Ermitteln und Spezifizieren von Zielkosten mit Teamcenter Product Cost Management

Maximale Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit in der Fabrik- und Prozessautomatisierung

Im täglichen Leben der Fabrik übernimmt die Automatisierungstechnik typische Aufgaben wie das Greifen, Bewegen und Positionieren von Einzelteilen, Baugruppen und kompletten Produkten. Als einer der Innovationsführer im Automatisierungsbereich setzt Festo seit vielen Jahren neue Maßstäbe in der Fabrik- und Prozessautomatisierung und bietet ein breites Produkt- und Serviceportfolio – von einzelnen Komponenten bis hin zu komplexen kundenspezifischen Lösungen und Systemen. Zu den Standardprodukten des Unternehmens gehören pneumatische, servopneumatische und elektrische Antriebe, Ventile und Ventilinseln, Sensoren, intelligente Kompaktkameras und Steuerungen für eine effiziente Kommunikation in der Steuerungskette. Festo beschäftigt sich schon lange mit der Frage, was die zukünftige Produktion von der Natur lernen kann. Von smarten Greifern über innovative Antriebskonzepte bis hin zu neuen Interaktionen zwischen Mensch und Maschine setzt Festo neue Maßstäbe in der Bionik. Jedes Jahr investiert das Unternehmen einen prozentualen Anteil des Umsatzes im oberen einstelligen Bereich in Forschung und Entwicklung für innovative Lösungen. Das Ergebnis: 100 patentierbare neue Produkte jährlich, rund 2600 aktive Patente weltweit und die Verleihung des Deutschen Zukunftspreises im Jahr 2010.

Kostenmanagement als Schlüsselkomponente während der gesamten Produktentwicklung

Zur Stärkung der Markt- und Kundenorientierung setzt Festo auf eine Zielkostenrechnung, die fest in den Entwicklungsprozess integriert ist. Die Zielkostenrechnung liefert wichtige Informationen bei der Ermittlung von Produktkosten, die aus Marktpreisen abgeleitet werden, und hilft dabei, neue Produkte kostengünstig zu entwerfen oder bestehende Produkte zu überarbeiten. „Der Ansatz der Zielkostenrechnung unterstützt uns bei der Einführung neuer Produkte oder dem Re-Engineering bestehender Produkte, indem wir Markt- und Kundenanforderungen in das Kostenmanagement integrieren“, sagt Jörn Kleinschmidt, Leiter Global New Product Introduction bei Festo. Mit diesem Ansatz können frühzeitig die entscheidenden Weichen für die Kostenoptimierung gestellt werden.

Bisher nutzte Festo selbst entwickelte Lösungen für die Produkt- und Werkzeugkostenberechnung auf Grundlage von Tabellenkalkulation. Die Ergebnisse waren oft unflexibel und schwer zu vergleichen. Angesichts häufiger Änderungen bei Produktentwicklung und Kundenspezifikationen musste der Prozess mehrfach wiederholt werden. Im Jahr 2013 wurde eine Initiative gestartet, um die Standardisierung im Berechnungsprozess zu erhöhen und die Zuverlässigkeit des Prozesses zu verbessern.

Bei der Produktentwicklung und dem Vergleich von Varianten stehen in den frühen Phasen selten aussagekräftige geometrische Daten zur Verfügung. Eine rein parameterbasierte Lösung kam daher für Festo nicht infrage. „Für uns ist es wichtig, frühzeitig verlässliche Aussagen über die Kosten treffen zu können, wenn auf Grundlage von Zeichnungen schnelle Ergebnisse gefordert sind", sagt Mario Massa, der bei Festo im Cost Engineering arbeitet.

Bei einem ERP-System (Enterprise Resource Planning) ist es möglich, Produktdaten nach Beginn der Produktion basierend auf tatsächlichen Produktionsdaten und Lieferantenpreisen zu kalkulieren. Kostensimulationen für zukünftige Produkte sind mit einem ERP-System allerdings nicht möglich. „Da wir eine zuverlässige Detailtiefe und eine genaue Kostentransparenz in einem sehr frühen Stadium benötigen, wurden nur Bottom-up-Kostenkalkulationslösungen in Betracht gezogen“, so Massa weiter.

Die neue Lösung sollte die Standardisierung unterstützen, ein hohes Maß an Funktionalität und ein hohes Maß an Flexibilität bei der Integration mit ERP- und CAD-Systemen (Computer-Aided Design) bieten und eine globale Prozesslandschaft unterstützen. Diese Kriterien führten dazu, dass sich Festo für die Teamcenter® Product Cost Management-Software von Siemens Digital Industries Software entschied und diese implementierte.

Zuverlässige, detaillierte Kostenkalkulation

Mit der neuen Lösung kann Festo verlässliche Kostenvergleiche auf detaillierter Ebene erstellen, die als Grundlage für Diskussionen und Entscheidungsfindung herangezogen werden können. „Wir wollen über das Produkt und seine Produktionsschritte diskutieren, nicht darüber, ob wir die richtigen Tools und Daten nutzen“, sagt Massa. Der Vorteil der datenbankgestützten Lösung besteht darin, dass bereits in sehr frühen Phasen der Produktentwicklung verlässliche Produktkalkulationen und Sollkostenableitungen für Baugruppen und Bauteile generiert werden können.

Interne und externe Benchmarks unterstützen diesen Prozess. Teamcenter Product Cost Management führt alle Kosteninformationen des Unternehmens in einer zentralen Datenbank zusammen, die sicherstellt, dass alle Mitarbeiter die gleiche Basis nutzen. Zu den Kosteninformationen gehören neben Informationen aus ERP, Product Lifecycle Management (PLM), Produktdatenmanagement (PDM), CAD-Systemen und Excel-Tabellen® auch externe Benchmark-Daten, die optimal in die Software integriert sind und den Anwendern jederzeit zur Verfügung stehen. Sowohl die internen Kostendaten als auch die externen Benchmark-Daten werden regelmäßig aktualisiert. Der Einsatz von Teamcenter Product Cost Management in der Vorkalkulation wurde in allen betroffenen Bereichen von Festo inklusive Cost Engineering, Einkauf und Werken implementiert, um einen einheitlichen Standard für Transparenz, Verfügbarkeit und Aktualität der Daten zu erreichen.

Zielorientierte Produktentwicklung – 360-Grad-Zielkostenrechnung

Im ersten Schritt der Zielpreisentwicklung wird unter Berücksichtigung der Wettbewerbssituation analysiert, zu welchem Preis das Produkt im Markt positioniert werden kann. Auf Basis dieser Analyse leitet das Produktmanagement die maximalen Produktkosten ab. Für die Rentabilität eines neuen Produktes ist es von entscheidender Bedeutung, dass der Preis und eine Schätzung der Mengen und Herstellungskosten ausgewogen sind.

In diesem Zusammenhang analysiert die Cost-Engineering-Abteilung von Festo regelmäßig Kernprodukte wichtiger Wettbewerber und vergleicht das Kosten-Nutzen-Verhältnis der eigenen Lösungen mit anderen am Markt verfügbaren Automatisierungsprodukten. Konkurrenzprodukte werden mit Teamcenter Product Cost Management in Teile zerlegt. Anschließend werden ihre Herstellkosten kalkuliert, was detaillierte Vergleiche mit Festo Produkten ermöglicht. Die Ergebnisse werden dokumentiert und der Entwicklungsabteilung, dem Einkauf und den Produktionsstätten zur Verfügung gestellt.

Im nächsten Schritt wird mit einer Best-Practice-Methode eine Produktkostenkalkulation auf Basis optimaler, marktorientierter Rahmenbedingungen mittels Teamcenter abgeleitet. Das Ergebnis ist der simulierte Preis einer Bezugsquelle, die eine Herstellung des Produkts unter optimalen Bedingungen mit den am besten geeigneten Fertigungstechnologien und -prozessen ermöglicht. Die Best-Practice-Methode kommt bei allen wichtigen Projekten zum Einsatz und wird durch Cost Engineering zur Verfügung gestellt. Die Best Practices beziehen sich insbesondere auf Produktionsprozesse, Mengen und Standorte. „Dank der validen Benchmark-Daten von Teamcenter lassen sich verlässliche Best-Practice-Berechnungen durchführen“, sagt Massa.

Auf Basis der definierten Fertigungsannahmen (Standort, Material, Produktionsprozess, Stückzahlen, Losgrößen u.a.) berechnet das Werk mit Teamcenter in einem Bottom-up-Ansatz die zu erwartenden Fertigungs- und Montagekosten. Gleichzeitig lässt der Einkauf die Angebote von Zulieferern für Zukaufteile einfließen. Die Ergebnisse der Best-Practice-Methoden werden parallel unter Berücksichtigung der Produktionskosten, der ausgewählten Zulieferer und der geplanten Produktionsstandorte bewertet und mit den Berechnungen des Werks verglichen.

Teamcenter unterstützt Kostenverhandlungen durch einen umfassenden Überblick über die Kostenkomponenten, einschließlich Einkaufspreise, Herstellungskosten, Gemeinkosten und Werkzeuge. „Mit den Möglichkeiten der Einkaufspreisanalyse von Teamcenter erzielen wir bei unseren Zulieferern oft die angestrebten Einsparungen“, sagt Kleinschmidt. Die Daten aus dem Einkauf fließen direkt in die interne Kostenberechnung der einzelnen Werke ein. Jedes Werk nutzt Teamcenter-Funktionen, um eigene Wissensdomänen zu erstellen, Kostenberechnungen aus dem Datenpool wiederzuverwenden und auf ERP-Daten zuzugreifen. Die Werke können dann die Kompetenzen an den jeweiligen Produktionsstandorten bestmöglich darstellen. „Der Output der Teams kann deutlich gesteigert werden“, sagt Kleinschmidt.

Die Erkenntnisse zu den Zielkosten werden bei Festo in Commitment-Workshops diskutiert. An diesen Workshops sind alle relevanten Abteilungen beteiligt, darunter das Produktmanagement, die Abteilungen für Entwicklung, Cost Engineering und Einkauf sowie die Verantwortlichen für die Lieferkette innerhalb der Werke. Kostenänderungen, die nach der Definition der Zielkosten und während der Produktentwicklungsphase auftreten, werden laufend dokumentiert. Die Dokumentation gibt einen detaillierten Überblick über die Gründe und Ursachen relevanter Materialpreisänderungen. Alle kostenrelevanten Änderungen an den Referenzprodukten nach dem Commitment-Workshop und der Vereinbarung der verbindlichen Sollkosten werden mittels Teamcenter Product Cost Management transparent dokumentiert. Die dokumentierten Änderungen beziehen sich auf die Plan- und Ist-Produktionskosten, während die Sollkosten unverändert bleiben. Alle kostenrelevanten Änderungen werden verfolgt und nachvollziehbar dargestellt.

Ein wichtiger Aspekt des Kalkulationsprozesses ist der Abgleich der Serienkostenberechnung mit der Zielkostenrechnung. Teamcenter Product Cost Management ermöglicht den Import relevanter Daten und den genauen Vergleich durch eine Schnittstelle zur SAP-Software®, die eine hochflexible Anpassung der Berechnungsmethodik von Teamcenter ermöglicht. Dazu wird eine Stückliste (bis zu 1000 Artikel) in Teamcenter Product Cost Management importiert. Während des Importvorgangs wird die Stückliste mit dem Materialstamm abgeglichen und vorhandene Teile automatisch mit Stammdaten ergänzt. Im Hintergrund stehen Material- und Werksstammdaten zur Verfügung, um Herstellkosten und Zuschläge beim Import zu verknüpfen.

Wenn bei einem Projekt die Gefahr besteht, dass die vereinbarten Soll-Produktionskosten nicht erreicht werden, initiiert Cost Engineering einen Potenzial-Workshop. Ein interdisziplinäres Team erarbeitet Alternativlösungen, deren Kosten während des Workshops mit Teamcenter leicht kalkulierbar sind. Das Team vereinbart dann die Umsetzung von Maßnahmen zur Erreichung der angestrebten Produktionskosten.

Bevor Teamcenter zum Einsatz kam, war dieser Detaillierungsgrad und diese Standardisierung nicht möglich. Die laufende vierteljährliche Überwachung der Kosten schafft permanente Transparenz. Im Rahmen der Betriebsprüfungen werden die Zielerreichungen bis zum dritten Jahr nach Produktionsstart verfolgt. Um die angestrebten Produktionskosten für alle Projekte zu erreichen, führt Festo nach der Veröffentlichung neuer Produkte regelmäßige Berichte und Überprüfungen durch. „Im direkten Vergleich zum Vorprodukt erreichen wir nun eine Kostensenkung im mittleren zweistelligen Prozentbereich beim Target Costing und erhöhen die Transparenz der Kostenentwicklung und der beschlossenen Maßnahmen deutlich“, so Kleinschmidt.

Berechnung der Werkzeugkosten

Nach dem Gesamtkostenprinzip erfordert die Kostenoptimierung eine Berücksichtigung der Bauteil- und Werkzeugkosten, für die Festo verlässliche Auswertungen und transparente Aufschlüsselungen generiert. Dabei setzt das Unternehmen auch auf die effektive Kostenkalkulation von Teamcenter Product Cost Management, die auf Erfahrungswerten und parametrischen Algorithmen basiert, was zu schnellen und nachvollziehbaren Ergebnissen für die Werkzeugkostenberechnung führt. Teamcenter deckt eine breite Palette von vorhersagbaren Werkzeugtypen mit parametrischen Modellen ab. Die direkte Verknüpfung der Werkzeuge mit den entsprechenden Produktionsschritten bei Festo führt zu einer Validierung der Berechnungsannahmen (z. B. der Anzahl der Teile pro Zyklus). Gemeinsame berechnungsrelevante Daten, einschließlich 3D-Modelle, eliminieren redundante Datenhaltung und verhindern Inkonsistenzen in den Berechnungen.

Ein weiterer Vorteil der Siemens Digital Industries Software-Lösung ist, dass sie in der Automobilindustrie gut etabliert ist und über eine breite Kundenbasis verfügt. Viele Lieferanten und Kunden von Festo nutzen Teamcenter Product Cost Management selbst. Mit den detaillierten Kostenaufschlüsselungen, die mit Teamcenter erreicht werden können, ist das Unternehmen nun in der Lage, die Anforderungen hinsichtlich Kostentransparenz zu erfüllen. „International steigt der Kostendruck“, sagt Massa. „Interne und externe Kunden werden immer preisempfindlicher. Aus diesem Grund nutzen wir die standardisierten Export- und Berichtsfunktionen von Teamcenter. Diese tragen dazu bei, die Angebote, die nach außen gehen, abzusichern.“

Kleinschmidt: „Vor dem Einsatz von Teamcenter haben wir 30 Prozent der Projekte für Zielkostenrechnung unterstützt. Heute schaffen wir pro Mitarbeiter deutlich mehr Projekte. Wir konnten den Anteil der begleiteten Projekte mehr als verdoppeln.“

Die Vorteile einer integrierten Kostenkalkulationslösung in Kombination mit einem funktionsübergreifenden Kostenmanagement liegen bei Festo auf der Hand. Teamcenter Product Cost Management wird weiterhin Kostensenkung bei Festo Entwicklungsprojekten unterstützen, die Produktkosten wettbewerbsfähig halten und dazu beitragen, Innovationen erfolgreich auf den Markt zu bringen.