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2009 | Buch

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Methodische Entwicklung technischer Produkte

Methoden flexibel und situationsgerecht anwenden

verfasst von: Udo Lindemann

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Buchreihe : VDI-Buch

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Die Entwicklung technischer Produkte ist weit mehr als Konstruktion und Design, Mechatronik, Kundenanforderungen, Corporate Design, Variantenzahl - nur einige Stichworte, die die Komplexität andeuten, für deren Beherrschung Arbeitsmethoden unumgänglich sind.

Dieses Buch konzentriert sich auf die Beschreibung und Vernetzung von Arbeitsmethoden in der Produktentwicklung. Die Methoden werden in ihrer Struktur sowie ihren Wirkmechanismen beschrieben, nicht als "Rezepte" vermittelt, sondern als eine sinnvolle Kette von Fragen und alternativen Möglichkeiten der Beantwortung dieser Fragen. Dadurch rücken Methoden geringerer Komplexität in den Vordergrund, wodurch die erforderliche Anwendungsflexibilität unterstützt wird. Für die Methodenauswahl und die Adaption wird auf Wirkungen und Nebenwirkungen der Methodenanwendung eingegangen. Komplexere Methoden wie Szenariotechnik, QFD, TRIZ und FMEA werden in einer spezifischen Anwendungssituation und sich daraus ergebenden Adaptionen beschrieben.

In der 3. Auflage werden neben Aktualisierungen auch neue Forschungsergebnisse integriert.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einführung

Zusammenfassung

Wie kam es zu diesem Buch und was ist dessen Ziel? Methoden sind fester Bestandteil im Alltagsleben eines jeden Entwicklers, da er seine Produkte nur mit Methoden zur Auslegung und Nachrechnung, zur Simulation sowie zur Planung und Durchführung von Versuchen zielgerichtet entwickeln kann. Bei erfahrenen und „guten“ Entwicklern können wir zusätzlich bestimmte Arbeitsmethoden erkennen, die in der Regel allerdings eher unbewusst eingesetzt werden. Eben diese Arbeitsmethoden bilden den Gegenstand dieses Buchs. Dabei geht es nicht um die Vermittlung neuer Methoden, sondern um eine flexiblere Darstellung und Anwendung der bekannten Methoden. Dieses Thema wurde in der Literatur bereits vielfach bearbeitet. Zu vielen Methodenbündeln wie zum Beispiel QFD, FMEA oder TRIZ gibt es umfassende und spezifische Literatur. Der Leser als möglicher Methodenanwender fühlt sich angesichts der Methodenvielfalt entweder sehr schnell verloren oder aber er nutzt nur einige wenige von ihm subjektiv ausgewählte Methoden in einer ihm geeignet scheinenden Intensität.

Udo Lindemann

2. Produktentwicklung

Zusammenfassung

Erfolgreiche Produkte sind eine wichtige Voraussetzung für eine prosperierende Wirtschaft. Die ausreichende Nachfrage auf Kundenseite ist dabei für den Erfolg eines Produktes genauso wichtig wie die wirtschaftliche Leistungserbringung der Anbieter. Die Vielfalt der in verschiedenen Märkten abgesetzten Produkte reicht von technischen Produkten über Naturprodukte bis hin zu Dienstleistungen.

Udo Lindemann

3. Vorgehensmodelle, Grundprinzipien und Methoden

Zusammenfassung

Entwicklungsprozesse weisen eine sehr hohe Vielfalt auf. Sie können relativ übersichtlich sein, wie bei der Entwicklung eines einfachen Hebels. Sie können aber auch sehr umfangreich sein, wie zum Beispiel bei der Entwicklung eines neuen Pkw oder einer neuen Produktionsmaschine mit einer langen Entwicklungsdauer, einer hohen Zahl an Anforderungen und vielen vernetzten Abschnitten. Während einfache Entwicklungsaufgaben oftmals durch einzelne Personen durchgeführt werden können, ist bei umfangreichen Entwicklungsprojekten eine große Zahl an Bearbeitern aus unterschiedlichen Bereichen (Entwicklung, Produktion, Versuch etc.) beteiligt, die koordiniert werden müssen.

Udo Lindemann

4. Ziel planen

Zusammenfassung

Die Zielplanung ist der Ausgangspunkt für erfolgreiches Arbeiten in der Produktentwicklung. Das gilt sowohl für ganze Prozesse wie auch für kleinere Arbeitspakete. Am Anfang aller Bemühungen um bessere oder kostengünstiger herzustellende Produkte steht die Frage, was entwickelt werden soll. Ein neues Produkt für neue Märkte verlangt dabei nach anderen Zielen und Prozessen als eine Weiterentwicklung vorhandener, gut verkäuflicher Produkte. Diese Frage nach dem „Was“ situationsspezifisch richtig zu beantworten, ist Aufgabe der Zielplanung.

Udo Lindemann

5. Ziel analysieren

Zusammenfassung

Auf die Zielplanung folgt typischerweise eine detaillierte Anforderungsklärung oder allgemeiner – die Zielanalyse: Auch wenn nach der Zielplanung bekannt ist, was zu tun ist (welche Produkte entwickelt werden sollen, beziehungsweise welche Entwicklungsziele zu erreichen sind), sind für einen erfolgreichen Entwicklungsprozess noch viele wichtige Fragen zu beantworten. Welche Funktionen sind zu realisieren? Mit welchen Fertigungsverfahren soll das Produkt hergestellt werden? Welche Vorschriften sind bei Herstellung, Vertrieb, Nutzung und Entsorgung zu berücksichtigen? Die Quellen für Antworten auf derartige Fragen nach den Entwicklungszielen sind sehr vielfältig. Dementsprechend aufwendig ist es, diese Informationen in ausreichendem Umfang zu erheben und gegebenenfalls zu quantifizieren. Die gesammelten und aufbereiteten Informationen dienen als verbindliche Basis für die eigentliche Entwicklungsarbeit aller Beteiligten, häufig sogar als Grundlage für Verträge.

Udo Lindemann

6. Problem strukturieren

Zusammenfassung

Direkt nach der Anforderungsklärung ist dem Entwickler unter Umständen noch nicht ausreichend klar, wie die umzusetzenden Entwicklungsschwerpunkte aussehen. Dazu muss immer dann, wenn es sich um einen komplexen Sachverhalt handelt, zunächst das bestehende Problem strukturiert werden, wodurch die erforderliche Transparenz geschaffen wird, die es ermöglicht, Entwicklungsschwerpunkte zu identifizieren. Auf diese Weise wird der sich anschließende, häufig arbeitsteilige Prozess der Ideenfindung planbar und zielorientiert. Entwicklungsschwerpunkte können beispielsweise aus einer funktionalen Betrachtung des Systems, einer Schwachstellenanalyse oder aus einer Analyse der Freiheitsgrade abgeleitet werden. Die Ergebnisse dieser Betrachtungen können in Form von handlungsorientierten Problemformulierungen in die Gestaltung des Problemmodells einfließen.

Udo Lindemann

7. Lösungsideen ermitteln

Zusammenfassung

Die Suche nach Lösungsideen stellt das zentrale Element innerhalb des Münchener Vorgehensmodells dar. Mit dem Suchen nach Lösungsideen wird im Grunde ein ganz alltäglicher Prozess beschrieben, der im industriellen Umfeld in der Regel unter großem Zeitdruck abläuft. Dieser Zeitdruck führt häufig dazu, dass beliebige Ideen vorschnell umgesetzt werden, ohne dass Alternativen dazu entwickelt werden. Allerdings kann nur durch den zielgerichteten Vergleich verschiedener alternativer Lösungsideen eine angemessene Qualität der umgesetzten Lösung erreicht werden. Im Folgenden werden aus diesem Grunde Herangehensweisen und Methoden diskutiert, mit deren Hilfe entsprechende alternative Ideen, auch unter hohem Zeitdruck, generiert werden können.

Udo Lindemann

8. Eigenschaften ermitteln

Zusammenfassung

Das Element Eigenschaften ermitteln schließt sich in vielen Fällen an die Suche nach Lösungsideen an. In realen Entwicklungsprozessen, zum Beispiel bei einer Produktoptimierung, kann dieser Schritt aber auch schon zu Beginn der Entwicklung sinnvoll sein.

Udo Lindemann

9. Entscheidungen herbeiführen

Zusammenfassung

Entscheidungen treffen heißt, sich bewusst oder unbewusst zwischen Alternativen zu entscheiden. Dabei muss man sich jedoch nicht zwangsläufig auf eine Lösung festlegen. In Abhängigkeit von der Entscheidungssituation können auch mehrere oder keine Alternative ausgewählt werden. Die erwähnten Alternativen können sowohl Objekte (Produkte, Lösungen etc.) als auch Handlungen sein. Entscheidungen werden bereits während des Entwickelns einer technischen Lösung auf elementarer und damit unbewusster Ebene (implizite Entscheidung) getroffen. Eine solche Entscheidung kann zum Beispiel die Wahl des Radius für die Darstellung einer Verrundung in einer Freihandskizze sein. Es werden aber auch bewusste Entscheidungen (explizite Entscheidungen) verlangt, die zum Beispiel die Auswahl der optimalen Lösung aus einer Menge von Alternativen erfordern. Typisches Problem hierbei ist, dass die Zahl der zu berücksichtigenden Gesichtspunkte nur schwer überschaubar ist wodurch eine Bewertung der Lösungsalternativen erschwert wird. Außerdem vertreten die am Entscheidungsprozess beteiligten Personen ihre jeweilige, subjektive Sicht.

Udo Lindemann

10. Zielerreichung absichern

Zusammenfassung

Die Entwicklung von Produkten ist mit einer Vielzahl von zum Teil sehr unterschiedlichen Zielen verknüpft. So sollen in möglichst kurzer Zeit innovative Produkte geschaffen und darin alle Anforderungen des Kunden beziehungsweise des Marktes erfüllt werden. Es kommt jedoch immer wieder vor, dass eines oder mehrere Ziele nicht erreicht werden können, was zum Teil aufwendige und kostenintensive Korrekturen in späten Phasen der Entwicklung und auch danach notwendig macht. Werden Fehler oder Mängel erst nach der Markteinführung deutlich, drohen sogar Schadensersatzforderungen, schwere Imageverluste oder strafrechtliche Schritte. Produktentwicklungsprozesse sollten daher von präventiven Maßnahmen zur Zielabsicherung begleitet und mittels dieser abgeschlossen werden. Die präventive Zielabsicherung bedient sich Methoden und Maßnahmen, die zur Absicherung der zu Entwicklungsbeginn festgelegten Ziele dienen.

Udo Lindemann

11. Krisen bewältigen

Zusammenfassung

Bei der Produktentwicklung handelt es sich um einen komplexen Prozess mit vielen unterschiedlichen Aspekten. Das Risiko, dass unerwartete und unerwünschte Ereignisse auftreten, lässt sich auch durch methodisches Vorgehen nicht immer vollständig ausschließen. In diesem Kapitel werden Methoden und Hilfsmittel vorgestellt, mit deren Unterstützung Krisen erkannt und bewältigt werden können.

Udo Lindemann

12. Arbeitsmethoden in der industriellen Praxis

Zusammenfassung

Methoden leisten einen wertvollen Beitrag zur Erhöhung der Effizienz und Effektivität der täglichen Arbeit in der Produktentwicklung. Mit methodischer Hilfe können Ziele direkter erreicht werden. So mancher „Umweg“ kann auf diese Weise vermieden werden. Natürlich sind auch beim Einsatz von Arbeitsmethoden Iterationsschritte notwendig, doch können diese auf ein sinnvolles und dadurch handhabbares Maß reduziert werden. Gleichzeitig führt die Systematik eines methodischen Vorgehens dazu, Fehler und Schwachstellen zu vermeiden. Die Reduzierung von Fehlentwicklungen ist ein messbares Ergebnis.

Udo Lindemann

13. Literatur

Udo Lindemann

14. Anhang

Zusammenfassung

Die in den Kapiteln dieses Buches erwähnten und teilweise kurz umrissenen Arbeitsmethoden werden nun hier im Anhang detailliert dargestellt. Um das Verständnis und die situationsgerechte Anwendung der Methoden zu erleichtern werden sie anhand folgender Gliederungspunkte beschrieben

Udo Lindemann

Backmatter

Titel: Methodische Entwicklung technischer Produkte
verfasst von: Udo Lindemann
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-642-01423-9
Print ISBN: 978-3-642-01422-2
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-01423-9

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