Anlagenbau: schnell, digital, kosteneffizient. Geht das?
Spezifische Lösungen, Diversität, wenige Wiederholeffekte: Das charakterisiert den Anlagenbau wie kaum eine andere Branche. Eine Anlage stellt immer ein kundenindividuell zugeschnittenes Gesamtsystem dar: Ein Unikat in Losgröße 1, das in identischer Ausführung nur in den seltensten Fällen ein zweites Mal verkauft wird. Auf was kommt es hier an und wie kann man entgegen diesen Umständen dennoch schnell, digital und kosteneffizient agieren?
Aufgrund der hohen Funktionskomplexität eines aus zahlreichen Komponenten zusammengesetzten Gesamtsystems und der damit einhergehenden hohen Auftragsabwicklungskomplexität ist der Anlagenbau in Abbildung 1 überwiegend rechts oben in den Bereichen Engineer-to-Order (ETO) und Design-to-Order (DTO) einzuordnen.
Abb. 1: Hohe Komplexität des Anlagenbaus
Die hohe Kunst eines effizienten Anlagenbaus besteht folglich in der Beherrschung dieser Komplexität. Werden Funktions- und Auftragsabwicklungskomplexität nicht beherrscht, führt dies insbesondere bei Lieferschnelligkeit und wettbewerbsfähigen Kostenstrukturen zu erheblichen Defiziten. Außerdem liegt in diesen Fällen oft ein „chaotisches“ digitales Anlagen-Abbild in den IT-Systemen vor. Diese Situation stellt Unternehmen vor große Herausforderungen.
Die Beherrschung der Komplexität im Anlagenbau, auch der des digitalen Abbildes kundenindividueller Anlagen, liegt in einer führenden Systematik und in den aufzubauenden Strukturen. Eine Vorgehensweise, mithilfe derer geeignete komplexitätsgerechte Strukturen gewonnen werden können verdeutlicht Abbildung 2. Auf die konzeptionellen Kernschritte 2 und 3 wird im Folgenden näher eingegangen.
Abb. 2: Vorgehen - Systematisieren und geeignete Strukturen für den Anlagenbau schaffen
Hierbei wird fundiertes Wissen im Komplexitätsmanagement mit intelligenten Tools wie plexity® und dem Complexity Manager kombiniert. Im Ergebnis liegen dann eine Systematik sowie die erforderlichen Anlagenstrukturen für die systemtechnische Umsetzung vor. Diese ist zudem Ausgangspunkt für einen soliden digitalen Zwilling der Gesamtanlage.
Wie eingangs beschrieben stellt die Lösgröße 1 eine Herausforderung im Anlagenbau dar. Die Herausforderung liegt darin, eine Anlagenstruktur abzuleiten, die eine möglichst hohe Wiederverwendung von Kernkomponenten, Baugruppen und Bauteilen der Anlage ermöglicht. Dazu muss die Gesamtanlage entlang ihrer verschiedenen Ebenen und Teilsysteme strukturiert und betrachtet werden.
Es muss zunächst die Ebene bzw. der Systemschnitt gefunden werden, auf der die Komponenten der Anlage einen hohen Grad an Kommunalität zu ähnlichen Komponenten anderer Anlagen aufweisen. Aus Komponenten dieser mittleren Ebene in Abbildung 3 können dann vom Vertrieb kundenspezifische Lösungen zusammengestellt werden. Auf dieser Ebene und unterhalb dieser lässt sich ein hoher Wiederverwendungsgrad erreichen, wie es auch bei einem Produkt- bzw. Komponentenhersteller der Fall ist.
Es bedarf im Anlagenbau also einer zweifachen Modularisierung oder eines zweifachen Baukastens: einen Baukasten für die Gesamtanlage (Anlagenbaukasten) zur Komposition der kundenspezifischen Gesamtanlage (Individualisierung) und einen Baukasten für die Komponenten (Komponentenbaukasten) zur Wiederverwendung (Standardisierung) von Baugruppen und -teilen.
Die Modularisierung erfordert daher Geschick und das nötige Know-how: ähnlich einem Komponisten, der es versteht, aus gleichen (standardisierten) Tönen und Akkorden neue einprägsame wiederverwendbare Motive und Themen zu schaffen, aus denen er wiederum einzigartige Sätze und Sinfonien komponiert (Abb. 3). Denn einprägsam – hinsichtlich Leistung, Funktion und Qualität – sollen die Kernkomponenten jedes Anlagenbau-Unternehmens für seine Kunden schließlich auch sein.
Abb. 3: Strukturierung und Betrachtung der Gesamtanlage in verschiedenen Ebenen
Bei diesem Schritt gilt es die mögliche Varianz – unterstützt durch unsere Software Complexity Manager – in einem sogenannten Merkmalbaum aus Merkmalen und Ausprägungen auf eine sinnvolle technische Varianz zu reduzieren (Abb. 4): Abgrenzung gelber Variantenraum zum roten Sonderlösungsraum. Dieser gelbe Typenraum wird auch vom Vertrieb noch weiter marktkonform eingeschränkt, sodass pro Anlagenkomponente ein zwischen Marktseite und Konstruktion abgestimmter Variantenraum entsteht.
Anschließend werden marktgerechte Standards festgelegt in (Abb. 4) grün dargestellt, da im Gegensatz zu Serienprodukten im Anlagenbau der Variantenraum kostentechnisch nicht in Gänze vorgedacht und ausgestaltet werden kann. Resultat dieses Schrittes ist der Standard- und Referenzraum pro Anlagenkomponente.
Mithilfe unserer Plattform plexity® können dann die definierten Standard-Komponenten anhand von Regelwerken sinnvoll miteinander zu Teilsystemen und vorgedachten Gesamt- bzw. Musteranlagen zusammengestellt werden.
Mit unseren Komplexitätsmanagement-Plattformen plexity® und Complexity Manager sind wir damit in der Lage, auch diesen konzeptionellen Schritt vollumfänglich durchzuführen und zu simulieren. Dadurch entsteht ein für alle beteiligten Bereiche nachvollziehbares, ganzheitliches Ergebnis. Zusätzlich gelingt es uns dabei über plexity® auch für diesen Use Case kollaborativ, detailliertes Produktwissen von Mitarbeitern aus Vertrieb, Produktmanagement, Konstruktion und Produktion abgestimmt zu vereinen und digital zu hinterlegen.
Abb. 4: Standardisierung und Komposition
Mit unserer Methodik und mithilfe unserer Komplexitätsmanagement-Plattformen plexity® und Complexity Manager sind wir in der Lage, entsprechende Anlagen-Strukturen und ein konsequentes Komplexitäts- und Variantenmanagement zu etablieren, das eine Wiederverwendung von Anlagenkomponenten und Ihren Baugruppen und -teilen erlaubt. Zusätzlich erreichen wir Klarheit für Ihre digitalen Strukturen und Ihren digitalen Zwilling.
Eine signifikante Steigerung Ihrer Wettbewerbsfähigkeit und Ihres Ertrags durch
ist dabei immer das Ziel unseres Ansatzes.
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