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Die kontinuierliche datenbasierte Kalkulation bietet einen strukturierten und modernen Ansatz zur Kalkulation von Unikaten. - Bild: kras99 - Fotolia.com

Eine Optimierung und methodische Unterstützung der Kalkulation ist aufgrund der hohen Varianz der Produkte und Prozesse in der Unikatfertigung nur schwer zu realisieren. Die Kalkulation erfolgt häufig auf Basis von Erfahrungswerten oder Referenzprojekten, wobei Genauigkeit und Qualität variieren können. Systematische Methoden zur Kalkulation werden im Werkzeugbau nur unzureichend eingesetzt, weshalb sich typischerweise durchaus Abweichungen zwischen – 40 und + 70 Prozent der ursprünglich kalkulierten Herstellkosten ergeben können. Um auch im zunehmend globalen Wettbewerb wirtschaftlich erfolgreich zu sein, ist eine Reduzierung dieser Varianz zwingend erforderlich.

Verschiedene Methoden

Zur Angebotskalkulation existieren im Werkzeugbau verschiedene Methoden. Die Methode der Expertenschätzung basiert auf den Erfahrungswerten der Mitarbeiter. Aufgrund der Abhängigkeiten von einzelnen Personen und deren Erfahrungswissen können reproduzierbare Ergebnisse nur sehr eingeschränkt erzielt werden. Bei der Methode der Kostenfunktionen werden durch vorhandene Daten ähnlicher Werkzeuge Einflussgrößen bestimmt, die einen signifikanten Einfluss auf die Herstellkosten eines Werkzeugs nehmen. Die Methode entspricht den heutigen Anforderungen im Werkzeugbau, bedarf jedoch einer intensiven Pflege und Aktualisierung der Datenbasis.

Ähnlichkeitsmethoden stellen eine in der Praxis verbreitete Möglichkeit zur Kalkulation von Werkzeugkosten dar. Hierbei werden Werkzeugkosten nach Proportionalitätsfaktoren wie etwa nach Kilokosten abgeschätzt. Notwendige Voraussetzung dafür ist eine repräsentative Anzahl vergangener Aufträge zur Ableitung der Proportionalitätsfaktoren. Bei der Methode des analytischen Vorgehens werden die voraussichtlichen Lohn-, Material- und Betriebskosten zur Herstellung des Werkzeugs möglichst detailliert auf Werkzeugkomponentenebene ermittelt. Hierzu werden alle zur Herstellung notwendigen Prozessschritte bestimmt und monetär bewertet.

Die Methode des analytischen Vorgehens wird insgesamt den Anforderungen des Werkzeugbaus gerecht, benötigt jedoch eine kontinuierliche Pflege und Aktualisierung von Auftragsdaten. Werkzeugbaubetriebe versuchen heutzutage durch die gleichzeitige Anwendung oder Kombination mehrerer Methoden eine möglichst genaue Kalkulation von Werkzeugen zu erreichen.

Trends µ-genau

Wegweisender Überblick
Zur Unterstützung der Werkzeugkalkulation existieren verschiedene Softwarelösungen am Markt. Einen umfangreichen Überblick über diese Lösungen bietet die kostenlos verfügbare Studie “Erfolgreich Kalkulieren im Werkzeugbau”, die 2015 von der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie in Zusammenarbeit mit dem Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen veröffentlicht wurde. In einem ausführlichen Marktspiegel werden hier elf Software-Anbieter vorgestellt und analysiert. Ergebnis dieser Analyse ist eine umfassende Übersicht über relevante Merkmale dieser Softwarelösungen, die Werkzeugbaubetriebe bei der Auswahl einer geeigneten Software-Lösung zur Kalkulation unterstützt. Die Studie steht unter www.werkzeugbau-akademie.de kostenlos zum Download zur Verfügung.

In vielen Werkzeugbaubetrieben existiert kein Bewusstsein für die Herstellungskosten eines Werkzeugs entlang der gesamten Wertschöpfungskette. So fallen zwar mehr als die Hälfte der entstandenen Werkzeugkosten in der Fertigung, Montage und Try-out an, jedoch beeinflussen Bereiche wie insbesondere Entwicklung, Arbeitsvorbereitung und nicht zuletzt die indirekten Bereiche die Herstellungskosten eines Werkzeugs maßgeblich. Daher muss die Kalkulation von Werkzeugen alle beteiligten Bereiche der Wertschöpfungskette einbeziehen. Darüber hinaus stellt die Werkzeugkalkulation einen kontinuierlichen Prozess dar und umfasst neben der Angebotskalkulation auch die Schritte mitlaufende Kalkulation und Nachkalkulation.

Budgetabweichung durchgeführte Aufträge

Systematische Methoden zur Kalkulation werden im Werkzeugbau nur unzureichend eingesetzt, weshalb sich typischerweise durchaus Abweichungen zwischen – 40 und + 70 Prozent der ursprünglich kalkulierten Herstellkosten ergeben können. – Bild: WZL

Herstellkosten erstmalig ermittelt

Im Rahmen der Angebotskalkulation werden erstmalig die Herstellkosten für das vom Kunden angefragte Werkzeug ermittelt. Ausgehend von diesen ermittelten Kosten wird dann der Preis für das Werkzeug durch Aufschlagen von Gewinn- und Risikomargen festgelegt und gegebenenfalls noch mit dem Kunden verhandelt. Durch einen kontinuierlichen Abgleich zwischen geplanten, den kalkulierten Kosten und bereits geleisteten Arbeitsstunden erfolgt eine mitlaufende Kalkulation des Werkzeugs während der Herstellungsphase. Eine mögliche positive oder negative Differenz ist nach Abschluss eines Projekts per Nachkalkulation zu bewerten und für zukünftige Werkzeugprojekte in die Angebotskalkulation rückzuführen.

Die mit diesen Kalkulationsmethoden erreichbare Genauigkeit hängt entscheidend von der zur Verfügung stehenden Datengrundlage ab. Daher entwickelte die WBA Aachener Werkzeugbau Akademie zusammen mit dem Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen ein generisches Kalkulationsmodell zur kontinuierlichen datenbasierten Kalkulation im Werkzeugbau, dessen Kern eine Datenbank mit strukturierten Informationen zu vergangenen Werkzeugkalkulationen ist.

Effizient und systematisch

Per Kalkulationsmodell sollen Werkzeugbaubetriebe befähigt werden, einen effizienten und systematischen Kalkula­tionsprozess auf Basis von Auftragsdaten zu implementieren, mit dem eine hohe Kalkulationsgenauigkeit erreicht werden kann. Durch eine kombinierte Anwendung der zuvor beschriebenen Kalkula­tionsmethoden erfolgt die Ermittlung der Herstellkosten für das angefragte Werkzeug. Dabei ist ein Abgleich mit bereits existierenden Informationen vergangener Werkzeugprojekte durchzuführen. Der Abgleich erfolgt über eine angebundene Datenbank.

Nach der Ermittlung der Herstellkosten und der Erstellung eines Angebots werden die Daten systematisch in der Datenbank gespeichert. Bei der mitlaufenden Kalkulation werden während der Werkzeugentstehung kontinuierlich geplante und tatsächlich angefallene Kosten verglichen, um frühzeitig Kenntnis über problematische Werkzeugprojekte zu erlangen und Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Dabei muss die mitlaufende Kalkulation immer genauer werden und nach Ausgestaltung der Werkzeugkomponenten in der Kalkulation auch auf Werkzeugkomponentenbasis erfolgen.

Finaler Abgleich der Kosten

Der Kalkulationsprozess endet mit einer Nachkalkulation. So wird ein finaler Abgleich der tatsächlich angefallenen Kosten mit den geplanten Kosten aus der Angebotskalkulation durchgeführt. Dank Speicherung der Informationen in der Datenbank kann der Vergleich schnell und automatisiert durchgeführt werden.

Auf Basis des Vergleichs kann anschließend eine detaillierte Bewertung der Kostendifferenz erfolgen. Diese Daten werden für künftige Werkzeugprojekte gespeichert. Die Kalkulation bezieht sich so nicht auf konkrete Zeitpunkte in der Werkzeugerstellung, sondern ist vielmehr kontinuierlicher Unterstützungsprozess. Grundvoraussetzung ist die Erstellung einer Datenbank und die Implementierung von Schnittstellen. Die aktive Nutzung des Kalkulationsmodells hilft Werkzeugbaubetrieben, Werkzeugkosten zielgenau und transparent zu kalkulieren.

Das beschriebene Kalkulationsmodell zur kontinuierlichen datenbasierten Kalkulation im Werkzeugbau stellt ein Grundmodell dar und muss durch den jeweiligen Anwender noch unternehmensspezifisch ausgestaltet werden, beispielsweise über die Auswahl der eingesetzten Kalkulationsmethoden. Eine erfolgreiche Kalkulation im Werkzeugbau lässt sich vor allem durch Kennzahlen bewerten und ausdrücken. Diese Kennzahlen können zu Erfolgsfaktoren zusammengefasst werden und Unternehmen somit Handlungsfelder zur Gestaltung einer erfolgreichen Kalkulation bieten. Für die Umsetzung eines Kalkulationsprozesses entsprechend des Kalkulationsmodells sind fünf Erfolgsfaktoren entscheidend.

Budgetabweichung Datenbank

Die Werkzeugkalkulation ist ein kontinuierlicher Prozess, der neben der Angebotskalkula­tion auch die Schritte mitlaufende Kalkulation und Nachkalkulation umfasst. – Bild: WZL

Keine Budgetüberschreitungen

Exaktheit: Einerseits führen zu niedrig kalkulierte Kosten zu Verlusten bei der Durchführung eines Auftrags. Andererseits können zu hoch kalkulierte Kosten und damit ein zu hoher Preis dazu führen, den Zuschlag für eine Beauftragung an Wettbewerber zu verlieren. Erfolgreiche Werkzeugbaubetriebe schaffen es, dass 88 Prozent der Werkzeugprojekte keine Budgetüberschreitung verursachen und somit die tatsächlichen Kosten unterhalb oder gleich der kalkulierten Kosten bleiben. Möglichkeit, eine höhere Exaktheit bei der Kalkulation zu erreichen, bietet der Ansatz, speziell geschulte Mitarbeiter mit der Kalkulation zu beauftragen.

Transparenz: Der Großteil der Werkzeugbaubetriebe differenziert bei der Angebotskalkulation zwischen Konstruktionskosten, Fertigungskosten, Materialeinzelkosten sowie Zukaufteilen. Dabei führen 43 Prozent der erfolgreichen Werkzeugbaubetriebe bereits die Angebotskalkulation auf Werkzeugkomponentenebene durch. Der Großteil der übrigen erfolgreichen Werkzeugbaubetriebe betrachtet seine Kosten im Rahmen der mitlaufenden Kalkulation ab der Konstruktionsfertigstellung auf Werkzeugkomponentenebene. Es zeigt sich, dass Unternehmen, die ihre Angebote detailliert aufschlüsseln, in der Regel auch erfolgreicher sind.

Geschwindigkeit: Insbesondere bei zeitkritischen Projekten der Kunden ist es wichtig, schnell auf Anfragen zu reagieren und ein qualifiziertes Angebot vorlegen zu können. In Bezug auf die reine Bearbeitungszeit benötigen erfolgreiche Werkzeugbaubetriebe mit 3,3 h im Mittel 1,2 h weniger für die Erstellung eines Angebots als der Durchschnitt der Branche. Auch bei der gesamten Abwicklung einer Anfrage vom Eingang bis zum Versand des Angebots sind erfolgreiche Werkzeugbaubetriebe mit 3,7 Werktagen 20 Prozent schneller als der Durchschnitt der Branche.

Systematische Vorgehensweise

Systematisierung: Bei der Bearbeitung von Angebotsanfragen ist es entscheidend, systematisch vorzugehen. Es zeigt sich, dass erfolgreiche Werkzeugbaubetriebe mit 87 Prozent nur für einen Teil der Anfragen Angebote erstellen. Dazu benutzen alle erfolgreichen Werkzeugbaubetriebe die Ähnlichkeitsmethode. Darüber hinaus nutzen erfolgreiche Werkzeugbaubetriebe zu 70 Prozent Erfahrungswerte, zu 60 Prozent analytische Methoden und zu 15 Prozent Kostenfunktionen zur weiteren Kalkulationsunterstützung.

Automatisierung: Die Automatisierung und Reproduzierbarkeit bei der Erstellung von Kalkulationen geht mit der Nutzung von Software bei der Angebotskalkulation einher. Es zeigt sich, dass in erfolgreichen Werkzeugbaubetrieben zu 90 Prozent Softwareunterstützung bei der Angebotserstellung genutzt wird. Bei der Auswahl ist maßgeblich Wert darauf zu legen, dass die Software individuell und prozessorientiert für das jeweilige Unternehmen gestaltet wird. Bei der Anwendung der Kalkulationssoftware im Alltag zeigt sich, dass insbesondere ein hohes Augenmerk auf die Anpassbarkeit der Software auf die Gegebenheiten in dem jeweiligen Betrieb gelegt wird. Eine einfache Handhabung wird ebenfalls als wichtig eingestuft, während die Kompatibilität zu anderen Systemen im Unternehmen und die Kosten eine untergeordnete Rolle spielen.

Der Prozess der Kalkulation ist für Unternehmen der Branche Werkzeugbau eine äußerst komplexe und herausfordernde Aufgabe. Das beschriebene Modell der kontinuierlichen datenbasierten Kalkulation bietet einen strukturierten und modernen Ansatz zur Kalkulation von Unikaten. Für die Umsetzung dieses Kalkulationsmodells sind die fünf Erfolgsfaktoren Exaktheit, Transparenz, Geschwindigkeit, Systematisierung sowie Automatisierung entscheidend.

Kontakt:
Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, D-52074 Aachen, 0241/80-28197