Fallbasiertes Schließen zur Komplexitätsreduktion

Diplomarbeit von Ivonne Schmidt

Einleitung:

Im Zuge der Globalisierung und dem Wandel vom Anbieter-zum Kundenmarkt gewinnt das Variantenmanagement immer mehr an Bedeutung. So fordern nationale Rahmenbedingungen, der internationale Wettbewerb und die Endabnehmer eine Individualisierung der Produkte, was zu einer wachsenden Produktvielfalt auf dem Absatzmarkt führt. Auch kann eine Umsatzsteigerung auf stagnierenden Märkten und eine Erhöhung der Kundenbindung durch externe Produktvarianten, also durch Marktanforderungen und Kundenwünsche hervorgerufene Versionen eines Produktes, erzielt werden.

Die externe Vielfalt bedingt interne Produktvarianten, -strukturen und -familien. Durch diese interne Komplexität entstehen intransparente Ablaufprozesse und unüberschaubare Gemeinkosten sowie erhöhter Entwicklungs- und Verwaltungsaufwand für Unternehmen.

Weiterhin werden zur Verkürzung der Produktentwicklungszeiten und der durch den Markt bedingt verkürzten Innovationszyklen zunehmend Gleichteile und Baugruppen (z. B. Plattformen in der Automobilindustrie) eingesetzt oder existierende Bauteile erneut oder wieder verwendet. Ein weiterer Aspekt ist die Qualitätssicherung, die durch geeignete Produktstrukturen vereinfacht wird.

Die so entstandene Komplexität der Produkte und Produktzusammensetzungen gilt es zu organisieren und die im Wertschöpfungsprozess entstehenden Aufwände zu minimieren, um somit durch Kostensenkung und Effizienzsteigerung die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens zu erhalten. Dies wird zum Teil durch geeignetes Varianten- und Komplexitätsmanagement erreicht. Allerdings existieren dafür derzeit nur Insellösungen, was durch Fehlen einer ganzheitlichen Betrachtung entlang des Produktlebenszyklus und Optimierung der Unternehmensbereiche verstärkt wird.

Zum Variantenmanagement und der daraus resultierenden Komplexitätsreduktion existieren bereits verschiedene Ansätze, jedoch gibt es noch Forschungsbedarf bezüglich der Praxistauglichkeit der bestehenden Ansätze sowie zu ganzheitlichen und wissensorientierten Ansätzen. Auch können Insellösungen in komplexen Koordinierungs- und Planungsstrukturen langfristig nicht bestehen bzw. sie erfassen die Daten und Probleme nicht umfassend.

Problemstellung:

Ziel dieser Arbeit soll deshalb die Darstellung der Methode „Fallbasiertes Schließen“ (Case based reasoning) als wissensorientierter Ansatz zum Variantenmanagement entlang der Wertschöpfungskette und somit zur Komplexitätsreduzierung, -beherrschung und -vermeidung im Maschinen- und Anlagenbau sein.

Außerdem verursacht der Einsatz von Gleichteilen und die wiederholte Verwendung von Produktkomponenten einen erhöhten Abstimmungsbedarf entlang des Wertschöpfungsprozesses und innerhalb verschiedener Unternehmensfunktionen, dem beispielsweise mit der Methode des fallbasierten Schließens und Informations- und Kommunikations-Technologie entgegengewirkt werden kann.

Gang der Untersuchung:

In dieser Arbeit sollen die Möglichkeiten zur Komplexitätsreduktion im Maschinen- und Anlagenbau betrachtet werden. Dies bezieht sich auf die Reduzierung der externen und internen Komplexität, wobei unter externer Komplexität die kunden- und umweltbezogene und unter interner Komplexität die unternehmensbezogene, geschäftsprozessorientierte Komplexität zu verstehen ist.

Zum besseren Verständnis dieser Arbeit werden in Kapitel 2 die wesentlichen Begriffe erklärt.

Die bestehenden Ansätze zum Komplexitäts- und Variantenmanagement werden in Kapitel 3 und 4 dargestellt und voneinander abgegrenzt. Dies umfasst auch die kritische Hinterfragung im Hinblick auf die Praxistauglichkeit sowie die Darstellung der jeweiligen Vor- und Nachteile.

Ausgehend von den klassischen Ansätzen zur Komplexitätsreduzierung, die mit Mängeln behaftet sind, wird in Kapitel 5 die Methode des fallbasierten Schließens vorgestellt und in die Problemstellung als wissensorientierter Ansatz entlang der Wertschöpfungskette integriert. Dabei erfolgt ebenfalls eine Betrachtung der Rahmenbedingungen sowie der Vor- und Nachteile.

Kapitel 6 fasst die Erkenntnisse zusammen und schließt die Arbeit ab.

Inhaltsverzeichnis:

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 3.1.2.2.2, Baukastenbauweise: Bausteine können Einzelteile, Baugruppen, -reihen oder -kästen sein. Sie sollten Norm-, Gleich-, Wiederholteile oder Teilefamilien, also standardisiert und für eine schnellere Konstruktion katalogisiert, sein. Auch werden Wiederholteile von Anfang an geplant eingesetzt, was die Baukastenbauweise von der Wiederholteilbauweise unterscheidet.

Baukästen und Baureihen werden oft miteinander verknüpft, so können z. B. durch eine Aneinanderreihung von Baukastenelementen Baureihen gebildet werden.

Ein Produkt basiert auf mindestens einem Grundkörper, an den Bausteine angebaut werden. Die Baukastenbauweise ist oft Grundlage von Stücklistenstrukturen. Sie ist nicht klar abgrenzbar von der Modulbauweise und wird teilweise als Erweiterung des Modulprinzips gesehen. Unterschiedlich ist aber das Vorhandensein der Schnittstellen, denn bei der Baukastenbauweise sind sie nur zwischen den Anbauteilen und dem Grundelement und bei der Modulbauweise auch zwischen den Anbauteilen (Modulen).

Betrachtet man die Seite der Kostenentstehung für Umrüsten bei Werkzeugen oder der Bausteinzusammenfügung zum Produkt so lässt sich in Anwender-, Hersteller- und Zulieferbaukasten differenzieren. Die Baukastenbauweise lässt sich hinsichtlich der Anzahl möglicher Varianten noch in geschlossen und offen unterscheiden.

Die Vorteile der Baukastenkonstruktion sind ähnlich denen der Baureihenbauweise. Die Kostensenkung entsteht durch die einmalige Entwicklung, Dokumentation und Produktion auf Lager sowie die Mehrfachverwendung der Bausteine. Ebenfalls erfolgt eine Verkürzung der Lieferzeiten sowie die Qualitätssteigerung durch Prozesserfahrung und Austauschbarkeit der am Lager vorrätigen Ersatzteile. Auch können optionale Bausteine aus Kostengründen fremdbezogen werden, aber die Muss-Bausteine sollten als Kernkompetenzen im Unternehmen verbleiben.

Ein großer Vorteil für den Kunden besteht in der Flexibilität bei späteren Erweiterungen seines Baukastensystems (wie z. B. Werkzeugmaschinen, Heimwerkerbaukästen). Die dadurch erreichte Kundenbindung ist ein wesentlicher Vorteil für den Hersteller.

Der Nachteil besteht darin, dass spezielle Kundenwünsche nicht realisierbar sind oder das Baukastensystem technisch nicht bedarfsgerecht genug ist. Auch kann der Zeitaufwand für das Umrüsten auf die Kundenseite verlagert und somit ein entscheidendes Kriterium beim Kauf sein. Ein weiterer Nachteil ist die Ignoranz des Marktes, denn durch die hohen Herstellungskosten werden Produktänderungen erst nach längeren Zeitabständen durchgeführt.