Produktentwicklung

Der DFG-geförderte Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ der RWTH Aachen entwickelt Lösungen, um die Produktion in Deutschland wettbewerbsfähiger zu machen. Beispielsweise sollen sich Produktionssysteme durch die Entwicklung kognitiver Steuerungen selbstständig an neue Bedingungen anpassen können. Die Aufgaben des Menschen werden dabei vorrangig in der Zielvorgabe und Systemüberwachung liegen. Aufgrund neuer Anforderungen an den Benutzer durch ein kognitives System liegt ein Schwerpunkt in der ergonomischen Gestaltung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle.

Leuchtdioden (LED) und organische Leuchtdioden (OLED) zeichnen sich durch geringen Raumbedarf, hohe Leuchtdichten, lange Lebensdauer und hohe Energieeffizienz aus. Auch die Displaytechnik erfährt erhebliche Wandlungen durch diese Entwicklung. Durch den Einsatz von LED als Lichtquelle heutiger Displaytechnologien (LCD) werden kompaktere, energieeffizientere Displaysysteme mit besserer Farbwiedergabe möglich. Der nächste große Schritt wird der Ersatz der Flüssigkristalle durch OLEDs sein. Diese Entwicklungen führen zu völlig neuen Gestaltungsmöglichkeiten in der Beleuchtungs- und Displaytechnik. Für den Wissensarbeitsplatz der Zukunft bedeutet dies eine Abkehr vom heutigen bildschirmzentrierten Arbeitspatz.

Die marktgerechte Produktentwicklung beschreibt eine Bedürfnisfokussierung, die im Idealfall zu hoher Produktqualität und Wirtschaftlichkeit führt. Mit dem Schwerpunkt der „Digitalen Fabrik“ konzentriert sich dieser Beitrag auf die die integrierte Produkt- und Prozessgestaltung. Bedingt durch die hohe Produktkomplexität, die verkürzten Produktlebenszyklen und der verschärften Wettbewerbssituation wird die Produktentwicklung vor neue Herausforderungen gestellt. Es gilt bei erhöhtem Planungsumfang sowohl die Geschwindigkeit als auch die Qualität der Planung weiter zu verbessern. Erst die Kombination von organisationsmethodischen und informationstechnischen Ansätzen wie zum Beispiel des „Simultaneous Engineering“ und der „Digitalen Fabrik“ verspricht eine hinreichende Steigerung der Planungseffizienz. Im folgenden Beitrag werden existierende Methodiken und erfolgversprechende Ansätze aus dem Bereich der „Digitalen Fabrik“ vor dem Hintergrund einer integrierten ...

Effektives virtuelles Engineering in der Produktentwicklung setzt eine Durchgängigkeit in allen digitalen Entwurfprozessen, Werkzeugen, Daten und Workflows voraus. Während diese Durchgängigkeit auf der geometrischen Ebene weitgehend realisiert ist, steht man bei der funktionalen Produktbeschreibung noch am Anfang. Der Beitrag analysiert den Stand der Technik sowie aktuelle Probleme bei der Einführung dieser Prozesse und Tools in Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus. Im Weiteren werden Entwicklungsansätze und aktuelle Arbeiten der Autoren zur Schaffung durchgängiger digitaler Prozessketten im Produktentwicklungsbereich beschrieben.

Der vorliegende Beitrag beschreibt das am IMI konzipierte Modell zur Wiederverwendung von Produkt- und Prozesswissen in komplexen Multiprojektumgebungen. Auf Basis der projekt- und produktbezogenen Sicht des Projekt-, Programm- und Portfoliomanagements wird mit Hilfe von universalen Produktstrukturen ein integriertes Modell erarbeitet mit dem Ziel, den Transfer von Produkt- und Prozesswissen über Unternehmens-hierarchien hinweg zu ermöglichen und somit die Entwicklungszeit im Entstehungsprozess zu verkürzen.

Eine konsequente Kundenorientierung wird fast schon axiomatisch als Lösung zur Erzielung von kundengerechten und erfolgreichen technischen Innovationen postuliert. Fraglich ist dabei, wie Kundenorientierung in der Technologieentwicklung sichergestellt werden kann, ohne dass der betrachtete potenzielle technologische Lösungsraum eine starke Einschränkung erfährt. Der Beitrag stellt daher einen Ansatz vor, wie über eine funktionsorientierte Formulierung von Anforderungen und Bedürfnissen die Kundenorientierung in der Technologieentwicklung sichergestellt wird, ohne gleichzeitig den Lösungsraum für innovative „Technology Push“-Lösungen deutlich einzuschränken.

Aufgrund dynamischer Märkte, technologischer Gleichwertigkeit und einer verstärkten Wettbewerbssituation entwickeln sich Unternehmen des sekundären Sektors zunehmend vom Produkt- zum Lösungsanbieter. Im Zuge dieser Transformation gilt das Konzept der Customer Solutions als zukunftsweisend. Dabei wird erst nach der eindeutigen Identifikation des Kundenproblems eine auf den Kunden zugeschnitten Lösung konzipiert. Im vorliegenden Beitrag wird untersucht, inwiefern der Ansatz des Mass Customization Anreize für die erfolgreiche Entwicklung und Erbringung von kundenindividuellen Problemlösungen bietet. Aufbauend auf dieser Analyse wird abschließend die Frage beantwortet, ob Customer Solutions ein Erfolgsgarant für Unternehmen sind.

Kunden aus der Investitionsgüterindustrie fordern von Herstellern zunehmend Lösungen, welche neben den Sachprodukten auch sachproduktbegleitende Dienstleistungen (sog. Serviceprodukte) umfassen. Diese Gesamtlösungen, auch als Produkt-Service Systeme (PSS) bezeichnet, müssen zum einen zur Erfüllung der kundenindividuellen Ziele und Leistungsanforderungen beitragen, zum anderen aber auch die Ziele des Herstellers bzw. des Serviceanbieters berücksichtigen. Aufgrund dessen sind bereits bei der kundenindividuellen Konfiguration von PSS Kennzahlen zu definieren, welche die Ziele und Anforderungen beider Seiten widerspiegeln und damit eine geeignete Basis für die Auswahl der PSS-Komponenten bieten. Zudem können diese Kennzahlen später in der Phase der Sachproduktnutzung zur Bewertung der Leistungsfähigkeit sowie der kontinuierlichen Verbesserung von PSS herangezogen werden.

Unternehmen stehen vor der Frage, welche Wertschöpfungstiefe für sie optimal ist bzw. welche Kombination von Produkten und Prozessen intern oder extern gefertigt werden soll. Bei variantenreichen Erzeugnissen geben die bestehende Methoden jedoch keine Auskunft darüber, wann eine Eigenfertigung oder Fremdvergabe vorteilhaft ist. Diese Fragestellung spielt jedoch aufgrund der steigenden Variantenzahl und der niedrigen Wertschöpfungstiefe eine bedeutende Rolle. Aus diesem Grund wird hier eine Methode vorgestellt, mit der die Make-or-Buy-Entscheidung auch bei einer hohen Zahl an Varianten unterstützt werden kann.

In Unternehmen werden Produktklassifikationen als Ordnungssysteme für Produkte und deren Beschreibung genutzt. Infolge von Differenzierungsstrategien und steigenden Kundenanforderungen sind auf vielen Märkten Leistungen in zunehmendem Maß individualisiert zu erbringen. Diese Entwicklung führt dazu, dass Klassifikationen sich schneller als früher verändern und eine sehr viel größere Detaillierung aufweisen. Dadurch entsteht das Problem, dass in Unternehmen die Klassierung mehrfach oder sogar regelmäßig durchzuführen ist. Der Beitrag nimmt eine Kostenperspektive ein und entwickelt eine Methode zur Aufwandsschätzung der Klassierung.