Integrierte Konfiguration und Bewertung von Produkten und Produktionsnetzwerken

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1 IntegrierteKonfigurationundBewertungvon ProduktenundProduktionsnetzwerken Prof.Dr.GeorgUrban,Dipl.-Kffr.JanaHeimel,Dipl.-Kfm. techn.carstenschwab(internationalperformanceresearchinstituteggmbh,stuttgart) Dipl.-Ing.oec.WendelinGroß(4flowAG,Berlin)

2 Inhaltsverzeichnis Einleitung... 3 Zielsetzung... 4 Modellentwicklung Produkt Prozesse Netzwerk SoftwaregestützteProdukt-undNetzwerkkonfiguration FallbasierteKonfiguration IntegrationderdreiModellebenen SchnittstelleKonfiguration AnalysederKonfiguration SchnittstelleRekonfiguration NutzenundGrenzen...13 FazitundAusblick...14 Literatur flowAG Seite2von17

3 1 Einleitung ZurBeherrschungderKomplexitätmussdieLogistikplanungintegriertProzesseund DieBrancheder mobilenarbeitsmaschinenistcharakterisiertdurchinnovativeund kundenindividuelle Produkte mit hohem Engineering-Anteil, Bestellmenge eins, kaumplanbareauftragseingängeundkundenauftragsspezifischepartnerstrukturen. DieKundenforderndabeizunehmendkürzereLieferzeiten,umihreigenesRisikozu minimieren. Wie viele andere steht damit auch die Baumaschinenbranche unter verstärktemeffizienz-sowieausdemauslanddrohendem Wettbewerbsdruck,was dazu führt, dass die OEM(Original Equipment Manufacturers) ihre Arbeitsplätze (ausmontagenahenbereichen)zunehmendinniedriglohnländerverlagern.umden Beschäftigungsverlust, der derzeit auf 25% auf dem deutschen Arbeitsmarkt geschätztwird(vbm2004,o.v.2004),entgegenzuwirken,sindflexiblelieferfähigkeiten seitens der OEM erforderlich. Voraussetzungen effizienter Lieferfähigkeit sind Informationstransparenz, Flexibilisierung und Vereinfachung der Abstimmungsprozesse. Eine Möglichkeit, kundenspezifische Anforderungen effizient und fristgerecht zu erfüllen,bietenproduktkonfiguratoren.dereinsatzvonproduktkonfiguratorenverfolgtdreiziele:dieunterstützungvonvertriebsaktivitäten,z.b.durchweb-basierte Konfigurationswerkzeuge, Unterstützung von Auftragsabwicklungsprozessen, z.b. durchdasautomatischeerstellenvonstücklisten,sowiedieunterstützungdertechnischen Konstruktion, insbesondere durch die systematische Speicherung von ProduktmodellenunddieBeregelungvonVarianten. BisherbeschränkensichProduktkonfiguratorenjedochaufdasProduktundbetrachtennichtdieAuswirkungenaufLieferantenunddasLiefernetzwerk.Zudemkönnen sienuraussagen zuherstellkostengenerieren.aufwendungen,dieindenindirektenbereichen,z.b.daserstellenneuerarbeitspläneunddatenpflegeinderlogistik, anfallen, werden nicht berücksichtigt. Gerade diese verursachen jedoch hohe Variantenkosten. 4flowAG Seite3von17

4 2 Zielsetzung DervorliegendeBeitragstellteinenneuenKonfigurationsansatzvor,derimRahmen desvombmbfgefördertenforschungsprojektsbau-mo entwickeltwird. FokushierbeiliegtaufdenAspektenderNetzwerkkonfigurationundderVariantenbewertungüberZeitundKosten.EswerdenanwendbareMethodendiskutiert,auf kritische Erfolgsfaktoren hingewiesen sowie weiterer Forschungsbedarf aufgezeigt. Kapitel 3 beschreibt die Entwicklung des zu Grunde liegenden Modells, das die Ebenen Produkt, Prozess und Netzwerk umfasst. Diese werden in einem ersten Schritt über die Bildung von Auftragstypen miteinander verbunden. Kapitel 4 beschreibtdieanwendungsfälledessoftwarebasiertenkonfigurators,wobeizwischen denfällenkonfigurationundderrekonfigurationunterschiedenwird.dieentwicklungdesmodellsunddieprototypischerealisierungdesit-werkzeugeserfolgtim Rahmen des Projekts BAU-MO 2008, beispielhaft an einem ausgewählten FahrmischermitintergrierterBetonpumpe.ZieldiesesProjektsistes,durchmodulareGestaltung des Produkts und des Produktionsnetzwerks kurzfristig flexibel Kundenaufträge zu erfüllen. Durch ein effizientes Schnittstellenmanagement sowohl unternehmensintern (funktionsbereichsorientiert) als auch unternehmensübergreifend (prozess-orientiert)solleninsbesondereaufwendungenindenindirektenbereichen reduziert werden. Mit Unterstützung des zu entwickelnden softwaregestützten Produkt- und Netzwerkkonfigurators werden Aussagen zu Durchlaufzeiten und Variantenkosten gemacht, die sowohl die interne Planung als auch den Vertrieb unterstützen. Das Projekt leistet somit einen Beitrag, den Standort Deutschland als Produktions-undMontagestandortzusichern. 3 Modellentwicklung DasfüreineeffizienteAuftragserfüllungentwickelteModellumfasstdiedreiGestaltungsebenenProdukt,ProzesseundNetzwerk.DiesesModellbildetdieGrundlage fürkonkretemaßnahmenundhandlungsanweisungen,dieimrahmenderdatener- 1 BAU-MO2008:BaumaschinenimnationalenHochleistungsnetzwerkeffizientproduzieren undkundenindividuellfürdenweltmarktmontieren.gefördertdurchdasbundesministeriumfürbildungundforschung(bmbf),überdenprojektträger ForschungszentrumKarlsruhe (PTFZK). 4flowAG Seite4von17

5 fassungundmodellierungidentifiziertwerden,undesdientalsgerüstfürdiesoftwaregestützte Konfiguration von Produkt und Netzwerk. Das logische Konfigurationskonzept stellt die Verknüpfung der drei Modellebenen Produkt, Prozesse und NetzwerkzueinerintegriertenLösungherunderzeugtauftragsspezifischeInstanzen desgesamtmodellsalslösungeinerkonfigurationsaufgabe. AufallendreiEbenensindPotenziale(zeittreibendeFaktoren)zuermittelnsowiezu bewerten und Handlungsmöglichkeiten zur Realisierung einer effizienten Auftragsabwicklungabzuleitenundumzusetzen. Das Modell enthält neben den strukturellen Informationen der Ebenen und deren Verknüpfungen undabhängigkeitendiebeidenzentralen KenngrößenKostenund ZeitenfürProzessschritteundNetzwerkabschnittesowiedieProduktstruktur. 3.1 Produkt Produktmodularisierung Die Modularisierung des Produkts stellt die Voraussetzung für eine IT-unterstützte Konfiguration dar. Mit ihr kann eine durchgängige und plausible Produktstruktur geschaffen werden, die die Identifizierbarkeit aller Produktkomponenten über MerkmaleundAusprägungengarantiert.ProduktwissenwirdsystematischinKombinationsregelnineinerProduktdatenbankabgelegt. DieProduktebeneimProjektBAU-MO2008zeichnetsichdurcheinehoheVariantenvielfalt aus, so dass jeder Auftrag mindestens Anpassungsänderungen oder gar umfassendeneukonstruktionenerfordert.mitsteigenderanzahlderproduktvarianten und damit steigendem Grad der Produktdifferenzierung ist die Nachfrage nur schwer prognostizierbar und führt zu Problemen in der Materialversorgung, Konstruktionbzw.technischenRealisierbarkeitunddenArbeits-bzw.Abstimmungsprozessen.DieVielfaltwirktsich somitaufalleunternehmensbereicheausundbeeinflusstdabeidiewesentlichenleistungsmaßereaktionszeit,qualitätundkostenbzw. Produktivität. Ineffizienzen, die sich vor allem in der Durchlaufzeit und den Kosten widerspiegeln, sind daher keine Seltenheit in einer variantenreichen Produktion (Martin/Ishii 1996, 1997). Die Produktebene zielt daher auf ein effizientes Variantenmanagementab.ZentralerAnsatzpunkthierfüristeineinnovativeProduktmodularisierungsstruktur, die den jeweiligen Anforderungen entlang der gesamten Prozesskette gerecht wird(rathnow 1993). Im Unterschied zu bisherigen Modulkonzepten, die meist eine Gleichteilestrategie und daraus resultierende Skaleneffekte 4flowAG Seite5von17

6 verfolgten(wildemann 1999), zielt das Konzept darauf ab,eine durchgängige Prozesskette zu bilden und auf diese Weise möglichst standardisierte Prozesse und Schnittstellen zu ermöglichen. Durch eine Modularisierung des Produkts können vieleunterschiedlichenkundenwünschebedientwerden,ohnedieinnerbetriebliche VarianzundKomplexitätzustarkzuerhöhen(Wüpping2003).DieMöglichkeitzur Generierung von Varietät wird somit von der ersten auf die zweite oder dritte Produktstrukturebeneverlegt.LediglichbeisehrausgefallenenKundenwünschenmuss daher während des Konstruktionsprozesses auf Spezialanfertigungen zurückgegriffenwerden Modellbestandteile Das Produktmodell enthält die wichtigsten Module des zu konfigurierenden Produkts.ImFalldeshierbeispielhaftbetrachtetenFahrmischersmitintegrierterBetonpumpe sind acht Komponenten im Modell hinterlegt, die für den Großteil der entstehendenkostenunddurchlaufzeitenverantwortlichsind.diekomponentenwerdenfürdieanalysedeskonfiguriertennetzwerksineinzelnebaugruppenaufgelöst, umdiekostenundzeitenbiszumursprungderbaugruppenverfolgenundverursachergerechtzuordnenzukönnen. Diese Produktspezifikationen sind eng mit der Modellkomponente Auftragstypen verknüpft,diewiederumdieverbindungzudenweiterenmodellebenenbildet Auftragstypen AlsSchnittstellezwischenProduktmodell,ProzessenundNetzwerkdienendefinierte Auftragstypen. Wie eingangs erwähnt, führt die Auftragsfertigung mit kleinen Losgrößen zu sehr komplexen Produktstrukturen und einer Vielzahl möglicher Varianten.Deshalbistesunumgänglich,imProduktmodellzuabstrahieren.ImhiervorgestelltenKonfigurationsansatzwurdezusätzlicheineprozessbezogeneVariantenklassifizierung entwickelt, die Produktvarianten entsprechend ihrer Aufwände einem Auftragstypenzuordnet. DieAuftragstypensindspezifischfürdasjeweiligeProduktionsnetzwerkfestzulegen undkönnennichtauseinerstandardlösungentnommenwerden.wiedie Arbeiten im Rahmen des Forschungsprojekts Baumo zeigen, kann durch intensive Analyse des betrachteten Produkts und der direkten und indirekten Prozesse in der Auftragsbearbeitung ausreichend Datenmaterial gesammelt werden, um eine Reihe prozessbezogenerauftragstypenzudefinieren.jenachgegebenheitendesproduk- 4flowAG Seite6von17

7 tionsnetzwerks und der Auflösungsschärfe des Modells, kann die Anzahl der Auftragstypenvariieren.ImBeispielprojektwurdensiebenAuftragstypendefiniert. 3.2 Prozesse Prozessmodellierung DiezweiteEbenedesModellsbildetdieProzessebene.DieBewertungindividueller KundenaufträgenüberKostenundZeitenerforderteineModellierungderrelevantenAbläufeundProzesseineinergeschlossenenProzesslandschaft.DieKostender Variantenbildung werden vor allem durch innerbetriebliche Abläufe verursacht. Diese werden in der Praxis als Gemeinkosten betrachtet und somit als Fixkosten hingenommen. Produkten und Aufträgen, die einen hohen Materialwert oder ein hohesmengenvolumenaufweisen,werdenhohegemeinkostenanteilezugeordnet, denvariantenundproduktionsaufträgenmitkleinenstückzahlenwirddagegennur einbruchteildertatsächlichverursachtenauflagefixenkostenzugerechnet,sodass für Sonderaufträge und Exoten zu hohe Deckungsbeiträge ausgewiesen werden (Horváth 2006). Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen des Projekts ein Bewertungskonzept entwickelt, welches auf Basis der Prozesskostenrechnung AufwendungenfürdieVariantenbildungverursachungsgerechtauchaufindirekteBereiche verteilt. Eine geeignete Methodik zur Erstellung einer Prozesslandschaft mit dem Ziel der Ermittlung von variantengetriebenen Kosten ist das Time-driven Activity-based Costing(TDABC).DasKonzeptdesTDABCstellteineWeiterentwicklungprozessorientierter Kostenrechnungssysteme, wie des Activity-Based Costings(ABC) und der Prozesskostenrechnung, dar(kaplan 1999). Ein für eine VariantenkostenrechnungwesentlicherVorteildesTDABCgegenüberderProzesskostenrechnungstellt die Berücksichtigung der individuellen Soll-Bearbeitungszeiten für Prozesse dar. Dabei kommen Zeitverbrauchsfunktionen zum Einsatz, die jedem Teilprozess in Abhängigkeit von bekannten Einflussfaktoren, eine verursachungsgerechte, individuellesollzeitzuzuordnen(coners/vanderhardt2004).dadurcherfolgteineintensitätsmäßigeanpassungdesprozessesandenkomplexitätsgraddeszubearbeitendenobjektes,z.b.dasverwendenvonspezialverpackungenfürdenversandnach Übersee anstatt des normalen Verpackens. Anhand bestimmter Eigenschaften der Geschäftsvorfälle können dadurch die pro Zeiteinheit leistbaren Mengeneinheiten 4flowAG Seite7von17

8 (ME/ZE)bestimmtwerden.DasTDABCermöglichtsomiteineBewertungvonGeschäftsvorfällensowohlnachKostenalsauchZeiten Modellbestandteile Variantenreiche Produkte besitzen eine kostentreibende Wirkung, die sich auf den gesamten Auftragsabwicklungsprozess auswirkt(wulfsberg/schneider 2005). Für die Abbildung der Prozesslandschaft sind daher die relevanten, d.h. die aufwands- und kostensensitiven Bereiche zu bestimmen und abzubilden. Varianten erzeugen Mehraufwand vor allem in der Konstruktion(u.a. Zeichnungen für neue Baugruppen), der Arbeitsvorbereitung(u.a. Erstellen neuer Arbeitspläne), im Einkauf(u.a. Abstimmungen mit Lieferanten) sowie in der Logistik(u.a. Neuplanung der Bereitstellung).DieseBereichesindaufTeilprozessebeneimModellabgebildet,wobeifür jedenteilprozess einesoll-bearbeitungszeithinterlegtistundeventuellezeitpuffer zwischen oder Parallelitäten von Prozessen berücksichtigt sind. Um variantenbezogenekostenundzeitenabbildenzukönnen,sindfüralleteilprozesseeinflussfaktorendefiniert,diederenzeitaufwandunddamitdieentstehendenkostendeterminieren. Mit Hilfe von Wenn-dann-Funktionen werden diese zu Zeitverbrauchsfunktionen verdichtet. Die auf der Produktebene definierten Auftragstypen greifen nun in unterschiedlicherausprägungundintensitätaufdiesedefinierteneinflussgrößenzu. Damit ist es möglich, in Abhängigkeit eines vom Kunden konfigurierten Produkts, d.h. eines Auftragstyps, die benötigten Zeiten in den indirekten Bereichen und die dadurchentstehendenvariantenkostenzubestimmen. 3.3 Netzwerk Netzwerkplanung Eine tragende Rolle zum Erreichen einer kostenneutralen Lieferzeitverkürzung mit denvorgestelltenmaßnahmenundwerkzeugenkommtderzwischenbetrieblichen Logistik zu. Zum einen entstehen zeitliche Verzögerungen durch Medienbrüche, ungenügende Abstimmung und schlechte Datenqualität im Informationsfluss zwischendenbeteiligtenpartnern.zumanderensinddiephysischenwarentransporte Gegenstand von Verbesserungsmaßnahmen, weil sie einer flexiblen Versorgung gerecht werden müssen und Potenzial zur Kosteneinsparung bei unternehmensübergreifenderplanungbesitzen. 4flowAG Seite8von17

9 DieNetzwerkebeneimModellenthältdiePlanungselementezwischenbetrieblicher Logistik.VerschiedeneVersorgungskonzeptewieJust-in-Time-Belieferung,Milkruns oder Sequenzgerechte Anlieferung können dort ebenso modelliert werden wie alternativetransportbeziehungen,dieunter-schiedlichelieferzeitenzurfolgehaben. InderAnwendungdesKonfigurationswerkzeugslassensichdieKonzeptekonfigurieren(s.u.) Modellbestandteile Die dritte Ebene des Gesamtmodells bildet das Netzwerkmodell, das bestehende und alternative logistische Versorgungsstrukturen abbildet. Das Netzwerkmodell enthältdiegeografischenstandortederteilnehmeralsknotenunddietransportbeziehungenzwischendenteilnehmernalskanten.beidenetzwerkelementesindmit Attributenversehen,diestückbezogeneKostenundDurchlaufzeitensowiegesamtmengenbezogene Kapazitäten repräsentieren. In dieser grundlegenden Struktur sindalleinformationenenthalten,umfüreineproduktvarianteundeinenauftragstyp die Netzwerkbelastungen in Kosten und Zeiten zu ermitteln und die auftragsspezifischekapazitätsauslastungvonknotenundkantenzubestimmen. DadasModelldieKostenundDurchlaufzeitenfürdiekonfigurierteProduktvariante unddenbestimmtenauftragstypermittelnsoll,müssendienetzwerkelementeartikelgruppenspezifische Informationen zu Kosten und Zeiten enthalten. Durch die Einlastung eines Auftrags in das Netzwerk ergeben sich in der Analyse des NetzwerksdannKostenundDurchlaufzeiten,diedeneinzelnenStandortenbzw.Transportenzugeordnetwerden(vgl.Abschnitt4.4). Das aufgespannte Netzwerk lässt sich durch einen nicht-vollständigen, nichtplanaren 2 Graphendarstellen(Diestel2000).DasModellenthältfürdieobenbeschriebenenProduktvariantenundfürdiedortverbautenModulevollständigeWege vompoint-of-salebiszumursprungderausgangsmaterialien.diesystemgrenzeauf derversorgungsseitedesnetzwerksistfreiwählbar;dieanzahlbetrachteterstufen ist also modellseitig nicht ein-geschränkt. Auf der Distributionsseite aus Sicht des OEM bildet das Netzwerkmodell die realen Gegebenheiten bis zur Fertigstellung und Abnahme des Produkts ab; die Auslieferung als logischer Prozess und physischertransportistimmodellebensowenigenthaltenwiedielogistischenfragestellungenbeiderdistributionteildeshiervorgestelltenkonfigurationskonzeptssind. 2 BeivollständigenGraphensindalleKnotendurchKantenverbunden.PlanareGraphen enthaltenkeinesichkreuzendenkanten. 4flowAG Seite9von17

10 Die Instanz des Netzwerkmodells, die für eine Produktvariante zu betrachten ist, enthältalleversorgungsbeziehungen,diefürdiejeweiligevarianterelevantsind. 4 SoftwaregestützteProdukt-undNetzwerkkonfiguration Die Klassifizierung von Konfigurationskonzepten erfolgt anhand der zugrunde liegenden Wissensbasis, die aus der Datenbasis und der Konfigurationslogik besteht (Bleckeretal.2004) 3.FallbasierteKonfigurationssystemeenthalteneineReihevon Lösungen für Probleme oder Teilprobleme, die in unveränderter oder angepasster FormaufneueKonfigurationsaufgabenangewandtwerden(John2002). 4.1 FallbasierteKonfiguration Der Vorteil fallbasierter Konfiguration ist das relativ einfache Finden einer Lösung trotzeinerunvollständigenoderstarkabstrahiertenwissensbasis.beiderkonfiguration komplexer Produkte können so verwertbare Ergebnisse erzielt werden, ohne dass das Produktmodell mit allen Abhängigkeiten zwischen Komponenten erfasst undmodelliertwerdenmuss.diewissensbasisinformvonproblemlösungenwird im Anwendungsfall Rekonfiguration laufend um Fälle erweitern und wächst so dynamischentsprechenddenanforderungenandassystemimbetrieb. Nachteilig ist bei der fallbasierten Konfiguration, dass die geschaffenen Lösungen naturgemäßimmerauf alten,möglicherweiseminderwertigen,lösungenbasieren (John 2002, S. 7). Diesem Nachteil wird im vorgestellten Konzept einerseits durch die angesprochene Flexibilität in der Rekonfiguration und andererseits durch die Zielsetzung,einenKonfiguratorzuentwickeln,derProduktundNetzwerkintegriert betrachtet,begegnet. ZuunterscheidensindinderAnwendungvonKonfigurationssystemendieKonfigu- ration,alsgenerierungeinerlösungfüreinekonfigurationsaufgabe,unddierekon- 3 InderLiteraturwerdenKonfiguratorenuneinheitlichklassifiziert.SounterscheidenBlecker et al. zwischen fallbasierten, regelbasierten und modellbasierten Systemen(Blecker et al. 2004). John definiert zusätzlich Genetische Algorithmen und constraint-basierte Systeme (John 2002). Weitere Ansätze werden von Hotz/Krebs(ressourcenbasiert und strukturbasiert)undsinz(graphenbasiert)angeführt(hotz/krebs2003)(sinz2003). 4flowAG Seite10von17

11 figuration 4,alsodieWartungundErweiterungderDatenbasis.ErstereswirdinAbschnitt4.3vorgestellt,letzteresinAbschnitt IntegrationderdreiModellebenen Die Umsetzung einer fallbasierten Konfiguration mit Softwareunterstützung erfordert die Integration der drei Ebenen Produkt, Prozesse und Netzwerk in eine Gesamtlösung und die Verknüpfung mit beteiligten Elementen außerhalb der SystemgrenzeüberdefinierteBenutzer-undDatenschnittstellen.DerSoftwareprototypzur Umsetzung der fallbasierten Konfiguration basiert auf der Standardsoftware 4flow vista 5.DieseSoftwareenthältdasDatenmodellderdreiEbenenProdukt,Prozesse und Netzwerk und die Funktionalitäten zur Auswertung in Bezug auf Kosten und ZeiteneinerKonfiguration.Desweiterenermöglicht4flowvista einekapazitätsbezogene Engpassanalyse für eingelastete Aufträge in Abhängigkeit von Randbedingungen. Die Funktionalitäten für die Anwendungsfälle Konfiguration und Rekonfiguration werdenüberangefügteprogrammmoduleundspezifischedatenschnittstellenrealisiert,dieimfolgendenbeschriebenwerden. 4.3 SchnittstelleKonfiguration ImAnwendungsfallKonfigurationwirdaufdievonBongulielmiundanderenentwickelte Methodik der K-&V-Matrix zurückgegriffen(bongulielmi 2003; Puls et al. 2002), um die Verbindung zwischen Kundenwunsch und Produkteigenschaften herzustellen. Die K-&V-Matrix entstand als Werkzeug zur Strukturierung und DarstellunginformellenKonfigurationswissensundwirdhierfürdieDefinitiondermodularenProduktvariantenunddieZuordnungzueinemAuftragstypeingesetzt. Mit der modifizierten K-&V-Matrix werden Kundenwünsche erfasst, die sich auf funktionelleanforderungenandasprodukt,vorgabenbezüglichkomponentenherstellernundrahmenbedingungenzukostenundlieferterminenbeziehen.anhand derindermatrixhinterlegtenbeziehungenwirdausdermengeprozessbezogener 4 ImEnglischenauchals Modeling bezeichnet(vgl.jensen2001). 5 4flowvista istdiestandardsoftwarezurlogistikplanungder4flowag,berlin. 4flowAG Seite11von17

12 AuftragstypenderjeweilszutreffendeausgewähltunddarüberdieInstanzder Prozessmodellserzeugt. NachKonfigurationderProduktebeneinFormvonProduktvarianteundAuftragstyp einerseits und der Prozessebene in Form der spezifischen Prozessinstanz andererseits, wird die Netzwerkebene konfiguriert. Die Eingangsdaten dafür ergeben sich aus der Produktvariante, dem Auftragstyp und den kundenseitig definierten Rahmenbedingungen. In der Produktvariante sind die Module, die in das Endprodukt einfließen,unddamitdernetzwerkumfangfestgelegt.derauftragstypbestimmt,ob beispielsweisevomstandard abweichendetransportbehältervorzusehensind. Die kundenseitigfestgelegtenrahmenbedingungenkönnenvorgabenzumodulherstellernenthalten.ausdieseneingangsdatenwirddanneinversorgungsnetzwerkkonfiguriert,dasentwederdervorgabe schnellstmöglicheauslieferung oder kostengünstigsteversorgung gerechtwird. 4.4 AnalysederKonfiguration Aus der erzeugten Modellinstanz, die aus Produkt-, Prozess- und Netz-werkebene besteht,werdenimletztenschrittderkonfigurationdiecharakteristischenkennzahlengesamtkostenunddurchlaufzeitfürdenkundenauftragbestimmt.dasergebnis bewertet die ausgewählte Konfiguration netzwerkübergreifend und aussagekräftig und bildet die Grundlage für weitere Verhandlungen des Herstellers mit dem Kunden. DieAnalysederkapazitivenNetzwerkbelastungdurchdenKundenauftrag,dasheißt dieauslastungvontransport-,fertigungs-undmontagekapazitäten,stelltdenzweitenteildeskonfigurationsergebnissesdar.betrachtetwerdendiezwischenbetrieblichentransporte,standortbezogenekapazitäten(netzwerkebene)unddiekapazitäteneinzelnerprozesse(prozessebene)deskonfiguriertenmodells. DazuwerdenausderModellinstanzdiejeweiligenKapazitätenermitteltundmitden Lasten aus dem konfigurierten Kundenauftrag einerseits und den Grundlasten aus anderenaufträgenundproduktenandererseitsabgeglichen.ausdengewonnenen Erkenntnissen lassen sich so Engpässe schon während der Konfiguration und Auftragsverhandlung erkennen und dementsprechende präventive Maßnahmen einleiten. 4flowAG Seite12von17

13 4.5 SchnittstelleRekonfiguration Ein Konfigurationssystem ist in der Praxis nur einsetzbar, wenn die Datenbasis auf demaktuellenstandist. DeshalbistinderKonzeptioneinesKonfiguratorsderAnwendungsfall Rekonfiguration, also die Wartung und Erweiterung der hinterlegten Daten,vonebensogroßerBedeutungwiederAnwendungsfallKonfiguration. ImhiervorgestelltenfallbasiertenAnsatzwerdeninderRekonfigurationAnpassungenandenKonfigurationsfällendurchverschiedeneAkteureausdemProduktionsnetzwerk durchgeführt und Parameter in bestehenden Konfigurationsfällen aktualisiert.desweiterenwirddiedatenbasiserweitert,indemneuefällemodelliertundin planerischemsinneübero.g.kosten-undzeitanalyseaufihrerelevanzhingeprüft werden. Die Unterstützung des Anwenders erfolgt zum einen durch die ModellierungsumgebungderStandardsoftware4flowvista,diedieAnpassungundErweiterungderdreiModellebenenunterstützt,undzumanderendurchspezifischeDatenschnittstellen, die den Import von Stücklisten, Prozessketten und Versorgungsnetzwerken aus anderen Systemen ermöglichen. Diese Importfunktionalität ist für dieregelmäßigeaktualisierungvonteilbereichen,wiebeispielsweisetransporttarifen, automatisiert. Jeder neu angelegte Fall und jeder Fall, der aus Änderungen an einem bestehenden eine neue Alternative erzeugt, wird in die Datenbasis übernommen,diedeshalbsowohlimmeraktuellist,alsaucheinendynamischwachsendenlösungsraumbildet. 5 NutzenundGrenzen Die Modularisierung bietet die Möglichkeit, das Verhältnis von innerbetrieblicher Standardisierung und notwendiger Markt- bzw. Kundenorientierung effektiv zu gestalten. Die Erfüllung individueller Kundenwünsche kann durch die Kombination standardisierter Module erreicht werden. Durch die klare und systematische Produktstruktur können geschlossene Prozessketten vom Vertrieb bis hin zur Arbeitsvorbereitungrealisiertwerden,mitdenenerheblicheZeit-undKosteneinsparungen in den indirekten Bereichen einhergehen. Das Instrument zur Realisierung dieser geschlossenen Prozessketten stellt das Softwarewerkzeug des Konfigurators dar. Dieser ermöglicht einen reibungslosen Informationsfluss vom Vertrieb bis zur Produktion.DurchdenAnsatz,Lieferantenbzw.dasLiefernetzwerkindieseKonfiguration miteinzubeziehen können weitere Effizienzpotenziale erschlossen werden. LieferengpässeundBeschleunigungspfadekönnenidentifiziertundaktivgestaltetwer- 4flowAG Seite13von17

14 den.durchdieintegriertezeit-undkostenbewertungsindaussagenzudurchlaufzeitenundkostenvonindividuellenkundenaufträgenmöglichundbietendemoem TransparenzüberkostentreibendeKunden.ZusammenfassendziehensowohlKundenausSichtderLieferzeitund treuealsauchherstellerausaufwandssichteinen nachhaltigen Nutzen aus solch einem- nicht zu Lasten der Kundenindividualität, sondern zur Reduzierung der internen Komplexität - optimierten Auftragsabwicklungsprozess. Die Grenzen dieses Modells werden vor allem durch zwei Aspekte wesentlich bestimmt. Zum einen beeinflusst die Komplexität des zu Grunde liegenden Produkts die Umsetzung der Modularisierung und damit die Schaffung einer systematischen Produktsstruktur maßgeblich. Einer vollständigern Modularisierung wird sich daher ineinemerstenschrittüberdiebildungvonauftragstypenangenährt,dieimweiterenverlaufweiterdetailliertwird.zumanderenistdieaktualitätundvollständigkeit derdatenbasisvoraussetzungfüreineintegriertekonfiguration.dasgiltingleichem MaßefürdieDatendesinternenProduktmodells,alsauchfürdieDatendesexternenLiefernetzwerkmodells.GeradehierstelltsichdieSchwierigkeitderIntegration derlieferanten.imvorliegendenfallsinddurchdenvorwettbewerblichencharakter des BMBF-Förderprojekts die wichtigsten Partner im betrachteten Netzwerk integriert. Hier gilt zu berücksichtigen, dass die Position und Verhandlungsmacht eines OEMinderPraxiseineentscheidendeRollebeiderIntegrationderLieferantenspielen. 6 FazitundAusblick Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass der beschriebene Ansatz ein innovatives System darstellt, der über den Fokus bisheriger Produktkonfiguratoren hinausgeht.durchdieintegrationeinesprozess-und Netzwerkmodellswerdenneue Anwendungsfeldermöglich.DerPrototypermöglichteineaktiveNetzwerkkonfigurationundunterstütztdenOEMbeiderVariantenkostenermittlungkundenindividueller Aufträge. Das Konzept befindet sich momentan noch in der Ausarbeitungsphase undwirdimrahmendesprojektsbau-mo2008bismitte2008ineinemprototyp umgesetzt. Dieser wird weitere Handlungsfelder und Gestaltungsnotwendigkeiten aufzeigen,aufbasisdereneinekonkreteweiterentwicklungerfolgt. 4flowAG Seite14von17

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16 Martin,MarkV.;Ishii,Kosuke(Martin/Ishii1997):DesignforVariety: DevelopmentofComplexityIndicesandDesignCharts;Publikationin:ProceedingsofTheDETC 97ASMEDesignEngineeringTechnicalConferences, Sacramento,1997. o.v.(o.v.2004):bau-undbaustoffmaschinenimumbruch,igmetallfb Wirtschaft-Technologie-Umwelt/FBBetriebspolitik,FrankfurtamMain, Rathnow,PeterJ.(Rathnow1993):IntegriertesVariantenmanagement, Göttingen,1993. Puls,Christian;Bongulielmi,Luca;Henseler,P.;Meier,M.(Pulsetal. 2002): :DieAnalysevonVariantenproduktenmitHilfederK-&V-Matrix,47. InternationalesWissenschaftlichesKolloquium,TechnischeUniversitätIlmenau,23-26.September2002. Sinz,Carsten(Sinz2003):VerifikationregelbasierterKonfigurationssysteme.Tübingen,Univ.,Diss.,2003. Wildemann,Horst(Wildemann1999):Komplexität:Vermeidenoder Beherrschen;in:HarvardBusinessManager,21,Jg.,1999,Heft6,S Wulfsberg,Jens;Schneider,Michael(Wulfsberg/Schneider2005): NeueMethodenzurunscharfenErfassungvariantenbedingterKosten,in: ZWF,Jg.100,2005,Nr.6,S VerbandderBayerischenMetall-undElektro-Industriee.V.(VBM 2004):WettbewerbsfähigeWertschöpfungsgestaltungamStandort Deutschland.Pressekonferenz,München, StuttgarterNachrichtenvom Wüpping,Josef(Wüpping2003):PraxiserfahrungenVariantenmanagementundProduktkonfiguration,in:IndustrieManagement,Jg.19,2003, Nr.1,S flowAG Seite16von17

17 IntegrierteKonfigurationundBewertungvonProduktenundProduktionsnetzwerken Stand:April2007 4flowAG2007 4flowAG Hallerstraße Berlin Telefon: +49(0)30/ Fax: +49(0)30/ Internet: 4flowAG Seite17von17