusammenfassung und Ausblick ......................................................................229 Literaturverzeichnis .................................................................................................233 Anhang ....................................................................................................................255 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung ........................................................................................................... 1 1.1 Ausgangssituation ......................................................................................... 1 1.1.1 Bedeutung, Einflussgrößen und Potenziale der Instandhaltung ............... 2 1.1.2 Studie zur praktischen Situation im österreichischen IH-Management ..... 5 1.1.3 Problemstellung ...................................................................................... 11 1.1.4 Stand der wissenschaftlichen Diskussion ............................................... 13 1.2 Zielsetzung und Forschungsfragen ............................................................18 1.3 Forschungsmethodik und Vorgehen ...........................................................19 1.4 Aufbau der Arbeit ..........................................................................................21 2 Grundlagen der Anlagenwirtschaft und Instandhaltung ...............................23 2.1 Anlagenwirtschaft .........................................................................................23 2.1.1 Anlagenmanagement .............................................................................. 26 2.1.2 Ziele der Anlagenwirtschaft .................................................................... 26 2.1.3 Handlungsfelder ...................................................................................... 27 2.1.4 Anlagenlebenszyklus .............................................................................. 27 2.2 Instandhaltung von Anlagen ........................................................................29 2.3 Einfluss der Instandhaltung auf die strategischen Erfolgsfaktoren .........35 2.3.1 Einfluss der Instandhaltung auf die Dimension Kosten ........................... 37 2.3.2 Einfluss der Instandhaltung auf die Dimension Qualität .......................... 39 2.3.3 Einfluss der Instandhaltung auf die Dimension der Zeit .......................... 41 2.3.4 Einfluss der Instandhaltung auf die Dimension der Flexibilität ................ 42 2.3.5 Einfluss auf die Arbeits- und Anlagensicherheit ...................................... 44 2.3.6 Einfluss auf den Umweltschutz ............................................................... 45 2.4 Ansätze zur Effizienz- und Effektivitätssteigerung ....................................46 2.4.1 Integrierte Anlagenwirtschaft .................................................................. 46 2.4.2 Integration von Instandhaltungsleistungen in die Produktion .................. 46 2.4.3 Orientierung der Instandhaltungsmaßnahmen am Zustand der Anlagen 47 2.4.4 Funktionsfähigkeitsbezogene Instandhaltung ......................................... 47 2.4.5 Instandhaltungsgerechte Konstruktion .................................................... 48 2.4.6 Informationstechnologie .......................................................................... 48 2.4.7 Outsourcing von Instandhaltungsleistungen ........................................... 49 XII Inhaltsverzeichnis 2.4.8 Instandhaltungs-Controlling .................................................................... 49 2.4.9 Operational Research ............................................................................. 49 3 Wissenschaftstheoretische Grundlagen ........................................................51 3.1 Entscheidungsorientierte Betriebswirtschaftslehre ..................................51 3.1.1 Grundlagen der Entscheidungstheorie ................................................... 52 3.1.2 Forschungsansatz der entscheidungsorientierten BWL .......................... 53 3.1.3 Entscheidungsperspektiven im Industriebetrieb...................................... 57 3.1.4 Die Instandhaltung als soziotechnisches System ................................... 58 3.2 Der systemorientierte Ansatz der Betriebswirtschaftslehre .....................59 3.2.1 Grundlagen zur allgemeinen Systemtheorie ........................................... 60 3.2.2 Systemdenken ........................................................................................ 62 3.3 Management komplexer Systeme ...............................................................64 3.3.1 Grundsätze des Komplexitätsmanagements .......................................... 65 3.3.2 Ausgleich der Varietäten ......................................................................... 66 3.3.3 Evolutionärer Problemlösungsprozess ................................................... 68 3.3.4 Maßnahmendefinition auf struktureller Ebene ........................................ 71 3.3.5 Problemlösen auf Metaebene ................................................................. 72 3.4 Grundbegriffe der Modellbildung ................................................................73 3.4.1 Der Modellbegriff .................................................................................... 73 3.4.2 Grundsätze zu Bewertung und Bewertungsmodellen ............................. 74 3.4.3 Reifegradmodelle als Bewertungsgrundlage .......................................... 79 4 Systemorientierte Managementansätze .........................................................83 4.1 Integriertes Management ..............................................................................83 4.2 Generic Management ....................................................................................87 4.3 Relevanz systemorientierter Managementansätze ....................................89 4.3.1 Relevanz des Integrierten Managements ............................................... 89 4.3.2 Relevanz des Generic-Management-Ansatzes ...................................... 90 4.4 Change Management ....................................................................................92 4.4.1 Voraussetzungen für erfolgreiche Veränderungskonzepte ..................... 93 4.4.2 Dimensionen der Veränderung ............................................................... 94 4.4.3 Wesentliche Punkte aus dem Change Management für diese Arbeit ..... 95 Inhaltsverzeichnis XIII 5 Aspekte eines ganzheitlichen Instandhaltungsmanagements .....................97 5.1 Gestaltung des komplexen Instandhaltungsmanagements ......................99 5.2 Ausgestaltung des Instandhaltungsmanagements .................................100 5.2.1 Normative Rahmenbedingungen .......................................................... 101 5.2.2 Strategisches Instandhaltungsmanagement ......................................... 104 5.2.3 Operatives Instandhaltungsmanagement ............................................. 124 5.2.4 Instandhaltungscontrolling .................................................................... 130 5.2.5 Instandhaltungsplanungs- und Steuerungssysteme ............................. 136 5.2.6 Mitarbeiter ............................................................................................. 139 5.2.7 Führung ................................................................................................ 142 5.3 Total Productive Maintenance ...................................................................143 5.3.1 Geschichtliche Entwicklung von TPM ................................................... 144 5.3.2 Ziele von TPM ....................................................................................... 146 5.3.3 Grundphilosophie von TPM .................................................................. 147 5.3.4 Grundelemente im TPM-Konzept ......................................................... 149 5.3.5 Implementierung von TPM .................................................................... 153 5.4 Zusammenfassung der Aspekte eines ganzheitlichen Instandhaltungsmanagements ..................................................................155 6 Kritische Würdigung bestehender Bewertungsmodelle .............................159 6.1 Allgemeines zum Performance-Measurement im IH-Management .........159 6.2 Anforderungen an ein ganzheitliches Bewertungsmodell ......................160 6.2.1 Inhaltliche Vollständigkeit ..................................................................... 160 6.2.2 Praktikabilität ........................................................................................ 161 6.2.3 Abbildungsgüte ..................................................................................... 162 6.3 Maintenance Quality Audit (MQA) .............................................................163 6.4 QFD-basierte Bewertungsansätze .............................................................164 6.5 EFQM-Modell für Excellence ......................................................................167 6.6 Balanced Scorecard....................................................................................170 6.7 IH-Check ......................................................................................................173 6.8 TPM Machbarkeitsstudie ............................................................................174 6.9 TPM As© .......................................................................................................176 6.10 Instrumentenrahmen des IH-Managements ............................................177