Instrumente der Produktentwicklung

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1 Instrumente der Produktentwicklung Wirtschaftspark Liezen Elke Perl/Stefan Vorbach Institut für Innovations- und Umweltmanagement Karl-Franzens-Universität Graz Tel. +4 (0)6/80-2 Folie Folie 2

2 Überblick Folie Der Innovationsprozess QFD (Quality Function Deployment) FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) Ishikawa Diagramm Target Costing Der Innovationsprozess Folie 4 0. Innovationsstrategie festlegen Innovationsstrategie I. Problemanalyse Problembeschreibung Ideenfindung II. Ideensammlung und -generierung III. Grobauswahl der Ideen Pool an Ideen Problemlösungsvorschläge Ideenakzeptierung Ideenrealisierung IV.Machbarkeitsstudie, Ideenbewertung V. Entscheidung für einen Realisierungsplan VI. Konzepterarbeitung VII. Entwicklung und Prototypenbau VIII. Leistungserstellung IX. Markteinführung und -beobachtung Realisationsplan Freigabe für Realisierung Produktkonzept Prototyp Fertiges Produkt Einführung am Markt Quelle: Technofit ( ) 2

3 Spezifische Fragen in der Phase der Ideenumsetzung Folie Welche Zielkunden kann ich für mein Produkt ansprechen? Wie kann ich meine Zielkunden am besten für mein Produkt gewinnen? Marketingmanagement Was sind die Anforderungen der Kunden? Welche Funktionen muss mein Produkt erfüllen, damit der Kunde zufrieden ist? Qualitätsmanagement Was ist der Kunde bereit für mein Produkt zu bezahlen? Kostenmanagement Methoden der Ideenumsetzung Folie 6 Qualitätsmanagement Marketingmanagement Kostenmanagement VI. Konzepterarbeitung VII. Entwicklung und Prototypenbau VIII. Leistungserstellung Marketing Informationen Lead User Konzept Produktklinik Conjoint Aly. QFD FMEA Entw. begl.- Kalk. Target Costing Beitrag IX. Markteinführung und -beobachtung FMEA Deckungs-

4 Produktentwicklung und die unterschiedlichen Sichtweisen Folie 7 Produktentwicklung und die unterschiedlichen Sichtweisen Folie 8 4

5 Produktentwicklung und die unterschiedlichen Sichtweisen Folie 9 Quality Function Deployment Folie 0 Quality Function Deployment ist eine Methode zur systematischen Planung der Qualität eines Zielproduktes, ausgehend von kunden- und marktseitigen Qualitätsanforderungen. Kundenanforderungen werden so gezielt in Produktmerkmale übertragen

6 Quality Function Deployment Folie Erstmals 966 in Japan vorgestellt Bei Toyota erstmals intensiv und erfolgreich umgesetzt Übersetzt die Stimme des Kunden Verstärkte Kundenorientierung Orientierung an 4 Phasen Systematisiert das Vorgehen QFD in 4 Phasen, das Arbeitsprinzip Folie 2 Phase Produktionsplanung QFD- Übersetzung Ergebnis Phase Phase Phase Phase Kundenanford. in Produktmerkm. Definiertes Pflichtenheft Komponentenp. (Konstruktion) Produktmerkm. in Teilemerkmale Konkr. Produkt mit Stückliste Prozessplanung Teilemerkmale in Herstellvorschr. Prozessdaten Produktplanung Herstellvorschr in Produktions- Anweisung. Arbeitsanweisung 6

7 QFD in 4 Phasen Folie Umsetzung der Kundenwünsche durch miteinander verzahnte HoQs Produktmerkmale Produkt Planung Teilemerkmale Komp. Planung Teilemerkmale Prozess Planung Produktionsanweisungen Herstellvorschriften Kundenanforderungen Produktmerkmale Herstellvorschriften Produktions Planung Vorgehen beim Ausfüllen des House of Quality (Phase ) Folie 4 Erfassen der Kundenwünsche (WAS?) Ermittlung der Bedeutung für den Kunden Welchen Eindruck hat der Kunde? Marktimage! (WARUM) Ermittlung der rel. Bedeutung mit Hilfe von Planwerten (WOHIN) 7

8 Vorgehen beim Ausfüllen des House of Quality (Phase 2) Folie Schätzen der Kostenbeiträge (WIE TEUER) Definieren der Produktmerkmale (WIE) Zusammenhang in der Hauptmatrix feststellen (WAS zu WIE) Ermittlung der Sollwerte der Produktmerkmale (WIEVIEL) Vorgehen beim Ausfüllen des House of Quality (Phase ) Folie 6 Mögliche Zielkonflikte aufzeigen - Ist Feuer am Dach? (WIE zu WIE) Vergleich des technischen Wettbewerbes (WIE GUT) Technische Spezifikationen oder Auflagen Errechnung der Bedeutung der Produktmerkmale 8

9 Das Aufbauprinzip des House of Quality (HoQ) Folie 7 Korrelationen: ++ = stark positiv + = positiv - = negativ - - = stark negativ Optimierungsrichtung Wie? Was? Gewichtung Beziehungsmatrix Zielgrößen Wieviel? sehr gut Bewertung des 4 Erfüllungsgrades 2 sehr schlecht Grad der Abdeckung: 9 = starke Beziehung = mäßige Beziehung = geringe Beziehung Korrelationen: ++ = stark positiv + = positiv - = negativ - - = stark negativ bevorzugte Variationsrichtung: Maximum = sehr starke Bedeutung 4 = starke Bedeutung = mittlere Bedeutung 2 = geringe Bedeutung = keine Bedeutung = abweichend gesetzt sehr schlecht Konkurrenzfähigkeit sehr gut Wechselwirkungsmatrix Qualitätsmerkmale Kundenforderungen Das Haus der Qualität t für f r die Stufe : PKW- Außenspiegel Kundenforderungen kein toter Winkel Qualitätsmerkmale soll funktional sein soll gut aussehen soll leise sein Kundengewichtung soll nicht vibrieren soll beheizt sein soll nicht blenden wasserdicht Design Verstellgeschwindigkeit Motorgeräusch 9 Windgeräusch Steifigkeit Reflexionsgrad Enteisbarkeit neutral Minimum asphärisch sehr schlecht Konkurrenzfähigkeit sehr gut 9 8 Folie 8 Grad der Abdeckung: 9 = starke Beziehung = mäßige Beziehung = geringe Beziehung 0 = keine Beziehung Zielgrößen Schwierigkeitsgrad kein Leck /s < 62 db < 8 db < 60 % Konkurrenzvergleich: aus Kundensicht aus technischer Sicht Produkt A Produkt B sehr gut 4 techn. Bewertung 2 sehr schlecht Pkt Bedeutung % 7, 20,,9,2 0,9 4, 6,0,9 6, Schwierigkeitsgrad = sehr kritisch 2 = kritisch = unkritisch 9

10 Ursache-Wirkungs Wirkungs-Diagramm Ishikawa-Diagramm Folie 9 einfaches Hilfsmittel in Form einer Fischgräte systematischen Ermittlung von Problemursachen Mögliche Ursachen in Haupt- und Nebenursachen zerlegt. Grafische Strukturierung der Ursachen, um eine übersichtliche Gesamtbetrachtung zu ermöglichen Auf diese Weise sollen alle Problemursachen identifiziert und mit Hilfe des Diagramms ihre Abhängigkeiten dargestellt werden. Vorgehen beim Ishikawa-Diagramm Folie 20 Problem eindeutig definieren Hauptursachen ermitteln und auf den Hauptästen des Diagramms eintragen (die Ms) Nebenursachen ermitteln und eintragen Diagramm diskutieren und bewerten Diagramm als Basis für bspw. eine FMEA heranziehen 0

11 Ishikawa Diagramm Folie 2 Beispiel Ishikawa-Diagramm Folie 22

12 Failure Mode and Effect Analysis Folie 2 Die Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ist ein methodischer Ansatz der präventiven Qualitätssicherung. Ziel der FMEA ist die systematische Analyse von Versagens-arten- und -ursachen sowie die Einleitung vorbeugender Gestaltungsmaßnahmen bei der Entwicklung von Produkten, Prozessen und Systemen (vgl. Specht/Beckmann/Amelingmeyer 2002). Beschreibung Folie 24 Methode des präventiven Qualitätsmanagements Unterscheidung in Konstruktions-, Prozess- und System-FMEA Ziel: Vermeidung von Fehlern durch Untersuchung von Konstruktions- und Fertigungsentwürfen auf potentielle Schwachstellen und Einleitung entsprechender Gegenmaßnahmen 2

13 Einsatzgebiet Folie 2 Einsatz sowohl im Rahmen der Produkt- als auch der Prozessplanung (Konstruktions- bzw. Prozess-FMEA) Analyse innovativer Konzepte: vor allem bei der Entwicklung besonders neuartiger Produkte und beim Einsatz völlig neuer Verfahren FMEA-Arten Arten Folie 26 Konstruktions-FMEA (Betrachtungsobjekt ist ein Produkt) Prozess-FMEA (Betrachtungsobjekt ist die Art und Weise, wie ein Produkt hergestellt wird) System-FMEA (beschäftigt sich mit dem systemgerechten Zusammenwirken mehrerer Komponenten eines Systems)

14 Methodischer Zusammenhang der FMEA-Arten Arten Folie 27 Komponente/ Prozess Funktion/ Zweck Fehlerauswirkung Fehlerart Fehlerursache System- FMEA Zündverteiler Spannungsimpulse verteilen KfZ-Stillstand Zündungsausfall Schaft gerissen Konstruk- tions- FMEA Preßsitz auf Nockenwelle Zündverteilerläufer Zündungsausfall Schaft gerissen Lunker Prozess- FMEA Spritzgießen Zündverteilerläufer Homogenes Gefüge gewährleisten Schaft gerissen Lunker Nachdruck zu gering Zusammenhang der drei Ebenen Folie 28 Quelle: Schäppi et al. (200), S. 84 4

15 Arbeitsschritte der FMEA Folie 29 Systemanalyse Risikoanalyse Risikobewertung Risikominimierung Erfolgskontrolle und Dokumentation Durchführung hrung Folie 0 Auswahl der Untersuchungsinhalte und organisatorische Vorbereitung Systemanalyse Risikoanalyse A * B * E = RPZ Risikominimierung

16 Durchführung hrung 2 Folie Risikoanalyse Risikobeschreibung Potentielle Fehler Potentielle Fehlerfolgen Potentielle Fehlerursachen A * B * E = RPZ Risikobewertung A: Auftreten B: Bedeutung E: Entdeckung RPZ: Risikoprioritätszahl Berechnung der Risikoprioritätszahl tszahl (RPZ) Folie 2 Fehlerrisiko 0 Risiko für den Kunden 0 Risiko der Weitergabe 0 Risikopriorität Niedrige Risikopriorität Mittlere Risikopriorität Hohe Risikopriorität 6

17 FMEA-Formblatt Formblatt Folie Quelle: Schäppi et al. (200), S. 86 FMEA-Formblatt Formblatt am Beispiel eines Dienstleistungsprozesses Firma/Abteilung: Team: Risikobewertung ABC Vorbach Prozess: Datum: Ursache Maßnahme Wirkung Folie 4 Falscher Kursbeginn Ungenügende Informationen Versäumter Termin Teilnehmer sitzt im falschen Kurs Restrisikobewertung Kursabwicklung Prozessschritt Fehler Potenzieller Potenzielle Folgen Auftretenswahrscheinlichkeit Bedeutung für den Kunden Risiko der Weitergabe Risikoprioritätszahl Auftretenswahrscheinlichkeit Bedeutung für den Kunden Risiko der Weitergabe Risikoprioritätszahl Telefonische Kursauskunft Schlechte Information (mangelnder Info- Fluß) Regelung der internen Kunden- Lieferanten- Beziehungen Richtige und vollständige Daten 9 9 Mangelnde Beschreibung der Definition Exakte Richtige Eingangs- Zuweisung (Bereichsleitervoraussetzungen des Kunden Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Fehlers: unwahrscheinlich () sehr gering (2-) gering (4-6) mäßig (7-8) hoch (9-0) Bedeutung des Fehlers für den Kunden: kaum wahrnehmbar () kleiner Fehler (2-) mäßig schwerer Fehler (4-6) schwerer Fehler (7-8) sehr schwerer Fehler (9-0) Risiko der Fehlerweitergabe: Bei Dienstleistungsprozessen mit Kundenkontakt entfällt die Besprechung dieser Komponente der Risikoprioritätszahl. 7