Produktkalkulation im Kontext von Industrie 4.0

Zusammenfassung

Ein erklärtes Ziel von Industrie 4.0 ist es, die Produktion mit Hilfe von Cyber-physischen Systemen (CPS) zu flexibilisieren, um dadurch eine große Bandbreite individueller Produkte fertigen zu können. Dabei durchlaufen die zu fertigenden Produkte keine statischen, in Arbeitsplänen fest vorgeplanten, Produktionsprozesse mehr, sondern steuern sich selbst. Dies bedeutet, dass ein sogenanntes „Smart Product“ direkt mit den Fertigungseinheiten kommuniziert und mit diesen die einzelnen Bearbeitungsschritte vereinbart. Diese Entwicklung geht mit einem technologischen Fortschritt einher, der zu einer zunehmenden Variabilität von Fertigungseinheiten (bspw. Mehrspindelmaschinen mit Werkzeugbatterien) führt. Durch die dargestellten Veränderungen entstehen autonome und agile Fertigungsumgebungen, die wirtschaftlich kleine Losgrößen ad-hoc fertigen können.

Diese Entwicklung stellt insbesondere für die Angebotskalkulation individualisierter Produkte zunehmend ein Problem dar. Zum einen steigt der Aufwand im Kontext der Kalkulation stark an, da durch die Verkleinerung der Losgrößen die Menge der zu kalkulierenden Produkte drastisch zunimmt. Zum anderen fallen bei CPS Arbeitspläne als Kalkulationsgrundlage weg. Da die Ressourcenallokation spontan erfolgt, sind im Voraus weder die einzusetzenden Fertigungsressourcen noch die Bearbeitungs- und Durchlaufzeiten determiniert. Eine Kalkulation kann damit ex-ante nur als grobe Abschätzung erfolgen.

Dies stellt insbesondere den Vertrieb im Kontext der Angebotserstellung vor neue Herausforderungen. Ein möglicher Lösungsansatz besteht darin, auf Basis von historischen technischen Daten ähnliche Produkte automatisiert zu identifizieren sowie deren technische Eigenschaften (Merkmale) ex-post anhand einer automatisierten Nachkalkulation zu bepreisen. Für neue Produkte kann damit eine ex-ante Kalkulation als Summe der Kosten der im Produkt enthaltenen technischen Merkmale erfolgen. Der vorliegende Beitrag stellt hierfür ein Konzept auf Basis etablierter Business-Intelligence-Infrastrukturen vor.