Produktentwicklung Flashcards
Die Gründe für die Produktentwicklung teilen sich in zwei große gegenläufige Bereiche auf.
Technology push - Erfindung - Wissenschaftliche Entdeckung / Grundlagenforschung - Weiterentwicklung
-> Suche nach einem Problem /
Kundennutzen zur vorhandenen Lösung
Market-pull - Kundenwunsch (Gestaltung, Leistung) - Anonyme Marktbefragung - Technische Problemstellung
Technology forcing
Einhaltung von gesetzlichen
Vorgaben und Standards
-> Suche nach einer LÖSUNG zu gegebenen Problemen/Nachfrage
- Gesetz
- Umwelt, Gesellschaft
PLM-Systeme verwalten digitale Produktmodelle über den PLC und ermöglichen die Fertigung
hochindividualisierter Produkte in der Digitalen Fabrik.
Produktlebenszyklusmanagement (PLM)
- Anforderungen
- Produktplanung
- Entwicklung
- Prozessplanung
- Produktion
- Nutzung
- Entsorgung
Produktdatenmanagement Produktplanung und Entwicklung -Initialphase -Anforderungsphase -Lösungsspezifikation -Realisierung -Inbetriebnahme -Abnahmephase
Ziele der Produktentwicklung
-Merkmale für
Anwendung/Gebrauch
(Funktion, Preis,
Zuverlässigkeit)
- Fertigungsgerechte
Produktauslegung
(Prozesse, Materialien) - Berücksichtigung von
Montageanforderungen
(Handhabung, Fügen) - Logistische
Anforderungen
(Größe, Gewicht,
Verpackung) - Entsorgungsgerechtes
Design (Materialtrennung,
Recycling) - Effizienz im Produktentwicklungsprozess
(Software-Tools,
Wissenstransfer)
Mit dem Ansatz „Design for X“ soll eine ganzheitliche Konstruktion unter Berücksichtigung
diverser disjunkter Aspekte im Produktlebenszyklus erreicht werden.
Die Orientierung der Produktentwicklung
am Produktlebenszyklus wirkt sich auch
auf die Konstruktion aus.
- normgerecht
- beanspruchungsgerecht
- transportgerecht
- recyclinggerecht
- werkstoffgerecht
- ergonomiegerecht
- montagegerecht
- fertigunggerecht
- kostengerecht
- funktionsgerecht
Einflüsse auf den Produktentwicklungsprozess (PEP)
Technische Entwicklung - Zunehmende Funktionsintegration und damit erhöhte Produktkomplexität - Veränderung Disziplinenzusammensetzung im PEP - Individualisierung der Produkte und Fertigungsprozesse
Wirtschaftliche - Rahmenbedingungen Reduktion der Time-to-market - Kürzere Produktlebenszyklen - Erhöhung der Produktivität - Erhöhter Innovationsdruck durch verschärften Wettbewerb - Sinkende Wertschöpfungstiefe - Nachhaltigkeitsbestreben
Organsiatorische Rahmenbedingungen - Dezentrale Entwicklung - Interdisziplinäre Entwicklungsteams mit ggf. Verständigungsproblemen - Globalisierung und kulturelle Barrieren - Übertragung der Lean Prinzipien auf den PEP - Wissensmanagement notwendig
Notwendigkeit für moderne Entwicklungsmethoden
und Softwareunterstützung im PEP
Im System-Engineerung werden die unterschiedlichen mechatronischen Funktionsberecihe integreirt entwickelt und simuliert.
Traditionelles Engineering
Abstimmung Entwicklungsteams: Sequentielles Engineering: Mechanik zuerst, Software spät - Mechanik-Konstruktion - Elektronik-Konstruktion - Software-Engineering
System-Engineering
Systemengineering:
Anforderungen zuerst, Software früh
- Softwareengineering
- Mechanik
- Simulation
- Elektronik
Transformationsorientierte Definition “Produkt”:
Ergebnis eines vom Menschen bewirkten Transformationsprozesses, in dem
Produktionsfaktoren (Material, Arbeit, Informationen, Energie) in einen
Output (Güter, Arbeit, Informationen, Energie, Abfall) umgewandelt werden.
Wertschöpfungsorientierte Definition “Produkt”:
- Resultat eines Wertschöpfungsprozesses (Wirtschaftsgut) sind
Güter mit höherem Geldwert - Produktionsfaktoren und Vorleistungen als Voraussetzungen im
Produktionsprozess sind keine Produkte
Angebotsorientierte “Produkt” Definition:
Marktangebot zum Ge- oder Verbrauch und zur Befriedigung von Bedürfnissen:
- Physische Objekte
- Dienstleistungen
- Ideen
- Grund, Unternehmen, Organisationen etc.
Die Einteilung wirtschaftlicher Güter bzw. Produkte erfolgt
in die Kategorien der materiellen sowie immateriellen Güter
materiell
- diskret
- Verfahrenstechnik
immateriell
- Dienstleistung
- Information
- Energie
Ergänzend zu dem Begriff „Produkt“ existiert das Schalenmodell
zur Erfassung der angegliederten Wertschöpfungs-Objekte.
Kern des Produkts: Erfüllung der gewünschten Produkteigenschaften / Befriedigung des funktionalen Kundenbedürfnisses. Z. B. Tesla Model S als batterieelektrischer PKW
Produktanreicherung Zusätzliche, für den generellen Vertrieb nicht unbedingt notwendige Eigenschaften. Z. B. verschiedene Reichweiten und Motorkombinationen
Dienstleistung
Gestaltung des Produktumfelds und Anbieten
von Dienstleistungen
Z. B. kostenloses Aufladen an
unternehmenseigenen Superchargern entlang
von Fernverkehrsstraßen
Industrie 4.0 eröffnet neue Geschäftsmodelle durch die Verbindung von
Vorgängen der realen und virtuellen Welt im Internet der Dinge.
-Software as a Service (SaaS)
- Modules as a Service (MaaS)
- Infrastructure as a Service (IaaS)
Modules as a Service (MaaS)
- Platforam as a Service
Aufgaben der Produktpolitik sind?
Rechtzeitige Planung zur Entwicklung neuer oder verbesserter Produkte
Produktpolitische Alternativen
- Produktveränderung
- -Produktneueinführung
- –Diversifikation
- –Innovation
- -Produktmodifikation
- –Variantion
- –Differenzierung
- > Programmerweiterung
- -Produkteinstellung
- –Bereinigung
- –Eliminierung
- > Programmbeschränkungen
- Produkterhaltung
- -> Programmerhaltung
Vier Phasen der Produktfindung
… führen zu unternehmensspezifischen und ,arktorientierten Produkten sowie zu passenden Entwicklungsvorschlägen
-Vorbereitungsphase
Abgrenzen geeigneter Suchefelder
-Phase 1. Ideenfindung
- Analyse der unterhemenspotenzials
- -Analyse der marktsituation
- -Abgrenzen geeigneter Betätogungsbereiche
- Festelegen geeigneter Suchfelder
Ermitteln von Produktideen in den Suchfeldern mit Hoilfe geeigneterm auf dem Unternehmenspotenzial basierender Vorgehensweisen
- Phase 2. Bewertung und Auswahl
- Phase 3. Definition der Produktideen
-> Ermitteln vo Produktideen, die die Kreiterien
-Unternehmenspotential und
-Marktsituaion
am besten erfüllen.
Aufstellen der Entwicklungsvorschläge für die Produktentwicklung- und realisierung.
Kombinations- und Entscheidungstechniken ….
ermöglichen eine erfolgreiche Produktauswahl aus den zuvor erarbeiteten Alternativen
Kombinationstechniken
- Morphologischer Kasten
- Zusammenstellung und Kombination verschiedener
Merkmale
- Möglichst umfassende Parameterwahl (Zeilen) mit
vielen Lösungsvorschlägen (Spalten)
- Problemlösungskomponenten (Zeilen): vollständige
Beschreibung einer Lösung und logisch unabhängig
voneinander - Morphologische Matrix
- Beschränkung des Kastens aufzwei Matrix oder drei (Würfel) Parameter
Entscheidungstechniken
1. Nutzwertanalyse (Scoring-Verfahren) Zusammenstellung und Gewichtung von Alternativen - Bewertung mit Punkten - gewichtete Gesamtbewertung - Hohe Güte der Kriterien und Gewichtung notwendig - Auswahl nach größtem Gewicht = höchster Nutzwert
Quantitaive Verfahren
- Operations Research
- Evolutionsstrategien
TRIZ-Methode
Die TRIZ-Methode fördert Kreativität und Innovationen sowohl in
der Problemlösung als auch bei der Produktentwicklung
Drei wesentliche Gesetzmäßigkeiten wurden vom Gründer der TRIZ-Methode
identifiziert:
- Eine große Anzahl von Erfindungen basieren auf einer vergleichsweise kleinen Anzahl
von Lösungsprinzipien
- Erst das Überwinden von Widersprüchen macht innovative Entwicklungen möglich
- Die Evolution technischer Systeme folgt bestimmten Mustern und Gesetzen
Umsetzung:
- Lösung von Widersprüchen statt Eingehen von Kompromissen
- Analyse vergleichbarer technischer Lösungen
- Systematischer Ansatz zur Entwicklung neuer, innovativer Produkte
Umsetzung:
- Lösung von Widersprüchen statt Eingehen von Kompromissen
- Analyse vergleichbarer technischer Lösungen
- Systematischer Ansatz zur Entwicklung neuer, innovativer Produkte
Modellebene
Analyse und Abstraktion
-> Bekannte allgemeine Problemstellung
-> Identifizieren
Analogiebildung und Ideenfindung
Bekannte, allgemeine Lösungsverfahren
-> Interpretieren
Problemebene
-> Ideen generieren
Meine speziellen Lösungskonzepte
Mein spezieles Probelm
- > Analysieren
- > Formulieren
Der Produktentwicklungsprozesses kann aus verschiedenen Blickwinkeln
und unter einem differenzierten Auflösungsgrad betrachtet werden.
- Elemetare Handlungsabläufe
- Plan Do Check Act
- Test Operate Test Exit
Operative Arbeitsschritte
- Problemlösezyklus
- Vorgehenszyklus
Phasen der Arbistsschritte
- VDI 2221
- VDI 2206
- Münchner Vorgehensmodell
Meilensteine im Gesamtprojekt
-Projektmanagement
–> Mikrologik
Mikrozyklen…
..definieren das Vorgehen bei elementaren Denk- und
Handlungsabläufen in der Produktgestaltung
Plan-Do-Check-Act (PDCA)
Plan: Problemanalyse, Ermittlung von Lösungsideen, Maßnahmendefinition
Do: Ausführung der Maßnahmen in begrenztem Umfang
Check: Analyse der Ergebnisse, Überprüfung der Wirksamkeit der Maßnahmen
Act: Implementierung der Maßnahmen in größerem Umfang
Test-Operate-Test-Exit (TOTE)
Test: Vergleich Ist-Zustand mit Soll-Zustand
Operate: Veränderung des Ist-Zustands
Test: Vergleich Ist-Zustand mit Soll-Zustand
Exit: Falls Soll-Zustand erreicht, dann Abbruch der Handlung
Operative Arbeitsschritte….
Operative Arbeitsschritte werden in zyklischen Grundmustern zur Problemlösung dargestellt
und bilden einen Leitfaden für ein zielgerichtetes Vorgehen.
Vorgehenszyklus (nach Ehrenspiel) Problem -> Problem klären - Problem formulieren - Problem analysieren - Problem strukturieren
Lösungen suchen - Vorhandene Lösungen suchen und neue Lösungen generieren - Lösungen systematisieren und ergänzen
Lösung auswählen
- Lösungen analysieren
- Lösungen bewerten
- Eine Lösung festlegen
- -> Lösungen
Problemlösezyklus (nach Daenzer) Anstoß Situationsanalyse -Situationskenntnis Zielformulierung - Ziele -Situaionskenntnis Synthese - Analyse -->Bewerungskriterien -Bewertung -->Vorschlag, Empfehlung - Entscheidung
