SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Josef Schöttner Produkt-Varianten-Vielfalt erfolgreich beherrschen – Voraussetzungen und Möglichkeiten Know-how für ertragreiche Unternehmen © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 1 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com SICON ängiger Strategie -Berater: SICON –– Ihr Ihr unabh unabhängiger Strategie-Berater: Josef öttner Josef Sch Schöttner Diplom -Ingenieur Diplom-Ingenieur Professor Professorof ofChinese ChineseAcademy Academyof ofSciences Sciences Unternehmensberater, Unternehmensberater,Analyst, Analyst,Referent Referentund undAutor Autormit mitmehr mehrals als 20 -jähriger Erfahrung -Methoden 20-jähriger Erfahrungin inden denBereichen BereichenEngineering Engineering-Methoden und undInformationsmanagement Informationsmanagementin inder derFertigungsindustrie, Fertigungsindustrie,ins insbesondere besondere auf auf den den Gebieten Gebieten der der Konstruktionsmethodik Konstruktionsmethodikund und des desProduktdatenmanagements Produktdatenmanagements(PDM/PLM). (PDM/PLM). 83104 ünchen) 83104Hohenthann Hohenthann(b. (b.M München) Dorfener DorfenerWeg Weg16 16 © Copyright 19981998-2011 Tel.: Tel.: EE-Mail: -Mail: 08065 080659068822 9068822 [email protected] [email protected] SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 2 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Variantenvielfalt durch differenzierte Kundenwünsche Anforderungen Anforderungen Anforderungen Anforderungen Anforderungen Anforderungen Kunde Kunde11 Kunde Kunde22 Kunde Kundenn Produktausführung Quelle: NORD DRIVESYSTEMS Produktmerkmale Produktmerkmale Funktion Größe Leistung Technologie Material Oberflächenbeschaffenheit Sicherheitseinrichtung(en) Form (Werkstoff) © Copyright 19981998-2011 (Gestalt) SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 3 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Ansätze zur Erfüllung der Kundenanforderungen Ansatz Ansatz 1: 1: Ansatz Ansatz 2: 2: spezifische spezifischeLösung Lösungentwickeln entwickeln spezifische spezifischeLösung Lösungkonfigurieren konfigurieren Î Î lange lange Angebotsbearbeitung Angebotsbearbeitung Î Î flexibler flexiblerProduktbaukasten Produktbaukasten Î Î hohe hohe Entwicklungskosten Entwicklungskosten Î Î hoher hoherWiederverwendungsgrad Wiederverwendungsgrad Î Î hohe hohe Fertigungskosten Fertigungskosten Î Î verifiziertes verifiziertesRegelwerk Regelwerk Î Î lange lange Auftragsdurchlaufzeit Auftragsdurchlaufzeit Î ät Î hohe hoheProduktqualit Produktqualität Î Î geringer geringerProduktreifegrad Produktreifegrad Î Î kurze kurzeLieferzeit Lieferzeit Î ätsgrad Î hoher hoherKomplexit Komplexitätsgrad Î Î hohe hoheWirtschaftlichkeit Wirtschaftlichkeit Î Î geringe geringeUmsatzrendite Umsatzrendite Î Î hohe hohe Kundenzufriedenheit Kundenzufriedenheit © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 4 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Produktionsformen für kundenspezifische Aufträge Engineer Engineer // Design Design to to Order Order (ETO (ETO // DTO): DTO): Î Î Einzel-/Sonderanfertigung Einzel-/Sonderanfertigung––Produkt Produktwird wirdfür fürden denKunden Kundenkonstruiert konstruiertund und gefertigt. gefertigt. Build Build // Make Make to to Order Order (BTO (BTO // MTO): MTO): Î Î Auftragsfertigung Auftragsfertigung––Fertigung Fertigungnach nachAuftragseingang Auftragseinganggemäß gemäßindividuellem individuellem Kundenwunsch Kundenwunschmit mitVorhaltung Vorhaltungvon vonRohmaterial, Rohmaterial,Halbzeugen Halbzeugenund undKaufteilen. Kaufteilen. Assemble Assemble to to Order Order (ATO): (ATO): Î Î LagerLager-und undAuftragsfertigung Auftragsfertigung––auftragsneutrale auftragsneutraleVorfertigung Vorfertigungund undkundenkundenspezifische spezifischeEndfertigung Endfertigungbzw. bzw.-montage. -montage. Pick Pick to to Order Order (PTO): (PTO): Î Î Auftragsfertigung Auftragsfertigung––Kundenauswahl Kundenauswahlaus ausden denOptionen Optionendes desProduktangebots Produktangebots (Konfigurierbarkeit (Konfigurierbarkeitdes desProdukts). Produkts). © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 5 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Produktkonfiguration bei Auftragsfertigung Konfigurationsanteil Zielsetzung: Zielsetzung: hoher hoher Konfigurationsanteil Konfigurationsanteil Pick Pick to to Order Order Assemble Assemble to to Order Order Make Make to to Order Order Design Design to to Order Order Auftragsarten © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 6 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Voraussetzungen für Konfigurationsansatz Î üros Î Restrukturierung Restrukturierungdes desKonstruktionsb Konstruktionsbüros Î Î Modularisierung Modularisierungdes desProdukts Produkts Î Î Baukastenkonstruktion Baukastenkonstruktion Î Î Standardisierung Standardisierung Î Î Klassifikation Klassifikation Î Î Normierung Normierung Î Î Regelwerk Regelwerk Î Î Produktdatenmanagement Produktdatenmanagement(PDM) (PDM) © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 7 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Restrukturierung des Konstruktionsbüros Marketing und Vertrieb | Verkauf Kunde Entwicklungskonstruktion Auftragskonstruktion Baukasten aufbauen Baukasten anwenden Produktplanung Konfiguration Innovationsfindung Produktentwicklung Ableitung der Bauunterlagen (Stücklisten, Zeichnungen etc.) Musterbau/Prototyping ggf. Anpassung bei Sonderheit(en) Standardisierung und Normierung Aufbau eines Baukastensystems Konstruktions- und Produktbaukasten Konstruktionsbüro © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 8 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Modularisierung des Produkts Beispiel: Dreh-Fräs-Zentrum Standardisierte StandardisierteModulschnittstellen Modulschnittstellenmit mit geometrischer, geometrischer, mechanischer, mechanischer, hydraulischer, hydraulischer, pneumatischer pneumatischer und/oder und/oder elektrischer/elektronischer elektrischer/elektronischer Kopplung Kopplungder der Funktionseinheiten Funktionseinheiten FE1 FE2 FEi FE1 FE2 MS1 FEj MS2 Basiseinheit FE1 FE2 Quelle: INDEX-Werke Module (Bausteine): Maschinenbett Arbeitsspindel(n) Revolver Multifunktionseinheit(en) Motorfrässpindel(n) Reitstock Lünette(n) Funktionseinheit FEk MSn Basiseinheit (oder Funktionseinheit) Legende: FE: Funktionseinheit MS: Modulschnittstelle © Copyright 19981998-2011 Quelle: INDEX-Werke SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 9 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Baukastenkonstruktion Beispiel: Dampfturbine LEGO-Baukastensystem Baugruppe Baugruppe Quelle: HTC Teil Quelle: HTC W ied er ve rw en du ng Quelle: LEGO Formelement Quelle: HTC Formelement Quelle: HTC © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 10 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Standardisierung von Konstruktionsteilen Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 Variante 6 Variante 7 Variante 8 Variante 9 Variante 10 Variante 11 Variante 12 Variante 13 Variante 14 Variante 15 Ersatzvariante Ä Ä Geometrisch Geometrisch ähnliche ähnliche Teile Teile werden werden standardisiert. standardisiert. © Copyright 19981998-2011 Ä Ä Entwicklung Entwicklung einer einer ErsatzErsatzvariante, variante, die die die die funktionalen funktionalen Anforderungen Anforderungen der der gesamten gesamten Produktfamilie Produktfamilie erfüllt. erfüllt. SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 11 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Klassifikation der Teilevarianten Klassifikationsstruktur: Teile Schrauben und Muttern Kopfschrauben Sechskantschrauben D1 A03 C F B Scheiben und Ringe Passschrauben Zylinderschrauben Linsenschrauben Flansche Teilegruppen Teilefamilien Teileklassen Sachmerkmal-Leistentabelle für die Teileklasse Sechskantschrauben 4000-2-1.1-1 nach DIN 4000 Teile-Nr. A03 B C D1 F Gewinde-Ø Länge Gewindelänge Schlüsselweite Kopfhöhe mm mm mm mm mm 37110815 6 35 18 10 4 37110816 6 40 18 10 4 37110817 6 45 18 Prinzipbild © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 12 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Ä Ä Konfektionierung Konfektionierung des des Variantenteils Variantenteils DAD B C DAC Normierung von Teilevarianten DAB Variantenteil DAA A Teile-Nr. A B C DAA = DAC / 3,0 DAB = A - 65,0 DAC = C - 20,0 DAD = C + (B - C) / 2 47110815 100,0 80,0 60,0 13,3 35,0 40,0 70,0 47110816 112,0 100,0 65,0 15,0 47,0 45,0 82,5 47110817 125,0 105,0 70,0 16,6 60,0 50,0 87,5 … … … … … … … Teilevariante 1 © Copyright 19981998-2011 … Teilevariante 2 Teilevariante 3 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 13 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Regelwerk für Produktkonfiguration am Beispiel “Drehstuhl“ Auflagenhalterung Rückenlehnen Variantenprodukt Drehstuhl Armlehnen Federn zulässige Konfigurationen Fuß © Copyright 19981998-2011 Rückenlehnen mit Lordosenstütze Sitzauflagen SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 14 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Variantenmanagement mit PDM im Produktionsprozess Entwicklungszyklus Marketing Marketing ProduktProduktplanung planung Variantenprodukt Konfiguration Varianten-BG Klemme Logistikzyklus Markt Kunde Produktvariante Produktvariante BG-Variante Klemme Standardteil Schraube Stückliste: Standardteil Schraube Baukasten Pos. Standardteil Winkel Standardteil Winkel Regel Teilevariante Platte 1 Versand Versand Service Service Teilevariante Platte 2 Teilevariante Platte 2 Entwicklung Entwicklung Konstruktion Konstruktion Teilevariante Platte 3 PDM Prozessbrücke BetriebsmittelBetriebsmittelkonstruktion konstruktion und und -bau -bau ArbeitsArbeitsplanung planung © Copyright 19981998-2011 Fertigung Fertigung Montage Montage Prüfung Prüfung Produktbaukasten Produktbaukasten Benennung Artikelnummer Revision Klemme 47110815 B Benennung Artikelnummer Revision … 1 Winkel 47110866 B … 2 Platte 47110833 C … 3 Schraube 47110899 A … Artikel: Artikelnummer Benennung Artikelart Gewicht 47110866 Winkel Eigenfertigungsteil 0,100 47110833 Platte Eigenfertigungsteil 0,060 47110899 Schraube Kaufteil 0,025 ERP Vertrieb Vertrieb Verkauf Verkauf AuftragsAuftragsabwicklung abwicklung ArbeitsArbeitsvorbereitung vorbereitung ProduktionsProduktionsplanung planung Beschaffung Beschaffung ProduktionsProduktionssteuerung steuerung SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 15 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Möglichkeiten mit Konfigurationsansatz Î Î Aufbau Aufbauvon vonVariantenkonfigurationen Variantenkonfigurationen Î Î Ableitung Ableitungvon vonProduktkonfiguration Produktkonfiguration Î ücklisten Î Generierung Generierungvon vonSt Stücklisten Î Î Mass Mass Customization Customization Î Î Senkung Senkungder derDurchlaufzeiten Durchlaufzeiten Î Î Steigerung Steigerungder derUnternehmensleistung Unternehmensleistung © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 16 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Aufbau einer Variantenkonfiguration am Beispiel “Drehstuhl“ Regel A R01 R02 R03 R04 R05 R06 Lendenwirbel-/Lordosenstütze = nein = nein = nein = ja = ja = ja Bezugsfarbe = S = B = R = B = R = S Variantenbaugruppe Drehstuhl Regel C = = dreieckig RA1 Sitz T11 T12 T13 T11 T12 T13 Form RA2 Rückenlehne T21 T22 T23 T24 T25 T26 RC1 Armlehne Variantenbaugruppe Rumpf Regel A Regel B Regel B R01 R01 Armlehnen Standardbaugruppe Fuß ja R02 = ja R03 = nein = trapezförmig = T41 T42 – – Regel C R02 Sitzfederung gewichtsabhängig = nein = ja RB1 Gasfeder RA1 Teilevariante Sitz, rot Teilevariante T21 Rückenlehne, rot, o. L. T12 Teilevariante Sitz, blau Teilevariante T24 Rückenlehne, rot, m. L. Teilevariante T13 Sitz, schwarz Teilevariante T22 Rückenlehne, blau, o. L. T32 Variantenbaugruppe Gestell RA2 T11 T31 Standardteil Gelenk Standardteil Sitzhalterung Standardteil Rückenlehnenhalterung Standardteil Fußkreuz RB1 Standardteil Rolle RC1 Teilevariante T25 Rückenlehne, blau, m. L. T31 Teilevariante Gasfeder, Standard Teilevariante T41 Armlehne, dreieckig Teilevariante T23 Rückenlehne, schwarz, o. L. T32 Teilevariante Gasfeder, gew.-abhängig Teilevariante T42 Armlehne, trapezförmig Teilevariante T26 Rückenlehne, schwarz, m. L. © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 17 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Ableitung einer Produktkonfiguration am Beispiel “Drehstuhl“ Variantenprodukt Variantenbaugruppe Rumpf Regel A RA1 Teilevariante Sitz, rot Teilevariante T21 Rückenlehne, rot, o. L. T12 Teilevariante Sitz, blau Teilevariante T24 Rückenlehne, rot, m. L. T13 Teilevariante Sitz, schwarz Teilevariante T22 Rückenlehne, blau, o. L. Teilevariante T25 Rückenlehne, blau, m. L. Teilevariante T23 Rückenlehne, schwarz, o. L. Regel B Variantenbaugruppe Gestell RA2 T11 Konfiguration Variantenbaugruppe Drehstuhl Standardteil Gelenk Standardteil Sitzhalterung Standardteil Rückenlehnenhalterung Standardbaugruppe Fuß Standardteil Fußkreuz RB1 Regel C Baugruppenvariante Drehstuhl Produktvariante Standardteil Rolle RC1 T31 Teilevariante Gasfeder, Standard T41 Teilevariante Armlehne, dreieckig T32 Teilevariante Gasfeder, gew.-abhängig T42 Teilevariante Armlehne, trapezförmig Baugruppenvariante Rumpf Standardbaugruppe Fuß Teilevariante T26 Rückenlehne, schwarz, m. L. © Copyright 19981998-2011 Teilevariante Sitz, rot Teilevariante Rückenlehne, rot, mit Lordosenst. Baugruppenvariante Gestell Standardteil Gelenk Standardteil Sitzhalterung Standardteil Rückenlehnenhalterung Standardteil Fußkreuz Teilevariante Gasfeder, gewichtsabhängig Standardteil Rolle Teilevariante Armlehne, dreieckig SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 18 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Generierung einer Stückliste am Beispiel “Drehstuhl“ BG-Variante Drehstuhl BG-Variante Rumpf Teilevariante Sitz Teilevariante Rückenlehne Stückliste BG-Variante Gestell Standardteil Sitzhalterung Standardteil Rückenlehnenhalt. Teilevariante Gasfeder Teilevariante Arm lehne Standard-BG Fuß Standardteil Fußkreuz Benennung 87110811 Drehstuhl Ebene Pos. Standardteil Gelenk Teilenummer Teilenummer Benennung X 1 1 87220811 87220812 Rumpf Sitz, rot 3 X 1 87220813 Rückenlehne, rot, Lordose 4 X 1 87220911 Gestell 1 2 1 2 3 X St. 5 6 X X 1 1 87220912 87220913 Gelenk Sitzhalterung 7 X 1 87220914 Rückenlehnenhalterung 8 9 X X 1 2 87220915 87220916 Gasfeder, gewichtsabhängig Armlehne, dreieckig 1 87330811 Fuß 10 X 11 X 1 87330812 Fußkreuz 12 X 5 87330813 Rolle Standardteil Rolle © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 19 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Mass Customization – “Massenhafte Spezialanfertigung“ Auftragsneutrale Variantenkonfiguration Auftrags-/Kundenbezogene Produktkonfigurationen Baugruppenvariante Drehstuhl Baugruppenvariante Rumpf Standardbaugruppe Fuß Teilevariante Sitz, rot Teilevariante Rückenlehne, rot, mit Lordosenst. Baugruppenvariante Gestell Standardteil Gelenk Standardteil Sitzhalterung Standardteil Rückenlehnenhalterung Standardteil Fußkreuz Standardteil Rolle Teilevariante Gasfeder, gewichtsabhängig Beispiel: Drehstuhl Variantenbaugruppe Drehstuhl Variantenbaugruppe Rumpf Regel A Lordosenstütze ? Bezugfarbe ? RA1 T11 Teilevariante Sitz, rot Teilevariante T21 Rückenlehne, rot, o. L. T12 Teilevariante Sitz, blau Teilevariante T24 Rückenlehne, rot, m. L. T13 Teilevariante Sitz, schwarz Teilevariante T22 Rückenlehne, blau, o. L. Regel B Variantenbaugruppe Gestell RA2 Standardteil Gelenk Standardteil Sitzhalterung Standardteil Rückenlehnenhalterung Standardbaugruppe Fuß Standardteil Fußkreuz RB1 Regel C Standardteil Rolle RC1 Teilevariante T25 Rückenlehne, blau, m. L. T31 Teilevariante Gasfeder, Standard T41 Teilevariante Arm lehne, dreieckig Teilevariante T23 Rückenlehne, schwarz, o. L. T32 Teilevariante Gasfeder, gew.-abhängig T42 Teilevariante Arm lehne, trapezförmig Teilevariante T26 Rückenlehne, schwarz, m. L. Armlehne ? Gewichtsabhängige Federung ? © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 20 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Senkung der Durchlaufzeiten am Beispiel “Dampfturbine“ Elemente des Produktbaukastens Quelle: HTC Oberteil Dampfturbinengehäuse Dampfturbinengehäuse Ä Ä Produktkonfiguration Produktkonfiguration für für Produktionsform Produktionsform Einzel(an)fertigung Einzel(an)fertigung (Design (Design to to Order) Order) Durchschnittliche DurchschnittlicheDurchlaufzeit Durchlaufzeitin inEntwicklung/Konstruktion Entwicklung/Konstruktionund undArbeitsplanung Arbeitsplanung pro pro Auftrag Auftrag ohne 77-8 -8 Monate ohnemodulares modularesBaukastensystem Baukastensystem Monate mit 1,5 Einsparung: mit modularem modularem Baukastensystem Baukastensystem 1,5 Monate Monate Einsparung: ca. ca. 80 80% % Durchschnittliche ür die DurchschnittlicheDurchlaufzeit Durchlaufzeitffür diegesamte gesamteAbwicklung Abwicklungeines einesAuftrags Auftrags ohne modulares Baukastensystem 17 18 Monate ohne modulares Baukastensystem 17-18 Monate mit 77-8 -8 Monate Einsparung: mit modularem modularem Baukastensystem Baukastensystem Monate Einsparung: ca. ca. 57 57% % Quelle: HTC © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 21 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Steigerung der Unternehmensleistung Flexibilität (Markt-/Kundenorientierung) Optimum Kundenzufriedenheit Umsatzrendite Produktbaukasten Marktanteile © Copyright 19981998-2011 Lieferzeit SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 22 SICON – Ihr unabhängiger Strategie-Berater http://www.siconvision.com Vielen Vielen Dank für für Ihre Ihre geschätzte geschätzte Aufmerksamkeit! Aufmerksamkeit! © Copyright 19981998-2011 SICON Josef Schöttner Industrie-Consultant 23
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