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Variantenfertigung: Konfigurator oder Variantenstückliste?

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Kurz gesagt

Ob ein Regelwerk im Konfigurator oder eine Variantenstückliste besser passt, hängt an drei Größen: Zahl der möglichen Kombinationen, Abhängigkeiten zwischen den Merkmalen und Angebote je Monat. Eine Variantenstückliste trägt Ausprägungen, die sich je Position eindeutig zuordnen lassen; sobald sich Merkmale ausschließen oder erzwingen, braucht die Ableitung Regeln. Die Schwellen im Artikel sind Planungsannahmen für Deutschland, Österreich und die Schweiz.

Das Wichtigste

  • Drei Datenmodelle stehen zur Wahl: Stückliste je Ausprägung, auftragsneutrale Variantenstückliste mit Merkmalen, Regelwerk im Konfigurator.
  • Ein Konfigurator legt konfigurierbare Produkte an, prüft die Auswahl auf Gültigkeit und verwaltet sie (Felfernig, Friedrich, Jannach).
  • Regeln wie 'Ausprägung A sperrt Ausprägung B' oder 'A verlangt B' lassen sich in Gleichteile- und Plus-Minus-Stücklisten nicht abbilden (Felfernig, Friedrich, Jannach).
  • Kombinationen wachsen multiplikativ: fünf Merkmale mit 3, 2, 2, 2 und 3 Werten ergeben 3 × 2 × 2 × 2 × 3 = 72 Rohkombinationen (Beispiel).
  • Normen für Begriffe: DIN 199-1:2024-06 zur technischen Produktdokumentation, DIN 4000-1:2019-03 zu Sachmerkmal-Listen (DIN Media).
  • DIN-Normen sind freiwillig; bindend werden sie erst durch Vertrag oder zwingende gesetzliche Vorgabe (DIN e. V.).

Ein Produkt in vielen Ausführungen zwingt beim Aufbau der Stammdaten zu einer Entscheidung. Pflegen Sie für jede Ausführung eine eigene Liste, halten Sie eine auftragsneutrale Struktur mit Merkmalen vor, oder überlassen Sie die Auswahl einem Regelwerk im Konfigurator? Wie Sie sich entscheiden, zeigt sich an der Ausprägungszahl, an den Beziehungen zwischen den Merkmalen und am Angebotsvolumen.

Worum es bei der Auswahl geht

Alle drei Wege beantworten dieselbe Frage: Wie wird aus einem Kundenwunsch eine fertigungsfähige Stückliste? Bei einer Stückliste je Ausprägung liegt für jede Ausführung eine eigene Liste vor, und die Pflege verteilt sich auf genau so viele Listen, wie es Ausführungen gibt. Bei einer auftragsneutralen Variantenstückliste bleibt die Struktur gleich; Merkmale mit ihren Ausprägungen wählen daraus die passende Variante (Baltes, Schäfer). Ein Konfigurator geht einen Schritt weiter: Ein Konfigurationssystem kontrolliert die Gültigkeit jeder Auswahl und verwaltet das konfigurierbare Produkt und prüft dabei auch technische und produktionstechnische Restriktionen (Felfernig, Friedrich, Jannach).

Die drei Grundformen der Stückliste, auf denen diese Modelle aufsetzen, erklärt Stücklistenarten erklärt. Es geht hier nicht um Anbieter oder Produkte, sondern um das Datenmodell in Ihrem ERP. Die Schwellen in diesem Artikel sind redaktionelle Planungsannahmen, keine Erhebungen; Ihre eigenen Änderungszahlen gehen vor.

Diese Kriterien zählen

Vier Größen entscheiden, ob eine Liste je Ausprägung, eine Variantenstückliste oder ein Regelwerk tragfähig ist. Die Tabelle nennt zu jedem Kriterium, warum es zählt, wie Sie es prüfen und was Sie beim Anbieter fragen.

Kriterium Warum es zählt Wie Sie es prüfen Frage an den Anbieter
Zahl der möglichen Kombinationen Jedes Merkmal vervielfacht mit seinen Werten die Ausprägungen und damit die Zahl der Stücklisten Werte je Merkmal zählen und multiplizieren Wie viele Merkmale, Werte und Stücklistenpositionen lässt der Stammdatensatz zu?
Abhängigkeiten zwischen Merkmalen Ausschluss- und Erfordernis-Beziehungen sind in Konfiguratoren als Regeln oder Constraints hinterlegt; in Gleichteile- und Plus-Minus-Stücklisten haben sie keine Repräsentation (Felfernig, Friedrich, Jannach) Liste der Sätze “A sperrt B” und “A verlangt B” anlegen Erzwingt der Konfigurator Regeln und blockt er ungültige Auswahlen?
Angebote je Monat Jede Angebotsklärung erzeugt Arbeit; Vertriebskonfiguratoren reduzieren die organisatorischen Iterationen der Angebotsklärung (Baltes, Schäfer) Angebote der letzten drei Monate zählen Erzeugt der Konfigurator Angebot, Stückliste und Arbeitsplan aus einer Konfiguration?
Änderungstakt und Pflege Eine umfangreiche Wissensbasis bringt Wartungsprobleme, weil Abhängigkeiten zwischen Regeln schwer zu erkennen sind (Felfernig, Friedrich, Jannach) Änderungen an Merkmalen und Stücklisten der letzten 24 Monate zählen Wer pflegt Merkmale und Regeln, und mit welchen Modellierungskonzepten?

Entscheidungstabelle: welches Datenmodell passt

Die Tabelle ordnet die drei Modelle den drei Größen zu. Die Schwellen sind Planungsannahmen; messen Sie gegen Ihre eigene Änderungshäufigkeit.

Situation Passendes Datenmodell Wann der Fall kippt
bis etwa 20 Ausprägungen, keine Abhängigkeiten, bis etwa 10 Angebote im Monat Stückliste je Ausprägung wenn Ausschlüsse oder Pflichten hinzukommen und jede Kombination einzeln nachzuziehen ist
bis etwa 200 Ausprägungen, keine Abhängigkeiten, bis etwa 10 Angebote im Monat auftragsneutrale Variantenstückliste mit Merkmalen wenn Merkmale einander ausschließen oder erzwingen
mehr als etwa 200 Ausprägungen, Abhängigkeiten vorhanden oder mehr als etwa 50 Angebote im Monat Regelwerk im Konfigurator wenn die Regelsammlung selbst zum Pflegeproblem wird; dann Merkmale bündeln und Regeln gruppieren

Dieses Vorgehen setzt voraus, dass Merkmale und Ausprägungen im Artikelstamm geführt werden und nicht in der Stückliste; ob Ihr ERP sie dort, in der Variantenstückliste oder in einer eigenen Merkmalsdatei hält, klären Sie mit dem Anbieter. Wie Sie Merkmale im Artikelstamm anlegen, beschreibt Merkmalsmatrix im Artikelstamm.

Beispiel: fünf Merkmale und zwei Regeln

Das Beispiel ist erfunden, alle Zahlen sind Annahmen. Ein Aggregat trägt fünf Merkmale mit insgesamt zwölf Ausprägungen:

Merkmal Ausprägungen Anzahl
Antrieb Elektro, Hydraulik, Pneumatik 3
Steuerung Standard, Industrie 2
Bauform offen, gekapselt 2
Anbindung ohne, Feldbus 2
Werkstoff Stahl, Edelstahl, Kunststoff 3

Ohne jede Einschränkung sind das 3 × 2 × 2 × 2 × 3 = 72 Rohkombinationen. Bei einer Stückliste je Ausprägung wäre jede dieser Kombinationen eine eigene Liste mit eigenem Artikel.

Zwei Regeln schränken die Auswahl ein:

Regel Art Wirkung gesperrte Kombinationen
R1 Ausschluss Pneumatik schließt die Steuerung Industrie aus 12
R2 Erfordernis Feldbus verlangt die Steuerung Industrie 18

R1 sperrt 1 × 1 × 2 × 2 × 3 = 12 Kombinationen, weil Pneumatik und Industrie festliegen und die übrigen drei Merkmale frei bleiben. R2 sperrt 3 × 1 × 2 × 1 × 3 = 18 Kombinationen, weil Anbindung Feldbus und Steuerung Standard festliegen. Die beiden Mengen überschneiden sich nicht: R1 setzt die Steuerung Industrie voraus, R2 die Steuerung Standard. Es bleiben 72 − 12 − 18 = 42 zulässige Kombinationen.

Beide Regeln sind Beziehungen zwischen Merkmalen, nicht Stücklistenpositionen. In einem Konfigurator liegen sie als Regeln oder Constraints vor (Felfernig, Friedrich, Jannach) und entscheiden mit, welche der 72 Rohkombinationen die Auswahl treffen darf. Führen Sie die 42 zulässigen Kombinationen dagegen als Einzelstücklisten, hängt jede Änderung an einem Gleichteil an so vielen Listen, wie das Teil erreicht. Für das folgende Pflegebeispiel ist angenommen, dass eine zentral gepflegte Zuordnung dieselbe Änderung im Regelwerk in einer Zeile führt; ob das in Ihrem Regelwerk so ist, prüfen Sie an einer echten Änderung.

Der Pflegeaufwand in einer Regel gegenüber vielen Listen

Beispielrechnung mit erfundenen Werten: Ändert sich ein Bauteil, das in 8 der 42 Kombinationen steckt, sind bei Einzelstücklisten 8 Listen nachzuziehen. Bei 5 Minuten je Liste sind das 40 Minuten. Eine Regelzeile im Konfigurator ist mit 15 Minuten reiner Pflegezeit angesetzt, ohne Prüflauf. Die Minutenwerte sind Annahmen, keine Messungen; Prüflauf und Nacharbeit an Testaufträgen kommen auf beiden Seiten hinzu.

Warnsignale im Stammdatenmodell

  • Eine Abhängigkeit steht als Notiz in der Stückliste statt als prüfbare Regel.
  • Jede Ausprägung ist eine eigene Stückliste, und eine Änderung an einem Gleichteil erreicht nicht alle betroffenen Listen.
  • Ein Merkmal trägt zwei Bedeutungen, etwa Farbe und Werkstoff in einem Feld, sodass eine Regel auf die falsche Ausprägung greift.
  • Die Regelsammlung wächst ohne Gliederung, und die Abhängigkeiten zwischen Regeln sind dann nur schwer zu erkennen (Felfernig, Friedrich, Jannach).
  • Niemand ist namentlich für die Pflege der Merkmale und Regeln benannt.

So gehen Sie in fünf Schritten vor

  1. Zählen Sie je Merkmal die Ausprägungen und multiplizieren Sie sie zu den Rohkombinationen.
  2. Notieren Sie jede Abhängigkeit als Satz “A sperrt B” oder “A verlangt B”; gibt es keine, bleibt das Listenmodell im Spiel.
  3. Zählen Sie die Angebote der letzten drei Monate und die Änderungen der letzten 24 Monate.
  4. Vergleichen Sie die drei Größen mit der Entscheidungstabelle und wählen Sie das Modell.
  5. Legen Sie das gewählte Modell an einem Erzeugnis an und prüfen Sie in einem Testauftrag, ob die richtige Stückliste entsteht; wie Sie spätere Änderungen steuern, steht in Stücklistenänderungen und Versionen.

Was Normen sagen und was sie nicht regeln

Für die Begriffe rund um Merkmale und Stücklisten gibt es Normen. DIN 4000-1:2019-03 legt nach dem Einführungsbeitrag der Herausgeberseite Begriffe und Grundsätze zur Gestaltung von Merkmalen, Merkmallisten und Merkmalzuordnungen der Normenreihe DIN 4000 “Sachmerkmal-Listen” fest; sie ersetzt DIN 4000-1:2012-09. DIN 199-1:2024-06 behandelt Begriffe im Dokumentationswesen und ist als Lexikon angelegt; Begriffe aus DIN 199-1:2002-03 wurden übernommen und teils an den Sprachgebrauch angepasst.

Beide Normen binden nicht von selbst. Nach der Darstellung des DIN e. V. ist die Anwendung von DIN-Normen grundsätzlich freiwillig; bindend werden sie erst, wenn sie zum Inhalt von Verträgen werden oder wenn der Gesetzgeber ihre Einhaltung zwingend vorschreibt. Welches Datenmodell Sie führen, entscheidet Ihre Aufgabe, nicht die Norm.

Häufige Fragen

Reicht eine Stückliste je Ausprägung, wenn ich nur 30 Varianten habe?

Die Zahl allein entscheidet nicht. 30 Varianten ohne Abhängigkeiten und mit wenigen Angeboten im Monat lassen sich als Einzelstücklisten führen, solange eine Änderung an einem Bauteil alle betroffenen Listen erreicht. Kommen Ausschlüsse oder Pflichten hinzu, ist jede Kombination einzeln nachzuziehen; nach unserer Einschätzung trägt eine Stückliste je Ausprägung das nur, solange die Zahl der Ausprägungen klein bleibt.

Kann ich Abhängigkeiten in der Stückliste als Notiz hinterlegen?

Eine Notiz ist keine prüfbare Regel. Regeln wie 'A sperrt B' oder 'A verlangt B' lassen sich in Gleichteile- und Plus-Minus-Stücklisten nicht abbilden (Felfernig, Friedrich, Jannach). Die Konfiguration im Angebot erkennt eine gesperrte Kombination erst, wenn die Abhängigkeit als Regel hinterlegt ist.

Wer pflegt Merkmale und Regeln?

Das Produktwissen sitzt im Fachbereich, die Pflege der Wissensbasis braucht daneben jemanden mit Modellierungskenntnissen. Nach der Erfahrung von Felfernig, Friedrich und Jannach bleibt die Pflege einer großen Wissensbasis sonst eine Aufgabe für einen Knowledge-Engineer; nur verständliche Modellierungskonzepte erlauben es technischen Fachexperten, die Produktstruktur selbst zu pflegen.

Muss ich eine DIN-Norm zur Stückliste oder zu Sachmerkmalen anwenden?

Nein. Nach der Darstellung des DIN e. V. ist die Anwendung einer DIN-Norm freiwillig; bindend wird sie erst, wenn ein Vertrag sie zum Inhalt macht oder der Gesetzgeber ihre Einhaltung zwingend vorschreibt. Verlangt ein Kunde eine bestimmte Zeichnungs- oder Stücklistensystematik, steht das im Vertrag, nicht im Gesetz.

Quellen

  1. DIN 199-1:2024-06, Technische Produktdokumentation (TPD) – Teil 1: Begriffe im Dokumentationswesen; Ausgabedatum Juni 2024; Status beim Herausgeber: aktuellDIN Media GmbH (Herausgeber DIN Deutsches Institut für Normung e. V.) · abgerufen am
  2. DIN 4000-1:2019-03, Sachmerkmal-Listen – Teil 1: Begriffe und Grundsätze; Ausgabedatum März 2019; Status beim Herausgeber: aktuellDIN Media GmbH (Herausgeber DIN Deutsches Institut für Normung e. V.) · abgerufen am
  3. DIN – kurz erklärt (Abschnitt Was ist eine Norm? und Sind Normen Pflicht?)DIN Deutsches Institut für Normung e. V. · abgerufen am
  4. Variantenmanagement in der Einzel- und Kleinserienfertigung, 1. Auflage 2002, Kapitel 1.5 Ansätze des Variantenmanagements (Leseprobe des Verlags)Hans-Joachim Franke, Jürgen Hesselbach, Burkhard Huch, Norman L. Firchau; Carl Hanser Verlag · abgerufen am
  5. Intelligente Produktkonfiguratoren als Voraussetzung für maßgeschneiderte Massenprodukte (Abschnitte 2 und 4.1)Alexander Felfernig, Gerhard Friedrich, Dietmar Jannach; Universität Klagenfurt, Institut für Informationstechnologie · abgerufen am
  6. Vertriebskonfiguratoren als strategische Werkzeuge im Innovationswettbewerb, S. 58–61 (Productivity Management 15 (2010) 3)Guido H. Baltes, Thomas Schäfer; HTWG Konstanz, Forschungsgruppe CoPS · abgerufen am