Modularisierung
Erklärung
Der Begriff Modularisierung bezeichnet die Zerlegung eines Produkts, einer Dienstleistung oder einer Anwendung in einzelne Bauteile (= Module), die über vorgesehene Strukturen verknüpft werden und über einheitliche Schnittstellen interagieren können.
Anwendungsbereiche für Modularität:
- Modularität in der allgemeinen Entwicklung (z.B. im Anlagenbau, Produktentwicklung, Softwarearchitektur, Unternehmensorganisation etc.)
- Modularisierung der Produktion z.B. durch individualisierte Massenfertigung z.B. in Automobilbau, Computer-Fertigung, Kleidung etc.)
- Modularität im Gebrauch (Plug and Play, modulare Produktarchitekturen, Systemkomponenten etc.)
Modulare Lösungen können ein Gesamtsystem so aufbrechen, dass Produkte an allerhand kundenindividuelle/problemspezifische Anforderungen bei Massenfertigung (Mass Customization) angepasst werden können.
Ziel
Die Anwendung von Modularisierung zielt darauf ab hochkomplexe Produktreihen zu reduzieren und um einen Überblick über die Vielfalt von Varianten zu ermöglichen.
Modularisierung steigert Effizienz und Effektivität z.B. im Bereich des Engineering. Durch Bauteile, die innerhalb von Produktsortimenten variabel einsetzbar sind, können Material-, Kommunikations-, Koordinations- und Herstellkosten gesenkt werden (viele gleiche Bauteile führen zu Standardisierung), wodurch die Produktivität gesteigert wird.
Modularisierung senkt den bürokratischen Aufwand, da weniger unterschiedliche Bauteile dokumentiert und freigegeben werden müssen und dadurch Unterlagen für Verkauf vereinfacht werden und Angebote durch die größere Vielfalt an Produktvarianten flexibler sind.
Vorgehen
Um ein Produkt sinnvoll zu zerlegen, können einzelne/zusammenhängende Prozesse oder Funktionen gebündelt werden, um daraus einzelne Module zu generieren.
Es ist darauf zu achten, dass alle Bausteine über eine einheitliche technische Verbindungsstruktur kompatibel sind und Information/Energie über eine weitere einheitliche Schnittstelle weitergeleitet werden können. Verbindungsstruktur und Daten-/Energieschnittstelle können kombiniert werden.
Die Ausarbeitung der Schnittstelle hat eine sehr hohe Priorität, da deren Gestaltung Faktoren berücksichtigen muss, wie:
- Austauschbarkeit (bei Reparatur oder Innovationen)
- Funktionsfähigkeit der anderen Module bei Ausfall eines Bausteins
- Funktionsfähigkeit der anderen Module bei modulinternen Änderungen
- einheitliche Schnittstellen für optimale Kompatibilität
- möglichst geringe Anzahl von Schnittstellen (Stabilität)
- Robustheit (Schwachstelle, da hier eine Formtrennung vorliegt und je nach Ausarbeitung starke Kräfte/Belastung auf die Stelle wirken können)
Es ergibt keinen/wenig Sinn eine modulare Bauweise anzuwenden, wenn an ein System oder Produkt ganz spezifische Anforderungen gestellt werden, Produktvariationen als unnötig empfunden werden oder Produkte/Dienstleistungen eines Unternehmens sich absolut nicht ähneln.
Tipp
Variantenvielfalt und Reduktion von Komplexität von Produkten beeinflusst die vollständige Wertschöpfungskette von der Planung bis zur Produktion und Vermarktung. Beispielsweise schafft es ein Unternehmen wie Mercedes Benz, trotz statistisch 1,4 gleicher Fahrzeuge innerhalb einer Jahresproduktion, wirtschaftlich zu arbeiten. VW hat bei der Herstellung des VW Golfs 10 hoch 24 verschiedene
Quellen
Script Entwurfsmethodik 1 & 2; Prof. Wolfgang Schabbach
Studienarbeiten:
Messesystem – Mangold – Menschel – Zurwesten – SS 14
Dreirad – Arnold – Wuchold – Klöpfer – WS 13/14
Dreirad – Kotulla – Thomé – Immler – WS 13/14
Messesystem – Regenfus – Wein – Dennert – SS 14
Ordnungssystem – Krinke – SS 11
Beispiele
