Variantenkonstruktion automatisieren

Der Markt erfordert zunehmende Flexibilität und Individualität, was zahlreiche Produktvarianten mit sich bringt. Variantenkonstruktion stellt damit einen großen Kostenfaktor dar.

Was ist Variantenkonstruktion?

In der Lehre werden generell drei Konstruktionsarten unterschieden. Was man im Sprachgebrauch meist unter Konstruktion versteht, ist die Neukonstruktion, also die Suche nach einer neuen Lösung für ein neues Problem. Die Anpassungskonstruktion verändert dann die bereits konstruierten Produkte grundsätzlich und passt sie an neue Rahmenbedingungen an.

Die Variantenkonstruktion dagegen variiert bei einer bestehenden Konstruktion gewisse Parameter. So können Größen verändert oder einzelne Baugruppen angepasst, entfernt oder hinzugefügt werden. Die grundsätzliche Anordnung von Baugruppen ebenso wie die grundlegenden Produktkonstruktionen und damit die eigentliche Produktlogik bleiben dabei unverändert. Im Ergebnis entstehen unterschiedliche Varianten ein und desselben Produktes.

Ausgelöst wird die Variantenkonstruktion durch individuelle Anforderungen bestimmter Kunden oder Kundengruppen oder durch grundsätzliche Überlegungen zum Aufbau eines Produktkatalogs.

Während im letzten Fall die Anzahl der Varianten begrenzt ist und die Variantenkonstruktion üblicherweise in einem zeitlich abgeschlossenen Rahmen erfolgt, ist die Erstellung von individuellen Kundenvarianten typischerweise ein kontinuierlicher Prozess, der immer wieder durch Kundenanfragen ausgelöst wird. Die Menge der Varianten ist dabei grundsätzlich nicht beschränkt, sofern ein cleveres Variantenmanagement dies ermöglicht.

Bedeutung von Varianten

Doch warum sind Produktvarianten für viele Unternehmen so wichtig? Ganz einfach: mit Standardprodukten lässt sich häufig nur ein begrenzter Markt bedienen, wobei der Kostendruck enorm hoch ist. Meist gibt es hier auch einen oder mehrere gut etablierte(n) Marktführer, so dass andere, oft kleinere Unternehmen dagegen kaum ankommen können. Individuelle Varianten, die auf individuelle Kundenanforderungen zugeschnitten sind, erweitern dagegen den Markt und bringen außerdem höhere Renditen. Kunden erwarten mittlerweile individualisierte Produktvarianten, die nach Möglichkeit auch noch schnell lieferbar sein müssen. Gerade bei Produkten, die hohe Ansprüche erfüllen, will sich der Kunde nicht an das Produkt anpassen, sondern das Produkt sollte sich an den Kunden anpassen – Individualität ist ein absolutes Muss in einem sich stetig ändernden Markt mit immer neuen Kundenanforderungen. Dies gilt vor allem für Nischenanbieter, die sich so von der breiten Masse abheben und einen USP erreichen.

Variantenkonstruktion als Zeitfresser

Neben den großen Vorteilen hat das Angebot individueller Produktvarianten natürlich auch Nachteile, die unbedingt bedacht werden sollten. Ein Problem, das bei vielen Herstellern auftritt, ist die Zeit, die in die Variantenkonstruktion gesteckt werden muss. Für jede Variante muss eine eigene Konstruktion erstellt werden, damit die Fertigung im Anschluss problemlos laufen kann. Und aufbauend auf der Konstruktion müssen dann auch sämtliche Unterlagen erzeugt werden: Zeichnungen, Stücklisten, Arbeitspläne etc.

Dabei läuft die Variantenkonstruktion meist so ab, dass eine bestehende Konstruktion abgeändert wird. Das ist zwar weniger zeitaufwendig als eine komplett neu aufgebaute Konstruktion, für den Konstrukteur aber trotzdem zeitraubend und wenig zufriedenstellend, wenn nicht sogar langweilig. Und wenn eine Aufgabe als wenig fordernd und nervig empfunden wird, entstehen Flüchtigkeitsfehler, die im Ergebnis sehr teuer werden können.

Konstrukteure wollen und sollten die Aufgaben übernehmen, für die sie ausgebildet sind und die das Unternehmen voranbringen, nämlich neue Ideen zu entwickeln und Produkte weiterzubringen – also Neukonstruktion und Anpassungskonstruktion. Beides sichert die Zukunftsfähigkeit des Produktes und ist damit wesentlich für den dauerhaften Erfolg des Unternehmens. Nicht zu verachten ist auch die Knappheit der zur Verfügung stehenden Ressourcen – also der Konstrukteure – in Zeiten des Fachkräftemangels. Nur Unternehmen, die attraktive Aufgaben bieten, werden auch in Zukunft gutes Personal finden und halten können. Da ist die Variantenkonstruktion ein enormer Störfaktor und bindet unnötig Personal.

Lösung: Variantenkonstruktion automatisieren

Was also könnte man tun? Ganz einfach: die stupide Variantenkonstruktion nicht mehr durch die Konstrukteure durchführen lassen. Wer aber soll sie dann übernehmen? Auch das ist ganz einfach: Variantenkonstruktion sollte automatisiert ablaufen, ohne dass manuelle Eingriffe erforderlich sind.

Voraussetzung für die Automatisierung der Variantenkonstruktion ist die Digitalisierung des gesamten Produktwissens. Nutzt man dafür ein systematisch aufgebautes Regelwerk, in dem logische Abhängigkeiten erfasst sind, können auf Basis dieser Produktlogik Varianten automatisch konstruiert werden. Ein solches Regelwerk bildet das Kernstück der Software-Plattform customX, die darauf aufbauend das CAD-System fernsteuert, um vollkommene Engineering & Design Automation im Bereich der Variantenkonstruktion zu erreichen. Das Ergebnis sind komplette, 100 % korrekte Unterlagen in Sekundenschnelle ohne manuelles Eingreifen. Dazu gehören neben maßstäblichen Fertigungszeichnungen und Stücklisten auch Angebote, Kundenzeichnungen, 3D-Modelle, Montageanleitungen und vieles mehr.

Diese Engineering Automation ist der Schlüssel zu Zeitersparnis, Fehlervermeidung und Kostensenkung in der Konstruktion, ohne auch nur auf einen Teil der Flexibilität und Individualität verzichten zu müssen. Effizienter und gleichzeitig umfassender geht Variantenkonstruktion nicht!

Variantenmanagement auf ein neues Level heben

Ja, da ist noch das Thema des Variantenmanagements. Wie soll man bitte den Überblick über diese ganzen Varianten behalten, die oft nur in Losgröße 1 gefertigt werden? Der typische Rat: Begrenzen Sie Ihre Variantenanzahl. Doch widerspricht das nicht genau der Idee, den Kunden individuelle Varianten zur Verfügung zu stellen? Ja, genau das tut es. Und genau das ist auch nicht der Sinn des Variantenmanagements, wie ihn die Wissenschaft sieht, auch wenn er vielfach so ausgelegt wird. Denn hier steht ganz klar die Beherrschung der Komplexität im Vordergrund. Viele Beratungsgesellschaften interpretieren dies allerdings so, dass die Komplexität nur beherrschbar wird, wenn die Zahl der Varianten begrenzt wird. Dies ist aber nur der Fall, wenn Varianten vorab gedacht werden müssen, um einen Katalog aufzubauen. Zugegebenermaßen wird es dann recht schnell schwierig, den Überblick über die Varianten zu behalten und eine konsequente Datenpflege vorzunehmen. Mit einer Konfigurationssoftware wird das Variantenmanagement aber auf eine ganz andere Ebene gehoben, weil Varianten erst dann erstellt und konstruiert werden, wenn sie gebraucht werden. Natürlich legt das ERP dafür eine neue Artikelnummer an, aber: so what? Da das System diese beherrscht, kann es den Menschen egal sein. Wichtig ist nur, dass alles detailliert dokumentiert ist. Und gerade mit selten gebrauchten Varianten, die in der klassischen Sichtweise mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht zugelassen würden, lässt sich eine Menge Geld verdienen, wenn der Aufwand dafür nicht höher ist als für jede andere Variante oder gar ein Standardprodukt – ein riesengroßer Vorteil von customX.

Unterschiede in der Konfiguration

Kann das jede Konfigurationssoftware? Nein, denn viele Software-Systeme bauen die Konfiguratoren nach dem Baukastensystem auf. Es werden also Baugruppen vorgedacht und nach bestimmten Regeln zusammengefügt. Typisch für diese Art der Zusammenstellung sind die Konfiguratoren der Autohersteller, die nur sehr begrenzte Möglichkeiten bieten. Vollkommene Variabilität und Individualität erreicht man damit nicht – dies ist dann nicht mehr die Automatisierung der Variantenkonstruktion, sondern lediglich ein Hilfsmittel für die Zusammenstellung der Varianten. Konstruiert wird nach wie vor manuell – und zwar vorab, ohne sicher zu wissen, was genau gebraucht wird.

Die Pflege eines solchen Baukastensystems ist enorm aufwendig, komplex und wird schnell unüberschaubar. Damit steigt dann auch die Fehlerwahrscheinlichkeit wieder an.

Echte Design Automation erreichen Sie also wie bereits erwähnt nur durch die systematische Erfassung der gesamten Produktlogik.