Unser Denken wird von vielen fest verankerten Verzerrungen beeinflusst, das gilt natürlich auch für innovative Teams. Eines dieser kognitiven Probleme möchte ich im Zusammenhang mit Innovationen hervorheben: wenn es darum geht, bestehende Dinge zu verbessern, wird gerne etwas hinzugefügt, selten etwas weggelassen. Ein hinzugefügtes Leistungsmerkmal scheint gefühlt einen Mehrwert zu geben, doch das triff sehr häufig nicht zu – weniger ist mehr. Das der Mensch in diesem Punkt tatsächlich einseitig denkt, hat jüngst ein Team der Universität von Virginia (Garielle S. Adams) herausgefunden.
In der Vergangenheit sind viele bestehende Produkte mit Globalisierung und Segmentierung der Absatzmärkte konfrontiert worden. Zusätzlich wurde eine hohe Flexibilität bei der Reaktion auf Kundenwünsche gefordert. Um die Herstellkosten unter Kontrolle zu halten entstand eine zunehmende Differenzierung der Produkte und die Variationsvielfalt schoss in die Höhe. Die Auswahl für einen Käufer war häufig ohne einen qualifizierten Berater nicht mehr zu überblicken.
Die Digitalisierung zwing viele Hersteller, ihre Produkte über leicht verständliche Konfiguratoren anbieten zu können. Das führt vernünftigerweise zum Überdenken der Vielgestaltigkeit ihrer Erzeugnisse.
Ausweg
Sobald der Kunde im Mittelpunkt steht, dürfen seine Anforderungen nicht ignoriert werden. Wie kann trotzdem eine Variantenreduzierung ermöglicht werden?
Idealerweise löst man sich zunächst vollständig von schon existierenden Artikeln. In unseren Workshops beginnen wir deshalb mit der Strukturierung und Klassifizierung von Kundenerfordernissen bezogen auf das zu verbessernde Fabrikat. Jeder Teilnehmer lernt dabei die eigentliche Aufgabe vertieft kennen. Die daraus entstehenden Produktfamilien sollten für einen potentiellen Käufer einfach voneinander abzugrenzen sein. Er muss sich sofort mit den für ihn relevanten Familien identifizieren können.
Wenn die bestehende Produkte auf die neu gewonnenen Gliederungen abgebildet werden, ordnet man alle geforderten Leistungsmerkmale zu. Die Kundensicht wird im nächsten Schritt erweitert durch die Fertigungssicht. Anschließend wird der grundlegende Aufbau durch technische Baugruppen analysiert, modularisiert und ggf. neu strukturiert. Zusätzlich werden die bisher verwendeten Materialien hinterfragt und ausgetauscht falls es als sinnvoll erscheint. Dadurch entsteht eine ganzheitliche Betrachtung von Beschaffung über Produktion bis hin zur Kundenzufriedenheit noch bevor das eigentliche Erzeugnis entsteht.
Wir versuchen Funktionserweiterungen zu vermeiden. Besser sie werden in diesem Zusammenhang entfernt, reduziert, optimiert oder durch intelligentere Funktionen substituiert.
Nicht selten entsteht bei so einer Untersuchung ein völlig neuer Blickwinkel auf ein Markterzeugnis und eine Neuentwicklung ist die Folge. Vereinzelt wird hierdurch auch eine disruptive Technologie ausgelöst.
Innovationsteam Bearbeitungslinie
Weil die universelle Bearbeitungslinie eines industriellen Klienten neuerdings konfigurierbar sein und über das Internet angeboten werden sollten, haben wir in einem Innovations-Team den Fokus auf Vereinfachung der Kundenfunktionen gelegt. Im Laufe der Zeit hatten sich über hundert Möglichkeiten der Maschine zur Bearbeitung von Teilen angesammelt. Für einen potentiellen Käufer war das ohne gezielte Beratung nicht mehr zu überschauen.
Dem Team stand eine Auswertung der Häufigkeit des Verkaufs jeder Variante zur Verfügung. Man hätte selten georderte Varianten einfach entfernen können, doch wir wählten einen anderen Weg. Wir gruppierten die Bearbeitungsschritte in Kategorien, wie z.B. Transportieren, Aufnehmen, Positionieren, Messen, Verbinden, Verpacken. Bei der modularen Betrachtung dieser Gruppen erschuf das Team ein genormtes Schnittstellengerüst für Daten, Energien und Entsorgung, mit dem die Gruppen beliebig miteinander kombiniert werden konnten.
Funktionen innerhalb einer Gruppe konnten jetzt gemeinsam betrachtet werden. Deshalb haben wir uns überlegt, wie so eine Kategorie mit einem oder nur sehr wenigen Aggregaten bearbeitet werden könnte. Dabei waren die Team-Mitglieder, die noch nie an so einem Prozessablauf gearbeitet hatten, eine große Hilfe. Sie haben uns Wege aufgezeigt, die bisherige Art der Abarbeitung radikal zu überdenken. Beispielsweise gab es eine nicht sehr häufig bestellte Kategorie zur Bearbeitung von komplexen Geometrien. Sie bestand aus vielen unterschiedlichen Baugruppen und war sehr teuer. Mit Hilfe eines Herstellers für schnellen 3D-Druck konnten es auf ein einzelnes Aggregat reduziert werden. Der Nutzen für den Kunden ließ sich bei geringeren Kosten drastisch erhöhen.
Ein Teil der Team-Arbeit bestand darin, den virtuellen CAD-Prototyp jeweils an die neuen Ideen anzupassen und in Bewegung zu bringen.
Nachhaltigkeit und Einsatz von KI
Der vermehrte Einsatz von KI innerhalb der Steuerungssoftware ermöglichte uns eine Vielzahl von Leistungsmerkmale durch wenige komplexere Funktionen zusammenzufassen. Bestehende Einstellmöglichkeiten ließen sich automatisieren und durch interne Algorithmen ersetzt.
Sehr hilfreich war die Zusammenarbeit mit der Forschung. Ergebnisse aus dem KI-Gebiet des „verstärkendes Lernens“ (Reinforcement Learning), flossen in viele Funktionen ein. Die Fertigungslinien sind heute wesentlich intelligenter und passen sich automatisch an unterschiedliche Situationen an.
Da einige Aggregate starke Schwingungen verursachen, hatte man in der vorherigen Bauweise zur Reduktion ein sehr langes, sehr schweres Maschinenbett verwendet. Das gestaltete sich im Transport und in der Herstellung aufwendig. Deshalb haben wir bei Bedarf Aggregate mit Schwingungsdämpfer unterlegt, dadurch konnte das Gestell modular unterteilt und zusammensteckbar konstruiert werden. Die Herstellkosten wurden gesenkt und als zusätzliche neue Möglichkeit konnten Elemente auch über Eck verbunden werden. Der Platzbedarf für den Kunden reduzierte sich so deutlich, neue Stellmöglichkeiten waren für ihn entstanden.
Es gab noch viele Verbesserungen z.B. bei der Reduzierung von Energien, dem Entsorgen von Abfallstoffen oder die Integration von Industrie 4.0 Funktionalitäten wie die ferngesteuerte Überwachung und Wartung. Auch ein Konzept zur Rücknahme der Anlage nach Beenden des Lebenszyklus wurde erstellt.
Nicht nur der abschließende Konfigurator im Internet sondern auch die Zufriedenheit mit den neuen Produktionslinien wurde von der Mehrheit der Kunden als hervorragend bewertet.
Das Innovationsteam bestand aus Mitgliedern der Bereiche Aggregat-, Linien und Softwareentwicklung, Steuerungs- und Fertigungstechnik sowie je einem Vertriebler und externen Consultant.