Systematische und zielgerichtete Produktentwicklung

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1 Systematische und zielgerichtete Produktentwicklung Oldenburg,

2 Organisation der Hella Gruppe Struktur Hella KGaA Hueck & Co. Dr. Jürgen Behrend Chairman Dr. Rolf Breidenbach CEO Hella Corporate Center GmbH Sales Original Equipment Bernd Spies Business Division Lighting Executive Board: Dr. Rolf Breidenbach (CEO) Martin Adirsch, Dr. Hans-Theo Dorißen, Dr. Christof Hartmann, Franz-Josef Klegraf, Dr. Michaela Schäfer, Matthias Thiemann Quality Business Division Electronics Executive Board: Dr. Rolf Breidenbach (CEO) Bruce Beach, Dr. Martin Fischer, Michael Follmann, Ralf Kuhl, Bernd Münsterweg, Dr. Thomas Netterscheid, Bernhard Wiehl Quality Business Division Aftermarket & Special OE Executive Board: Carsten Albrecht (CEO) Franz-Werner Drees, Dr. Harald Gerking, Günther Katz, Constantin von Bülow Quality Finance and Controlling Dr. Wolfgang Ollig Research and Pre-Development Research and Pre-Development Sales, Logistics and Marketing Human Resources, Information Management and Logistics Stefan Osterhage Purchasing and Quality Dr. Rolf Breidenbach Series Development Product Divisions Production Marketing Series Development Product Divisions Production Marketing Sales Companies and Sales Offices Development Product Divisions Productions International Hella Companies General Partners: Dr. Jürgen Behrend, Hella Geschäftsführungsgesellschaft mbh, Hella Beteiligungsgesellschaft mbh & Co. KG Executive Board of Hella Geschäftsführungsgesellschaft mbh: Dr. Rolf Breidenbach (CEO), Carsten Albrecht, Dr. Wolfgang Ollig, Stefan Osterhage, Bernd Spies Chairman of the Supervisory Board: Prof. Dr. Michael Hoffmann-Becking 2

3 Founded: 1961 Employees (as of 09/10): 556 ISO TS 16949: Since 02/04 Environmental audit: DIN EN ISO since 2002 Environmental management system: No. 701/2001 EMAS II (EC) 3

4 Organisation Entwicklung HFK-E HFK Manfred Meise HFK-1 Markus Mengkowski HFK-2 Stefan Winnemöller HFK-Logistic / HA/AM Gerd Witt HFK-E Thomas Niemann HFK-S Uwe Knipper Service- Departments Quality Assurance HFK- QF Achim Homburg Technical Service HFK-T H. Allewelt-Müller Purchasing, HFK-EK Günter Lorenz Finance/Controlling HFK-FA/CT Gerd Günther Human Resources and Information Mgmt. HFK-P Hermann Milz Programmmanagement & Quality HFK-PM Carsten Peterßen 6422 [20 MA] Climate HFK-PM-K act. Carsten Peterßen Medium HFK-PM-M Marco Döbrich Development Mechanical Design HFK-E-MK Jürgen Palloks Matthias 6423 [15 Lindemann MA] Development Electronic HFK-E-E Marcus Prochaska 6421 [26 MA] Development Lab HFK-E-L Harald Müller 6428 [26 MA] Advanced Develeopment HFK-E-V & Assistance act. Thomas Niemann 6420 [4 MA] Operational Excellence Industrial Engineering, HFK-O-AW Manfred Meise RLS HFK-PM-U Henry Kellner EPA HFK-PM-U act. Henry Kellner Quality Development HFK-E-Q 4

5 Sicherheit Distance Warning Lane Change Assistant Headlamp Cleaning System Safety Growing complexity and challenges in today's traffic require support of electronic systems to improve traffic safety Intelligent Headlamp Rearlamp LED DRL 5 Thomas GE-Top/October Niemann2010/GE-PEM

6 Umwelt Intelligent Battery Sensor DC/DC Converter Pedal Sensor for Steer-by -Wire Environment Vacuum Pump Hella solutions provide effective contributions to the reduction of CO 2 emissions Oil Pressure Sensor LED Day Time Running Light Bi-Xenon Headlamp LED Rear Lamp Engine Compartment Actuator 6 Thomas GE-Top/October Niemann2010/GE-PEM

7 Komfort Rain/Light Sensor Heating Modules Memory Seat Module Comfort A convenient environment for the driver requires electronic systems to provide affordable and personalized features Car Access & Start Systems Body Control Modules and E/E Architectures Interior Lighting Intelligent Headlamp Headlamp Cleaning Systems 7 Thomas GE-Top/October Niemann2010/GE-PEM

8 Sensoren - Ölsensoren Product Description Engine Oil Management with: Oil level measurement - oil level switch for automatic minimum warning - continuous ultrasonic level measurement - additionally measurement of oil condition or temperature Oil pressure measurement (add. temp.) Advantages Ultrasonic level measurement replaces' oil dipstick Absolute measurement of oil level in static and dynamic conditions Oil pressure sensor enables on demand control of oil pump Long term series experience since Thomas GE-Top/October Niemann2010/GE-PEM

9 Sensoren - Klimasensoren Product Description Temperature measurement of - HVAC (heating and ventilation and air conditioning) - engine compartment temperatures up to 1050 C - coolant water Air quality and humidity measurement Advantages Long term experience an HVAC temperature sensors Production localized in India New product air quality sensor enable automatic control of air inlet flap 9 Thomas GE-Top/October Niemann2010/GE-PEM

10 Sensoren Regen-Licht Sensoren Product Description Detection: Rain (control of Wiper system) Ambient light (control of Headlamp and tail lamps) Front light (tunnel functionality) Sun load (information for climate control unit) Humidity (information for climate control unit) Advantages Flexibility integration and compact design Cost savings through integration of all functions into one part Leading market position 10 Thomas GE-Top/October Niemann2010/GE-PEM

11 Produktportfolio - Components & Systems Romani a GDN = Global Development Network USA Korea India Rain / Light Independent development of climate sensors of EE-6 Independent developments of actuators Independent development of oil sensors & expert of micro-system technology Multi-Chip- Module Electronic Parking Assistance including Park Distance Control (PDC) and steering unit Pressure/ Temperature Sensor In Micro System Technology, SENT interface Solar Humidity Sensor Ethanol Sensor Air Quality Sensor MID & Opto- ASIC Year Number of Employees (GDN) (2) 71 (5) 65 (10) 82 (12) Number of patent application x 11

12 Innovationsstrategie Capturing various customer wants, market needs and trends Identifying customer benefits Potential analysis of benefits Innovation task definition Workshop plan for systematic idea generation - products on the market - constraints: norms, patents, standards, costs, - target customer groups - competitors customer needs and problems, independent of current technical solutions benefits with high market potential: high Importance / low Satisfaction Transform selected benefits into measurable innovation tasks Generate and condense ideas into innovation concepts 12 TriS Europe GmbH

13 Innovationsprozess Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Phase 5 Vorbereitung durch Wissenserwerb Kreative Pause Der Geistesblitz Distanzierung Umsetzung Schaffung idealer Bedingungen und Wissenserwerb Der unbewussten Verarbeitung Raum und Zeit geben Das Aha-Erlebnis Kritische Distanz zum Gedanken finden PEP PEP Raus aus dem Alltagstrott Raum für querdenkende Einzelgänger und Kritik Austausch mit aufmerksamen, interessierten Partnern Grenzen, Hindernisse der Kommunikation und des Denkens vermeiden Anregende Umgebungen schaffen oder nutzen Kreativität durch Aktivität Sternenerlebnisse - froh sein - Spaß haben - nutzen Das Bauchgefühl begleitet die Idee Phase der Begeisterung Prüfen und bewerten Ausarbeitung der Idee (die Arbeit beginnt) Produkt- und Prozessentwicklung Wissenserwerb Austausch von Know-how 13

14 Portfolio der Produktgruppen und Suchfelder Optimierung von existierenden Produkten Neue Produkte in der Entwicklung Suchfelder E-Mobility Abgassensorik US-Anwendugen Mobilität 14

15 Benchmark aktueller Wettbewerbsprodukte Zeitstrahl 1. Quartal Quartal Quartal Quartal Quartal 2011 Medium Öl Umfeld EPA RLS AQS Ethanol Fuel Sensor 15

16 Ideengenerierung Intrinsische Motivation Extrinsische Motivation Gelenkte Ideengenerierung TRIZ Problem Solution Problem Solution 40 Innovationsprinzipien und Wiederspruchstabelle 76 Standardlösungen ARIZ - Algorithm for Inventive Problem Solving Datenbank -physikal. -Chemischer -Geometr. Effekte Ressourcencheckliste Grundlagen der Separation AFD - Anticipating Failure Detection Werkzeuge Kernmethoden Unterstützende Ungelenkte Ideengenerierung World Cafè Solution Problem 16

17 Innovationsstrategie TRIZ (dt. Theorie zur Lösung erfinderischer Aufgaben) und berücksichtigt im Gegensatz zu den gängigen Versuch/Irrtum -Verfahren (Brainstorming, Brainwriting, Synektik, Morphologische Analyse u.a.) die objektiven Entwicklungsgesetze technischer Systeme und ermöglicht daher eine gezielte Suche nach Problemlösungen. Schlüsselkonzept in der Arbeit mit TRIZ ist die Formulierung des Technischen Widerspruchs (TW): Die erfinderische Aufgabe besteht darin, den Technischen Widerspruch zu erkennen und zu beseitigen statt der Suche nach der Goldenen Mitte (z.b. Leistung eines Motors vs. Gewicht od. Treibstoffverbrauch). 17

18 Potentialanalyse Bedeutung Erfüllung Potential Nutzeffekte für Regen Licht Kombi Sensorik (Vergleichsbasis Hella RLS 2) [1-10] [1-10] RLS-2 3 stabile Solarfunktionalität mit 1 bis 4 quadranten kundenspezifischer Richtcharakteristik (2 Zonen) 4 wäre wün ,4% 4 stabile Feuchte-Beschlags-Funktion unter allen Fahrzeugbedingungen ,0% 5 stabile HUD (Head Up Display) Regelung mittels Helligkeitssignal ,8% 12 robuster Aufbau (z.b. hohe Umwelteinflüsse, z.b. Feuchtigkeit, Rauch, Reinigungsmittel) ,0% 20 Integration weiterer Funktionen (z. B. Innenraum, Insassen, Gassensor, Thermobild usw) 0 0,0% 23 EMV Störfestigkeit / Störstrahlung - Zusätzliche Anforderungen über die Normen hinaus ,0% 15 Funktionen für Endkunden spezifisch applizierbar (z.b. über MMI) ,2% 26 Selbstlernende (bzw. Teachmodus) Regenfunktion ,2% 6 robuste Signale auch bei unterschiedlichen Scheibenneigungen (17 extremer Sportwagen, 68 LKW) ,5% 7 robuste Signale auch bei unterschiedlichen Scheibeneigenschaften (Tönung, Dicke, Wölbung, Heizdrähte, Se ,5% 10 Intelligente Sensoren mit integrierter Signalverarbeitung (z.b. Vorspannung der Aktuatoren) ,5% 11 Diagnostizierbarkeit, Zustand des Sensors während Funktion & Wartungsintervall ,6% 14 langzeitstabile Signale ,7% 8 einfache Montage in dem Fuss des Rückspiegels / oder Dachknoten ,8% 19 Integration weiterer Funktionen (z. B. äussere Umwelt, Nebelerkennung) Hinweis, das ,1% 29 Portierbarkeit von Fremdapplikationen ,8% 24 Frei wählbarer Anbauort (z.b. Butterfly Anordung der Scheibenwischer) ,5% 13 geringe Systemkosten (z.b. Kabelintegration) ,9% 18 optimierter Baukasten, so dass einzelne Funktionen kostengünstig werden ,3% 25 Heckscheibenanordnung möglich (unauffällig und nicht im Sichtfeld) ,9% 30 Auf- und Abblendfunktion ,9% 1 stabiles Meßsignal für die Regenfunktionalität unter allen Umweltbedingungen (Nebel, Eis, Salz, Dreck, Schlie ,4% Summe max Potential 26,9% Added value Project phase > 15 % Defining the innovation strategy > 7 % Development of innovation concepts > 3 % Introduction to the market < 3 % Checkup: high failure risk on market product value, % > 15% Added value > 7% > 3 % <3% 18

19 TRIZ - Die 40 Innovationsprinzipien 1. Zerlegung 2. Abtrennung 3. Örtliche Qualität 4. Asymmetrie 5. Kopplung 6. Universalität 7. Integration 8. Gegengewicht 9. Vorherige Gegenwirkung 10. Vorherige Wirkung 11. Prinzip des "vorher untergelegten Kissens - Vorbeugemassnahme 12. Äquipotentialität 13. Funktionsumkehr 14. Kugelähnlichkeit 15. Dynamisierung 16. Partielle oder überschüssige Wirkung 17. Übergang zu anderen Dimensionen 18. Ausnutzung mechanischer Schwingungen 19. Periodische Wirkung 20. Kontinuität der nützlichen Wirkung Kurz vor dem Umzug einer Bibliothek bat der Direktor alle Leser der Stadt, Bücher auszuleihen, um sie später direkt ins neue Gebäude zurückzubringen. Der Aufwand für den Büchertransport wurde somit minimiert. Ein Drucker wird gleichzeitig als Kopierer, Faxgerät und Scanner verwendet Der Greifer eines Industrieroboters hat anstelle starrer Greifbacken mehrere flexible Greiffinger aus Federstahl und passt sich somit der Form des Handhabungsguts automatisch an. 21. Prinzip des Durcheilens 22. Umwandlung von Schädlichem in Nützliches 23. Rückkopplung 24. Prinzip des "Vermittlers" 25. Selbstbedienung 26. Kopieren 27. Billige Kurzlebigkeit anstelle teurer Langlebigkeit 28. Ersetzen des mechanischen Systems 29. Anwendung von Pneumo- und Hydrosystemen 30. Anwendung biegsamer Hüllen und dünner Folien 31.Verwendung poröser Werkstoffe 32. Farbveränderung 33. Gleichartigkeit 34. Beseitigung und Regenerierung der Teile 35. Veränderung der physikalischen und chemischen Eigenschaften 36. Anwendung von Phasenübergängen 37. Anwendung der Wärmeausdehnung 38. Anwendung starker Oxydationsmittel 39. Anwendung eines trägen Mediums 40. Anwendung von Verbundwerkstoffen Beim Entgraten von Spritzgussteilchen mit Industrierobotern werden die Konturabweichungen der Werkstücke mit einem vorlaufenden optischen Sensor erfasst und der Roboter bzw. das Werkzeug somit eingeführt Ein durchsichtiger Verband gestattet die Beobachtung einer Wunde, ohne den Verband abzunehmen 19

20 HFK ist in dem Hella Erfindungs-/Patentprozess eingebunden 20

21 Bearbeitung von Suchfeldern unter Beachtung von Kernkompetenzen Beispiele: - Ultraschallanwendungen - E-Mobility - Mobilität im Auto Die Ideengenerierung wird innerhalb der Datenbank TRIZ_Ideas durchgeführt. Bei potentiellen Ideen wird eine Erfindungsmeldung gestartet und Schutzansprüche angemeldet. Teilweise sind Mini-Projekte zu starten und Machbarkeitsanalysen durchzuführen. Bei der Konzepterstellung wird dann innerhalb der Bewertung die QKT Produk t/ Prozesse bewertet, hierzu ist die Teilnahme der Prozessingenieure bzw. Experten sicherzustellen. 21

22 Methoden- und wissensbasierende Innovation Hella Innovations Community Bereitstellen von Methoden- und Fachwissen T R I Z WERKZEUGE 40 INNOVATIONSPRINZIPIEN 76 STANDARDLÖSUNGEN Hella Inno-Forum auf WIKI-Basis DATENBANK PHYSIKALISCHER, CHEM. UND GEOM. EFFEKTE RESSOURCEN CHECKLISTE SEPARATIONSPRINZIPIEN A F E - ANTIZIPIERENDE FEHLERERKENNUNG A R I Z ALGORITHMUS ZUR VOLLSTÄNDIGEN LÖSUNGSSUCHE 22

23 Patentmanagement PatentGate Hella INTRANET Patentdatenbank Patentanmeldungen p.a. (Konzern) YTD per Nov. GJ 06/07 GJ 07/08 GJ 08/09 Plan GJ 09/10 > 200 > 200 > 160 Wesentliche Prozesse Element Schutzrechtsstrategien Strategiepaten Patentmeetings CPL & D&D Reviews Inhalt Formulierung klarer Schutzrechtsstrategien für die strategischen Entwicklungsfelder zur proaktiven und systematischen patentrechtlichen Ausrichtung der Hella Definition von Strategiepaten in der Entwicklung als ganzheitliche Treiber / Verantwortliche für die Umsetzung der formulierten Schutzrechtsstrategien Unterstützung der Entwicklung bei der frühzeitigen Identifikation wichtiger Entwicklungen durch separate Patentmeetings zu strategischen Entwicklungsfeldern Sicherstellung von Transparenz und Nachhaltigkeit durch klaren Reviewprozess 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 24

25 Thank you! 25 Thomas GE-Top/October Niemann2010/GE-PEM