Immer komplexere mechatronische Produkte, steigende Variantenvielfalt, dynamische Märkte und der Wunsch nach innovativen und nachhaltigen Produkten. Herausforderungen die im operativen Geschäft vieler produzierender Unternehmen bekannt sind.
Dabei sind vor allem drei Treiber für die gestiegene Komplexität verantwortlich. Zum einen der exponentielle Anstieg der Funktionskomplexität durch den Wandel von einfachen mechanischen Produkten zu digital vernetzten, hochkomplexen mechatronischen Systemen.
Das Produkt wird somit häufig, aufgrund der Erweiterung um digitale Services auch im Zusammenhang mit den zuletzt viel diskutierten und integrierten hochautomatisierten KI-Lösungen, nur noch als hybride Leistung verstanden (physischer und digitaler Produktanteil).
Darüber hinaus ist die Produktprogrammkomplexität aufgrund neuer Märkte, Marktanforderungen, Regulationen und Individualisierungswünschen stark gestiegen und als zweiter Treiber der gestiegenen Komplexität zu nennen. So haben in einer Studie der Complexity Management Academy im Jahr 2022 51 % der befragten Unternehmen angegeben, dass die Anzahl der Produktvarianten in Unternehmen zugenommen hat. In diesem Kontext sind auch die wichtigen und immer stärker auf die Produkteigenschaften Einfluss nehmenden Nachhaltigkeitsanforderung anzuführen.
Die steigende Produktprogrammvielfalt wird zudem dadurch verstärkt, dass viele der erzeugten Varianten im Lebenszyklus nicht systematisch abgekündigt werden. Dieses Phänomen ist vor allem im Anlagen- und Maschinenbau erkennbar.
Dritter Komplexitätstreiber ist die Netzwerkkomplexität. Dabei führen dynamische Veränderungen am Markt, wie zum Beispiel die Corona-Krise, die CO2-Besteuerung, aber auch der Wunsch nach gesteigerter Resilienz der Lieferketten und dem stärkeren Bewusstsein für Nachhaltigkeitsaspekte zu einer komplexeren Gestaltung des optimalen Wertschöpfungs- und Lieferantennetzwerks.
„Somit stehen im Zentrum einer gesunden Unternehmensentwicklung nicht nur Marketing, Finanzen, Personalwesen, Informationstechnik, Logistik und Produktion, sondern auch die Frage, ob und auf welche Weise eine Unternehmung ihre Umgebungskomplexität (externe Komplexität) unter Kontrolle bringen kann und ob sie die aus ihrer eigenen Wertschöpfung resultierende Komplexität (interne Komplexität) ebenfalls zu beherrschen vermag“ [Prof. Dr. Ing. Günther Schuh].
Die Beherrschung der Komplexität durch ein systematisches und im Unternehmen verankertes Komplexitätsmanagement von Produkten und Prozessen ist für die Industrie somit zum strategischen Erfolgsfaktor und auch zur Managementaufgabe geworden.
Neben vielen weiteren Ansätzen im Kontext des Komplexitätsmanagements haben sich in der produzierenden Industrie in der jüngeren Vergangenheit folgende Schwerpunkte bei der Bewältigung der beschriebenen Herausforderungen in der Industrie als erfolgsversprechend herausgestellt.
Market Intelligence für die Gestaltung eines erfolgreichen Produktportfolios
Die Aufnahme von Kundenbedürfnissen und Anforderungen wird eine immer größere Herausforderung, da diese sich dynamisch und rasant verändern. Trend- und Szenarioanalysen, um effizient und verlässlich Aussagen über zukünftig auftretende Anforderungen treffen zu können, werden dabei immer wichtiger. Gleichzeitig helfen neuere Ansätze wie das Text-Mining dabei, die Präzision der Anforderungsdefinition zu steigern.
Dabei können Kundenbedürfnisse und die sich daraus abzuleitenden Anforderungen nicht zuletzt auch aus digitalen Quellen wie Internetforen und über die Analyse großer Textmengen abgeleitet werden. Aber auch weniger Use-Case spezifische „Business Analytics“ Methoden finden in der Industrie vermehrt Anwendung. Business Analytics umfasst allgemein sämtliche Methoden von der deskriptiven bis zur prädiktiven Datenauswertung mit dem Ziel, datenbasierte Entscheidungen treffen zu können.
Anwendungsfelder sind unter anderem die Analyse von Produktdaten in der Nutzung befindlicher Produkte und die Rückführung von somit generiertem Wissen für die Entwicklung der neuen Produktgeneration. Aber auch die Clusterung von Anforderungen und die Definition von Produktdifferenzierungsstrategien gehört zum Aufgabenspektrum der Market Intelligence.
Werkzeuge für ein effizientes und digitales Variantenmanagement
Vor allem im Anlagen- und Maschinenbau mit Engineer-to-Order Auftragsumfängen steigt die Variantenvielfalt enorm. An dieser Stelle entsteht auf operativer Ebene häufig der Wunsch nach Tools und Softwarelösungen, die es den Mitarbeiter*innen ermöglichen, die existierende Variantenvielfalt gesamtheitlich zu überschauen und handhaben zu können.
Hierzu zählen neben (Vertriebs-)-Konfiguratoren auch Product-Lifecycle-Management Systeme und Software für die durchgängige, digitale Produktentwicklung. Vor allem im operativen Betrieb werden prozessseitig nennenswerte Effizienzsteigerungen durch die entsprechenden Werkzeuge erwartet.
Produktarchitekturen zur Realisierung von Standardisierungspotenzialen
Ein zentrales Element, um die interne Komplexität im Unternehmen handhaben zu können, ist die Nutzung von Kommunalitäten. Dabei wird insbesondere die physische Kommunität angestrebt, welche durch Produktplattformen oder auch Baukastensystemen erzielt werden kann.
Diese ermöglichen es, divergierende und individuelle Marktanforderungen effizient in Produktvarianten und deren interne Baugruppen- und Teilevielfalt umzusetzen. Die zugrundeliegende Modularisierung von mechatronischen Produkten und die damit verbundenen Produktkonfigurationen innerhalb eines Produktbaukastens stellen viele Unternehmen jedoch weiterhin vor große Herausforderungen.
Komplexitätsmanagement als Werkzeug zur Umsetzung innovativer und nachhaltiger Produkte
Produktplattformen und Baukastensysteme helfen die externe, marktseitig geforderte Komplexität intern effizient abzubilden und müssen sich aufgrund sich verändernder Marktanforderungen dynamisch weiterentwickeln. Methoden aus dem Komplexitäts- und Innovationsmanagement helfen an dieser Stelle, die Technologieoffenheit und -fähigkeit zur Integration neuer inkrementeller und auch radikaler Innovationen in die Systeme zu ermöglichen.
Modularisierungsansätze werden dabei vor allem bei der Umsetzung zirkulärer Produktstrategien im Kontext der ökologischen Nachhaltigkeit eine entscheidende Rolle spielen. Das Ziel der Circular Economy ist die lineare Ressourcennutzung zu reduzieren und die im Produkt eingesetzten Rohstoffe im Kreislauf zu halten.
Bei vorausschauend modularisierten Produkten besteht vor dem Hintergrund dieser Strategie die Möglichkeit Module mit hohem Verschleiß oder kurzen Technologienzyklen von bereits im Feld befindlichen Produkten auszutauschen und das Produkt durch Upgrades zu aktualisieren. Somit kann das Produkt wesentlich länger im Lebenszyklus gehalten werden und dabei zusätzliche Mehrwerte für den Kunden stiften.
Kongress in Aachen
Weitere Informationen und Darstellungen in diversen Vorträgen und erfolgreichen Case Studies zu den beschriebenen Themenfeldern liefert der Complexity Management Congress am 13. und 14. November 2023 in Aachen. Der Complexity Management Congress, der in diesem Jahr bereits zum neunten Mal stattfindet, bietet den Teilnehmer*innen die Möglichkeit, sich mit Expert*innen aus den Bereichen Komplexitäts-, Innovations-, Portfolio- und Variantenmanagement aus Industrie und Forschung auszutauschen und zu vernetzen.
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