Forschung

Erfolgspotentiale der Zukunft erkennen und erschließen

Wir erarbeiten Methoden und Verfahren zur Steigerung der Innovationskraft von Industrieunternehmen. Diese strukturieren wir in vier Ebenen (siehe 4-Ebenen-Modell).

4-Ebenen-Modell der zukunftsorientierten Unternehmensgestaltung

Konzentration auf den Produktentstehungsprozess

Im Fokus unserer Arbeiten steht der Produktentstehungsprozess. Er erstreckt sich von der Produkt- bzw. Geschäftsidee bis zum erfolgreichen Markteintritt und umfasst die Aufgabenbereiche strategische Produktplanung, Produktentwicklung und Produktionssystementwicklung. Die Produktionssystementwicklung beinhaltet im Prinzip die Fertigungsplanung bzw. Arbeitsplanung nach AWF/REFA. Unserer Erfahrung nach kann der Produktentstehungsprozess nicht als stringente Folge von Prozessschritten gesehen werden. Vielmehr handelt es sich um ein Wechselspiel von Aufgaben, die sich in drei Zyklen gliedern lassen.

3-Zyklen-Modell der Produktentstehung

Erster Zyklus: Von den Erfolgspotentialen der Zukunft zur erfolgversprechenden Produktkonzeption.

Dieser Zyklus charakterisiert das Vorgehen vom Finden der Erfolgspotentiale der Zukunft bis zur Spezifikation einer erfolgversprechenden Produktkonzeption – der so genannten prinzipiellen Lösung. Er umfasst die Aufgabenbereiche Potentialfindung, Produktfindung, Geschäftsplanung und Produktkonzipierung. Das Ziel der Potentialfindung ist die Erkennung der Erfolgspotentiale der Zukunft sowie die Ermittlung entsprechender Handlungsoptionen. Es werden Methoden wie die Szenario- Technik, Delphi-Studien oder Trendanalysen eingesetzt. In der Produktfindung geht es um Produktideen (ggf. auch um ergänzende Dienstleistungsideen) zur Ausschöpfung der erkannten Erfolgspotentiale. Wesentliche Hilfsmittel sind Kreativitätstechniken, wie das laterale Denken nach de Bono oder TRIZ. Ferner eignen sich auch Verfahren zur Technologieplanung wie Technology Roadmaps für die systematische Generierung von Produktideen. In der Geschäftsplanung geht es zunächst um die Geschäftsstrategie, d.h. um die Beantwortung der Frage, welche Marktsegmente wann und wie bearbeitet werden sollen. Auf dieser Grundlage erfolgt die Erarbeitung der Produktstrategie. Diese enthält Aussagen zur Gestaltung des Produktprogramms, zur wirtschaftlichen Bewältigung der vom Markt geforderten Variantenvielfalt, zu eingesetzten Technologien, zur Programmpflege über den Produktlebenszyklus etc. Die Produktstrategie mündet in einen Geschäftsplan, der den Nachweis erbringt, ob mit dem neuen Produkt bzw. mit einer neuen Produktoption ein attraktiver Return on Investment zu erzielen ist.

Zweiter Zyklus: Das virtuelle Produkt.

Dieser Zyklus umfasst die Produktkonzipierung, den domänenspezifischen Entwurf und die entsprechende Ausarbeitung sowie die Integration der Ergebnisse der einzelnen Domänen zu einer Gesamtlösung. Da in diesem Zusammenhang die Bildung und Analyse von Computermodellen eine wichtige Rolle spielt, hat sich der Begriff Virtuelles Produkt bzw. Virtual Prototyping verbreitet.

Dritter Zyklus: Virtuelle Produktion/Digitale Fabrik.

Das Produkt- und Produktionssystem sind im Wechselspiel zu entwickeln. Dies gilt insbesondere für komplexe Erzeugnisse. So wird beispielsweise bei mechatronischen Erzeugnissen, die sich häufig durch eine Integration von Mechanik und Elektronik auf engem Raum auszeichnen, bereits das Produktkonzept durch die in Betracht gezogenen Fertigungstechnologien determiniert. Dies hat uns veranlasst, die Produktionssystementwicklung parallel zur Produktentwicklung anzuordnen.

Im weiteren Verlauf des dritten Zyklus der Produktionssystementwicklung sind die vier Hauptaspekte Arbeitsablaufplanung, Arbeitsstättenplanung, Arbeitsmittelplanung und Produktionslogistik weiter zu konkretisieren. Dabei entstehen Partialmodelle (rechnerinterne Repräsentationen der bearbeiteten Aspekte und Teilaspekte), die zu einem kohärenten System von Partialmodellen zu integrieren sind.

Dem geschilderten Zyklenmodell muss ein leistungsfähiges Datenmanagement unterlegt werden, das die Partialmodelle der Produkt- und Produktionssystementwicklung abbildet. Dabei sind insbesondere auch die Partialmodelle der Produktentwicklung mit denen der Produktionssystementwicklung zu integrieren. Die in dem 3-Zyklen-Modell dargestellten waagerechten Pfeile unterstreichen, dass die Produktkonzipierung in engem Wechselspiel mit der Konzipierung des Produktionssystems vorzunehmen ist, und im Rahmen der domänenspezifischen Konkretisierung (Entwurf und Ausarbeitung) des Produktes ein enger Bezug zur Arbeitsablaufplanung besteht. Dieses Wechselspiel von Produkt- und Produktionssystementwicklung ist durch das Datenmanagement zu unterstützen.