Baukastensystem

Was ist ein Baukastensystem?

Unter einem Baukastensystem versteht man eine Gesamtheit standardisierter Teile und Baugruppen, die durch unterschiedliche Kombination miteinander die Realisation sehr verschiedener Gesamtfunktionalitäten erlauben. Die Elemente eines Baukastensystems werden als Bausteine, Baueinheiten oder als Module bezeichnet.

Zwischen dem Wunsch nach möglichst weitgehender Vereinheitlichung von Produkten und Komponenten mit dem Ziel einer kostengünstigen Produktion und Beschaffung und dem Wunsch nach Erfüllung differenzierter Kundenforderungen besteht ein Konflikt unter den Voraussetzungen herkömmlicher Entwicklungsstrategien.

Es stellt sich die Frage, ob spezielle Kundenanforderungen wirklich nur durch Einzelfertigung oder auch auf andere Weise befriedigt werden können. Muss jede Schraube eines Produktes kundenindividuell gefertigt und jeder Fertigungsschritt nach Kundenwunsch erfolgen, um den jeweiligen spezifischen Kundenanforderungen gerecht zu werden?

Beispiel:

Ein Unternehmen, das Hallenkräne produziert, muss jeweils auf die örtlichen Verhältnisse und die spezifischen Wünsche des Kunden eingehen. Derartige Kräne werden in Einzelfertigung produziert. Mit einer Baureihe verschiedener Standardkräne könnte den spezifischen Erfordernissen nicht hinreichend Rechnung getragen werden.

Daher wird das Unternehmen bei Konzeption und Realisierung einer individuellen Krananlage auf ein System standardisierter Baukomponenten zurückgreifen, die so zu einer Krananlage kombiniert werden, dass die geforderten Eigenschaften im Ergebnis erzielt werden. Komponenten eines derartigen Baukastens können Motoren, Laufschienen, Laufrollen, Verkabelungsmaterial, Kettenzüge, Kabeltrommeln, Schalter und Steuerungen sein.

Die Elemente eines Baukastensystems müssen über standardisierte Schnitt- und Anschlussstellen verfügen, damit sie wahlfrei und gegeneinander ausgetauscht werden können.

Beispiel:

Alternativ verwendbare Antriebsmotoren müssen mit gleichartigen Konsolen befestigt werden können, d. h. die relevanten Baumaße und Bohrungen müssen übereinstimmen, der elektrische Anschluss muss an der gleichen Stelle über gleichartige Klemmenverbindungen möglich sein und der Anschluss der Antriebswelle muss ebenfalls in Bauhöhe und Verbindungstechnik standardisiert sein.

Was sind die Merkmale eines Baukastensystems?

Baukastensysteme können nach einer Reihe von Merkmalen charakterisiert und klassifiziert werden. Sie werden u. a. danach unterschieden, ob das Gesamtprodukt ausschließlich aus standardisierten Bauteilen gebildet wird (allgemeine oder reine Baukastensysteme) oder ob von vornherein auch Individualteile vorgesehen werden (Mischsysteme).

Für reine Baukastensysteme ist ein geschlossenes Gesamtkonzept erforderlich, während Mischsysteme sich auf die Entwicklung standardisierter Bauelemente für wesentliche Kernfunktionen beschränken können.

Ein Baukasten kann nur gleiche Bauteile (z. B. Ziegelsteine) oder verschiedene Bausteine mit funktionaler Spezialisierung enthalten. Bausteine können zudem in eine hierarchische Beziehung zueinander treten, wobei Bausteine höherer Rangstufe (Baugruppen oder Großbausteine) aus nachrangigen Bausteinen (Bauteilen) zusammengesetzt werden.

Bausteine niedriger Rangordnung können hierbei zur Ausrüstung größerer Bausteine, als Zubehör größerer Bauteile oder zur Verbindung größerer Bausteine dienen.

Was sind die Vorteile eines Baukastensystems?

Die Vorteile der Verwendung von Baukastensystemen liegen insbesondere darin, dass

• bei der Konstruktion und Angebotsbearbeitung von Kundenaufträgen bereits auf fertige Unterlagen zurückgegriffen werden kann und die Kosten der Baukomponenten weitgehend bekannt sind;
• die Fertigungs- und Beschaffungskosten der Baukomponenten aufgrund des hohen Standardisierungsgrades und der damit größeren Fertigungsstückzahlen gegenüber der Einzelfertigung deutlich niedriger liegen;
• die Planung der Fertigung auf Baugruppenebene ermöglicht wird;
• die Lieferzeit deutlich verkürzt wird, da in der Konstruktion nur für die kundenindividuelle Kombination der Baukomponenten sowie für die Entwicklung eventueller Individualteile Zeit benötigt wird und in der Fertigung zumindest teilweise auf lagerhaltige Standardkomponenten oder auf Kaufteile zurückgegriffen werden kann, die am Beschaffungsmarkt zeitnah verfügbar sind;
• die Arbeitsvorbereitung, die Montage und die Kalkulation bei zweckmäßiger Baugruppengliederung deutlich weniger aufwendig sind;
• die Verlagerung der Variantenspezifikation an das Ende des Fertigungs-/ Wertschöpfungsprozesses ermöglicht wird;
• ein späterer Umbau oder eine spätere Erweiterung leichter vorgesehen werden können;
• die Instandsetzung und die Ersatzteilversorgung durch Austausch von Baukomponenten leichter und wirtschaftlicher möglich ist;
• durch die Standardisierung auch die Qualitätssicherung erleichtert wird und die Qualitätskosten entsprechend sinken.

Was sind die Nachteile eines Baukastensystems?

Die Nachteile des Baukastensystems sind folgende:

• Spezielle Kundenwünsche können nicht so weitgehend erfüllt werden, wie dies bei Einzelfertigung möglich ist.
• Die Realisation exotischer Gesamtfunktionalitäten kann mit einem Baukastensystem aufwendiger sein als bei Einzelfertigung.
• Die Qualitätsanforderungen an die Baueinheiten zur Sicherstellung der Kombinierbarkeit mit anderen Bauteilen können höher sein als bei funktionsäquivalenten Individualteilen.

Das Wichtigste zum Baukastensystem in Kürze

Das Baukastensystem ermöglicht eine stärkere Vereinheitlichung von Komponenten oder ganzer Produkte bei gleichzeitigem Eingehen auf individuelle Kundenwünsche.

Eine grundlegende Veränderung der Produktkonzeption ist wegen des hohen Aufwandes der Entwicklung von Baukastensystemen nur in größeren Zeitabständen wirtschaftlich möglich.

Aufgaben

1. Was bezweckt das Baukastensystem?

Literaturhinweise

1. Borowski, Karl-Heinz (2013): Das Baukastensystem in der Technik, Springer-Verlag Berlin, Göttingen, Heidelberg 2013.