P2-Opti

Ausgangssituation

Bei dem P2-Opti Projekt handelt es sich um eine Produkt- und Produktionsoptimierung unter Betrachtung des gesamten Lebenszyklus des Automobil-Antriebsstrangs. Durch den starken Trend in Richtung globaler Produktionsnetzwerke werden immer mehr Teile der Wertschöpfungskette in nicht-europäische Länder verlagert. Mittels P2-Opti soll nun die Attraktivität Europas als Produktionsstandort durch Anwendungen der Industrie 4.0 in der Automobilindustrie wieder verstärkt zur Geltung gebracht werden. Der Ansatz der Digitalisierung des gesamten Lebenszyklus reicht dabei von der Entwicklungs-, über die Produktions-, bis hin zur Betriebsphase. Die Beiträge des IIM-Instituts fokussieren sich auf die zwei Arbeitspakete „Kombination von System und Cost Engineering“ sowie „Verbesserung der Agilität des Produkts und der Produktion“.

Ziele

Die drei Hauptziele des P2-Opti Projekts sind:

• Reduzierung der Produkteinführungszeit sowie der Lebenszykluskosten

• Verbesserung der Qualität des Automobil-Antriebstrangs

• Verfeinerung der Schnittstellen zwischen Entwicklung, Produktion und Betrieb unter Berücksichtigung der Anforderungen von Seiten des Gesetzgebers, des Herstellers und des Endkunden

Vorgehen

Basierend auf immer kürzeren Produktlebenszyklen, kundenspezifische Produkte, einer steigenden Anzahl an Produktvarianten und weiteren Ursachen, erfährt die Automobilindustrie derzeit eine Phase höchster Unsicherheit. Besonders in der frühen Entwicklungsphase erschwert dies die Abschätzung relevanter Faktoren wie die Lebenszykluskosten für eine aussagekräftige Bewertung verschiedener Konzepte. Ansätze des Systems Engineering, das Methoden für die Aufschlüsselung der Fahrzeugziele in System- und Komponentenziele bereitstellt, unterstützen dabei Designentscheidungen um die identifizierten Anforderungen bestmöglich zu erfüllen. In diesem Zusammenhang beschäftigt sich das Arbeitsbaket „Kombination von System und Cost Engineering“ mit der Entwicklung einer Methode für eine ganzheitliche Analyse und Bewertung von funktionsorientierten Antriebsstrangkonfigurationen in der frühen Entwicklungsphase. Dadurch soll eine Reduzierung der Lebenszykluskosten durch geeignete Designentscheidung sowie die Erhöhung der Prognosegenauigkeit dieser erreicht werden.

Heute werden viele Produkte durch Unsicherheiten während des gesamten Lebenszyklus (Entwicklung, Produktion, Betrieb, Lebensende) beeinflusst. Der Umgang mit den daraus resultierenden Änderungen kann dabei nur durch das richtige Produktdesign gewährleistet werden. Daher beschäftigt sich das Arbeitspaket „Verbesserung der Agilität des Produkts und der Produktion“ mit der Entwicklung einer Gestaltungsrichtlinie für technische Produkte in der Automobilindustrie um den erfolgreichen Umgang mit Unsicherheiten während des gesamten Lebenszyklus zu ermöglichen. Ein Hauptfokus liegt dabei auf Agilität in der Produktion, die speziell die Fähigkeit von Unternehmen sich proaktiv auf Unsicherheiten vorzubereiten und dadurch schnell auf stattfindende Änderung reagieren zu können, beschreibt. Unter Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette ermöglicht dieser Ansatz sowohl Chancen zu nutzen als auch Risiken zu vermeiden um somit die wirtschaftliche Situation des gesamten Unternehmens zu verbessern. Zur Anpassung an Schwankungen der Marktnachfrage werden hier Agilitätsstellhebel in verschiedenen Unternehmensbereichen genutzt. Dadurch soll die Reaktionszeit von Unternehmen verkürzt werden um die Produktion an Bedarfs- oder Produktdesignänderungen anzupassen. Für mehr Informationen bezüglich Agilität verweisen wir hier auf das Buch „Erfolgsfaktor Agilität – Chancen für Unternehmen in einem volatilen Marktumfeld“ von Prof. Ramsauer, Dr. Detlef Kayer und Dr. Christoph Schmitz.

Projektzeitraum: Mai 2017 – April 2021

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Veröffentlichungen

Lukas A., Moerth-Teo O., Schwarz L., Schnöll H. P., Wolf M., Ramsauer C. (2021): Agile Powertrain Development: Considerations to Incorporate Agile Principles, MDPI – Designs 5(4), Pages 1-19, doi.org/10.3390/designs5040060
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Moerth-Teo O., Weger F., Ramsauer C. (2021): Design for Agile Manufacturing: Product Design Principles that Enhance Agile Manufacturing of Powertrain Systems, Journal of Industrial and Intelligent Information 9(1), Pages 7-14, doi.org/10.18178/jiii.9.1.7-14
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Röhrenbacher S., Mörth-Teo O., Schwarz L., Schnöll H. P., Ramsauer C. (2021): Product Cost Estimation in the early Development Phases – The Case of Powertrain Systems and Battery Packs, Resource Efficient Vehicles Conference, Pages 1-8
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Mörth-Teo O., Schwarz L., Ramsauer C. (2020): Design for Lifecycle-Flexibility: Design objectives that enhance coping with uncertainties throughout product lifecycles, Proceedings of the 9th International Conference on Through-life Engineering Services, Pages 1-8, dx.doi.org/10.2139/ssrn.3717706

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Mörth O., Hulla M., Ramsauer C. (2020): Erfolgsfaktor Agilität in der digitalen Transformation, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 115 (1-2), Pages 40-43, doi.org/10.3139/104.112208