Konstruktionslehre II V5 Varianten- und Konfigurationsmanagement Fertigungsunterlagen. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jörg Feldhusen 14.

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1 Konstruktionslehre II V5 Varianten- und Konfigurationsmanagement Fertigungsunterlagen Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jörg Feldhusen 14. Mai 2014

2 Lernziele dieser Vorlesung Sie können den Begriff Variantenmanagement erklären. Sie können den Begriff Konfigurationsmanagement erklären. Sie können das Vorgehen des Variantenmanagements auf Basis von Vorlageprodukten erläutern. Sie können das Vorgehen des Variantenmanagements auf Basis von Referenzproduktstrukturen erläutern. Sie können die Begriffe Referenzproduktstruktur ; Referenzproduktstrukturstückliste ; Produktvariante und Basisvariante erläutern. Sie können die Begriffe Produktfamilie und Portfolio erläutern. Sie können die Schritte der Methodik zu Planung einer Produktfamilie nennen und erläutern. Sie kennen die Hauptbestandteile eines Konfigurationsmanagementsystems und können diese erläutern. Sie können die Hauptdokumente des E/K-Prozesses benennen und erläutern. Sie kennen die verschiedenen Stücklistenarten und können diese erklären. Sie kennen die wesentlichen Zeichnungsdokumente und können deren Zweck erläutern. Sie kennen den Zweck von Nummernsystemen und die verschiedenen Arten und können diese erläutern. 2

3 Typische Problemstellung heutiger Produkte externe Vielfalt zur Positionierung am Markt Korrelation interne Vielfalt zur profitablen Produktherstellung Marktgerechte Optimierung der externen Vielfalt Entkopplung von externer und interner Vielfalt Bewältigung der internen Vielfalt Ansatz PLM-Strategie 3

4 Auswirkungen Beliebige Vielfalt ist offenbar nicht managebar Vielfalt muss bewusst gemanagt werden Variantenmanagement (Was) Konfigurationsmanagement (Wie) 4

5 KL II Vorlesung 6 Inhalt 1. Variantenmanagement 1. auf Basis von Vorlageprodukten 2. auf Basis von Referenzproduktestrukturen 2. Produktfamilienplanung 3. Konfigurationsmanagement 4. Fertigungsunterlagen 1. Stücklisten 2. Nummernsysteme 3. Klassifikations-/Ordnungsnummer 5

6 Voraussetzungen zur Rationalisierung Hauptansatz: Routinearbeit statt Denkarbeit Produkt: Vorhandene Teillösungen für zu erfüllende Teilfunktionen werden zum Gesamtsystem zusammengesetzt. Vorgedachte Produktelemente Prozess: Definierte Teilprozessschritte zur Erstellung des Produkts können parallel durchgeführt werden Vorgedachte Prozesselemente 6

7 Iteratives Vor- oder Rückspringen zu einem oder mehreren Arbeitsabschnitten Erfüllen und Anpassen der Anforderungen vorgedachte Produkte Aufgabe Arbeitsergebnisse Phasen 1 Klären und präzisieren der Aufgabenstellung Anforderungsliste Phase I 2 3 Ermitteln von Funktionen und deren Strukturen Suchen nach Lösungsprinzipien und deren Strukturen Funktionsstrukturen Prinzipielle Lösungen Phase II 4 Gliedern in realisierbare Module Modulare Strukturen 5 Gestalten der maßgebenden Module Phase III Vorentwürfe 6 7 Gestalten des gesamten Produkts Ausarbeiten der Ausführungsund Nutzungsangaben Gesamtentwurf Phase IV Produktdokumentation Weitere Realisierung 7

8 Ziel eines Variantenmanagements? Quelle: 8

9 Produktvariante VW Golf Motor Farbe Optionen Benziner 1.4, 59kW Benziner 1.6, 75kW Benziner 1.6, 75kW, Automatik Benziner 1.6 FSI, 85kW Benziner 1.6 FSI, 85kW, Automatik Benziner 1.4 TSI, 103kW Benziner 1.4 TSI, 103kW, DSG Benziner 2.0 FSI, 110kW Benziner 2.0 FSI 4Motion, 110kW Benziner 2.0 FSI, 110kW, Automatik Diesel 2.0 SDI, 55kW Diesel 1.9 TDI, 66kW Diesel 1.9 TDI, 77kW Quelle: Diesel 1.9 TDI, 77kW, 6-speed Diesel 1.9 TDI DPF, 77kW Diesel 1.9 TDI DPF, 77kW, 6-speed Diesel 1.9 TDI 4Motion, 77kW Diesel 1.9 TDI, 77kW, DSG Diesel 1.9 TDI 4Motion DPF, 77kW Diesel 1.9 TDI DPF, 77kW, DSG Diesel 2.0 TDI, 103kW Diesel 2.0 TDI DPF, 103kW Diesel 2.0 TDI 4Motion, 103kW Diesel 2.0 TDI, 103kW, DSG Diesel 2.0 TDI 4Motion DPF, 103kW Diesel 2.0 TDI DPF, 103kW, DSG Campanelleweiß Salsa Red Schwarz Nordseegrün Metallic Platinum Grey Metallic Red Spice Metallic Reflexsilber Metallic Shadow Blue Metallic Wheat Beige Metallic Blue-Graphit Perleffekt Deep Black Perleffekt Warnanlage Warnanlage plus Schlectwegefahrwerk Triebwerkunterschutz Fahrzeugschriftzüge Lederausstattungen Multifunktions-Lenkrad Licht-und-Sicht-Paket Tagfahrlicht Multifunktionsanzeigen Multimediasysteme Winterpaket Fahrhilfen 9

10 Begriffe und Definitionen Der Begriff Variante umfasst Gegenstände ähnlicher Form und/oder Funktion mit in der Regel hohem Anteil identischer Gruppen oder Teile (nach DIN 199) Eine Variante eines technischen Systems ist ein anderes technisches System gleichen Zwecks, das sich in mindestens einer Beziehung oder einem Element unterscheidet. Ein Element unterscheidet sich von einem anderen Element in mindestens einer Eigenschaft (nach Franke) Variantenmanagement umfasst alle Steuerungsvorgänge zur Optimierung der Variantenvielfalt und zur Beherrschung variantenreicher Produktspektren (nach Menge) 10

11 KL II Vorlesung 6 Inhalt 1. Variantenmanagement 1. auf Basis von Vorlageprodukten 2. auf Basis von Referenzproduktstrukturen 2. Produktfamilienplanung 3. Konfigurationsmanagement 4. Fertigungsunterlagen 1. Stücklisten 2. Nummernsysteme 3. Klassifikations-/Ordnungsnummer 11

12 Beispiel: OEM Projektfreigabeblatt Vorlageprodukt auswählen Bezüge bleiben erhalten! Modifikation der relevanten Bauteile/-gruppe neue Produktvariante 12

13 Beispiel: Typisches KMU Auftrag Vorlageprodukt auswählen Bezüge gehen verloren Vorlageprodukt kopieren Modifikation der relevanten Bauteile/-gruppe neue Produktvariante 13

14 Abteilung 3 Abteilung 2 Abteilung 1 Variantenerstellung Ist-Situation: KMUs Variante 5 Variante 9 Variante 8 Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 10 Variante 4 Variante 6 Variante 11 Tod auf Raten Variante 7 14

15 KL II Vorlesung 6 Inhalt 1. Variantenmanagement 1. auf Basis von Vorlageprodukten 2. auf Basis von Referenzprodukstrukturen 2. Produktfamilienplanung 3. Konfigurationsmanagement 4. Fertigungsunterlagen 1. Stücklisten 2. Nummernsysteme 3. Klassifikations-/Ordnungsnummer 15

16 Produktvariante - Beispiele Quelle: Kennzeichnung beispielhaft 16

17 Produktvariante - Beispiele 17

18 Identifikation der Produktgemeinsamkeiten Produkt P1 Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Gehäuse Lüfterrad Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Leiterplatte Flachstecker Produkt P2 Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Wandring Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Flachstecker Produkt P3 Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Leiterplatte Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Flachstecker 18

19 Identifikation der Produktgemeinsamkeiten Produkt P1 Standardkomponente Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Gehäuse Lüfterrad Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Leiterplatte Flachstecker Produkt P2 Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Wandring Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Flachstecker Produkt P3 Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Leiterplatte Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Flachstecker 19

20 Identifikation der Produktgemeinsamkeiten Produkt P1 Standardkomponente Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Gehäuse Option Lüfterrad Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Leiterplatte Flachstecker Produkt P2 Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Wandring Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Flachstecker Produkt P3 Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Leiterplatte Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Flachstecker 20

21 Identifikation der Produktgemeinsamkeiten Produkt P1 Standardkomponente Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Gehäuse Option kundenindividuelle Lösung Lüfterrad Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Leiterplatte Flachstecker Produkt P2 Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Wandring Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Flachstecker Produkt P3 Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Leiterplatte Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Flachstecker 21

22 Identifikation der Produktgemeinsamkeiten Das Referenzprodukt ist das virtuelle Produkt, das alle möglichen Ausprägungen enthält. Typischerweise ist es nicht herstellbar. Standardkomponente Option kundenindividuelle Lösung Referenzprodukt Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Gehäuse Wandring Leiterplatte Lüfterrad Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Leiterplatte Flachstecker Referenzproduktstruktur 22

23 Definition Referenzproduktstruktur Referenzproduktstruktur ist die größtmögliche Produktstruktur, die für sämtliche Produktvarianten in einer bestimmten Produktgruppe verwendet werden kann. Jeder Knoten in einer Referenzproduktstruktur dient als Platzhalter für bestimmte Bauteil- oder nvarianten gleicher Klassifikation und muss nicht immer bei jeder Produktvariante verwendet werden. Bei den Knoten kann es sich entweder um Standards, Optionen oder kundenindividuelle Varianten handeln. Beschreibt das Wie. Referenzproduktstrukturstückliste Datensatz, dessen einzelne Knoten mit der Auswahl von vorhandenen Bauteil- und nvarianten gleicher Klassifikation gefüllt ist (analog zur Strukturstückliste). Im Gegensatz zur Stückliste der Basisvariante repräsentiert die Referenzproduktstrukturstückliste nicht eine bestimmte Produktvariante sondern dient als ein Sammelbecken für die vorhandenen Lösungen der Bauteile/- gruppen innerhalb einer Produktgruppe. Alle vorhandenen Produktvarianten innerhalb dieser Produktgruppe können aus deren Referenzproduktstrukturstückliste instanziiert werden. Die unvermeidbare Erstellung neuer kundenspezifischer Bauteil- und nvarianten ergänzt die Referenzproduktstrukturstückliste, sind aber kein Bestandteil von ihr. Beschreibt das Was. 23

24 Definition Referenzproduktstruktur Referenzproduktstruktur Wie Standardkomponente Option (eine von mehreren) Option (vorhanden oder nicht) Kundenindividuelle Lösung Es kann mehr als eine Referenzproduktstruktur im Unternehmen geben. 24

25 Definition Referenzproduktstrukturstückliste Referenzproduktstrukturstückliste Was A ^ ^ Mit Auswahl konkreter Sachnummern befüllte Referenzproduktstruktur 25

26 Abhängigkeit zwischen Produkt und Prozess Produkt Prozess Auswirkungen Einkauf P BG 1 + BG 2 + T 1 Entwicklungsteil + T 2 Kaufteil + BG 3 + T 4 + T 3 Entwicklungs- prozess Beschaffungsprozess Konstruktion Quelle der Abbildung: Ehrlenspiel 26

27 START Produktvariante und Prozessvariante Referenzproduktstruktur mit Standardkomponenten befüllt Standard- komponente Option kundenindividuelle Lösung Wissensspeicher für Optionen für kundenindividuelle Lösungen (mit den Inhalten Produkte, Prozesse und Lösungen) Referenzprozessstruktur mit Standardprozessen befüllt Standard- komponente Option kundenindividuelle Lösung 27

28 Basisvariante als Steuerungsgrundlage Kosten und Prozesse direkt aus Basisvariante bekannt Kosten und Prozesse unbekannt! Referenzproduktstruktur Kosten und Prozesse überwiegend aus Basisvariante bekannt Zusätzlich muss nur noch der Unterschied bestimmt werden! +Δ Produktvariante x Basisvariante Produktvariante y Kosten und Prozesse sind bekannt! 28

29 KL II Vorlesung 6 Inhalt 1. Variantenmanagement 1. auf Basis von Vorlageprodukten 2. auf Basis von Referenzprodukstrukturen 2. Produktfamilienplanung 3. Konfigurationsmanagement 4. Fertigungsunterlagen 1. Stücklisten 2. Nummernsysteme 3. Klassifikations-/Ordnungsnummer 29

30 Definitionen Der Begriff Variante umfasst Gegenstände ähnlicher Form und/oder Funktion mit in der Regel hohem Anteil identischer Gruppen oder Teile (nach DIN 199) Eine Produktfamilie ist ein Teil eines Produktportfolios. Alle Varianten zusammen bilden eine Produktfamilie. Das Produktportfolio bzw. Portfolio ist die Menge an Produkten, die durch ein Unternehmen hergestellt werden und den gleichen Zweck erfüllen. Das Produktportfolio kann aus mehreren Produktfamilien bestehen. 30

31 Problem der Produktfamilienplanung Vier Karosserien 3 Motoren 16 Farben 19 Innenausstattungen 35 Merkmale für Sonderausstattungen mit 121 Sonderausstattungsoptionen Mehrere Billionen Konfigurationsmöglichkeiten *1 bei ausgelieferten Fahrzeugen in einem Jahr *2 Wie kann die Vielfalt bei Produktfamilien geplant werden? Quelle: Volkswagen, Konfigurator, Pheton. *1 abgeschätzt. *2 Kraftfahrbundesamt im Zeitraum 01/ /

32 Zielsetzung Planung von Produktfamilien Konfigurationsmanagement Variantenmanagement (Was) (Wie) 32

33 Methoden b. d. Planung von Produktfamilien Was wird berücksichtigt? Quelle: Schubert, Methodik zur Planung vielfaltsoptimierter Produktfamilien,

34 Was wird berücksichtigt? Grundlegende Komponenten eines Produktes sind bekannt Aber die Marktanforderungen an das Produkt sind vielfältig: Unterschiedliche Ausprägungen der Merkmale werden vom Markt gefordert, z. B. Laptop mit und ohne Touch-Screen Wie können die Varianten aus Unternehmenssicht realisiert werden, so dass diese wenig Aufwand und somit Kosten verursachen? Quelle: Schubert, Methodik zur Planung vielfaltsoptimierter Produktfamilien,

35 Wie werden Kundenwünsche berücksichtigt? Kunden bewerten die Ausprägungen hinsichtlich des Nutzens (Erfüllung der Kundenbedürfnisse) z. B. durch Durchführung einer Conjoint Analyse Unternehmen bewertet die Ausprägungen hinsichtlich des Aufwandes zu deren Umsetzung z. B. Abschätzung des Konstruktions- oder Montageaufwandes z. B. Verwaltungsaufwand (abhängig von der Anzahl der Artikelnummern) Quelle: Schubert, Methodik zur Planung vielfaltsoptimierter Produktfamilien,

36 Strukturanalyse Durchführung eines Ähnlichkeitsvergleichs der Kundenbewertungen der Ausprägungen Unternehmensaufwände gewichten die Ausprägungen beim Vergleich. Ähnliche Kundenwünsche werden durch eine Produktfamilie realisiert. Cluster 2 Cluster 1 0,60 0,05 0,80 0,85 0,07 Cluster 3 0,20 0,75 Quelle: Schubert, Methodik zur Planung vielfaltsoptimierter Produktfamilien, ,10 0,90 Vektor 36

37 Definition der Produktfamilien Für Kundengruppen mit ähnlichen Wünschen wird eine Produktfamilie angelegt. Aufbau von Produktarchitekturen mit geringerer Varianz. Ableiten der optimierten Produktstrukturen als Grundlage für die Produktentwicklung Komponente 1 1 Komponente 2 Ausprägung 1 Merkmal 1 Ausprägung 2 Komponente 3 Komponente 4 2 Produktmerkmale Merkmal 2 Ausprägung 1 Ausprägung 2 Komponente 5 Produkt Komponente 6 Ausprägung 1 Merkmal 3 Komponente 7 3 Ausprägung 2 Quelle: Schubert, Methodik zur Planung vielfaltsoptimierter Produktfamilien, 2013 Komponente 8 37

38 KL II Vorlesung 6 Inhalt 1. Variantenmanagement 1. auf Basis von Vorlageprodukten 2. auf Basis von Referenzproduktstrukturen 2. Produktfamilienplanung 3. Konfigurationsmanagement 4. Fertigungsunterlagen 1. Stücklisten 2. Nummernsysteme 3. Klassifikations-/Ordnungsnummer 38

39 Referenzprodukt Standardkomponente Option kundenindividuelle Lösung Referenzprodukt Lüfterrad Leiterplatte Rotor komplett Kugellager Tellerfeder Sicherungsring Stator montiert Gehäuse Wandring Leiterplatte Lüfterrad Welle Magnetsegment Rotor bearbeitet Stator umspritzt Leiterplatte Flachstecker Optionen 39

40 Konfigurationsmanagement Denkbar ist vieles Machbar schon weniger 40

41 Konfigurationsmanagement Zweck Sicherstellen, dass nur sinnvolle und wirtschaftliche Produktkonfigurationen gewählt werden Komponenten: Speicher für zulässige Produktstrukturen Speicher für vorhandene Bausteine, Module, Features Abbildung der Zulässigkeitsregeln (Wissensspeicher) Ziel ist ein rechnerunterstütztes Konfigurationsmanagementsystem 41

42 Warum PLM? Daten einer Produktvariante z. B.: Zeichnung, CAD-Modell, Stückliste, Arbeitsplan, Teilenummer, Projektnummer, Klassifikation, FEM-Modell, FEM-Berechnungsergebnis, Herstellungskosten, Zielkosten, Verkaufskosten, Benchmark, Zertifizierungen (EN, ISO, DIN, CSA, VDE, UL,...), Artikelnummer, Bestellnummer, Messdaten, Status, Stückzahl, Kunde, Datum, Lagerbestand, Änderungshistorie, Fertigungsanweisung, Montageanweisung, Lieferungsanweisung, Leistungskenndaten, Liefertermin, Anforderungen/Spezifikationen, Ausfalldaten, FMEA-Daten, Korrespondenz ( , Fax, Besprechungsprotokoll), Angebote, Prüfplan, Qualifikationsplan, Fertigungsablauf, Bestückungsplan, Checklisten, Auswuchtvorgaben, Schnittstellenplan, Magnetisierungsanweisung, Quelle: 42

43 Referenzproduktstrukturstückliste: Aufbau Die Referenzproduktstrukturstückliste erzeugt man, indem man die Knoten der Referenzproduktstruktur mit möglichen Lösungen (Sachnummern vorhandener Bauteile/-gruppen) belegt. Referenzprodukt Opt. 1 Opt. 2 BG 1 BT 1 Opt. 3 Opt. 1 Opt. 2 Opt. 3 Opt. 1 Opt. 2 BG 2 BT 2 Opt. 3 Opt. 1 Opt. 2 Opt. 3 Opt. 1 Opt. 2 BT 3 BT 4 Opt. 3 Opt. 1 Opt. 2 Opt. 3 BG: BT: Bauteil Opt.: Option 43

44 Referenzprodukt Produktvariante Variantenerstellung aus Referenzprodukt Referenzproduktstruktur Produktstruktur ableiten / instanziieren Referenzproduktstrukturstückliste Strukturstückliste Referenzprodukt Produktvariante 1 ID: 4711 Opt. 1 Opt. 1 Opt. 2 BG 1 Opt. 3 BT 1 Opt. 2 Opt. 3 BG 1, Opt. 2 ID: BT 1, Opt. 1 ID: Opt. 1 Opt. 1 Opt. 2 BG 2 Opt. 3 BT 2 Opt. 2 Opt. 3 BG 2, Opt. 3 ID: BT 2, Opt. 5 ID: Opt. 1 Opt. 1 Opt. 2 BT 3 Opt. 3 BT 4 Opt. 2 Opt. 3 BT 3, Opt. 1 ID: BT 4, Opt. 3 ID:

45 Konfigurationsregeln Konfigurationsmatrix Verträglichkeitsmatrix 45

46 Konfigurationsmatrix Merkmale Ausprägungen vorhandene Variante (Produkte, Bauteile und -gruppen) 46

47 Beispiel: Konfigurationslogik abbilden Code-Bedingungen in Stücklisten im PDM-System ; immer + logisches und / logisches oder nicht A05 + DE Maximalstückliste Fahrzeugbezogene SL A05 USA DE A05 + B77 ; C09 C09 + B77 A05 / B09 A A05 USA DE A05 + B77 ; C09 C09 + B77 A05 / B09 A05 47

48 START Variantenableitung aus Referenzprodukt Produktvariante 1 Produktvariante 2 Produktvariante 3 befüllt Referenzproduktstruktur mit Standardkomponenten 4711 Referenzprodukt Wissensspeicher für Optionen für kundenindividuelle Lösungen (mit den Inhalten Produkte, Prozesse und Lösungen) befüllt Standardkomponente Option Standardkomponente Option kundenindividuelle Lösung Referenzprozessstruktur mit Standardprozessen aus Marketing, Produktmanagement, Unternehmensstrategie Wissensspeicher kundenindividuelle Lösung Produktvariante 4 Produktvariante 5 Produktvariante 6 48

49 Implementierung im PDMS I Vertrieb Entwicklung/Konstruktion ERP Fertigung Produktdatenmanagementsystem CRM Office Prod. Konfigurator CAD CAE Office CAM Kunden- Angebote Anfordrg. Geometrie- Werkstoff- Pflichten- Werkzeug- daten Schrift- Kalkulation daten kennwerte heft daten Marktdaten verkehr SW - Mikrogeom. Gewichte Schrift- Maschinen Makrogeom.... verkehr daten

50 Implementierung im PDMS II Vertrieb Entwicklung/Konstruktion ERP Fertigung Produktdatenmanagementsystem CRM Office Prod. Konfigurator CAD CAE Office CAM Konfigurationsmanagement/Produktstrukturmanagement Management von Referenzstrukturen, Konfigurationsüberwachung, Konfigurationsregeln Kunden- Angebote Anfordrg. Geometrie- Werkstoff- Pflichten- Werkzeug- daten Schrift- Kalkulation daten kennwerte heft daten Marktdaten verkehr SW - Mikrogeom. Gewichte Schrift- Maschinen Makrogeom.... verkehr daten

51 START Ablauf im PDMS Produktvariante Referenzproduktstruktur mit Standardkomponenten befüllt Standardkomponente Option kundenindividuelle Lösung Wissensspeicher für Optionen für kundenindividuelle Lösungen (mit den Inhalten Produkte, Prozesse und Lösungen) Referenzprozessstruktur mit Standardprozessen befüllt Wissensspeicher Standardkomponente Option kundenindividuelle Lösung Prozessvariante 51

52 START Konfiguration des Referenzprodukts I Konstruktionslogik des Produkts im PDMS Referenzprodukt im PDMS Produkt - Konfigurationssystem Referenzproduktstruktur mit Standardkomponenten Subsystem 1 Subsystem 2 Subsystem 3 Subsystem 4 Subsystem Ausführung 1 X X X Ausführung 2 Ausführung 3 Ausführung 4 X X Standardkomponente Option kundenindividuelle Lösung Ausführung 5 Referenzprozessstruktur mit Standardprozessen Digitales Archiv (Fertigungsunterlagen mit ID-Nummern) Standardkomponente Option kundenindividuelle Lösung 52

53 START Konfiguration des Referenzprodukts II Logik im PDMS Referenzprodukt im PDMS Montage Arbeitsvorbereitung Referenzproduktstruktur mit Standardkomponenten Standardkomponente Option kundenindividuelle Lösung Referenzprozessstruktur mit Standardprozessen (Fertigungsunterlagen, Arbeitspläne, IBS-Unterlagen ) Standardkomponente Option kundenindividuelle Lösung 53

54 KL II Vorlesung 6 Inhalt 1. Variantenmanagement 1. auf Basis von Vorlageprodukten 2. auf Basis von Referenzproduktstrukturen 2. Produktfamilienplanung 3. Konfigurationsmanagement 4. Fertigungsunterlagen 1. Stücklisten 2. Nummernsysteme 3. Klassifikations-/Ordnungsnummer 54

55 Arbeitsschritte zum Ausarbeiten Quelle: Pahl/Beitz 55

56 Produktinformation: DIN 6789 Produktinformation Technische Information Kommerzielle Information Technologiebezogene Information Geometriebezogene Information Organisatorische Information Kaufmännische Information Organisationsbezogene Information 56

57 Produktdokumentation: VDI 4500 E/K direkt verantwortlich E/K beteiligt 57

58 VDI 4500 Produktdokumentation: VDI

59 Produktdokumentation: VDI 4500 Externe Dokumente Beispiele Vertriebsunterlagen Produktkatalog, Produktprospekte Datenblätter Aufstellungspläne Preisliste Konfiguratoren Pflichtenheft, Lastenheft oder technische Leistungsbeschreibung Schulungsunterlagen Benutzerinformationen Bedienungsanleitungen, Instandhaltungshandbücher, Entsorgungshinweise Kennzeichnungen am Produkt: Typenschild/Warnhinweise/Kurzanleitungen/Wartungshinweise Verpackungskennzeichnung Montageunterlagen Lieferscheine Prüfbescheinigungen Schulungsunterlagen Betriebsanleitungen/Gebrauchsanweisungen/Bedienungsanleitungen Instandhaltungsunterlagen Diagnoseunterlagen Ersatzteillisten Feedbackbogen Entsorgungsunterlagen 59

60 Fertigungsunterlagen Die wichtigste Fertigungsunterlagen sind die Stückliste und der Zeichnungssatz 60

61 Zeichnungen Zeichnungsinhalte: Gesamtzeichnung Hauptzeichnung für eine obere Strukturstufe und Zusammenbauzeichnung Gruppenzeichnung (nzeichnung) Darstellung einer Montageeinheit von zwei oder mehreren Teilen eine Erzeugnisses in lösbar und/oder unlösbar zusammengebautem Zustand zeichnung Darstellung eines s Rohteilzeichnung Darstellung eines Rohteils als Ausgangsform für ein Skizze: i. allg. nicht an Formen und Regeln gebunden, nicht maßstäblich Zeichnungen: i. allg. maßstäbliche Darstellung Maßbilder: vereinfachte Darstellung Pläne: z. B. Lagepläne Diagramme, Schema-Zeichnungen: z. B. zur Veranschaulichung von Funktionsweisen einer Maschine Anordnungspläne Modellzeichnungen Schemazeichnungen 61

62 KL II Vorlesung 6 Inhalt 1. Variantenmanagement 1. auf Basis von Vorlageprodukten 2. auf Basis von Referenzproduktstrukturen 2. Produktfamilienplanung 3. Konfigurationsmanagement 4. Fertigungsunterlagen 1. Stücklisten 2. Nummernsysteme 3. Klassifikations-/Ordnungsnummer 62

63 Stückliste Ein Verzeichnis für ein Erzeugnis (Halb-/Fertigfabrikat), das alle Komponenten (Materialien) des Erzeugnisses unter Angabe von Bezeichnung, Menge und Mengeneinheit enthält. Als Stückliste werden nur solche Verzeichnisse bezeichnet, die sich auf die Menge größer gleich 1 eines Erzeugnisses beziehen. 63

64 Stückliste Verwendung der Stückliste: als Erfassungshilfe im Kundenauftrag in der Materialdisposition zur Beschaffung von Teilen für den Lieferanten (intern/extern) in der Lohnbearbeitung zur Bereitstellung von Teilen für den Lieferanten (intern/extern) in der Fertigungsauftragsverwaltung zur Bereitstellung von Teilen als Erfassungshilfe bei der Reservierung und der Warenausgabe von Teilen als Unterstützung für die Konstruktion in der Erzeugniskalkulation zur Ermittlung von Preisen 64

65 Stücklistenarten I Mengenübersichts-Stückliste: enthält für das Erzeugnis nur die Auflistung der e mit Identnummern und Mengenangaben. Die Erzeugnisstruktur wird nicht wiedergegeben. Struktur-Stückliste: bildet die Erzeugnisstruktur mit allen Gruppen und Teilen ab. Jede Gruppe ist bis zur höchsten Stufe aufgegliedert. Varianten-Stückliste: ein Standardprodukt kann in mehreren Varianten ausgeliefert werden, d. h. neben der Nummer des Standardprodukts ist eine genaue Spezifikation der Variante notwendig. Die Stückliste enthält alle vorkommenden Komponenten. Durch die Festlegung der auftragsspezifischen Produkt-Eigenschaften und Ausführungen werden die Komponenten ausgewählt. Referenz-Stückliste: dient als Musterstückliste zum Kopieren von auftragsspezifischen Stücklisten, bei ähnlichen Produkten. 65

66 Stücklistenarten II Mehrfachstückliste: ein Erzeugnis kann bei unterschiedlichen Herstellungsverfahren aus verschiedenen Komponenten und Komponentenmengen produziert werden, d. h. ein Erzeugnis hat mehrere Stücklistenalternativen Baukasten-Stückliste: einstufige Auflösung eines Erzeugnisses. Sie enthält nur Gruppen und Teile der nächst tieferen Stufe. Mengenangaben beziehen sich auf die im Kopf genannte Gruppe. Der Stücklistensatz des Erzeugnissen setzt sich i. allg. aus mehreren Baukasten-Stücklisten und ggf. anderen Stücklisten zusammen. Konstruktions-Stückliste : die Erzeugnisstruktur ist nach funktionalen/konstruktiven Gesichtspunkten gegliedert. Fertigungs-/Montage-Stückliste : die Erzeugnisstruktur ist nach fertigungs-/montagetechnischen Gesichtspunkten gegliedert. Bemerkung: häufig sind Konstruktions- und Fertigungs-/Montage-Stückliste unverträglich 66

67 Erzeugnisstruktur: Baukasten E1 E B1 4 2 T1 T2 T3 Erzeugnisstruktur der Erzeugnisse E1 und E2 67

68 Bsp.: Radiallüfter Struktur-Stückliste 68

69 zeichnung 69

70 Halbzeugliste zeichnung Rohteilzeichnung 70

71 KL II Vorlesung 6 Inhalt 1. Variantenmanagement 1. auf Basis von Vorlageprodukten 2. auf Basis von Referenzproduktstrukturen 2. Produktfamilienplanung 3. Konfigurationsmanagement 4. Fertigungsunterlagen 1. Stücklisten 2. Nummernsysteme 3. Klassifikations-/Ordnungsnummer 71

72 Zweck von Nummernsystemen Nummernsysteme dienen zur eindeutigen Kennzeichnung von Gegenständen, Prozessen usw. Ziel ist die Kosteneinsparung durch Verwendung von bereits Vorhandenem 72

73 Anforderungen an Nummernsysteme eindeutiges Identifizieren ermöglichen Klassifizieren von Gegenständen ermöglichen: Beschreibung ausgewählter Eigenschaften Identifizieren und Klassifizieren sollen unabhängig möglich sein Erweiterungsfähigkeit muss sichergestellt werden kurze Zugriffszeiten, auch bei manueller Handhabung EDV - unterstützbar gute Verständlichkeit durch logischen Aufbau (Vergabe an Betriebsfremde) möglichst in allen Bereichen und für alle Anwendungen nutzbar: Vertrieb, Wartung, Konstruktion, eindeutige Zuordnung einer Nummer zu einem Gegenstand, unabhängig von dessen Verwendung 73

74 Nummernsysteme Nummernsysteme setzen sich aus zwei Teilbereichen zusammen: der Identnummer zur eindeutigen Identifizierung des gekennzeichneten Gegenstands (Sachnummer), Prozesses, der Klassifikations-/Ordnungsnummer zur Beschreibung des gekennzeichneten Gegenstands 74

75 Sachnummern DIN 6763: Sachnummer ist die Identnummer für eine Sache. Sachnummernsysteme umfassen die betriebliche Nummerierung von Gegenständen aller Unternehmensbereiche Parallelnummern- system Verbundnummern- system (oder Sachnummer bei Gegenständen) in der Regel erhalten Teile und die dazugehörigen Zeichnungen unterschiedliche Nummern 75

76 Sachnummer Beispiel für Verbundnummern Daimler AG, Mercedes-Benz PKW Lenkrad einer E-Klasse (W210) A Lenkung Teilenummer Zusammenbauten Laufende Nr. Konstruktionsgruppe Typzahl (z. B. Baureihenbezeichnung) Sachnummern-Kennbuchstabe (A = Konstruktionsteile) Quelle: Daimler AG / Ahrens, Gritt 76

77 Identnummernvergabe Zur Vergabe der Identnummern (Sachnummer) gibt es in der Praxis zwei prinzipielle Verfahren: Vergabe durch das PPS händische Vergabe im Nummernbuch 77

78 Identnummernvergabe: PPS (Beispiel) Vergabe erfolgt automatisch beim Anlegen eines neuen Bauteils/ im PPS durch dieses. Beim Einloggen in das PPS erhält der Nutzer seinen Nummernbereich zugeordnet. 78

79 Klassische Identnummernvergabe In einem Nummernbuch wird jede neu angelegte Nummer festgehalten. 79

80 KL II Vorlesung 6 Inhalt 1. Variantenmanagement 1. auf Basis von Vorlageprodukten 2. auf Basis von Referenzproduktstrukturen 2. Produktfamilienplanung 3. Konfigurationsmanagement 4. Fertigungsunterlagen 1. Stücklisten 2. Nummernsysteme 3. Klassifikations-/Ordnungsnummer 80

81 Klassifikationsnummernsysteme Beispiele für eine Grobklassifizierung (1. Ziffer des Nummernschlüssels) Art der Unterlage: Richtlinie, Norm... Rohmaterial, Halbzeuge... Kaufteile, nicht aus eigener Konstruktion und Fertigung e eigener Konstruktion n eigener Konstruktion Erzeugnisse, Produkte Hilfs- und Betriebsstoffe Vorrichtungen, Werkzeuge Fertigungsmittel 81

82 Sachmerkmale DIN 4000 Sachmerkmale dienen der Kennzeichnung von Gegenständen unabhängig von ihrem Umfeld. Sie Stellen also eine Klassifizierung dar. 82

83 Ende der Bildschirmpräsentation