Situative Anpassung und Neukombination von Entwicklungsmethoden

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1 /HKUVWXKOI U3URGXNWHQWZLFNOXQJ Situative Anpassung und Neukombination von Entwicklungsmethoden :LQIULHG=DQNHU 9ROOVWlQGLJHU$EGUXFNGHUYRQGHU)DNXOWlWI U0DVFKLQHQZHVHQ GHU7HFKQLVFKHQ8QLYHUVLWlW0 QFKHQ ]XU(UODQJXQJGHVDNDGHPLVFKHQ*UDGHVHLQHV 'RNWRU,QJHQLHXUV JHQHKPLJWHQ'LVVHUWDWLRQ 9RUVLW]HQGHU 8QLY3URI'U,QJ%5+ KQ 3U IHUGHU'LVVHUWDWLRQ 8QLY3URI'U,QJ8/LQGHPDQQ 8QLY3URI'U,QJ+%LUNKRIHU 7HFKQLVFKH8QLYHUVLWlW'DUPVWDGW 'LH'LVVHUWDWLRQZXUGHDPEHLGHU7HFKQLVFKHQ8QLYHUVLWlW0 QFKHQ HLQJHUHLFKWXQGGXUFKGLH)DNXOWlWI U0DVFKLQHQZHVHQ DPDQJHQRPPHQ

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3 Reihe Konstruktionstechnik München Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Udo Lindemann Band 36 Winfried Zanker Situative Anpassung und Neukombination von Entwicklungsmethoden. Aachen 1999

4 Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Zanker, Winfried: Situative Anpassung und Neukombination von Entwicklungsmethoden / Winfried Zanker. - Als Ms. gedr. - Aachen : Shaker, 1999 (Konstruktionstechnik München ; Bd. 36) Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 1999 ISBN Die Dissertation wurde am bei der Technischen Universität München eingereicht und durch die Fakultät für Maschinenwesen am angenommen. Copyright Shaker Verlag 1999 Alle Rechte, auch das des auszugsweisen Nachdruckes, der auszugsweisen oder vollständigen Wiedergabe, der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen und der Übersetzung, vorbehalten. Als Manuskript gedruckt. Printed in Germany. ISBN ISSN Shaker Verlag GmbH Postfach Aachen Telefon: / Telefax: / Internet: info@shaker.de

5 9RUZRUWGHV+HUDXVJHEHUV 3UREOHPVWHOOXQJ Die steigende Komplexität von Produkten und von Entwicklungsprozessen führt zur wachsenden Notwendigkeit in Industrieunternehmen, Entwicklungsmethoden einzusetzen, um in Zeiten harten internationalen Wettbewerbs bestehen zu können. Trotz einer Vielzahl zur Verfügung stehender Methoden, ist ihre Anwendung in der Industrie immer noch recht zurückhaltend und führt in einer Vielzahl von Fällen zu unbefriedigenden Ergebnissen. =LHOVHW]XQJ Die Ursachen der ausbleibenden Erfolge des Methodeneinsatzes liegen in den Methoden selbst und in ihrer Anwendung. Hieraus ergibt sich die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit: Es gilt, die komplexen Zusammenhänge in einer heutigen Produktentwicklung mit den notwendigen Aufgaben und Tätigkeiten, den heute vorherrschenden Randbedingungen und den zur Verfügung stehenden Entwicklungsmethoden zu erfassen und zu systematisieren, um damit Wege aufzuzeigen, wie die Effektivität und die Effizienz des Methodeneinsatzes in Unternehmen verbessert werden können. (UJHEQLVVH Durch eingehende Analysen industrieller Entwicklungsprozesse und die detaillierte Untersuchung von Entwicklungsmethoden konnten in dieser Arbeit die Zusammenhänge in den heutigen Produktentwicklungsprozessen erfaßt und auf einfache Art und Weise dargestellt werden: Die Reduktion der oben genannten komplexen Elemente der Produktentwicklung auf einfache Grundtätigkeiten und Methodenmerkmale führt dem Anwender die inhaltliche Substanz von Aufgaben, Randbedingungen und Methoden vor Augen und erhöht sein Methodenverständnis. Darauf aufbauend ermöglichen die Veränderung und die Kombination dieser Basiselemente einen verbesserten Methodeneinsatz. )ROJHUXQJHQI UGLHLQGXVWULHOOH3UD[LV Dieser verbesserte Methodeneinsatz wird anhand eines dreistufigen Anwendungsansatzes erläutert, in dem die Auswahl, die Anpassung und die Neukombination von Methoden als drei prinzipielle Möglichkeiten für einen optimierten Methodeneinsatz vorgestellt werden.

6 Mit Hilfe dieser einzelnen Anwendungsansätze können die Flexibilität von Methoden und ihre Anpassung an unternehmens-, abteilungs- oder projektspezifische Aufgaben und Bedingungen verbessert werden. Dem Anwender vor Ort werden dabei die prinzipiellen Vorgehensweisen zur Adaption und Kombination von Methoden aufgezeigt. )ROJHUXQJHQI U)RUVFKXQJXQG:LVVHQVFKDIW Die Arbeit stellt eine Grundlagenarbeit in dem Gebiet der Entwicklungsmethodik dar. Die Darstellung der Zusammenhänge heutiger Entwicklungsprozesse gibt Anregungen und Hinweise, wie das Spannungsfeld zwischen Theorie und Praxis wirksam überbrückt werden kann. Die grundlegenden Erkenntnisse bezüglich Methoden, d. h. ihrer Ziele, ihrer Mittel sowie ihrer Grenzen und Möglichkeiten, die im Rahmen dieser Arbeit deutlich werden, stellen eine wichtige Grundlage für zukünftige wissenschaftliche Untersuchungen dar, die ebenfalls den Zweck verfolgen, Entwicklungsmethoden und ihren Einsatz weiter zu verbessern. Im Oktober 1999 Prof. Dr.-Ing. U. Lindemann Lehrstuhl für Produktentwicklung Technische Universität München

7 'DQNVDJXQJGHV$XWRUV Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Produktentwicklung der Technischen Universität München in den Jahren 1995 bis Mein besonderer Dank gilt meinem Doktorvater Herrn Prof. Dr.-Ing. Udo Lindemann für die Unterstützung meiner Tätigkeiten am Lehrstuhl, die dabei gewährten Gestaltungsfreiräume sowie das Interesse und die Anregungen zur Arbeit. Seine Führung des Lehrstuhls und seine konstruktive, offene und kritikfähige Art prägten den Lehrstuhl und führten zu einer hervorragenden Zusammenarbeit. Ich bedanke mich ebenfalls herzlich bei Herrn Prof. Dr.-Ing. em. Klaus Ehrlenspiel für die Betreuung meiner Arbeit und die zahlreichen anregenden Diskussionen während meines ersten Jahres am Lehrstuhl. Herrn Prof. Dr.-Ing. Herbert Birkhofer danke ich sehr herzlich für die Mitberichterstattung und die konstruktiven Anregungen zur Arbeit. Herrn Prof. Dr.-Ing. Bernd-Robert Höhn möchte ich für die Übernahme des Vorsitzes der Prüfungskommission danken. Allen meinen Kollegen am Lehrstuhl und im Sonderforschungsbereich danke ich für die zahlreichen Anregungen und die interessanten Diskussionen, vor allem jedoch für die angenehme und humorvolle Zusammenarbeit. Herrn Richard Eiletz danke ich für die zahlreichen konzeptionellen Diskussionen und seine wertvollen Anregungen zur Struktur der Arbeit; Herrn Robert Stößer, meinen Eltern und meiner Schwester danke ich für das abschließende Korrekturlesen der Arbeit. München, im Oktober 1999 Winfried Zanker

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9 ,QKDOWVYHU]HLFKQLV 1 EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG METHODEN ALS VERBESSERUNGSANSATZ AUSGANGSSITUATION UND FORSCHUNGSBEDARF ZIELSETZUNG ERFAHRUNGSGRUNDLAGE UND EINSCHRÄNKUNG DES THEMENGEBIETS Erfahrungsgrundlage Einschränkung des Themengebiets AUFBAU DER ARBEIT INTEGRIERTE PRODUKTENTWICKLUNG GRUNDLAGEN UND PROBLEMANALYSE AUSGANGSSITUATION KONVENTIONELLE PRODUKTENTWICKLUNG INTEGRIERTE PRODUKTENTWICKLUNG GRUNDLAGEN Aufbauorganisation Ablauforganisation Projektmanagement Simultaneous Engineering WEITERE ANSÄTZE ZUR OPTIMIERUNG DER PRODUKTENTWICKLUNG Verteiltes Entwickeln und Produzieren Dezentralisierung von Aufgaben und Verantwortung Subsidiaritätsprinzip Einsatz von Rechnerhilfsmitteln ANALYSE DER HEUTIGEN PRODUKTENTWICKLUNG PROBLEMSTELLUNG Methoden zur Erfassung und Auswertung des Ist-Zustands Methoden zur Erfassung des Ist-Zustands Methoden zur Auswertung von Ist-Zustandsanalysen Ergebnisse der Analyse des Ist-Zustands Veränderung der Randbedingungen bei der Bearbeitung einzelner Aufgaben Aufgaben der heutigen Produktentwicklung Schwachstellen in der heutigen Produktentwicklung ZUSAMMENFASSUNG METHODEN IN DER INTEGRIERTEN PRODUKTENTWICKLUNG STAND DER TECHNIK DEFINITION UND ABGRENZUNG METHODEN ALS VERÄNDERBARE ELEMENTE METHODEN STAND DER TECHNIK/WISSENSCHAFT Methodensammlungen (Auswahl)...42

10 II Inhaltsverzeichnis Klassifikationen von Methoden Anwendung von Methoden in der Praxis AKZEPTANZ- UND ANWENDUNGSPROBLEME Fehlende Methoden und Schwachstellen der Methoden Probleme bei der Methodenanwendung Praxiserfahrungen Abgeleiteter Bedarf eines verbesserten Methodeneinsatzes ZUSAMMENFASSUNG GRUNDLAGEN FÜR EINE SITUATIVE ANWENDUNG UND ANPASSUNG VON ENTWICKLUNGSMETHODEN LÖSUNGSANSATZ KLASSIFIKATION ALS LÖSUNGSANSATZ KLASSIFIKATION VON AUFGABEN UND METHODEN NACH TÄTIGKEITEN Klassifikation von Aufgaben nach Tätigkeiten Klassifikation von Schwachstellen nach Tätigkeiten Klassifikation von Methoden nach Tätigkeiten Analysemöglichkeiten der Klassifikation nach Tätigkeiten KLASSIFIKATION VON METHODEN NACH MERKMALEN Zielsetzung Methodenmodell Methodenmerkmale und ihre Veränderbarkeit Analysemöglichkeiten der Klassifikation nach Merkmalen DURCHFÜHRUNG DER KLASSIFIKATION BEWERTUNG UND ERKENNTNISSE DER KLASSIFIKATION ZUSAMMENFASSUNG SITUATIVE ANWENDUNG, ANPASSUNG UND NEUKOMBINATION VON ENTWICKLUNGSMETHODEN DREISTUFIGER ANSATZ ZUR SITUATIVEN METHODENANWENDUNG ELEMENTARMETHODEN FÜR GRUNDTÄTIGKEITEN Anwendungssituation, Zielsetzung und Prinzip Beispiele von Elementarmethoden für Grundtätigkeiten Bewertung und Vorgehensweise ANPASSUNG VON METHODEN AN RANDBEDINGUNGEN Zielsetzung, Grundüberlegungen und Prinzip Beispiele der Methodenanpassung Beispiel Kreativitätstechniken Beispiel Funktionsstruktur Beschreibung von Operationen Beispiel Auswahlliste Weitere Beispiele Bewertung und Vorgehensweise der Anpassung...101

11 Inhaltsverzeichnis III 5.4 NEUKOMBINATION VON METHODEN Ausgangssituation und Grundüberlegungen Zielsetzung und Prinzip Aktuelle Beispiele Beispiel Qualitätssteuerliste Beispiel Eigenschaftsliste Erweiterungen der Fehler-Möglichkeits- und Einfluß-Analyse (FMEA) Kombination von Methoden in der Praxis Bewertung und Vorgehensweise der Neukombination ZUSAMMENFASSUNG ANWENDUNG IN DER PRAXIS BESCHREIBUNG DER PRODUKTENTWICKLUNG AM BEISPIEL Randbedingungen der ausgewählten Produktentwicklung Aufgaben eines Produktentwicklers in der ausgewählten Produktentwicklung Schwachstellen der ausgewählten Produktentwicklung Eingesetzte Entwicklungsmethoden in der ausgewählten Produktentwicklung INTERAKTIVE PROTOKOLLIERUNG UND ANALYSE (IPAS) Ausgangssituation, Problemstellung und Ziele Tätigkeiten und prinzipieller Lösungsansatz Definition der Merkmale der Methode Bewertung der Interaktiven Protokollierung und Analyse CHECKLISTEN BESPRECHUNGSPLANUNG UND BESPRECHUNGSLEITUNG Ausgangssituation und Problemstellung Tätigkeiten und Randbedingungen Lösungsansatz Checklisten Bewertung der Checklisten ZUSAMMENFASSUNG ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ZUSAMMENFASSUNG AUSBLICK LITERATUR ANHANG DISSERTATIONSVERZEICHNIS DES LEHRSTUHLS FÜR PRODUKTENTWICKLUNG...171