Analyse und Optimierung von Methoden zur Bildung modularer Produktstrukturen

Diploma Thesis , 1999 , 118 Pages

Business economics - Supply, Production, Logistics

Modulare Produktstrukturen finden sich in nahezu allen Lebensbereichen. Die russische Raumstation MIR wie auch die ISS ALPHA sind aus Modulen aufgebaut. Andererseits sind auch solch alltägliche Erzeugnisse wie Fahrräder oder Computer modular. Die Gründe für den Produktaufbau sind hierbei sicherlich unterschiedlich. Bei der Raumstation könnten die Transportkapazitäten oder auch die Verteilung der Entwicklungsarbeit auf verschiedene Nationen und Forschungsinstitute eine Rolle gespielt haben. Bei Gebrauchsgütern hat dagegen die Anpassung an Kundenwünsche und die Kombination von Komponenten verschiedener Hersteller in einem Produkt eine wesentliche Bedeutung. Das in letzter Zeit vermehrt zu beobachtende Auftreten modularer Produktarchitekturen hat diverse Gründe, die in der vorliegenden Arbeit dargestellt werden.

Ein wesentlicher Anlaß zur Modularisierung von Erzeugnissen ist in der Anpassung der Unternehmen an die verschiedenen Kundenwünsche zu sehen. Diese führen zu einer verstärkten Variantenbildung, die wiederum die Komplexität und die Kosten der Hersteller in die Höhe treibt. Ohne die interne Komplexität wesentlich zu erhöhen, bieten modulare Produktstrukturen die Möglichkeit, kundenspezifische Erzeugnisse auf den Markt zu bringen.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem systematischen Erarbeiten von modularen Produktstrukturen. In Abschnitt 2 werden zunächst die wesentlichen mit Modularität zusammenhängenden Begriffe definiert und näher erläutert. Im nächsten Kapitel (siehe Abschnitt 3) werden die übergeordneten Ziele der Modularisierung von Produkten dargestellt. Der Einstieg in ein Thema wird durch Beispiele erheblich erleichtert. Aus diesem Grund sind in Abschnitt 4 anhand von Produktbeispielen die wesentlichen Eigenschaften modularer und integraler Produkte dargestellt.

Eine konsequente Modularisierung der Produkte eines Unternehmens hat vielfältige Wirkungen. Diese werden in Abschnitt 5 näher beschrieben. Die Modularisierung industriell hergestellter Produkte hat viele Vorteile. Die Frage ist, wie sich eine geeignete modulare Produktarchitektur entwickeln läßt. In dieser Arbeit werden aktuelle Ansätze zur Modularisierung von Erzeugnissen ausführlich und anhand eines praktischen Beispiels erläutert (siehe Abschnitt 6 und Abschnitt 7) . Dabei wird auf die internationale wissenschaftliche Literatur zum Thema eingegangen. Die Methoden werden einer Bewertung unterzogen und mit ihren Vorzügen und Verbesserungspotentialen dargestellt.

Inhaltsverzeichnis

• PROBLEMSTELLUNG UND THEMENABGRENZUNG
• BEGRIFFSDEFINITIONEN
  • MODULARE PRODUKTARCHITEKTUREN
    • Systemstruktur/-architektur
    • Produktstruktur/-architektur
      • Modulare und integrale Produktarchitekturen
      • Typen der Modularität
      • Arten der Modularität
  • MODUL
    • Definition nach Piller
    • Definition nach Schmoeckel
    • Definition der Fa. Siemens
    • Definition der Fa. Behr
  • SCHNITTSTELLEN
  • GRAD DER MODULARISIERUNG
  • PRODUKTPLATTFORMEN
• ZIELE DER MODULARISIERUNG
  • KOMPLEXITÄTSREDUKTION
    • Komplexität in der Systemtheorie
    • Komplexitätsarten
      • Externe Komplexität
      • Leistungskomplexität
      • Innenkomplexität
    • Entstehungsursachen der Variantenvielfalt
      • Unternehmensexterne Entstehungsursachen
      • Unternehmensinterne Entstehungsursachen
    • Wirkung der Modularisierung bezüglich der Komplexität
  • GRÖBENEFFEKTE
    • Economies of Scale
    • Economies of Scope
  • FLEXIBILITÄT UND KUNDENORIENTIERUNG
  • VERTEILTE PRODUKTENTSTEHUNG
• BEISPIELHAFTE DARSTELLUNG INTEGRALER UND MODULARER PRODUKTE
  • INTEGRALE PRODUKTE
  • MODULARE PRODUKTE
• AUSWIRKUNGEN DER MODULARISIERUNG IN DER PROZEBKETTE
  • KONSTRUKTION UND ENTWICKLUNG
    • Entwicklung der Produktstruktur
    • Parallelität der Entwicklungsaufgaben
  • WISSENSMANAGEMENT
  • PRODUKTION UND PRODUKTIONSSTEUERUNG
  • ZULIEFERER
    • Outsourcing
      • Gründe für Outsourcing
      • Gründe für Internalisierung
    • Anforderungen an Modul- und Systemlieferanten
    • Zusammenarbeit mit Zulieferern
  • MITARBEITER
  • LOGISTIK
  • STRATEGIEN IN VON MODULARITÄT BESTIMMTEN MÄRKTEN
  • KUNDENORIENTIERUNG UND MASS CUSTOMIZATION
• KONZEPTE ZUR ENTWICKLUNG MODULARER PRODUKTE
  • MODULAR FUNCTION DEPLOYMENT
    • Bestimmung der Kundenanforderungen
    • Auswahl technischer Lösungen
    • Generierung von Modularisierungskonzepten
      • Modultreiber
      • Module Indication Matrix
    • Bewertung der Konzepte
      • Entwicklungszeit
      • Entwicklungskosten
      • Entwicklungskapazität
      • Produktkosten
      • Systemkosten
      • Vorlaufzeit
      • Qualität
      • Variantenflexibilität
      • Service/Upgrading
      • Recyclingfähigkeit
    • Optimierung der Module
    • House of Modular Function Deployment
  • ERWEITERUNG VON MFD DURCH RELATIONAL REASONING
    • Design Structure Matrix
    • Gruppierung der Modultreiber
    • Aufbau der Produktstruktur
• ILLUSTRATIVES BEISPIEL
  • FUNKTIONSANALYSE
  • MODULE INDICATION MATRIX
  • RELATIONAL MATRIX
  • DESIGN STRUCTURE MATRIX
  • AUFSTELLEN MODULARER KONZEPTE
• KRITISCHE BETRACHTUNG DER METHODEN
  • MODULAR FUNCTION DEPLOYMENT
  • RELATIONAL REASONING
• ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
• LITERATURVERZEICHNIS

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Thema der Modularisierung in der Produktentwicklung. Ziel ist es, die Vorteile und Herausforderungen der Modularisierung aufzuzeigen und ein tieferes Verständnis für die Anwendung von Modularisierungskonzepten zu vermitteln.

• Definition und Abgrenzung des Begriffs "Modularisierung"
• Analyse der Ziele und Vorteile der Modularisierung
• Vorstellung und Anwendung von Methoden zur Entwicklung modularer Produkte
• Bewertung der Auswirkungen der Modularisierung auf die gesamte Prozesskette
• Diskussion der kritischen Aspekte und Herausforderungen der Modularisierung

Zusammenfassung der Kapitel

Das erste Kapitel behandelt die Problemstellung und Themenabgrenzung der Arbeit. Es wird die Relevanz der Modularisierung in der heutigen Zeit aufgezeigt und der Fokus der Arbeit auf die Entwicklung modularer Produkte gelegt.

Das zweite Kapitel befasst sich mit der Definition von zentralen Begriffen wie "modulare Produktarchitektur", "Modul" und "Schnittstelle". Es werden verschiedene Definitionen und Ansätze zur Beschreibung dieser Begriffe vorgestellt und diskutiert.

Das dritte Kapitel analysiert die Ziele der Modularisierung. Es werden die wichtigsten Vorteile der Modularisierung, wie z.B. Komplexitätsreduktion, Größeneffekte, Flexibilität und Kundenorientierung, erläutert und mit Beispielen illustriert.

Das vierte Kapitel zeigt anhand von Beispielen die Unterschiede zwischen integralen und modularen Produkten auf. Es werden die Vor- und Nachteile beider Ansätze im Hinblick auf die Produktentwicklung und -produktion beleuchtet.

Das fünfte Kapitel untersucht die Auswirkungen der Modularisierung auf die gesamte Prozesskette, von der Konstruktion und Entwicklung bis hin zur Produktion, Logistik und Kundenorientierung. Es werden die Herausforderungen und Chancen der Modularisierung in den verschiedenen Phasen der Produktentstehung aufgezeigt.

Das sechste Kapitel stellt zwei wichtige Konzepte zur Entwicklung modularer Produkte vor: Modular Function Deployment (MFD) und Relational Reasoning. Es werden die einzelnen Schritte der Methoden erläutert und anhand von Beispielen illustriert.

Das siebte Kapitel zeigt die Anwendung der Methoden MFD und Relational Reasoning an einem konkreten Beispiel. Es werden die einzelnen Schritte der Methoden anhand eines realen Produkts demonstriert und die Ergebnisse der Analyse dargestellt.

Das achte Kapitel befasst sich mit der kritischen Betrachtung der Methoden MFD und Relational Reasoning. Es werden die Vor- und Nachteile der Methoden diskutiert und mögliche Anwendungsbereiche und Einschränkungen aufgezeigt.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen die Modularisierung, Produktarchitektur, Produktentwicklung, Komplexitätsreduktion, Größeneffekte, Flexibilität, Kundenorientierung, Modular Function Deployment (MFD), Relational Reasoning, Design Structure Matrix (DSM), und die Auswirkungen der Modularisierung auf die gesamte Prozesskette.

• College: Technical University of Berlin
• Author: Thomas Schlichting (Author)
• Publication Year: 1999
• Pages: 118
• Catalog Number: V185353
• ISBN (eBook): 9783656982968
• ISBN (Book): 9783867462839
• Language: German
• Tags: analyse, optimierung, methoden, bildung, produktstrukturen