Entwicklungsplanung und -methoden Zur Person Studium Produktionstechnik an der TU Dresden, NTU Singapur und TU München 2002-2007: wissenschaftlicher Mitarbeiter und Promotion an der TU München (Lehrstuhl für Produktentwicklung, Prof. Udo Lindemann), Dissertationsthema: Entwicklungsprozesse bei Mass Customization seit 2007 bei der MAN Truck & Bus AG, München (Corporate Strategy: Product Strategy Truck, Sales & Marketing: Competitive Intelligence Truck & Bus, Engineering: Processes/CAD-PLM) seit 2009 Lehrbeauftragter an der Hochschule München E-Mail: christoph.baumberger [at] gmx.de 1
Die Entwicklung anspruchsvoller technischer Produkte, wie z.b. eines Automobils, ist hochkomplex und risikoreich. Warum Entwicklungsplanung und -methoden? Eine typische Fahrzeugentwicklung dauert von den ersten strategischen Konzepten bis zum SOP mehr als 5 Jahre involviert mehr als 300 Zulieferer beinhaltet mehr als 1000 Ziele umfasst mehr als 5000 Bauteile wird später hunderttausendfach gebaut kostet > 1 Mrd. Euro Bildquelle: BMW Group. 2 Die Rahmenbedingungen für die Produktentwicklung haben sich zudem erheblich geändert. Warum Entwicklungsplanung und -methoden? Sättigung der angestammten Kernmärkte und Verschiebung der globalen Absatzschwerpunkte Neue Produktanforderungen (z.b. Nachhaltigkeit, Services) Angleichende Leistungs- und Qualitätsstandards Wertewandel und differenziertere Ansprüche der Kunden (Marktfragmentierung) Gestiegene Innovationsdynamik Systemintegration und Mechatronisierung Outsourcing und Forschungskooperationen Beispielhafte Trends mit Bezug zur Automobilindustrie. 3
Der deutsche Automobilmarkt befindet sich in einer Sättigungsphase. Der PKW-Bestand entwickelt sich seit Mitte der 90er Jahre degressiv und bewegt sich tendenziell auf ein Sättigungsniveau von 50 Mio. PKW zu. Marktsättigung Entwicklung des PKW-Bestandes und der monatlichen PKW-Neuzulassungen in Deutschland (Quelle: www.automobilmarketing.com). 4 Während die traditionellen Absatzmärkte der deutschen Automobilhersteller stagnieren, entwickeln sich die Märkte in Schwellenländern wie China, Indien und Brasilien sehr dynamisch mit Wachstumsraten von 5-10% pro Jahr. Marktverschiebung 100% 90% 80% 70% 60% 50% North America Latin America (incl. Mexico) India Asia Pacific (w/o China) China 40% 30% 20% 10% 0% 2000 2005 2010 2015 2020 Africa Middle East CIS Europe (incl. Turkey) Regionale Verteilung des globalen LKW-Absatzes 2000-2010 (Quelle: IHS Global). 5
Wenn Absatzmärkte stagnieren müssen Unternehmen neue Geschäftsfelder erschließen. Die PKW-Hersteller positionieren sich als Mobilitäts-Dienstleister neu. Neue Produktanforderungen Neues Geschäftsfeld Dienstleistungen (Quelle: www.drive-now.com). 6 In vielen Qualitäts- und Leistungsmerkmalen haben sich die Produkte weitgehend angeglichen. Die Differenzierung über einzelne Produktmerkmale wird damit schwieriger. Angleichende Produktstandards 1000-Punkte-Test LKW Sattelzugmaschinen 480 PS (Auszug, Quelle: Lastauto Omnibus 3/2010) und Herstelleranzeigen. 7
Die Anzahl der Segmente im deutschen PKW-Markt hat sich bei rückläufigen Segmentgrößen verdreifacht. Zudem hat die Mitte verloren und eine Verschiebung hin zu Niedrigpreissegmenten einerseits bzw. differenzierten Nischensegmenten andererseits stattgefunden. Marktfragmentierung 1987 9 Segmente 1997 26 Segmente 2000 30 Segmente Fahrspaß/ Individualität A Roadster A Cabrio B Cabrio C Cabrio D Coupe A00/A0 3-Door A 3-Door D Lim C Lim Preis Prestige A0 5-Door A 5-Door MPV-A B Lim SUV Top C SUV MPV-B B Kombi Nutzen Pick up MPV-Top Durchmesser = Segmentgröße Segmentstruktur des deutschen PKW-Marktes 1987-2000 (Quelle: Meffert, Marketing, 2005). 8 Die Anzahl der Segmente im deutschen PKW-Markt hat sich bei rückläufigen Segmentgrößen verdreifacht. Zudem hat die Mitte verloren und eine Verschiebung hin zu Niedrigpreissegmenten einerseits bzw. differenzierten Nischensegmenten andererseits stattgefunden. Marktfragmentierung Anzahl Modelle: 12 Produktion: ~650.000 Anzahl Modelle: 23 Produktion: ~1.150.000 Modelle Audi 1950-2011 (Quelle: Wikipedia). 9
Die Produktlebenszyklen sind in den letzten Jahrzehnten immer kürzer geworden. Dies erfordert immer schnellere Neuentwicklungen und Anpassungen des Produktprogramms an aktuelle Marktanforderungen. Gestiegene Innovationsdynamik VW Käfer Typ 1 (1946-1960) VW Käfer 1200/1300/1500 (1961-1970) VW Käfer 1302/1303 (1970-1975) VW Golf I (1974-1983) VW Golf II (1983-1992) VW Golf III (1991-1997) VW Golf IV (1997-2003) VW Golf V (2003-2009) VW Golf VI (2009-2012E) Dauer des Produktlebenszyklus der Modelle VW Käfer/VW Golf. 10 Mechatronische Systeme erlauben u. a. die Realisierung neuer Funktionen, die Vereinfachung mechanischer Strukturen und eine zunehmende Miniaturisierung und Intelligenz der Produkte. Gleichzeitig steigt die Komplexität des Produktes in Entwicklung, Produktion und Service. Mechatronisierung Grad der Mechatronisierung Elektrohydraulische Bremse (EHB) Vorstufe Brake by wire Elektromechanische Bremse (EMB) Brake by wire ABS-Hydroaggregat Bandbremse an Vorgelege-Riemenscheibe 1885 1978 2001 2006 Zeit Bremssysteme im Wandel der Zeit (Quelle: Produktentwicklung, TUM). 11
Durch die Konzentration auf Kernkompetenzen und die Fokussierung der OEM auf markenprägende Komponenten steigt die Anteil der Zulieferer an der Wertschöpfung von 65% in 2002 auf 77% in 2015 (Quelle: Oliver Wyman). Bedeutung von Entwicklungskooperationen Zulieferer BMW 5 (Quelle: Automobilwoche). 12 Entwicklungsmethoden unterstützen bei der Bewältigung der zunehmenden Entwicklungskomplexität und machen das Entwicklungsrisiko beherrschbar. Warum Entwicklungsplanung und -methoden? Entwicklungsmethoden helfen u. a. dabei So hat es der Kunde beschrieben. So wurde seine Anforderungen verstanden (und dokumentiert). keine wichtigen Anforderungen zu vergessen innovative Konzepte zu entwickeln und umzusetzen So wurde es entworfen. So wurde es installiert. Bildquelle nicht bekannt. So wurde es gebaut. Und das hätte der Kunde eigentlich gebraucht... Entwicklungsrisiken zu erkennen und Komplexität zu beherrschen die (Konzept-) Qualität sicherzustellen und Fehler zu vermeiden Produkt- und Entwicklungskosten zu senken die richtigen Produkte zur richtigen Zeit auf den Markt zu bringen. 13
Eine Methode ist die Beschreibung eines regelbasierten und planmäßigen Vorgehens, nach dessen Vorgabe bestimmte Tätigkeiten auszuführen sind, um ein gewisses Ziel zu erreichen. Entwicklungsmethoden Input Welche Informationen/Hilfsmittel sind notwendig und stehen zur Verfügung? Vorgehen Welche Schritte müssen durchgeführt werden? Welche Fähigkeiten müssen eingesetzt werden? Welche Ressourcen stehen zur Verfügung? Output Welche Ziele werden angestrebt und welches Ergebnis kann erreicht werden? 14 Zum Vorlesungskonzept Ziele der Vorlesung Verständnis für Entwicklungsabläufe gewinnen Grundlegende Entwicklungsmethoden kennen lernen und anwenden können Kernfragen des Entwicklungsmanagements diskutieren für eine Tätigkeit in der Produktentwicklung bzw. als Projektleiter oder Produktmanager qualifizieren 15
Zum Vorlesungskonzept Thematische Einordnung der Vorlesung Produktentstehung Portfolio- und Variantenmanagement Produktstrategie/ Produktplanung Produktkonzept/ Vorentwicklung Serienentwicklung... Innovations- und Technologiemanagement Forschung und Grundlagenentwicklung System- und Komponentenentwicklung Auftragsabwicklung Produktionsplanung/Produktion Unternehmen Hauptprozesse in produzierenden Unternehmen der Automobilindustrie. 16 Zum Vorlesungskonzept Vorlesungsablauf Methodischer Background Diskussion der Kernfragen des Entwicklungsmanagements Kennenlernen der zentralen Entwicklungsmethoden Inhalte entsprechend Skript Case Studies Anwendung der zentralen Entwicklungsmethoden Kleingruppenarbeit und Präsentation Aufgaben werden in der Übung ausgeteilt 17
Zum Vorlesungskonzept Vorlesungsinhalte Entwicklungsorganisation Strategische Produktplanung Innovations- und Technologiemanagement Anforderungs- und Zielkostenmanagement Konstruktionsmethoden, Design for X Systems Engineering: Komplexitäts- und Änderungsmanagement Portfolio- und Variantenmanagement Entwicklungscontrolling und Risikomanagement 18 Zum Vorlesungskonzept Prüfung Format: schriftlich, 90 min Inhalt: ca. 6-7 Case Studies (vgl. Übungsaufgaben), keine Theoriefragen Hilfsmittel: alles erlaubt (einschließlich Vorlesungs- und Übungsunterlagen) Vorbereitung: Übungsaufgaben, Musterklausur, Prüfungssprechstunde am Ende des Semesters 19
Zum Thema Literaturempfehlungen (1) Brockhoff, K.: Forschung und Entwicklung. Oldenbourg, 1999. Bürgel, H.-D.; Haller, C.; Binder, M.: F&E Management. Vahlen, 1996. Ehrlenspiel, K.; Kiewert, A.; Lindemann, U.: Kostengünstig Entwickeln und Konstruieren. Springer, 2002. Eversheim, W.: Innovationsmanagement für technische Produkte. Springer, 2003. Gausemeier, J.; Ebbesmeyer, P.; Kallmeyer, F.: Produktinnovation. Hanser, 2001. Gausemeier, J.; Plass, C.; Wenzelmann, C.: Zukunftsorientierte Unternehmensgestaltung. Hanser, 2009. Hauschildt, J.: Innovationsmanagement. Vahlen, 2004. 20 Zum Thema Literaturempfehlungen (2) Holzbaur, U.: Entwicklungsmanagement. Springer, 2007. Lindemann, U.: Methodische Entwicklung technischer Produkte. Springer, 2007. Lindemann, U.; Ponn, J.: Konzeptentwicklung und Gestaltung technischer Produkte. Springer, 2008. Morgan, J. M.; Liker, J. K.: The Toyota product development system. Productivity Press, 2006. Möhrle, M. G.; Isenmann, R.: Technologie-Roadmapping. Springer, 2005. Schuh, G.: Produktkomplexität managen. Hanser, 2005. Trott, P.: Innovation Management And New Product Development. Pitman, 1998. Weule, H.: Integriertes Forschungs- und Entwicklungsmanagement. Hanser, 2002. 21