2.2 Produktionstechnische Wertschöpfung durch nachhaltige
2.2.1 Technik und Wertschöpfung
Reduzierung soll sich an einem wirtschaftlich und gesellschaftlich gebotenen Maß orientieren und zu einem ressourcenschonenderen Verhältnis von materiellen Gütern zu immateriellen Bedürfnissen beitragen.
Prinzip der Partizipation
(in Anlehnung an [BuV-03; Her-10; JSS-17; MIJ-14; Sel-11; Sel-08])
Mögliche Schäden an der Umwelt und in der Gesellschaft verursacht durch neuartige Technik, Prozesse oder Handlungen sind ex ante oft kaum bekannt.
Daher ist vor deren Anwendung besondere Vorsicht geboten. Das Prinzip der Partizipation umfasst Maßnahmen zur Risikovermeidung, die dazu geeignet sind, mögliche Schäden für neuartige Technik, Prozesse oder Handlungen an der Umwelt, Gesellschaft und der Wirtschaft ex ante zu partizipieren. Technik, Prozesse und Handlungen sollen daher unter Einbeziehung der Anspruchsgruppen entwickelt werden. Das erfordert einen beständigen Dialog zwischen den relevanten Akteuren. Das Partizipationsprinzip enthält Maßnahmen für die Einbeziehung der relevanten Anspruchsgruppen zur Gewährleistung transparenter, fairer und gerechter Entscheidungen. Die aktive Partizipation der Anspruchsgruppen erfordert Gesundheit und ein Bewusstsein für die Herausforderungen einer nachhaltigen Entwicklung. Dieses Prinzip umfasst daher auch alle Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Gesundheit sowie zur Herausbildung des Bewusstseins von Individuen durch die Entwicklung von Kompetenzen.
2.2 Produktionstechnische Wertschöpfung durch nachhaltige
Abbildung 2-2: Wertschöpfung technischer Systeme unter der Wirkung allgemeiner Rahmenbedingungen und individueller Dispositionen (in Anlehnung an [VDI 3780, S. 10])
Technisches System
Technik als Synonym für technische Systeme entspricht in dieser Arbeit dem Verständnis der VDI 3780, welche die Definition von Ropohl übernimmt;
Technik umfasst [Rop-09, S. 31; VDI 3780, S. 2]:
die Menge der nutzenorientierten, künstlichen, gegenständlichen Gebilde (Artefakte oder Sachsysteme),
die Menge menschlicher Handlungen und Einrichtungen, in denen Sachsysteme entstehen,
die Menge menschlicher Handlungen, in denen Sachsysteme verwendet werden.
Technik bezieht sich somit nicht nur auf das Sachsystem, sondern schließt auch den Entstehungsprozess sowie die Nutzung und Folgen der Entstehung und Verwendung mit ein [VDI 3780, S. 2]. Das Sachsystem als Synonym für Artefakt meint im Rahmen dieser Arbeit ein materielles und/oder immaterielles, nutzenorientiertes, künstliches Gebilde. Als Abgrenzung zur Technik beschreibt die Technologie die Wissenschaft von der Technik und impliziert die Menge wissenschaftlich systematisierter Aussagen über technische Systeme [Rop-09, S. 31]. Die Lösung technischer Aufgaben wird durch technische Systeme erfüllt [FeG-13, S. 238]. Die Realisierung technischer Systeme erfolgt durch Wertschöpfungsprozesse. Technik ist dabei sowohl Subjekt als auch Objekt der Wertschöpfung.
Konzipieren Eingrenzen
Präzisieren
Bewerten Entscheiden
Realisieren
Werte-system
Ziele Restriktionen Präferenzen
Allgemeine
Rahmenbedingungen Individuelle Dispositionen
Machbare technische Möglichkeiten
Technische Wirklichkeit Denkbare
technische Möglichkeiten
Wertschöpfung
Wirkung
Werte
Das Verständnis und die Theorie der Werte (Axiologie) sind Gegenstand kontinuierlicher Diskussion und interdisziplinären wissenschaftlichen Austausches innerhalb und zwischen den Umweltwissenschaften, den Gesellschaftswissenschaften, den Wirtschaftswissenschaften und den Ingenieurwissenschaften [UTV-09, S. 682 ff.]. Werte im Rahmen dieser Arbeit sind an das Werteverständnis der Ingenieurwissenschaften angelehnt [VDI 3780, S. 6]:
Sie sind bestimmend dafür, dass etwas anerkannt, befürwortet, vorgezogen, geschätzt, verehrt oder erstrebt wird.
Sie sind Orientierungs-, Bewertungs-, Beurteilungs-, und Begründungs-maßstab für Artefakte und Handlungen.
Sie werden auf Grundlage individueller und sozialer Entwicklungsprozesse gebildet, die sich in der Auseinandersetzung mit natürlichen sowie den gesellschaftlich-kulturellen Rahmenbedingungen vollziehen.
Sie unterliegen einem kontinuierlichen Wandel und können durch einen allgemeinen Zielbegriff plausibel dargestellt werden.
Evans et al. beschreiben für Anspruchsgruppen unterschiedliche Formen von Werten. Sie unterscheiden zwischen realisierten Werten, zerstörten Werten, verpassten Werten sowie Wertmöglichkeiten [EFY-17, S. 210]. Nach Ueda gilt es, Wertverbesserungen für die vom technischen System beeinflusste Umwelt und betroffene Anspruchsgruppen zu realisieren, um eine nachhaltige Entwicklung sicherzustellen [UTV-09, S. 686].
Produktionstechnische Wertschöpfung3
Wertschöpfung wird in dieser Arbeit als produktionstechnische Wertschöpfung aufgefasst. Produktionstechnische Wertschöpfung ist eine auf Wertverbesserung ausgerichtete Transformation zur Erzeugung von Sachsystemen durch die Kombination von Wertschöpfungsfaktoren in vernetzten Wertschöpfungs-modulen. Wertverbesserung beschreibt den Beitrag der Wertschöpfung zur Verbesserung eines Wertes oder eines Wertsystems für die Anspruchsgruppen.
Wertschöpfungsmodule charakterisieren Wertschöpfung auf unterschiedlichen Aggregationsebenen: vom Fertigungs- und Montageprozess auf der untersten Ebene, über Produktionsbereiche, Fabriken, Unternehmen, Industriebranchen,
3 Dieser Unterunterabschnitt stellt eine Erweiterung zu den Ausführungen der Vorveröffentlichungen [StS-16b, S. 536 ff.; SOK-18, S. 256 f.] dar.
Volkswirtschaften, bis hin zur globalen Wertschöpfung auf der höchsten Aggregationsebene. Ein Wertschöpfungsmodul ergibt sich aus dem Zusammenwirken von fünf generischen Werkschöpfungsfaktoren: Produkt, Betriebsmittel, Organisation, Prozess und Mensch [JSS-17, S. 13 ff.; Sel-08, S. 4 ff.; Sel-07]. Wertschöpfungsmodule können auf den unterschiedlichen Aggregationsstufen in Wertschöpfungsnetzwerke integriert werden. Die Integration kann durch drei Arten erfolgen [KWH-13, S. 35 f.; StS-16b, S. 536 ff.]:
Die horizontale Integration beschreibt eine Integration entlang der gesamten Wertschöpfungskette auf einer Aggregationsebene der Wertschöpfung, z. B.
die Integration von unterschiedlichen Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette oder die Integration von unterschiedlichen Werkzeug-maschinen innerhalb einer Fabrik.
Die vertikale Integration beschreibt die Integration entlang der unterschiedlichen Aggregationsebenen, z. B. die Integration von schiedlichen Fertigungsprozessen in einer Werkzeugmaschine, unter-schiedliche Werkzeugmaschinen wiederum können in einer Fertigungslinie eingebunden sein.
Die Integration entlang des Produktlebenszyklus beschreibt eine Integration der Wertschöpfungsmodule über die einzelnen Lebensphasen eines Produktes vom Lebensanfang, über die Lebensmitte, bis zum Lebensende.
Die Integration der Wertschöpfungsmodule in den Wertschöpfungsnetzwerken gestaltet sich im globalisierten Kapitalismus aus dem Zusammenwirken von Wettbewerb und Zusammenarbeit unter dem Einfluss von Angebot und Nachfrage sowie in den Grenzen von Geschäftsmodellen der beteiligten Organisationen. Wettbewerb auf der Ebene von Industriebranchen ergibt sich nach Porter aus der Rivalität unter den bestehenden Wettbewerbern, der Bedrohung durch neue Anbieter, Verhandlungsstärke der Lieferanten und Anbieter sowie aus der Bedrohung durch Substitute [Por-14, S. 33; Por-79]. Die Zusammenarbeit von Akteuren auf unterschiedlichen Ebenen der Wertschöpfungsnetzwerke kann koordinativ, kooperativ oder kollaborativ erfolgen. Abbildung 2-3 zeigt die Integration der Wertschöpfungsnetzwerke entlang des Produktlebenszyklus mit Geschäftsmodellen als wesentlicher Triebkraft der Zusammenarbeit.
Abbildung 2-3: Integration der Wertschöpfungsnetzwerke entlang des Produktlebenszyklus (in Anlehnung an [SOK-18, S. 257])
Nachhaltige Wertschöpfung4
Nachhaltige Wertschöpfung im Kontext dieser Arbeit beschreibt eine Wertschöpfung, die:
die drei Dimensionen (Umwelt, Gesellschaft, Wirtschaft) als Struktur für grundsätzliche und integrative Lösungsräume zur Wertverbesserung vorgibt,
einen positiven Beitrag zu den aktuellen globalen Nachhaltigkeitszielen leistet;
die Nachhaltigkeitsprinzipien durch die Anwendung geeigneter Maßnahmen zur Entwicklung von Geschäftsmodellen, Wertschöpfungsnetzwerken und Wertschöpfungsmodulen einbezieht,
grundsätzlich auf eine Sicherung und Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit ausgerichtet ist.
4 Dieser Unterunterabschnitt wird unter Berücksichtigung von Inhalten aus den Vorveröffentlichungen [JSS-17, S. 12 ff.; SOK-18, S. 258] dargelegt.
Wertschöpfungsmodul Materialfluss
Produktlebenszyklus
Lebensende
Mensch
Betriebs-mittel
Organi-sation
Prozess Produkt
Geschäfts-modelle
Die Wettbewerbsfähigkeit gilt damit als der Wert innerhalb der wirtschaftlichen Dimension der Nachhaltigkeit, der von grundsätzlicher Bedeutung für die Realisierung einer nachhaltigen Wertschöpfung im globalisierten Kapitalismus ist.
Jovane, Seliger und Stock nennen den Hebel der Bildung (en: Leverage of Education) sowie die Entwicklung von Innovationen als maßgebliche Ansätze zur Umsetzung einer nachhaltigen Wertschöpfung [JSS-17, S. 15 ff.]. Mögliche Lösungen für eine nachhaltige Wortschöpfung in den drei Nachhaltigkeits-dimensionen werden in Tabelle 2-1 dargestellt.
Tabelle 2-1: Mögliche Lösungen einer nachhaltigen Wertschöpfung für die drei Dimensionen der nachhaltigen Entwicklung (in Anlehnung an [JSS-17 S. 15; Sel-11, S. 40 ff.])
Umwelt
Nichtnachwachsende Rohstoffe sollen in geschlossenen Produkt- bzw.
Ressourcenkreisläufe mit immer neuen Nutzungsphasen eingebunden werden und durch nachwachsende Rohstoffe nach Maßgabe ihrer Regenerierbarkeit substituiert werden. Dies erfordert die Überführung von Produkten in neue Produktlebenszyklen durch eine effiziente Wiederaufbereitung sowie die Gestaltung von sogenannten Netzwerken industrieller Symbiose (en: Industrial Symbiosis) mit unternehmensübergreifenden geschlossenen Ressourcenkreisläufen.
Gesellschaft
Die Bewusstseinsbildung von Individuen für die Nachhaltigkeitsherausforderungen gilt es zu unterstützen. Dies erfordert eine Erhöhung der Lern- und Lehrproduktivität. Zu diesem Zweck können sogenannte Lernzeuge eingesetzt werden. Lernzeuge demonstrieren dem Nutzer automatisch ihre Funktionalität und sind auf die Vermittlung konkreter Lernziele ausgerichtet. Sie können als Hilfe zur Selbsthilfe eingesetzt werden und gestalten gleichzeitig Arbeitsvorgänge effektiver und effizienter.
Wirtschaft
Geschäftsmodelle sollten auf einen Nutzenverkauf anstatt des Verkaufs eines materiellen Produktes ausgerichtet werden. Dadurch kann ein höherer Nutzen für mehr Individuen bei gleichzeitig verringertem Ressourcenverbrauch erzielt werden.
Sogenannte hybride Leistungsbündel aus materiellem Produkt und Dienstleistung können durch den Einsatz von modernen Informations- und Kommunikationssystemen die Informationen über Angebot und Nachfrage in Echtzeit ermitteln. Dadurch kann die Produktfunktionalität in den vom Kunden gewünschten Anforderungen, am gewünschten Ort und zur gewünschten Zeit angeboten werden.