02 Anforderungsgerechte Produktgestaltung Flashcards
Anforderungen - Definition
Anforderungen sind geforderte Funktionen und Eigenschaften eines Produkts, gleichbedeutend sind die Begriffe Forderung, Randbedingung und Restriktion.
- Anforderungen dienen als Vorgabe zur Produktgestaltung und der Validierung des Zielerreichungsgrads des Produktes.
Anforderungsmanagement - Definition
Das Anforderungsmanagement unterstützt im Rahmen der Produktgestaltung und aggregiert Anforderungen aus verschiedenen Quellen
Quellen von Anforderungen
Stakeholder stellen direkt oder indirekt Anforderungen an das Produkt
Anforderungen treten in unterschiedlichen Phasen des Produktlebenszyklus auf
Funktionsgerechtes Produkt - Anforderungen sind… (4)
Bekannt, verstanden, abgestimmt und realisierbar
Eindeutig formuliert, strukturiert und dokumentiert
Korrekt verfügbar
Rückverfolgbar und nachvollziehbar
Requirements Engineering (Anforderungsmanagement/Aufgabenklärung) - Definition und Bestandteile (5)
Überführt die Anforderungen hin zu einem funktionsgerechten Produkt
Bestandteile:
Scoping
Anforderungsanalyse
Anforderungsspezifikation
Anforderungsmodellierung
Anforderungsreviews
Produktlebenszyklus - Definition
Beschreibt die Summe der einzelnen Phasen, die ein Produkt entlang der zeitlichen Dimension durchläuft.
Nachhaltiger Produktlebenszyklus
Ein nachhaltiger Produktlebenszyklus wird nach dem Prinzip kleiner Kreisläufe in erster Linie durch die Verlängerung der Nutzungsphase und die kontinuierliche Rückführung von Produkten und Materialien erzielt.
Arten von Anforderungen
Kundensicht
Marktanforderungen
Bedürfnisse, Forderungen der Kundinnen und Kunden
Unternehmenssicht
Produktanforderungen
Analyse der Marktanforderungen
Komponentenanforderungen
Abbildung auf konkreten Produktkomponenten
Kano-Modell
Gliedert Kundenwünsche und hilft diese zu priorisieren
Kano-Modell: Merkmale
- Begeisterungsmerkmale
- Leistungsmerkmale
- Basismerkmale
- Unerhebliche Merkmale
- Rückweisende Merkmale
Begeisterungsmerkmale
Stiften überproportionalen Nutzen und tragen zur Differenzierung bei. Sie sollten für High-End-Varianten angeboten werden
Leistungsmerkmale
Sind den Kunden bewusst und tragen bei guter Umsetzung zur Beseitigung von Kundenunzufriedenheit bei.
Basismerkmale
Werden den Kunden erst bei Nichterfüllung bewusst (implizite Erwartung). Basismerkmale sollten daher in allen Varianten standardmäßig angeboten werden.
Unerhebliche Merkmale
Merkmale, die den Kunden egal sind. Ihr Vorhandensein, wie auch ihr Fehlen, ist ohne Belang für sie. Sie tragen daher nicht zur Erhöhung der Zufriedenheit der Kunden bei. Bei einer Nichterfüllung führen sie aber auch nicht zu einer Unzufriedenheit.
Rückweisende Merkmale
Merkmale, die bei einer Umsetzung zu einer Unzufriedenheit der Kunden führen. Werden sie nicht umgesetzt, so sind die Kundinnen und Kunden automatisch zufrieden. (z.B. Warnsignal nicht angelegter Anschnallgurte, Schalldämpfer Sportwagen)
Lastenheft - Definition
Das Lastenheft, auch Anforderungsspezifikation genannt, ist ein strukturiertes Dokument, das alle gültigen und abgestimmten Anforderungen beschreibt, sowie alle relevanten Zusatzinformationen zu den Anforderungen enthält.
o Das Lastenheft wird vor dem Pflichtenheft aufgestellt.
o Entsteht in der Definitionsphase des Produktes und ist eine Zusammenfassung aller fachlichen Basisanforderungen des Auftraggebenden bzw. des Nutzenden an das Projekt.
-> Was/Wofür? -> Problemraum
Pflichtenheft
Beschreibt die Umsetzung aller Anforderungen.
o Entsteht in der Konzeptionsphase und kann detaillierte Fortentwicklung des in der Definitionsphase aufgestellten Lastenheftes betrachtet werden.
o Überprüfung der technischen Umsetzbarkeit und wirtschaftlichen Machbarkeit der Anforderungen
o Stellt die verbindliche Vereinbarung für die Realisierung des Projektes zwischen den Auftraggebenden und Auftragnehmenden dar.
-> Wie/Womit? -> Lösungsraum
Anforderungsarten
Technisch-Wirtschaftliche Anforderungen
- Rein technische Anforderungen
- Schnittstellen
- Kosten
- Gesetze, Normen, Patente, Garantien
Organisatorische Anforderungen
- Zeit
- Personal
- Hilfsmittel
Anforderungen - Identifikator
Identifiziert eine Anforderung eindeutig
Anforderungen - Beschreibung
Beschreibt die Anforderung kurz und prägnant
Anforderungen - Quelle
Identifiziert die anfordernde Person oder das Dokument, aus dem sich die Anforderung ergibt
Anforderungen - Abnahmekriterien
Beschreibt eine messbare Bedingung, anhand derer die Erfüllung der Anforderung geprüft werden kann
Anforderungsstruktur
Die Anforderungen sind in einer vorgegebenen Anforderungsstruktur definiert
Funktionsstruktur
Implementiert die Anforderungen und kann weitere Anforderungen bedingen
Tests
Tests mit Prototypen sichern die Anforderungen ab
Nachverfolgbarkeit von Anforderungen
Horizontale Nachverfolgbarkeit
Beschreibt Zusammenhänge auf einer Entwicklungsebene
Vertikale Nachverfolgbarkeit
Beschreibt Zusammenhänge von System- bis zu Komponentenanforderungen
Dokumentationsformen und Softwarelösungen für das Anforderungsmanagement
- Textverarbeitung/Tabellenkalkulation
- Anforderungsmanagementsoftware
Dokumentationsformen und Softwarelösungen für das Anforderungsmanagement - Textverarbeitung/Tabellenkalkulation
Manuelle Erfassung und Verwaltung von Anforderungen und Office-Anwendungen
Vorteile:
o Weit verbreitete Datenformate
o Keine zusätzliche Software erforderlich
Nachteile:
o Keine Rückverfolgbarkeit
o Schlechte Möglichkeiten zur Strukturierung
o Keine Versionierung
Beispiele:
Word, Excel
Dokumentationsformen und Softwarelösungen für das Anforderungsmanagement - Anforderungsmanagementsoftware
“Atomisierte“ Erfassung von Anforderungen, d.h. von einzelnen Objekten
In einer Anforderungsmanagementsoftware werden Anforderungen automatisiert erfasst und verwaltet. Anforderungen werden als eigenständiges Objekt behandelt, sodass die Anforderungsstruktur abgebildet werden kann.
Vorteile:
o Rückverfolgbarkeit und Strukturierungsmöglichkeit
o Bessere Versionierung und Dokumentation
o Automatische Prüfung auf Vollständigkeit etc.
Nachteile:
o Spezielles Datenformat
o Zusätzliche Software erforderlich
Beispiele:
Serena, Polarion, IBM
Systems Engineering
Systems Engineering ist eine Disziplin, die sich auf die Gestaltung und Anwendung von etwas Ganzem (System), im Unterschied zu den Teilen, konzentriert. Systems Engineering betrachtet ein Problem allumfassend, indem es alle Aspekte und Einflussgrößen berücksichtigt und die sozialen und technischen Belange in Relation zueinander bringt.
RFLP als Ansatz zur Umsetzung des Systems Engineering
- Requirements
- Function
- Logic
- Product
RFLP: Requirements - Aufgaben (4)
- Definition von Anforderungen
- Aggregation von Anforderungen
- Priorisierung von Anforderungen
- Identifizierung von Abhängigkeiten zwischen Anforderungen
RFLP: Function - Aufgaben (4)
- Definition der Funktionen
- Definition von Primär- und Sekundärfunktionen
- Definition der Funktionsarchitektur
- Identifizierung von Abhängigkeiten zwischen Funktionen
RFLP: Logic - Aufgaben (3)
- Modellierung von logischen Lösungen
- Definition der vorläufigen Systemarchitektur (technologieneutral)
- Abgleich zwischen den Disziplinen
RFLP: Product - Aufgaben (3)
- Definition der lösungsspezifischen Systemarchitektur
- Definition der technischen Implementierung von Funktionen und Verhalten
- Detaillierung der Systeme
Zielkonflikt bei Anforderungen
Funktionale Produkt- und Komponentenanforderungen
Ökologische Nachhaltigkeit berücksichtigen
Funktionserfüllung
Weiter Anforderungen
Termineinhaltung
Kosteneinhaltung
-> Vor allem der Konflikt zwischen Anforderungs- und Kostengerechtheit verlangt ein systematische Vorgehen
Problematik bei der Gestaltung kostengerechter Produkte (6)
o Fehlende Kostentransparenz
o Zu späte Kostenbewertung
o Nicht entscheidungsorientiert
o Fehlende Durchgängigkeit
o Traditionelle Zuschlagsbasen
o Abrechnungstechnisch ausgerichtet
Anforderungs- und kostengerechte Produktgestaltung
Methoden zur Produktgestaltung
Anforderungs- und kostengerechte Produktgestaltung - Ziel
Unterstützung des Entwickelnden bei der anforderungs- und kostengerechten Konzeption und Gestaltung des Produktes
Anforderungs- und kostengerechte Produktgestaltung - Methoden (7)
Target Costing
Wertanalyse & ABC-Analyse
Quality Function Deployment (QFD)
Benchmarking & Reverse Engineering
Design-for-Manufacturing
Design-for-Assembly
Varianten- und Komplexitätsmanagement
Entwicklungsbegleitende Kalkulation
Methoden zur Kostenfrüherkennung
Entwicklungsbegleitende Kalkulation - Ziel
Unterstützung des Entwickelnden bei der Kostenfrüherkennung in der Konzeptions- und Gestaltungsphase
Entwicklungsbegleitende Kalkulation - Methoden (6)
Funktions- und Relativkosten
Vergleich- und Ähnlichkeitskalkulation
Gewichts- und Materialkostenkalkulation
Einflussgrößenkalkulation
Kostenwachstumsgrenze
Multivariate Regressionsanalysen
Kalkulierter Preis (Bottom Up)
Die „bottom up“ geplanten Herstellkosten (HK) müssen im Verlauf des Entwicklungs- und Produktionsprozesses um die Kostendifferenz delta HK abgesenkt werden, um die „top down“ errechneten Ziel-Herstellkosten zu erreichen
-> Allowable Costs (Zielkosten) = Target Price (Verkaufspreis) – Gewinnaufschlag
Target Costing - Aspekte der Zielkostenermittlung (4)
- Potenzieller Kunde
- Vorgängerprodukte
- Technische Entwicklung
- Wettbewerbsprodukte
Die Ermittlung der Zielkosten für das zu entwickelnde Produkt orientiert sich an folgenden Fragen (4)
- Wie viel sind potenzielle Kunden bereit für unser Produkt zu zahlen?
- Wie wird die technische Entwicklung laufen?
- Wie viel werden die Produkte der Wettbewerber leisten und kosten?
- Wie viel leisten und kosten die eigenen Vorgängerprodukte?
Wertanalyse
o Unterstützt bei der Identifikation von Potenzialen zur Erhöhung des Wertes bei neuen und bereits bestehenden Produkten
o Ziel einer jeden Wertanalyse ist die Erhöhung des Wertes
o Der Quotient aus Nutzen und Aufwand (=Wert) sollte grundsätzlich > 1 sein
o Wert = Nutzen/Aufwand
Ziele und Anwendungsgebiete der Wertanalyse (4x4 Matrix)
1.
Anwendungsgebiet: Wertverbesserung
Ziel: Nutzen
-> Steigerung des Wertes (Nutzen, Funktion, Leistung) bei bereits bestehenden Produkten
- Anwendungsgebiet: Wertgestaltung
Ziel: Nutzen
-> Schaffen von Werten bei noch nicht bestehenden Produkten
3.
Anwendungsgebiet: Wertverbesserung
Ziel: Aufwand
-> Reduzierung des Aufwands und der Kosten bei bereits bestehenden Produkten
4.
Anwendungsgebiet: Wertgestaltung
Ziel: Aufwand
-> Kostenfokus bei noch nicht bestehenden Produkten
Ablauf einer Wertanalyse (10)
- Vorbereitung Projekt
- Projektdefinition
- Planung
- Datensammlung
- Funktionen- & Kostenanalyse und Detailziele
- Sammlung und Finden von Lösungsideen
- Bewertung Lösungsideen
- Entwicklung ganzheitlicher Vorschläge
- Präsentation der Vorschläge
- Realisierung
Wertanalyse - Vorbereitung Projekt
Projektbeschreibung
Wertanalyse - Projektdefinition (2)
a. Auswählen des Wertanalyse-Objektes und Stellen der Aufgabe
b. Festlegung der allgemeinen Ziele
Wertanalyse - Datensammlung (2)
a. Informationen beschaffen und Beschreiben des WA-Objektes
b. Beschreiben der Funktionen und Ermitteln der Funktionskosten
Wertanalyse - Funktionen- & Kostananalyse und Detailziele (2)
a. Prüfen der Funktionserfüllung
b. Prüfen der Kosten
Wertanalyse - Sammlung und Finden von Lösungsideen
Suchen nach allen denkbaren Lösungen
Wertanalyse - Bewertung Lösungsideen
Erste Bewertung und Kombination der Ideen
Wertanalyse - Entwicklung ganzheitlicher Vorschläge
Bewertung der Lösungen durch Studien, Tests, Industrialisierung
Wertanalyse - Präsentation der Vorschläge
a. Auswahl der vorzuschlagenden Lösungen
b. Erlangen einer Entscheidung durch den Entscheidungsträger
Wertanalyse - Realisierung (2)
a. Prüfen der sachlichen Durchführbarkeit
b. Prüfen der Wirtschaftlichkeit
Anwendungsgebiete der Wertanalyse
Wertgestaltung (Value Engineering) bei neuen Objekten
Wertverbesserung (Value Analysis) bei bestehenden Objekten
Wertanalyse: Handlungsfelder der Optimierungsmaßnahmen - Basis: Funktionalkostenanalyse (2)
Funktionale Vereinfachung
1. Entfall von Funktionen mit geringem Kundenwert
2. Zusammenführung von Funktionen
3. Beispiel: ggf. Entfall separater Bedientür
Vereinfachung von Lösungsansätzen
1. Nutzung einfacherer Lösungskonzepte für bestehende Funktionen
2. Beispiel: Einseitige A-Achsen
Wertanalyse: Handlungsfelder der Optimierungsmaßnahmen - Basis: Physischer Cost-Breakdown (4)
Fertigungs-/Produktionsgerechtheit
1. Senkung des Bearbeitungsaufwands einzelner Bauteile
2. Beispiel: Reduzierte Bearbeitung von Bett und Ständer
Montage-/Inbetriebnahmegerechtheit
1. Reduktion der Montageschritte
2. Erleichterung der Montageschritte
3. Beispiel: Zukauf weiter vormontierter Verkleidung
Materialeinsatz
1. Einsatz kostengünstiger Werkstoffe
2. Reduktion des Materialeinsatzes
3. Beispiel: Nutzung von GG statt GGG bei Rundtischen
Einkauf von Komponenten
1. Substitution von bestehenden Zukaufteilen durch günstigere
2. Beispiel: Einsatz anderer Linearführungen
Kilokostenmethode - Voraussetzungen (3)
- Gleichartige Produkte (gleiche Konstruktion, gleiche Fertigung, gleiche Materialien, gleicher Stückzahlbereich)
- Keine wesentlichen Extrapolationen
- Genauigkeit steigt mit Materialkostenanteil
User Story Card
Anstatt mit einem fehlerhaft ausgereichteten Lastenheft zu entwickeln, können latente Kundenanforderungen mit Hilfe von User Story Cards identifiziert werden.
Klärt die Frage: Als WER möchte ich WAS damit ich WOZU
Anforderungen - “Traceability”
“Traceability” bedeutet die Zuordnung von Anforderungen zu beliebigen Entwicklungsartefakten und ermöglicht den Nachweis, dass kritische Anforderungen im Rahmen der Entwicklung umgesetzt und validiert wurden.
Target Costing (top down) - Definition
Aus dem Marktpreis und einem vom Unternehmen zu bestimmenden Gewinn lassen sich die Bedingungen an die Herstellkosten ermitteln.
Kalkulierter Preis (bottom up) - Definition
Die “bottom up” geplanten Herstellkosten müssen im Verlauf des Entwicklungs- und Produktionsprozesses um die Kostendifferenz (delta HK) abgesenkt werden, um die “top down” errechneten Ziel-Herstellkosten zu erreichen.
Methoden zur entwicklungsbegleitenden Kalkulation - Prinzipbewertung (Beschreibung + 5 Schritte)
Ansatz zur entwicklungsbegleitenden Kalkulation
- Konzeptvarianten nach Wirkprinzipien aufschlüsseln
- Wirkprinzipien realisierender Bauteile ermitteln
- Kosten der Wirkprinzipien ermitteln
- Aggregation der Kosten für eine Konzeptvariante
- Auswahl einer Konzeptvariante
Methoden zur entwicklungsbegleitenden Kalkulation - Hilfsmittel der Prinzipbewertung (5)
- Vergleich- und Ähnlichkeitskalkulation
- Funktionskosten
- Einflussgrößenkalkulation
- Relativkosten von Norm-, Kauf-, selbstgefertigten Teilen
- Relativkosten von Einflussgrößen
Methoden zur entwicklungsbegleitenden Kalkulation - Prinzipbewertung mit Relativkostenkatalogen: Gliederungskriterien und -objekte
Funktionalorientiert
- Funktionskomplexe Baugruppen
Fertigungsorientiert
- Gestaltungsbezogen
- Qualitätsanforderungen
- Prüfanordnungen Verfahren
Werkstofforientiert
- Werkstoffe
- Halbzeuge
Komponentenorientierte Zielkostenspaltung - Komponentenmethode
Aufteilung der Produktzielkosten auf einzelne Baugruppen nach den Kostenrelationen eines Vorgängers bzw. Referenzmodells
Funktionsorientierte Zielkostenspaltung (4)
- Anwendung der Conjoin-Analyse
- Transformation des differenzierten Kundenwunsches in technische Produktfunktionalitäten
- Bewertung des relativen Anteils der jeweiligen Komponente hinsichtlich der Produktfunktionserfüllung
- Ermittlung des relativen Anteils der jeweiligen Komponente an den Gesamtzielkosten
Vorgehensweise bei der Durchführung eines Target Costings (9)
- Auswahl des analysierten Produktes
- Sammeln und Bewerten potenzieller Kundenanforderungen
- Identifizierung relevanter Produktkomponenten und -funktionen
- Aufbau der ersten TC-Matrix
- Aufbau der zweiten TC-Matrix
- Aufbau eines unternehmensspezifischen Fragebogens
- Gezielte Kunden- und Händlerbefragung
- Auswertung der Befragungsergebnisse
- Anpassung der TC-Matrizen
0-4: Unternehmensintern
5-8 Unternehmensextern
Maßnahmen zur Zielkostenerreichung (5)
Produktklinik (Product Reverse
Reengineering)
Nachvollziehen des Entwicklungsprozesses eines Konkurrenzproduktes mittels Analyse der Funktionen und Komponenten.
Integratives Zuliefermanagement
Unterstützung der Zulieferer bei der Komponentenentwicklung
Kostenreduktionsberatung im Target-Costing-Prozess der Zulieferer
Wertanalyse
Wertsteigernde Gestaltung der Funktionen des geplanten Produkts
Verbesserung des Aufwand/Nutzen – Verhältnisses zur Realisierung der
Funktionen
Variantengerechte Produktgestaltung
Gestaltungsregeln kostengerechter Konstruktion
