Forschungsprojekt zur Modularisierung komplexer Produkte

Für die Hersteller komplexer technischer Produkte besteht die Gefahr, dass sich die Komplexität des Produkts auch in dem Aufwand für die Organisation der Entwicklung und Produktion widerspiegelt. Gerade deshalb gewinnt das Thema der Modularisierung immer mehr an Bedeutung. Dieser Aufwand kann jedoch bereits zu Beginn der Entwicklung durch eine Strukturierung des Produkts in mehrere Teilprodukte reduziert werden. Die Verantwortungsbereiche werden auf diese Weise verkleinert und die Organisation wird vereinfacht. Bei der Strukturierung werden die Komponenten des Produkts zu mehreren Modulen zusammengefasst, die dann jeweils als Einheit in Entwicklung, Beschaffung und Produktion behandelt werden.

Das Ziel dieses Dissertationsprojektes war es, eine Methodik zu entwickeln, welche die Modularisierung von komplexen technischen Produkten bereits in der Entwicklungsphase

ermöglicht. Die ermittelte Modulaufteilung soll dabei jeweils auf das konkrete Ziel, welches das Unternehmen mit der Modularisierung verfolgt, angepasst sein. Im Rahmen dieses Dissertationsprojektes wurden unterschiedliche Aspekte und Eigenschaften, so genannte Modultreiber, aus allen Phasen des Wertschöpfungsprozesses eines Produkts betrachtet, so dass eine umfassende Analyse der Kopplungen möglich wurde. Für jeden ausgewählten Modultreiber muss zur Modulbildung analysiert werden, wie stark die jeweilige Kopplung zwischen den Produktkomponenten ist. Dafür ist für alle Modultreiber eine mathematische Funktion zu definieren, die eine systematische Abbildung der Kopplung auf einen skalaren Kopplungswert ermöglicht. Durch die Entwicklung von systematischen Abbildungsfunktionen kann die Kopplungsstärke zwischen den Komponenten objektiver bestimmt werden als durch die in den meisten anderen Methoden ausschließlich verwendeten Expertenentscheidungen.

Die entwickelte Methodik wurde in ein Software-Programm implementiert, welches deren Anwendung erleichtert und insbesondere die Berechnung der Kopplungswerte anhand der Abbildungsfunktionen automatisiert. Dadurch kann zum einen der Aufwand für die Durchführung einer Modularisierung minimiert und zum anderen eine schnelle Einarbeitung in die Methodik auch für Personen ohne umfangreiches Vorwissen zur Modularisierung erleichtert werden.

Detaillierte Ergebnisse zum Forschungsprojekt finden Sie in der Publikation von Birgit Koeppen (Koeppen, Birgit: Modularisierung komplexer Produkte anhand technischer und betriebswirtschaftlicher Komponentenkopplungen).