Wie viel Komplexität verträgt ein Unternehmen?

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1 Wie viel Komplexität verträgt ein Unternehmen? Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh Mitglied des Direktoriums des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen, Mitglied des Direktoriums des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie Aachen (IPT) Zukunftsforum Komplexitätsmanagement Bietigheim-Bissingen, 2. September 2010

2 Ungesteuertes Komplexitätswachstum führt direkt zum Wettbewerbsnachteil Menge - Preise - Kosten Verlust Verursachungsgerecht verteilte Kosten heute Häufigkeitsverteilung Wettbewerbsnachteil gestern Preise Exoten Standard Exoten Seite 2

3 Der Status Quo: Die Elemente eines Produktionssystems werden asynchron im Spannungsfeld zwischen Scale und Scope positioniert Kunde Produktprogramm Produktarchitektur Produktion Supply Chain Scope (Maximaler Bedürfnisfit) Individualität der Produkte und Größe des Konfigurationsraumes Prozessstandardisierung und Auslastung Anzahl Teile-/ Baugruppenvarianten Logistikeffizienz und Service Level Scale (Maximale stückkostenspezifische Regressionseffekte) Die individuelle Auslegung der Elemente des Produktionssystems im Scale-Scope-Dilemma bewirkt eine asynchrone Positionierung der Einzelelemente zueinander, und verhindert damit die Erreichung ganzheitlich optimierter Betriebspunkte im Dilemma zwischen Scale und Scope. Seite 3

4 Wirksame Komplexitätsbeherrschung bedeutet, Scale- und Scope- Nutzeneffekte gleichzeitig zu erhöhen nicht entweder oder! Auslegung eines Produktionssystems heute Integrative Auslegung eines Produktionssystems 0% 100% 0% 100% Scale-Scope- Dilemma Fall A ( Scale- Strategie )? Ausgangssituation? Fall B ( Scope- Strategie ) Scale Scope Scale Scope Scale Scope Komplexitätsbeherrschung Ausgangssituation Konfiguriertes System Scale Scope Scale Scope Ist-Position Zukünftige Position Theoretischer Idealwert Ist-Position Zukünftige Position Theoretischer Idealwert Durch eine überlegene Komplexitätsbeherrschung auf Basis einer integrativen Auslegung des Produktionssystems lassen sich Scale- und Scope-Effekte gemeinsam erhöhen Seite 4

5 12 Lean Innovation-Principles: Komplexität im Innovationsprozess sicher beherrschen! Stetige Verbesserung im Lean Innovation-Reifegradmodell Strategische Erfolgspositionierung durch dominierende Fähigkeiten Release-Engineering durch Derivatisierung für frische Produkte Innovationscontrolling für Selbstregelung in Prozessen Taktung von Prozessschritten Informationskonsistenz durch Product Lifecycle Management Sicher Adaptieren Einfach Synchronisieren Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Früh Strukturieren Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Roadmapping für Produkte und Technologien Lösungsraum-Steuerung durch Freiheitsgrade und Design-Sets Sortimentsoptimierung durch Merkmals-Clusterung Wertstromoptimierung in Innovationsprozessen Produktarchitekturgestaltung durch Funktions- und Technologiemodelle Seite 5

6 Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Stetige Verbesserung im Lean Innovation-Reifegradmodell Strategische Erfolgspositionierung durch dominierende Fähigkeiten Release-Engineering durch Derivatisierung für frische Produkte Innovationscontrolling für Selbstregelung in Prozessen Taktung von Prozessschritten Informationskonsistenz durch Product Lifecycle Management Sicher Adaptieren Einfach Synchronisieren Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Früh Strukturieren Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Roadmapping für Produkte und Technologien Lösungsraum-Steuerung durch Freiheitsgrade und Design-Sets Sortimentsoptimierung durch Merkmals-Clusterung Wertstromoptimierung in Innovationsprozessen Produktarchitekturgestaltung durch Funktions- und Technologiemodelle Seite 6

7 Echte Wertorientierung bedingt den Aufbau von Fähigkeiten mit klarem, vom Kunden wahrgenommenen Vorteil Erfolgsbeitrag 3 Kernkompetenzer Strategische Position im Schafft klare Vorteile, die vom Erfolgsposition Wettbewerbsvergleich Kunden wahrgenommen werden Ewiger Hoffnungsträger Bleibt in zentralen Fähigkeiten nur ewiger Zweiter Alleskönner Verzettelt sich in der Menge möglicher Optionen Markenimage Innovation Kundennähe Technologie Kooperation Leistungsbreite Skaleneffekte?? Umfang eingesetzter Innovationsressourcen Distribution Bei einer SEP handelt es sich um eine in der Unternehmung durch den Aufbau von wichtigen und dominierenden Fähigkeiten bewusst geschaffene Voraussetzung, die es der Unternehmung erlaubt, Konkurrenzüberlegenheit und damit langfristig überdurchschnittliche Ergebnisse zu erreichen. 1) 1) Quelle: Pümpin, Cano (1986), Management strategischer Erfolgspositionen; SEP: Strategische Erfolgsposition Seite 7

8 Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Stetige Verbesserung im Lean Innovation-Reifegradmodell Strategische Erfolgspositionierung durch dominierende Fähigkeiten Release-Engineering durch Derivatisierung für frische Produkte Innovationscontrolling für Selbstregelung in Prozessen Taktung von Prozessschritten Informationskonsistenz durch Product Lifecycle Management Sicher Adaptieren Einfach Synchronisieren Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Früh Strukturieren Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Roadmapping für Produkte und Technologien Lösungsraum-Steuerung durch Freiheitsgrade und Design-Sets Sortimentsoptimierung durch Merkmals-Clusterung Wertstromoptimierung in Innovationsprozessen Produktarchitekturgestaltung durch Funktions- und Technologiemodelle Seite 8

9 Die zufällige Dominanz von Teilzielen resultiert aus der nachträglichen Priorisierung von Entwicklungszielen durch die Projektbeteiligten Ungeordnete Sammlung von Entwicklungszielen Unterschiedliche Interpretationen des Lastenheftes Lastenheft Fahrspaß Wirtschaftlichkeit Sicherheit Herstellkostensenkung > 10%... Für die Reduzierung der Verlustleistung habe ich da schon eine tolle Idee Das Fahrzeug wird besonders sportlich? Unbedingt Kostenpotenziale durch LCC-Sourcing erschließen Minimierung des Verbrauchs > 20%... dynamisches Ansprechverhalten.. Seite 9

10 Im Zielsystem versteckte, nicht priorisierte Zielkonflikte verursachen Verschwendung in Innovationsprojekten Fahrspaß Ursprüngliche Positionierung des Gesamtfahrzeugs Ungesteuerte Positionierung der Komponente Wirtschaftlichkeit Sicherheit Seite 10

11 Durch die frühe Aufdeckung und klare Priorisierung von Zielkonflikten werden Innovationsressourcen besser gesteuert Vernetzung von Entwicklungszielen Übernahme von Komponenten aus bestehendem Baukasten mind. 50% A Reduzierung der Entwicklungsaufwände mind. 20% D - Erhöhung des Anteils an Leichtbaukomponenten mind. 15% C Auflösung der Zielkonflikte Minimierung des Kraftstoffverbrauchs mind. 20% - Verbesserung Wirkungsgrad im Antriebsstrang mind. 3% B E Reduzierung der Teilevielfalt auf Komponentenebene min. 35% - Ziel A Ziel C Ziel E x x x Ziel B Ziel D Ziel F (Bewertung anhand des Zielgewichts) F Gewichtsersparnis zum Vorgängermodell mind. 20% Beeinflussung: schwach, mittel bis stark, sehr stark; Wirkrichtung: - entgegengerichtet, gleichgerichtet Gewichtung der Ziele; Zielkonflikt Seite 11

12 Lean Innovation Früh Strukturieren Stetige Verbesserung im Lean Innovation-Reifegradmodell Strategische Erfolgspositionierung durch dominierende Fähigkeiten Release-Engineering durch Derivatisierung für frische Produkte Innovationscontrolling für Selbstregelung in Prozessen Taktung von Prozessschritten Informationskonsistenz durch Product Lifecycle Management Sicher Adaptieren Einfach Synchronisieren Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Früh Strukturieren Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Roadmapping für Produkte und Technologien Lösungsraum-Steuerung durch Freiheitsgrade und Design-Sets Sortimentsoptimierung durch Merkmals-Clusterung Wertstromoptimierung in Innovationsprozessen Produktarchitekturgestaltung durch Funktions- und Technologiemodelle Seite 12

13 Produktarchitekturgestaltung erfordert die systematische Nutzung aller Kommunalitätsebenen Release-Fähigkeit Funktionsbaukasten Technologie- Roadmapping Funktions- Kommunalität Technologie- Kommunalität Physische Kommunalität Package- & Schnittstellenmanagement Auslegungskompetenz Technology- Leveraging Schnelle Derivatisierung durch Substitution Anforderungs- Kommunalität Lastenheftfähigkeit Economies of Scale Seite 13

14 Lösungsansatz im VW-Konzern: Der Modulare Längsbaukasten (MLB) und der Modulare Querbaukasten (MQB) Planung von Sortiment und Konfigurationsraum Package-Konzept Markteinführung Modularer Längsbaukasten Audi A5 Audi A4 Audi Q5 Audi A6 Bentley Continental Audi A7 Audi A Modularer Querbaukasten Audi Q3 Audi A3 VW Passat VW Golf Quelle: Automobil-Produktion, Nr. 12, 2009; Automobil-Produktion, Nr. 5, 2010; auto, motor und sport, ; Quelle Bilder: Audi AG Seite 14

15 Durch standardisierte geometrische Eigenschaften werden konstituierende Merkmale des Baukastens gesetzt Beispiele für konstituierende Merkmale der Baukästen Einheitliche Techniklänge Vereinheitlichte Motoreinbaulage Standardisierte Aufnahme für Hinterachse Verbundlenkerachse Mehrlenkerachse Standardisierung der Position von Motor, Getriebe, Achse, Klimagerät und Pedalwerk Reduzierung der Kombinationen aus Neigungswinkel und Abstand zur Achsmitte von 36 auf 2 Einheitliche Schnittstellen für Mehrlenker- und Verbundlenkerachsen Quelle: Volkswagen Sachsen GmbH Seite 15

16 Durch die intelligente Auswahl der konstituierenden Merkmale bleibt die Gestaltung von Baukastenprodukten überraschend flexibel Freiheitsgrade innerhalb der konstituierenden Merkmale der Baukästen RG SH RS VL IL HL Unterschied zu bisherigen Plattformen Höhere Flexibilität Fahrzeugklassenübergreifende Nutzung möglich Bisherige Plattformen: Variable Merkmale H PQ25 PQ35 PQ46 Breite (B) Spurweite (SW) Radgröße (RG) SW B Zukünftiger Baukasten: Höhe (H) Vorderwagenlänge (VL) Sitzhöhe (SH) Radstand (RS) Innenraumlänge (IL) Hinterwagenlänge (HL) Modularer Querbaukasten Quelle: Audi AG; Quelle Bilder: Volkswagen AG; Audi AG; Auto-Zeitung, Seite 16

17 Durch die modularen Baukästen ergeben sich sowohl produkt- als auch prozessseitige Nutzenpotenziale Nutzenpotenziale Steigende Kommunalität 100% Anteil Gleichteile 1) 10% Verkaufte Einheiten (in Mio. Stück) 2) 4 50% 98% 2 60% 70% 1,91 3,79 0% 0 PQX5 MQB PQ35 MQB 2) Neue Fahrzeugmodelle Bsp.: Mittelmotor Roadster Bestimmte Modelle werden überhaupt erst möglich, weil sie sich mit dem neuen Baukasten rechnen. Dr. Ulrich Hackenberg 3) Kosten in Entwicklung Beschaffung, Produktion 1) 100% 50% -20% Einmalaufwand, Engineered Hours/Vehicle 1) 100% 50% -30% Erhöhte Produktionsflexibilität Werke können alle Modelle innerhalb eines Baukastens fertigen 0% PQX5 MQB 0% PQX5 MQB Quelle: 1) Geschäftsbericht VW-Konzern 2009; 2) CSM Worldwide, Studie, Mai 2010, Prognostizierte Verkaufszahlen 2010 für PQ35, Prognostizierte Verkaufszahlen 2016 für MQB; 3) auto, motor und sport, Nr. 19, 2009; Quelle Bilder: Volkswagen AG Seite 17

18 Fazit zum Wettbewerbsvorteil durch Komplexitätsbeherrschung Ungesteuertes Komplexitätswachstum führt direkt zum signifikanten Wettbewerbsnachteil Wirksame Komplexitätsbeherrschung erfordert, Scaleund Scope-Effekte gleichzeitig zu steigern! Die 12 Lean Innovation-Principles zeigen den Weg für einen ganzheitlichen, integrativen Ansatz Drei wesentliche Bestandteile für einen Wettbewerbsvorteil durch Komplexitätsbeherrschung: Strategische Erfolgspositionierung durch dominierende Fähigkeiten Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Produktarchitekturgestaltung mit Technologie- und Funktionsmodellen Seite 18

19 Herzlichen Dank! Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh D Aachen Tel.: