4 Wege zur Beschleunigung des Fertigungsdesigns

Die wichtigsten Erkenntnisse:

• Das Produktdesign ist der entscheidende Punkt bei der Bestimmung der Kosten, der Herstellbarkeit, des CO2-Fußabdrucks und der Markteinführungszeit des Endprodukts
• aP Design kann den gesamten Produktentwicklungszyklus optimieren und Herstellern so einen Wettbewerbsvorteil verschaffen

Der vollständige Artikel:

Heutzutage müssen Hersteller mit weniger mehr erreichen. Das bedeutet mehr Wettbewerb, Druck, Einhaltung von Nachhaltigkeitsstandards, Störungen und höhere Kosten bei weniger Designingenieuren und weniger Zeit und Ressourcen.

Es erfordert einen ganzheitlicheren Ansatz, der bei der Produktentstehung beginnt. Dies ist besonders wichtig, wenn man Folgendes bedenkt:

• Etwa 80 % der Endkosten eines Produkts werden in der Entwurfsphase festgelegt
• 80 % der Umweltauswirkungen eines Produkts werden durch sein frühestes Design bestimmt
• Späte Designänderungen und technische Änderungsaufträge (Engineering Change Orders, ECOs) sind für erhebliche Kostenüberschreitungen und, schlimmer noch, verpasste Markteinführungstermine verantwortlich

Mit der richtigen digitalen Lösung können viele Kosten-, Produktions-, Beschaffungs- und Nachhaltigkeitsprobleme im Fertigungsdesign gelöst werden, ohne die Markteinführungszeit zu verlängern. Lassen Sie uns vier Bereiche untersuchen, in denen Probleme beim Fertigungsdesign gemildert und die Markteinführungszeit verkürzt werden können.

4 Wege zur Beschleunigung des Fertigungsdesigns

Der „2024 Deloitte Manufacturing Industry Outlook“ stellt fest, dass Hersteller weiterhin mit wirtschaftlicher Unsicherheit, Fachkräftemangel, Unterbrechungen der Lieferkette und dem Druck zu nachhaltiger Innovation konfrontiert sind.

Hier sind vier Taktiken, die Hersteller anwenden können, um diese Probleme anzugehen, ohne die Markteinführungszeit zu beeinträchtigen:

Frühe Kostenschätzung: Ohne Einblick in die finanziellen Auswirkungen von Produktentwicklungsentscheidungen – einschließlich Materialauswahl, Designtoleranzen und Fertigungsprozesse – kann es äußerst schwierig und zeitaufwendig sein, Kostenausbrüche in der frühen Entwurfsphase zu identifizieren. Es kann schwierig sein, sie für die Kostenanalyse zu isolieren, zu messen und zu modellieren. Infolgedessen wird dies oft einfach nicht gemacht oder ist für viele Hersteller nicht einmal auf dem Radar. Andere verlassen sich bei der Schätzung der Produktkosten ausschließlich auf die Angebote der Lieferanten oder ziehen sie erst in Betracht, wenn der Kosteningenieur die Kosten nach dem Entwurf berechnet, wenn es für eine Korrektur bereits zu spät sein könnte. Die Integration der Kostenschätzung in die Entwurfsphase kann eine schnellere Markteinführung ermöglichen. aPriori bietet Echtzeit-Kosteneinblicke auf der Grundlage von Entwurfsentscheidungen, sodass Sie frühzeitig auf Kosteneffizienz hin optimieren können. Forbes stellt fest, dass in diesem Jahr immer mehr Unternehmen die datengesteuerte Entscheidungsfindung im Kosten-Engineering einführen. Gartner schätzt, dass bis 2026 65 % der B2B-Vertriebsorganisationen auf datengestützte Entscheidungsfindung umstellen und Technologien einsetzen werden, die Arbeitsabläufe, Daten und Analysen miteinander verknüpfen. Vorhersagende, datengestützte Analysen können mögliche Kostenüberschreitungen besser prognostizieren, indem sie in Echtzeit Einblicke und Empfehlungen liefern, um den Kurs früher in der Produktentwicklung zu korrigieren. aP Design unterstützt diesen Prozess, indem es Entwürfe automatisch und gleichzeitig auf Kosten, Herstellbarkeit und Nachhaltigkeit optimiert.

Designoptimierung: Abgesehen von Ästhetik und Leistung können Designfehler und funktionale Neugestaltungen zu ECOs, einer langsamen Markteinführung und Kostensteigerungen führen. KI-gestützte Design- und Beschaffungsinformationen wie aPriori können potenzielle Designprobleme identifizieren und Empfehlungen zur Reduzierung der Prozess- und Produktionskomplexität, der Vorlaufzeit und der Herstellungskosten geben. aP Design liefert Aktualisierungen der Szenariokriterien über mehrere Design-Iterationen hinweg (z. B. Vollkosten, CO2e, DFM) und reduziert so Redesigns und späte ECOs. Materialien, Produktionsprozesse und Kostenziele können in dieser äußerst kritischen Phase optimiert werden. Erkenntnisse liefern Vorschläge zur Kostensenkung, ohne die Produktqualität zu beeinträchtigen. Hersteller können die digitalen Produkt-, Prozess- und Fabrikzwillinge nutzen, die zusammen den digitalen Faden im Designprozess und während der gesamten Produktentwicklung bilden.

Zusammenarbeit mit Lieferanten: Die Entwurfsphase ist der optimale Zeitpunkt, um mit Lieferanten zusammenzuarbeiten und die Abstimmung auf kostengünstige Materialien, Prozesse und Vorlaufzeiten sicherzustellen. KPMG hat herausgefunden, dass 71 % der globalen Unternehmen die Rohstoffkosten – einschließlich Materialart, Nutzung sowie Standard- und Nicht-Standard-Lagergröße – als ihre größte Bedrohung für die Lieferkette im Jahr 2023 bezeichnen. Obwohl es offensichtlich ist, berücksichtigen Designer selten die Materialverfügbarkeit oder Lieferfristen. Sie sind möglicherweise nicht in der Lage, diese Faktoren einzubeziehen, oder es gibt einfach keinen Anreiz, sie zu berücksichtigen. Ohne Einblicke in das Design könnten einige Rohstoffe und die damit verbundenen Kosten übersehen werden. Design for Manufacturing (DFM) bietet kostengünstigere Materialalternativen, und durch die Nutzung des digitalen Threads wird sichergestellt, dass die Mitglieder des Produktentwicklungsteams über Material-, Herstellbarkeits- oder Kostenprobleme auf dem Laufenden gehalten werden, um diese proaktiv anzugehen. Teams können auch Design for Assembly (DFA) anwenden, um die Produktion zu optimieren und Kosten zu senken, indem Produkte durch Optimierung der Komponentenplatzierung, der Materialien und der Prozesse wie der maschinellen Bearbeitung einfach zusammengebaut werden können. aP Design automatisiert beispielsweise die 3D-CAD-Designanalyse von Teilen und Baugruppen und bewertet das Design schnell auf der Grundlage der Geometrie, der Fertigungsmethode und des Standorts der Fertigungsanlage. Konstrukteure können unnötige Produktkosten erheblich vermeiden, das Risiko von Verzögerungen verringern und die Markteinführungszeit verkürzen. Auch Marktschwankungen beeinflussen die Produktkosten. Ein faktenbasiertes Tool wie die Regional Data Libraries (RDLs) von aPriori hilft Herstellern, die Kosten der Lieferkette in 87 Regionen weltweit aufzudecken und die Zusammenarbeit und Verhandlungen mit Lieferanten zu verbessern.

Szenarioanalyse: Durch die Simulation verschiedener Designs, Fertigungsprozesse und Fabrikauswahlen über digitale Zwillinge können Kostenausreißer sowie Probleme bei der Herstellbarkeit, Beschaffung und Nachhaltigkeit frühzeitig in der Produktentwicklung erkannt werden, noch bevor zeitaufwändige und teure virtuelle Prototypen durch FEA oder CFD erstellt werden. Die Machbarkeit von Design- und Fertigungsprozessen kann auch in einem virtuellen Szenario bewertet werden, anstatt zu weit unten im Produktentwicklungszyklus. Dadurch sind weniger ECOs in der späten Phase erforderlich, Risiken werden früher erkannt und gemindert und die Markteinführungszeit wird nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus liefert die Szenarioanalyse von aP Design Echtzeitdaten, sodass alle Teammitglieder proaktiv auf etwaige Hindernisse reagieren können, wodurch die Produktentwicklung verbessert und die Markteinführungszeit verkürzt wird. Es ist auch eine vergleichende Analyse mehrerer Designvarianten, alternativer Materialien und Beschaffungsoptionen verfügbar. Die Daten der Montageszenarien sind für alle Teammitglieder auf einen Blick zugänglich.

Durch die Nutzung der interaktiven Anleitung von aP Design können schnell Verbesserungen vorgenommen werden, um Entwürfe zu optimieren und potenzielle Engpässe und andere Risiken zu beheben.

Schnell scheitern, schneller Erfolg haben

Agile Prozesse, wie sie beispielsweise in KI-gestützten Design- und Beschaffungserkenntnissen zum Einsatz kommen, sind iterativer und ermöglichen es Produktentwicklungsteams, potenzielle Fehler früher zu erkennen, sodass sie schneller erfolgreich sein können.

aP Design liefert bei jeder Iteration einzigartiges kritisches Feedback und ermöglicht so eine generative Designanalyse, die eine größere Optimierung kostengünstiger und, was ebenso wichtig ist, schneller vorantreibt, die Markteinführungszeit verkürzt und den Wettbewerbsvorteil erhöht.