Der Innovationär: 7 – Der Produktentwicklungsprozess

Seit Jahren beobachte ich, wie Unternehmen sich mit dem Entwicklungsprozess abstrampeln. Viele Firmen kämpfen gegen eine verstopfte Entwicklungspipeline, verspätete Markteinführungen, überlastete Projektteams und eine zu niedrige F+E-Produktivität.

Diese Schwierigkeiten behindern den Unternehmenserfolg ernsthaft und verlangen nach Lösungen, wenn Ihre Produktinnovation wirklich erfolgreich sein soll.

„State-of-the-Art“ eines modernen Entwicklungsprozesses beschreibt Rober G. Cooper. Seine Empfehlung ist es, bei der Produktentwicklung wie beim Zäumen eines Pferds vorzugehen und vorne zu beginnen, nicht beim Schwanz.

Phase
Ein Abschnitt in einem Entwicklungsprojekt, beispielsweise die Entwicklung eines Funktionsmusters, beginnend mit dem Projektauftrag.

Gate
Der Begriff „Gate“ heisst „Tor“. Er illustriert, dass sich in einem Entwicklungsprojekt das Tor zur nachfolgenden Phase erst öffnet, wenn die Vorgaben der laufenden Phase erfüllt sind. Damit lässt es sich beispielsweise vermeiden, dass für die Produktion neue Betriebsmittel gekauft oder bestellt werden, bevor klar ist, welches die anzuwendenden Herstellverfahren sind.

Phase-Gated Process
Ein in Phasen und Gates gegliederter Entwicklungsprozess.

Review
Darunter wird das Prüfen am Ende einer Phase verstanden. Beispielsweise wird geprüft, ob das Funktionsmuster die technischen Anforderungen erfüllt. Erfüllt das Funktionsmuster die techni-schen Anforderungen, öffnet sich das Tor und es erfolgt die Freigabe für die nächste Phase „Prototyp“. Erfüllt das Funktionsmuster die Anforderungen nicht, kann Nacharbeit angeordnet werden. Ist das Erreichen der technischen Anforderungen aussichtslos, wird das Projekt abgebrochen.

Militärisch betrachtet entspricht «Review» einer Inspektion.

Marktanforderungsprofil
Beschreibt die Anforderungen an das neue Produkt aus Kundensicht.

Quality Function Deployment (QFD)
Eine Methode, um Kundenanforderungen in technische Spezifikationen zu zerlegen und zu überführen (deutsch: Qualitäts-Funktionen-Darstellung).

Design Thinking
Ist eine Arbeitsmethode, die auf dem intuitiven Vorgehen von Designern beruht. Ziel ist, eine aus Kundensicht überlegene Problemlösung zu finden unter Berücksichtigung von Wirtschaftlichkeit, Machbarkeit und Erwünschtheit. Diese Methodik basiert im Kern auf Beobachtung und einer hohen Nutzerzentrierung.

Pflichtenheft
Die technischen Anforderungen, die ein neues Produkt erfüllen muss, abgeleitet aus den Marktanforderungen.

Funktionsmuster
Mit dem Funktionsmuster wird gezeigt, welche Produktkonzepte und Technologien am besten geeignet sind, die Marktanforderungen zu erfüllen.

TRIZ
TRIZ ist eine durch G. S. Altschuller und R. B. Shapiro begründete Methodik des systematischen Erfindens. TRIZ stammt aus dem Russischen und bedeutet übersetzt „Theorie zur Lösung erfinderischer Probleme“ (engl. „Theory of Inventive Problem Solving“, TIPS).

TRIZ-Methoden ermöglichen es Entwicklern

  • sicherzustellen, dass wirklich alle denkbaren pysikalischen Phänomene, die für eine technische Lösung in Frage gekommen, im Rahmen eines Entwicklungsprojekts evaluiert werden;
  • automatisierte Patentrecherchen durchzuführen, um i) die „freedom to operate“ sicherzustellen und ii) Möglichkeiten für eigene Patente zu erkennen;
  • mittels „Reverse Engineering“ Lösungen zu finden in Fällen, in denen die Konkurrenz schneller war.

Morphologischer Kasten
Der morphologische Kasten ist eine heuristische Kreativitätsmethode, die vom Schweizer Astrophysiker Fritz Zwicky erfunden worden ist. Es lassen sich damit, ausgehend von technischen Lösungen für Teilsysteme, mögliche alternative Lösungen für Gesamtsysteme entwickeln und Gesamtlösungsvarianten bilden und auswählen.

Design to Cost
Verfahren der Produktentwicklung, bei dem für einzelne Komponenten konsequent die kostengünstigste Lösung bereits in der Entwicklung gesucht wird. Dabei werden insbesondere auch die Kosten, die nachträglich anfallen (Folgekosten), in die Betrachtung einbezogen (z. B. Vertriebskosten, Servicekosten). Direkt verbunden ist das Verfahren mit der Zielkostenrechnung (engl „Target Costing“). Durch eine Betrachtung der Alternativen innerhalb der „Elemente“ eines Produkts oder einer Dienstleistung lassen sich häufig kostengünstigere, aber in der Einschätzung des Kunden gleichwertige Leistungen ermitteln.

Prototyp
Der Prototyp zeigt das neue Produkt 1:1, massstäblich und in der Funktionalität. Er dient meistens für Erprobungszwecke, intern und bei ausgewählten Kunden. «Protos» kommt aus dem altgriechischen und bedeutet «der Erste».

FMEA
Die FMEA (engl „Failure Mode and Effects Analysis“, deutsch „Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse“) ist eine analytische Methode der Zuverlässigkeitstechnik, um in neuen Produkten und Prozessen potenzielle Schwachstellen zu finden. Sie dient vorbeugend zur Fehlervermeidung und zur Sicherstellung der technischen Zuverlässigkeit. Sie wird im Design, in der Produktentwicklung sowie in der Verfahrensentwicklung für neue Produkte angewendet. In der Praxis kommt die FMEA oft zu kurz.

Seriereifmachung
Die Seriereifmachung umfasst die Entwicklungsarbeiten, um den Prototyp in Serie wirtschaftlich produzieren zu können. In den verlangten Losgrössen, zu den geforderten Herstellkosten und mit der geforderten Kapazität. Sie umfasst Festlegung der Herstelltechnologien sowie Beschaffung und Inbetriebnahme der Betriebsmittel. Bei grossen Projekten kann das Projektieren und Inbetriebnehmen neuer Betriebsstätten dazugehören.

Qualitätsmanagement
Qualitätsmethoden führen zu einer verbesserten Gestaltung von neuen Produkten und Ge-schäftsprozessen. Sie unterstützen die gezielte Lösung von Problemen in allen Bereichen des Unternehmens. In Innovationsvorhaben und im Tagesgeschäft.

Die wichtigsten Methoden und Verfahren sind die sieben alten Qualitätswerkzeuge (Q7, Daten: Fehlersammelliste, Histogramm, Qualitätsregelkarte, Paretodiagramm, Korrelationsdiagramm, Brainstorming, Ursache-Wirkungs-Diagramm), und die sieben neuen Qualitätswerkzeuge (M7, Informationen: Affinitätsdiagramm, Relationendiagramm, Baumdiagramm, Matrixdiagramm, Portfolio, Netzplan, Problem-Entscheidungs-Plan), Qualitätsfunktionendarstellung (QFD), statistische Versuchsplanung (SVP) sowie statistische Prozesskontrolle (SPC).

Integrated Product Development
Integrated Product Development (IPD, Integrierte Produkentwicklung) stammt von H.H. Andreasen und L. Hein von der Technischen Universität Dänemark.

Andreasen hat in seiner wissenschaftlichen Tätigkeit herausgefunden, dass Zeitverzögerungen in industriellen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben hauptsächlich an den Nahtstellen zwischen Fachdisziplinen und Abteilungen im Unternehmen auftreten.

«Integrated Product Development» ist eine Weiterentwicklung und Intensivierung des Stage-Gate-Vorgehens von Cooper. Das besondere an diesem Lösungsansatz ist, dass sich bereits in der Projektplanung erkennen lässt, wer in welcher Projektphase mit wem zusammenarbeiten muss.

Es lässt sich damit eine überragende Entwicklungsgeschwindigkeit erzielen.