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Abstract

Eine bewertete Produktspezifikation, die ausreichend viele Differenzierungsmerkmale für einen Produkterfolg vorsieht und dennoch ein gewisses Entwicklungsrisiko nicht überschreitet, ist das Ziel der " Frühen Phase " der Produktgenerationsentwicklung. Hierbei getroffene Entscheidungen haben einen großen Einfluss auf nachgelagerte Prozess-und Produkteigenschaften, deren Tragweiten zum Zeitpunkt der Entscheidungsfindung kaum abzusehen sind und folglich eine hohe Unsicherheit verursachen. Betrachtet man die " Frühe Phase " nicht im Verständnis einer klassischen Neukonstruktion, sondern im Sinne der PGE (Produktgenerationsentwicklung), kann der reale Sachverhalt klarer beschrieben und strukturiert werden. Entsprechend wird in diesem Beitrag eine Definition der " Frühen Phase " im Kontext der PGE eingeführt. Es wird gezeigt, wie die Struktur der " Frühen Phase " gesteigert und die Unsicherheit auf Basis des PGE-Ansatzes mit Referenzprodukten als zentralen Elementen reduziert werden kann. Durch die präzisierte Beschreibung und gezieltere Gestaltung der " Frühen Phase " verbessern sich sowohl die Grundlage für zu treffende Entscheidungen als auch die Abschätzung von deren Auswirkungen und somit deren Güte.
Die Frühe Phase der PGE Produktgenerationsentwicklung
Albert Albers1, Simon Rapp1, Clemens Birk1, Nikola Bursac1
1Karlsruher Institut für Technologie (KIT), IPEK - Institut für Produktentwicklung, Karlsruhe, Deutschland
{Albert.Albers, Simon.Rapp, Clemens.Birk, Nikola.Bursac}@kit.edu
Abstract: Eine bewertete Produktspezifikation, die ausreichend viele
Differenzierungsmerkmale für einen Produkterfolg vorsieht und dennoch ein
gewisses Entwicklungsrisiko nicht überschreitet, ist das Ziel der „Frühen Phase“ der
Produktgenerationsentwicklung. Hierbei getroffene Entscheidungen haben einen
großen Einfluss auf nachgelagerte Prozess- und Produkteigenschaften, deren
Tragweiten zum Zeitpunkt der Entscheidungsfindung kaum abzusehen sind und
folglich eine hohe Unsicherheit verursachen. Betrachtet man die „Frühe Phase“ nicht
im Verständnis einer klassischen Neukonstruktion, sondern im Sinne der PGE
(Produktgenerationsentwicklung), kann der reale Sachverhalt klarer beschrieben und
strukturiert werden. Entsprechend wird in diesem Beitrag eine Definition der „Frühen
Phase“ im Kontext der PGE eingeführt. Es wird gezeigt, wie die Struktur der Frühen
Phase gesteigert und die Unsicherheit auf Basis des PGE-Ansatzes mit
Referenzprodukten als zentralen Elementen reduziert werden kann. Durch die
präzisierte Beschreibung und gezieltere Gestaltung der „Frühen Phase verbessern
sich sowohl die Grundlage für zu treffende Entscheidungen als auch die Abschätzung
von deren Auswirkungen und somit deren Güte.
Keywords:
Entwicklungsplanung, Entwicklungsrisiko, Neuentwicklung, radikale Innovation
1 Variable Verdichtung, eine radikale Innovation
Auf dem Autosalon Paris 2016 hat Infiniti erstmalig einen serienreifen Motor mit variablen
Verdichtungsverhältnis vorgestellt, der 2018 auf den Markt erscheinen soll. Bei diesem kann der
Kolbenhub so variiert werden, dass eine stufenlose Einstellung der Verdichtung zwischen 8:1 und 14:1
erfolgen kann und damit Benzin-Einsparungen von bis zu 25 % ermöglicht werden. 20 Jahre, mehr als
100 Prototypen und über eine Milliarde Euro investierte Infiniti in diese, gemäß der Fachliteratur,
„radikale Innovation“, die im Wesentlichen von der Frühen Phase der Produktentwicklung“ abhängt.
Dennoch sind viele Teilsysteme des Motors identisch mit bestehenden Motoren. Daher ist
offensichtlich, dass eine “white-piece-of-paper”-Theorie nicht den Kern dieser radikalen Innovation
darstellen kann. So ist die Idee des variablen Verdichtungsverhältnisses fast hundert Jahre alt und schnell
auf einem Blatt Papier skizziert. Viel mehr liegt der Kern dieser radikalen Innovation in der
detaillierten Gestaltung und Umsetzung des Prinzips. Dies wird u.a. durch mehr als 300 angemeldete
Patente dokumentiert. (Spiegel Online 2016) Dieser Beitrag betrachtet auf Basis des Ansatzes der PGE
-Produktgenerationsentwicklung die Frühe Phase der Produktentwicklung und leitet eine Theorie ab,
die Entwicklungen, wie die des Infiniti-Motors realitätsnah beschreiben kann. Damit dient sie als
Grundlage, um in künftigen Projekten die „Frühe Phase“ methodisch zu unterstützen und Unsicherheiten
bei der Entscheidung für die Realisierung einer neuen Produktgeneration zu reduzieren.
2 Stand der Forschung
2.1 „Frühe Phase“ der Produktentwicklung
Fallstudien zeigen, dass der Erfolg eines Projekts stark von Entscheidungen bestimmt wird, die bereits in
der Frühen Phase der Produktentwicklung getroffen werden (Cooper und Kleinschmidt 1993). Dies
resultiert weitestgehend aus dem großen Einfluss auf die nachgelagerten Prozess- und zukünftigen
Produkteigenschaften wie beispielsweise Entwicklungszeit, Kosten und Qualität. Neben der Tragweite
2 Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017
von Entscheidungen lässt sich die „Frühe Phase“ durch weitere Merkmale wie Unsicherheit,
Ressourceneinsatz und Strukturierung charakterisieren (Verworn 2005). Um dem gering strukturierten
Charakter der Frühen Phase Rechnung zu tragen, wird in der englischsprachigen Literatur zur
Benennung auch die Bezeichnung „fuzzy front end“ genutzt (Khurana und Rosenthal 1997). Dabei lässt
sich dieser Charakterzug im Wesentlichen durch eine hohe Unsicherheit begründen, die in der Literatur
unterschiedlich strukturiert wird.
Im Kontext der Problemlösung lässt sich dabei Unsicherheit als Differenz zwischen benötigten und
vorhandenen Informationen beschreiben (Galbraith 1973), woraus sich im Entwicklungsprozess
zwangsläufig das Risiko inkorrekter Prämissen ergibt (Weck et al. 2007). Die genannte Unsicherheit
kann dem Projektlösungsteam gleichermaßen bekannt oder unbekannt sein und sich sowohl auf die
Produktdefinition als auch auf die vorhandene Datenbasis beziehen (Earl et al. 2005). Entsprechend lässt
sich Unsicherheit auch auf Basis der Herkunft klassifizieren, wobei zwischen Wissenslücke (engl.: „lack
of knowledge“) und einer Definitionslücke (engl.: „lack of definition“) differenziert werden kann.
ALBERS et al. (2011) beschreiben die Tatsache, dass zum Schließen von Definitionslücken
problemspezifisches Wissen und zur zielgerichteten Wissensgenerierung Definitionen notwendig sind,
als Unsicherheitsdilemma. Folglich ergibt sich als Ziel in der Produktentwicklung, die Unsicherheit
durch ein iteratives Vorgehen kontinuierlich zu reduzieren (Lindemann und Lorenz 2008).
In der Literatur werden Definitionen der „Frühen Phase oftmals im Kontext einer Neukonstruktion
gemäß PAHL & BEITZ beschrieben (Pahl et al. 2007) und infolgedessen auch als „front end of
innovation“ bezeichnet (Koen et al. 2001). Entsprechend sind die Ideengenerierung und deren
Bewertung die hauptsächlichen Aktivitäten in der Frühen Phase (Khurana und Rosenthal 1997). Mit
einer anschließenden, positiven Entscheidung für ein Entwicklungsprojekt wird unter Erhöhung des
Ressourceneinsatzes eine klassische, strukturierte Produktentwicklung begonnen (Koen et al. 2001).
Eine Übersicht verschiedener Definitionen sowie differenzierende Aspekte findet sich in Bild 1.
Bild 1: Definition der „Frühen Phase", Darstellung nach Bursac 2016
2.2 PGE - Produktgenerationsentwicklung
PGE nach ALBERS (2015a) dient der Beschreibung unternehmerischer Produktentwicklung als
Grundlage zur Erforschung und Entwicklung geeigneter unterstützender Methoden, Tools und Prozesse.
Der Ansatz fußt auf der empirisch untermauerten Erkenntnis, dass bisherige Theorien aus
Konstruktionsmethodik (Pahl et al. 2007) und Innovationsmanagement (Henderson und Clark 1990) das
breite Spektrum an Neuentwicklungsanteilen in realen Produktentwicklungsprojekten nicht vollständig
abbilden können (Albers et al. 2015a). Der PGE-Ansatz erweitert daher die bestehenden Ansätze daher.
In einer zweiten empirischen Untersuchung konnte gezeigt werden, dass der PGE-Ansatz grundsätzlich
geeignet ist, die Lücken der bisherigen Beschreibungssystematiken zu schließen (Albers et al. 2016b).
Zwei Elemente sind für den PGE-Ansatz grundlegend. Erstens: Neue Produkte oder technische
Lösungen werden fast immer auf der Grundlage von Referenzprodukten oder Referenzlösungen
entwickelt. Darunter werden bestehende Lösungen verstanden, deren Teilsysteme und deren Struktur
Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 3
der Entwicklung einer neuen Produktgeneration zu Grunde liegen (Albers et al. 2016a).
Referenzlösungen können u.a. firmeneigene Vorgängerprodukte oder Wettbewerbsprodukte, aber auch
branchenfremde Produkte sein sowie unternehmenseigene Systeme, die noch nicht oder nie Marktreife
erreicht haben. Zweitens: Die Entwicklung einer neuen Produktgeneration in diesem Sinne geschieht
durch die gezielte Kombination der Aktivitäten Übernahme- (ÜV), Gestalt- (GV) und Prinzipvariation
(PV), wobei die letzten beiden zusammen den Neuentwicklungsanteil einer neuen Produktgeneration
darstellen (Albers et al. 2015a).
Auf Basis einer Zuordnung der einzelnen Variationsarten zu den verschiedenen Teilsystemen einer
neuen Produktgeneration lässt sich der PGE-Ansatz auch in Form einer mathematischen Beschreibung
ausdrücken. Als Variationsanteil wird dann der Anteil bezeichnet, den die Teilsysteme, die einer
bestimmten Variationsart unterliegen, an der Gesamtzahl der Teilsysteme haben. Erste Untersuchungen
an Fallbeispielen (Albers et al. 2016a) konnten zeigen, wie mit Hilfe des Contact-and-Channel-
Ansatzes, C&C²-A (Albers und Wintergerst 2014) bei der vergleichenden Analyse von
Produktgenerationen und ihren Referenzprodukten die einzelnen Variationsarten anhand von
Änderungen des technischen Systems identifiziert werden können. Diese Fallbeispielanalysen lassen
außerdem mögliche Motive für bestimmte Variationsarten erkennen - exemplarisch Bereiche, in denen
sich Variationen auswirken, z.B. Validierungssystem oder Produktionssystem, sowie den tendenziellen
Umfang daraus resultierender Entwicklungsrisiken und Kosten. So stellt beispielsweise das erste
Zweimassenschwungrad (ZMS) ausgehend vom Referenzprodukt Einscheiben-Kupplung eine PV dar,
die darin begründet ist, dass das bisherige System technologisch ausgereift war. Die Folge waren hohe
Risiken und Kosten im Entwicklungsprozess (Albers et al. 2016a). Risiken und Kosten sind darüber
hinaus auch davon abhängig, ob für einen Entwickler, eine Abteilung oder ein Unternehmen „das
verwendete Prinzip […] neu ist“ (Albers et al. 2016a). Insgesamt stellt der PGE-Ansatz eine
durchgängige Verbindung her zwischen technischen Änderungen am System einerseits und Größen wie
Risiko und Kosten einer Produktentwicklung andererseits.
Das Konzept der PGE lässt sich auch auf einzelne Produktentwicklungsprozesse übertragen, wo z.B.
verschiedene, prototypisch realisierte Reifegradstufen analog zu Produktgenerationen als
Entwicklungsgenerationen aufgefasst werden können (Albers et al. 2016b). Davon ausgehend bietet der
PGE-Ansatz das Potential, aktuellen Herausforderungen für die Forschung (wie sie beispielsweise auch
in Entwicklungsbereichen der Automobilbranche zu finden sind), sowohl auf operativer als auch
strategischer Ebene, sowohl in der Zielsystem-Bildung als auch in der Objektsystem-Validierung, zu
begegnen (Albers et al. 2016b). Beispielhaft konnte am Fahrzeug-Teilsystem Nockenwelle bereits
gezeigt werden, wie auf Basis des PGE-Ansatzes die Angebotserstellung bei Kundenanfragen effizienter
erfolgen kann (Albers et al. 2016c).
3 Forschungsbedarf
Aus dem Stand der Forschung wird ersichtlich, dass die meisten Produkte auf Basis von bestehenden
Referenzprodukten entwickelt werden. Darüber hinaus ist dem Stand der Forschung zu entnehmen, dass
die Entscheidung, ob ein Produktentstehungsprozess realisiert werden soll, ein wichtiges Element der
„Frühen Phase“ ist. Diese Entscheidung ist jedoch meist komplex und kann nicht auf Basis von
konzeptionellen Lösungen, die auf einem Blatt Papier skizziert wurden, gefällt werden. Deshalb sind in
der Entwicklungspraxis viele Validierungsaktivitäten notwendig. Dafür müssen oft zunächst Prototypen
entwickelt und produziert werden. Erst dadurch können komplexe Wechselwirkungen identifiziert und
damit das Entwicklungsrisiko abgeschätzt werden. Mithilfe der PGE als Beschreibungsmodell wird
ersichtlich, wie es auch in der Frühen Phase ökonomisch vertretbar sein kann, den für die
Entscheidung notwendigen Reifegrad z. B. durch Prototypen zu erreichen. Um dies erklären zu können,
müssen zunächst folgende Forschungsfragen beantwortet werden:
Wie kann die „Frühe Phase“ im Kontext der PGE definiert werden?
Wie können hieraus Vorgehensweisen abgeleitet werden, um die Produktentwicklung in der
Frühen Phase zu unterstützen?
4 Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017
In den folgenden Kapiteln wird zunächst eine Definition der Frühen Phase der PGE abgeleitet und
mit Beispielen veranschaulicht. Anschließend werden Vorgehensweisen abgeleitet, um die „Frühe
Phase“ zu unterstützen.
4 Definition und Abgrenzung: „Frühe Phase“ der PGE
Definition: Frühe Phase“ der PGE ( Produktgenerationsentwicklung
Die „Frühe Phase“ der Produktgenerationsentwicklung ist eine Phase im Entwicklungsprozess einer
neuen Produktgeneration, die mit der Initiierung eines Projektes beginnt und mit einer bewerteten
technischen Lösung endet, die schließlich das initiale Zielsystem hinsichtlich seiner wesentlichen
Elemente abdeckt. Die zur technischen Lösung gehörende Produktspezifikation als Teil des Zielsystems
enthält u.a. Informationen bzgl. der verwendeten Technologien und Subsysteme sowie deren
Übernahme- und Neuentwicklungsanteile. Sie ermöglicht eine valide Bewertung des zu entwickelnden
technischen Systems hinsichtlich der relevanten Parameter wie beispielsweise der Produzierbarkeit, der
notwendigen Ressourcen oder des technischen und ökonomischen Risikos.
Mit drei Beispielen aus begleiteten realen Produktentwicklungsprozessen soll die Definition
veranschaulicht werden: (1) In der Automobilindustrie wird häufig anhand von ersten
Konzeptfahrzeugen das initiale Zielsystem auf künftige Bedürfnisse abgestimmt und definiert. Um z. B.
einen leistungsstärkeren Motor aus einer anderen Fahrzeug-Baureihe für eine neue Produktgeneration
effektiv auf seine Eignung zu validieren, werden in hohem Maße Teilsysteme wie die Karosserie und
Teile des Antriebsstrangs aus vorherigen Produktgenerationen übernommen, so dass der
Entwicklungsprozess in der Frühen Phase beschleunigt werden kann. (2) Ein weiteres Beispiel aus
der Automobil-Zulieferer-Industrie ist die Entwicklung einer neuen Generation des ZMS mit besonderer
Bauraumoptimierung für Front-Quer-Anwendungen (Albers et al. 2016a): Um eine als kritisch erkannte,
neu gestaltete Schwungradverschraubung zu validieren, wurde dafür zunächst ein neuer Prüfstand
entwickelt, um das Löseverhalten zu untersuchen. Erst nach erfolgter Absicherung wurde der eigentliche
Entwicklungsprozess in seine nächste Konkretisierungsphase weitergeführt. (3) Ein drittes Beispiel ist
die Entwicklung einer neuen Generation von Stanzmaschinen. Mit dem Ziel, die Energieeffizienz der
neuen Produktgeneration zu steigern, sollte an Stelle eines hydraulisch aktuierten Werkzeugs ein
elektrisch aktuiertes eingesetzt werden. Zur Validierung der gestellten Anforderungen, wie z. B. Stanz-
Geschwindigkeit, wurde ein Prototyp aufgebaut, in den die meisten Teilsysteme der vorherigen
Produktgeneration übernommen werden konnten. Komplettiert wurde der Prototyp durch einen
elektrischen Aktuator. So konnte in der „Frühen Phase bereits das Funktionsprinzip abgesichert
werden.
Aus diesen Beispielen wird ersichtlich, dass sich für die Bewertung des initialen Zielsystems der neuen
Produktgeneration die Potentiale der PGE nutzen lassen. Hierbei war es zielführend, für die Beurteilung
des Entwicklungsrisikos Prototypen mit einem hohen Übernahmevariationsanteil aufzubauen, denn
anhand von Skizzen war eine valide Bewertung der Produktkonzepte nicht ausreichend möglich. Dies
ist darauf zurückzuführen, dass die Komplexität der zu entwickelnden Produkte mit dieser Art der
Modellierung (Prinzipskizze) für eine verlässliche Validierung nicht hinreichend abgebildet werden
kann.
Mit dem Ziel, Technologien und Wissen für künftige Produktgenerationen aufzubauen, werden in
verschiedenen Branchen Forschungs- oder Vorentwicklungsprojekte durchgeführt (Heismann und Maul
2012). Dabei besitzen solche Projekte ebenfalls eine „Frühe Phase“ und basieren oftmals auf
Referenzprodukten, die den Ausgangspunkt für die Entwicklung einer neuen Produktgeneration bilden.
Als Beispiel lässt sich hier die Entwicklung einer Keramik-Bremse nennen, deren Ausgangspunkteine
konventionelle Bremse war (Harrer et al. 2013). Ein möglicher zeitlicher Verlauf eines
Vorentwicklungsprojektes zusammen mit der Entwicklung einer neuen Produktgeneration ist in Bild 2
dargestellt.
Die schematische Abbildung veranschaulicht, dass Vorentwicklungsprojekte wenn auch auf anderen
Randbedingungen basierend ebenfalls einen Produktentwicklungsprozess durchlaufen. Außerdem
Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 5
können einzelne Phasen der Entwicklung bereits zeitlich parallel zur Entwicklung der vorherigen
Produktgeneration verlaufen, wie es beispielsweise bei den Smartphones zu beobachten ist.
Bild 2: Schematische Darstellung der Frühen Phasen einer Produktgenerationsentwicklung und der
dazugehörigen Vorentwicklung eines (Teil-)Systems
Im Rahmen eines Vorentwicklungsprojektes ist es darüber hinaus möglich, dass es einzelne Phasen
(Phase x) gibt, die - obwohl zeitlich früher gelegen als die „Frühe Phase“ der neuen Produktgeneration
nicht als „Frühe Phase“ bezeichnet werden können, da sie nicht deren Spezifika aufweisen. Dabei
sind zu diesem Zeitpunkt die Produktspezifikationen, die im Rahmen eines Vorentwicklungsprozesses
umgesetzt werden, lediglich hinsichtlich des Vorentwicklungsprojektes bewertet. In der „Frühen Phase“
der neuen Produktgeneration bleibt schließlich zu evaluieren, ob eine Integration der Ergebnisse der
Vorentwicklung in die neue Produktgeneration möglich ist und in den nachfolgenden Phasen der
Entwicklung für die Produktgeneration weiterentwickelt werden kann (Heismann und Maul 2012).
Die vorangegangenen Betrachtungen verdeutlichen, dass sich der Begriff „Frühe Phase der PGE“ vom
Begriff des „front loadings“ (Thomke und Fujimoto 2000) abgrenzt. „Front loading“ meint, dass
bestimmte Aktivitäten in früheren Phasen als bisher durchgeführt werden (z. B. Phase y+1 statt y+2).
5 Unterstützung der Frühen Phase der Produktgenerationsentwicklung
5.1 Differenzierungsmerkmale neuer Produktgenerationen
Als gängige Differenzierungsmerkmale zur ausreichenden Abgrenzung einer neuen Produktgeneration
von den jeweiligen Referenzprodukten lassen sich beispielsweise Funktionalität, Leistung, Kosten oder
optische Merkmale nennen. Dabei ist die Spezifikation dieser Merkmale bereits in der „Frühen Phase
einer PGE von entscheidender Bedeutung, da durch sie das Zielsystem der neuen Produktgeneration
definiert wird.
An eben dieser Stelle entfalten sich die Potentiale der PGE in der „Frühen Phase. So lässt sich mit Hilfe
von analytischen Ansätzen abschätzen, welche der Teilsysteme der vorangegangenen Generation zur
Erfüllung der neuen Funktionen in Gestalt-und Prinzip variiert werden müssen. Entsprechend lassen
sich die übrigen Teilsysteme als Übernahmevariation in die neue Produktgeneration transferieren. Dabei
sind die Variationen nicht nur auf physische Teilsysteme beschränkt, sondern beziehen sich gleichfalls
auch auf Softwaresysteme. Die Betrachtung im Sinne der PGE ermöglicht es damit, bereits in der
Frühen Phase eine Priorisierung und Fokussierung auf die relevanten Teilsysteme vorzunehmen und
die Unsicherheit nachhaltig zu reduzieren.
Ein Beispiel für eine strategische Planung lässt sich in der Automobilindustrie finden. OEMs teilen die
Entwicklung von Produkten gezielt in Generationen ein, u.a. um mit jeder Produktgeneration eine
kontinuierliche Auslastung der Ressorts sicherzustellen. So folgt auf eine neue Produktgeneration mit
hohem Neuentwicklungsanteil meist eine weitere Produktgeneration mit geringerem
Neuentwicklungsanteil („Facelift“). Anhand definierter Differenzierungsmerkmale und entsprechender
6 Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017
Methoden lassen sich Teilsysteme identifizieren, die für eine neue Produktgeneration überarbeitet
werden müssen. Dabei ist der Zielkonflikt aufzulösen, dass auf der einen Seite so viele
Differenzierungsmerkmale vorhanden sein müssen , dass die neue Produktgeneration die erwarteten
Verkaufszahlen erreichen kann, auf der anderen Seite aber sichergestellt werden muss, dass das
Entwicklungsrisiko durch zu große Neuentwicklungsumfänge nicht zu sehr gesteigert wird. Methodisch
kann dies durch Zielvorgaben in Verbindung mit Portfoliodarstellungen unterstützt werden. (vgl. Bild 3
a)).
Bild 3: a) Einordnung von Teilsystemen einer neuen Produktgeneration in ein Innovationsportfolio
(Heismann 2010); b) Beispielhafte Darstellung einer ganzheitlichen Serienstandsplanung
Das dort gezeigte Portfolio wird zur strategischen Festlegung von neuen Produktgenerationen
verwendet: Von den Teilsystemen einer neuen Produktgeneration muss jeweils eine bestimmte
Mindestanzahl in einem der unterschiedlichen Bereiche liegen. Diese Mindestanzahl ist dabei für
Facelifts geringer als für Produktgenerationen mit hohem Neuentwicklungsanteil. Überlegungen zur
strategischen Planung von Produktgenerationen betreffen aber keineswegs nur
Differenzierungsmerkmale, die das Produkt aus Kundensicht von Vorgängergenerationen absetzen.
Auch Potentiale, die vor allem dem Hersteller zugutekommen bzw. in manchen Fällen für ihn sogar
unumgänglich sind, wie beispielsweise gesenkte Produktionskosten, müssen berücksichtigt bzw. als
Ziele eingeplant werden. Sind sowohl kunden- als auch unternehmensorientierte Potentiale bzw. Ziele
bekannt, können diese außerdem systematisch auf mehrere Produktgenerationen verteilt werden. Für die
einzelnen Produktgenerationen wird damit ein möglichst optimales Verhältnis von
Entwicklungsaufwand und wirtschaftlichem Nutzen angestrebt. Ein Beispiel hierfür ist bei der PGE des
ZMS der Übergang von Oberklassen-Segment-Anwendungen hin zu Mittelklasse-Anwendungen
(Albers et al. 2016a). Dieser Übergang ist konstruktiv zwingend mit dem Übergang vom
Hinterradantrieb hin zum typischen Front-Quer-Antriebsstrang-Konzept dieser Fahrzeugsegmente
verbunden. In der Folge wurden neue Technologien für die bauraumoptimierte Darstellung der
Torsionsdämpferfunktion benötigt, da der axiale Bauraum für das Kupplungssystem extrem begrenzt
ist. Gleichzeitig musste nun der höheren zu erwartenden Stückzahl und dem damit verbundenen
niedrigeren Preispotential Rechnung getragen werden. Dies ließ sich nicht zuletzt durch völlig neue
Fertigungstechnologien in der Blechumformung erreichen. Die Produktplanung eines
Werkzeugmaschinenherstellers ist ein weiteres Beispiel für die strategische Planung von
Produktgenerationen. Dieser plant auf Basis einer kontinuierlichen Baukastenentwicklung (im Sinne
von Albers et al. (2015b)) neue Produktgenerationen von Werkzeugmaschinen so, dass diese jeweils
rechtzeitig zu definierten Zielterminen (z. B. Messen) vorgestellt werden können. Die Teilsysteme der
neuen Produktgenerationen basieren dabei auf Modulen eines Baukastens, die ebenfalls dem Ansatz der
PGE folgen. So werden die Module (wie z.B. Stanzeinheit und Laser) gezielt so entwickelt, dass sie
über einen definierten Zeitraum im Baukasten genutzt werden können, bevor sie durch eine neue
Produktgeneration des Moduls ersetzt werden. (vgl. Bild 3 b)).
Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 7
5.2 Einschätzung des Technischen Entwicklungsrisikos
Am Ende der Frühen Phase ist die Produktspezifikation zu bewerten, die u.a. Informationen zu den
zu verwendenden Technologien und Teilsystemen beinhaltet. Wie zuvor gezeigt, kann mit dem PGE-
Ansatz ein gesteigerter Reifegrad als Bewertungsgrundlage erreicht werden. Es stellt sich jedoch die
Frage, wie auf der Basis von Referenzprodukten, Übernahme- und Neuentwicklungsanteilen eine
Abschätzung des Entwicklungsrisikos sowie der benötigten Ressourcen erfolgen kann. Bereits in der
Zielsystembildung können verschiedene „Arten“ von Referenzprodukten unterschieden werden,
insbesondere unternehmenseigene und unternehmensfremde (vgl. Albers et al. 2016b und Albers et al.
2016d). Für eine gesamte Produktgeneration können mehrere Produkte Referenzprodukt sein, z.B.
gleichzeitig ein firmeneigenes Vorgängerprodukt und ein Wettbewerberprodukt.
Daher wird die Art bzw. Herkunft des jeweiligen Referenzproduktes als ein Einflussfaktor betrachtet,
aus dem sich das Entwicklungsrisiko abschätzen lässt: So sind für unternehmensfremde
Referenzprodukte in der Regel nur die Produkte als solche, nicht aber explizite Zielsysteminhalte
verfügbar (Albers et al. 2016b). Das gilt meist auch für explizites oder implizites Erfahrungswissen.
Somit ist im Unternehmen u.U. zunächst nicht das erforderliche Wissen vorhanden, um die
Funktionserfüllung des geplanten Produkts sicherstellen zu können. Da fehlendes Wissen, z. B. durch
entsprechende Validierungsaktivitäten generiert oder in Form erforderlicher Kompetenzträger
organisiert und integriert werden muss, hat die Herkunft von Referenzprodukten auch unmittelbare
wirtschaftliche Implikationen.
Ein weiterer Einflussfaktor ist die Entscheidung, ob ein Teilsystem übernommen oder durch Gestalt-
oder ggf. auch Prinzipvariation neu entwickelt werden soll. In ähnlicher Weise wie bei firmenfremden
Referenzprodukten muss hier ggf. bereits frühzeitig zusätzlicher Validierungsaufwand eingeplant
werden. Darüber hinaus kann eine Neuentwicklung auch Auswirkungen auf das Produktionssystem
haben, wenn Anlagen möglicherweise angepasst, neu beschafft oder entwickelt werden müssen. Des
Weiteren ist zu bedenken, dass eine Prinzipvariation stets mit einer Neugestaltung und damit
Gestaltvariation einhergeht. Der daraus resultierende Entwicklungsaufwand ist ebenfalls zu
berücksichtigen. Trägt man die Dimensionen „Neuentwicklungsanteil (GV + ÜV)“ und „Herkunft des
Referenzprodukts“ gegeneinander auf und berücksichtigt den Zusammenhang zum Entwicklungsrisiko,
ergibt sich das Portfolio in Bild 4.
Bild 4: „Risiko-Portfolios“ für ausgewählte Teilsysteme der ersten und zweiten ZMS-Generation. Risiko auf
Basis von Neuentwicklungsanteil (GV + PV) und Herkunft des Referenzprodukts
Zu beachten ist, dass diese Darstellung vor allem Tendenzen zeigt. Die Untersuchung einer
ausreichenden Menge an Fallbeispielen für eine empirisch fundierte Quantifizierung ist noch
8 Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017
Gegenstand laufender Forschungsarbeiten. Das Portfolio wurde in einem realen Entwicklungsprojekt
bereits erfolgreich angewandt. Da sich das dazugehörige technische System derzeit in der
Patentanmeldung befindet, wird die Vorgehensweise zur Veranschaulichung retrospektiv am Beispiel
des ZMS angewandt. In Bild 4 ist zu sehen, wie in den verschiedenen Produktgenerationen der Aufwand
zur Neuentwicklung und damit einhergehend auch das Risiko auf unterschiedliche Teilsysteme
fokussiert wird. Gleichzeitig erkennt man, dass Teilsysteme nach erfolgter Neuentwicklung in weiteren
Produktgenerationen eher übernommen als nochmals neu entwickelt werden. Als Ergebnis der
unternehmenseigenen Entwicklungsarbeit bewegt sich daher die Einordnung von Teilsystemen über
Produktgenerationen hinweg durch das Portfolio hin zu Bereichen geringeren Risikos. Ein weiterer
Grund für eine geänderte Einordnung von Teilsystemen kann sein, dass andere Unternehmen
Technologien weiterentwickeln und in Produkten umsetzen. Dadurch liegen dann Referenzprodukte
beispielsweise nicht mehr nur in der Forschung vor, sondern können aus einer anderen oder sogar der
eigenen Branche stammen. Gleichzeitig kann die erforderliche Variation ebenfalls mit weniger Risiko
behaftet sein. Im bereits zuvor erwähnten aktuellen Entwicklungsprojekt konnte so beispielsweise
Bluetooth-Technologie einfach zugekauft und als Übernahmevariation verwendet werden, die vor
einigen Jahren in dieser Form noch nicht erhältlich war und daher hätte neu entwickelt werden müssen.
hrend der Neuentwicklungsanteil (GV + PV) in der „Frühen Phase der PGE für einzelne
Teilsysteme, basierend auf funktionalen Überlegungen, teilweise noch abgeschätzt werden muss, lässt
sich im fortschreitenden Entwicklungsprozess u.a. mittels Funktions-Gestalt-Modellen auf Basis des
C&C²-Ansatzes eine genauere Analyse und damit auch Risikoüberwachung und steuerung
vornehmen. Dabei kann letztlich das Risiko für eine bestimmte Variationsart sehr unterschiedlich sein,
abhängig davon, wie groß der Umfang der Variation ist. Die Reduktion eines Wälzlagerdurchmessers
(GV) kann z. B. geringfügig und damit verhältnismäßig risikoarm sein. Ist die Reduktion jedoch
erheblich, so wie beispielsweise bei der Entwicklung einer ZMS-Generation, die auch in den kleineren
Bauräumen von Mittel- und Kompaktklasse eingesetzt werden konnte, resultiert daraus ein deutlich
höheres Risiko.
6 Fazit & Ausblick
Die „Frühe Phase“, wie hier für die PGE definiert, beschreibt den realen Sachverhalt von
Entwicklungsprozessen klarer und ist im Verhältnis zu etablierten Definitionen im Kontext des
Innovationsmanagements deutlich umfangreicher und zeitlich länger. Die Begründung für die neue
Definition ergibt sich aus der Notwendigkeit, valide Entscheidungen über ein Entwicklungsprojekt
treffen zu können. Wesentliche Grundlage ist hier die Spezifikation mit Angaben zu Referenzprodukten,
Übernahme- und Neuentwicklungsanteilen. Durch die systematische Verwendung von
Referenzprodukten kann so das Entwicklungsrisiko gesenkt und Ressourcen können eingespart werden.
Auf diese Weise lässt sich die PGE nutzen, um strategisch Produkte zu planen und ihr Risiko zu steuern.
Mit dem Ansatz eines Target Risking, analog zum Target Costing und Target Weighing (Albers
et al. 2013), kann so beispielsweise festgelegt werden, für welche Alleinstellungsmerkmale
Neuentwicklungsaufwand bei einer Produktgeneration eingeplant werden soll. Über die Planung
einzelner Generationen hinaus lassen sich Übernahme- und Neuentwicklungsanteile
generationsübergreifend planen. So kann eine ausreichende Differenzierung der neuen
Produktgeneration (Gn) zu Vorgängergenerationen erreicht werden, während unnötiger
Entwicklungsaufwand reduziert wird bzw. Ressourcen frühzeitig auf die Entwicklung der übernächsten
Produktgeneration fokussiert (Gn+1) werden. Erste Untersuchungen zeigen, dass sich das Konzept der
PGE nicht nur für der Entwicklung von Produkten im klassischen Sinne sondern auch der Entwicklung
komplexer Systeme zugrunde legen lässt. So wurden beispielsweise neue Geschäftsmodelle oder auch
System-of-Systems (wie der Connected Car) modelliert. In weiteren Forschungsarbeiten wird der
Ansatz der PGE systematisch im Sinne einer SGE Systemgenerationsentwicklung weiter ausgebaut.
Beim Infiniti-Motor handelt es sich um eine radikale Innovation, die als Entwicklung einer neuen
Produktgeneration beschrieben werden kann. Auf Basis bestehender Motoren als Referenzprodukten
wurde eine neue Produktgeneration entwickelt, die einen hohen Anteil an Prinzip- und Gestaltvariation
Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 9
bei der Verstellung des Pleuels besitzt. Der Infiniti-Motor wurde zunächst im Rahmen eines
Vorentwicklungsprojekts konzipiert und anschließend gezielt in die Entwicklung eines Fahrzeugs
integriert. Sowohl das Fahrzeug als auch der Motor besitzen eine eigene „Frühe Phase“ der PGE. Beide
können auf Basis bestehender Referenzprodukte frühzeitig validiert werden. Dadurch kann eine valide
Bewertung der zu entwickelnden technischen Lösung erfolgen und jeweils in einen eigenen
Produktentstehungsprozess überführt werden.
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... This new product generation is always created by a targeted variation of technical artifacts such as product properties, product functions and physical systems. The Early Phase in the model of PGE -Product Generation Engineering starts with the initiation of a project and ends with the evaluation of a product specification (Albers et al., 2017). The product specification includes information about the technologies and subsystems used, as well as their deployment and new development shares. ...
... The product specification includes information about the technologies and subsystems used, as well as their deployment and new development shares. Therefore, it enables a valid assessment of the product in development with regard to relevant parameters such as manufacturability, required resources, and technical and economic risk (Albers et al., 2017). Researchwise, the Early Phase in the model of PGE -Product Generation Engineering constitutes the methodological-procedural framework of this publication. ...
Conference Paper
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The importance of UX is widely recognized by product developers among automotive OEMs. A distinctive UX shaping the brand is an important goal in the development of a new product generation. Trends such as advancing digitalization and connectivity of products open up numerous innovation potentials for UX developers. This contribution focuses on in-vehicle UX in terms of designing interactions between the vehicle and the user. In academia, theories and models to explain the phenomenon of user experience are widespread. Furthermore, numerous research approaches in the field of engineering sciences pursue the goal of making user experience measurable and evaluable. However, in the course of our literature review, we found that there is currently a lack of tools and methods that support product developers in eliciting user needs and subsequently synthesizing concepts. For this purpose, particularly the early phase of product development offers required creative freedom. However, this phase is also characterized by a high degree of uncertainty. These circumstances raise the question of which challenges product developers face when designing interactions. This paper aims to contribute to this question through a two-step descriptive analysis in cooperation with a leading German automotive group. Based on a literature review, challenges and strategic potentials were first discussed with UX experts in a workshop (n=11). From these results, a total of 28 hypotheses were derived, which were then evaluated in a second step in an online survey (n=45) by a broad set of experts. Subsequently, the challenges identified in this way were translated into four qualitative success factors to provide product developers with concrete recommendations for action. Additionally, a total of seven requirements were extracted from these factors to help product development research close the identified research gap in further prescriptive studies.
... Following the agile way of working, development is progressing in increments. The model of PGE is also applicable to increments within the development of a product generation [5]. Accordingly, a product generation comprises development increments that differ in their degree of maturity [5]. ...
... The model of PGE is also applicable to increments within the development of a product generation [5]. Accordingly, a product generation comprises development increments that differ in their degree of maturity [5]. Since the complexity of today's mechatronic systems makes it unfeasible to generate increments from a blank sheet of paper, references play an essential role. ...
Conference Paper
The crucial factor for a successful usage of modeling approaches of systems engineering is the interaction of language, method, and tool. For this, specific challenges arise for the application of MBSE in agile requirements engineering. From observations in agile development practice at a machine tool manufacturer, the challenges for model-based requirements engineering are described and each is assigned to its critical aspect of modeling: The language must formally represent the requirements data model, especially for planning engineering generations. The tool must support collaborative, interdisciplinary cooperation, and consider the dynamics of the requirements model during the development process. The method must individually support the requirements engineering activities, which are carried out several times in a sprint during the development process and must enable a target-oriented process for bundling the requirements into engineering generations. Taking these demands into account, an approach is then presented providing activity-based views in conjunction with activity steps based on a consistent ontology for the description of product requirements and verification activities. The activity steps are composed in activity patterns and support the user in making use of the views for modeling requirements for the engineering generations. The approach is implemented in the software JIRA at a machine tool manufacturer. The subsequent evaluation shows that the approach is used in development practice and offers the potential to plan engineering generation systematically and comprehensibly and to ensure a regular review of the implemented requirements.
... The modelling of references and variations can be done on the system level, function level and property level (Albers et al., 2020). The characteristics of the RSE and the type of variation are key influencing factors on development targets such as cost, risk, innovation potential, and necessary development activities (Albers, Rapp, Birk, & Bursac, 2017;. ...
... (Albers et al. 2018) more Product Profiles and their initial evaluations together form the complete initial SoO. (Albers et al. 2017) In this context, SoO has a higher degree of concretization than PP. ...
Conference Paper
In product development, different artifacts, pieces of information, and documents are used at different phases in the development process. In early phases, for example, the Product Profile (PP) is often used. It contains general information about the needs of different stakeholders. In advanced phases, the artifact Development Order (DO) is used. This contains the required information to design the final product and its manufacturing. Although both artifacts are used, they are used separately. Therefore, information is collected for each artifact separately, although it would be available earlier sometimes. We present a possible approach to compare and combine different artifacts like the described ones to use information more effectively and more efficiently. Therefore, product developers will know, from which parts of the individual artifacts, they can use the information for other artifacts. This will increase the efficiency and effectiveness of information handling throughout the product engineering process.
... A higher proportion of PV and EV share as well as the use of external RSE result in increased development risk and the tendency of higher costs due to additional validation and design activities. (Albers et al., 2017;Pfaff et al., 2021) ...
Article
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The use of already validated systems as references for the development of solution concepts offers the potential to increase process efficiency. It is important to understand how the use of references impacts the development of solution concepts. Therefore, the representation of solution concepts in an engineering project of two student cohorts are analyzed and compared. The first cohort is provided with few and the second cohort with extensive references. The results of the study show that the increased use of references leads to a higher share of embodiment and specific challenges.
... These phases are characterized by a high degree of uncertainty and are usually determined by an iterative and incremental procedure. (Albers et al., 2017;Cooper, 2014;Cooper and Sommer, 2018;Lévárdy, 2006) In this paper, we will use the basic principles of the "Total Technology Development" approach of Schulz et al. (2000) to present a new holistic model for the methodically optimized development of vehicles based on the current challenges in automotive development. Our focus is mainly on the consideration of the previously described characteristics in order to be able to meet the methodical, process-related, and product-based requirements within this model. ...
Conference Paper
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The use of agile methods can also be advantageous in the development of physical products, as pilot projects have shown so far. However, the transfer of agile methods to the entire organisation is difficult, due to the different, prevailing circumstances of the various development activities. We have therefore defined a new approach subdividing product development into agile technology-driven and traditional product-oriented development. This model considers the methodological characteristics and thus enables the combination of the benefits of both agile and traditional development methods..
Article
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Ergänzend zu bestehenden Mobilitätskonzepten entwickeln sich derzeit neue Mikromobilitätskonzepte, die eine Beförderung von Lasten ermöglichen. Hier bieten elektrisch unterstützte Anhänger eine Option, in kommerzieller und privater Nutzung, Waren oder Lasten zu transportieren. Bereits verfügbare elektrisch unterstützte Anhänger benötigen eine Steuerungsverbindung zum Zugfahrzeug. In der vorliegenden Schrift wird als Alternative eine intelligente Zugdeichsel zur Steuerung des Anhängerantriebs ohne Steuerverbindung zum Zugfahrzeug vorgestellt. Dabei werden insbesondere die Sicherheitsaspekte genauer betrachtet.
Thesis
Das Funktionsspektrum heutiger Generationen hochentwickelter Fahrzeuge hat sich im letzten Jahrzehnt, aufgrund steigender Kunden- und Anwenderanforderungen u.a. an Fahrerassistenz, Digitalisierung und Elektromobilität, mehr als vervierfacht. Empirische Untersuchungen dieser Arbeit zeigen, dass der Fokus auf den für Kunden oder Anwender wahrnehmbaren Funktionen liegt, die einen direkt greifbaren Wert oder Nutzen des Gesamtproduktes schaffen. In der automobilen Entwicklungspraxis zeigt sich zudem, dass solche, mitunter komplexe, Funktionen nicht mehr nur für einzelne, automobile Produktgenerationen, sondern übergreifend für das gesamte Produktportfolio eines Anbieters entwickelt werden müssen. Produktentwickelnde stehen daher vor der Herausforderung, teils diametrale Anforderungen sowie Wechselwirkungen vielfältiger Produktgenerationen aus verschiedenartigen Produktlinien bereits beim Spezifizieren der Funktionen zu berücksichtigen. Da es an geeigneter prozessualer und methodischer Unterstützung fehlt, stellt sich die Frage, wie eine transparente und durchgängige Funktionsentwicklung in diversifizierten Produktportfolios zukünftig im Rahmen der Produktspezifikation in der Frühen Phase synergistisch gestaltet werden kann? In der vorliegenden Arbeit wird daher, auf Grundlage des modelltheoretischen und methodischen Gefüges der KaSPro – Karlsruher Schule für Produktentwicklung, die prozessuale und methodische Unterstützung des Produktentwickelnden beim Produktportfolio-übergreifenden Spezifizieren aus Funktionssicht empirisch analysiert, in einer dreiteiligen Systematik synthetisiert sowie in der Entwicklungspraxis angewandt und evaluiert. Der erste Bestandteil der präskriptiven Systematik fokussiert die Definition eines konsistenten Verständnisses sowie die Abbildung und Variation von (Produkt-)Funktionen auf Basis des Referenzsystems im Modell der PGE – Produktgenerationsentwicklung nach Albers. Zu diesem Zweck wird ein Produktfunktions-Modell aus empirischen Erkenntnissen entwickelt, das den Produktentwickelnden beim effektiven Spezifizieren leitet. Den zweiten Kernbestandteil bildet ein generisches Referenz-Produktmodell, das die komplexe Produktspezifikation durch Verknüpfung mit dem erweiterten Systemtripel Ansatz und dem Referenzsystem in der Frühen Phase strukturiert. Vervollständigt wird die Systematik mit einem Referenzprozess zum Produktportfolio-übergreifenden Spezifizieren von Produktfunktionen im Modell der PGE. Im Zuge dessen wird zwischen den vier iterativen Phasen der Generierung und Priorisierung von Funktionsideen [1], der Spezifikation einer Produktfunktion [2], der Realisierung einer Produktfunktion [3] und der Beendigung des Funktionslebenszyklus [4] differenziert. Eine Produktfunktions-Roadmap fungiert als durchgängiges und konsistentes Planungs- und Steuerungsinstrument. Die Evaluationsergebnisse und -erkenntnisse aus Fallstudien in der Sportwagenentwicklung zu Produktfunktionen der Fahrzeugaerodynamik bestätigen die effektive Anwendbarkeit der Unterstützungswerkzeuge und zeigen im Live-Lab IP – Integrierte Produktentwicklung initial einen Erfolgsbeitrag zur Transparenz und Durchgängigkeit der Produktspezifikation aus Funktionssicht.
Article
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New product success is predictable. This paper highlights the findings of an extensive study into new product success and failure, and pinpoints what separates winners from losers. The key success factors are: product superiority—delivering unique benefits to customers, upfront homework—before development gets underway, sharp and early product definition, a strong market orientation with constant customer contact and input, and quality of execution of key activities in new product process. Sadly many firms and new product efforts are lacking on these success factors. This points to the need for a more disciplined approach to product development. One solution proposed is the implementation of a stage-gate or formal new product process—a blueprint for the process from idea to launch. A generic stage-gate is outlined in the article. The experiences of managers in firms which have implemented such processes are investigated, and the performance results are positive: improved teamwork, less recycle, higher success rates and shorter cycle times.
Article
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This paper demonstrates that the traditional categorization of innovation as either incremental or radical is incomplete and potentially misleading and does not account for the sometimes disastrous effects on industry incumbents of seemingly minor improvements in technological products. We examine such innovations more closely and, distinguishing between the components of a product and the ways they are integrated into the system that is the product "architecture," define them as innovations that change the architecture of a product without changing its components. We show that architectural innovations destroy the usefulness of the architectural knowledge of established firms, and that since architectural knowledge tends to become embedded in the structure and information-processing procedures of established organizations, this destruction is difficult for firms to recognize and hard to correct. Architectural innovation therefore presents established organizations with subtle challenges that may have significant competitive implications. We illustrate the concept's explanatory force through an empirical study of the semiconductor photolithographic alignment equipment industry, which has experienced a number of architectural innovations.
Article
Die frühen Phasen der Produktentwicklung umfassen alle Aktivitäten vor Beginn der eigentlichen Entwicklung, z. B. Ideenfindung und -bewertung und Projektplanung. Sie haben erhebliche Auswirkungen auf Kosten, Dauer und Erfolg und sind daher sowohl aus der Forschungs- als auch aus der Praxisperspektive von hoher Relevanz. Trotzdem liegen nur wenige quantitative Erkenntnisse über diese frühen Phasen vor. Birgit Verworn analysiert, welche Faktoren der frühen Phasen den Erfolg von Entwicklungsprozessen verbessern können, und untersucht die Zusammenhänge zwischen diesen Faktoren sowie die Auswirkungen auf den weiteren Entwicklungsprozess und das Projektergebnis. Ihre Hypothesen integriert sie zu einem Kovarianzstrukturmodell und überprüft sie mit Hilfe einer empirischen Studie in der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik. Es zeigt sich, dass die Faktoren der frühen Phasen - Grad der Interdisziplinarität, Ausmaß der Reduzierung von technischer Unsicherheit und Marktunsicherheit und Intensität der Projektplanung - von großer Bedeutung für den Erfolg von Neuproduktentwicklungen sind.
Article
Enhanced capabilities for concurrent engineering, rapid prototyping, and smoothly functioning supplier partnerships have helped reduce product design and development times. Management attention has shifted to the cross-functional front-end strategic, conceptual, and planning activities that typically precede the detailed design and development of a new product. Here, new product ideas gain the shape, justification, plans, and support leading to their approval and subsequent execution. The front-end activity in eleven companies is discussed which highlights the best practices based on the authors assessment of seven critical activities.
Book
There is always room for improvement in design. Maybe there is need for a better product, or for a better, more effective and economic, design process-the late delivery of new products has been shown to be the single largest contributor to the loss of company profits in the UK. Our own experience of working with automotive, aerospace and healthcare companies has shown that effective communication, management of change and process planning are essential ingredients for an effective product development process. This book aims to develop an understanding of these issues as a means to facilitate design process improvement. Part I contains a series of review articles written by a team of international experts on models of design, perspectives on design, design practice and design management. Part II provides an introduction to the wealth of academic research on these topics by presenting the activities of research centres from around the world. It is for: business leaders who want to understand the role of design management as a driver for commercial success; design managers who want to improve their company design procedures; designers who want to know how to design more efficiently; researchers who want to explore the field of design process improvement. An up-to-date source of information on design process improvement may be found at: http://www-edc.eng.cam.ac.uk/ designprocessbook
Conference Paper
Innovation projects have to face uncertainties resulting from lacking or imperfect information on market or technology-related issues. Common development process model do not fully support radical and thus uncertain development projects. The widely recognized integrated product development framework can be expanded through a flexible but direction setting process. The overall set-up is front-loaded, embeds options on the market and technology side, and stipulates an integrative work mode. Uncertainties are thus addressed using real options that support integrated decision making. Cases study research applied in radical innovation projects in the engineered goods sector demonstrates the positive impact of such a real options approach.
Article
Eight companies that were Process Effectiveness Network members of the Industrial Research Institute attempted to collectively determine the best practices of the Fuzzy Front End (FFE) of innovation. Comparing one company's processes to those of another proved insurmountable because there was neither a common language nor clear and consistent definition of the key elements of the front end. As a result, the group developed a theoretical construct, defined as the New Concept Development (NCD) model, in order to provide a common language and insights on the front end activities. The model consists of three key parts: five front end elements, the engine that powers the elements, and external influencing factors. Proficiency of the FFE was evaluated at 19 companies by using the NCD model. Highly innovative companies were found to be more proficient in the FFE and in several elements of the NCD model.
Article
A front-loading method on solving product development performance is developed which can be achieved using a number of different approaches, two of which are discussed. First, is the project-to-project knowledge transfer which leverages previous projects by transferring problem and solution-specific information to new projects. Secondly, the rapid problem-solving, which leverages advanced technologies and methods to increase the overall rate at which development problems are identified and solved. Other approaches to front-load problem-solving in product development are discussed and how a problem-solving perspective can help managers build capabilities for higher development performance is presented.