Planung innovativer Produkte unter Nutzung von Design- und Ingenieurdienstleistungen Von der Fakultät für Maschinenwesen der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Ingenieurwissenschaften genehmigte Dissertation vorgelegt von Alexander Nikolaus Brezing aus Rheinbach Berichter: Univ.-Prof. Dr.-Ing. J. Feldhusen Tag der mündlichen Prüfung: 20. Dezember 2005 Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. G. Schuh
Schriftenreihe Produktentwicklung und Konstruktionsmethodik Band 1 Alexander Nikolaus Brezing Planung innovativer Produkte unter Nutzung von Design- und Ingenieurdienstleistungen Shaker Verlag Aachen 2006
Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar. Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2005 Copyright Shaker Verlag 2006 Alle Rechte, auch das des auszugsweisen Nachdruckes, der auszugsweisen oder vollständigen Wiedergabe, der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen und der Übersetzung, vorbehalten. Printed in Germany. ISBN-10: 3-8322-4986-9 ISBN-13: 978-3-8322-4986-1 ISSN 1438-4930 Shaker Verlag GmbH Postfach 101818 52018 Aachen Telefon: 02407 / 95 96-0 Telefax: 02407 / 95 96-9 Internet: www.shaker.de email: info@shaker.de
Ich danke allen, die diese Arbeit direkt oder indirekt ermöglicht und unterstützt haben: meinem Doktorvater Prof. J. Feldhusen für eine praxistaugliche Ausbildung, ideale Arbeitsbedingungen, interessante Projekte und das mir entgegengebrachte Vertrauen nicht nur bei der Wahl und Bearbeitung dieses Themas, Prof. G. Schuh für die Übernahme des Referats und Prof. B. Corves für die Leitung der Promotionskommission, Herrn Lammel und den Mitarbeitern von NOA für die gute Zusammenarbeit in verschiedenen Projekten und für Anregungen zu Themen dieser Arbeit, meinen Kollegen am IKT für ihren Beitrag zum motivierenden Arbeitsumfeld, fachliche Diskussionen und Unterstützung, meinen Eltern Vivienne und Hubert für die richtige Mischung aus Ermutigung und in Ruhe Lassen und zwei tolle Sparringpartner und meiner Frau Stephanie für ihre moralische und sonstige Unterstützung und ihr verlässliches Urteil in der Phase der Umsetzung.
VII Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung...1 1.1 Problemstellung...1 1.2 Zielsetzung...3 1.3 Aufbau der Arbeit...4 2 Ausgangssituation...7 2.1 Produktinnovation...7 2.1.1 Produktinnovation und Prozessinnovation...8 2.1.2 Innovation als primär ökonomische Problematik...9 2.1.3 Innovation als Mittel zur Wahrung eines Leistungsvorsprungs...9 2.2 Produktinnovation unter Einbeziehung von Dienstleistern...13 2.3 Design und Engineering im interdisziplinären Produktentstehungsprozess...16 2.3.1 Begriffsabgrenzung Design und Engineering...16 2.3.2 Stand der Forschung...18 2.4 Fallbeispiele für externe Produktplanung durch Dienstleister...24 2.4.1 Bürodrehstuhl Martin Stoll...24 2.4.2 Active Kitchen...26 2.5 Diskussion und Handlungsbedarf...27 3 Engineering und Produktinnovation...29 3.1 Theoretische Betrachtung der Produktinnovation...30 3.1.1 Innovations-Lebenszyklen...30 3.1.2 Innovationsszenarien und angepasster Innovationsgrad...34 3.1.3 Innovationsprozess versus Tagesgeschäft...40 3.1.4 Konstruktionsmethodik...42 3.1.5 Produktplanung...50 3.2 Die strukturierte und systematische Suche nach Produktideen...56 3.2.1 Demand Pull...57 3.2.2 Technology Push...59 3.2.3 Grenzen von Push und Pull...61 3.3 Empirische Betrachtung der Produktinnovation...63 3.3.1 Erfolgsfaktorenforschung...64 3.3.2 Der Innovationsgrad als zweidimensionale subjektive Größe...66 3.3.3 Empirische Messgrößen des Innovationsgrades...67
VIII Abbildungsverzeichnis 3.4 Zusammenfassung und Zwischenergebnis...70 4 Design und Produktinnovation...75 4.1 Rationale und emotionale Faktoren der Kaufentscheidung...75 4.1.1 Begriffsklärung: Bedarf, Bedürfnis und ungelöstes Problem...78 4.1.2 Bedürfnis und Bedarf...79 4.1.3 Bedeutung der produktsprachlichen Funktion für die Produktinnovation...82 4.1.4 Kausalzusammenhänge Bedarf - Angebot - Kaufentscheidung...83 4.1.5 Formaler Freiheitsgrad...87 4.2 Zwischenergebnis...88 4.3 Theorie und Methoden des Industrial Design...90 4.3.1 Historische Entwicklung der deutschen Designschule...90 4.3.2 Der erweiterte Funktionsbegriff - der produktsprachliche Ansatz...92 4.3.3 Milieu- und Trendforschung...92 4.3.4 Mood Charts...92 4.4 Designiteration und Designinnovation...92 4.5 Der Designprozess in der Produktplanung...92 5 Produktplanung mit unternehmensextern durchgeführter Innovationsstudie...92 5.1 Projektaufgabe und Projektzielsetzung...92 5.2 Darstellung und Verwendung der Ergebnisse der Innovationsstudie...92 5.3 Weiterführende Folgeprojekte...92 5.4 Prozessmodell der Innovationsstudie...92 5.4.1 Vorüberlegungen zur Koordinierung der Tätigkeiten von Design und Engineering...92 5.4.2 Der generative Prozess der Innovationsstudie...92 5.4.3 Einzelmethoden...92 5.5 Planung und operative Durchführung der Innovationsstudie...92 5.5.1 Innovations-Workshops...92 5.5.2 Kick-Off Workshop...92 5.5.3 Präsentation der Zwischenergebnisse und Abschlusspräsentation...92 5.5.4 Auswahl von geeigneten Dienstleistern...92 6 Zusammenfassung und Ausblick...92 6.1 Zusammenfassung...92 6.2 Ausblick...92 7 Literaturverzeichnis...92