Entwicklung einer entscheidungsunterstützenden Methodik für 3D-Druck Services in der Logistik

Unternehmen befinden sich mit ihrem angebotenen Leistungsportfolio stetig im Wandel. Bezogen auf die Logistikbranche bedeutet das, dass sich die Kernleistungen von Logistikdienstleistern in Form von Transport, Umschlag und Lagerung unter anderem durch den Einfluss neuer Technologien anteilsmäßig an der Umsatzgenerierung verändern können. Ebenso können sich die Rollen der Akteure in der Wertschöpfungskette der Ersatzteilbereitstellung verändern. Eine Modifizierung des bestehenden Leistungsportfolios wird folglich erforderlich, sowie eine Technologie ein entsprechendes Disruptionspotenzial aufweist. Im Kontext der vorliegenden Arbeit ist der 3D-Druck als disruptive Technologie in der Logistik untersucht worden.

Ausgehend von einer umfangreichen Problemanalyse von Logistikdienstleistern im Umgang mit dem 3D-Druck hat sich herausgestellt, dass die Erfahrungswerte bezüglich des 3D-Drucks zwar in den letzten Jahren stetig zugenommen haben, aber dennoch eine Diskrepanz zwischen potenziellen Anwendungsgebieten und einer möglichen Implementierung in das bestehende Leistungsportfolio besteht. Es mangelt den Unternehmen an Erfahrungswerten und Kompetenzen zur Beurteilung der Potenziale und der unternehmerischen Anwendung des 3D-Drucks.

Der 3D-Druck wird in vorliegender Arbeit als charakteristisches Beispiel für eine disruptive Technologie eingesetzt, um eine Erweiterung des Leistungsportfolios mittels 3D-Druck Services zu überprüfen und das Geschäftsmodell damit zu diversifizieren. 3D-Druck Services sind hierfür in vorliegender Arbeit als ein Leistungsbündel aus materiellen und immateriellen Objekten definiert worden, die sich systematisch entwickeln lassen.

Auf der Grundlage einer Bewertung von ermittelten Anforderungen an das Vorgehen, sowie an die Anwendung einer Methodik zur Entwicklung von 3D-Druck Services einerseits und bestehenden Ansätzen in der Literatur andererseits, konnte der konkrete Handlungsbedarf und damit die Forschungslücke aufgezeigt werden. Zur Entwicklung von 3D-Druck Services erfordert es eine Entscheidungsunterstützung für Logistikdienstleister im interdisziplinären Forschungsfeld der Dienstleistungsentwicklung sowie des Technologie- und Logistikmanagements in Form einer aufgaben- sowie anwenderspezifischen Unterstützung bei der Methodenauswahl und -anpassung. Logistikdienstleister in der Ersatzteillogistik sollen für die strategische Ausrichtung des Leistungsportfolios mit einer Methodik unterstützt werden, um in Zukunft systematisch, zeiteffizient und mit hohem Erfolgspotenzial 3D-Druck Services entwickeln zu können.

Da in dieser Arbeit vom Ansatz einer konstruierenden und systematischen Dienstleistungsentwicklung ausgegangen wird, ist eine Analogie zum konstruktionsmethodischen Vorgehen der Produktentwicklung nach VDI-Richtlinie 2221 hergestellt worden. Mittels Analogiebetrachtungen ist die Konstruktionsmethodik auf die erforderlichen Arbeitsschritte und Arbeitsergebnisse angepasst worden, die für die Entwicklung von 3D-Druck Services erforderlich sind. Bestehende Ansätze aus angrenzenden Disziplinen haben als Anknüpfungs- und Abgrenzungs-punkte für die Entwicklung der Methodik fungiert. Mit dem entworfenen Methodenbaukasten wird dem Anwender in maximal fünf Schritten eine Art Leitfaden zur Auswahl und gegebenenfalls zur Anpassung bestehender Methoden aus Methodenportalen oder -katalogen geboten.

Die entwickelte Methodik weist ein iteratives Vorgehen mit klar definierten Arbeitsschritten und zu erzielenden Arbeitsergebnissen auf. Für die sowohl graphisch als auch verbal abbildbaren Arbeitsergebnisse wird im Kontext dieser Arbeit der Begriff der dienstleistungsdarstellen-den Produktmodelle verwendet, deren Ergebnisse durch Veränderungen anwenderspezifisch variiert werden können. Anhand definierter Meilensteine im Ablauf ist sichergestellt, dass die Entwicklung bis zu einem gewissen Zeitpunkt wie vorgesehen stattgefunden hat. Hierfür stellen Meilensteine eine gute Kontrollmöglichkeit für eine zielführende Entwicklung dar. Die Gestaltungsdimensionen von Dienstleistungen (Potenzial-, Prozess-, Ergebnis- und Marktdimension) haben bei der Entwicklung der Methodik eine ausreichende Berücksichtigung gefunden und bilden in ihrer Gesamtheit ein ganzheitliches Dienstleistungskonzept ab.

Mit der Anwendung der Methodik bei einem Referenzunternehmen aus der KEP-Branche konnte die grundsätzliche Praktikabilität aufgezeigt werden. Die hierbei erzielten Ergebnisse der Methodik ermöglichen einen Vergleich mit dem vom Referenzunternehmen beobachtbaren Vorgehen in Bezug auf die Implementierung des 3D-Drucks in das Leistungsportfolio. Anderen Logistikdienstleistern, die ebenfalls in der Ersatzteillogistik tätig und in der Entscheidungsfindung zur Implementierung des 3D-Drucks unschlüssig sind, bietet die entworfene Methodik ein Werkzeug zur Überprüfung des aktuellen Leistungsportfolios. In Abhängigkeit des Status Quo des Anwenders und dessen Voraussetzungen stellt die Methodik eine ergebnisoffene Bearbeitung dar. Inwiefern der 3D-Druck zukünftig eine relevante oder eher unbedeutende Technologie darstellt, ist in den einzelnen Bearbeitungsschritten individuell modellierbar.

Das Referenzunternehmen aus der Anwendung kann mit der Methodik die bereits getroffene Entscheidung zur Implementierung des 3D-Drucks überprüfen und insbesondere durch den Einsatz der dienstleistungsdarstellenden Produktmodelle weitere Anwendungsgebiete innerhalb der Ersatzteillogistik ermitteln und so weitere Dienstleistungskonzepte, die zu einer zufriedenstellenden Diversifikation führen, entwerfen. Die Auswirkungsstärke des 3D-Drucks auf die bestehenden Dienstleistungen kann, in Abhängigkeit von der technologischen Entwicklung des 3D-Drucks, zukünftig antizipiert und rechtzeitig mit einer Überarbeitung des Leistungsportfolios begegnet werden. Eine permanente Überprüfung bei der Überarbeitung des Leistungsportfolios hinsichtlich des Kundenwerts, der Wirtschaftlichkeit und der Entwicklungsdauer gewährleistet ein, in Abhängigkeit von der technologischen Leistungsfähigkeit des 3D-Drucks, gut diversifiziertes Leistungsportfolio.

Die technologische Leistungsfähigkeit des 3D-Drucks, welche in der Methodik über Schlüsselfaktoren der Technologie dargestellt wird, kann wie in der angeführten Bewertung der Anwendung mittels Extrembedingungen variiert werden. Mit einer übermäßig gut antizipierten Technologieentwicklung (best-case) und einer übermäßig schlecht bewerteten Technologieentwicklung (worst-case) konnte aufgezeigt werden, dass der 3D-Druck, wie andere Technologien auch, im Zeitverlauf unterschiedliche Zyklen durchläuft. Im Fall des Referenzszenarios, als auch im worst-case, könnte es bedeuten, dass sich der 3D-Druck im Technologielebenszyklus in der Experimentierphase befindet. Bis zur Erreichung des dominanten (Dienstleistungs-) Designs nimmt zwar nicht unmittelbar die Anzahl der Akteure in der Wertschöpfungskette der Ersatzteilbereitstellung zu, aber zumindest die Anzahl eintrittswahrscheinlicher Szenarien zur Positionierung des 3D-Druckers in der Wertschöpfungskette. Im Fall des best-case könnte sich die Entwicklung des 3D-Drucks in der Reifephase befinden, womit sich die Anzahl eintrittswahrscheinlicher Szenarien und damit die potenziellen Anwendungsbereiche in der Ersatzteilbereitstellung reduzieren. Ebenfalls würde sich im best-case die Anzahl der am Markt agieren-den Unternehmen im Bereich des 3D-Drucks in der Ersatzteilbereitstellung reduzieren.

Zusammengefasst bedeuten die Ergebnisse der Arbeit, dass mit der konzipierten Entscheidungsunterstützung eine logistik- und technologiespezifische Methodik zur Entwicklung von 3D-Druck Services zur Verfügung steht. Die Methodik stellt ein ganzheitliches Konzept dar, welches das Service Engineering und die Dienstleistungsdimensionen miteinander verzahnt, sodass eine ganzheitliche Dienstleistungsentwicklung erfolgt und rechtzeitig Maßnahmen zum Umgang mit den Auswirkungen auf das bestehende Leistungsportfolio getroffen werden können. Mit der Methodik wird ein systematisches und strukturiertes Vorgehen unter Einbeziehung methodischer Hilfsmittel gefördert, welches anwenderspezifisch durchgeführt werden kann und dabei ausreichend Gestaltungsfreiraum für Kreativität lässt. Die identifizierte Forschungslücke wird hiermit geschlossen.