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Potenziale in der Wertschöpfung durch Modularisierung von Produkten

[22.06.2018]

Foto: Rainer - fotolia.com
Die zunehmende Komplexität in der Wertschöpfungskette durch Variantenvielfalt und Globalisierung verlangt nach einem probaten Mittel, um die Kosten für Produkte beherrschbar zu machen. Die Modularisierung von Produkten ermöglicht den Unternehmen, eine hohe Produktvielfalt bei gleichzeitig geringer Varianz des Produktbaukastens global anzubieten. Das TCW hat eine Methode erarbeitet, durch die die Modularisierung auf bestehende Produktarchitekturen angewendet und der Baukasten nachhaltig flexibel gestaltet werden kann. Dabei werden Qualitäts-, Kosten- als auch Zeitvorteile in der gesamten Wertschöpfung realisiert.

Vielfalt für den Kunden generieren und interne Komplexität beherrschen

Modularisierung, Standardisierung und Variantenmanagement ist für viele Unternehmen identisch mit "Erfüllung der Kunden- und Marktanforderungen" mit modular konstruierten Systemen zu günstigen Kosten. Das allein greift heute jedoch viel zu kurz. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Unternehmen, die im Maschinen- und Anlagenbau tätig sind, Individualität zum Markt mit Standards und Wiederholeffekten im Unternehmen durch Skaleneffekte in Produkten und Prozessen realisieren. Ein breites modulares und flexibel konfigurierbares Produktprogramm und Standardisierung mit geringen Kosten in Entwicklung und Produktion schließen sich dabei heute nicht mehr aus. So lassen sich durch Modularisierung des Produktportfolios Kunden gewinnen, begeistern und dauerhaft binden. Das TCW hat in vielen Projekten Unternehmen in der Entwicklung kostenoptimierter modularer Produktplattformen begleitet.

Modularisierung befähigt Flexibilität

Die notwendige Variabilität liefert das Konzept der Modularisierung. Bei der Methodik werden komplexe Gesamtstrukturen in einzelne, separat koordinierbare Module unterteilt, um sie anschließend zu einer komplexitätsreduzierten Gesamtstruktur wieder zusammenfügen. Module sind austauschbar, erweiterbar, montagefreundlich und recyclebar. Die einzelnen Module bestehen aus Systemelementen, die in einem funktionalen Zusammenhang zueinanderstehen und durch eine geeignete Hierarchiebildung miteinander kompatibel sind. Um dabei Kosten-, Zeit- und Quali-tätsvorteile in der Wertschöpfung realisieren zu können, gilt es bei der Architekturgestaltung die Einhaltung individueller Charakteristika zu berücksichtigen. Vorteile durch die Modularisierung ergeben sich aus der steigenden strategischen Flexibilität bei gleichzeitig sinkender Komplexität. Die Möglichkeit der Auslagerung einzelner Module an Systempartner erhöht die Innovationsfähigkeit des Unternehmens. Dabei werden Kostenreduktionsmöglichkeiten und Wettbewerbsvorteile durch die Konzentration auf Erfolgsfaktoren der Unternehmung geschaffen. Der Kunde profitiert von individualisierten Produktlösungen, einer größeren Variantenvielfalt und sinkenden Preisen.

Strukturierte Vorgehensweise zur Modularisierung des Baukastens

Das TCW unterstützt bei der Entwicklung eines modularen Produktbaukastens durch eine erprobte Methodik, die bereits mehrfach erfolgreich in der Praxis eingesetzt wurde. Bei der Durchführung der sogenannten IMV-Workshops wird der Produktbaukasten durch eine 3-stufige Vorgehensweise modularisiert. Bei der ersten Stufe, der Identifikation der Konstruktionsgleichheit werden Komponenten anhand einer definierten Methodik in verschiedenen Farben eingefärbt. Diese Workshops haben zum Ziel, gemäß unterschiedlicher Kriterien die Ist-Situation des Konstruktionsbaukastens im Produktportfolio aufzuzeigen, um auf dieser Basis eine Sensibilisierung hinsichtlich Veränderungsmöglichkeiten zu erreichen. Bei der Identifikation der Konstruktionsgleichheit begleitet das TCW bei der Bewertung der Komponenten und Baugruppen des existierenden Baukastens in die Kategorien produktspezifisch, konzeptgleich und konstruktionsgleich. In der zweiten Stufe, bei den Modularisierungsworkshops, werden die zuvor eingefärbten Komponenten und Baugruppen in funktionsorientierte Module „geschnitten“. Ziel der zweiten Workshopreihe ist es, potenzielle Module für den Modularen Baukasten zu identifizieren, welche in Bezug auf die Granularität wirtschaftlich sind. Das TCW unterstützt bei der Identifikation der Module durch die Übertragung von Analogien aus anderen Projekten und durch die strukturierte methodische Vorgehensweise zur Einhaltung von funktionalen Modulen und der Definition der Schnittstellen. In der dritten Stufe geht es um die Verbesserung der Konstruktionsgleichheit. Im Rahmen dieser Workshopreihe werden eingefärbte sowie geschnittene Komponenten und Baugruppen modular ausgestaltet. Somit wird die Modularisierung für Neu- und Weiterentwicklungen vorbereitet. Das TCW ist bei der Optimierung der Module durch die Anwendung bewährter Suchstrategien behilflich und plant die Migration von Modulen durch das gesamte Portfolio. Das Konzept der Modularisierung ist auf nahezu alle Teilbereiche einer Unternehmung übertragbar. Im Bereich der modularen Produktgestaltung unterstützt das TCW die Automobil- und Elektroindustrie sowie den Maschinen- und Anlagenbau dabei, die Möglichkeiten zur Generierung von nachhaltigen Wettbewerbsvorteilen zu nutzen.


Effekte der Modularisierung

Die Praxiserfahrungen des TCW bestätigen, dass Unternehmen insbesondere unter Anwendung von Produkt- und Prozessmodularisierungskonzepten operativ rentabler, mit einer höheren Marktdurchdringung und zugleich flexibler gegenüber Wettbewerbern agieren können. In einem aktuellen Projekt des TCW konnten durch eine konsequente Umsetzung der Modularisierung eines Produktbaukastens die Reduzierung von Aufwand, Kosten und Zeit sowie die Erhöhung von Flexibilität und Qualität realisiert werden. Zentrale Kostenpotenziale, die durch die Modularisierung gesenkt wurden sind die Material- und Herstellkosten, Logistikkosten und Komplexitätskosten. Durchschnittlich konnten diese Kosten durch die Modularisierung um 22% gesenkt werden. Durch Übertragungseffekte aus Analogien von bestehenden Modulen konnten vor allem Aufwände in den Bereichen der Entwicklung, der Planung und den indirekten Bereichen reduziert werden. Hier betrugen die durchschnittlichen Kostenpotenziale 28%. Durch die Verwendung von modularen Komponenten und Baugruppen kann die Entwicklungszeit sowie die Time-to-market drastisch reduziert werden. Hier konnten Einsparungen in Höhe von 31% gemessen werden. Auch durch die strategische Einbindung von Modullieferanten konnte die Lieferzeit enorm gesenkt werden. Hier wurde eine Lieferzeitreduzierung von 44% realisiert.


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