Wann wird ein großes Produkt zum XXL-Produkt?

Bild 1: Das größte Fahrzeug seiner Art: Das „Triple-E class“-Containerschiff von Maersk. (Quelle: A.P. Moller / Maersk Group)

IPH | 400 Meter lange Containerschiffe, Flugzeuge für 500 Passagiere, Windräder mit mehr als 150 Metern Rotordurchmesser: In vielen Branchen geht der Trend zu großskaligen Produkten, auch XXL-Produkte genannt. Doch wo endet die Skala für konventionelle Produkte – und wo fängt XXL an?

Der Trend in Richtung großskaliger Produkte ist überall dort zu finden, wo durch große Abmessungen Kosten reduziert oder Leistungsdaten erhöht werden können. Im Transportwesen können beispielsweise durch eine Vergrößerung von Containerschiffen die Transportkosten pro Container gesenkt werden. Die durchschnittliche Größe dieser Schiffe hat sich daher binnen weniger Jahrzehnte annähernd verdoppelt: Ausgehend von einer Länge von 211 Meter im Jahr 1982 ist sie auf eine Länge von 378 Meter im Jahr 2000 gestiegen (siehe Bild 2). Und der Trend setzt sich stetig fort. So misst das derzeit längste Containerschiff heute bereits 398 Meter. Bei Windenergieanlagen kann durch eine Vergrößerung der Rotoren der Energieertrag gesteigert werden - auch sie werden deshalb immer größer.

Die Grenzen des Wachstums

Mit der stetigen Vergrößerung der Produktabmessungen stoßen diese an Grenzen. So finden im größten Containerschiff der Welt zwar ein Football-, ein Eishockey- und ein Basketball-Spielfeld gleichzeitig Platz, jedoch sind viele Häfen der Größe dieses Schiffs nicht gewachsen. Beispielsweise sind der Hamburger Hafen und die Elbe nicht ausreichend tief für dieses Schiff. Für eine volle Beladung dieses Containerschiffs sind zudem auch die Kräne nicht groß genug.

Das Größenwachstum und die damit verbundenen Herausforderungen zeigen sich nicht nur bei Containerschiffen, sondern auch bei vielen weiteren Produkten, zum Beispiel bei Rotorblättern oder Flugzeugen. Eine gemeinsame Klassifizierung derartiger Produkte kann daher die Entwicklung produktübergreifender Lösungen unterstützen, mit denen sich Grenzen überwinden lassen. Im Bereich der großskaligen Produkte gibt es bisher jedoch keine übergeordnete Klassifizierung. Im allgemeinen Sprachgebrauch und den Medien wird zwar oftmals der Begriff XXL als Synonym für großskalige Produkte verwendet - doch was definiert diese Gruppierung und wo genau zieht man die Grenze zu konventionellen Produkten?

Welche Gemeinsamkeit haben XXL-Produkte?

Wissenschaftler am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) haben die Gemeinsamkeiten unterschiedlicher großskaliger Produkte analysiert und eine These zur Klassifizierung von XXL-Produkten aufgestellt. Charakteristisch für XXL-Produkte ist demnach, dass der Mensch bei der Entwicklung, der Produktion, dem Transport oder der Entsorgung dieser Produkte an die Grenzen seines aktuellen Aktionsradius stößt.

Der Aktionsradius des Menschen ist durch seine eigenen Fähigkeiten begrenzt. Diese Grenze erweitert der Mensch mit den ihm zur Verfügung stehenden Werkzeugen und Methoden. Bei XXL-Produkten stößt der Mensch jedoch an die Grenzen seines aktuellen Aktionsradius, da derzeit genutzte Werkzeuge und Methoden zur Herstellung konventioneller Produkte nicht mehr eingesetzt werden können. So stoßen beispielsweise Rotorblätter buchstäblich an die Grenzen ihrer Umgebung, da die stetig größer werdenden Negativformen der Blätter zu lang für bestehende Produktionshallen werden. Wenn die Rotorblätter weiter wachsen, müssen also auch die Hallen erweitert oder neu gebaut werden.

Ab wann beginnt XXL?

Für XXL-Produkte sind daher neue Technologien und Methoden zu entwickeln, beispielsweise größere Maschinen oder neue Transportstrategien. Das verursacht einen erheblichen Mehraufwand. Anhand dieses überproportionalen Anstiegs des Aufwands für Konstruktion, Fertigung oder Transport lassen sich XXL-Produkte eindeutig identifizieren.

Bild 3 zeigt exemplarisch den Anstieg des Aufwands zur Herstellung eines Produkts in Relation zur Vergrößerung eines charakterisierenden Merkmals, beispielsweise der Größe oder des Gewichts. Das charakterisierende Merkmal ist produktspezifisch zu wählen: Für Containerschiffe ist neben der Länge des Schiffes zum Beispiel auch die maximale Anzahl der zu transportierenden Container charakteristisch. Durch die stetige Weiterentwicklung der Werkzeuge und Methoden des Menschen vergrößert sich sein Aktionsradius. Mit der Zeit verschiebt sich somit auch die Grenze, ab der ein Produkt als XXL-Produkt bezeichnet werden kann (vgl. Bild 4).

Mit der Größe wächst der Aufwand

Um ihre These zu überprüfen, haben die IPH-Ingenieure drei Beispiele betrachtet: Gewindemuttern, Umformpressen und Flugzeuge. Für alle drei betrachteten Beispiele ließ sich ein Grenzwert ermitteln, ab dem ein überproportionaler Anstieg des Aufwands festzustellen war. So ist beispielweise bei Gewindemuttern ab einer Größe von M38 ein überproportionaler Anstieg der Kosten zu beobachten. Grund ist die Änderung des erforderlichen Umformaggregats, da die eingesetzten Maschinen an ihre technische Grenze stoßen.

Darüber hinaus konnte am Beispiel des Flugzeugs gezeigt werden, dass dieser Grenzwert nicht konstant ist, sondern einer zeitlichen Entwicklung unterliegt. Das Verhältnis zwischen Aufwand und der Vergrößerung des charakteristischen Merkmals eines Produkts eignet sich also zur Identifikation von XXL-Produkten.

Definition XXL-Produkt

Der branchenübergreifende Begriff "XXL-Produkt" wird daher wie folgt definiert:

"Ein XXL-Produkt ist ein Produkt, bei dem der Mensch mit aktuellen Methoden und Werkzeugen im Produktlebenszyklus an seine technischen, organisatorischen und wirtschaftlichen Grenzen stößt. Signifikant für XXL-Produkte ist ein überproportionaler Anstieg des Aufwands für Konstruktion, Fertigung und Transport bei einer weiteren Vergrößerung der charakterisierenden Kenngrößen des Produktes."

Durch die hier vorgestellte Definition lässt sich eine klare Grenze zwischen "normal großen" und XXL-Produkten ziehen. Das größte Containerschiff der Welt ist derzeit definitiv als XXL-Produkt zu bezeichnen. In 30 Jahren könnte aber durch eine Weiterentwicklung der Werkzeuge und Methoden auch die Herstellung und der Betrieb dieses Schiffes "normal" werden.

Forschung hilft, Grenzen zu überwinden

Ein Beispiel für die Erweiterung aktueller Grenzen ist das Verbundprojekt "Innovationen für die Herstellung großskaliger Produkte", das vom Wissenschafts- sowie vom Wirtschaftsministerium des Landes Niedersachsen gefördert wird. Hier versuchen Forscher des IPH die Produktion von XXL-Produkten zu optimieren. Zudem hat das IPH den Arbeitskreis XXL-Produkte ins Leben gerufen. Hersteller von XXL-Produkten sowie Wissenschaftler können sich bei den regelmäßigen Treffen austauschen - und branchenübergreifend daran arbeiten, die Grenze zwischen "normal" und "XXL" ein Stück weiter zu verschieben.

www.xxl-produkte.net

von Aaron Bentlage und Tilmann Rüther

Bildergalerie zu diesem Artikel

  • Bild 1: Das größte Fahrzeug seiner Art: Das „Triple-E class“-Containerschiff von Maersk. (Quelle: A.P. Moller / Maersk Group)
  • Bild 2: Entwicklung der Größe von Containerschiffen und Windenergieanlagen. (Grafik: IPH )
  • Bild 3: Grenze zwischen konventionellen und XXL-Produkten. (Grafik: IPH)
  • Bild 4: Die Grenze zum XXL-Produkt verschiebt sich mit der Zeit. (Grafik: IPH)