SimDataSim - Development of a methodology for similarity-based product configuration in order to increase economies of scale
Final Report Abstract
Vor dem Hintergrund der sich ausprägenden Marktsegmentierung, die zu kleineren Stückzahlen pro Variante führen, ist die Beherrschung der Dichotomie zwischen „Economies of Scale“ und „Economies of Scope“ ein entscheidender Erfolgsfaktor. Eine wesentliche Herausforderung für Unternehmen des Maschinenbaus bei der Beherrschung der Produktvielfalt im Konfigurationsprozess ist in diesem Zusammenhang darin zu sehen, dass Merkmale und Kosten einzelner Produktvarianten nur unzureichend ausgewiesen werden und damit im Auftragsabwicklungsprozess zu wenig Transparenz herrscht. Durch die fehlende konsistente Gestaltung von Konfigurationen, die aus einer Vielzahl an ähnlichen Produktaufträgen resultieren, werden im Unternehmen heute unterschiedlich hohe Kosten verursacht. Zwischen einem „Standardauftrag“ und einem neu spezifizierten „Exotenauftrag“ liegen nicht selten mehrere Tausend Euro. Ziel des Forschungsvorhabens war es daher, einen durchgängigen Ansatz zur ähnlichkeitsbasierten Produktkonfiguration zu entwickeln. Der Fokus lag dabei auf Unternehmen aus dem Maschinenbau, die Produkte entsprechend Kundenspezifikationen produzieren. Durch eine methodische Vorgehensweise sollte die Ermittlung einer Kosten-Nutzen-optimalen Produktkonfiguration durch die Ähnlichkeitsanalyse zu bestehenden Produktvarianten ermöglicht werden. Langfristig wird durch diesen Ansatz eine ganzheitliche Nutzung von Skaleneffekten entlang des Auftragsabwicklungsprozesses eines Unternehmens verbessert. Zur Erreichung dieses Ziels wurde im Projektverlauf im ersten Arbeitspaket zunächst ein Beschreibungsmodell zur detaillierten Beschreibung von Produktaufträgen aus Sicht des Vertriebs, des Produktmanagements und der Entwicklung ermittelt. Hierzu wurden Kunden-, Anforderungs- und Produktprofile erarbeitet, die einen Kunden auf verschiedenen Ebenen beschreiben. In einem anschließenden zweiten Beschreibungsmodell (AP 2) zur Formalisierung von Ähnlichkeiten zwischen Produktaufträgen, wurden das gewichtete euklidische Distanzmaß als geeignetes Proximitätsmaß sowie Gewichtungsfaktoren bestimmt. Mithilfe der multidimensionalen Skalierung in sogenannte Kunden-, Anforderungs- und Produktlandkarten wurden die Ähnlichkeiten visuell dargestellt. Diese Darstellungen ermöglichen es dem Anwender der Methodik, schnell und intuitiv ähnliche Produktaufträge zu erkennen und Cluster von Aufträgen abzuleiten. Im dritten Schritt (AP3) diente der Aufbau eines Erklärungsmodells der Bestimmung der Auswirkungen von Variantenkonfigurationen. Durch die Definition von Bewertungskriterien für eine Produktkonfiguration und deren entsprechenden Änderungen, wurde die Grundlage für die gezielte Steuerung des Produktkonfigurationsprozesses gelegt. Die anschließende Erarbeitung eines nutzergerechten Gestaltungsmodells zur Ermittlung der optimalen Produktkonfiguration eines Auftrags in Arbeitspaket 4 adressierte die Steuerung des Konfigurationsprozesses zur Ermittlung der Kosten-Nutzen-optimalen Produktkonfiguration. Die optimale Produktkonfiguration sowie Normstrategien zum Umgang mit einem Kunden bildeten das Ergebnis. Im Rahmen des fünften Arbeitspaketes konnten die Validierung und Prüfung des Verwertungspotenzials dargestellt werden. Das sechste und letzte Arbeitspaket umfasste die laufende Projektkoordination und Dokumentation der Ergebnisse. Die Entwicklung der Modelle wurde darüber hinaus im Projektverlauf durch Expertengespräche und Workshops mit Partnerunternehmen begleitet. Nach mehrfacher Anwendung der verschiedenen Schritte der Methodik lässt sich festhalten, dass die entwickelte Herangehensweise eine sinnvolle Unterstützung in der frühen Phase des Auftragsabwicklungsprozesses sowie zur Visualisierung der erzeugten Variantenvielfalt auf verschiedenen Ebenen darstellt. Im Projektverlauf konnten zudem Anknüpfungspunkte für weitere Forschungsarbeiten identifiziert werden. Insbesondere zur Unterstützung des verbreiteten Einsatzes in einem Unternehmen muss die Methodik IT-technisch abgebildet werden, um die Nutzbarkeit kontinuierlich zu realisieren. Eine vielversprechende Stoßrichtung bieten, wie bereits in diesem Zusammenhang erwähnt, jüngere Entwicklungen im Kontext von „Industrie 4.0“ zur Verwertung sowie Erweiterung der Projektergebnisse. Die Auswirkungen der Trends und neuen Technologien in diesem Kontext auf das Komplexitätsmanagement sind bislang nicht wissenschaftlich untersucht worden.
Publications
- Cost-Orientated Product Variant Evaluation Using Similarity Analysis. In: 2017 Portland International Conference on Management of Engineering and Technology (PICMET), Portland, OR, 09.-13. Juli 2017, S. 1–6
Schuh, G., Riesener, M., Ebi, M.
(See online at https://doi.org/10.23919/PICMET.2017.8125399) - Identification of the cost-benefit-optimal product configuration. In: Procedia CIRP 70, 28th CIRP Design Conference, Nantes, France, 23.-25. Mai 2018, S. 386-391
Schuh, G., Dölle, C., Koch, J., Grutza, P.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.03.294) - Wie nützlich sind individuelle Kundenprodukte für das eigene Portfolio?, Volltreffer beim Kundennutzen. In: Industrieanzeiger, Heft 29, 2018, S. 24-25
Schuh, G., Dölle, C., Ays, J.
