Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-5907
Main Title: Sustainable value creation by applying industrial engineering principles and methodologies
Translated Title: Beitrag zur nachhaltigen industriellen Wertschöpfung durch Prinzipien und Methodologien von Wirtschaftsingenieurwesen
Author(s): Bilge, Pinar
Advisor(s): Seliger, Günther
Referee(s): Seliger, Günther
Jawahir, I.S.
Krüger, Jörg
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Language Code: en
Abstract: The world already exhausts its limited resources in economic, environmental and social manner. This limitation forces engineering to handle conflicting goals of technology and management in global value creation networks. As manufacturing determines the ratio between input as resources and output as functionality, the reasonably demanded sustainable value creation utilizes dynamics of competition and cooperation for stimulating processes of innovation and mediation. Sustainable value creation in manufacturing applies following principles: selling functionality instead of products in economic dimension, processing resources in multiple life cycles and substituting non renewables by renewables in environmental dimension and increasing awareness and motivation about sustainability in social dimension. Sustainable value creation is coined by the integration of technological and management methodologies based on projects. In order to cope with the sustainability challenge by developing and implementing technological solutions within the frame of regional conditions, engineers can widen the solution space. This requires a change of thinking habits in engineering and action plans in order to transform educational programs. Two educational case studies demonstrate the transformation of interdisciplinary programs in industrial engineering according to the requirements of local academia as well as the implementation of project based courses with industrial partners. Shaping sustainable value creation is achieved by developing innovation, entrepreneurship and creativity in emerging markets. Three technological case studies demonstrate how transformed programs based on sustainability challenges in higher education enable engineers to create sustainable value in developed and emerging countries through synergies between technology and management. International interdisciplinary students and scientists implement transformative engineering within the three case studies. Hybrid energy generation and water supply in agricultural production increases resource efficiency. Redesigning handling equipment for remanufacturing of turbine blades as components of gas turbines improves ergonomics and quality. Simulation based redesign of the maintenance and repair network for vehicles as part of service fleet for waste collection and cleaning increases productivity. The depth of sample implementation in manufacturing is combined with the breadth of systematic analysis and synthesis along the economic, environmental and social sustainability dimensions.
Die begrenzten Ressourcen der Erde werden gegenwärtig über jedes ökonomisch, ökologisch und sozial verantwortbare Maß beansprucht. Für die Ressourcennutzung in globalen Wertschöpfungsnetzen ergibt sich ein Spannungsfeld zwischen Technologie und Management. Bestimmt die Produktionstechnik das Verhältnis zwischen Nutzen und Ressourcenverbrauch in der industriellen Wertschöpfung, so wird die rational gebotene Nachhaltigkeit unter Nutzung der marktwirtschaftlichen Dynamiken von Zusammenarbeit und Wettbewerb durch technologische Innovation ermöglicht. Prinzipien der nachhaltigen Wertschöpfung sind der Nutzen- statt des Produktverkaufs in ökonomischer Dimension, die Ressourceneinsparung durch Kreislaufführung und Substitution nicht nachwachsender durch nachwachsender Rohstoffe in ökologischer Dimension sowie die Vermittlung der Nachhaltigkeitsperspektiven in sozialer Dimension. Der vorgestellte Ansatz ist auf nachhaltige Wertschöpfung durch Integration von ingenieur- und wirtschaftswissenschaftlichen Methoden über Instanziierung in Projekten gerichtet. Indem technologische und organisatorische Lösungen in der Wertschöpfung nach Maßgabe regionaler Rahmenbedingungen entwickelt werden, können Ingenieure Lösungsräume zur Bewältigung der Nachhaltigkeitsherausforderungen erschließen. Hierzu bedarf es einer Wandlung der ingenieurwissenschaftlichen Denkmuster und der damit einhergehenden Maßnahmen in Aus- und Weiterbildung. In zwei bildungsorientierten Fallbeispielen werden interdisziplinäre Studienprogramme für Wirtschaftsingenieurwesen entsprechend den Anforderungen der regionalen Hochschullandschaft konzipiert sowie durch projektorientierte Lehre und Forschung mit der Industrie instanziiert. Ziel ist die Gestaltung nachhaltiger industrieller Wertschöpfung durch die Erschließung von Innovation, Initiative und Kreativität in Zukunftsmärkten. Drei technologieorientierte Fallbeispiele demonstrieren, dass an Nachhaltigkeits-anforderungen angepasste Aus- und Weiterbildungsprogramme Ingenieure dazu befähigen, in Industrie- und Schwellenländern durch Synergien zwischen Technologie und Management in ökonomischer, ökologischer und sozialer Dimension nachhaltige Wertschöpfung zu erschließen. Internationale interdisziplinäre Gruppen von Studierenden und Wissenschaftlern bearbeiten hybride Energie- und Wassergewinnung zum Abbau ökonomischer und ökologischer Grenzen bei agrarwirtschaftlicher Produktion. Ein flexibles Werkzeug für Handhabung und Transport verbessert Ergonomie und Qualität bei der Wiederaufbereitung von Turbinenschaufeln. Im Bereich der Wartung und Reparatur von Fahrzeugen von Stadtreinigung und Müllsammlung wird durch simulationsgestützte Neugestaltung eines Instandhaltungsnetzes die Dienstleistungsproduktivität erhöht.
URI: http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/6357
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-5907
Exam Date: 25-May-2016
Issue Date: 2017
Date Available: 17-May-2017
DDC Class: DDC::600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::620 Ingenieurwissenschaften::620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Subject(s): sustainable manufacturing
industrial value creation
higher education and training
industrial engineering
technological and strategic assessment
nachhaltige Produktionstechnik
industrielle Wertschöpfung
Aus- und Weiterbildung
Wirtschaftsingenieurwesen
Technik- und Strategiebewertung
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