Cost-Analysis and -Optimization of Mechatronic Products by Product Structure Evaluation and Design

• Applicant: Dr.-Ing. Markus Mörtl, since 1/2016
• Subject Area: Engineering Design, Machine Elements, Product Development ; Mechanics
• Term: from 2013 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 245025105

• Final Report Year: 2017

Final Report Abstract

Im Projekt „Kostenanalyse und -optimierung mechatronischer Produkte mittels Bewertung und Gestaltung von Produktstrukturen“ wurden folgende wesentliche Ergebnisse erarbeitet: Detaillierte Untersuchung von unterschiedlichen Produktstrukturen und der verknüpften Kosten. - Erstellung einer Sammlung von 91 Strukturkriterien und Analyse der wechselseitigen Abhängigkeiten. - Durchführung einer Umfrage zur Untersuchung existierender Visualisierungswerkzeuge. Entwurf eines Visualisierungswerkzeuges zum Vergleich der Produktkosten und des Kundennutzens. - Entwicklung eines Meta-Modells (Integrated Value Engineering (kurz IVE) Basismodell) zur Aufnahme von kostenrelevanten Strukturen in den Domänen (Anforderungen, Funktionen und Komponenten). Verwendung des strukturellen Komplexitätsmanagements zur Verknüpfung der Domänen sowie der Zuordnung von Ist-Kosten und Zielkosten. - Ableitung einer Methode inklusive Handlungsanweisungen zur Bewertung von Potenzialen zur Wertoptimierung von mechatronischen Produkten mittels einer 9-Felder Matrix. - Entwicklung eines IVE Prozesses zur strukturellen Kostenoptimierung, der aus fünf Schritten (von der Modellierung bis zur Umsetzung der Maßnahmen) besteht. - Formulierung eines Leitfadens für die praxisorientierte Anwendung des IVE Models. - Anwendung des IVE Basismodell in diversen Fallstudien in der Industrie und dadurch kontinuierliche Verbesserung und Erweiterung der Forschungsergebnisse. Das Forschungsprojekt ermöglicht durch sein erarbeitetes Vorgehensmodell und seinen Leitfaden die Optimierung des Produktwertes und leistet dadurch einen Beitrag zur Wissenschaft. Das Kostenmanagement wird durch den entwickelten IVE Ansatz unterstützt, da es einen Zusammenhang zwischen Produktstruktur und Kosten herstellt, was eine umfangreiche Identifikation von Verbesserungspotenzialen bei mechatronischen Produkten nachhaltig fördert.

Publications

• (2014), Extended Model for Integrated Value Engineering. In Procedia Computer Science. Elsevier Masson SAS, S. 781–788
  Behncke, F.G.H., Maisenbacher, S., & Maurer, M.
  
• (2015), Integrated Value Engineering - Framework for the application of methods for visualization of information. In DS 80-10 Proceedings of the 20th International Conference on Engineering Design (ICED 15), Vol 10: Design Information and Knowledge Management, Mailand, Italien, 27.-30.07.15
  Tarek, S., Behncke, F.G.H., Maisenbacher, S., & Kremer, S.
  
• (2015). Analysis of correlations between system structure and costs by structural criteria. In DSM 2015: Modeling and managing complex systems - Proceedings of the 17th International DSM Conference, Fort Worth (Texas, USA), 4.–6.11.15
  Maisenbacher, S., Fink, S., Behncke, F.G.H., & Lindemann, U.
  
• (2016). Integrated Value Engineering-Implementation of Value Optimization Potentials. In DS 84: Proceedings of the DESIGN 2016 14th International Design Conference, Dubrovnik, Kroatien
  Maisenbacher, S., Fürtbauer, D., Behncke, F.G.H., & Lindemann, U.
  
• (2016). Integrated value engineering—Increasing the value of a forklift subsystem. In Systems Conference (SysCon), 2016 Annual IEEE (S. 1-6). IEEE
  Maisenbacher, S., Behncke, F. G.H., Roth, M., Fleckenstein, F., & Roos, R.
  
• (2016). Proactive Cost Management: Integrating Use Phase Data to Reduce Uncertainty. In DS 85- 2: Proceedings of NordDesign 2016, Vol 2, Trondheim, Norwegen, 10.-12.08.16
  Wilberg, J., Maisenbacher, S., & Lindemann, U.