Klantspecifiek produceren door modulair ontwerpen

Een van de doelen van Smart Industry is slim inspelen op de klantvraag door klantspecifieke, op maat gemaakte producten te maken. De oplossing kan liggen in robotisering en productieautomatisering voor kleine series (of N=1) rendabel te maken. Een andere oplossing is modulair ontwerpen. In dit blog gaan we in op de voordelen van modulair ontwerpen en hoe Exact voor Productie dit ondersteunt.

Wat is modulair ontwerpen?

Modulair ontwerpen of modulair design is een ontwerptechniek die gebruikt kan worden om complexe systemen te ontwikkelen, gebruik makend van gelijkaardige componenten. Deze componenten, die ook wel modules genoemd worden, moeten eigenschappen bevatten die het mogelijk maken om ze aan elkaar te koppelen, zodat ze in zijn geheel een complex systeem kunnen vormen. Modulair ontwerpen kan gezien worden als een proces voor het produceren van componenten die bepaalde discrete functies kunnen uitvoeren en, wanneer samengekoppeld, een geheel kunnen vormen dat een verscheidenheid aan functies uitvoert. Modulair ontwerpen benadrukt tevens de minimalisatie van interactie tussen componenten, zodat het mogelijk is om componenten individueel te ontwerpen en te produceren.

Een praktisch voorbeeld: een fabrikant van landbouwmachines maakt een zaaimachine van het type Saturnus. Hij heeft drie modellen, de Saturnus A, B en C. De verschillen tussen A, B en C zijn significant. De bestuurderscabine is identiek, en bij twee van de modellen is de hopper (de zaadhouder) identiek. Het is een makkelijke conclusie dat er ontwerpkosten te besparen zijn door de bestuurderscabine en de hopper als standaardcomponenten te beschouwen, en de ontwerpdata centraal te onderhouden. Als het dan ook economisch is om bepaalde standaardcomponenten in een serie te bouwen, zouden ze onafhankelijk kunnen worden geproduceerd voor verschillende klantorders. 

Een ingrijpender concept is de module. Wanneer we voor de Saturnus A drie aandrijfkeuzes hebben (Aandrijving A, B en C), valt er ontwerp- of calculatietijd te besparen en montagetijd wanneer deze keuzes makkelijk uitwisselbaar zijn. Dat worden ze door een goede engineering zodat de dimensies en koppelvlakken identiek zijn (uitwisselbaarheid). Bij de orderinvoer of calculatie hoeven we dan eenvoudigweg voor Aandrijfmodule A, B of C te kiezen.

Voordelen in ontwerp- of calculatietijd, en ook in reductie van complexiteit, zijn dan ook nog te behalen bij het uitdenken van een basismodule. De basismodule is alles wat de Saturnus A tot de Saturnus A maakt, minus de optionele modules. In de basismodule zit bijvoorbeeld de bestuurderscabine en de hopper, maar ook het chassis (uniek voor alle Saturnus A).

Alles wat dan gedurende de orderinvoer nog moet worden toegevoegd aan de basismodule zijn de opties.

Leerzame artikelen over modulair ontwerpen vindt u bijvoorbeeld bij Post en Dekker.

Hoe wordt modulair ontwerpen ondersteund in Exact voor Productie?

Met de artikelattribuut Ordergestuurd kunnen we stuklijsten inrichten met componenten die standaard moeten worden geproduceerd (al dan niet op voorraad). Zie voor de details Werken met suborders in Exact voor Productie.

Een voorbeeld van een stuklijst die een basismodule bevat en twee (keuzes voor) opties is deze:

Hoe kunnen we een offerte invoeren voor een modulair product?

Een mogelijkheid is om een stuklijst samen te stellen die alle opties al bevat. Deze stuklijst hoort bij een generiek artikel zoals de Saturnus A uit de inleiding:

Bij het calculeren van de offerte kunnen we (met de knop BOM op de offerteregel) een stuklijst tonen die bij een generiek artikel hoort (zoals dat van de Saturnus A). We kopiëren deze in:

Vervolgens verwijderen we de niet van toepassing zijnde opties en vullen zonodig aan met op- en aanmerkingen en unieke accessoires:

Picture courtesy: Festo Didactic