Das Verstehen von Variantenräumen ist herausfordernd ➡️ Ich zeige wie es geht
In meinem Berufsalltag habe ich viel mit komplexen variantenreichen Produkten zu tun. Im Kontext von PLM und Variantenmanagement stellt sich dann die Frage, wie beschreibe ich ein Produkt, mit womöglich Abermilliarden möglichen Varianten, möglichst einfach und effizient.
Völlig ineffizient wäre der Versuch, die einzelnen Varianten einzeln aufzählen und ausdeklinieren zu wollen. Wenn es von einem Produkt Abermilliarden mögliche Varianten geben kann, würde man dafür sehr lange brauchen.
Wir brauchen also Wege, Variantenräume zu beschreiben. Und hier fängt das Problem schon an:
Was genau ist eigentlich ein Variantenraum?
Wie kann man einen Variantenraum (be-)greifbar machen?
Wenn ich von einem Variantenraum rede, dann meine ich damit (normalerweise) eine bestimmte Menge an Produktvarianten (bzw. Varianten meines „Systems of Interest“).
Autos beispielsweise: Man kann sie in verschiedenen Varianten kaufen: weiß, grün, blau, mit und ohne Schiebedach, Kombi, Stufenheck oder Cabrio.
…und jetzt stellen wir uns einen Parkplatz mit lauter solcher Autos vor 🅿🚗🚘
Im Behördendeutsch spricht man ja manchmal gern von Park“raum“, die Analogie zum Varianten“raum“ liegt daher auf der Hand 😉 Auf diesem Parkplatz stehen ähnliche Varianten nah beieinander, unähnliche dagegen weiter auseinander. Also die roten nebeneinander, die grünen nebeneinander und die blauen auch.
Variantenräume am Beispiel eines Parkplatzes
In der nächsten Parkreihe geht es dann weiter, wobei wieder die roten, grünen und blauen Autos jeweils nebeneinander stehen. In der ersten Parkreihe stehen aber nur die Kombis, in der zweiten Reihe die Stufenhecks, und in der dritten Reihe dann die Cabrios.
In unserem Parkraum haben wir jetzt schon zwei „Dimensionen“ abgebildet: Farbe und Karosserietyp. Jede Eigenschaft (z.B. Farbe), die je Fahrzeug unterschiedlich sein kann (rot, grün, blau), ist eine eigene Dimension im Variantenraum.
Die nächste Eigenschaft könnte das Schiebedach sein. Und entweder hat das Auto ein Schiebedach, oder es hat keins (=zwei Ausprägungen: vorhanden oder nicht vorhanden). Zum Glück können wir unseren Parkraum noch nach oben erweitern und wir bauen kurzerhand eine zweistöckige Parkebene: für jede Ausprägung der Eigenschaft ein Stockwerk. Die Autos ohne Schiebedach kommen nach oben, die Autos mit Schiebedach nach unten.
Wenn ich nun von roten Kombis mit Schiebedach rede, kann ich in diesem dreidimensionalen (Varianten)raum ganz genau den Raum eingrenzen, in dem alle Fahrzeuge stehen, die diesen Eigenschaften entsprechen.
Und kann jetzt an jedem Stellplatz in diesem Parkhaus tatsächlich ein Auto stehen? Nein, ganz so ist es nicht.
Schließlich geben Cabrios mit Schiebedach nicht wirklich Sinn,oder? Die Parkplatz-Reihe, in der im oberen Stockwerk die Cabrios stehen, bleibt im unteren Stockwerk also schlicht leer. In der Praxis redet man dann von Baubarkeitsbedingungen, Beziehungswissen (in SAP) oder schlicht von Constraints. Diese „Regeln“ beschreiben, welche Produktvarianten möglich oder nicht möglich sind. Diese Regeln müssen nicht nur technische Gründe haben, sondern können auch vertrieblich oder aus anderen Erwägungen festgelegt werden. Vielleicht soll es, um die Produktion zu optimieren, weiße Kombis nur mit Schiebedach geben.
Manchmal redet man übrigens statt von „Eigenschaften“ auch von „Variationspunkten“ (engl. Variation point). Und klar, die allermeisten Produkte haben mehr als drei Eigenschaften oder Variationspunkte (neben Farbe, Bauform und Schiebedach auch Motorleistung, Komfortsitze, Premium oder Standard-Navi, Standheizung, usw.)
Reale Parkräume (-häuser) lassen sich freilich nicht in mehr als drei Dimensionen bauen (nicht in unserer Welt, jedenfalls habe ich noch kein vierdimensionales Parkhaus gesehen) – aber Variantenräume sind zum Glück nur logische Konstrukte und lassen sich im Prinzip in beliebig vielen Dimensionen beschreiben.
Zurück zum Projektalltag. Wie gehe ich damit um, mit vieldimensionalen Parkhäusern, pardon, Variantenräumen zu hantieren? Es hängt natürlich von der Aufgabe ab. Letztendlich ist ein Variantenraum eine Menge*, und alles was die Mathematik der Mengenlehre so hergibt, lässt sich damit auch für Variantenräume anwenden. Boolesche Algebra, Rechnen mit Mengen, usw.
*Liest das hier ein Mathematiker? Ich bin keiner, und bin für Korrekturen oder Ergänzungen dankbar 😊
Jetzt sind mathematisch formal-richtige Ausdrücke nicht jedermanns Sache (meine nur nach Stimmungslage). Zum Glück reicht es in meinen Projekten meist aus, die Problemstellung und den Lösungsweg visuell darzustellen. Indem ich die Variantenräume auf zweidimensionale Kreise (…Kartoffeln, Gurken, unförmige Tomaten…) reduziere.
Das mache ich schon lange so – irgendwann habe ich dann gelernt, dass diese Darstellungsform in der Mathematik auch Namen hat: Euler-Diagramme, Venn-Diagramme.
Die Mengendarstellung für Fahrzeuge mit verglastem Schiebedach, die eine Standheizung haben, könnte dann z.B. so aussehen:
Variantenraumdarstellung
Übrigens, Venn hat wohl zeigen können, dass sich auf ähnliche Art im Prinzip eine beliebige Anzahl von Mengen (=beliebige Anzahl von Dimensionen des Variantenraums) zweidimensional darstellen lassen. Praktisch hat mir bisher in jedem Projekt die Darstellung einer Handvoll Mengen ausgereicht, aber gut zu wissen, dass nach oben noch Luft ist 😉
Auf Basis solcher Darstellungen kann ich in meiner Projektarbeit Wirkprinzipien aufzeigen, also z.B. Algorithmen beschreiben wie Varianten konsolidiert werden, wie Konfiguratoren befüttert werden, welche Bauteile oder welche Software für welche Variante benötigt werden, und vieles mehr.
Und das um vieles effizienter und verständlicher als mit sprachlicher Beschreibung oder komplizierten mathematische korrekten Ausdrücken.