Life Cycle Costing im Maschinen- und Anlagenbau

Inhaltsverzeichnis

1 EINLEITUNG

1.1 Problemstellung

1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit

2 GRUNDLEGENDE BEGRIFFLICHKEITEN ZUM KONZEPT DES LIFE CYCLE COSTING

2.1 Vorstellung des Lebenszykluskonzepts

2.1.1 Darstellung der Lebenszyklusphasen anhand des Produktlebenszyklus

2.1.2 Beschreibung des erweiterten Konzepts des Produktlebenszyklus

2.1.3 Konkretisierung des Produktlebenszyklus im Maschinen- und Anlagenbau

2.2 Betrachtung der Lebenszyklusrechnung und ihrer Perspektiven

2.2.1 Definition und Merkmale

2.2.2 Unterschiedliche Perspektiven

2.3 Charakterisierung von Life Cycle Costing

2.3.1 Historie und Begriffsdefinition

2.3.2 Ziele des Life Cycle Costing

2.3.3 Vor- und Nachteile des Life Cycle Costing im Maschinen- und Anlagenbau

3 BERÜCKSICHTIGUNG DER LEBENSZYKLUSKOSTEN BEI DER ANGEBOTSERSTELLUNG

3.1 Wesentliche Voraussetzungen für die Anwendung des Life Cycle Costing bei der Angebotserstellung

3.1.1 Kosten- und Erlöselemente der einzelnen Phasen

3.1.2 Zuverlässigkeit und ihre Messgrößen

3.1.3 Weibull-Verteilung

3.2 Bestehende Ansätze zur Prognose der Lebenszykluskosten

3.2.1 DIN EN 60300-3-3

3.2.2 VDI-Richtlinie 2884

3.2.3 VDMA-Einheitsblatt 34160

3.2.4 Gegenüberstellung der Ansätze

3.3 Einsatz von Life Cycle Cost-Verträgen

3.3.1 Erweiterte Methode zur Prognose der Lebenszykluskosten

3.3.2 Charakteristika und Gestaltungsmöglichkeiten von Life Cycle Cost-Verträgen

3.3.3 Chancen und Risiken

4 BETRACHTUNG VON LIFE CYCLE COSTING IN DER PRAXIS

5 FAZIT UND AUSBLICK

Zielsetzung & Themen

Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Methode zur Kalkulation der gesamten Lebenszykluskosten einer Maschine oder Anlage, wobei insbesondere die Prognoseunsicherheit zukünftiger Kosten – bedingt durch Zufallsereignisse wie Maschinenausfälle – berücksichtigt wird. Durch die Analyse und Bewertung existierender Ansätze wird eine praxisnahe Vorgehensweise abgeleitet, die Herstellern eine fundierte Grundlage für die Gestaltung von Life Cycle Cost-Verträgen bietet.

• Grundlagen des Lebenszykluskonzepts und der Lebenszyklusrechnung
• Methoden zur Prognose von Lebenszykluskosten unter Berücksichtigung der Maschinenzuverlässigkeit
• Vergleich bestehender Normen und Ansätze (DIN EN, VDI, VDMA)
• Entwicklung eines stochastischen Modells mittels Monte-Carlo-Simulation
• Gestaltung und Risikobewertung von Life Cycle Cost-Verträgen

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 EINLEITUNG: Darstellung der Problemstellung im Maschinenbau durch wachsenden Preisdruck und Einführung der Zielsetzung zur Entwicklung einer Kalkulationsmethode für Lebenszykluskosten.

2 GRUNDLEGENDE BEGRIFFLICHKEITEN ZUM KONZEPT DES LIFE CYCLE COSTING: Klärung der theoretischen Grundlagen, des Lebenszykluskonzepts, der Lebenszyklusrechnung sowie Definition und Zielsetzung des Life Cycle Costing.

3 BERÜCKSICHTIGUNG DER LEBENSZYKLUSKOSTEN BEI DER ANGEBOTSERSTELLUNG: Analyse von Kosten- und Erlöselementen, Methoden zur Bestimmung der Maschinenzuverlässigkeit, Vergleich existierender Prognoseansätze und Entwicklung einer erweiterten Methode zur Kalkulation.

4 BETRACHTUNG VON LIFE CYCLE COSTING IN DER PRAXIS: Untersuchung des aktuellen Umsetzungsgrades des Life Cycle Costing in Unternehmen anhand von Experteninterviews und bestehenden Studien.

5 FAZIT UND AUSBLICK: Zusammenfassung der wesentlichen Erkenntnisse der Arbeit und Ausblick auf zukünftige Optimierungspotenziale und Entwicklungen im Lebenszyklusmanagement.

Schlüsselwörter

Life Cycle Costing, Lebenszykluskosten, Maschinen- und Anlagenbau, Maschinenzuverlässigkeit, Wartungskosten, Instandhaltung, Weibull-Verteilung, Monte-Carlo-Simulation, Investitionsentscheidung, Total Cost of Ownership, Lebenszyklusrechnung, Folgekosten, Kostenelemente, Produktlebenszyklus, Life Cycle Cost-Verträge

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit befasst sich mit der Kalkulation der Gesamtkosten von Maschinen und Anlagen über deren gesamten Lebenszyklus, um Investitionsentscheidungen nicht nur auf Basis des Anschaffungspreises, sondern auch unter Einbeziehung der Folgekosten zu treffen.

Welches sind die zentralen Themenfelder?

Im Fokus stehen das Lebenszykluskonzept, Methoden zur Zuverlässigkeitsprognose (wie die Weibull-Verteilung), der Vergleich von Berechnungsmodellen sowie die vertragliche Absicherung von Lebenszykluskosten.

Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?

Das Ziel ist die Entwicklung einer Methode zur Kalkulation von Lebenszykluskosten, die Prognoseunsicherheiten und stochastische Risiken (wie Maschinenausfälle) integriert, um eine bessere Angebotsgestaltung zu ermöglichen.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Neben einer literaturbasierten Analyse bestehender Ansätze (DIN, VDI, VDMA) wird ein stochastisches Modell unter Anwendung der Monte-Carlo-Simulation entwickelt.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in theoretische Grundlagen, die mathematische Modellierung von Ausfallwahrscheinlichkeiten sowie die Diskussion von Life Cycle Cost-Verträgen und deren Chancen und Risiken für Hersteller und Betreiber.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?

Die zentralen Begriffe umfassen Lebenszykluskosten (LCC), Maschinenzuverlässigkeit, Instandhaltung, Monte-Carlo-Simulation und Life Cycle Cost-Verträge.

Wie trägt die Monte-Carlo-Simulation zur Kostenprognose bei?

Sie verknüpft deterministische Kostendaten mit stochastischen Ausfallwahrscheinlichkeiten der Maschinenkomponenten, um eine realistische Wahrscheinlichkeitsverteilung der Gesamtkosten über die Nutzungsdauer abzubilden.

Was unterscheidet den Life Cycle Cost-Vertrag von klassischen Wartungsverträgen?

Im Gegensatz zu klassischen Verträgen, die meist nach Zeitaufwand abgerechnet werden, stehen bei Life Cycle Cost-Verträgen definierte Leistungsergebnisse und die Zusicherung bestimmter Lebenszykluskosten im Mittelpunkt.

Welche Bedeutung kommt der Weibull-Verteilung zu?

Sie dient als mathematisches Werkzeug, um das Ausfallverhalten von Maschinenkomponenten über den Zeitverlauf zu modellieren und somit die Basis für die Berechnung stochastischer Folgekosten zu bilden.

Warum wird das Thema in der industriellen Praxis aktuell noch zurückhaltend behandelt?

Hinderungsgründe sind laut Arbeit insbesondere der Fokus der Kunden auf den Anschaffungspreis, fehlende interne Ressourcen für die komplexe Datenerfassung sowie das Risiko von Prognosefehlern für die Hersteller.