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
- 1 Problemstellung und Themenabgrenzung
- 2 Begriffsdefinitionen
- 2.1 Modulare Produktarchitekturen
- 2.1.1 Systemstruktur/-architektur
- 2.1.2 Produktstruktur/-architektur
- 2.1.2.1 Modulare und integrale Produktarchitekturen
- 2.1.2.2 Typen der Modularität
- 2.1.2.3 Arten der Modularität
- 2.2 Modul
- 2.3 Schnittstellen
- 2.4 Grad der Modularisierung
- 2.5 Produktplattformen
- 2.1 Modulare Produktarchitekturen
- 3 Ziele der Modularisierung
- 3.1 Komplexitätsreduktion
- 3.2 Größeneffekte
- 3.3 Flexibilität und Kundenorientierung
- 3.4 Verteilte Produktentstehung
- 4 Beispielhafte Darstellung integraler und modularer Produkte
- 4.1 Integrale Produkte
- 4.2 Modulare Produkte
- 5 Auswirkungen der Modularisierung in der Prozesskette
- 5.1 Konstruktion und Entwicklung
- 5.2 Wissensmanagement
- 5.3 Produktion und Produktionssteuerung
- 5.4 Zulieferer
- 5.5 Mitarbeiter
- 5.6 Logistik
- 5.7 Strategien in von Modularität bestimmten Märkten
- 5.8 Kundenorientierung und Mass Customization
- 6 Konzepte zur Entwicklung modularer Produkte
- 6.1 Modular Function Deployment
- 6.2 Erweiterung von MFD durch Relational Reasoning
- 7 Illustratives Beispiel
- 8 Kritische Betrachtung der Methoden
- 9 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht die Modularisierung von Produkten und deren Auswirkungen auf verschiedene Aspekte der Produktentstehung und -lebenszyklus. Ziel ist es, ein umfassendes Verständnis für die Vorteile und Herausforderungen der Modularisierung zu entwickeln und geeignete Methoden zur Entwicklung modularer Produkte vorzustellen.
- Definition und Typologisierung modularer Produktarchitekturen
- Analyse der Ziele und Vorteile der Modularisierung (Komplexitätsreduktion, Skaleneffekte, Flexibilität)
- Auswirkungen der Modularisierung auf die Prozesskette (Konstruktion, Produktion, Logistik)
- Vorstellung und kritische Bewertung von Methoden zur Entwicklung modularer Produkte (Modular Function Deployment, Relational Reasoning)
- Illustrative Anwendung der Methoden anhand eines Beispiels
Zusammenfassung der Kapitel
1 Problemstellung und Themenabgrenzung: Dieses Kapitel legt den Fokus der Arbeit fest und grenzt den Themenbereich der Modularisierung von Produkten ab. Es definiert die Forschungsfragen und skizziert den methodischen Ansatz der Arbeit. Die Problemstellung wird durch die steigende Komplexität von Produkten und den damit verbundenen Herausforderungen in der Entwicklung und Produktion begründet. Das Kapitel dient als Grundlage für die nachfolgenden Kapitel und legt die Basis für die Analyse von Modularisierungskonzepten.
2 Begriffsdefinitionen: Hier werden die zentralen Begriffe, die im weiteren Verlauf der Arbeit verwendet werden, präzise definiert. Dies umfasst u.a. die Definition modularer Produktarchitekturen, des Moduls selbst, von Schnittstellen sowie des Grades der Modularisierung und von Produktplattformen. Die verschiedenen Definitionen von Modul aus der Literatur werden verglichen und gegeneinander abgewogen, was zu einem klar definierten Verständnis des Begriffs in diesem Kontext führt. Diese präzisen Definitionen stellen sicher, dass die nachfolgenden Analysen auf einer gemeinsamen Wissensbasis aufbauen.
3 Ziele der Modularisierung: In diesem Kapitel werden die Hauptgründe für die Modularisierung von Produkten beleuchtet. Der Schwerpunkt liegt auf der Reduktion von Komplexität durch die Zerlegung des Produktes in kleinere, übersichtlichere Einheiten. Weiterhin werden Größeneffekte und die erhöhte Flexibilität und Kundenorientierung durch Modularisierung erörtert. Es wird aufgezeigt, wie Modularisierung die verteilte Produktentstehung ermöglicht und somit effizientere Prozesse unterstützt. Die Kapitel erläutert die vielfältigen Vorteile der Modularisierung und legt die Grundlage für die folgenden Analysen.
4 Beispielhafte Darstellung integraler und modularer Produkte: Dieses Kapitel verdeutlicht die Unterschiede zwischen integralen und modularen Produkten anhand konkreter Beispiele. Es zeigt, wie die unterschiedlichen Architekturen die jeweilige Produktstruktur und die Herstellungsprozesse beeinflussen. Die Visualisierung der Unterschiede erleichtert das Verständnis der Konzepte und liefert eine handfeste Grundlage für die weitere Auseinandersetzung mit der Thematik.
5 Auswirkungen der Modularisierung in der Prozesskette: Dieses Kapitel beschreibt die Auswirkungen der Modularisierung auf die verschiedenen Phasen der Prozesskette, von der Konstruktion und Entwicklung bis zur Logistik und Kundenorientierung. Dabei werden die Implikationen für das Wissensmanagement, die Produktionssteuerung, die Zusammenarbeit mit Zulieferern (inkl. Outsourcing und Internalisierung) und das Mitarbeitermanagement detailliert dargestellt. Das Kapitel betont die weitreichenden Konsequenzen der Modularisierung über die reine Produktentwicklung hinaus.
6 Konzepte zur Entwicklung modularer Produkte: Hier werden Konzepte zur systematischen Entwicklung modularer Produkte vorgestellt. Im Fokus stehen das Modular Function Deployment (MFD) sowie die Erweiterung von MFD durch Relational Reasoning. Die Kapitel beschreiben die einzelnen Schritte der Methoden, erläutert deren Vor- und Nachteile, und zeigt wie diese Methoden helfen, optimale modulare Produktstrukturen zu entwickeln. Das Kapitel bietet somit praxisorientierte Werkzeuge für die Entwicklung von modularen Produkten.
7 Illustratives Beispiel: In diesem Kapitel werden die im vorherigen Kapitel vorgestellten Methoden an einem konkreten Beispiel angewendet. Dies dient der Veranschaulichung und der Überprüfung der Praxistauglichkeit der Methoden. Die detaillierte Anwendung der Methoden ermöglicht ein tiefes Verständnis ihrer Funktionsweise und der Ergebnisse. Es unterstützt das Verständnis der Konzepte und ihrer Interaktion.
8 Kritische Betrachtung der Methoden: Dieses Kapitel evaluiert kritisch die im vorherigen Kapitel angewendeten Methoden. Es analysiert Stärken und Schwächen des Modular Function Deployment und des Relational Reasoning und diskutiert mögliche Verbesserungen und Erweiterungen. Diese kritische Betrachtung trägt zu einem umfassenden und ausgewogenen Verständnis der vorgestellten Methoden bei.
Schlüsselwörter
Modulare Produktarchitektur, Modularisierung, Komplexitätsreduktion, Größeneffekte, Flexibilität, Kundenorientierung, Wissensmanagement, Modular Function Deployment (MFD), Relational Reasoning, Produktplattformen, Outsourcing, Prozesskette.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu "Modularisierung von Produkten"
Was ist der Gegenstand dieser Arbeit?
Diese Arbeit befasst sich umfassend mit der Modularisierung von Produkten und ihren Auswirkungen auf die gesamte Produktentstehung und den Produktlebenszyklus. Sie analysiert die Vorteile und Herausforderungen der Modularisierung und stellt geeignete Methoden zur Entwicklung modularer Produkte vor.
Welche Themen werden im Detail behandelt?
Die Arbeit behandelt folgende Kernbereiche: Definition und Typologisierung modularer Produktarchitekturen, Analyse der Ziele und Vorteile der Modularisierung (Komplexitätsreduktion, Skaleneffekte, Flexibilität), Auswirkungen auf die Prozesskette (Konstruktion, Produktion, Logistik), Vorstellung und kritische Bewertung von Methoden zur Entwicklung modularer Produkte (Modular Function Deployment, Relational Reasoning) sowie eine illustrative Anwendung der Methoden an einem Beispiel.
Wie werden modulare Produktarchitekturen definiert und typologisiert?
Kapitel 2 liefert präzise Definitionen zentraler Begriffe wie modulare Produktarchitekturen, Module, Schnittstellen, Grad der Modularisierung und Produktplattformen. Es werden verschiedene Definitionen von "Modul" aus der Literatur verglichen und abgewogen, um ein gemeinsames Verständnis zu schaffen.
Welche Ziele und Vorteile werden durch Modularisierung erreicht?
Kapitel 3 beleuchtet die Hauptgründe für die Modularisierung, insbesondere die Komplexitätsreduktion, Größeneffekte, erhöhte Flexibilität und Kundenorientierung sowie die Möglichkeit der verteilten Produktentstehung.
Welche Auswirkungen hat die Modularisierung auf die Prozesskette?
Kapitel 5 beschreibt detailliert die Auswirkungen der Modularisierung auf Konstruktion, Entwicklung, Wissensmanagement, Produktion, Produktionssteuerung, Zulieferer, Mitarbeiter, Logistik, Strategien in modularisierten Märkten und die Kundenorientierung (Mass Customization).
Welche Methoden zur Entwicklung modularer Produkte werden vorgestellt?
Kapitel 6 stellt das Modular Function Deployment (MFD) und dessen Erweiterung durch Relational Reasoning vor. Die Kapitel beschreiben die einzelnen Schritte der Methoden, erläutern Vor- und Nachteile und zeigen, wie diese Methoden helfen, optimale modulare Produktstrukturen zu entwickeln.
Wie werden die Methoden zur Entwicklung modularer Produkte angewendet und bewertet?
Kapitel 7 illustriert die Anwendung der Methoden an einem konkreten Beispiel, während Kapitel 8 eine kritische Bewertung der Stärken und Schwächen von MFD und Relational Reasoning liefert und mögliche Verbesserungen diskutiert.
Welche Schlüsselbegriffe sind für das Verständnis der Arbeit relevant?
Wichtige Schlüsselbegriffe sind: Modulare Produktarchitektur, Modularisierung, Komplexitätsreduktion, Größeneffekte, Flexibilität, Kundenorientierung, Wissensmanagement, Modular Function Deployment (MFD), Relational Reasoning, Produktplattformen und Outsourcing.
Wie ist die Arbeit aufgebaut?
Die Arbeit gliedert sich in neun Kapitel: Problemstellung und Themenabgrenzung, Begriffsdefinitionen, Ziele der Modularisierung, Beispielhafte Darstellung integraler und modularer Produkte, Auswirkungen der Modularisierung in der Prozesskette, Konzepte zur Entwicklung modularer Produkte, Illustratives Beispiel, Kritische Betrachtung der Methoden und Zusammenfassung und Ausblick. Ein Inhaltsverzeichnis bietet einen detaillierten Überblick.
Für wen ist diese Arbeit relevant?
Diese Arbeit richtet sich an Wissenschaftler, Studierende und Praktiker, die sich mit Produktentwicklung, -management und -architektur befassen. Sie bietet ein umfassendes Verständnis der Modularisierung und praxisrelevante Methoden.
- Quote paper
- Thomas Schlichting (Author), 1999, Analyse und Optimierung von Methoden zur Bildung modularer Produktstrukturen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/185353
