Methoden zur Entwicklung und Beherrschung der Produktvielfalt durch modulare zukunftsrobuste Produktstrukturen (ProRobuSt)

Problemstellung
Ein wichtiger Wettbewerbsvorteil vieler Unternehmen sind hochwertige und individuelle Lösungen für ein breites Kundenspektrum bei flexibler und schneller Auftragsbearbeitung. Gerade KMU im Anlagenbau entwickeln häufig „von Auftrag zu Auftrag“, was mittelfristig das Risiko steigender Komplexität im Unternehmen mit sich bringt. Der Mehrwert der kundenindividuellen Leistungen kann dadurch schnell zum Unternehmensrisiko werden. Eine gerade bei KMU noch nicht ausgeschöpfte Strategie ist dabei die Entwicklung zukunftsrobuster Produktstrukturen. Dabei können durch eine geschickte Strukturierung der Produktfamilien große Spielräume für die spätere Anpassung der Angebotsvielfalt bei geringer interner Komplexität geschaffen und die Produktvielfalt dauerhaft beherrscht werden. Die beteiligten, produzierenden Unternehmen sehen sich dieser Problemstellung gegenüber. Sie stehen dabei in unterschiedlichen Ausgangssituationen und verfolgen mit der nachhaltigen Reduktion der internen Vielfalt im Unternehmen bei gleichzeitiger Bewahrung einer kundenindividuellen Leistungserbringung das gleiche Ziel.

Ziele
Ziel des KMU-innovativ Projekts ProRobuSt ist es, zukunftsrobuste Produktstrukturen und durchgängige Fertigungsprozesse bei den Projektteilnehmern zu entwickeln, die die dynamischen Kundenanforderungen langfristig und bei reduzierter Komplexität bedienen können. Dazu werden KMU-geeignete Prozesse, Entwicklungsmethoden und Softwarewerkzeuge zur Gestaltung zukunftsrobuster Produktstrukturen erarbeitet. Zur Erreichung der avisierten Ziele arbeitet das Konsortium in drei vernetzten Themenschwerpunkten, die sich auf unterschiedliche Aspekte zur nachhaltigen Realisierung einer zukunftsrobusten Produktstruktur konzentrieren. Im Themenschwerpunkt I werden zukunftsrobuste Produktstrukturen untersucht und entwickelt, die anschließend im Themenschwerpunkt II in nachhaltige Herstellprozesse adaptiert und umgesetzt werden. Anschließend werden die prototypisch entwickelten Methoden und Werkzeuge evaluiert und praxisgerecht aufbereitet. Am Beispiel der spezifischen Bedürfnisse der beteiligten Unternehmen werden für diese selbstständig anwendbare, methodische Arbeitsabläufe abgeleitet und in Schulungen vermittelt. Die Vorgehensweise wird durch ein Softwaremodul ergänzt.

Vorgehensweise
Das Konsortium setzt sich aus drei produzierenden KMU (Mankenberg, Erlas, Lutz), einem Unternehmen im Bereich Beratung und Software (Odego) sowie einem Universitätsinstitut (TUHH, PKT) zusammen. Das Verbundprojekt gliedert sich zeitlich in Analyse-, Konzept- und Umsetzungsphase, die durch vier gemeinsam durchgeführte Meilensteine eröffnet und abgeschlossen werden. Drei Themenschwerpunkte werden parallel von jeweils einem beziehungsweise zwei Partnern bearbeitet. Die Themenschwerpunkte konzentrieren sich auf unterschiedliche Aspekte zur nachhaltigen Realisierung einer zukunftsrobusten Produktstruktur. Themenschwerpunkt I „Entwicklung zukunftsrobuster Produktstrukturen“ erzeugt eine zukunftsrobuste Produktstruktur, die anschließend in Themenschwerpunkt II „Nachhaltige Beherrschung der Vielfalt“ gepflegt wird. Themenschwerpunkt III „KMU-gerechte methodische Unterstützung“ entwickelt Methoden und Werkzeuge, welche die Themenschwerpunkte I und II erst gezielt bearbeitbar machen. Austauschworkshops und ein Industriekreis ergänzen den Lösungsansatz, um den Austausch zwischen den Partnern untereinander zu professionalisieren. Projektkoordinator ist Mankenberg, Cokoordinator das PKT der TU Hamburg-Harburg.

Ergebnisse und Anwendungspotential
Die unmittelbare, wirtschaftliche Verwertung in Form von umgesetzten Methoden und Werkzeugen der modularen Produktstrukturierung erfolgt durch die beteiligten Industriepartner. Die neue Methodenkompetenz, ein verbessertes Entwicklungsvorgehen sowie vor allem eine auf zukünftige Kundenbedürfnisse abgestimmte Produktstruktur stärkt die Wettbewerbsfähigkeit aller Partner und eröffnet die Möglichkeit, neue Geschäftsfelder zu erschließen. Das im Rahmen des Projekts entwickelte Softwaremodul zur Festlegung der Kombinatorik gewünschter Produktvielfalt, kann nach Projektabschluss kommerziell Verwendung finden. Die weiterentwickelten Methoden der zukunftsrobusten Produktfamiliengestaltung sowie die nachhaltige Vielfaltsbeherrschung erweitern den integrierten PKT-Ansatz zur Entwicklung modularer Produktfamilien. Die generalisierbaren Erkenntnisse zur Anwendung der Methoden und zu Bedürfnissen und Anforderungen von KMU ermöglichen eine nachhaltige Verbesserung der Effektivität und Anwendbarkeit zukünftiger Produktentwicklungsmethoden. Eine breite Anwendbarkeit ist durch das Konsortium und den Industriekreis sichergestellt. Erkenntnisse werden auf nationalen und internationalen Fachkonferenzen der Forschungswelt vorgestellt. Unternehmen werden die praxiserprobten Ergebnisse durch Vorträge, Weiterbildungs-Workshops, studentische Arbeiten, weitere kooperierende Forschungsprojekte oder den Transferpartner Odego vermittelt. Außerdem werden die Erkenntnisse direkt in andere Kooperationsprojekte mit der Industrie eingebunden.

• ERLAS Erlanger Lasertechnik GmbH
• Hans Lutz Maschinenfabrik GmbH & Co. KG
• Mankenberg GmbH
• Odego GmbH
• Technische Universität Hamburg