Klabunde' Wissensmanagement in der integrierten Produkt- und Prozessgestaltung SCHRIFTEN ZUR EDV-ORIENTIERTEN BETRIEBSWIRTSCHAFT HERAUSGEGEBEN VON PROF. DR. DR. h.c. A.-W. SCHEER In den "Schriften zur EDV-orientierten Betriebswirtschaft" werden Beitrage aus Wissenschaft und Praxis veroffentlicht, die sich durch ausgepragten Anwen dungsbezug und hohes fachliches Niveau auszeichnen. Steffen Klabunde VVissensrnanagernentin def integrierten Produkt - und Pfozessgestaltung Best-Practice-Modelle zum Management von Meta-Wissen Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Dr. h.c. August-Wilhelm Scheer Deutscher Universitots-Verlag Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; dctaillierte bibliografische Daten sind im Internet tiber <http://dnb.ddb.de> abrufbar. Dissertation Universitiit Saarbriicken, 2002 1. Auflage Januar 2003 Aile Rechte vorbehalten © Deutscher Universitiits-Verlag GmbH, Wiesbaden, 2003 Lektorat: Brigitte Siegel 1 Jutta Hinrichsen Der Deutsche Universitats-Verlag ist ein Unternehmen der Fachverlagsgruppe BertelsmannSpringer. www.duv.de Das Werk einschlieBlich aller seiner Teile ist urheberrcchtlich geschtitzt. Jede Ver wertung auBerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustim mung des Verlages unzulassig und strafbar. Das gilt insbesondere ftir Vervieillilti gungen, Dbersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbei tung 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 waren und daher von jedermann benutzt werden dtirften. Gedruckt auf saurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. ISBN-13: 978-3-8244-9108-7 e-ISBN-13: 978-3-322-81996-3 DOl: 10.1007/978-3-322-81996-3 Geleitwort v Geleitwort Die pennanenten Veranderungen der Infonnationstechnologie werden haufig im Hinblick auf deren Auswirkungen in der Arbeitswelt diskutiert. Daruber hinaus hat die Infonnations technik aber auch erhebliche Veranderungen in Produkten verursacht. Hinter den haufig positiven Ergebnissen flir den Verbraucher stecken hochintegrierte Uisungen, die Heer scharen von Ingenieuren, Designern, Elektrotechnikern etc. beschaftigt haben. Diese Menschen arbeiten in verschiedenen Organisationen, an unterschiedlichen Standorten und haben oft sehr unterschiedliche Auffassungen von einer Entwicklungsaufgabe. Daruber hinaus konkurrieren solche interdisziplinaren Teams nicht nur untereinander sondern imrner ofter auch mit Wettbewerbern aus SchwelienIandern. Den Wettkampf urn die Innovationsfahigkeit werden diejenigen Unternehmen gewinnen, die den effektiven Aufbau neuen Wissens und die Steigerung der Wissensproduktivitat innerhalb und zwischen Organisationen umfassend beherrschen. 1m vorliegenden Buch wird ein Integrationskonzept entwickelt, das Effizienzsteigerungen in der integrierten Produkt- und Prozessgestaltung durch systematisches Wissensmanagement ennoglicht. 1m Mittelpunkt steht dabei ein generisches Prozessmodell flir wissensbasierte Prozesse, das auf die zentralen Phasen in Entwicklungsprojekten angewendet wird. Dabei wird untersucht, wie Instrumente des Wissensmanagements die Anwendung technischer und organisatorischer Instrumente flir die Produkt-und Prozessentwicklung im Speziellen und flir das Projektmanagement im Allgemeinen verbessern konnen. Die Moglichkeiten einer Implementierung des Ansatzes in organisatorische und infonnationstechnische Uisungen werden anhand von Fallbeispielen und Prototypen aufgezeigt. Die wichtigsten Hilfsmittel bei der Ausgestaltung des Integrationskonzeptes sind objektorien tierte Prozess- und Infonnationsmodelle. Letztere werden aus den Prozessmodellen durch objektorientierte Analyse extrahiert und zu einem objektorientierten Klassenmodell fUr eine Meta-Wissensbasis verdichtet. Dadurch wird die Basis flir ein umfassendes Wissens managementsystem geschaffen, das nicht nur in industriellen Entwicklungsvorhaben Anwendung finden kann. August-Wilhelm Scheer Vorwort vn Vorwort Die von Peter F. Drucker in den 60er Jahren forrnulierte These, dass der effektive Umgang mit Wissen zur Erzeugung von Wohlstand zum zentralen Erfolgsfaktor einer zuktinftigen Gesellschaft wird, hat nicht erst durch die EinfUhrung des Internet an Bedeutung gewonnen. Die Entwicklung technisch komplexer, hochintegrierter Produkte mit kurzen Innovations zyklen brachte bereits in den 80er Jahren eine Vielzahl von Strategien, Methoden und Werk zeugen zur technischen und organisatorischen Integration in Entwicklungsvorhaben hervor. Dennoch bestehen bis heute erhebliche Defizite in deren Anwendung durch interdisziplinlire, unternehmensUbergreifende Entwicklungstearns. Ausgangspunkt des vorliegenden Buches ist daher die Frage, wie Aktivitliten aus dem Bereich des Wissensmanagements die Effizienz von Prozessen der integrierten Produkt- und Prozessgestaltung steigern konnen. Ein zentraler Aspekt ist dabei die Entwicklung wissensbasierter Prozess- und Inforrnationsmodelle, die als Best Practice Modelle flir eine Wissenslogistik und als Basis flir die Entwicklung von Wissensmanagementsystemen im Produktentstehungsprozess dienen konnen. Die Arbeit entstand wlihrend meiner Tlitigkeit als wissenschaftlicher Assistent von Prof. Dr. Dr. h.c. mult. August-Wilhelm Scheer an dessen Institut fUr Wirtschaftsinforrnatik (IWi) an der Universitlit des Saarlandes. Die der Arbeit zugrundeliegende Idee und der daraus entwickelte Ltisungsansatz entstarnmt dem Forschungsverbundprojekt "GiPP - Geschliftsprozessgestaltung mit integrierten Prozess und Produktmodellen" des Bundesministeriums fUr Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF). In der Zeit von 1995 bis 1998 hatte ich die Gelegenheit, zusarnmen mit Industriepartnern anwendungsnahe Forschungsfragen zum Thema Geschliftsprozess- und Wissensmanagement zu bearbeiten und mit Hilfe von Prototypen praxisnah zu erproben. An dieser Stelle mochte ich Herrn Prof. Scheer fUr die viereinhalb abwechslungs- und lehr reichen Jahre danken, in denen ich an seinem Institut arbeiten und promovieren konnte. Herrn Dr.-Ing. Josef Hofer-Alfeis von der Siemens AG und Herrn Dr. GUnther Schafer von der BMW AG danke ich fUr die fachlich herausfordernde und freundschaftliche Zusarnmenarbeit. Herrn Prof. Dr. Horst Glaser gilt mein Dank fUr die Ubernahme des Koreferats. Danken mochte ich auBerdem Prof. Dr. Thomas Allweyer und Dipl.-Kfm. Rainer Borowsky flir die Kritik, Anregungen und Korrekturen zu dieser Arbeit. Mein besonderer Dank gilt abschlieBend meiner Frau, meinen Kindem und meinen Eltern. Jeder von Ihnen hat mich auf seine Weise wlihrend der Erstellung dieser Arbeit unterstUtzt und oft auch seine eigenen Interessen und Bediirfnisse fUr dieses sehr personliche Ziel zu riickgestellt. Steffen Klabunde Inhaltsiibersicht IX Inhaltsiibersicht Abbildungsverzeichnis .................................................................................... XV Tabellenverzeichnis ....................................................................................... XIX Abkfirzungsverzeichnis ................................................................................. XXI 1 Wissen als Katalysator eines integrierten Produktentstehungsprozesses •• l 1.1 Wandel in der industriellen Produkt· und Prozessgestaltung ................................. 4 1.2 Anforderungen an ganzheitliche Losungen ............................................................. 11 2 Integrierte Produkt-und Prozessgestaltung ............................................... 13 2.1 Charakterisierung des Ansatzes ................................................................................ 13 2.2 Konstituierende Merkmale von IPP·Prozessen ....................................................... 22 2.3 Analyse der Instrumente. ........................................................................................... 30 3 Bausteine des Wissensmanagements ............................................................ 77 3.1 Notwendigkeit ............................................................................................................. 78 3.2 Charakterisierung des Ansatzes ................................................................................ 79 3.3 Daten· Informationen • Wissen ................................................................................ 85 3.4 Die organisationale Wissensbasis .............................................................................. 92 3.5 Prozesse und Instrumente fur das Wissensmanagement ........................................ 96 3.6 Auswahl und Einsatz von Wissensmanagementinstrumenten ............................. l08 4 Integrationskonzept ..................................................................................... 111 4.1 Entwicklung eines Integrationsmodells .................................................................. 111 4.2 Entwicklungsmethodik. ............................................................................................ 115 4.3 Integration der Prozesse durch ein prozessorientiertes Wissensmanagement. .. 129 4.4 Integration der Instrumente in den Prozessen ...................................................... 133 4.5 Integration der Modelle in einer Meta· Wissensbasis ............................................ 134 5 Modelle ffir wissensbasierte Prozesse und fUr die Meta-Wissensbasis .. 140 5.1 Design wissensbasierter Entwicklungsprozesse (Dynamische Modelle) ............. 140 5.2 Design der Meta·Wissensbasis (Statische Modelle) ............................................... 243 5.3 Leitfaden fur die Realisierung ................................................................................. 274 x Inhaltsiibersicht 6 Architektur und Fallbeispiele fiir ein Wissensmanagementsystem in der integrierten Produkt-und Prozessgestaltung ............................... 287 6.1 Rahmenkonzept zur Integration der Systeme ....................................................... 287 6.2 Referenzarchitektur fur ein Wissensmanagementsystem .................................... 290 6.3 Systemarchitektur fur ein Wi£sensmanagementsystem in der integrierten Produkt-und ProzessgestaItung ........................................................ 294 7 Nachhaltige Innovationen durch ein Meta-Wissensmanagement ......... 326 Anhang .............................................................................................................. 329 Literaturverzeichnis ........................................................................................ 341 Inhaltsverzeichnis XI Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis .................................................................................... XV Tabellenverzeichnis ....................................................................................... XIX Abkfirzungsverzeichnis ................................................................................. XXI 1 Wissen als Katalysator eines integrierten Produktentstehungsprozesses •. l 1.1 Wandel in der industriellen Produkt-und ProzessgestaItung ................................. 4 1.1.1 Erweiterung des Zielsysterns ............................................................................................... 5 1.1.2 Analyse der Komplexitatstreiber ......................................................................................... 6 1.1.2.1 Produktkomplexitat ....................................................................................................... 7 1.1.2.2 Prozesskomplexitat ....................................................................................................... 8 1.1.2.3 Organisationskomplexitat ............................................................................................. 9 1.2 Anforderungen an ganzheitliche Losungen ............................................................. 11 2 Integrierte Produkt- und ProzessgestaItung ............................................... 13 2.1 Charakterisierung des Ansatzes ................................................................................ 13 2.1.1 Einordnung in den Produktlebenszyklus ........................................................................... 15 2.1.2 Handlungsfelder ................................................................................................................ 16 2.1.3 Ableitung einer Arbeitsdefinition ...................................................................................... 20 2.2 Konstituierende Merkmale von IPP-Prozessen ....................................................... 22 2.2.1 Aufgabenspezifische Gestaltung von IPP-Prozessen ........................................................ 23 2.2.2 Eigenschaften von IPP-Prozessen ..................................................................................... 24 2.2.3 Problemlosungszyklen und Phasenmodelle ...................................................................... 26 2.3 Analyse der Instrumente ............................................................................................ 30 2.3.1 Projektrnanagement -Integrierte Aufbauorganisation ...................................................... 30 2.3.1.1 Projektstrukturtypen .................................................................................................... 31 2.3.1.2 Tearns .......................................................................................................................... 34 2.3.1.3 Kooperationsmodelle .................................................................................................. 37 2.3.1.4 Multi-Projektrnanagement .......................................................................................... 39 2.3.1.5 Wissensdefizite in der Aufbauorganisation ................................................................ 41 2.3.2 Geschiiftsprozessrnanagement -Integrierte Ablauforganisation ....................................... 42 2.3.2.1 Beurteilungskriterien und GestaltungsrnaBnahmen fUr eine integrierte Ablauforganisation .................................................................................... 43 2.3.2.2 Concurrent Engineering und Simultaneous Engineering ............................................ 45 2.3.2.3 Geschaftsprozessoptimierung mit Modellen ............................................................... 50 2.3.2.4 Wissensdefizite in der Ablauforganisation ................................................................. 54 2.3.3 Qualitatsrnanagement -Integrierter Instrumenteneinsatz .................................................. 55 2.3.3.1 Praventive Qualitatsrnanagementinstrumente ............................................................. 56 XII Inhaltsverzeiehnis 2.3.3.2 Instrumente zur X-gerechten Gestaltung .................................................................... 59 2.3.3.3 Auswahl und Einsatz der Instrumente in der integrierten Produkt- und Prozessgestaltung ................................................................................................. 60 2.3.3.4 Wissensdefizite beim Instrumenteneinsatz ................................................................. 62 2.3.4 Informationsmodelle und -systeme -Integriertes Informationsrnanagement .................... 63 2.3.4.1 Informationssysteme flir operative IPP-Prozesse ........................................................ 65 2.3.4.2 Informationssysteme zur Kommunikation und Kooperation ...................................... 67 2.3.4.3 Inforrnationssysteme zur Planung und Steuerung ....................................................... 68 2.3.4.4 Inforrnationssysteme zur Produkt-und Prozessmodellierung ..................................... 70 2.3.4.5 Wissensdefizite im Informationsmanagement ............................................................ 73 2.3.5 Fazit der Analyse und Handlungsbedarf ........................................................................... 74 3 Bausteine des Wissensmanagements ............................................................ 77 3.1 Notwendigkeit ............................................................................................................. 78 3.2 Charakterisierung des Ansatzes ................................................................................ 79 3.2.1 Wissensmanagement aus wissenschaftstheoretischer Sieht .............................................. 80 3.2.2 Synopse und Abgrenzung flir den Untersuchungsbereieh ................................................ 83 3.3 Daten -Infonnationen -Wissen ................................................................................ 85 3.3.1 Wissensarten ..................................................................................................................... 88 3.3.2 Wissenstrager ....................................................................................... '" .......................... 91 3.4 Die organisationale Wissensbasis .............................................................................. 92 3.5 Prozesse und Instrumente fUr das Wissensmanagement ........................................ 96 3.5.1 Wissensziele ...................................................................................................................... 98 3.5.2 Wissensidentifikation ...................................................................................................... 100 3.5.3 Wissenserwerb ................................................................................................................ 102 3.5.4 Wissensentwicklung ........................................................................................................ 103 3.5.5 Wissensverteilung ........................................................................................................... 104 3.5.6 Wissensnutzung ............................................................................................................... 105 3.5.7 Wissensbewahrung .......................................................................................................... 106 3.5.8 Wissensbewertung ........................................................................................................... 107 3.6 Auswahl und Einsatz von Wissensmanagementinstrumenten ............................. l08 4 Integrationskonzept ..................................................................................... 111 4.1 Entwicklung eines Integrationsmodells .................................................................. 111 4.1.1 Zyklus der integrierten Produkt -und Prozessgestaltung ................................................. III 4.1.2 Zyklus des Wissensrnanagements ................................................................................... 112 4.1.3 Integration der Zyklen ..................................................................................................... 114 4.2 Entwicklungsmethodik. ............................................................................................ 115 4.2.1 ARIS als methodisches Architekturkonzept ................................................................... 116 4.2.2 Einsatz von Modellierungsmethoden .............................................................................. 118 4.2.2.1 Modellierung der IPP-Prozesse ................................................................................. 119 4.2.2.2 Modellierung der Wissensbasis ................................................................................ 121