Bei der kundenindividuellen Massenproduktion sind Modularisierung und Produktplattformen die wichtigsten Werkzeuge für Unternehmen, um die Effizienz in der gesamten Wertschöpfungskette zu steigern. Produkte müssen möglichst schnell und effizient entwickelt werden und dabei trotzdem die Wünsche der einzelnen Kunden erfüllen. Es geht also darum, Vielfalt im Produktportfolio zu gewährleisten und gleichzeitig die interne Komplexität zu optimieren.
Im Laufe der Zeit sind die Kundenanforderungen und die damit einhergehende Individualisierung von Produkten immer weiter gestiegen, weshalb Unternehmen gezwungen waren, ihre Produktplattformen kontinuierlich zu verbessern. Was als Gruppierung ähnlicher Modelle auf einer gemeinsamen Basis begann, hat sich zu skalierbaren, einheitlichen und modularen Produktplattformen entwickelt. Der Erfolg modularer Plattformen stellt sich allerdings nicht über Nacht ein. Vielmehr braucht es langfristiges Engagement, eine passende Governance und eine strukturierte Verankerung der Plattformstrategie im Unternehmen.
Ohne das notwendige Wissen, wie solche Plattformen richtig entwickelt und über den Lebenszyklus gesteuert werden, laufen Unternehmen Gefahr, viel Geld in den Aufbau eines Plattformsystems zu investieren, ohne den angestrebten finanziellen Nutzen zu realisieren. In diesem Blog-Artikel werden wir uns im Detail ansehen, welche Vorteile Unternehmen durch den Einsatz modularer Produktplattformen erzielen können und welche Aspekte hinsichtlich Strategie und Management zu berücksichtigen sind, um langfristig Erfolg zu garantieren. Zunächst werden wir jedoch erläutern, was modulare Plattformen genau sind und welche Eigenschaften sie erfüllen müssen, um die gesteckten Ziele zu erreichen.
Was sind modulare Produktplattformen?
Eine modulare Produktplattform ist ein modulares System, das so konzipiert ist, dass es einen gemeinsamen Produktkern bestehend aus variantenübergreifend genutzten Komponenten, Modulen und Technologien gibt, der für verschiedene oder sogar alle Produktvarianten gleich ist. Unter einem modularen System ist ein modularer Baukasten zu verstehen, der es Unternehmen ermöglicht, Produkte aus einer Anzahl im Voraus definierter Module und unter Beachtung spezifischer Kombinationsregeln zusammenzusetzen.
Wenn mehrere Produktlinien des modularen Systems nun eine gemeinsame Plattform nutzen, bedeutet das, dass für den Plattformanteil des Produktes Skaleneffekte erschlossen werden können. Der Einsatz modularer Plattformen ist in diesem Sinne eine Möglichkeit, wie Unternehmen ihre interne Effizienz steigern und gleichzeitig weiterhin eine Produktpalette anbieten können, die verschiedene Kundenbedürfnisse bedienen kann. Mit Ausnahme der Automobilindustrie, wo Produktplattformen häufig als solche vermarktet werden, um die eigene Vorreiterposition zu betonen (ein Beispiel ist der Volkswagen-Konzern mit der für 2025 geplanten Einführung der SSP-Plattform für Elektroautos), sind solche Plattformen für den Kunden in der Regel unsichtbar [Bildquelle: https://www.automobil-industrie.vogel.de/].
Produktplattformen können entlang von zwei Dimensionen definiert werden. Diese sind die Produktdimension und die funktionale Dimension, wie in der nachfolgenden Grafik dargestellt. Eine Kombination beider Dimensionen ist ebenfalls möglich. Funktional strukturierte Produktplattformen werden häufig auch als transversale Plattformen bezeichnet.
Dabei gilt es zu beachten, dass die Struktur und Dimension einer modularen Produktplattform nicht starr sind, sondern sich im Laufe der Zeit weiterentwickeln muss, um neue Konfigurationen mit mehr Leistungen und erweiterten Anwendungen zu ermöglichen oder sich ändernden Kundenwünschen anzupassen. Da Produktplattformen aus verschiedenen Komponenten, darunter Hardware, Elektronik, Hydraulik und Software, bestehen, sollten an der Entwicklung der Plattform Systemarchitekten aus verschiedenen Bereichen mitwirken, um Schnittstellen zu finden, die allen Anforderungen gerecht werden.
Valmet Papiermaschinen - Beispiel für eine erfolgreiche modulare Produktplattform
Valmet ist Weltmarktführer in der Entwicklung von Karton- und Papiermaschinen. Die Maschinen von Valmet sind komplex, und jeder Auftrag bringt einen großen technischen Aufwand mit sich. Ein wichtiger Faktor für die kontinuierliche Verbesserung der schweren Stahlkonstruktionen ist der Einsatz einer gemeinsamen Plattform.
Der erste Schritt hin zur Verwendung einer gemeinsamen Produktplattform war die Modularisierung bestimmter Schlüsselelemente der Papiermaschinen mit dem Ziel, die Kosten für Entwicklung, Materialbeschaffung und Produktion zu senken, ohne dabei das bestehende Maß an Flexibilität und Individualität einzuschränken. Im Zuge des Modularisierungsprozesses erarbeitete das abteilungsübergreifende Entwicklungsteam eine modulare Rahmenplattform, die als Basis für die verschiedenen kundenindividuellen Ausführungen dient und deren Produktion aufgrund einer reduzierten Anzahl an Einzelteilen einfacher und kosteneffizienter ist.
So gelang es Valmet nicht nur die Kosten der eigenen Produkte zu reduzieren, sondern auch gleichzeitig eine Basis zu schaffen, auf der schnell neue Produktkonfigurationen entwickelt werden können und die die Kompatibilität mit der existierenden modularen Produktarchitektur sicherstellt.
Was zeichnet eine erfolgreiche modulare Plattform aus?
Eine gute modulare Produktplattform zeichnet sich durch drei Kerneigenschaften aus: Flexibilität, Agilität und Effizienz. Eine flexible Produktplattform erlaubt es, Produkte nach den unterschiedlichen Wünschen des Kunden zu konfigurieren und so Wert für unterschiedliche Kundengruppen zu schaffen, sodass differenzierte Preise für individuelle und Premiumprodukte erzielt werden können.
Mit Agilität ist in diesem Zusammenhang die Fähigkeit der Plattform gemeint, die schnelle Einführung neuer Entwicklungen zu erlauben, um auf sich ständig ändernde Anforderungen zu reagieren. Um die Agilität einer Plattform zu gewährleisten, muss diese über robuste Schnittstellen verfügen, sodass einzelne Teile der Produktplattform verändert werden können, ohne dass dabei andere Komponenten beeinträchtigt werden.
Modularität ist an sich keine Zielsetzung. Vielmehr geht es bei der Entwicklung einer erfolgreichen modularen Plattform darum, mehr Effizienz zu erreichen. Unter Berücksichtigung von Volumen, Materialkosten und Komplexitätskosten muss ein Gleichgewicht gefunden werden, um eine profitable Produktplattform zu schaffen.
Vorteile der Verwendung modularer Produktplattformen
Das übergeordnete Ziel, das Unternehmen mit dem Einsatz modularer Produktplattformen verfolgen, besteht darin, die Effizienz ihrer Prozesse zu steigern und gleichzeitig Kosten zu senken. Darüber hinaus ergeben sich für Unternehmen jedoch noch weitere Vorteile, die sich über verschiedene Unternehmensbereiche erstrecken, vom Vertrieb über die Entwicklung bis hin zur Lieferkette.
Modulare Produktplattformen ermöglichen agile Entwicklung
In der Softwareentwicklung sind agile Entwicklungsmethoden schon längst unverzichtbar geworden, und auch in der Entwicklung von Hardware-Produkten wird immer öfter auf agile Prinzipien zurückgegriffen, die für die Zusammenarbeit von über verschiedene Standorte und Regionen hinweg verteilte Teams um einiges attraktiver sind als traditionelle Entwicklungsmethoden.
Eine robuste modulare Produktplattform ist eine ideale Voraussetzung für eine erfolgreiche agile Produktentwicklung im Hardware-Bereich. Zum einen sind solche Produktplattformen darauf ausgelegt, flexibel auf Veränderungen zu reagieren. Zum anderen bedeutet eine modulare Struktur, dass Unternehmen kleine Änderungen isoliert an bestimmten Modulen und Komponenten durchführen können, ohne dass es dabei zu Auswirkungen auf das restliche Produkt kommt, was einen typisch agilen Entwicklungsprozess überhaupt erst möglich macht.
Damit das funktioniert, müssen die Schnittstellen zwischen den Modulen robust gegenüber Änderungen sein. In diesem Zusammenhang spricht man auch von einer geschlossenen Produktplattform, was bedeutet, dass das Plattformgerüst unverändert bleibt, obwohl einzelne Module des Systems weiterentwickelt werden. Dies sorgt dann auch für einen effizienten Phase-In und Phase-out Prozess zum Erreichen gewünschter Preis-Leistungs Abstufungen aufgrund gewünschter Profitabilitätsszenarien.
Leseempfehlung: Hier lesen Sie, wie Sie agile Entwicklung bei Hardware-Produkten erfolgreich umsetzen.
Modulare Plattformen unterstützen die Flexibilität im Vertrieb
Eine modulare Produktplattform kann genutzt werden, um dem Kunden die Möglichkeit zu geben, das Produkt seinen Bedürfnissen entsprechend anzupassen. Über einen Online-Produktkonfigurator wie einem Configure-Price-Quote-Tool, kurz CPQ, kann der Kunde sofort sehen, ob die gewünschte Produktkonfiguration verfügbar ist und zu welchem Preis. Ziel dabei ist es, die Flexibilität einer kundenindividuellen Maßanfertigung mit der Effizienz der Massenproduktion zu verbinden. Zwar ist das Maß an Flexibilität bei maßgeschneiderten Lösungen nach wie vor höher als beim Einsatz eines Produktkonfigurators, aber eine modulare und konfigurierbare Plattform bietet dafür den perfekten Kompromiss zwischen Individualität und Preis.
Modulare Produktplattformen erleichtern die Entwicklung
Die Schaffung einer Produktstruktur, die flexibel für eine Vielzahl verschiedener Produkte verwendet werden kann, macht den Entwicklungsprozess wesentlich effizienter. Zwar stimmt es, dass die Entwicklung einer kompletten Produktfamilie mehr „Frontloading“ benötigt und anspruchsvoller ist als die Entwicklung eines einzelnen Produkts, aber auch hier profitieren Unternehmen von der Arbeit mit modularen Systemen und Plattformen. Da sich viele Produktvarianten bzw. Produktlinien die Plattform sowie weitere Module, die in verschiedenen Konfigurationen genutzt werden, teilen, müssen in Summe weniger technische Lösungen entwickelt, getestet und über den Produktlebenszyklus gepflegt werden.
Modulare Produktplattformen vereinfachen Logistik, Lieferkette und Produktion
Die Harmonisierung von Komponenten über verschiedene Produkte hinweg erlaubt es Unternehmen, größere Stückzahlen bei weniger Lieferanten einzukaufen. Dadurch wird nicht nur die Logistik effizienter, sondern das Unternehmen verbessert so auch seine Verhandlungsposition gegenüber den Lieferanten und kann bessere Einkaufskonditionen aushandeln.
Gleichzeitig führt eine Reduktion der Anzahl der für das Produktsortiment benötigten Komponenten dazu, dass weniger Einzelteile gelagert werden müssen. Der durchschnittliche Lagerbestand sinkt, was zu einer geringeren Kapitalbindung führt und die interne Logistik entscheidend vereinfacht. Auch der Fertigungsprozess wird durch den Einsatz modularer Plattformen einfacher und effizienter, weil die reduzierte Anzahl an Einzelteilen und der standardisierte Produktkern weniger Änderungen an den Montagelinien bedeuten. Außerdem werden so insgesamt weniger Werkzeuge für den Herstellungsprozess gebraucht.
Strategie und Management modularer Produktplattformen - Darauf sollten Unternehmen achten
Die Entwicklung einer modularen Produktplattform muss strategisch erfolgen, um sicherzustellen, dass die Plattformziele mit der übergeordneten Unternehmensstrategie im Einklang stehen. Gleichzeitig geht es bei der Ausarbeitung einer Plattformstrategie darum, Strukturen zu schaffen, mit denen die Plattform langfristig genutzt und kontinuierlich verbessert und weiterentwickelt werden kann. Um Langzeiterfolge zu gewährleisten, muss die Plattformstruktur kontinuierlich neu bewertet, verbessert und strategisch neu ausgerichtet werden. Hier sind drei entscheidende Aspekte, die Unternehmen hinsichtlich Strategie und Management ihrer modularen Produktplattformen berücksichtigen sollten.
Den richtigen Umfang der Produktplattform festlegen
Wie bereits erwähnt, kommen bei der Entwicklung von Produktplattformen zwei verschiedene Dimensionen ins Spiel: die Produktdimension und die funktionale Dimension. Für beide Dimensionen wird der Umfang der Plattform daran gemessen, wie groß der Anteil des angebotenen Produktportfolios ist, der von der Plattform abgedeckt wird.
Nehmen wir als Beispiel ein Unternehmen, das Elektrofahrzeuge herstellt. In der Produktdimension könnte der Umfang von einer einzigen Plattform, die für ausnahmslos alle Fahrzeugmodelle verwendet wird, bis hin zu einer separaten Plattform für jedes Modell reichen. In der funktionalen Dimension ist eine ähnlich große Spannbreite möglich, da unterschiedliche Plattformen für funktionale Bereiche wie Antrieb, Fahrwerk oder HV-System verwendet werden können.
Bei der Festlegung des Plattformumfangs wird ein Balanceakt beschritten. Werden Plattformen definiert, die zu große und zu diverse Teile des Portfolios abdecken, ist es nicht mehr möglich, standardisierte technische Lösungen zu finden, die für jeden Einsatzfall funktionieren. Oder aber diese technischen Lösungen müssen stark überspezifiziert sein, was zu hohen Kosten führt.
Wird der Umfang einer Plattform jedoch zu klein gewählt, fallen auch die Synergie- und Skaleneffekte entsprechend klein aus.
Die passende Governance für die modulare Produktplattform entwickeln
Modulare Produktplattformen unterstützen Unternehmen bei der strategischen Produktplanung. Dazu bedarf es einer passenden Governance, deren grundlegende Voraussetzung ein einheitliches und tiefgehendes Verständnis der verfolgten Ziele auf allen Unternehmensebenen ist. Nur so können entsprechende Kontrollmechanismen wie Key Performance Indicators (KPIs) etabliert werden, die sicherstellen, dass diese Ziele auch erreicht und die Plattformen richtig gepflegt werden.
Leseempfehlung: Einen detaillierten Überblick, wie Sie Ihre Unternehmensstrategie erfolgreich in Ihrer Produktplattform verankern und ein passendes Governance-Modell entwickeln, lesen Sie in unserem Blogbeitrag “Erfolgreich mit modularen Produktplattformen - Das sollten Sie beachten”.
Um Produktplattformen effektiv zu nutzen, braucht es allerdings einen anderen Ansatz als beim Produktmanagement für einzelne Produkte. So müssen Unternehmen darauf achten, dass sie bei plattformbezogenen Entscheidungen die Optimierung der gesamten Plattform in den Fokus stellen, anstatt die Optimierung eines einzelnen Produkts aus dieser Plattform.
Erreichen lässt sich das durch die Ernennung von Modul- und Plattformverantwortlichen, die sicherstellen, dass die gesteckten Ziele erreicht werden und sich um die kontinuierliche Optimierung der Plattform kümmern. Parallel dazu konzentriert sich das Produktmanagement auf die Ausarbeitung der kommerziellen Produkt-Roadmaps und die Planung von Produktabkündigungen und Produkteinführungen.
Neben dieser klaren Rollenverteilung muss ein Entscheidungsmodell für das Plattformmanagement erarbeitet werden, das eine schnelle Entscheidungsfindung ermöglicht. So sollte konkret festgelegt werden, welche Arten von Entscheidungen auf jeder Ebene der Organisation getroffen werden können und wie die Auswirkungen von Änderungen abzuwägen sind.
Für den Erfolg von modularen Plattformen muss darüber hinaus eine Vielzahl von Stakeholdern mit einbezogen werden. Hierfür ist es wichtig, eine gemeinsame Datengrundlage für die Entwicklung und Verwaltung der modularen Plattform zu besitzen. Bei großen, konfigurierbaren Portfolios ist das mit herkömmlichen Software-Tools nur sehr schwer zu bewerkstelligen. Hier bietet sich der Einsatz einer speziell zur Unterstützung der Portfolio- und Plattformverwaltung entwickelten Software an. Ein solches Software-Tool ist PALMA (Produktarchitektur-Lebenszyklus-Management), eine cloudbasierte Software zur Erstellung, Dokumentation und Steuerung von Produktarchitekturen.
Leseempfehlung: Wie PALMA Ihrem Unternehmen helfen kann, schneller und besser zum modularen Baukasten zu kommen, lesen Sie in diesem Blog-Artikel.
Die richtige Stücklistenstruktur und eine übergreifende Software-Lösung finden
In der Regel wird jeder Unternehmensbereich von einem eigenen IT-System unterstützt, mit dessen Hilfe Produktdaten erstellt, verwaltet und analysiert werden. So arbeitet der Vertrieb in der Regel mit Customer-Relationship-Management-Tools (CRM) und Configure-Price-Quote-Software (CPQ), die Entwicklung mit CAD und Produktlebenszyklusmanagementsoftware (PLM) und in Produktion und Einkauf kommen Enterprise-Resource-Planning-Systeme (ERP) zum Einsatz. Viele dieser Systeme bieten mittlerweile auch Funktionen zur Unterstützung von Produktplattformen an.
Um die von den einzelnen Unternehmensfunktionen benötigten Produktdaten strukturieren zu können, benötigen die Systeme jeweils eine Stückliste. Anstatt Stücklisten für einzelne Produkte anzulegen und zu pflegen, setzen Unternehmen mit modularen Produktplattformen auf dynamische Super-BoMs (auch bekannt als Maximalstücklisten), mit denen alle möglichen Konfigurationen einer Produktplattform verwaltet werden können.
Dabei stellt sich jedoch folgende Herausforderung: Je flexibler die Produktplattform, desto komplexer und schwieriger die Verwaltung der Super-BoMs. Viele Unternehmen versuchen, dieses Problem dadurch zu lösen, dass sie zum Beispiel eine separate Maximalstückliste für jede Produktfamilie anlegen. Der Nachteil hierbei ist, dass der Aufwand bei Änderungen, die die Plattform als Ganzes betreffen, deutlich größer ist, weil die neuen Informationen dann in jeder Stückliste einzeln aktualisiert und validiert werden müssen.
Eine zusätzliche Herausforderung ist die je nach System (CAD, PLM, ERP etc.) anders strukturierte Aufteilung der Stücklisten. Vertrieb, Entwicklung und Produktion gruppieren Teile, Module und Komponenten auf unterschiedliche Art und Weise. Das Endresultat sind häufig unterschiedliche Super-BoMs für die einzelnen Systeme, was sowohl den Verwaltungsaufwand als auch das Fehlerrisiko erhöht.
Umgehen lassen sich diese Probleme durch den Einsatz einer modularen Stückliste, die die Produktstruktur in der kleinsten gemeinsamen Einheit (z.B. die einzelnen Modulvarianten) abbildet. Diese modulare Stückliste dient dann als Basis für die Erstellung der an die Bedürfnisse der einzelnen Unternehmensbereiche angepassten Stücklisten. Die nachfolgende Grafik zeigt ein beispielhaftes Schema einer solchen modularen BoM.
Leseempfehlung: Mehr dazu, wie Sie die Granularität Ihrer Stückliste richtig wählen und wie sich Super-BoMs von modularen Stücklisten unterscheiden, lesen Sie in unserem Blogbeitrag “Mass Customization durch konfigurierbare, modulare Produkte implementieren”.
Modulare Produktplattformen: Erfolge erzielen durch langfristiges Engagement
In diesem Blogbeitrag haben wir uns angesehen, was genau hinter dem Begriff der modularen Plattform steckt, welche Eigenschaften sie vereinen muss, um robust zu sein, und wie Unternehmen Plattformen erfolgreich in der Praxis einsetzen. Wir haben gesehen, dass der Einsatz solcher Plattformen Unternehmen zahlreiche Vorteile bietet, die sich über verschiedene Unternehmensbereiche hinweg erstrecken, angefangen vom Vertrieb über die Entwicklungsabteilung bis hin zu Lieferkette und Logistik.
Um mit modularen Produktplattformen erfolgreich zu sein, braucht es jedoch Zeit. Unternehmen, die heute als Vertreter erfolgreicher Plattformstrategien gelten, haben Jahrzehnte damit verbracht, besagte Produktplattformen kontinuierlich zu verbessern. Zentral für ein effektives Plattform-Management sind langfristiges Engagement und die Schaffung der notwendigen Strukturen im Unternehmen. Dazu gehören sowohl Personalstrukturen als auch IT-Strukturen und effiziente Entscheidungsprozesse mit klar definierten Zuständigkeiten.
Nur wenn die Plattformstrategie und die damit verfolgten Ziele fest im Unternehmen verankert sind, können Sie das volle Potenzial Ihrer modularen Produktplattform ausschöpfen, die Effizienz Ihrer Prozesse steigern und gleichzeitig Kosten einsparen. Für eine erfolgreiche Umsetzung im Unternehmen, ist ein einheitliches Informationsmodell erforderlich. Durch das Hinterlegen von Modulen in eine generische Produktstruktur und die Definition von Konfigurationsregeln wird eine effiziente, flexible und einfach zu pflegende Struktur geschaffen. Wir bieten Ihnen hier 6 goldene Regeln, die Sie bei der Strukturierung Ihrer Produktarchitektur beachten müssen, zum Download.
AUTHOR
Tobias Martin
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