Der Tischlereibetrieb, der die Anschaffung eines Bearbeitungszentrums als Erstinvestition plant, sieht sich einer Reihe von Anforderungen und Problemen gegenüber, mit denen er sich befassen muss, um die neue Technologie gewinnbringend einsetzen zu können. Besonders die Bereiche der Investitionsplanung und der Betriebsplanung und -organisation sind betroffen. An theoretischen Veröffentlichungen zur Investitionsplanung fehlt es nicht. Was Praktiker brauchen, sind Handlungsempfehlungen bzw. Anleitungen, wie die Beurteilung und Analyse von Investitionsvorhaben gestaltet werden kann.
Die vorliegende Arbeit bietet eine auf wissenschaftlich anerkannten Methoden basierende, mögliche Musterlösung, nach der künftige Investitionsentscheidungen aufbereitet und analysiert werden können. Tischlereibetrieben soll so eine Grundlage geboten werden, finanzintensive Investitionen wie die der Anschaffung eines Bearbeitungszentrums hinsichtlich ihrer Rentabilität zu beurteilen und deren Auswirkung auf den betrieblichen Ablauf abwägen zu können.
Es werden eine umfassende Ablaufanalyse und Umsatzanalyse zur Abbildung des Ist-Zustandes durchgeführt, auf deren Basis der Soll-Zustand entwickelt wird. Der Verfahrensvergleich der Fertigung eines Vergleichstückes im Betrieb und auf einer repräsentativen CNC-Maschine einer Herstellerfirma dient für den Kostenvergleich der Herstellverfahren als Basis.
Die Berechnungen, die für die Auswertung des Verfahrensvergleiches notwendig sind werden anhand eines für diesen Zweck entwickelten Excel-Tabellenwerkes durchgeführt. Um die Berechnung der Herstellkosten für verschiedene Betriebe mit unterschiedlichem Betriebsablauf zu ermöglichen, ist die Kostenrechnungstabelle variabel einsetzbar. Durch Eingabe der jeweils betriebstypischen Parameter können so die Kosten des bestehenden Fertigungsablaufes berechnet werden.
Um eine CNC-Maschine den Betriebsbedürfnissen entsprechend optimal auswählen zu können, werden die mithilfe eines entwickelten Pflichtenheftes eingeholten Maschinenangebote auf Grundlage von Investitionsrechnungsarten überprüft. So wird das für den Betrieb optimale Bearbeitungszentrum ermittelt. Abschließend wird auf der Basis einer Angebotsauswertung und eines Kriterienkatalogs eine Bewertung durchgeführt, die eine Empfehlung für oder gegen die Einführung der CNC-Technologie in den betrachteten Betrieb hervorbringt.
Inhaltsverzeichnis
Kurzfassung
1 Einleitung
2 Darstellung der CNC-Technik
2.1 Technologische Grundlagen
2.2 Aufbau und Steuerung eines Bearbeitungszentrums
2.3 Programmierung
2.4 Weiterführende Möglichkeiten der CNC-Technik, Verbreitung der CNC-Technik in Betrieben
3 Allgemeine Probleme bei der Einführung der CNC-Technik in Handwerksbetrieben
3.1 Situation des Handwerks auf dem Markt
3.2 Umstrukturierungsnotwendigkeit bei Einführung der CNC-Technologie
4 Probleme des Handwerks in bezug auf Investitionsplanung
5 Investitionsplanung
5.1 Begriffsbestimmung
5.2 Das allgemeine Investitionsmodell
5.3 Investitionsarten
5.4 Phasen der Investitionsentscheidung
5.5 Methoden der Investitionsrechnung
5.5.1 Statische Methoden
5.5.2 Dynamische bzw. finanzmathematische Verfahren
5.5.3 Prüfung der Rechenverfahren und ihre praktische Anwendbarkeit im Betrieb
5.6 Fazit, Darlegung der Probleme der beschriebenen Verfahren
6 Entwicklung einer methodischen Vorgehensweise zur Investitionsplanung anhand der dargestellten Investitionsrechnungsarten und ergänzender Maßnahmen
6.1 Welche Bestandteile der dargestellten Investitionsrechnungsmethoden können auf welche Art für das Untersuchungsvorhaben dieser Arbeit verwendet werden?
6.2 Welche Maßnahmen sind außerdem nötig, um die CNC-Einführung im mittelständischen Tischlereibetrieb fundiert planen zu können?
7 Entwicklung einer methodischen Vorgehensweise zur Durchführung von Investitionsplanung in Tischlereibetrieben
7.1 Die Ablaufanalyse
7.1.1 Die Ablaufanalyse nach REFA
7.1.2 Die angewandte Ablaufanalyse nach Stojan
7.1.3 Analyse und Erweiterung der bestehenden Ablaufanalyseverfahren (REFA, Stojan). Entwicklung eines Schemas zur Ablaufanalyse für die Planung der CNC Einführung
7.1.4 Zusammenfassung und Darstellung des Schemas zur Durchführung der Ablaufanalyse:
7.2 Der standardisierte kalkulatorische Verfahrensvergleich
7.2.1 Methode und Durchführung des standardisierten kalkulatorischen Verfahrensvergleichs
7.3 Einzelheiten der Zeitenermittlung:
7.4 Teilzeiten nach der REFA-Lehre
7.5 Das Vergleichsstück
7.6 Das Pflichtenheft
7.7 Prüfung der eingeholten Maschinenangebote
7.8 Entscheidungsfindung
7.9 Zusammenfassung, Darstellung des Planungsschemas
8 Entwicklung einer Excel-Tabelle zur Berechnung der Herstellungskosten
8.1 Grundlagen und Struktur
8.2 Die Bereiche des Tabellenblatts „Berechnungen“
9 Exemplarische Anwendung des erarbeiteten Planungsschemas am Beispiel der Beschaffung eines CNC-Bearbeitungszentrums für den Tischlereibetrieb Tepe, Natruper Str. 62, 49176 Hilter a.T.W
9.1 Analyse des Ist-Zustandes
9.1.1 Allgemeine Betriebs- und Lagebeschreibung
9.1.2 Auflistung der Maschinen
9.1.3 Auflistung der Werkzeuge
9.1.4 Auflistung der Gebäudewerte
9.1.5 Personalliste
9.1.6 Grundriss der Produktionsräume
9.1.7 Darstellung von Arbeits- und Materialfluss
9.1.8 Arbeitsfolgeplan
9.1.9 Umsatzanalyse nach Produktgruppen
9.2 Probleme bei der Auswertung der bezahlten Rechnungen
9.2.1 Ergebnisse der Umsatzanalyse
9.2.2 Umsätze nach Abzug der Kosten für Materialausgaben = Rohgewinn 1
9.2.3 Verarbeitete Rohstoffe
9.2.4 Herausstellung der CNC-relevanten Arbeiten
9.2.5 Untersuchung der anfallenden Arbeitsschritte der CNC-relevanten Arbeiten
9.2.6 Konkurrenzanalyse
9.3 Auswertung des Ist-Zustandes
9.3.1 Konkurrenzanalyse
9.3.2 Maschinen
9.3.3 Personal
9.3.4 Umsatzanalyse und Fertigungsablauf
9.3.5 Lösungsvorschläge
9.4 Entwicklung des Soll-Zustandes
9.4.1 Auflistung des Maschineninventars im Soll-Plan
9.4.2 Personalliste, Maschinenbediener aufzeigen, Neueinstellung?
9.4.3 Grundriss des Betriebes mit Maschinenstandorten
9.4.4 Arbeits- und Materialfluss darstellen
9.4.5 Arbeitsfolgeplan
9.4.6 Zusammenfassung
9.5 Entwicklung eines Probestückes
9.6 Entwicklung eines Pflichtenheftes
9.7 Einholen der Angebote bei Maschinenherstellern
9.8 Verfahrensvergleich
9.8.1 Erfassung der Bearbeitungszeiten in konventioneller Fertigung
9.8.2 Zeitliche Erfassung der Arbeiten in CNC-gestützter Fertigung mit Verleimteil
9.8.3 Erfassung der Bearbeitungszeiten in CNC-Fertigung ohne Verleimaggregat
10 Ermitteln der Fertigungskosten der Verfahren anhand der ermittelten Werte und der erstellten Tabelle
11 Prüfung der eingeholten Maschinenangebote anhand der gängigen Investitionsrechnungsarten
11.1 Ermittlung der zur Durchführung der Investitionsrechnung notwendigen Daten
11.1.1 Jährliche Nutzstunden der CNC-Maschine:
11.2 Kostenvergleich pro Periode
11.3 Prüfen anhand der Kapitalwertmethode
12 Entscheidung für eine Maschine
13 Entscheidung für oder gegen die Einführung eines Bearbeitungszentrums im Betrieb
13.1 Erarbeitung von Entscheidungskriterien
13.2 Auswertung nach den Beurteilungskriterien
13.2.1 Wirtschaftlichkeit, Rentabilität
13.2.2 Qualität
13.2.3 Durchlaufoptimierung
13.2.4 Technischer Fortschritt
13.2.5 Organisatorische- und betriebliche Ziele
13.2.6 Flexibilität
13.2.7 Arbeitsgesundheit
13.3 Zusammenfassung
14 Fazit
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Eidesstattliche Erklärung
Anhang
Kurzfassung
Mit der in den letzten Jahren zunehmend unsicher gewordenen wirtschaftlichen Entwicklung und dem Einsatz digitaler Technik im Tischlerhandwerk gehen fundamentale Änderungen der Arbeitswelt einher. Um wettbewerbsfähig bleiben zu können müssen auch kleinere Betriebe ihre Fertigungsorganisation überdenken und prüfen, ob der Einsatz von CNC-Technologie Rationalisierungsmöglichkeiten bieten könnte. Der Tischlereibetrieb, der die Anschaffung eines Bearbeitungszentrums als Erstinvestition plant, sieht sich einer Reihe von Anforderungen und Problemen gegenüber, mit denen er sich befassen muss, um die neue Technologie gewinnbringend einse tzen zu können. Besonders die Bereiche der Investitionsplanung und der Betriebsplanung und -organisation sind betroffen.
An theoretischen Veröffentlichungen zur Investitionsplanung fehlt es nicht. Was Praktiker brauchen, sind Handlungsempfehlungen bzw. Anleitungen, wie die Beurteilung und Analyse von Investitionsvorhaben gestaltet werden kann, um zu fundierten Aussagen und Erkenntnissen zu gelangen.
Die vorliegende Arbeit bietet eine auf wissenschaftlich anerkannten Methoden basierende, mögliche Musterlösung, nach der künftige Investitionsentscheidungen aufbereitet und analysiert werden können. Tischlereibetrieben soll so eine Grundlage geboten werden, finanzintensive Investitionen wie die der Anschaffung eines Bearbeitungszentrums hinsichtlich ihrer Rentabilität zu beurteilen und deren Auswirkung auf den betrieblichen Ablauf abwägen zu können.
Es werden eine umfassende Ablaufanalyse und Umsatzanalyse zur Abbildung des Ist-Zustandes durchgeführt, auf deren Basis der Soll-Zustand entwickelt wird. Der Verfahrensvergleich der Fertigung eines Vergleichstückes im Betrieb und auf einer repräsentativen CNC-Maschine einer Herstellerfirma dient für den Kostenvergleich der Herstellverfahren als Basis.
Die Berechnungen, die für die Auswertung des Verfahrensvergleiches notwendig sind werden anhand eines für diesen Zweck entwickelten Excel-Tabellenwerkes durchgeführt. Um die Berechnung der Herstellkosten für verschiedene Betriebe mit unterschiedlichem Betriebsablauf zu ermöglichen, ist die Kostenrechnungstabelle variabel einsetzbar. Durch Eingabe der jeweils betriebstypischen Parameter können so die Kosten des bestehenden Fertigungsablaufes berechnet werden.
Um eine CNC-Maschine den Betriebsbedürfnissen entsprechend optimal auswählen zu können, werden die mithilfe eines entwickelten Pflichtenheftes eingeholten Maschinenangebote auf Grundlage von In- vestitionsrechnungsarten überprüft. So wird das für den Betrieb optimale Bearbeitungszentrum ermittelt. Abschließend wird auf der Basis einer Angebotsauswertung und eines Kriterienkatalogs eine Bewertung durchgeführt, die eine Empfehlung für oder gegen die Einführung der CNC-Technologie in den betrach- teten Betrieb hervorbringt.
1 Einleitung
Der Verfasser dieser Arbeit hat während seiner Ausbildungszeit zum Tischler die Planungsvorgänge für die CNC-Maschinenbeschaffung und die Auswirkungen der Einführung einer CNC-Maschine im Lehrbe- trieb beobachten können. Fehlende fundierte Planungsmethoden erschwerten augenscheinlich die da- malige Planungsarbeit. Im Rahmen der Examensarbeit bot sich die Gelegenheit die Beschäftigung mit der Thematik zu vertiefen. Ein interessierter Tischlereibetrieb aus dem privaten Umfeld, der die Kosten und arbeitsorganisatorischen Folgen der Investition in die CNC Technik abwägen lassen möchte, dient hierbei für die Entwicklung einer Investitionsplanungsmethode als Grundlage. Recherchen in der beste- henden Literatur machten einen Mangel an praktikablen, für den Tischlereibetrieb gut durchführbaren Investitionsplanungsmethoden deutlich. Die Investitionsrechnungsverfahren werden in verschiedenen Werken ausführlich dargestellt z.B. Olfert/Reichel (2005) Ähnliches gilt für das Werke von Bleis (2006), Betge (2000), Hanuscheck (1984), Knappmann (1970), Kämmerling (1979) und Däumler (2003). Die Autoren stellen ausführlich die Notwendigkeit der Investitionsplanung und ihre Methoden dar und vermitteln so betriebswirtschaftliches Grundlagenwissen zur Investitionsplanung. Sie geben aber keine Anleitung zur Durchführung einer soliden Planung. Die praktische Investitionsplanung in Betrieben behandeln Zischg (2004) und Ortlieb (2006). Hier werden die Investitionsrechnungsmethoden und der Umgang mit den gewonnenen Kennzahlen verständlich erklärt und an Beispielen belegt. Die Autoren beschränken sich aber auf die übersichtliche und genau erklärte Durchführung der verschiedenen Berechnungen. Durch Erstinvestitionen notwendige Betriebsveränderungen werden nicht berücksichtigt. Die Werke sind zudem branchenübergreifend konzipiert. Daher werden Tischlereibetriebe mit ihren spezifischen Merkmalen nicht gesondert berücksichtigt.
Ein auf das Tischlerhandwerk zugeschnittenes praktisches Planungsmodell sollte besonders die be- trieblichen Änderungen von Organisationsformen des Fertigungsablaufes mit in den Planungsprozess einbeziehen.
Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit soll daher die Entwicklung und die exemplarische Durchführung einer Investitionsplanungsmethode für die Beschaffung eines Bearbeitungszentrums für einen Tisch- lereibetrieb sein. Mittelständische Tischlereibetriebe sollen anhand der Methode beurteilen können, ob sich die Investition ökonomisch betrachtet lohnen würde und welche Maßnahmen nötig sind, um die Maschine gewinnbringend einsetzen zu können. Die zu entwickelnde Planungsmethode soll möglichst für jeden mittelständischen Tischlereibetrieb und jede zu untersuchende Maschine, die eine Erstinvesti- tion darstellt und deren Beschaffung weitreichende Folgen für die betriebliche Struktur hat, anwendbar sein.
Um dieses übergeordnete Ziel zu erreichen, wird eine Vorgehensweise mit der Abarbeitung mehrerer Feinziele entwickelt und exemplarisch am Bespielbetrieb erarbeitet. So wird zunächst ein Überblick über die CNC-Technik, deren Auswirkung auf das Tischlerhandwerk und den betrieblichen Wandel durch CNC-Technologie gegeben. Anschließend werden die Investitionsrechnungsmethoden vorgestellt und auf die Anwendungsmöglichkeiten für diese Arbeit hin untersucht. Die bestehenden Investitionsverfahren werden so auf ihre Anwendbarkeit und die notwendigen Ergänzungen hin überprüft.
Weiterführend wird eine methodische Vorgehensweise zur Investitionsplanung entwickelt. Mittel hierfür sind die Darstellung und Auswertung des Ist-Zustandes, die Darstellung des Soll-Zustandes, die Durchführung eines Verfahrensvergleiches, die Entwicklung eines Pflichtenheftes, die Einholung von Maschinenangeboten und deren Prüfung sowie die Entscheidungsfindung für oder gegen die Einführung der CNC-Technik in den Betriebsablauf.
Um die Feinziele erarbeiten zu können wurden verschiedene Methoden und Mittel benutzt. Für die Ana- lyse des Ist-Zustandes wurden die von REFA allgemein gehaltene Ablaufanalyse und deren beispielhaf- te Anwendung nach Stojan auf den dieser Arbeit übergeordneten Untersuchungsschwerpunkt hin unter- sucht. Um sie diesem anzupassen wird eine Umsatzanalyse in die Ablaufanalyse integriert. Diese wer- tet die Umsätze nach den Produktgruppen des Betriebes für den repräsentativen Geschäftszeitraum 2004-2005 aus und beruht auf der Auswertung der Buchführungsunterlagen und Belege. Die Umsatz- analyse liefert neben den verschiedenen Produktgruppen auch die Anzahl und Art der verarbeiteten Werkstoffe, womit der Rohgewinn nach Produktionsgruppen ermittelt werden kann. Gespräche mit dem Betriebsinhaber sollten das Inventar, das Produktionsprofil und die anfallenden fixen Kosten des Betrie- bes ermitteln. Das Produktionsgebäude mit Maschinenstandorten wird in einem Grundriss dargestellt, der aufgrund unvollständiger Baupläne anhand eines eigenen Aufmaßes erstellt wurde. Der Arbeitsfol- geplan mit Weglängenangaben für die drei Produktgruppen des Betriebes wird durch die Material- und Fertigungswege im Grundriss entwickelt und tabellarisch dargestellt. Ergänzend wird eine Konkurrenz- analyse der benachbarter Betriebe durchgeführt, um Aufschluss über Marktlücken und Kooperations- möglichkeiten zu erlangen.
Die Auswertung des Ist-Zustandes erfolgt nach den von REFA vorgegebenen und von Stojan ange- wandten Aspekten. Verbesserungsvorschläge werden formuliert und Möglichkeiten der Optimierung aufgezeigt.
Der Soll-Zustand definiert die erarbeiteten Optimierungsvorschläge. Hauptbestandteil der Darstellung des Soll-Zustandes ist ein Gebäudegrundriss mit eingezeichneten optimierten Maschinenstandorten, Fertigungs- und Materialwegen. Die quantitativen Einsparungen bzgl. der Weglängen während der Pro- duktion werden in einem Arbeitsfolgeplan dargestellt. Das Inventar wird bei veränderter Fertigung ausgewiesen und eine Personalbedarfsliste erstellt.
Um die Kosten der Fertigung mit CNC-Technik darzustellen, muss ein Verfahrensvergleich durchgeführt werden. Dieser beruht auf dem kalkulatorischen Verfahrensvergleich nach REFA und wurde von dem Institut für Rationalisierung an der Rheinisch- Westfälischen Technischen Hochschule Aachen durchgeführt. Für die Durchführung des Vergleiches muss dem Produktionsprofil des Betriebes entsprechend ein Vergleichsstück entwickelt werden. Die Fertigung des Vergleichsstückes findet in konventioneller Form im Betrieb statt und auf einer repräsentativen CNC-Maschine der Firma IMA. Beide Arbeitsabläufe werden nach der REFA Methode der Zeitenermittlung dokumentiert. Aus den ermittelten Zeitwerten und den im Ist-Zustand ermittelten Kostenstandards können schließlich die Herstellkosten der unterschiedlichen Herstellverfahren ermittelt werden. Die Kostenermittlung erfolgt auf Basis der Kostenrechnung nach REFA mithilfe eines eigens dafür entworfenen Excel-Tabellenwerkes.
Schließlich wird ein Pflichtenheft erstellt, welches die Anforderungen an die zu beschaffende CNCMaschine definiert. Um Maschinenangebote einholen zu können mussten die Adressen der Maschinenhersteller recherchiert werden. Besonders hilfreich war hierbei die Firma MHF Maschinen, die mehrere Adressen von Kontaktpersonen zur Verfügung stellte.
Die eingeholten Maschinenangebote werden vereinheitlicht, geprüft und anhand der geeigneten Inves- titionsrechnungsmethoden überprüft, um schließlich eine geeignete Maschine auswählen zu können. Neben der Ermittlung des für den Betrieb optimalen Bearbeitungszentrums gibt die Arbeit eine generelle Empfehlung aufgrund eines Bewertungskriterienkatalogs, ob die CNC-Technik in den Betrieb eingeführt werden sollte.
2 Darstellung der CNC-Technik
Da diese Arbeit die Investitionsplanung in Tischlereibetrieben bezogen auf CNC-Bearbeitungszentren behandelt, soll hier ein Überblick über die CNC-Technik, deren praktische Anwendungsmöglichkeiten und Folgen für das Tischlerhandwerk gegeben werden. Nach einer allgemeinen Einführung werden die technologischen Grundlagen erläutert und die Programmierarten dargestellt. Abschließend wird ein Ü- berblick über die Vorteile der Technologie für Betriebe gegeben, die CNC-Technik verwenden wollen.
2.1 Technologische Grundlagen
Herzstück der Maschinen ist die elektronische Steuerung oder CNC-Steuerung. CNC-Steuerung (computerized numerical control) bedeutet soviel wie rechnergestützte Steuerung durch Zahlen. Sie entwickelte sich aus der NC-Steuerung (numerical control). Der Unterschied zwischen beiden besteht in der Art der Programmeingabe, also der Schnittstelle zwischen Bediener und Maschine. NC-Programme werden auf Lochkarten codiert und der Maschine zugeführt, bei der CNC-Steuerung übernimmt diese Aufgabe ein mit der Maschine verbundener Computer. Die komfortablere und schnellere Bedienung am PC führte zu einer weitgehenden Verdrängung NC-gesteuerter Maschinen.
Aufgrund ihrer Konzeption lassen sich Maschinen mit elektronischer Zahlensteuerung grundsätzlich in zwei verschiedene Typen unterscheiden. Den einen bilden die durch CNC-Steuerung erweiterten typischen Tischlerei-Standardmaschinen wie z.B. Kreissäge, Tischfräse, Hobelmaschine, etc. Elektronisch steuerbar sind die Höhen und Neigungen der Werkzeuge, Position der Anschläge oder die Drehzahlen. Einige Anpassungen nimmt die Steuerung automatisch vor, wie z.B. die Sägeblatthöhe bei Verstellung des Sägeblattwinkels.1 Die Maschinen unterliegen trotz der elektronischen Steuerung ihrer Achsen und Anschläge dem traditionellen Standardkonzept:
- horizontaler Maschinentisch, auf dem Werkstücke gleitend bewegt werden,
- ortsfest gebundenes Werkzeug, da Werkzeugvorschub zu aufwändig wäre,
- Handvorschub des Werkstückes, der günstiger ist als maschineller Vorschub, Ausnahme ist der Dickenhobel,
- ein einziges Werkzeug pro Maschine, da ansonsten kein Handvorschub möglich ist.2
Viele Maschinen sind mit Schiebetischen oder Vorschubapparaten ausgestattet, was das eigentliche Maschinenkonzept aber nicht ändert.
Die andere CNC-Maschinenart entwickelte sich im Rahmen eines ersten Innovationsschubes auf dem Maschinenmarkt nach dem Zweiten Weltkrieg. Die Wirtschaft boomte, und die Nachfrage war mit her- kömmlichen Fertigungsverfahren und Apparaten nicht mehr zu bewältigen. Gleichzeitig kam die indus- triell gefertigte Spanplatte in den Handel, die völlig neue Bearbeitungsmöglichkeiten eröffnete. Die Folge war eine breite Fächerung der Betriebsformen. Kleine, mittlere und große Handwerksbetriebe existier- ten nebeneinander und neue auf Serienfertigung ausgelegte Holzbearbeitungsmaschinen wurden ent- wickelt. Diese Spezialmaschinen waren zunächst in der Industrie beheimatet und fassten später auch im Handwerk Fuß: Bohrmaschinen für Dübel- und Beschlagsbohrungen, Fräsmaschinen, die zur Bear- beitung komplizierter Formen z.B. im Massivholztreppenbau eingesetzt werden, Durchlaufmaschinen, die durch eine Hintereinanderschaltung verschiedener Werkzeuge auf die Kantenbearbeitung abge- stimmt sind, Plattenaufteilsägen und die Bearbeitungszentren. Auf Bearbeitungszentren, die verschie- dene Maschinenarten kombinieren, wie z.B. Bohr- und Fräsapparate, können mithilfe verschiedener Spannsysteme nahezu alle gängigen Werkstoffe gespannt und idealerweise in einem einzigen Arbeits- prozess vollständig bearbeitet werden. Durch eine individuell anpassbare Werkzeugausstattung sind diese Automaten für fast jeden Bereich der Holzverarbeitung einsetzbar: Fenster- und Türenfertigung, Plattenbearbeitung oder Treppenbau. Anders als die (erweiterten) Standardmaschinen unterliegen sie einem folgendem Maschinenkonzept:
- Das Werkstück wird gespannt und durch mechanischen Vorschub zugeführt.
- Die Werkzeuge sind nicht ortfest gebunden, sondern bewegen sich relativ zum Werkstück
- Das Werkstück kann von einer Maschine weitgehend vollständig in mehreren Arbeitsschritten bearbeitet werden.
Da diese Arbeit die Investitionsplanung am Bespiel eines Bearbeitungszentrums aufzeigen soll, wird das Bearbeitungszentrum als Grundlage und Repräsentant der CNC-Technik angenommen.
2.2 Aufbau und Steuerung eines Bearbeitungszentrums
Die gängigen Bearbeitungszentren für die Holzbearbeitung sind in Portalbauweise konstruiert und aufgebaut. Der Maschinentisch dient zur Auflage und Spannung des Werkstückes. In der Fahrportalbauweise wird das Werkzeug durch ein verfahrbares Portal an das Werkstück herangeführt, in der Standportalbauweise der verfahrbare Maschinentisch samt Werkstück an das Werkzeug. Die Bewegungen der Maschinen erfolgen durch einen CNC gesteuerten Antrieb. Die Steuerungseinheit ist durch einen Computer mit der Maschine verbunden.3
Grundsätzliche Arbeitsweise mit CNC-Bearbeitungszentren ist die Programmierung von Verfahrwegen des Werkzeuges im Arbeitsraum der Maschine. Der Arbeitsraum wird von den drei Achsen des karthesischen Koordinatensystems im ersten Oktanden mit den Achsen x,y und z aufgespannt. Innerhalb dieses Arbeitsraumes kann sich die Maschine mit ihrem Werkzeug bewegen.
Die Bewegungsmöglichkeiten der Maschine (außer der Hauptspindeldrehung) werden als Bewegungsachsen bezeichnet.4
CNC-gesteuerte Maschinen haben in der Mindestausstattung pro Spindel drei lineare Maschinenach- sen. Jede CNC-Maschine kann aber grundsätzlich mehr als drei Bewegungsachsen besitzen. Im Prinzip sind unendlich viele Achsen möglich, moderne Maschinen beschränken sich aber in der Regel auf fünf. Mehrachsmaschinen mit zusätzlichen ein, zwei oder weiteren Dreh- bzw. Schwenkachsen machen das Werkzeug im Arbeitsraum über die Bewegungsmöglichkeiten der drei Achsen hinaus frei dreh- und schwenkbar, wodurch komplizierte Werkstücke wie z.B. Kugelformen oder verwundene Handläufe aus- gearbeitet werden können.5
Es wird zwischen den Achsen des Arbeitsraumes der Maschine und den Bewegungsachsen unterschieden. Die Bewegungen der Maschine werden durch eine zahlengestützte Steuerung initiiert. Grundsätzlich unterscheidet man drei Steuerungsarten: die Punkt-, die Strecken- und die Bahnsteuerung. Die Punktsteuerung dient lediglich dem Anfahren verschiedener Punkte. Das Werkzeug ist hierbei nicht im Einsatz, z.B. beim Anfahren von Bohrpositionen. Mit der Streckensteuerung können über die Funktionen der Punktsteuerung hinaus einzelne Achsen mit geregelter Geschwindigkeit gefahren werden. So können z.B. geradlinige Fälze oder Langlöcher hergestellt werden.6
Die Bahnsteuerung ermöglicht ein gleichzeitiges Verfahren mehrerer Achsen in aufeinander abgestimm- ter Geschwindigkeit. So ist die Bearbeitung von Werkstücken mit polygonalen Formen möglich. Maschi- nen mit Bahnsteuerung unterscheidet man nach der Anzahl der zusammenhängend steuerbaren Ach- sen.
Bei der 2D-Steuerung: sind zwei Achsen simultan steuerbar. Die dritte Achse (z) ist nicht in die Bahnsteuerung einbezogen. 2D-Maschinen können geradlinige und kreisbogenförmige Bewegungsbahnen in einer Ebene ausführen.
Die 2 1/2 D-Steuerung: entspricht einer 2D-Steuerung, bei der die bahngesteuerte Ebene frei wählbar ist. Das heißt, der Maschinenführer hat die Auswahl zwischen zwei Arbeitsebenen: x, y kann gewech selt werden auf x, z oder x, y. So können Geraden oder Kurvenbahnen in der Horizontalen und in der Vertikalen erarbeitet werden, allerdings nacheinander und nicht gleichzeitig.
Die 3D-Steuerung ermöglicht eine Bewegung auf drei Achsen (x, y, z) gleichzeitig. Dadurch können sich die Verfahrwege der Maschine auf beliebigen räumlichen Kurven vollziehen.
Die 4D/5D-Steuerung ermöglicht simultan gesteuerte Bewegungen in den Achsen x, y, z und einer oder zweier Schwenk- oder Drehachsen. Derartige Steuerungen eignen sich besonders für die Bearbeitung von komplexen Werkstückgeometrien. Mit einer solchen Steuerung können z.B. Kugeln ausgefräst werden, weil das Werkzeug aus jedem beliebigen Winkel auf das Werkstück geführt werden kann. Eine reine 3D-Steuerung würde dies nicht ermöglichen, da das Werkzeug zwar jede Kurvenbahn frei im Raum beschreiben kann, aber nicht um die eigene Achse verdreh- oder schwenkbar ist. Man könnte beispielsweise den Fräser nicht von unten an die Kugel heranführen.7
Die komplexen elektronischen Steuerungsmechanismen bedingen einen ebenfalls hohen technologi- schen Anspruch an die Antriebs-, Regelungs- und Messtechnik. Jede Bewegungsachse der Maschine benötigt einen eigenen hochgenauen Antrieb, der gewöhnlich über einen Regelkreis kontrolliert wird. Dies geschieht über ein für jede Bewegungsachse eingerichtetes exaktes Messsystem, das den Ist- Zustand der Maschine erfasst und ihn während der Maschinenbewegung mit den Vorgaben des Soll- Zustandes vergleicht. Erst wenn die beiden Zustände übereinstimmen, wird das Programm als komplett durchgeführt angesehen und der Antrieb gestoppt. Neben dieser Regelkreis-Steuerung gibt es auch Maschinen, die nur über eine Steuerkette verfügen. Die Steuerung verfügt dann nicht über eine Mess- einheit, die den Arbeitsfortschritt kontrolliert, mit der größeren Gefahr einer Fehlproduktion. Diese Ma- schinen werden zunehmend durch CNC-gesteuerte Maschinen mit eingebauten Regelkreissystemen ersetzt.
2.3 Programmierung
Die Programmiersprache CNC-gesteuerter Maschinen ist durch die Normensysteme von DIN 66024 und 66025 festgelegt. Die in der Normsprache entwickelten Programme enthalten drei Informations- gruppen:
- Technologische Werte machen Angaben über die Art des Werkzeugs und die zu verwendenden Dreh- zahlen,
- Strukturangaben enthalten Angaben z.B. darüber, welches Programm gewählt ist (Programmkopf) und wann das Programm beendet ist. Sie sind nicht zwingend für die Definition des zu bearbeitenden Werkstückes notwendig.
- Geometrische Daten definieren die Verfahrwege des Werkzeuges (Start- und Zielpunkt, Länge, Gerade, Kreisbahn etc.).
Die Verfahrwege können auf zwei Arten programmiert werden:
a) Absolute Programmierung (Von einem Bezugspunkt aus werden alle anderen Punkte beschrieben.)
b) Inkrementelle Programmierung (Die einzelnen Punkte werden verkettet programmiert. Vom jeweils vorhergehenden Punkt aus wird der nächste Punkt definiert.)
Der Programmaufbau teilt sich nach DIN 66024 und 66025 in Programmanfang, Sätze und Programm- ende auf. Die Sätze beschreiben die zur Verfügung stehenden technologischen Befehle (Werkzeug- wechsel, Spindel an/aus, Drehzahl), die Verfahrwege im Koordinatensystem und die Werkzeugauswahl.
CNC-Maschinen mit dieser klassischen Programmieroberfläche müssen Schritt für Schritt programmiert werden. Die Eingabe der Befehle und der einzelnen Programmsätze an der Maschine ist für den Bedie- ner zeitaufwändig. Daher bieten die Maschinenhersteller benutzerfreundlichere Programmieroberflä- chen an.
Die WOP-Programmierung (Werkstattorientiertes, steuerungsspezifisches Programmiersystem) erfolgt an einem PC an der Maschine. Die Werkstückkonturen werden am Computer erzeugt, eine Program- mierung der Maschine auf Basis der DIN-Codes ist nicht mehr nötig. Die integrierte grafische Simulation stellt sicher, dass die Programme am PC kontrolliert werden können und Testläufe an der Maschine minimiert werden. Dennoch basiert das WOP-System auf den durch DIN festgelegten Befeh- len. Diese sind durch die WOP- „Eingabe-Maske“ für den Bediener nicht mehr sichtbar.
CAD/CAM-Programmierung (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) stellt eine Erwei- terung zu der WOP-Programmierung dar. Anstatt die Werkstückkonturen in der Werkstatt an der Ma- schine zu programmieren, wird die Werkstückgeometrie durch die grafische Konstruktionshilfe CAD er- zeugt.8 Im Gegensatz zu pixelbasierten Bildbearbeitungsprogrammen bietet eine CAD-Anwendung eine objektorientierte Grundlage auf Vektorbasis, um geometrische Körper für die weiterführende Bearbei- tung digitalisiert konstruieren zu können. Im Anschluss an die Konstruktion der Werkstücke werden die Daten an die Maschine übergeben. CAM ist ein übergeordneter Begriff, der viele Prozesse der compu- tergestützten Fertigung zusammenfasst. Er bedeutet, dass Steuerungen von Maschinen mit z.B. Computern oder anderen Steuerungen nachfolgender Bearbeitungsmaschinen über eine Schnittstelle kommunizieren können. Die Schnittstellen können unterschiedliche Formen haben. Außer den direkt verbundenen Maschinen gibt es z.B. Barcodesteuerungen. Der Barcode enthält alle relevanten Informationen für die Bearbeitung des Werkstückes. Diese Anweisungen werden von der Laserschnittstelle eingelesen und automatisch von der angeschlossenen CNC-Maschine ausgeführt. Die automatische Übermittlung, die Aufbereitung (z.B. Verschnittoptimierung) und die Weiterleitung der Daten machen CAM aus; der Maschinenbediener greift in diese Prozesse nicht mehr ein. CAM soll die Fertigung durch Automatisierung flexibler, schneller und fehlerfrei durchführbar machen.9
Heute wird CAD/CAM überall dort verwendet, wo es um die Erzeugung von zwei- oder dreidimensiona- len Geometriedaten geht, die anschließend hinsichtlich der Bildgenerierung bzw. der Fertigung weiter- verarbeitet werden sollen. CAD-Programme bilden somit eine Grundlage der CNC-Programmierung. Die zu bearbeitenden Werkstückgeometrien können am PC erstellt und dann durch eine geeignete Software (CAM) in CNC-Programme überführt werden. Hierbei werden die Oberflächendaten des her- zustellenden Werkstückes aus der CAD-Konstruktion durch fertigungsspezifische Parameter, wie z.B. Wahl des Werkzeuges, Definition der Fräsbahn, Bestimmung der Vorschubgeschwindigkeit etc. er- gänzt. Die Möglichkeit der Simulation der programmierten Werkzeugbahnen auf dem Bildschirm ver- meidet zeitraubende Probeläufe der Maschine. Sind alle Daten für die Bearbeitung zusammengestellt, wird das Datenpaket durch einen Postprozessor an die Maschine übergeben. Der Postprozessor er- zeugt aus dem Datenpaket ein spezifisches Programm, welches die Maschine dann ausführt. Die ver- schiedenen CNC-Formate werden über Maschinenfiles generiert.
Dieser Vorgang der Umwandlung von CAD-Dateien in neutrale Quell-Dateien bildet das Fundament für alle Anwendungen, die unter dem Begriff CAM (Computer Aided Manufacturing) zusammengefasst werden. CAM bedeutet, dass der Computer die Kommunikation zwischen Maschine und ihrer Umge- bung übernimmt. Bei der WOP-Programmierung benötigt der Bediener häufig noch ein Konzeptpapier mit Werkstückskizze, um sich ein Bild von den einzuprogrammierenden Werkstückkonturen machen zu können. Die CAD/CAM-basierte Programmierung ist effizient, da sie die computergenerierte Werkstück- zeichnung direkt an die Maschine weitergibt. Diese Automatisierung der Maschinenprogrammierung und die Kommunikation der Maschinen untereinander ermöglicht die Rationalisierung der Arbeitspro- zesse bis hin zur Losgröße 1. Verschnittoptimierungen werden automatisch durchgeführt und Ferti- gungsdaten schnell weitergegeben.
2.4 Weiterführende Möglichkeiten der CNC-Technik, Verbreitung der CNC-Technik in Betrie-ben
Die Vorteile einer CNC-Steuerung liegen einerseits in der Möglichkeit zur einfachen Bearbeitung von komplexen Geometrien (3D), andererseits in der Bearbeitungs- und Wiederholungsgenauigkeit und ho- hen Geschwindigkeit der Bearbeitungsschritte. Durch die Möglichkeit, Programme zu speichern, können viele gleiche Teile ohne das Zutun eines Menschen in Serie produziert werden. Die Produktion wird ra- tionalisiert, die Qualität der Produkte erhöht sich durch die exakte Steuerung der Werkzeuge. Zudem ermöglicht CNC-Technik die Durchführung mehrerer Arbeitsschritte direkt hintereinander an einer Ma- schine, ohne dass die Werkstücke bewegt werden müssen. Um weiterhin auf dem Markt bestehen zu können, ergeben sich für handwerkliche Betriebe immer höhere Anforderungen bezüglich ihrer Produk- tivität. Eine stets gleichbleibend hohe Qualität der Produkte bei Erweiterung oder Flexibilisierung der Produktionspalette einschließlich eines Ausbaus der angebotenen Dienstleistungen sind die Forderun- gen, die die Wettbewerbsfähigkeit des mittelständischen Betriebs erhalten sollen, im Idealfall bei einer Senkung der Arbeitskosten. Als Reaktion auf diese Entwicklung sind Tischlereien ständig gezwungen zu optimieren, organisatorische Verbesserungen zu prüfen und in neue Produktionstechniken zu inves- tieren. Zusammen mit den steigenden Lohnkosten hat sich ein enormer Preisdruck auf den Märkten entwickelt, der auch Kleinst- und Kleinbetriebe erreicht hat.10
Die Tabelle 1 zeigt, dass CNC-Technik erst in Betrieben ab 6-10 Mitarbeitern weitgehende Anwendung findet und ab einer Betriebsgröße von 10 Mitarbeitern zum technischen Standard gehört. Ein möglicher Nachholbedarf an Investitionen in die C-Technologie in Kleinbetrieben wird deutlich.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 1: Anteil der Betriebe mit CNC-Maschinen, sortiert nach Betriebsgröße. Quelle: Handwerkskammer Freiburg 2003
3 Allgemeine Probleme bei der Einführung der CNC-Technik in Handwerksbe- trieben
Dieses Kapitel soll die Probleme darstellen, die aus der Anwendung der CNC-Technik in Handwerksbetrieben entstehen.
3.1 Situation des Handwerks auf dem Markt
Die Marktsituation des Handwerks hat sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert. Großbetriebe, die schon früh auf elektronische Datenverarbeitung für Serienfertigung gesetzt haben, sind jetzt im Vorteil, da sie konsequent Rationalisierung, Verbesserung des Materialflusses und Verbesserung der Qualität betreiben. Durch die Entwicklungen in der CNC-Technologie ist die Industrie in der Lage, auch den klassischen Kundenkreis der kleineren Handwerksbetriebe zu bedienen, indem sie qualitativ hochwertige Produkte anbietet, die an die Kundenwünsche angepasst und günstig im Preis sind.11 Unter diesem Druck sind viele Handwerksbetriebe in ihrer Existenz bedroht, da sie der hochgerüsteten Fertigungsweise der Industrie preislich nicht viel entgegenzusetzen haben. 12
Kleinere Handwerksbetriebe können hier nur mithalten, wenn sie ihre bisherige Situation überdenken und Betriebsumstrukturierungen vornehmen, die weit über den Austausch bestehender Maschinen hi- nausgehen und sich bezüglich der Auftragsabwicklung und Angebotsabgabe, Maschinenauslastung, Betriebsorganisation, Maßgenauigkeit, Oberflächengüte und Arbeitssicherheit industriellen Maßstäben zumindest annähern.13
Dazu gehört auch, und da lässt sich bereits ein Trend erkennen, die Orientierung weg von der Allroundfertigung hin zu speziellen Fertigungsschwerpunkten, z.B. Plattenbearbeitung, Fensterbau oder Montage. Für Betriebe mit festen Arbeitsschwerpunkten wie Innenausbau, Türen- und Fensterfertigung oder Möbelbau sind die Voraussetzungen für den Einsatz elektronisch gesteuerter Maschinen gut und die Anschaffungskosten für diese Maschinen sind gesunken. Der Absatz der CNC-Maschinen stagniert, weil der Markt der Erstinvestitionen weitgehend abgedeckt ist. Es werden nicht mehr so viele neue Maschinen ausgeliefert wie im Zeitraum noch vor fünf Jahren.14
Die Beschaffung eines CNC-Bearbeitungszentrums in einem kleinen Betrieb ist in der Regel eine Erstoder Ersatzinvestition mit dem Ziel,
- einen vorgesehenen Zweck richtig zu erfüllen,
- wirtschaftlich arbeiten zu können oder
- möglichst längerfristig ein (neues) Konzept zu verwirklichen15.
3.2 Umstrukturierungsnotwendigkeit bei Einführung der CNC-Technologie
Die Schwierigkeiten beim Einsatz eines Bearbeitungszentrums liegen besonders in der Arbeitsablaufplanung. Will ein Betrieb moderne Fertigungsverfahren einführen, reicht es nicht, konventionelle Maschinen durch elektronisch gesteuerte zu ersetzen. Eine derartige Umstellung kann nur dann erfolgreich sein, wenn der gesamte Betriebsablauf, die Auftragsverwaltung, die Materialflusssteuerung, die Lagerhaltung, die Betriebsdatenerfassung und alle übergeordneten betrieblichen Abläufe soweit wie nötig auf elektronische Datenerfassung umgestellt werden.16
Aus dem zu entwickelnden Fertigungskonzept resultieren die Anforderungen an die Maschine. Die Auswahl einer passenden Maschine ist allerdings schwierig, weil sich in Betrieben mit vergleichbarem Produktionsprogramm die Betriebsgröße und die Betriebsorganisation stark unterscheiden können. Die Maschinenhersteller bieten daher für dieselben Produktionsbereiche eine große Auswahl an Maschinen an, aus der die passende ermittelt werden muss. In jedem Falle kann man davon ausgehen, dass für die Investition eine größere Finanzsumme nötig ist und die Anschaffung über die Wettbewerbsfähigkeit des Betriebes entscheidet.
4 Probleme des Handwerks in bezug auf Investitionsplanung
Kleine- und mittelgroße Betriebe mit vielfältigem Produktionsspektrum machen die größte Anzahl der Betriebe des Tischlerhandwerks in Deutschland aus (Tabelle 2).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 2: Betriebsgrößenklassen der bundesdeutschen Tischlereibetriebe nach Beschäftigtenzahlen; Quelle: Bundesbetriebsvergleich im Tischler- und Schreinerhandwerk 2004
135 von 217 untersuchten Betrieben sind den Größenklassen I und II (Kleinbetriebe) zuzuordnen. Das entspricht einem Prozentsatz von ca. 62%.
Der Einsatz von CNC-Technik in den verschiedenen Betriebsgrößenklassen gliedert sich wie folgt:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 3: CNC-Betriebe im Tischlerhandwerk, HWK Freiburg April 2003
Es zeigt sich, dass Kleinbetriebe CNC-Maschinen einsetzen (ca 9%). 1/3 der erfassten Maschinen standen in Betrieben von 1- 5 Beschäftigten. Zum Stand der Technik gehören diese Maschinen aber erst ab einer Betriebsgröße von mehr als 10 Mitarbeitern. Hier sind CNC-Technik nutzende Betriebe sind mit 83,33% klar in der Überzahl. Die fehlende Spezialisierung, z.B. als Zulieferer für die Industrie, Treppen-, Fenster- oder Trockenbauer, macht die Anschaffung eines CNC-Bearbeitungszentrums zu einem Risiko, da die Auslastung der Maschine nicht garantiert werden kann. Die Betriebe müssen enorme betriebliche Umstrukturierungen vornehmen, um die Technik wirtschaftlich nutzen zu können. Um wirtschaftlich produzieren zu können soll ein komplett neuer Fertigungsablauf eingeführt werden. Allerdings gibt es keine Vorgaben und Planungshilfen an denen man sich exemplarisch orientieren könnte. Die Ratgeberliteratur gibt zwar vor, man sollte die Investition gut vorbereiten und planen. Konkrete Planungsbeispiele, wie überprüft werden kann, ob sich die CNC Technik im eigenen Betrieb lohnen könnte, werden aber nicht gegeben.
Die Ungewissheit, ob sich die CNC-Maschine tatsächlich zukünftig ökonomisch betrachtet lohnen würde stellt bei der Investitionsüberlegung eine große Hemmschwelle dar. Die Rentabilität kann nur selten genau nachgewiesen werden. Hierdurch werden Unternehmer gehemmt, größere Geldsummen zu investieren. Hier soll diese Arbeit ansetzen und exemplarisch aufzeigen, wie mittelständische Handwerksbetriebe überprüfen können, ob sich CNC-Technologie in ihrem Betrieb lohnen würde. Dazu sollen zunächst die in der Literatur vorgegebenen Investitionsplanungsverfahren vorgestellt und auf ihre Anwendbarkeit für mittelständische Betriebe hin untersucht werden.
5 Investitionsplanung
5.1 Begriffsbestimmung
Der Begriff Investition wird in vielfältiger Weise und häufig mit unterschiedlichen Zielsetzungen verwendet. Der private Haushalt, der ein neues Auto anschafft, spricht ebenso von Investition wie ein Unternehmen, das die Anschaffung eines neues Firmenfahrzeuges plant. Die allgemeine betriebswirtschaftliche Definition lautet: „Bei Investitionen handelt es sich um zielgerichtete, in der Regel langfristige Kapi- talbindung zur Erwirtschaftung zukünftiger autonomer Erträge.17 Auf den Privathaushalt trifft dies nicht zu. Daher handelt es sich bei dem neuen Wagen um ein langfristiges Konsumgut. Das Unternehmen erwirbt das Auto aufgrund wirtschaftlicher Motive. Durch die Bindung des Kapitals in eine Sachanlage (welche bilanziert wird), soll die Marktlage verbessert und die Konkurrenzfähigkeit gestärkt werden. Ziel der Geldanlage ist, die in der Sachanlage getätigte Kapitalbindung innerhalb einer bestimmten Laufzeit möglichst gewinnbringend zurück zu verdienen. Dies ist nur möglich, wenn in den Absatzpreisen der Güter oder Dienstleistungen neben den sonstigen Kosten auch die Abschreibung für die Sachanlage realisiert werden kann. Aus diesem Grund handelt es sich um ein Investitionsgut.18
Eines der wichtigsten und risikoreichsten Entscheidungsfelder in jedem Unternehmen ist das der Inves- titionen. Sach- oder Finanzinvestitionen enthalten Risiken, die in der Zukunft liegen. Das allgemeine Ri- siko der Sachinvestitionen besteht darin, dass im Verlauf ihrer Nutzungsdauer zurechenbare Einnah- men nicht ausreichen, um ihren Gegenwartswert zu amortisieren. Wenn sich investiertes Kapital inner- halb der betriebsgewöhnlichen Nutzungsdauer nicht „einspielen“ lässt, führt dies zu substanziellem Vermögensverlust. Es handelt sich dabei um eine Fehlinvestition. Ebenso wie Sachinvestitionen können auch Finanzinvestitionen (z.B. Kapitalanlagen) zu Fehlinvestitionen führen. Auf Finanzinvestitionen soll hier aber nicht eingegangen werden, da eine Sachinvestition in ein Bearbeitungszentrum Gegenstand der Untersuchung ist. Der Unternehmer hat die Erwartung, dass das in der Investition gebundene Kapi- tal im Verlauf der Nutzungsdauer der Maschine sukzessive an das Unternehmen zurückfließt. D.h., zu dem Zeitpunkt, an dem der Vermögensgegenstand sein Nutzungsende erreicht und aus dem Anlage- vermögen ausscheidet, sollten die Anschaffungskosten zuzüglich der laufenden Betriebskosten an das Unternehmen zurückgeflossen sein. Das geschieht über den Umsatzprozess, sofern die Abschreibung und die laufenden Kosten bei der Kalkulation der Absatzpreise berücksichtigt wurden. Von einer erfolg- reichen Investition spricht man, wenn über die Deckung der Anschaffungs- und Betriebskosten hinaus Überschüsse erwirtschaftet werden, die einer Verzinsung des eingesetzten Kapitals gleichkommen.
Das Kernproblem jedes Investitionsmodells besteht darin, dass die Überschüsse erst in der Zukunft entstehen und zum Investitionszeitpunkt Unsicherheit darüber herrscht, ob die erzielbaren Überschüsse ausreichen, um eine angemessene Verzinsung des eingesetzten Kapitals zu gewährleisten. Die Investi- tionsplanungsmodelle gewähren daher niemals Sicherheit, das der erwartete Erfolg eintritt. Sie stellen jedoch Instrumente dar, mit der das Investitionsrisiko eingegrenzt und eingeschätzt werden kann. Auch können Investitionen im Verlauf ihrer Nutzungsdauer einer betriebswirtschaftlichen Kontrolle unterworfen werden.19
5.2 Das allgemeine Investitionsmodell
Investitionen erfordern zunächst Anschaffungsausgaben. Dies ist der Anschaffungspreis zuzüglich der Anschaffungsnebenkosten wie Fracht und Versicherung. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht wirken diese Aufwendungen zwar als Abfluss von Liquidität, sie stellen jedoch keine Kosten dar, da ihre Gegen- wartswerte in der Bilanz unter dem Anlagevermögen erfasst werden. Allerdings verursachen Investiti- onsgüter, sobald sie angeschafft sind, Kosten - unabhängig davon, ob sie genutzt werden oder nicht. Kostenarten, die immer anfallen sind Abschreibung und Zinsen. Dazu kommen bei betrieblicher Nut- zung des Objektes die Betriebskosten. Hierzu zählen Kostenarten wie kalkulatorische Miete, Versiche- rungen, Instandhaltung und Energiekosten.20 Kosten, die unabhängig von der Nutzung eines Investiti- onsgutes anfallen, werden als fixe Kosten bezeichnet. Dagegen stellen diejenigen Kosten, die nur bei der Nutzung anfallen, die variablen Kosten dar.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1: Der Break-Even-Point, Quelle: Ortlieb 2006, 7
Die Aufspaltung der Kosten in ihre fixen und variablen Bestandteile ist eine unabdingbare Vorausset- zung, um den Break-Even-Point einer Investition errechnen zu können. Dabei handelt es sich um die Gewinnschwelle, also um jenen Punkt, an dem sich die investitionsbedingten Aufwendungen und die der Investition zurechenbaren Einnahmen decken. Der Gewinn beträgt in diesem Punkt gleich Null. Ent- sprechend befindet sich links von diesem Punkt die Verlustzone, rechts davon die Gewinnzone (Abbil- dung 1). Die Investition ist desto vorteilhafter einzuschätzen, je früher die Gewinnschwelle erreicht wird.
Allgemein bietet sich eine Unterteilung in Sachinvestitionen, immaterielle Investitionen und Finanzinvestitionen an. Von Interesse sind in dieser Arbeit Realinvestitionen, z.B. der Erwerb einer neuen Maschine und immaterielle Investitionen, z.B. der Erwerb von Softwarelizenzen. Eine weitere Unterteilung von Realinvestitionen ist Abbildung 2 zu entnehmen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2: Realinvestitionen
Erst- bzw. Errichtungsinvestitionen bilden die Basis für eine erstmalige Leistungserstellung. Im Falle einer Betriebsneugründung ist das Investitionsobjekt beispielsweise der komplett auszustattende Betrieb. Eine Ersatzinvestition tritt in den Formen des identischen Ersatzes und der Rationalisierungsinvestition auf. Im ersten Fall wird eine Maschine durch ein identisches Modell ersetzt. Besondere Bedeutung kommt allerdings der Rationalisierungsinvestition zu, da durch technologischen Fortschritt oftmals ein Rationalisierungs- bzw. Kapazitätenveränderungseffekt bei dem Ersatz einer Anlage durch eine modernere Ausführung zu beobachten ist. Unter einer Erweiterungsinvestition versteht man zum Beispiel die Erschließung neuer oder zusätzlicher Märkte. In dieser Arbeit werden die Erstinvestitionen zu berücksichtigen sein, deshalb wird diese Vorgehensweise detailliert erläutert.
5.4 Phasen der Investitionsentscheidung
Als Grundlage der weiteren Betrachtung sollen hier allgemein die Phasen der Investitionsentscheidung vorgestellt werden. Abbildung 3 zeigt die einzelnen Phasen auf. Der Anstoß zu einer Investition kann aus unterschiedlichen Gründen erfolgen21, z.B. wegen Überalterung einer Maschine oder zur Erhaltung der Konkurrenzfähigkeit.22
Die Phasen der Investitionsplanung sind von der Entwicklung von Investitionsvorschlägen und - möglichkeiten geprägt. Die Investitionsplanung ist innerhalb des Prozesses der Investitionsentschei- dung auf der ersten Stufe direkt im Anschluss an den Anstoß zur Investition angesiedelt (Abbildung 3).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3: Phasen der Investitionsentscheidung, Quelle: Eilenberger 1994, 23
Die in der Literatur angegebenen Verfahren zur Identifikation von Investitionsmöglichkeiten sind das Brainstorming, die morphologische Methode und Bionik.23 Beim Brainstorming geht es um die Schaffung kreativer Leistungen durch die Ideensammlung und -diskussion in einer heterogen zusammengesetzten Gruppe. Das ungehemmte Äußern von Einfällen wird durch eine geregelte Vorgehensweise ermöglicht, etwa das Verbieten von negativer Kritik. Die dem Brainstorming verwandte Methode 635 ist im Wesentlichen durch folgende Vorgehensweise gekennzeichnet: Während einer Gruppensitzung schreiben sechs Gruppenmitglieder drei Vorschläge innerhalb von fünf Minuten auf, jeweils von den anderen Sitzungsteilnehmern weiterzuentwickeln sind. Die morphologische Methode hat sich zum Ziel gesetzt, über eine möglichst vollständige Aufzählung aller möglichen Kombinationen von Alternativen die optimale Lösung zu finden. Bei der Bionik-Methode wird versucht, zu den vorliegenden Problemen über die Suche von Analogien in der Natur zu Lösungswegen und Strategien zu gelangen. Vor allem im technischen Bereich findet diese relativ neue Vorgehensweise Anwendung.
Die Methode des Brainstormings und die Methode 653 sind sicherlich geeignet, um Ideen und Vorschläge für mögliche Investitionsobjekte und -bereiche zu sammeln. Dieser Phase muss aber nun eine fundierte Planung folgen, die den Entscheidungsprozess auf die Basis von Fakten stellt.
Nach Abschluss der Planungsphase beginnt der Prozess der Investitionsentscheidung. Hier steht zu- nächst die Bewertung der ermittelten Investitionsmöglichkeiten mit Methoden der Investitionsrechnung im Vordergrund. Aus diesen Bewertungen folgen dann die Entscheidungen für bestimmte Investitions- möglichkeiten.
5.5 Methoden der Investitionsrechnung
Die Bedeutung der Investitionsrechnung für Unternehmen vergrößert sich in dem Maße, wie Produktionsprozesse mechanisiert und damit kapitalintensiver werden. Das heißt, je teurer die Neuanschaffungen werden, desto sorgfältiger muss die geplante Anschaffung im Vorfeld bewertet und analysiert werden, um Fehlinvestitionen zu vermeiden.24 Grundsätzlich soll die Investitionsplanung durch die systematische Informations- und Datensammlung sowie mathematische Auswertung eine Gefährdung des gesamten Unternehmens verhindern.25 Gewinnsituation und Überlebenschancen des Unternehmens verbessern sich, wenn vorteilhafte Investitionen erkannt und durchgeführt werden.26
Die Investitionsrechnung ist eine betriebswirtschaftliche Notwendigkeit, da Investitionen grundsätzlich langfristiger Natur sind. Mit zunehmender Dauer und Höhe des investierten Kapitals steigen auch die Investitionsrisiken (langfristige Kapitalbindung, Marktentwicklung) Außerdem können Investitionsent- scheidungen oftmals nicht mehr rückgängig gemacht werden. Fehlinvestitionen sind daher kaum korri- gierbar.27
Die Investitionsrechnung soll Transparenz in die Entscheidungsfindung bringen und helfen, Nutzen und Folgen verschiedener Handlungsalternativen zu bewerten, um so die richtige Investitionsentscheidung zu treffen. Man unterscheidet zwei Gruppen von Investitionsrechnungsmethoden, dynamische und sta- tische Verfahren. Bei den dynamischen Verfahren überwiegen die Zahlungen als Rechnungselemente, während bei den statischen Verfahren Kosten und Leistungen oder Aufwendungen und Erträge als Rechnungselemente zum Einsatz kommen. Des weiteren verzichten die statischen Verfahren auf die Berücksichtigung der Unterschiede im zeitlichen Anfall der jeweiligen Rechnungsgrößen durch Auf- und Abzinsen. Im Einzelnen umfassen die Gruppen folgende Methoden der Investitionsrechnung:28 Bei Klein- und Mittelbetrieben werden überwiegend statische Verfahren eingesetzt.29 Bei bundesdeutschen Großunternehmen kann seit den siebziger Jahren davon gesprochen werden, dass die Anwendung dy- namischer Methoden, bei denen auf den zeitlichen Anfall der Zahlungen abgestellt wird, überwiegt.30
Dies ergab eine 1974 durchgeführte Untersuchung von Grabbe,31 der Bundesrepublik über ihre Investitionsrechnungsmethoden befragte.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 4: Übersicht der Investitionsrechnungsmethoden, Quelle: Zischg 2005, 29
Diese Untersuchung und später durchgeführte Folgeuntersuchungen betonten die Wichtigkeit der dy- namischen Verfahren in Großunternehmen. Damit geht aber nicht der Rückgang statischer Verfahren einher, die vielmehr zur Ergänzung und Stützung der dynamischen Verfahren genutzt werden. Kleine und mittlere Handwerksbetriebe nutzen die statischen Modelle basierend auf einer Kostenrechnung.32
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 5: Verbreitung der Investitionsplanungsmethoden in Unternehmen, Quelle: Däumler 2003, 27
Im Folgenden sollen die verschiedenen Methoden der Investitionsplanung beschrieben und charakterisiert werden. Abschließend werden sie verglichen und auf die konkrete Anwendbarkeit auf die Fragestellung der Arbeit hin untersucht. Passende Methoden sollen ausgewählt werden, anhand derer das Investitionsvorhaben CNC-Bearbeitungszentrum exemplarisch durchgeführt werden soll.
5.5.1 Statische Methoden
Allen statischen Verfahren ist gemein, dass die Berechnungen der Kosten- und Leistungsrechnung ei- nes Investitionsobjektes dienen. Die Berechnung der kalkulatorischen Kosten ist essentiell für die Be- rechnung der statischen Verfahren.33 Kalkulatorische Kosten entstehen, wenn statt der Aufwendungen Kosten anderer Höhe entstehen (Anderskosten) oder zusätzlich (Zusatzkosten) angesetzt werden. Als kalkulatorische Kosten werden unterschieden: Anderskosten: kalkulatorische Abschreibung, kalkulatori- sche Zinsen, kalkulatorische Wagnisse, Verrechnungspreise für Werkstoffe. Zusatzkosten sind kalkula- torischer Unternehmerlohn und kalkulatorische Miete. Statische Verfahren untersuchen ein Problem o- der eine ökonomische Größe, indem sie alle Variablen auf einen einheitlichen Zeitpunkt oder Zeitraum beziehen. Somit sind Änderungen von Wirtschaftsgrößen im Zeitablauf ausgeklammert, was den Vorteil hat, dass manche Zusammenhänge in einfacher Form erscheinen. Die dynamische Analyse hingegen bezieht das Zeitelement ausdrücklich in ihre Problembetrachtung mit ein, die untersuchten Variablen sind unterschiedlichen Zeitpunkten zugeordnet. Da sich Investitionen in der Zeit vollziehen und durch ihre Zahlungsreihe, durch ihren Zeitstrahl zu charakterisieren sind, ist die dynamische Analyse die rich- tige Vorgehensweise zur Investitionsbeurteilung. Bei den statischen Methoden der Investitionsrechnung handelt es sich überwiegend um „Faustregeln“, die sich im Laufe der Zeit in der betrieblichen Praxis herausgebildet haben. Sie haben gemeinsam, dass sie nicht auf finanzmathematischer Basis stehen, im Gegensatz zu den dynamischen Methoden. Die fehlende finanzmathematische Basis der statischen Verfahren bewirkt, dass zeitliche Unterschiede beim Anfall der Ein- und Auszahlungen entweder gar nicht oder nur unvollkommen berücksichtigt werden. Deshalb wird bei statischen Investitionsrechnungs- verfahren im Regelfall nicht von Ein- und Auszahlungen ausgegangen, sondern Aufwendungen und Er- träge oder Kosten und Leistungen als Rechnungselemente genutzt.34 Die Gewinn-, die Kosten- und die Rentabilitätsvergleichsrechnung sind statische Verfahren zur Beurteilung von Einzelinvestitionen. Diese werden trotz ihrer hohen Praxisrelevanz nur kurz umrissen.
5.5.1.1 Kostenvergleichsrechnung
Die Kostenvergleichsrechnung berücksichtigt ausschließlich die pro Periode oder pro Vergleichsstück anfallenden Kosten und verzichtet auf die Berücksichtigung von Erlösen. Eine solche Vernachlässigung ist nur für die Planung von Investitionsobjekte zulässig, die gleich hohe Erlöse erbringen.35 Unterschied- lich hohe Erträge der Alternativen würden den Kostenvergleich verfälschen. Für die Durchführung der Kostenvergleichsrechnung müssen verschiedene Kosten berücksichtigt werden. Die Kosten der Investi- tionsrealisierung, also Betriebskosten und Kapitalkosten, von zwei oder mehreren Investitionsmöglich- keiten werden miteinander verglichen. Jene Investitionsalternative mit den geringsten zurechenbaren Kosten wird als optimal angesehen. Betriebskosten werden in fixe Kosten und variable Kosten unterteilt. Es sind die aufwandsgleichen Betriebskosten, die kalkulatorischen Abschreibungen sowie die kalkulato- rischen Zinsen zu berücksichtigen. Die häufigsten Kosten bei der Anschaffung von Maschinen und Pro- duktionsanlagen sind Personal-, Material-, Instandhaltungs-, Raum-, Energie- und Werkzeugkosten. Kapitalkosten beinhalten kalkulatorische Abschreibungen und kalkulatorische Zinsen. Kalkulatorische Abschreibungen sind periodisierte Wertminderungen des Investitionsobjektes während der wirtschaftli- chen Nutzungsdauer. Dabei wird im Gegensatz zur bilanziellen Abschreibung der durchschnittliche (pe- riodenbezogene) Wertverlust unter Berücksichtigung des geplanten Liquiditätserlöses ermittelt. Die Kos- tenvergleichsrechnung findet innerhalb der Investitionsrechnung im Alternativvergleich sowie beim Er- satzproblem Anwendung.
a) Alternativvergleich (Auswahlproblem)
Hierbei geht es um die Auswahl zwischen verschiedenen noch anzuschaffenden Anlagen. Das Kostenkriterium, das sich sowohl auf die Gesamtkosten als auch auf die Stückkosten beziehen kann, lautet: Eine Investition ist vorteilhafter als eine alternative Investition 2, wenn ihre durchschnittlichen Kosten je Zeitabschnitt bzw. ihre durchschnittlichen Kosten je Leistungseinheit geringer sind.36 Das Auswahlproblem spielt eine große Rolle bei langfristigen Entscheidungen im Bereich der Wahl des optimalen Produktionsverfahrens sowie solchen zum Thema Eigenfertigung oder Fremdbezug.37
b) Ersatzproblem
Bei dieser Problemlage wird überprüft, ob eine alte, bereits im Betrieb befindliche Anlage durch eine modernere ähnliche ersetzt oder weiterbetrieben werden soll. Der Kostenvergleich für den Alternativvergleich und das Ersatzproblem kann je nach Anwendungsproblem in einen „Kostenvergleich pro Periode“ und den „Kostenvergleich pro Leistungseinheit“ gegliedert werden. Der Perioden bezogene Vergleich berücksichtigt die anfallenden Kosten durch eine Maschine in der Regel pro Jahr. Der Vergleich pro Leistungseinheit berücksichtigt die Herstellkosten, die anfallen im ein Produkt herzustellen. Beide Vergleichsarten drücken das gleiche Ergebnis in unterschiedlichen Bezüge aus.
Problematisch bei der Kostenvergleichsrechnung ist, dass hier nicht erkannt wird, ob eine, aufgrund ih- rer niedrigeren Kosten im Vergleich zu anderen Investitionen bestehende Alternative überhaupt Gewin- ne erwirtschaftet. Die Erlöse durch die Maschine werden bei der Betrachtung vernachlässigt, genauso wie eine Verzinsung des eingesetzten Kapitals nicht berücksichtigt wird. Ob eine Beurteilung der Vor- teilhaftigkeit allein auf Grund der Kosten sinnvoll sein kann, ist daher in vielen Entscheidungssituationen fraglich38.
5.5.1.2 Gewinnvergleichsrechnung
Die Gewinnvergleichsrechnung unterscheidet sich von der Kostenvergleichsrechnung im wesentlichen dadurch, dass zusätzlich zu den Kosten des Investitionsobjektes auch die Erträge berücksichtigt wer- den. Sie gehört zu den einperiodigen Verfahren. Das bedeutet, dass sich der Betrachtungszeitraum auf eine Periode, typischerweise die klassische Abrechnungsperiode der Buchhaltung, von einem Jahr be- zieht und nicht auf den gesamten Planungszeitraum. Es wird jenes Investitionsobjekt als vorteilhaft be- trachtet, das die höchsten Gewinne pro Periode oder pro Leistungseinheit erwirtschaftet. Da bei der Be- rechnung nur auf ein Jahr von vielen zurückgegriffen wird, die unterschiedliche Aus- und Einzahlungen schaffungsausgabe und im Zeitverlauf sind zum Beispiel die Einzahlungen aus den Erlösen unter- schiedlich. Zur Lösung des Auswahlproblems wird sich deshalb auf eine fiktive Jahresabrechnungsperi- ode bezogen, d.h. es wird ein Jahr mit durchschnittlichen Ein- und Auszahlungen zur Berechnung he- rangezogen. Wenn Durchschnittswerte, die repräsentativ für alle Perioden gelten sollen zur Rechnung herangezogen werden, dann hat das nur Auswirkungen auf die Genauigkeit der Rechnung, verfälscht jedoch nicht das Ergebnis.39 Da die Rechnungen auf Perioden basieren, müssen auch periodisierte Er- folgsgrößen wie beispielsweise Ertrag und Aufwand herangezogen werden. Bei der Gewinnvergleichs- rechnung wird bei mehreren Investitionsalternativen das Projekt gewählt, welches den größten durch- schnittlichen Gewinn verspricht und es wird generell auf jede Investition verzichtet, die Verluste mit sich bringt. Der durchschnittliche Gewinn ist dabei als Differenz zwischen den durchschnittlichen Umsätzen und den durchschnittlichen Kosten definiert.40 Für die Rechnung relevante Kosten sind die aufwands- gleichen Betriebs-, Personal-, Reparatur-, Energie-, Material- und Raumkosten. Zudem sind kalkulatori- sche Abschreibungen und kalkulatorische Zinsen zu berücksichtigen.41 Mit den kalkulatorischen Ab- schreibungen wird in der Berechnung der Wertverzehr der betrachteten Anlage berücksichtigt, wobei man von einem kontinuierlichen Wertverzehr ausgeht. Die Wahl einer Investition aufgrund der Gewinn- vergleichsrechnung ist trotz seiner auf den ersten Blick scheinbaren Einfachheit nicht unproblematisch. Dieses Verfahren basiert nämlich auf zwei diskussionswürdigen Prämissen. Die eine Prämisse kommt bei Investitionsalternativen mit unterschiedlichen Anschaffungsausgaben zum Tragen. Wenn sich ein Investor für eine in der Anschaffung teurere Alternative entscheidet, da es nach der Gewinnvergleichs- rechnung einen höheren Gewinn verspricht, bleibt unberücksichtigt, dass bei der nicht gewählten, in der Anschaffung kostengünstigeren Alternative das nicht benötigte Geld anderweitig verwendet werden könnte. Der erwartete Gewinn von der nicht gewählten Investition zusammen mit einer anderweitigen Verwendung des eingesparten Geldes könnte sich für den Entscheidungsträger als die bessere Varian- te herausstellen, was hierbei eben nicht berücksichtigt wird. Die andere Prämisse findet Anwendung bei einer Entscheidung bei unterschiedlich langer Laufzeit der betrachteten Investitionen. Bei der Gewinn- vergleichsrechnung geht man davon aus, dass die errechneten Gewinne, die für die Entscheidungsfin- dung herangezogen werden, für alle Projekte so lange gelten, bis das Projekt mit der längsten Laufzeit abgelaufen ist. Bei der Betrachtung zweier Investitionen mit vier (Investition A) bzw. fünf (Investition B) Jahren Laufzeit bedeutet dies, dass bei errechneter Vorteilhaftigkeit der Investition mit einer Lebens- dauer von vier Jahren diese gewählt wird, auch wenn sich bei der weiteren Betrachtung ergeben würde, dass der geringere Gewinn von Investition B multipliziert mit fünf Jahren vorteilhafter wäre als der höhere Gewinn der Investition multipliziert mit einer Laufzeit von vier Jahren. Zusammenfassend kann gefolgert werden, dass Gewinnvergleichsrechnungen nur dann unproblematisch angewandt werden können, wenn die betrachteten Investitionsalternativen die gleiche Nutzungsdauer sowie einen gleichen Kapitaleinsatz vorzuweisen haben. In der Praxis angewendet wird die Gewinnvergleichsrechnung sowohl für Einzelinvestitionen Alternativvergleiche und Ersatzprobleme.
5.5.1.3 Rentabilitätsvergleichsrechnung
Im Gegensatz zu den beiden bisher vorgestellten Verfahren der statischen Investitionsrechnung kann die Rentabilitätsvergleichsrechnung vernünftige Aussagen bei Investitionsentscheidungen treffen, bei denen die betrachteten Investitionen unterschiedlich hohe Kapitaleinsätze erfordern. Dies wird durch ins Verhältnis setzen von Gewinnen zu ihrem Kapitalbedarf erreicht.42 Die Gewinne müssen vor Zinsen be- trachtet werden, damit sich im Weiteren das Ergebnis mit einer vom Entscheidungsträger geforderten Mindestverzinsung vergleichen lässt.43 Bei der Auswahl einer Investition unter mehreren wird nach die- ser Methode dann das Projekt mit der größten durchschnittlichen Rendite gewählt und es wird auf jede Alternative verzichtet, die nicht die geforderte Mindestverzinsung erwirtschaftet. Obwohl die Rentabili- tätsvergleichsrechnung einen Schwachpunkt der bisher betrachteten statischen Investitionsrechnungen zu beheben versucht, ist dieses Verfahren dennoch nicht frei von Diskussionspunkten. Auch hier sind es wieder implizite Annahmen oder Prämissen, die das Verfahren fragwürdig erscheinen lassen. Bei der Wahl zwischen zwei verschiedenen Investitionen mit unterschiedlich langer Laufzeit und unterschiedli- chem Kapitalbedarf wird das Projekt gewählt, das mehr Rendite verspricht. Sollte auf dieser Basis die Investition mit dem geringeren Kapitalbedarf gewählt werden, obwohl genügend Geld zur Realisierung der teureren Investition vorhanden wäre, wird im Weiteren davon ausgegangen, dass die übriggeblie- benen Geldmittel ebenfalls zu der für das gewählte Projekt errechneten Rendite eingesetzt werden kann. Davon kann jedoch nicht sicher ausgegangen werden. Schon an diesem Beispiel kann man er- kennen, dass auch die Renditevergleichsrechnung nur dann unproblematisch angewandt werden kann, wenn die zu vergleichenden Investitionen in ihrer Laufzeit und in ihrem Kapitalbedarf gleich sind.44
5.5.1.4 Amortisationsrechnung
Die Amortisationsrechnung befasst sich mit der Amortisations- bzw. Wiedergewinnungsdauer. Sie ermit- telt den Zeitraum, der vergeht, bis die Anfangsauszahlung komplett durch die folgenden Einzahlungs- überschüsse ausgeglichen ist und sich somit das eingesetzte Kapital amortisiert hat. Sie lässt sich so wohl als statische wie auch als dynamische Investitionsrechnung durchführen,45 wobei in der Literatur jeweils zwei Berechnungsvorschriften angegeben werden: die Kumulationsmethode, die sukzessive die Einnahmeüberschüsse aufsummiert und die Durchschnittsmethode, welche die Anfangsauszahlung durch die durchschnittlichen Einnahmeüberschüsse dividiert. Während bei der statischen Variante die jeweiligen tatsächlichen Rückzahlungen verwendet werden, bedient sich die dynamische Variante der periodenabhängigen Barwerte. Unterschiede zwischen Durchschnittsmethode und Kumulationsmethode treten dann auf, wenn die Rückzahlungen stark in der Höhe schwanken. Ob eine Anwendung einer Durchschnittsmethode in diesem Fall sinnvoll ist, ist zweifelhaft, da die ermittelte Dauer stark von der reellen Wiedergewinnungszeit abweicht. Ein Vorteil der Durchschnittsmethode besteht in ihrer Überwin- dung des größten Risikos der Kumulationsmethode: Treten nach dem errechneten Amortisationszeit- punkt erneut Verluste auf, relativiert sich der Aussagengehalt der Wiedergewinnungsrechnung. Die Durchschnittsmethode berücksichtigt solche erneuten Vorzeichenwechsel implizit.
5.5.2 Dynamische bzw. finanzmathematische Verfahren
5.5.2.1 Finanzmathematische Grundlagen
Unabhängig davon, ob gebundenes Kapital in Sach- oder Finanzanlagen investiert wird, stellt sich stets die Frage nach der Rentabilität. Bei der Investition in eine Sachanlage stellt sich die Frage, welche Ren- tabilität die beabsichtigte Investitionssumme bei einer Anlage auf dem Kapitalmarkt abwerfen würde. Um diese Sachverhalte bewerten zu können, bedarf es der Anwendung verschiedener finanzmathema- tischer Grundformeln.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 4: Unterteilung der finanzmathematischen Grundformeln, Quelle: Ortlieb 2006, 11
Für die folgenden finanzmathematischen Formeln gelten nachfolgend dargestellte Symbole:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Endwerte
Der Endwert des investierten Kapitals zeigt an, welcher Wert sich unter Berücksichtigung eines vorher festgelegten Zinssatzes ergibt. Bei der Ermittlung von Endwerten handelt es sich um eine Aufzinsung. Bezüglich der Anwendung betreffender finanzmathematischer Formeln gilt als grundlegende Vorausset- zung, dass der gewählte Zinssatz während der gesamten Anlagedauer unverändert bleibt und dass die periodenbezogenen Zinsen nicht entnommen werden. Auf diese Weise ergibt sich ein Zinseszinseffekt. Grafisch lässt sich der Prozess der Verzinsung des eingesetzten Kapitals wie folgt darstellen:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 5: Verzinsungsprozess, Quelle: Ortlieb 2006, 12
Bei der Ermittlung von Endwerten ist darauf zu achten, ob es sich um eine einmalige Einzahlung eines bestimmten Betrages handelt, oder ob im Verlauf eines bestimmten Zeitraumes mehrere gleich bleiben- de Einzahlungen in gleich bleibenden Abständen getätigt werden. Wird ein bestimmter Betrag einmalig über eine bestimmte Laufzeit gezahlt, so errechnet sich der Endwert dieses Kapitals nach folgender Zinseszinsformel:
Einfacher Endwert: [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]
Erfolgen im Verlauf des Betrachtungszeitraumes mehrere Einzahlungen in gleich bleibenden Abständen und in gleich bleibender Höhe, so errechnet sich der Endwert wie folgt:
Endwertreihe: [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]
Der eingeklammerte Wert bildet den Aufzinsungsfaktor. Der Endwert eingesetzten Kapitals errechnet sich als Produkt aus Kapitaleinsatz multipliziert mit dem Aufzinsungsfaktor.
Barwerte
Barwerte stellen den Gegenwartswert eines in der Zukunft fälligen Kapitals unter Berücksichtigung eines bestimmten Kalkulationszinssatzes dar. Es handelt sich dabei um die umgekehrte Operation wie bei der Endwertermittlung. Man bezeichnet die Ermittlung des Barwertes als Abzinsung.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 6: Abzinsung, Quelle: Ortlieb 2006, 12
Wird in der Zukunft ein Betrag einmal fällig, dann wird der Barwert des zukünftigen Betrages folgendermaßen errechnet:
Einfacher Barwert:[Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]
[...]
1 Vgl. Düker; Ehlers-Staack 1999,199
2 Vgl. Maier 1997
3 Vgl. Apweiler 1995
4 Vgl. Apweiler 1995
5 ebda.
6 ebda.
7 Vgl. Voelkner 1995
8 Vgl. Deutsche Schreiner und Tischler 1994
9 Vgl. http://www.numdata.com/index.php?id=337&cHash=42df5b0259&tx_ttnews%5Btt_news%5D=2&tx_ttnews%5BbackPid%5D =338 (25.11.2006)
10 Vgl. Deutsche Schreiner und Tischler 1994
11 Vgl. Maier 1997
12 Vgl. Vollmer; Engroff 1994
13 Vgl. Maier 1997
14 Beratungsgespräch während der Maschinenvorführung Firma IMA, WEEKE
15 Vgl. Vollmer; Engroff 1994, 29
16 Vgl. Maier 1997
17 Vgl. Ortlieb 2006, 4
18 ebda.
19 Ortlieb 2006, 8
20 ebda.
21 Vgl. Trossmann 1998, 9ff
22 in Anlehnung an Eilenberger 1994, 135
23 Zur Beschreibung der vorgestellten Methoden vgl. auch Adam 2000, 36 sowie Olfert 2001, 78 und Sierke 1990, 115
24 Vgl. Däumler 2003
25 Vgl. Zischg 2005, 26
26 Vgl. Däumler 2003, 15ff
27 Vgl. Zischg 2005, 26
28 Vgl. Däumler 2003, 27
29 ebda.
30 Ebda. 369 Unternehmen in der
31 Vgl. Grabbe 18ff. Wegen der hohen Rücklaufquote von 46% kann die Untersuchung als überdurchschnittlich aussagefähig bezeichnet werden.
32 Vgl. Däumler 2003
33 Vgl. Bleis 2006, 8
34 Vgl. Bleis 2006, 8
35 Vgl. Weinrich; Hoffmann 1989, 40
36 Vgl. Zischg 2005, 30ff
37 Vgl. Däumler; Grabbe1985, 175 ff und 203 ff.
38 Vgl. Kern 1974, 121
39 Vgl. Biergans 1979, 92 ff
40 Vgl. Kruschwitz 2005, 33, sowie die geringfügig abweichende Darstellung bei Heinen 1985, 789
42 Vgl. Götze; Bloech 1993, 63
43 Vgl. Kruschwitz 2005, 36
44 Vgl. Troßmann 1998, 101ff
45 Vgl. Altrogge (1996), S.284ff.
- Quote paper
- Enno Strakeljahn (Author), 2007, Investitionsplanung in Tischlereien. Beschaffung eines CNC-Bearbeitungszentrums, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/90014
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