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Variantenmanagement

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Durch die Globalisierung steigt der Wettbewerbsdruck in den Unternehmen stetig an. Die immer kürzer werdenden Produktlebenszyklen erfordern ein Umdenken in der Organisation als auch in der Produktgestaltung. Unternehmen müssen effizienter arbeiten und sollten sich in der Vielzahl ihrer Produkte nicht verlieren. Abhilfe können Ausdünnungsaktivitäten in der Produktlinie schaffen, die durch eine Variation der Waren hervorgerufen wird.

In dieser Arbeit wird zunäc08hst auf die Ursachen des Variantenmanagements eingegangen. Danach werden Spezialbereiche wie das Produktmanagement, die Baukastensysteme und das Teilevariantenmanagement vorgestellt. Die Arbeit schließt mit dem Thema der Rationalisierung durch Variationen in dem auch auf die der Arbeit zu Grunde liegenden Studie eingegangen wird.

1 Einleitung

Die Globalisierung schreitet trotz Wirtschaftskrise weiter voran. Der dadurch stetig steigende Wettbewerbsdruck übt auf die Unternehmen einen enormen Druck aus. Besonders auf den internationalen Märkten wächst eine zunehmende Konkurrenz heran. Folglich werden Produkte hergestellt, die einen immer kürzeren Produktions- und Lebenszyklus zu stetig günstigeren Preisen aufweisen. Der wirtschaftliche Erfolg von Unternehmen hängt in den europäischen Ländern somit maßgeblich von den technischen Eigenschaften ab. Dennoch sind auch neue betriebswirtschaftlich-organisatorische Denkweisen erforderlich um am Markt mithalten zu können. Controllinginstrumente, die die Produktion als Organisation effizienter gestalten können, gibt es zuhauf. Jedoch sollte auch mehr Konzentration auf die Produktionstechniken gelegt werden. Damit Kostensenkungspotentiale in einem Betrieb ausgeschöpft werden können, sollten die technischen als auch kaufmännischen Kenntnisse eines Unternehmens aufgebessert werden. Dies kann im Rahmen dieser Ausarbeitung jedoch nicht geschehen. Die ausführliche Betrachtung der Konstruktionsdefinitionen als auch die Beschreibung der Konstruktionsprozesse und -arten sowie die entsprechenden Definitionen der Kostenrechnung und des Kostenmanagements sollen an anderer Stelle besprochen werden. Vielmehr soll ein direkter Einstieg in das Variantenmanagement und die Möglichkeiten zur Rationalisierung mit Selbiger gefunden werden.

2 Variantenmanagement

In diesem Abschnitt wird zunächst auf die Ursachen des Variantenmanagements eingegangen. Danach wird allgemein auf das Management von Produkt- und Teilvarianten eingegangen. Im Anschluss soll die Rationalisierung von Produktionsabläufen durch Variantenmanagement vorgestellt werden. Dann wird auf die eigentliche Studie eingegangen.

In den letzten Jahrzehnten hat die Anzahl der Produktvarianten stetig zugenommen. Die besten Beispiele liefert hier die Computerindustrie als auch die Automobilindustrie. Diese Entwicklung wird durch eine Vielzahl von Ursachen begründet. Diese sind sowohl im unternehmensexternen als auch im unternehmensinternen Bereich zu finden. Unter die externen Gründe fallen die Globalisierung, verkürzte Produktlebenszyklen und Diversifikationserfordernisse. Unternehmensinterne Gründe liegen in den unzureichenden Kenntnissen bezüglich entsprechender Variantenkosten sowie der Variantenvielfalt als auch bei Mängeln im Produktmanagement. Variantenvielfalt wird seitens des Unternehmens oft unterschätzt. Die meisten Unternehmensbereiche sind von einer steigenden Variantenvielfalt betroffen. Eine Variantenvielfalt führt oftmals indirekt zu einer Kostenerhöhung. Kohlhase hat die kostenrelevanten Auswirkungen in einer Übersicht zusammengefasst.1 Somit wird deutlich, dass einer steigenden Variantenvielfalt nur unzureichend mit einem transparenten Kostenmanagement begegnet werden kann. Oftmals werden Entscheidungen über die Ausweitung des Produktionsprogramms nur einseitig unter dem Aspekt der kurzfristigen Kostensteigerung getroffen. Dabei wird die Notwendigkeit einer mittelfristigen Perspektive oftmals verkannt. So tritt die Kostenwirkung oftmals nicht einmal direkt, sondern zeitlich verzögert ein. Bei einer geringen Vielfalt treten zunächst noch keine großen Kostenzuwächse auf. Ab einem bestimmten Volumen bedarf es jedoch zusätzlicher Investitionen, die sich in Form eines Lagerausbaus, neuer EDV-Systeme als auch zusätzlicher Mitarbeiter widerspiegeln. Wird die Variation der Produkte vermindert, können die einst zusätzlichen Kosten jedoch nicht gleich wieder abgebaut werden. So können Lagerhallen nicht in gleichem Maße zurückgebaut oder Mitarbeiter nicht ohne weiteres entlassen werden, ohne die gesetzlichen Bestimmungen zu beachten. Die sogenannte Kostenremanenz ist also ein Grund für die recht unflexible Investition bezüglich der Variantenproduktion.2 Aufgrund dieses Faktors muss bereits im Vorfeld vermieden werden, dass bei einer Vielfalt die Kosten eingeschränkt werden und die dadurch eingesparten Kosten dem Zusatznutzen der Unternehmung gegenübergestellt werden. Dennoch ist das Kostensenkungspotential in einem Unternehmen in weiter Hinsicht durch die Variantenproduktion beeinflussbar. Das Kostensenkungspotential von Bauteilen kann auf 15% bis 20% reduziert werden. Ehrlenspiel gibt eine Übersicht des Kostensenkungspotentials durch Variantenmanagement.3 Kluge führt an, dass Unternehmen durch solche Maßnahmen bis zu 75% weniger Baugruppen und bis zu 80% weniger Bauteile haben.

Wirft man einen Blick auf die variantenbedingten Komplexitäten, so kann angeführt werden, dass auch die Organisation eines Unternehmens bestimmten Varianten unterworfen werden kann. In dieser Studie soll sich jedoch auf die ursachenorientierten Ansätze zum Senken der Vielfalt von Produkten, Produktvarianten und Teilevarianten konzentriert werden. Entscheidet das Unternehmen sich für ein Variantenmanagement, werden hierbei Entscheidungen des Produktionssortiments auf Basis ausführlicher Analysen getroffen. Hierbei geben Umsätze, Gewinne, Stückzahlen oder Deckungsbeiträge nach Produktarten Aufschluss über den jeweiligen Beitrag zum Unternehmenserfolg. Das Produktionsprogramm sollte zunächst in verschiedene Gruppen unterteilt werden, die dann den jeweiligen Status der Produkte widerspiegeln. Danach kann eine Strategie entwickelt werden, die helfen kann, die variantengerechte Produktpolitik des Unternehmens durchzusetzen. Dabei soll aufgezeigt werden, wie je nach Marktdynamik und Innovationskraft die Entwicklung des Programms gesteuert wird. Auch wenn geplante Maßnahmen später nicht durchgeführt werden, ist es wichtig, das Wissen aus der Konstruktion zu nutzen, um damit die Auswirkungen etwaiger Entscheidungen zu erkennen. In Bezug auf die Produktstrategie lassen sich verschiedene Maßnahmen realisieren. Zum einen kann eine Strategie die Standardisierung, also die Reduktion etwaiger Varianten oder die Modularisierung, also die Zunahme der Varianten beinhalten. Für beide Fälle ist die Vereinheitlichung der Schnittstellen zwischen den Modulen Voraussetzung. Die folgenden Abschnitte beschreiben die gängigsten Verfahren des Variantenmanagements ausgehend von der Untersuchung nach den betrachteten Produkten.

3 Produktvariantenmanagement

Baureihensysteme werden als ein wichtiges Instrument gesehen, um ein Produkt über einen bestimmten Leistungsbereich zu standardisieren. Hierbei wird die Teilevielfalt eingeschränkt. Unter einer Baureihe versteht man ein technisches Gebilde, welches systematisch nach der Größe skaliert wird. Die einzelnen Module einer Baureihe erfüllen die selbe qualitative Funktion mit der gleichen konstruktiven Lösung in mehreren Größenstufen. Die gesamten Fertigungsverfahren einer Baureihe sollten einheitlich sein. Damit eine Baureihe entwickelt werden kann, nimmt man eine Baugröße als Referenz und leitet von dieser weitere Größen ab. Hierbei kommen geometrische, mechanische oder physikalische Gesetzmäßigkeiten zum Einsatz. Dabei kann der Ausgangsentwurf als Grundentwurf und die Entwürfe der daraus abgeleiteten Größen als Folgeentwürfe bezeichnet werden. Ein umfangreicher Ausgangsentwurf ist möglicherweise nicht ausreichend. Deshalb sollten Grenzen für verschiedene Bereiche einer Baureihe festgelegt werden, zwischen denen verschiedene Varianten gemessen werden können. Für einzelne Bereiche werden unterschiedliche Entwürfe erstellt, aus denen Folgeentwürfe abgeleitet werden können. Die damit entstehende Kostenersparnis weist noch weitere Vorteile auf. Durch die Modularisierung wird in der Regel eine Qualitäts- als auch Zuverlässigkeitssteigerung erreicht, weil durch die Wiederverwendung der bereits erarbeiteten Lösung die Fehler bereits zuvor beseitigt wurden. Baureihen zeichnen sich dadurch aus, dass sie gewissen Ähnlichkeitsgesetzen unterliegen. Ähnliche Produkte lassen sich aufgrund physikalischer Regeln für konstruktiv und fertigungstechnisch ähnliche Produkte produzieren. Eine reine Vergrößerung wird technisch nicht immer realisierbar sein, da Bedienelemente oder Schweißpunkte konstant zu halten sind, um nicht wiederum überflüssige Varianten zu erzeugen. Man spricht deshalb von halb ähnlichen Baureihen. Hier hat es sich in der Praxis bewährt, sogenannte Normalreihen zu produzieren, bei denen Größenunterschiede im Bereich der Zehnerpotenzen entstehen. Dabei kann die additive Reihung durch eine multiplikative Gesetzmäßigkeit erfolgen. Bei einer geometrisch gestuften Reihe ergibt sich jedes Glied aus einer Dekade durch Multiplikation mit einem konstanten Faktor. Damit bei einer Baureihe die Anzahl der Varianten und die Größen der Eigenschaften bestimmt werden können, muss aus technischen Gründen heraus zwischen der Funktionserfüllung und der Variantenvielfalt abgewogen werden. In diesem Zusammenhang ist es hilfreich, das Ausmaß zwischen den durch das Produkt verursachenden Kosten und dem Zusatznutzen zu berechnen. Je flacher hierbei die diesbezügliche Kostenkurve verläuft, desto gröber kann die Stufung in den Varianten sein. Einschränkungen können sich durch einen Kostenaspekt ergeben. Ein weiterer Aspekt zur Ermittlung der optimalen Variantenanzahl lässt sich durch die Vergangenheitsanalyse gewinnen. Hier werden die Verkaufszahlen der zurückliegenden Zeiträume ausgewertet. Dabei ist zu beachten, dass die nicht eigentliche Marktnachfrage ermittelt wird, sondern nur die Nachfrage, die sich auf das Angebot bezieht. Die sich diesen Analysen festlegende Typisierung bezeichnet man als Variantenanzahl.

Den dargestellten Vorteilen steht jedoch auch eine Reihe von Nachteilen gegenüber. Hier ist anzuführen, dass Varianten nicht immer den Anforderungen des Nutzers entsprechen können. Dies kann darin begründet sein, dass die angepriesenen Eigenschaften nicht immer den Leistungsdaten des Produktes entsprechen. Hierbei sollte der hohe Aufwand für die Erstellung der notwendigen Unterlagen ebenfalls genannt werden. Dieser Einsatz kann jedoch durch die Ähnlichkeitsgesetze reduziert werden.

4 Baukastensysteme

Baukastensysteme ermöglichen es, Varianten von verschiedenen Produkten in unterschiedlicher Gestalt und Funktion mit Standardkomponenten herzustellen. Das Produkt wird hierbei im Produktionsprozess in verschiedene Teile zerlegt, die dann einzeln je nach Bedarf gefertigt werden können. Dadurch wird eine Kombination unterschiedlicher Gesamtfunktionen möglich. Folglich werden Bausteine definiert. Diese Bausteine können Baugruppen, Systeme oder Teilbereiche eines Produktes sein. Die Gesamtanzahl dieser Bausteine stellt ein Baukastensystem dar. Dabei wird ein möglichst hoher Anteil von Funktionsträgern verwendet. Abbildung 4 zeigt hier die Abhängigkeiten der Varianten in Bezug auf den möglichen Kundeneinfluss auf.

Ein entscheidender Unterschied zwischen den Baureihen zu Baukästen liegt darin, dass die Funktionen der Baureihen sich nicht nur quantitativ, sondern auch qualitativ unterscheiden. Jedoch sind hierbei auch Kombinationen von qualitativen als auch quantitativen Elementen möglich. Es lassen sich mehrere Varianten von Baukästen unterscheiden. Hierbei ist ein Unterscheidungskriterium wichtig, bei dem der Zusammenbau der einzelnen Bausteine vom Hersteller realisiert wird, jedoch im Nachhinein vom Konsumenten nicht mehr veränderbar ist. Man spricht hierbei von einem Baukastensystem wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie verwendet wird. Damit von Herstellerseite ein Baukastensystem produziert werden kann, bedarf es einiger Voraussetzungen, die die Anforderungen der Kunden beinhalten. Hierbei wird der Verwendungszweck als auch die unterscheidungsrelevanten Produktmerkmale bestimmt. In einem weiteren Schritt werden die Funktionen des Produktes aufgespalten und mit den bereits vorhandenen Produktvarianten verglichen. Dabei erfolgt zunächst eine Analyse, bei der die Funktionen in ihrer Anzahl aufgenommen werden. Danach werden die Funktionen, die sich sinnvoll zusammenfassen lassen, aufgeteilt. Im Anschluss werden die Funktionen einzelnen Bausteinen zugewiesen. Dabei sind Kann- oder Mussbausteine zu bilden. Hierbei entscheidet der konkrete Anwendungsfall. In einem letzten Schritt erfolgt schließlich die Konstruktion im Detail bezüglich der einzelnen Bausteine. Bei der Konzeption des Baukastens sollte darauf geachtet werden, dass im Rahmen der Modulkombination die Varianten während des Produktentwicklungsprozesses generiert werden. Die Bereithaltung von Ressourcen als auch die Wertschöpfungsstufen und die Steuerung der verschiedenen Varianten durch den Produktionsprozess können die Kosten erhöhen. Je größer die Anteile sind, die ohne einen eventuellen Mehraufwand auskommen, desto weniger Kosten entstehen bezüglich der entsprechenden Variantenherstellung. Bei der Variantenherstellung sollten die unterschiedlichen Konstellationen erst am Ende des Produktionsprozesses entstehen. Franke zeigt diese Beziehung in der Auswirkung des Entstehungszeitpunktes von Varianten.1 Bei eventuellen Nachteilen, die im Zusammenhang mit Baukastensystemen stehen, sollen einige Parallelen festgehalten werden. So ist bei den Baukästen ein oft beträchtlicher Aufwand für die Erstellung und die Einführung eines Systems zu beachten. Ebenso ist der Umstand zu beachten, dass ein Baukastenprodukt weniger bedarfsgerecht ist als ein Produkt, welches durch User-Driven Innovation oder gar im Zuge einer Sonderherstellung erstellt wurde. Soll ein Baukastensystem eingesetzt werden, kann es nützlich sein, softwaregestützte Konfigurationssysteme für die schnelle Angebotsbearbeitung und den unmittelbaren Kontakt zum Kunden zu nutzen. Solche Systeme werden in Zusammenarbeit mit der Forschung & Entwicklung als auch dem Vertrieb erarbeitet und bilden die Struktur als auch die Bedingungen der unterschiedlichen Bausteine ab. Der Nutzen eines Produktkonfigurators kann die Kosten senken. Hierbei kann die Bildung von Paketen dazu führen, dass Verkaufsvarianten reduziert werden. Dabei setzen sich die Pakete für verschiedene Ausstattungen und Funktionen zusammen, die gemeinsam in einem, nicht aber zusammen mit einem anderen Paket auftreten. Die durchgängige Methodik bezüglich der Planung und Entwicklung der unterschiedlichen Produktvarianten kann durch die sog. Variant Mode beschrieben werden, die im folgenden Kapitel vorgestellt wird.

Die Variant Mode ist ein Konzept, welches sich auf die Früherkennung von Fehlern in den Produktvarianten in sämtlichen Bereichen des Unternehmens konzentriert. Das dem zu Grunde liegende Ziel ist, eine systematische Entwicklung der Variantenvielfalt nach technischen als auch wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu ermöglichen. Die optimalen Produktstrukturen sollen dabei durch die Variation von Teilen und Baugruppen ermittelt werden. Hierbei kann sich das Unternehmen einer Methode bedienen, welche aus mehreren Arbeitsschritten besteht.2 Zunächst gilt es, die Marktanforderungen in Bezug auf die Produkteigenschaften zu ermitteln. In einem weiteren Schritt sollen alternative Szenarien in technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten sowie die Auswahl der Variantenlösung untersucht werden. Danach werden die unterschiedlichen Szenarien in Bezug auf technische und wirtschaftliche Gesichtspunkte untersucht. Zum Abschluss wird das Produktionsprogramm definiert und dem Vertrieb vorgestellt. Der Fokus liegt in diesem Zusammenhang auf der Produktstruktur und der Teile- bzw. der Baugruppenvielfalt von Fertigungs- und Montagebereichen. Hierbei ist die Abbildung der bestehenden oder der im Rahmen der Entwicklung erwarteten Produktvarianz im zweiten Schritt ein wichtiger Bestandteil. In diesem Zusammenhang bietet sich die Variantenvielfalt an, welche über eine Montagereihenfolge grafisch dargestellt werden kann. Bei der Erstellung des Variantenbaums lassen sich verschiedene Versionen der Variantenerzeugnisse festlegen. Hier werden Bauteile erfasst sowie Kombinationsverbote definiert. Sind diese Schritte vollzogen, lässt sich die Zuordnung der Bauteile grafisch darstellen. Die Anzahl der Varianten nimmt dann so lange zu, bis das komplette Produktionsprogramm erzeugt ist.3 In diesem Zusammenhang ist bereits schematisch angedeutet, dass das Ziel der Maßnahmen das Erreichen eines schmalen Variantenbaums ist, bei dem die entsprechenden Varianten erst gegen Ende des Produktionsprozesses definiert werden. Damit der Ist-Zustand in einem optimierten Soll-Zustand überprüft werden kann, lassen sich die in der Abbildung 6 dargestellten Informationen zur Varianz auf Einzelteil- als auch Baugruppenebene für die Erstellung von Szenarien nutzen. Hierbei kann man in der Regel zwischen Szenarien, Funktions- und Bauteilebene unterscheiden.4 Der Kundennutzen wird bei verschiedenen Varianten geprüft. Hierbei wird zwischen der Funktionsebene und der Bauteilebene unterschieden. Bei ersterem ist auf den Kundennutzen verschiedener Varianten zu achten. Hierbei wird die Anzahl der Ausprägungen durch Eliminierung oder Integration von Funktionen geachtet. Eine weitere Reduktion der Vielfalt kann durch das Aussprechen von Kombinationsverboten realisiert werden. Auf Bauteilebene können Maßnahmen wie das Eliminieren von Bauteilen und dem Einsatz von Standard- und Integralbauteilen die Vielfalt reduzieren. Der Einsatz der Methode kann die Variantenvielfalt durch die funktionalen Anforderungen an die Produktgestaltung vermieden werden. Folglich wird eine variantenoptimale Gestaltung des Produktionsprogramms im Rahmen der Produktentwicklung gewährleistet.

5 Teilevariantenmanagement

Die oben dargestellten Methoden zum Management der Produktvarianten können die Komplexität eines Systems erheblich reduzieren. Hierbei ist die Einführung von Baukasten- und Baureihensystemen mit Gefahren behaftet. So können Einschränkungen der Varianten den Kundennutzen vermindern, da sich dieser nicht mehr mit der Idealvorstellung des Kunden deckt. Eine Reduzierung von Teilevarianten kann auch ohne die Auswirkungen der externen Vielfalt angewandt werden. Hierbei gibt es zwei Möglichkeiten. Erstere Möglichkeit basiert auf der Reduzierung der absoluten Teilezahl. Diese kann bei gleichbleibender Produktvielfalt durch die Integration von Funktionen erreicht werden. Die Funktionsintegration bedeutet, dass unterschiedliche Teile eines einzelnen Bauteils ersetzt werden. Dies ist insbesondere in der Serienfertigung von Bedeutung, da hier die Einführung eines neuen Teils in Bezug auf die Stückzahl relativ klein werden kann. Eine zweite Möglichkeit besteht in der Reduzierung der unterschiedlichen Teile. Die Einführungskosten unterschiedlicher Teile spielt vor allem in der Einzel- und Kleinserienfertigung einen entscheidenden Einfluss. Jedoch ist auch in Produktionen der Groß- und Massenfertigung die Reduzierung der Teile ein entscheidender Faktor, der die Kosten entsprechend reduzieren kann. Allgemein lässt sich die Anzahl der unterschiedlichen Teile reduzieren, indem konstruktive Teilefamilien gebildet werden. Diese Teilefamilien werden in vier Schritten gebildet.

Schritt 1: Analyse der bestehenden Variantenvielfalt

Hier wird der Umfang als auch die verschiedenen Teilearten, die Anzahl der einzelnen Teile als auch die Veränderung der Vergangenheit ermittelt. Ausgehend davon kann ein Ziel festgelegt werden, welches beinhaltet, wie viele Varianten eliminiert werden sollen.

Schritt 2: Identifizierung der unterschiedlichen zu bearbeitenden Objekte

Um dieses Ziel zu erreichen, können unterschiedliche Größen untersucht werden.

  • Varianteneinsatz in der Neuproduktion
  • Varianteneinsatz der Ersatzteile
  • Variantenähnlichkeit
  • Varianten der Werkstoffe
  • Lößgröße der Varianten
  • Kosten der Lagerhaltung

Schaut man auf diese Werte, so lassen sich Objekte erkennen, die als eliminierbar erscheinen. Unnötige Varianten sollten stets vermindert werden, da sie ein enormes Kostensenkungspotential in sich bergen.

Schritt 3: Erarbeitung von Einschränkungen

Oftmals werden unterschiedliche Teile bezüglich ihrer Ausprägungen wie Form- und Werkstoffeigenschaften geordnet. Hierbei lassen sich Teilevarianten identifizieren, die nicht notwendig sind. Zudem können Werkstoffvarianten eingeschränkt werden, die die Anzahl der unterschiedlichen Werkstoffe und Halberzeugnisse bezüglich ihrer Teile vermindert. Dabei ist sogar der Einsatz eines neuen Teils sinnvoll, wenn bestehende Teilevarianten ersetzt werden können. So können die gesamten Kosten des neuen Teils mit den erzielbaren Einsparungen durch den Wegfall der überflüssigen Teile verglichen werden. Abbildung 7 verdeutlicht die in diesem Zusammenhang dargestellte Kostenreduzierung durch Zusammenfassen von Varianten nach Behr.

Durch die Erarbeitung der Einschränkungen ist neben der Entwicklung und Konstruktion und der Materialbeschaffung sowie der Arbeitsvorbereitung die interdisziplinäre Teamarbeit besonders wichtig.

Schritt 4: Dokumentation der Ergebnisse

Der abschließende Schritt der Bildung konstruktiver Teilefamilien beinhaltet die Ergebnisse und Standards im Werknormsystem. Dabei werden die vollzogenen Schritte dokumentiert um die spätere Suche von Teilefamilien zu beschleunigen. Es ist sinnvoll, eine Reduzierung der Teilestammdaten vorzunehmen und die passiven Teilestämme zu bereinigen. Passive Teilestämme lassen sich dadurch erkennen, indem sie auf die definierten Eigenschaften nicht zutreffen.

  • Offene Aufträge in der Beschaffung oder Fertigung zeigen die Aktivität eines Teils an.
  • Ein Teil wurde vor kurzem produziert. Die anschließende Verwendung steht noch bevor.
  • Die Lagerbewegung gibt einen Hinweis auf die aktuelle Verwendung
  • Das Teil wird als ein Ersatzteil für ein Produkt verwendet. Der letzte Verkauf liegt noch nicht weit zurück. Es müssen keine Ersatzteile mehr verfügbar gehalten werden.

Passive Teilstämme werden archiviert und Bestände können verkauft werden. In den bestehenden aktiven Teilestämmen kann effizient nach geeigneten Objekten für Teilefamilien gesucht werden. Nachdem die Teilefamilie erfolgreich einschränkt wurde, müssen Voraussetzungen geschaffen werden, die zukünftig unnötige Varianten bereits bei der Konstruktion vermeiden. Diesbezügliche Schritte werden im Folgenden dargestellt.

Der Wiederverwendungsgrad von Teilen sollte erhöht werden, um das Anwachsen der Komplexität auf der Teileebene entgegenzuwirken. Dabei gibt es eine Möglichkeit, den Einsatz von Konstruktionsrichtlinien zu beachten. Die Vorgehensweise zur Erstellung einer Konstruktionsrichtlinie ist vergleichbar mit der Herstellung von Teilefamilien. Dabei werden gleiche Bauteile mit gleichen Merkmalen analysiert und in ihren Ausprägungen bezüglich charakteristischer Merkmale untersucht.

Wenn ein Teil neu konstruiert wird, muss es aus einem Normkatalog ausgewählt werden. Hierbei überprüft das Unternehmen, ob dieses Teil bereits existiert oder in einer geänderten Form wiederverwendet werden kann. Einige Warenwirtschaftssysteme bieten hierbei die Möglichkeit, vorhandene Merkmale entsprechend so zu beschreiben, dass sie wiedergefunden werden können. Dabei erfolgt die Beschreibung nach einem Sachmerkmalleistenkatalog nach DIN 4000. Dabei werden die Merkmale für jedes Objekt mit Werten und Ausprägungen versehen. In Abbildung 8 ist eine beispielhafte Sachmerkmalleiste dargestellt. Neben diesen Merkmalen ist das Objekt in seiner Herkunft und Verwendung beschrieben. Hierbei können auch Herstellkosten oder Bestellmengen mit eingebracht werden. Zeichnet sich das Objekt durch mehrere Ausprägungen aus, müssen unterschiedliche Sachmerkmalleisten angelegt werden. Nachteilig an Sachmermalleisten ist, dass sie keine Gliederungslogik aufweisen. Die Suche setzt somit zunächst bei der Teilebenennung an. Diese Benennungen können aber vielfältig und uneindeutig sein wie in Abbildung 9 verdeutlicht. Folglich kann die Abfrage und die Suche nach einem geeigneten Teil sehr aufwendig sein. So kann es unter Umständen für einen Konstrukteur einfacher sein, wenn er das Teil neu erstellt. Dieses neue Teil wird dann wieder in den Sachmerkmalleistenkatalog eingepflegt und vergrößert. Dies verkürzt folglich die Suchzeit in der Zukunft. Lewandowski nennt einen Bereich von zwanzig Prozent der Konstruktionszeit bezüglich der Recherche nach Teilen. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, ein System einzusetzen, welches selbstständig Vorschläge macht und Interpretationsmöglichkeiten bietet. Kern eines solchen Systems ist es, Teile bestimmten Klassen zuzuordnen und somit die Objekte leichter auffindbar zu machen. Dabei kann das Klassifizierungssystem hierarchisch verzweigt oder parallel aufgebaut werden. Zudem ist es möglich, beide Formen miteinander zu kombinieren. Festzuhalten ist jedoch, dass die Merkmale der Objekte unter einem Oberbegriff zusammengefasst sind und damit die Verschiedenartigkeit strukturiert wird. Vorteil eines solchen hierarchischen Systems ist, dass die Suche nach Wiederholteilen reduziert wird und das Auffinden vorhandener Teile schneller erfolgen kann. Die Klassifizierung, nach der eine solche Systematik aufgebaut werden kann, kann unterschiedlich sein. Hier basieren entsprechende Klassifizierungsschlüssel, die sich auf bestimmte Formteile spezialisiert haben. Ein Beispiel ist der Opitz-Schlüssel, welcher die Formelemente als Leistungsmerkmale nutzt. Für eine weitere Abstufung in Details sind Merkmale wie der Werkstoff und die Genauigkeit vorgesehen. Oftmals kann eine Funktion aber nur im Zusammenwirken von Elementen gefunden werden. Deshalb wird sinnvoller weise nicht nach Einzelteilen, sondern nach Baugruppen gesucht. Normteilen kommt eine gewisse Sonderstellung zu. Bei ihnen werden Uneindeutigkeiten bei der Benennung aufgrund der Normung vermieden. Folglich ist eine Suche über die Benennung sinnvoll. Es lässt sich zusammenfassen, dass ein integriertes Suchsystem über verschiedene Suchmechanismen verfügen muss. Es sollten Einzelteile anhand ihrer Gestalt, Baugruppen und Funktionen sowie Normteile über ihre Normbenennung gefunden werden können.

6 Rationalisierung durch Variation

Es ergeben sich durch die verstärkte Kundeneinbindung in den Innovationsprozess nicht nur Vorteile. Sollen unterschiedliche Kundenwünsche berücksichtigt werden, kann das Unternehmen Gefahr laufen, sehr viele Varianten des Produkts zu erarbeiten. Oftmals unterscheiden sich diese Varianten nur in geringfügigen Details. Folglich entsteht eine immer größere Vielfalt, die in jeweils kleineren Stückzahlen gefertigt werden. Deshalb steigen die Herstellkosten und eventuelle Lagerkosten, weil Losgrößen mit nur einer bestimmten Anzahl gefertigt werden können. Damit dem Wildwuchs im Variantendschungel entgegengesetzt werden kann, bedarf es einiger Maßnahmen. Zum einen sollten die wirklich interessanten Varianten herausgesucht werden. Des weiteren sollten die aktuellen Varianten durch konstruktive Maßnahmen ersetzt werden. Zudem sollten die variablen Varianten einer Überarbeitung unterzogen werden. Hierbei sollten die Herstellkosten in Betracht gezogen werden. Diese sollten möglichst gesenkt werden.

Ursachen, die für die Varianten verantwortlich sind, sollen in diesem Abschnitt besprochen werden. Hier ist es sinnvoll, die Gründe, die für eine Variante sprechen, mit dem verursachenden Konstrukteuren kritisch zu besprechen. Generell unterscheidet man zwischen Varianten, die Produkt- oder Erzeugnisvarianten in Bezug auf die Leistung, Baugröße, Ausstattung sowie die Werkstoffe enthalten. Auch sind die Baugruppen- oder Teilevarianten zu untersuchen, die in Hinblick durch ihre Anforderungen aus der Fertigung und Montage heraus erstellt wurden. Es ist zwecks einer besseren Übersicht empfehlenswert, bei der Überarbeitung der Varianten, einen so genannten Variantenbaum zu erstellen. Hier werden die Teile eines Erzeugnisses so angeordnet, dass sie entsprechend der Montagereihenfolge in ihrer Erzeugnisstruktur dargestellt werden können. Hierbei solle strukturiert vorangegangen werden. Zuerst sollten das Allem zu grunde liegende Basisteil, dann die Anbauteile und zu guter Letzt die Varianten dargestellt werden. So zeichnen sich erfolgreiche Unternehmen gegenüber weniger erfolgreichen Unternehmen durch eine übersichtlichere Produktpalette aus, die durch eine verringerte Baugruppen- und Teilevariation gekennzeichnet ist. Hierbei können Maßnahmen zur Reduktion der Teile in organisatorischer als auch technischer Art ansetzen. Organisatorische Maßnahmen sind beispielsweise die verbesserte Information der Konstruktion über ähnliche Produkte oder Teile. Die EDV kann hier ebenfalls helfen, Datenbanken zur Verfügung zu stellen, in der Norm- und Kaufteile gegliedert werden. Weiterhin kann eine Offenlegung der Kosten für die Einführung oder Änderung von Teilen oder Baugruppen sinnvoll sein, um die Teilevielfalt zu reduzieren.

Dabei können typische Maßnahmen die konstruktive Zusammenfassung mehrerer Einzelteile sein, die zu einem Gesamtteil addiert werden. Auch kann die Verwendung eines Teils in mehrere Produkte oder Baugruppen die Konstruktion von Gleich- oder Wiederholteilen vermindern. Weiterhin können Produkte in gleicher Funktion aber in verschiedener Größe oder Leistung ähnliche konstruktive Arbeiten beinhalten. Eine Zusammenfassung dieser Arbeitsschritte kann die organisatorische Variantenvielfalt enorm verringern.

Schaut man auf den Bereich der Baugruppen, so sind diese zunächst näher zu charakterisieren. Das typische Merkmal einer Baureihe besteht darin, bestimmte Parameterwerte der Bauteile zuzulassen und andere Baugruppen auszuschließen. Hierbei kann es sich um qualitative oder quantitative Eigenschaften handeln, nach denen ausgewählt wird. Allgemein können Baureihen mit mehreren Größen gebildet werden. Hier ist zwischen folgenden Eigenschaften zu differenzieren:

  • Leistung, Kraft, Druck, Drehzahl
  • Weg, Reichweite, Gewicht
  • elektrische Kenngrößen wie Stromstärke und Kapazität
  • Wärmemenge, Lichtstärke

Aus Herstellersicht ergeben sich durch die Entwicklung von Bauteilen einige Vorteile, die sich wie folgt darstellen. So können verschiedene Anwendungen eines Produktes durch das gleiche Ordnungsprinzip gebildet werden. Auch können in der Fertigung größere Mengen gleicher Teile bearbeitet werden. Hier ist eine höhere Qualität leichter erreichbar. Dabei hat der Nutzer eines Produkts mehrere Vorteile. Hier ist anzumerken, dass das Produkt durch diese Art der Konstruktion oftmals preisgünstiger und durch eine höhere Qualität gekennzeichnet ist. Auch verkürzt sich die Lieferzeit. Folglich sind Ersatzteile schneller beschaffbar.

Nachteilig ist hingegen, dass man nur aus einem eingeschränkten Angebot an Variationsmöglichkeiten auswählen kann. Dabei ist die Anpassung eines Produkts nicht immer optimal. Die Kunst eines Konstrukteurs besteht darin, einen Bedarf adressatengerecht zu ermitteln bevor er auf die Größe eines Parameters festgelegt wird. Die Abstufung einer gewissen Baureihe geht dann von einem Grundentwurf aus, der nach gewissen Gesetzmäßigkeiten modifiziert werden kann. Man bedient sich gewisser Gesetzmäßigkeiten und kann dabei sogenannte Ähnlichkeitsgesetze verwenden. Dabei kann man Abmessungsbaureihen verwenden, die sich in erster Linie lediglich durch das ändernde Merkmal der Größe unterscheiden.

Normzahlenreihen bieten einige Vorteile. So kann die Abstufung der Glieder einer Reihe angepasst werden und mit dem Fortschreiten der Größenanpassung wachsen. Folglich kann man den Bedürfnissen der Konsumenten besser nachkommen, indem die Häufigkeitsverteilung den Wünschen angepasst wird, ohne die ursprügnliche Größenstufung verlassen zu müssen. In einer höheren Reihe sind ja die Glieder einer niedrigeren Reihe enthalten. Durch die Reduzierung der Varianten auf einige Normteile kann der Aufwand reduziert werden, da Werkzeuge und Konstruktionspläne entsprechend gleiche Ausführungen haben. Werden die Stufensprünge zu groß gehalten, kann es passieren dass die Herstellkosten zwar gering sind, der Kunde jedoch nicht sein optimales Produkt findet und somit die Betriebskosten für ihn größer werden. Folglich kauft der Kunde das Produkt nicht mehr. Ein zu kleiner Stufensprung kann bedeuten, dass die Herstellkosten zu hoch werden und die Betriebskosten sich für den Kunden folglich verringern.

Vorteile als auch Nachteile der Variantenproduktion müssen also gegeneinander abgewogen werden. Es ist hierbei wichtig, dass die Kunden als auch die kaufmännischen Interessen des Produzenten zufriedengestellt werden. Die Vorteile, die im Rahmen der Variantenproduktion seitens der Hersteller entstehen, werden im folgenden aufgezählt. So entsteht ein geringerer Konstruktionsaufwand für einen Auftrag, weil fertige Ausführungsunterlagen bereits zur Verfügung stehen. Dies impliziert auch eine vereinfachte Arbeitsvorbereitung sowie eine rationellere Fertigung. Weiterhin entsteht ein Multiplikatoreffekt in der Fertigung. Da die Mitarbeiter bereits die Arbeitsschritte der Varianten kennen, kann die Fertigung hier rationalisiert werden. Die Lagerfertigung ist mit geringeren Kosten verbunden, da die Wahrscheinlichkeit des Abverkaufs entsprechend höher ist als bei einer Nichtvariantenfertigung, bei der viele Artikel zwar produziert, möglicherweise jedoch nicht abgesetzt werden. Weiterhin werden die Entwicklungszeiten verkürzt, da nun die Bausteine und nicht ganze Systeme völlig neu konstruiert werden müssen.

Vorteile für den Anwender ergeben sich durch die Verkürzung der Lieferzeiten als auch durch den einfachen Austausch sowie eine leichtere Instandhaltung. Weiterhin ergibt eine einfachere Ersatzteilhaltung enorme Vorteile. Zudem ist die Funktionserweiterung des Systems durch entsprechende Modularisierung möglich. Dies impliziert eine geringere Fehlerwahrscheinlichkeit, da die ausgereifte Konstruktion sowie die hohe Zahl der Anwendungen bei gleicher Funktion bereits erprobt ist. Weiterhin kauft man lediglich benötigte Funktionen und damit ein preiswerteres System.

Die Nachteile, die sich für den Hersteller ergeben, sind durch eine eingeschränkte Anpassung der Konstruktion an die Wünsche des Kunden zu benennen. Hier findet keine Individualproduktion oder gar eine User-Driven Innovation statt. Der Kunde muss das nehmen, was der Hersteller vorgibt. Weiterhin entsteht durch die durchdachte Konstruktion ein enormer Aufwand. Eventuelle Nachbesserungen verschlingen ebenfalls Aufwendungen, die zudem mit enormen Kostenaufwendungen verbunden sind. Weiterhin erfordert die Festlegung eines optimalen Baukastens eine sorgfältige Planung der Konstruktion.

Für den Anwender ergeben sich Nachteile dahingehend, dass sich spezielle Wünsche schwieriger realisieren lassen. Auch sind die Qualitäts- und Leistungsanforderungen nur nach einem zuvor festgelegten Standard erfüllbar. Weiterhin ist die Erfüllung von zusätzlichen Funktionen nur mit enormen Zusatzaufwendungen realisierbar.

Variantenproduktion kann preiswerter sein, hat jedoch auch eine Reihe von Nachteilen, die beachtet werden müssen. Die zunehmende Individualisierung als auch der gestiegene Bedarf an Einzellösungen machen es der Variantenproduktion schwer, dem Kunden ein ideales Produkt zu präsentieren. Seitens des Unternehmens ergeben sich jedoch zahlreiche Vorteile, die u.a. im Bereich der organisatorischen Abläufe zu suchen sind. Aus Sicht der Kunden lassen sich Vorteile dahingehend erkennen, dass sie über das Angebot schneller einen Überblick bekommen und sich somit schneller für eine Lösung entscheiden können.

In Bezug auf das Variantenmanagement für mehrstufige Gliederungspumpen muss erwähnt werden, dass die oben gemachten Ausführungen nun auf das Beispiel der SIHI GmbH angewandt werden sollen. Dies setzt voraus, dass jedoch zunächst das Unternehmen sowie die Problematik grob dargestellt wird. Danach kann ein Lösungsweg gefunden werden.

Die SIHI GmbH produziert und vertreibt Pumpen und Kompressoren jeglicher Art. Im Unternehmen helfen 3500 Mitarbeiter einen Umsatz von 600 Mio. USD zu erwirtschaften. Mit diesem Ergebnis ist das Unternehmen der siebtgrößte Lieferant von Pumpen weltweit.

Die Pumpenindustrie kämpft mit einer enormen Überkapazität sowie der damit verbundenen Konkurrenz untereinander. Diesbezügliche Firmenaufkäufe sind mit einem Rückzug in Marktnischen verbunden. Damit die vom Markt geforderte Variantenvielfalt beherrscht werden kann, ist es notwendig, einige Abstriche zu machen, die im folgenden dargestellt werden sollen. Durch die fortschreitende Standardisierung der Pumpen als auch der Werkzeuge soll die Variantenvielfalt um 50% gedrosselt werden. Zudem soll die Liefertreue auf 95% gesteigert werden. Um dieses Ziel zu realisieren, hat die SIHI eine Art Produktstraffung vorgenommen, welche Baureihen mit einem geringen Anteil an der Gesamtstückzahl unterbindet. Hierbei kann sich einer Art ABC Analyse bedient werden, bei der sämtliche C-Baureihen nicht mehr produziert werden.

SIHI bedient sich einer Baureihenreduzierung bei der Untersuchungen angestellt werden, in denen die über Jahrzehnte historisch gewachsene Baureihen durch Standardisierung ersetzt werden. Dabei soll der Gesamtbaukasten für die Gliederungspumpen neu gestaltet werden. Auch wird mit einer minimierten Teilezahl gerechnet, die die Wettbewerbsfähigkeit hinsichtlich der technischen Umsetzung als auch der Kosten deutlich verbessert. Dadurch kann gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit verbessert werden. Zudem wird durch die Verschlankung die Standardisierung der Wertschöpfungskette erreicht. Sie SIHI hält nach der Produktstraffung folglich nur noch sechs Baureihen der Pumpe.

Damit das Vorhaben erfolgreich umgesetzt werden konnte, bedurfte es einiger organisatorischer Maßnahmen sowie einiger Voraussetzungen, die im Vorfeld geschaffen werden mussten. Hierunter gehörte auch der Rückzug aus einigen Bereichen, die mit dem Kerngeschäft nicht viel zu tun hatten. In einem weiteren Schritt konzentrierte man sich auf die einzelnen Werkstücke, die verantwortlich für den zukünftigen Gewinn sein konnten. Dahingehend wurden die vorhandenen Baureihen optimiert und der kundenseitig varlangte Variantenwechsel wurde standardisiert. Die dabei anfallenden Aufgaben wurden durch die unternehmenseigenen Mitarbeiter realisiert. Hierbei wurden auch zusätzliche Arbeitskräfte für die Bereiche des Marketing, der EDV als auch der Fertigung bereitgestellt.

Schaut man auf die entstandene Variantenvielfalt des Unternehmens so stellt man fest, dass eine Komplexitätsreduktion nur durch bestimmte Merkmale eindeutig identifiziert werden konnte, indem die Produkte in Gruppen eingeteilt wurden. Die übergeordneten Hauptgruppen ließen sich in Größe, Funktion und Ausführungsvarianten unterteilen. Sämtliche Baugruppen wurden mit einer Produktkennzeichnung abgebildet und baureihenspezifisch definiert. Dabei wurde eine Übersicht über mögliche Standardvarianten und der Variantenfestlegung erzeugt.

Für die Erstellung einer Varianz müssen bestimmte Kennzahlen eingesetzt werden. Diese helfen, die Reduktion der Komplexität zu realisieren. Hierbei ist auf die Zahl der Stücklisten, auf die Zeichnungen, Materialnummern als auch auf die Zahl der Arbeitspläne zu achten. Wird ein Vergleich mit der Branche oder gar mit anderen Unternehmen herangezogen, so kann auch ein Bezug zum Umsatz oder zum Gewinn erfolgen.

Schaut man auf die Variantenkosten so führen neue, kundenspezifische Varianten zu einer ständigen Veränderung der entstehenden Kosten und des Ausliefertermins eines Produktes. Dabei werden Entwicklungskosten, Aufwendungen für die Logistik & Produktion als auch Dokumentationskosten dem einzelnen Erzeugnis nicht immer gerecht zugeordnet. Eine externe Berechnung der Gemeinkosten lässt sich mit Hilfe der Prozeßkosten erreichen, die allerdings nur durch einen erheblichen Aufwand durchführbar ist. Eine genaue Berechnung der Kosten lässt sich mit Hilfe der Prozesskostenrechnung erreichen. Dies bedarf allerdings einem genauen Schätzverfahren, um eine exakte Abschätzung der Gemeinkosten zu erhalten. Hilfestellung kann dabei eine Einflussmatrix geben, die als Bindeglied zwischen der Basisausführung und der bestimmenden Variante ist, sodass ein Mehraufwand ermittelt werden kann. Die Einflussmatrix ist in Abbildung 10 dargestellt. Ein weiterer Ansatz kann durch die variablen Herstellkosten realisiert werden. Hier nehmen die für die Kostenschätzung verwendbaren Informationen im Laufe des Konstruktionsprozesses zu. In späteren Phasen können Merkmale mit eingebracht werden, die bereits in früheren Phasen genutzt wurden.

7 Gestaltung des Produktspektrums

Bei einer Neustrukturierung sollte eine umfangreiche Marktanalyse durchgeführt werden. Hierbei kann der Bedarf nach Marktsegmenten erfasst und damit die Kundenanforderungen ermittelt werden. So wurden die resultierenden Forderungen hinsichtlich der Varianz und der zukünftigen Baureihen vorgelegt. Dabei ist durch eine Befragung der Betroffenen eine Abstimmung notwendig, um eine spätere Diskussion über zusätzliche Varianten zu minimieren. Nachdem die Befragung durchgeführt und die Ergebnisse erfasst wurden, wurden die verschiedenen Varianten festgelegt, mit denen zukünftige Marktentwicklungen realisiert werden können.

Bei der Strukturierung eines neuen Baukastens sollte darauf geachtet werden, dass die Varianz reduziert wird. Dabei kommt es auch auf die Art der Umsetzung an. Diesbezüglich sollte zunächst die Strukturierung eines Baukastens mit Baureihen vorgenommen werden. Die Festlegung der Varianten und Größenstufungen ist sehr wichtig, da dies den Erfolg des Vorhabens auszeichnet. So stellt sich die Frage, wann Differenzen vorzunehmen sind. Wenn die Varianten zu klein gewählt sind, wird der Kunde eventuell sein Idealprodukt besser finden, jedoch kann dies durch die implizierte größere Variantenvielfalt zu höheren Kosten des Unternehmens führen. Folglich können Lagerproduktionen viel Kapital binden. Werden im Gegensatz die Varianten zu groß gewählt, kann es vorkommen, dass der Kunde sein Idealprodukt nicht mehr wieder findet und das produzierende Unternehmen die Varianten nicht mehr absetzen kann. Die Größenstufungen sollten also sehr sorgfältig durchgeführt werden. Hier sollte der Vereinfachung halber auf eine geometrische Ähnlichkeit geachtet werden. Halbähnliche Baureihen verursachen zu viel Aufwand. Eine kontinuierliche Stufung der Variationen ist unter Umständen nicht nötig, vielmehr sollten die Verkaufsprognosen der unterschiedlichen Varianten mit einbezogen werden. Die Kernfrage stellt sich nun dahingehend, wann eine Differenzierung vorzunehmen ist und wann eine höhere Variationsmöglichkeit eingeleitet werden sollte. Es ist darauf zu achten, dass eine Komplexitätsvielfalt nicht mit einer Teilereduktion einhergehen muss. So sollte zunächst darauf geachtet werden, dass insb. Rohteile vereinheitlicht werden sollten. Es ist wichtig, eine technische Lösung zu erzeugen, die andere technische Lösungen mit abdeckt. In Hinblick auf die Konstruktion ist hierbei das oberste Ziel die Integration unterschiedlicher Varianten auf eine neue Variante.

Die Produktkomplexität sollte dokumentiert werden. Hierbei können CAD Lösungen zum Einsatz kommen. Diese können in Bezug auf die Variantenzeichnungen enorme Vorteile bringen. Dabei werden auf der Mateialebene Einzelteile mit Nummern versehen. Diese ermöglichen einen schnelleren Überblick. Zur Unterstützung der Stücklistenerstellung werden Basisstücklisten erstellt, die schnell der jeweiligen Auftragsvariante angepasst werden können. Dabei ist ein Baukastensystem nicht geschlossen, sondern kann kontrolliert als Basis für auftragsspezifische Anpassungen verwendet werden.

Ziel ist es, die Ablauforganisation im Unternehmen zu vereinfachen. Hierbei soll die Variantenvielfalt vereinfacht und kürzere Lieferzeiten realisiert werden. Dadurch wird die Zahl der Freiheitsgrade stark reduziert und keine unstrukturierte Verplanung von Arbeitsschritten mehr möglich. Die Organisation wird somit gestrafft. Da jedoch Gebäude und Maschinen in der Regel nur geringfügig geändert werden können, sind auch hier an die Organisation bestimmte Rahmenbedingungen gesetzt. Es ist sogar denkbar, dass der Maschinenpark aufgrund der Umstrukturierung erweitert werden sollte. In jedem Fall muss jedoch die Produktion während der Umstellung aufrecht gehalten werden. Die Maßnahmen können dahingehend aussehen, dass die räumliche und organisatorische Umgestaltung der Arbeitsvorbereitung, der Betriebsmittel, des Lagers als auch der Montage vorgenommen wird. Hier ist eine Trennung nach Pumpenbauarten vorzunehmen. Auch eine Trennung nach Produktfamilien ermöglicht die Zusammenführung ähnlicher Teile mit ähnlichen Eigenschaften.

Das Lager wurde nicht nur den einzelnen Bereichen, sondern auch in ein Roh- und Fertigteillager aufgeteilt. Damit konnte sichergestellt werden, dass der notwendige Materialfluss auf kurzem Weg kreuzungsfrei erfolgt.

Bei den Bearbeitungsmaschinen wurde auf die Transport- und Wartezeiten vor den einzelnen Maschinen geachtet. Dabei wurde bei Pumpen mit kurzer Lieferzeit eine Lagerproduktion durchgeführt. Zudem wurde eine teilespezifische Inselfertigung durchgeführt, die mit der Just in Time Lieferung realisiert werden konnte. Dabei wurde auf eine kettenförmige Anordnung der Werkzeuge geachtet, die nach ihren Arbeitsschritten benötigt wurden. Folglich fallen vom Rohteil bis zum Fertigteil nur noch Transport- und Wartezeiten an. Damit auch die Kommunikationswege kurz bleiben, sollten die Fertigungsinseln installiert werden, die in unmittelbarer Nähe zur Fertigungssteuerung stehen. Dabei ornientiert sich die Fertigunssteuerung an der Engpaßsteuerung. Der Einsatz der Engpaßsteuerung wird hierbei als Taktgeber eingesetzt. Dabei richtet sich alles am Engpaß aus und es werden nur so viele Produktionseinheiten freigegeben, wie die Engpaßsteuerung bewältigen kann.

Die Abstimmung mit der Produkt- und Produktionsstruktur muss ebenfalls erfolgen. Diesbezüglich ist es wichtig, dass das Baukastendenken in die Fertigung übertragen wird. Dies kann am besten dann geschehen, wenn ein enger Kontakt zwischen dem Entwicklerteam und der Fertigung existiert. Diese können aufgrund der engen Zusammenarbeit auch schneller alternative Lösungsansätze realisieren. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die Fertigungsmitarbeiter in ihren neuen Arbeitsschritten geschult werden. Wird die Komplexität reduziert, bietet dies eine gute Basis, um schlankere Ablaufprozesse zu verwirklichen. Tabellenzeichnungen können in diesem Zusammenhang eingesetzt werden, wenn sich Bauteile nur marginal ändern. Mit Einsatz des CAD und entsprechenden Zeichnungskonzepten wird sichergestellt, dass der Verwandtschaftsgrad sofort erkennbar wird. Dabei können Einsparungen hinsichtlich der Wiederverwendbarkeit von Zeichnungen erzielt werden.

In Bezug auf die Lagerhaltung sollten auftragsrelevante Just In Time Lieferungen die Lagermengen reduzieren. Für jede Pumpe können die notwendigen Teile erst mit Auftragseingang gefertigt werden. Jedoch ist dies nicht für jedes Bauteil sinnvoll. Die Lagerhaltungskosten sind in diesem Zusammenhang mit den entsprechenden Rüstzeiten zu vergleichen. Auch kommt eine erhöhte Steuerung und Verwaltung hinzu. In der SIHI wurde eine Basis für eine kostenoptimale Handhabung der mehrstufigen Gliederpunpen geschaffen. Vor- und Nachgelagerte Prozesse als auch der Vertrieb müssen hierbei mit einbezogen werden. Die vereinfachten Prozesstrukturen ermöglichen es, die Strukturierung der Geschäftsprozesse zu straffen. Dabei kann die EDV eine enorme Unterstützung leisten. Dies ist vor allem in Bezug auf die Vollständigkeit der Angebotsunterlagen zu sagen. Hier wird die Berücksichtigung der Auswahlbedingunden und Grenzwerte besser eingehalten. Somit können die Angestellten die Unterlagen schneller erstellen. Auch wird dadurch das Durchspielen von Alternativen effizienter, da die technischen Grenzen schneller überprüft werden können.

8 Fazit

Die Einführung der Variantenproduktion bei der SIHI ergab einen Zuwachs des Nutzens. Hierbei konnten Varianten direkt diskutiert und mit den Projektpartnern abgestimmt werden. Im Unternehmen konnte aufgrund dieser Vorgehensweise einige neue Baureihe erstellt werden. Am Ende hatte die SIHI ein komplettes, dokumentiertes Gliederpumpensystem zur Hand, welches die Abläufe in jeder Hinsicht vereinfachte. Der neue Aufbau als auch der Ablauf ist gelungen. Hier kann auch mit einer durchdachten Just In Time Lieferung die Lagerhaltung minimiert werden. Die Vereinfachung in der Baureihenstruktur bildet eine klare Basis für übersichtliche Prozesse. Folglich kann auf Marktveränderungen flexibel und schnell reagiert werden. Als weitere Bereiche sieht das Unternehmen die Erweiterung des Baukastens, die Stücklistenerstellung über einen Pumpenkonfigurator sowie im Rahmen des Consultings die Weitergabe der gemachten Erfahrungen an andere Unternehmen. Ob sich die Baureihenstruktur in der Zukunft ändern muss, kann zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht gesagt werden. Wichtig ist jedoch, die Variantenproduktion nicht als abgeschlossenes System zu betrachten. Vielmehr sollten die Varianten mittelfristig weiter an die Bedürfnisse der Kunden angepasst werden, da sonst durch den stetigen Wettbewerbsdruck die Konkurrenz Marktbereiche abgreifen kann.

So hängt der wirtschaftliche Erfolg eines Unternehmens in erster Linie von der Entwicklung und Konstruktion ab. Hier werden die wichtigsten technischen Eigenschaften eines Erzeugnisses festgelegt. Die betriebswirtschaftlichen Denkweisen sind hier jedoch nur schwach ausgeprägt. Damit Kostensenkungspotentiale ausgeschöpft werden können, bedarf es einer schlankeren Organisationsstruktur als auch einer damit einhergehenden schlankeren Produktsparte. Bevor also auf möglichst kostengünstige Materialien als auch ein kostengünstige Produktionsprozesse, beispielsweise durch Outsourcing zurück gegriffen wird, sollte zunächst eine Produktstraffung vorgenommen werden. Dies zeichnet sich dadurch aus, dass die anfallenden Kosten durch Mehrfachverwendung der Bauteile und Baureihen Kosten eingespart werden können. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Variation von Produkten auch dem Nutzen des Marktes entsprechen muss. Wichtig ist dabei die methodische Vorgehensweise, die ihre Aufgaben in der Analyse und Synthese sieht. In der Analyse werden deshalb zunächst die Informationen gewonnen, indem einzelne Bereiche zerlegt und untersucht werden. In der Synthese werden die gewonnenen Informationen zu einem Ergebnis zusammengefasst. Im Allgemeinen haben wir gelernt, dass die Minimierung der Anzahl unterschiedlicher Werkstoffe und Produkte in einem Unternehmen ein enormes Potential in sich birgt. Jedoch muss die Auswahl der Varianten mit Vorsicht erfolgen. Die Sprünge dürfen nicht zu fein und nicht zu grob gewählt werden, da sonst einerseits Nachteile für Kunden als auch Unternehmen entstehen können.

Downloads

Die Arbeit kann hier komplett als *.zip heruntergeladen werden. Passwörter werden im Rahmen der Lehre ausschließlich an Universitätsprofessoren, Dozenten und Studenten mit Fachbezug über eine @uni- E-Mailadresse sowie an nachweislich interessierte Personen mit außeruniversitärem Engagement vergeben.


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