Wirtschaftlichkeit für Systemlieferanten im Niedrigpreissegment: Stückzahlspezifische Optimierung von Produktentwicklung und Fertigung

 
 
Diplomica Verlag
  • 1. Auflage
  • |
  • erschienen im Dezember 2015
  • |
  • 80 Seiten
 
E-Book | PDF mit Wasserzeichen-DRM | Systemvoraussetzungen
978-3-95934-314-5 (ISBN)
 
Der Markt für Systemlieferanten im Niedrigpreissegment wird immer herausfordernder, denn die Unternehmen müssen Quersubventionierungen vermeiden und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit von Neuentwicklungsvorhaben sicherstellen.
Die vorliegende Studie widmet sich der Frage nach den erfolgskritischen Optimierungsstoßrichtungen und den konkreten Maßnahmen zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit eines Neuprodukt-Entwicklungsvorhabens. Der Fokus liegt dabei auf den Unternehmensbereichen Entwicklung und Produktion.
In diesem Kontext wird mittels einer Business-Case-Betrachtung analysiert, ob und warum eine jeweilige Reduktion von Herstellkosten, Entwicklungskosten, Dauer des Entwicklungsvorhabens und Höhe der Sachinvestitionen wirtschaftlich sinnvoll ist. Dies wird an zwei Stückzahlszenarien einer Großserien- bzw. einer Massenproduktion vergleichend mit dem Ziel untersucht, eine allgemein einsetzbare Methode und konkrete Handlungsempfehlungen für eine wirtschaftliche Produktentwicklung abzuleiten.
  • Deutsch
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19 Abb.
978-3-95934-314-5 (9783959343145)
3959343140 (3959343140)
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Michael Berginski wurde 1978 in Iserlohn (Westfalen) geboren. Nach seinem Physik-Studium an der Universität Hamburg, welches er erfolgreich mit Diplom abschloss, promovierte er an der RWTH Aachen über die Lichteinkopplung in Solarzellen.
Seit 2008 sammelte der Autor im Rahmen seiner Tätigkeit bei einem Solarmodulproduzenten praktische Erfahrungen in der Photovoltaik-Branche, die zunehmend durch einen Verdrängungswettbewerb und Kostendruck geprägt wurde. Von 2010 bis 2015 leitete er beim Weltmarktführer für Photovoltaik-Steckverbinder u.a. die Produktentwicklung PV. Katalogartikel mit geplanten Stückzahlen im mindestens 7-stelligen Bereich sowie kundenspezifische Sonderlösungen mit kleineren Stückzahlen wurden unter seiner Führung entwickelt. Da diese Produkte im Business-to-Business Markt zunehmend als Commodity wahrgenommen wurden, beschäftigte sich der Autor intensiv mit der Wirtschaftlichkeit von Neuproduktvorhaben eines Lieferanten im Niedrigpreissegment.
1 - Wirtschaftlichkeit für Systemlieferanten im Niedrigpreissegment - Stückzahlspezifische Optimierung von Produktentwicklung und Fertigung [Seite 1]
1.1 - Inhaltsverzeichnis [Seite 3]
1.2 - Abbildungsverzeichnis [Seite 5]
1.3 - Tabellenverzeichnis [Seite 6]
1.4 - Abkürzungsverzeichnis [Seite 7]
1.5 - Formelzeichenverzeichnis [Seite 8]
1.6 - 1 Einleitung [Seite 9]
1.7 - 2 Themeneinführung und Begrifflichkeiten [Seite 11]
1.7.1 - 2.1 Betrachtungsgegenstand [Seite 11]
1.7.1.1 - 2.1.1 Systemlieferant [Seite 11]
1.7.1.2 - 2.1.2 Niedrigpreissegment [Seite 13]
1.7.1.3 - 2.1.3 Stückzahlspezifische Produktentwicklung und Fertigung [Seite 14]
1.7.2 - 2.2 Kalkulation der Kosten [Seite 16]
1.7.2.1 - 2.2.1 Verwendete Aufschlüsselung der Kosten [Seite 16]
1.7.2.2 - 2.2.2 Differenzierende Zuschlagskalkulation [Seite 18]
1.7.3 - 2.3 Wirtschaftlichkeitsrechnung [Seite 21]
1.7.3.1 - 2.3.1 Wirtschaftlichkeit von Neuproduktprojekten [Seite 21]
1.7.3.2 - 2.3.2 Eingabeparameter für die Wirtschaftlichkeitsrechnung [Seite 22]
1.7.3.3 - 2.3.3 Details des verwendeten Berechnungsmodells [Seite 23]
1.7.3.4 - 2.3.4 Interpretation der ermittelten Kenngrößen [Seite 26]
1.8 - 3 Operative Ansätze zur Kostenreduktion [Seite 29]
1.8.1 - 3.1 Optimierung der Entwicklungskosten [Seite 29]
1.8.1.1 - 3.1.1 Bestandteile der Entwicklungskosten [Seite 29]
1.8.1.2 - 3.1.2 Reduktion des Entwicklungsumfangs [Seite 30]
1.8.1.3 - 3.1.3 Effizienz der Projektarbeit [Seite 30]
1.8.1.4 - 3.1.4 Wechselwirkung mit den Herstellkosten [Seite 31]
1.8.1.5 - 3.1.5 Wechselwirkung mit der Projektlaufzeit [Seite 32]
1.8.2 - 3.2 Optimierung der Sachinvestitionen [Seite 33]
1.8.3 - 3.3 Optimierung der korrigierten Selbstkosten [Seite 34]
1.8.3.1 - 3.3.1 Bestandteile der korrigierten Selbstkosten [Seite 34]
1.8.3.2 - 3.3.2 Optimierung der Materialkosten [Seite 35]
1.8.3.3 - 3.3.3 Optimierung der Teilefertigungskosten [Seite 37]
1.8.3.4 - 3.3.4 Optimierung der Montagekosten [Seite 37]
1.8.3.5 - 3.3.5 Reduktion der Ausschusskosten [Seite 39]
1.9 - 4 Wirtschaftlichkeitsanalyse [Seite 40]
1.9.1 - 4.1 Eingabeparameter der betrachteten Stückzahlszenarien [Seite 40]
1.9.1.1 - 4.1.1 Entwicklungskosten [Seite 40]
1.9.1.2 - 4.1.2 Sachinvestitionen und Zinssätze [Seite 41]
1.9.1.3 - 4.1.3 Herstellkosten [Seite 42]
1.9.1.4 - 4.1.4 Korrigierte Selbstkosten [Seite 44]
1.9.1.5 - 4.1.5 Erlöse [Seite 45]
1.9.2 - 4.2 Rechenergebnisse [Seite 46]
1.9.2.1 - 4.2.1 Kenngrößen zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit [Seite 46]
1.9.2.2 - 4.2.2 Verteilung der Kosten [Seite 48]
1.9.3 - 4.3 Sensitivitätsanalyse [Seite 50]
1.9.3.1 - 4.3.1 Durchführung und Darstellung der Ergebnisse [Seite 50]
1.9.3.2 - 4.3.2 Ergebnisse für das Szenario einer Großserienproduktion [Seite 51]
1.9.3.3 - 4.3.3 Ergebnisse für das Szenario einer Massenproduktion [Seite 53]
1.9.4 - 4.4 Schlussfolgerungen [Seite 55]
1.9.4.1 - 4.4.1 Variation der Sachinvestitionen unter Beibehaltung des Gewinns [Seite 55]
1.9.4.2 - 4.4.2 Einfluss der Entwicklungsdauer [Seite 55]
1.9.4.3 - 4.4.3 Variation der Entwicklungskosten unter Beibehaltung des Gewinns [Seite 57]
1.9.4.4 - 4.4.4 Relative Signifikanz der Ansatzpunkte je nach Stückzahlszenario [Seite 59]
1.10 - 5 Schlussbetrachtung [Seite 62]
1.11 - Literaturverzeichnis [Seite 65]
Textprobe:

Kapitel 3.3.1 Bestandteile der korrigierten Selbstkosten:

[.] Die Herstellkosten hängen von der betrachteten Baugruppe ab. Sie werden errechnet auf Basis der Stückliste (Auflistung sämtlicher eingesetzter Einzelteile und Rohstoffe) und des geplanten Herstellungsprozesses.
Die Materialkosten setzen sich zusammen aus den zugekauften Rohstoffen und aus den Zulieferteilen der Unterlieferanten des betrachteten Systemlieferanten. Übliche Rohstoffpreise liegen bei ca. 1 ?/kg für Stahl, ca. 5 ?/kg für Aluminium, ca. 6 ?/kg für rostfreiem Stahl oder Messing und ca. 1,50 ?/kg bis ca. 8,5 ?/kg für Kunststoffe.
Die Fertigungskosten werden untergliedert in die Teilefertigungskosten sowie in die Montagekosten. Die Lohnkosten sind eine wesentliche Komponente der Fertigungskosten, da die Sachinvestitionen in dieser Studie separat erfasst werden (vgl. Argumentation in Kap. 2.2.2).
3.3.2 Optimierung der Materialkosten
Die Wahl des Rohmaterials und des Fertigungsverfahrens sind voneinander abhängig und müssen als Tandem optimiert werden. Es gibt eine Vielzahl von unterschiedlichen Fertigungsverfahren (Gießen, Sintern, Spritzgießen, Stanzen, Fräsen etc.) und Nachbearbeitungsmöglichkeiten (z.B. Beschichtung, Stoffänderung, Verbindungen). Bei der Auswahl spielen neben der geplanten Stückzahl auch die Erfahrungen des jeweiligen Unternehmens, das Vorhandensein von Fertigungsequipment und die mit dem Verfahren erreichbare Oberflächengüte sowie geometrische Präzision (Toleranzen) eine Rolle. Für die in diesem Buch betrachteten Stückzahlen sind bei Kunststoff übliche Fertigungsverfahren das Spritzgießen bzw. bei Metallen das Tiefziehen oder die Stanz-Biege-Technik.
Die Rohmaterialkosten ergeben sich aus dem Produkt von - pro Volumen oder pro Gewicht gerechneten - spezifischen Materialkosten und der eingesetzten Brutto-Materialmenge (Netto-Materialbedarf zzgl. Ausschuss). Je nach gewähltem Fertigungsverfahren sind die Ausschussmengen unterschiedlich bedeutsam. Beim Kunststoffspritzgussverfahren beispielsweise wird zwischen Heißkanal- und Kaltkanalsystemen unterschieden. Kaltkanalsysteme sind zwar einfacher zu konzipieren, die Materialmenge im Anguss- und Verteilersystem ist jedoch nicht temperiert und fällt daher als Ausschuss an.
Die eingesetzte Materialmenge kann durch den sog. ,Sparbau' verringert werden. Beispielsweise werden hier Hohlräumen und Wabenstrukturen an Stelle von massiven Strukturen eingesetzt. Damit die Materialeinsparung nicht auf Kosten der Stabilität oder einer benötigten Steifigkeit erfolgt, müssen Konstruktionsregeln bezogen auf das eingesetzte Fertigungsverfahren berücksichtigt werden. So lässt sich für im Spritzgussverfahren hergestellte Kunststoffteile die mechanische Belastungsfähigkeit steigern, wenn Ecken und Kanten abgerundet ausgelegt werden und eine gleichmäßige Wandstärke verwendet wird. Eine punktuelle Verstärkung kann durch lediglich lokale Aufdickung (z.B. in Form eines durchgezogenen Kragens um eine Durchführung) erfolgen.
Die spezifischen Materialkosten lassen sich reduzieren durch Verwendung von Massenwerkstoffen. Dies sind sehr gebräuchliche Materialien mit größerem Angebot und härterem Preiswettbewerb auf der Angebotsseite (z.B. Baustahl in der üblichen Legierungszusammensetzung und hinsichtlich Form und Größe typischen Lieferform). Alternativ kann der Einsatz von aus Ausschuss gewonnenem bzw. recyceltem Material (z.B. Regranulat beim Kunststoffspritzguss) niedrigere Materialkosten ermöglichen.
Höherwertige Werkstoffe (z.B. gehärteter Stahl) können verwendet werden, wenn dadurch die Materialmenge so deutlich gesenkt werden kann, dass die höheren spezifischen Materialkosten überkompensiert werden. Die kostenintensiveren Werkstoffe können dabei auch lediglich lokal an Stellen hoher Beanspruchung z.B. in Form einer Oberflächenbeschichtung benutzt werden (sog. ,Funktionentrennung').
Hinsichtlich der Kostenoptimierung bei den Zulieferteilen sind die in Kap. 3.1.2 genannten Methoden zur Reduktion des Entwicklungsumfangs (Gleichteil- bzw. Wiederholteil-Strategie, Baukasten-Ansatz, standardisierte Katalogware) häufig zielführend. Der Hintergrund ist, dass die Einkaufsabteilung des betrachteten Systemlieferanten im Falle höherer Stückzahlen und mehrerer zur Auswahl stehender Lieferanten ein fundierteres Verhandlungs- und damit Optimierungspotenzial besitzt.
3.3.3 Optimierung der Teilefertigungskosten:

Die Wahl des Fertigungsverfahrens erfolgt basierend auf sowohl der geplanten Produktionsstückzahl (Optimierung zwischen relativen Kosten für die Teilefertigung und den erforderlichen Sachinvestitionen) als auch der Wahl des Rohmaterials (vgl. Kap. 3.2 und 3.3.2). Swift et al. Listen in Abhängigkeit von diesen beiden Rahmenbedingungen eine Vorauswahl für mögliche Fertigungsverfahren auf.
Neben einer kostenoptimierten Wahl des Fertigungsverfahrens hängen die Teilefertigungskosten von den Details der Einzelteilkonstruktion ab. In der Literatur werden vielfältige Designregeln vorgestellt, welche den Produktionsprozess erleichtern und damit die Teilefertigungskosten reduzieren. Diese konstruktive Optimierung erfolgt in Abhängigkeit von dem gewählten Fertigungsverfahren und dem Rohmaterial. Beispielsweise sollten beim Stanzen von Blechen die Kanten geradlinig (statt mit Rundungen) verlaufen oder bei Sinterteilen sollten Durchbrüche kreisförmig ausgeführt werden.
Generell anzustreben sind möglichst weite Toleranzen, da sie eine einfachere Produktion erlauben mit ggf. kürzeren Prozesszeiten, weniger Nachbearbeitungsschritten, niedrigeren Prüfkosten und geringerem Ausschuss. Die Toleranzen sollten nur so genau wie technisch notwendig gefordert werden. Tendenziell stellt eine automatisierte Montage höhere Anforderungen an die Fügeteiltoleranzen als eine händische Montage.

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