Handbuch Produktentwicklung (eBook)

Dieter Spath, Manfred Dangelmaier

Wohin geht die Produktentwicklung? Die Zukunft der Produktentwicklung lässt sich durch den Begriff der Entgrenzung charakterisieren. Einst konnte man sich die industrielle Produktentwicklung als Domäne von Konstrukteuren und Ingenieuren vorstellen, die in einer abgegrenzten Entwicklungsphase tätig sind. In dieser Vorstellung erhält die Produktentwicklung ihren Input als Anforderungen von Marktforschung und Vertrieb und erzeugt als Output das Entwicklungsergebnis in Form von Konstruktionsunterlagen zusammen mit der notwendigen Absicherung der Produkteigenschaften im Versuch und übergibt diese anschließend der Fertigung bzw. Produktion.

Diese einfache Aufgabenteilung in einem sequenziellen Prozess mit klaren Grenzen ist heute nicht mehr gültig:

• Gegenstand der Produktentwicklung sind heute alle Phasen des Lebenszyklus eines Produktes. Das Produkt wird also in einer ganzheitlichen Sicht entwickelt.

• Diese Phasen der Produktentstehung verlaufen dabei für ein bestimmtes Produkt auch nicht mehr vorwiegend sequenziell, sondern zumindest teilweise simultan, um den Entwicklungsprozess zu beschleunigen und die Zeit bis zur Markteinführung des Produkts zu verkürzen.

• Die Produktentwicklung wird damit zu einer interdisziplinären Zusammenarbeit, in der an der Produktentstehung, Nutzung und Verwertung beteiligte Fachleute der verschiedensten Fachrichtungen und Akteure aus den verschiedenen Produktlebensphasen kommunizieren und gemeinsam arbeiten.

• Die Produktentwicklung wird auch nicht mehr von einem einzelnen Unternehmen wahrgenommen und auch nicht mehr in einer Wertschöpfungskette von Zulieferern und Herstellern, sondern in Wertschöpfungsnetzen, in die verschiedene Unternehmen eingebunden sind.

• Produkte sind zunehmend nicht nur rein physische Produkte oder Hardware. Mechatronik und embedded systems charakterisieren inzwischen viele Erzeugnisse. Ein immer größerer Teil der Entwicklungsleistung und Wertschöpfung liegt in der Software.

• Außerdem sind immer mehr Produkte vernetzt. Neben ihrer Existenz in der physischen Welt besitzen sie, wie auch zunehmend der Mensch, eine Existenz im Internet bzw. im Internet der Dinge. Man spricht auch von cyberphysischen Produkten.

• Zusätzlich zur materiellen und immateriellen Wertschöpfung in der Entwicklung und der Produktion gewinnen Dienstleistungen als Produkt oder als Teil eines Produktes immer größere Bedeutung. Damit verschwimmt auch die Grenze zwischen physischen Produkten und Dienstleistungen.

In der integrierten Produktentwicklung (IPE) betrachtet man den gesamten Lebenszyklus des Produktes (Ehrlenspiel 2003). Abweichend von der ursprünglich funktionsorientierten Entwicklungsmethodik eines Herstellers, der aus sich heraus ein Produkt für den Markt mit einem von ihm definierten Nutzen entwickelt, werden Aspekte aus allen Lebensphasen des Produkts berücksichtigt. Dazu gehört insbesondere auch die Sicht des Kunden bzw. Benutzers des Produkts. Der Kunde wird in der kundenorientierten Entwicklung stärker in den Entwicklungsprozess integriert als bisher.

Grundsätzlich wird die Produktentwicklung offen für Beiträge von außen. Beiträge kommen neben dem Kunden auch von anderen Akteuren, die sich professionell oder semi-professionell an der Produktentwicklung beteiligen. Der leitende Gedanke hierbei ist die Erhöhung des Innovationspotenzials des Unternehmens durch externe Ressourcen in Form von Kompetenz bzw. Entwicklungskapazität. Den nach außen hin entgrenzten Innovationsprozess eines Unternehmens bezeichnet man als offene Innovation (Open Innovation). Für die aktive Auslagerung von Teilaufgaben der Entwicklung verwendet man den Begriff Crowd Sourcing oder auch Crowd Engineering (Li et al. 2015; Poetz und Schreier 2012). Dies ist vor allem unter dem Gesichtspunkt der Flexibilisierung attraktiv, insbesondere wenn vorhandene interne Entwicklungsressourcen ausgelastet sind bzw. erweiterte interne Ressourcen nicht auf Dauer ausgelastet werden können. Dabei wird in der Regel das Internet als Plattform für die Akquisition und Zusammenarbeit verwendet. Der Trend, Engineering-Software über Browser zugänglich zu machen bzw. als Cloud-Lösung anzubieten, unterstützt diese Form der Entgrenzung. Bei Maßnahmen der Auslagerung von Entwicklungsleistung besteht allerdings die Gefahr des Kompetenzverlusts für das Unternehmen. Nutzen und Risiko sind sorgfältig abzuwägen.

Doch nicht nur der Kunde und externe Entwickler wirken in der Produktentwicklung mit. Vielmehr werden Akteure aus allen Phasen des Produktlebenszyklus eingebunden. Dazu gehören z. B. die Produktionsplanung, der Vertrieb bzw. Handel, der Kundendienst, Zertifizierungsdienstleister oder der Verwerter. Nur dadurch kann der Produktnutzen für alle Beteiligten optimiert werden. So kann zum Beispiel nur durch eine enge Zusammenarbeit zwischen Produktentwicklung und Produktionsplanung sichergestellt werden, dass das Produkt fertigungsgerecht und montagegerecht entwickelt wird. Damit verschwimmen die Grenzen zwischen den einzelnen Phasen des Produktlebenszyklus.

Durch die Entgrenzung wird die Produktentwicklung zu einer gemeinschaftlichen und multidisziplinären bzw. interdisziplinären Aufgabe (Anderl et al. 2012). Die Zahl der beteiligten Personen und Disziplinen an Entwicklungsprojekten nimmt zu. Die Kapazität, die der einzelne Beteiligte für ein Projekt anteilig verwendet, sinkt dadurch. Immer mehr Projektbeteiligte agieren als Spezialisten ihrer Disziplin in mehreren Entwicklungsprojekten bzw. nehmen auch andere Aufgaben wahr.

Die Aufwände für das Projektmanagement und seine Komplexität steigen daher beträchtlich. Die Zahl der Arbeitsbeiträge und die erzeugte Information zum Entwicklungsprojekt wächst tendenziell linear mit der Zahl der Beteiligten. Dasselbe gilt für die Anzahl der parallel bearbeiteten Projektinhalte. Da auch der Abstimmungsbedarf steigt, nimmt die Zahl der möglichen Kommunikationsbeziehungen im Entwicklungsnetzwerk zu, und dies überproportional, etwa quadratisch mit der Zahl der Beteiligten. Methoden und Techniken für das Projektmanagement und das simultane und kollaborative Engineering gewinnen dadurch an Bedeutung. Der Zugang zu den aktuellen verteilt entstandenen Entwicklungsinformationen wird ebenso zur Herausforderung wie das Herausfiltern der für die eigene Arbeit relevanten Inhalte.

Zudem bestehen Unterschiede zwischen den beteiligten Disziplinen, die jeweils über eigene Modelle, Denkweisen, Methoden, Werkzeuge und Terminologien verfügen. Neben diesen unterschiedlichen fachlichen Wirklichkeiten oder Fachontologien1 muss für die Kommunikation im Projekt auch eine gemeinsame Ontologie und Sprache erarbeitet werden.

Zudem sinken die Wertschöpfungsanteile der an der Wertschöpfung beteiligten Unternehmen mit einem Trend zur Konzentration auf Kernkompetenzen. Die Wertschöpfungsketten in der Produktentstehung werden stark segmentiert und entwickeln sich zu Wertschöpfungsnetzen. Damit ergibt sich vermehrt die Notwendigkeit zur Zusammenarbeit über Unternehmensgrenzen hinaus und über Entfernungen hinweg. Selbst innerhalb eines Unternehmens kann man heute nicht mehr davon ausgehen, dass die an der Entwicklung Beteiligten ihren Anteil an der Wertschöpfung am selben Standort erbringen.

Die Multidisziplinarität wird jedoch auch von der Veränderung der Produktnatur selbst getrieben. Neben erforderlichen Kompetenzen aus den traditionellen Bereichen Mechanik, Elektronik und Softwaretechnik sind häufig spezielle Kenntnisse im Bereich Netzwerktechnik, neue Werkstoffe oder Nanotechnologie erforderlich. Dadurch wird auch die Arbeit im Kernentwicklungsteam weiter multidisziplinär.

In Deutschland werden derzeit ca. 70 % des Bruttoinlandsprodukts im Dienstleistungssektor (tertiärer Sektor) erwirtschaftet. Mehr als 70 % der Beschäftigten in Deutschland sind dem Dienstleistungssektor zuzuordnen. Dies ist zum Teil auch auf die Segmentierung der Wertschöpfungsketten zurückzuführen. Immaterielle Wertschöpfungsanteile, z. B. Ingenieursleistungen, die zuvor dem sekundären Sektor (Produktionswirtschaft) zugerechnet wurden, werden dadurch zu Dienstleistungen.

Dies erklärt aber auch einen Wandel im Produktbegriff. Verstand man früher unter einem Produkt vorwiegend ein physisches oder materielles Produkt im Sinne der Produktionswirtschaft (sekundärer Sektor), setzt sich zunehmend die Sicht durch, dass ein Kundennutzen durch einen Dienst bzw. eine Dienstleistung erzeugt wird (Spath 2011). Das Nutzenversprechen verschiebt sich von einem nutzenvermittelnden Erzeugnis zur Dienstleistung. Aus Marktsicht verliert der Erwerb einer physischen Sache an Bedeutung und die Verfügbarkeit eines Dienstes wird wichtiger. Ein solcher Paradigmenwechsel wird zum Beispiel bei der Individualmobilität sichtbar. Der Besitz eines Autos ist für manche Kundengruppen nicht mehr vordringlich, sondern die Verfügbarkeit von...