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Presse Artikel 2 |
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"Kostenoptimierung setzt am Anfang ein"
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Mit dem DFMA®
werden Kosten präventiv optimiert
JOSEF PFAMMATTER |
Der
angestiegene Zeitdruck der letzten Jahre führte zu einer Hektik,
in der neue Produkte nicht einmal, intern mit allen Änderungen
eingerechnet sondern, zwei-, oft sogar dreimal entwickelt wurden.
Konnten durch Verbesserungen im nachhinein Kosten eingespart werden,
wurde dies fälschlicherweise noch als Erfolg gefeiert, statt
es gleich beim erstenmal richtig zu machen. Hektik wurde oft mit
Schnelligkeit verwechselt, Zeitziele konnten nicht erreicht werden.
Heute begreifen immer mehr Hersteller den Zeit- und Kostendruck
als Chance. Sie antworten darauf mit der präventiven Optimierung
der Kosten. Neue Produkte werden dynamisch mittels intensiver Ingenieur-
und Marketingarbeit auf den Markt gebracht. Zählen dazu noch
Firmen mit einem internationalen Vertrieb und der wirtschaftlichen
Herstellung in einem Hochlohnland, sind dies besonders nennenswerte
Markterfolge. |
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Volltreffer erzielen
Die Lever Sutter AG in Münchwilen CH, Hersteller von Reinigungsprodukten
und seit 1959 Bodenreinigungsmaschinen und Industriesaugern für
den Profianwender, ist eine dieser dynamischen Firmen. Vor vier
Jahren zeichnete sich in einem umkämpften Marktsegment der
Bedarf nach einem neuen Produkttyp ab. Da entschied sich die Firma
für die Entwicklung eines neuen Industriesaugers. |
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Bild 1:
Vom Markt honoriert, der Hersteller ist zufrieden: die präventiv
durchgeführte Optimierung der Produktkosten beim neuen Industriesauger
von Lever Sutter. In den ersten zwölf Monaten überschritt
der baby bora die geplante Vorverkaufsmenge um 50%. |
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Erschwerend für Lever Sutter ist neben dem Kostendruck auf
der Abnehmerseite auch der Standortnachteil. Einerseits war eine
kurze Realisierungszeit (time to market) vorgesehen, anderseits
musste ein für diese Produktgruppe tief angesetzter Zielmarktpreis
erreicht werden. Deshalb entschied das Management, DFMA einzuführen
und damit die Kosten werkzeugunterstützt präventiv zu
optimieren. Auf das Resultat können die Firma und das Team
stolz sein. Heute wird der neue Industriesauger mit einem Zielmarktpreis
von 65 % gegenüber seinem größeren Bruder
entwickelt, und in nur gerade 45 % dieser Zeit montiert (Bild
1).
Die Erkenntnis, dass über 70 % der Herstellkosten in der
Entstehungsphase beim Entwickeln und konstruieren beeinflussbar
sind, ist heute weit verbreitet. Trotzdem bleibt dieses Potential
weitgehend ungenutzt.
Nicht so bei der präventiven Kostenoptimierung. Da dies im
Vorfeld bei der Konzeptentwicklung geschieht, muss einerseits
in dieser Phase etwas mehr Zeit eingesetzt werden, anderseits
läuft die Optimierung durch den Werkzeugeinsatz und den geringeren
Änderungsaufwand jedoch wesentlich schneller ab als bisher.
Auch erweist sich die vorinvestierte Zeit als sehr gute "Zeitinvestition".
Wie Praxisfälle zeigen, kann diese bei der nachfolgenden
Industrialisierung um ein mehrfaches wieder eingespart werden.
Entscheidend bei jedem neuen Projekt bleiben jedoch die Fragen,
ob das Kostenziel erreicht und das Produkt vom Markt aufgenommen
wurde. Die Antwort ist eindeutig: In den ersten zwölf Monaten
nach Markteinführung wurde die eingeplante Verkaufsmenge
um 50% überschritten. |
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Wandel in der Unternehmenskultur
DFMA stellt seit Mitte der achtziger Jahre laufend verbesserte und
erweiterte Softwareprogramme für unterschiedliche Anwendungen
zur Verfügung. Das PC-gestützte Management-Werkzeug wird
in Entwicklung, Fertigung und Controlling eingesetzt, sowie für
neue und bestehende Produkte, Reviews und Benchmarkings. Kommunikation
und Teamarbeit werden durch DFMA gezielt gefördert: Konstrukteure,
Fertigungsingenieure, Vertriebsmitarbeiter und Zulieferer, die durch
Simultaneous Engineering zusammengeführt werden, führt
DFMA strukturiert durch die aktuelle Konstruktion. Durch diese Vorgehensweise
lassen sich mögliche Animositäten zwischen den verschiedenen
Abteilungen und Personen überwinden, DFMA unterstützt
also aktiv einen Wandel der Unternehmenskultur.
Darüber hinaus ergeben sich aus der frühzeitigen Zusammenarbeit
große Einsparmöglichkeiten. Zahlreiche Anwendungen belegen
eine durchschnittliche Verringerung der Entwicklungszeit bis zum
Serienanlauf um 50 Prozent, der Montagezeit um 50 bis 80 Prozent
und der Teilezahl um 30 bis 70 Prozent. Allerdings sind die Einsparungen
vom Ausgangszustand der Unternehmen abhängig. Sehr fortschrittliche
Unternehmen können derartig hohe Verbesserungen nicht mehr
erreichen.
DFMA unterstützt Expertenteams beim gemeinsamen Erarbeiten
von alternativen Lösungen. Analyse und Redesign werden dabei
mit Hilfe von interaktiven Frage-Antwort-Techniken durchgeführt.
Die vom Team erzielten Resultate beruhen auf dem Know-how aller
Beteiligten und auf einem gemeinsam gefundenen Konsens. Bild 1 verdeutlicht
die Vorgehensweise. Das Systemführt im Hintergrund Bewertungen
durch und liefert zum Beispiel neutrale Kennzahlen zum Schwierigkeitsgrad
der Herstellung oder direkte Angaben über Kosten und Zeiten.
Je nach Priorität und Ziel er folgt die Optimierung von Kosten
und/ oder Qualität nach folgenden Schritten:
Analysieren und Optimieren der Produktstruktur und der Logistik
Analysieren und Optimieren der Anzahl der Bauteile
Minimieren des Aufwands für die Montageoperationen
Analysieren und Reduzieren der Teilekosten
Untersuchen von Serviceaufgaben sowie interaktives Optimieren
mit der Montage
Erstellen und Analysieren unterschiedlicher Szenarien für
die Rücknahme,
Recycling und die Entsorgung des Produkts
Sowie Optimieren des Aufwands für den Hersteller. |
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Das Management einbeziehen
Was bedeutet es für die heutige Praxis, Kosten präventiv
zu optimieren? Im allgemeinen werden die Optimierungsschritte, die
während der Feinausarbeitung oder häufig noch bei der
Herstellung von Funktionsmustern oder Prototypen durchgeführt
werden, in die Konzeptphase verschoben. Da dies je nach Projekt
und Unternehmen unterschiedlich abläuft, muss jedes Unternehmen
seinen eigenen besten Weg finden. Bei Lever Sutter wurde zuerst
das Management informiert, ferner wurde abgeklärt, wie das
präventive Optimieren der Produktkosten in ein Projekt oder
generell in den Entstehungsprozess neuer Produkte eingebaut werden
kann. Die Anwender absolvierten das drei Tage dauernde Einführungstraining
on the job, mit zwei Vertiefungstagen für die Projektarbeiten.
Bereits am dritten Tag präsentierten die verschiedenen Teams
ihre Konzeptlösungen mit den ausgearbeiteten Vorschlägen
zur Verbesserung der Kostenoptimierung und der Kostenreduktion sowie
dem möglichen Einsparpotential. Das Team suchte dann mit dem
eingesetzten DFA (als Teil von DFMA) eine Reihe alternativer Lösungen
und ermittelte mit Hilfe des Werkzeugs bereits in der Konzeptphase
die zu erwartenden Montagekosten. Damit wurden Mehr- oder Minderkosten
einzelner Ideen sowie Marktforderungen oder Verbesserungen sichtbar
und die Produktkosten über den weiteren Projektverlauf auf
dem jeweils aktuellsten Stand gehalten (Bild 2). |
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Sowohl bei der Einführung
des Verfahrens, als auch beim Kostenvergleich einzelner Lösungen,
sollte das Management einbezogen werden. Häufig ergeben sich
daraus strategische Entscheidungen für das Unternehmen.
Wichtige Entscheidungen über den Verlauf eines Projekts frühzeitig
fällen, trägt auch wesentlich zur Beschleunigung eines
Projekts bei. Dazu Projektleiter Ernst Gattiker bei Lever Sutter:
"Es war ungewöhnlich für uns, so schnell in einem
so frühen Stadium recht genaue und vergleichbare Kostenangaben
zu erhalten. Damit können heute Entscheidungen, ob überhaupt
und in welche Richtung weiterzuentwickeln ist, früher gefällt
werden."
Herr Gattiker sieht heute auch, dass dem Simultaneous Engineering
der richtige Durchbruch erst mit modernen Werkzeugen gelingt. Dazu
gehören für ihn Werkzeuge wie CAD zur Visualisierung und
zum schnellen Ändern sowie DFA zur Ermittlung präventiven
Optimierung der Produktkosten. |
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Bild 2: Sich nicht mit der erstbesten
funktionierenden Lösung zufrieden geben: Aus Marktbedürfnissen,
Konkurrenzanalysen und eigenen Erfahrungen - das Finden und Optimieren
von Konzeptlösungen durch Beantworten von DFA -Fragen im Team
von Fachleuten. Knochenarbeit, die sich auszahlt. |
Bestes Produkt zu bestem
Preis
Wenn Albert Einstein sagte "Das beste Produkt ist das einfachste,
das funktioniert", so dachte er an Produkte mit weniger Bauteilen,
einfacherer Herstellung und kürzeren Montageoperationen. In
der Tat korrelieren Einfachheit in der Gestaltung, bezogen auf weniger
Teile, mit den Kosten und auch mit der Qualität (ausgedrückt
in der Anzahl der defekten Teile). In einer Untersuchung von 66
Fällen der BDI Inc. in Rhode Island ergaben sich in 54 Fällen
Kostenvorteile in der Teilereduktion von 30 bis 50 %. In einer weiteren,
von Motorola durchgeführten Untersuchung zeigte sich nicht,
wie fälschlich angenommen, eine Zunahme der Fehlerhäufigkeit
bei weniger Bauteilen, sondern eine Abnahme. Schlussfolgerung: Nicht
nur Funktionalität und Kosten, sondern auch die Qualität
wird größtenteils präventiv im Entstehungsprozess
beeinflusst (Bild 5). Das Vorgehen von DFMA verstärkt seine
Wirkung, wenn dieses unter dem bic -Prinzip eingeführt wird.
Dies beruht darauf, das beste Produkt seiner Klasse zum besten Preis
auf den Markt zu bringen (best in class and best in cash). So einfach
und scheinbar unwichtig sich dies auch liest, so gewaltig ist die
darin enthaltene Quelle der Selbstmotivation und Kraft für
das neue Projekt, sobald dies einmal zur inneren Einstellung eines
Teams geworden ist. Diese Einstellung wirkt sich in charismatischer
Weise auf die anschließende Herstellung und den Vertrieb aus;
die in diesem Geist angefertigte Verkaufsunterlagen wecken beim
Kunden buchstäblich das Gefühl von Interesse und lösen
das Bedürfnis aus, das Produkt zu besitzen. |
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VORGEHEN
Ein Team von Fachleuten geht gedanklich Schritt für Schrift
durch den Herstellungsprozess des neu gewünschten Produkts.
Dies erfolgt unter Führung eines mit DFMA vertrauten Teammitglieds.
Durch das systematische Bewusstwerden des Herstellaufwands findet
das Team neue Lösungen zur Verminderung der Herstellkosten,
woraus sich eine Auswahl neuer Lösungen ergibt (morphologischer
Kasten). Daraus erfolgen Entscheidungen, basierend auf den Erfahrungen
der beteiligten Fachkräfte und der im Hintergrund vom System
ausgeführten Bewertung. Dies sind neutrale Kennzahlen, die
aussagen, wie einfach oder schwierig die Herstellung sein wird,
oder die direkte Angaben über Zeiten oder Kosten machen können.
Der Optimierungsprozess erfolgt je nach Zielsetzung oder Prioritäten
einzelner Aspekte oder deren gegenseitigen Optimierung wie Kosten,
Qualität usw. Die einzelnen Schritte sehen wie folgt aus:
Analyse und Optimierung der Produktstruktur und Logistik
Analyse und Optimierung der Anzahl der Bauteile
Minimierung des Aufwands für Montageoperationen
Analyse und Reduktion der Teilekosten
Untersuchung von Serviceaufgaben und interaktives Optimieren
mit der Montage
Annahme und Analyse verschiedener Szenarien für die
Rücknahme, das Recycling
und die Entsorgung sowie die Optimierung des Aufwands für
den Hersteller.
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Im ersten Schritt der präventiven
Kostenoptimierung werden Funktionslösungen mit sinkender Bauteilezahl
gefunden, und im zweiten wird die einfachste Herstellung und Montage
ermittelt. Dieser Prozess wird beim ersten Absinken der Kosten so
lange fortgesetzt, bis die Gesamtkosten deutlich wieder ansteigen.
Damit ist das Kostenminimum erreicht. In der Differenz zu den Zielkosten
ergibt dies die Basis für Gewinn- und Rentabilitätsrechnung.
Der DFA Index, ein Wert zwischen 0 und 100 % zeigt zusätzlich
an, wie schwierig (Werte gegen 0) oder wie einfach (Werte gegen
50 oder größer) die Herstellung sein wird. Optimierung
Bild 3. |
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Zuerst in der konsequenten Umsetzung der Kundenbedürfnisse
in hochintegrierte mechatronische Konzepte, dann in der speditiven
Durchführung der Entwicklung mit vielen mutigen Entscheiden
zur dauernden Verbesserung der gefundenen Lösungen. |
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Als weltweit zweitgrößter
Hersteller von Frankierwerken hat die Optimierung der Produktkosten
bei Ascom Mailing Systeme schon Tradition und wird seit Jahren werkzeugunterstützt
durchgeführt. Die Optimierung als Reifungsprozess erfolgt bei
Ascom präventiv, wozu auch moderne Technologien wie Rapid Prototyping
für Funktionsmuster und Prototypen gehören.
Diese beantworten im Dauertest viele Fragen über Zuverlässigkeit,
Funktionserfüllung und ermöglichen weitere Verbesserungen
in Bezug auf die Reduktion von Herstellkosten. |
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Nicht nur an die Herstellkosten denken
Neben den Herstellkosten werden auch die Kosten für den Service
beim Kunden analysiert. Heute dauert bei Ascom eine Analyse für
die Verbesserung der Servicefreundlichkeit, die früher Tage
dauerte, nur noch Stunden. "Dies erlaubt, zwischen den sich
konkurrenzierenden Kostenaspekten der Herstellung und Montage
und dem Service vor Ort das Optimum zu finden", so Christian
Moy, Entwicklungsleiter Mechanik bei Ascom Hasler Mailing Systems.
Damit erreicht Ascom bei Produkten mit langer Lebensdauer neben
niedrigen Herstellkosten auch eine hohe Kundenzufriedenheit. |
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In Zukunft geht Ascom nun noch einen
Schritt weiter und beschäftigt sich präventiv auch mit
der Entsorgung und der Wiederverwendbarkeit der Produkte nach deren
Gebrauch.
Noch besteht keine Rücknahmepflicht für Frankiergeräte.
Man will aber gerüstet sein: Verlängerung der Produktlebensdauer,
Verbesserung der Servicefreundlichkeit und Entlastung der Umwelt
durch Wiederverwertung und Vereinfachung der Entsorgung sind Kriterien,
die Ascom noch vermehrt und werkzeugunterstützt bereits in
der Entwicklung berücksichtigen wird. |
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Bild 4: Die neue elektronische Frankiermaschine Ascom Hasler
SMILE. Das moderne funktionelle Design, der vorbildliche Bedienerkomfort
und versteckt der Service als ein zusätzliches Verkaufsargument:
längere Lebensdauer und Kundenzufriedenheit. Die Serviceaufgaben,
mit DFS untersucht, dauern heute nur noch Stunden. |
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Kam früher die präventive Kostenoptimierung
infolge der multiplikativen Wirkung steigender Stückzahlen
vor allem bei Mittel- und Großserien zur Anwendung, behelfen
sich heute immer mehr Firmen auch mit kleinen Stückzahlen und
Einzelanfertigungen. Ein in diesem Bereich größtes Unternehmen
und Hersteller von Systemen, Anlagen und Maschinen für Food-,
Nonfood und Druckgussindustrien ist der weltweit tätige Bühler-Konzern,
Uzwil. Hier bewiesen die Mitarbeiter schon in der Vergangenheit,
dass in der Kostenoptimierung zur Erhaltung der Wettbewerbskraft
Potentiale freigesetzt werden können.
So wurden bei einem Schiffsentladegerät die Montagekosten um
35 % gesenkt, was eine erhebliche Reduktion der Gesamtkosten ergab.
Heute geht man bei Bühler mit der präventiven Kostenoptimierung
eigene Wege. "Wir wollen da wo unsere Kosten am meisten beeinflussbar
sind, im Entstehungsprozess, beim Entwickeln und Konstruieren, unsere
Mitarbeiter mit modernen Werkzeugen unterstützen", äußert
sich dazu Urs Bühler, Vorsitzender der Konzernleitung.
Bewerkstelligt wird dies über erfahrene und flexibel einsetzbare
interne Wertanalyse- und Methodenexperten. Ausgerüstet mit
Werkzeugen, wenden diese das Verfahren zur präventiven Optimierung
der Produktkosten DFA gezielt in zeit- und kostenkritischen Projekten
in den Teams an, bis sich das Verfahren im Schneeballeffekt weiter
verbreitet.
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Bild 6: Detail eines Palettiersystems von Bühler AG. Vom Entwicklungsteam
und dem internen Wertanalysefachmann ist der Nachfolger nach Schwerpunkten
mit DFA analysiert und Produktkosten präventiv optimiert. |
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DFMA
In japanischen Unternehmen ist Design for Assembly als Teil von
Design for Manufacture and Assembly entscheidend für hohe
Produktivität und Qualität. Dies ist das Ergebnis einer
Befragung von 500 Managern der großen japanischen Automobilhersteller
Toyota, Nissan, Honda und Mazda durch MIRU (Motor lndustry Research
Unit) |
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Durch das Beantworten von Fragen bezüglich kostenbeeinflussenden
Aspekten findet das Team neue, kostengünstigere Lösungen.
Mit den Informationen werden im Hintergrund Kenn- und Kostenwerte
berechnet als Entscheidungsbasis für das weitere Vorgehen
und die Optimierung. |
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DFMA®
Das präventive reduzieren
der Produktkosten
Die Werkzeuge
Die Besonderheit von DFMA ist das Finden neuer, kostengünstigerer
Lösungen durch das Beantworten interaktiv gestellter Fragen
in einem Team von Fachleuten. Damit gelang es erstmals, einen
technischen und marktwirtschaftlichen Prozess in einem Computerprogramm,
in einem außerordentlichen Umfang mit den menschlich kommunikativen
Aspekten der Teamarbeit, zu verknüpfen. Mit den Werkzeugen
erfolgen die Kostenanalyse und die Optimierung in drei Hauptschritten:
Die präventive Optimierung der Produktkosten im Entstehungsprozess
und das Erreichen des Zielmarktpreises unterstützen
DFM® / DFA® (Design for Manufacture, Design for Assembly).
Mit DFS (Design for Service) werden Serviceaufgaben analysiert und optimiert im Sinne einer größeren Kundenzufriedenheit
und längeren Lebensdauer des Produkts.
Untersuchungen wirtschaftlicher und ökologischer Szenarien
bei der Entsorgung des Produkts werden mit DFE (Design for
Environment) bezeichnet, wie auch das entsprechend entwickelte Tool. Die Verminderung
der Umweltbelastung wird unterstützt sowie die Wiederverwendbarkeit der Produkte unter den wirtschaftlichen Gesichtspunkten
für die Herstellerfirma gefördert.
Damit wird es für den gesamten Produktlebenszyklus, von der
Herstellung des Produkts, über den Vertrieb bis zur Entsorgung,
möglich, die Kosten präventiv im Entstehungsprozess
zu optimieren. Dieser Prozess läuft heute bei einigen Firmen
unter dem Begriff: whole live cycel cost analysis.
DFMA, DFM und DFA sind registrierte Marken der Firma amc in Stein
am Rhein. |
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Kostenmoderator
In Anbetracht der enormen Einflussmöglichkeiten auf die Herstellkosten
in Verlauf der Produktentstehung gehen deshalb immer mehr Firmen
dazu über ein Teammitglied als spezifischen Kostenmoderator
zu benennen. Dieser ist ausgebildet in den entsprechenden Verfahren
und Werkzeugen, hilft dem Team, ähnlich der Funktion eines
Polizisten als Freund und Helfer, Kostenziele schneller zu erreichen
und die präventive Optimierung zu fördern. Der Kostenmoderator
kann einem beliebigen Bereich angehören, wie Entwicklung,
Konstruktion, Marketing, Planung oder sogar Controlling. So hatte
Volbert Becker, Leiter des technischer Controlling bei Vorwerk
in Wuppertal spezifische Gründe, diese Aufgabe in seinen
Bereich zu holen. Volbert Becker: "Statt ratlos vor der Tatsache
zu stehen, zu teuer zu sein, was immer wieder den ganzen Prozess
neu aufrollte und verzögerte, greifen wir heute situativ
sofort im Entstehungsprozess kostenlenkend ein. Moderationen zur
präventiven Optimierung der Produktkosten finden heute bei
Vorwerk in kleinen Teams von drei bis fünf Fachleuten statt." |
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Bewusste Präzision
Hetzten früher Firmen von einer Neuentwicklung zur nächsten,
um Lebenszyklen noch weiter zu verkürzen, gehen heute Unternehmen
ruhiger, aber mit einer bewussten Präzision an neue Produkte
heran. Bereits die japanische Autobranche ging dazu über,
die Produktlebenszyklen von vier auf sechs Jahre zu verlängern.
Bei den führenden Herstellern von elektronischen Geräten
will man die Abstände, bis ein neues Produkt auf den Markt
kommt, sogar um das Drei- bis Vierfache vergrößern.
Anzunehmen, dass damit der Konkurrenzkampf vorbei ist oder sich
nun gemütlichere Zeiten für die Herstellung und Vermarktung
neuer Produkte einstellen, wäre jedoch falsch. Denn das japanische
Management will damit lediglich mehr Zeit für strategische
Überlegungen und Innovationen erhalten. Seinen Ingenieuren
und Konstrukteuren gibt es so mehr Zeit, präventiv gezielter
den Optimierungsprozess bezüglich Funktionen, Qualität
und Kosten voranzutreiben, um gut vorbereitet noch schlagkräftiger
echte Neuheiten auf den Markt zu bringen. |
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Industrie |
Projektteil |
Investition |
Einsparung |
pay
back |
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in 1.000 € |
in 1.000 € |
Zirca |
Anlagenbau |
Rührwerk
Kassette |
65
- |
405
145 |
1:8 |
Maschinenbau |
Antriebsrolle |
55 |
500 |
1:9 |
Elektrohaushalts-
geräte |
Reinigungs-
anlagen |
70 |
2.800 |
1:40 |
Automobil |
Pw |
1.400 |
1 200.000 |
1:800 |
Autozulieferer |
Konsole |
75 |
3.400 |
1:45 |
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Wie Resultate aufzeigen, lohnt sich der Wechsel vom Krisenmanagement
in der Produktion hin zur präventiven Optimierung der Kosten
bei der Produktentstehung. Investitionen für die Einführung
des Verfahrens zahlen sich in den häufigsten Fällen
bereits bei Pilotprojekten mit den geplanten Einsparungen um ein
mehrfaches aus. Das Einsparpotential zeigt sich in Payback Verhältnissen
von 1:8 im Anlagen- und Maschinenbau. |
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Bei Produkten mit größeren Serien wie Haushalt-
und Elektrogeräte werden diese Investitionsbeträge sogar
bis zum vierzigfachen Betrag wieder erwirtschaftet |
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Gekürzte und überarbeitete Fassung des Fachberichtes,
erschienen in TRANSFER Nr. 47 1995
Druckversionen: PDF- File |
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