Lean Innovation Entwicklungsproduktivität signifikant steigern Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh Mitglied des Direktoriums des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen, Mitglied des Direktoriums des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie Aachen (IPT) Zukunftsforum Lean Innovation Mannheim, den 8. November 2011
Auf die Systematik kommt es an: Lean Innovation-Champions erwirtschaften»mehr Unternehmensergebnis je F&E-Euro«Stoßrichtungen von Lean Innovation -Personenkraftwagen- und Nutzfahrzeug-Hersteller -Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus -Unternehmen andere Branchen -Biotech- und Pharma-Unternehmen F&E-Intensität 2005 [% F&E-Ausgaben vom Umsatz] 25 20 15 10 5 0 Größerer Größerer Projekterfolg Projekterfolg durch durch Effektivitätssteigerung Effektivitätssteigerung -10-5 0 5 10 15 20 Operatives Ergebnis 2006 [% vom Umsatz] Geringere Geringere F&E-Kosten F&E-Kosten durch durch Effizienzsteigerung Effizienzsteigerung n=695 Unternehmen Quelle Daten: 2007 EU Industrial R&D Investment Scoreboard der Europäischen Kommission, Oktober 2007 Anm.: Auflistung aller europäischen Unternehmen mit op. Ergebnis -10%<x<20% in 2006 und mit F&E-Ausgaben >3,25 Mio. und F&E-Intensität 0<y<25% in 2005 Seite 2
Das Feedback von über 70 Seminarteilnehmern zeigt: Die Steigerung der Entwicklungsproduktivität ist heute wichtiger denn je! Auszug von Statements aus dem Teilnehmerkreis* Lean Innovation beantwortet die relevanten Fragen zum Management in der F&E Lean Innovation ist eine geschlossene Kette von Aktivitäten/Methoden, die eine organisierte, strukturierte und verschwendungsfreie Produktentwicklung ermöglicht. Hilft mir bei der Bewertung des eigenen Standpunktes und in der Erkennung von Verbesserungsmöglichkeiten *: Auswertung der Seminar-Feedback Bögen Seite 3
Lean Innovation basiert auf einer»übersetzung«der Lean Management-Prinzipien Sicher Adaptieren Perfektion Sicher Adaptieren Kundenwert Strategisch Strategisch Positionieren Positionieren Lean Management Werte schaffen ohne Verschwendung Wertstrom Eindeutig Priorisieren Einfach Synchronisieren Einfach Synchronisieren Pull Fließende Prozesse Früh Strukturieren Früh Strukturieren Seite 4
Die Lean Innovation-Principles Stetige Verbesserung im Innovationsreifegrad-Modell Strategische Erfolgspositionierung mit dominanten Fähigkeiten Release-Engineering durch Derivatisierung Innovationscontrolling durch Regelkreise für Prozesse Projektkoordination durch Multiprojektmanagement und Taktung Datenkonsistenz durch zielgerichtete Information Sicher Adaptieren Einfach Synchronisieren Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Früh Strukturieren Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Roadmapping für Produkte und Technologien Produktarchitekturgestaltung durch Funktions- und Technologiemodelle Sortimentsoptimierung durch Merkmals-Klassifizierung Wertstromoptimierung durch angepasste Prozessstandardisierung Lösungsraum-Steuerung durch Freiheitsgrade und Design-Sets Seite 5
Die Lean Innovation-Principles Stetige Verbesserung im Innovationsreifegrad-Modell Strategische Erfolgspositionierung mit dominanten Fähigkeiten Release-Engineering durch Derivatisierung Innovationscontrolling durch Regelkreise für Prozesse Projektkoordination durch Multiprojektmanagement und Taktung Datenkonsistenz durch zielgerichtete Information Sicher Adaptieren Einfach Synchronisieren Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Früh Strukturieren Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Roadmapping für Produkte und Technologien Produktarchitekturgestaltung durch Funktions- und Technologiemodelle Sortimentsoptimierung durch Merkmals-Klassifizierung Wertstromoptimierung durch angepasste Prozessstandardisierung Lösungsraum-Steuerung durch Freiheitsgrade und Design-Sets Seite 6
Eindeutig Priorisieren Das Beispiel Apple Quelle: Seite 7 Bildquelle: Apple
Echte Wertorientierung im Innovationsmanagement ist der Aufbau von Fähigkeiten mit klarem, vom Kunden wahrgenommenen Vorteil Erfolgsbeitrag 3 Kernkompetenzer Strategische Position im Schafft klare Vorteile, die vom Erfolgsposition Wettbewerbsvergleich Kunden wahrgenommen werden 4 3 2 1 2 1 Ewiger Hoffnungsträger Bleibt in zentralen Fähigkeiten nur ewiger Zweiter Alleskönner Verzettelt sich in der Menge möglicher Optionen Markenimage Innovation Kundennähe Technologie Kooperation Leistungsbreite Skaleneffekte 5?? Umfang eingesetzter Innovationsressourcen Distribution 3 1 2 Bei einer SEP handelt es sich um eine in der Unternehmung durch den Aufbau von wichtigen und dominierenden Fähigkeiten bewusst geschaffene Voraussetzung, die es der Unternehmung erlaubt, Konkurrenzüberlegenheit und damit langfristig überdurchschnittliche Ergebnisse zu erreichen. 1) 1) Quelle: Pümpin, Cano (1986), Management strategischer Erfolgspositionen; SEP: Strategische Erfolgsposition Seite 8
Die Lean Innovation-Principles Stetige Verbesserung im Innovationsreifegrad-Modell Strategische Erfolgspositionierung mit dominanten Fähigkeiten Release-Engineering durch Derivatisierung Innovationscontrolling durch Regelkreise für Prozesse Projektkoordination durch Multiprojektmanagement und Taktung Datenkonsistenz durch zielgerichtete Information Sicher Adaptieren Einfach Synchronisieren Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Früh Strukturieren Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Roadmapping für Produkte und Technologien Produktarchitekturgestaltung durch Funktions- und Technologiemodelle Sortimentsoptimierung durch Merkmals-Klassifizierung Wertstromoptimierung durch angepasste Prozessstandardisierung Lösungsraum-Steuerung durch Freiheitsgrade und Design-Sets Seite 9
Die geschickte Definition von Standards ermöglicht signifikante Skaleneffekte trotz einer hohen Vielfalt im Produktprogramm Modularer Querbaukasten (MQB) bei Volkswagen Vielfalt im Produktprogramm Sub-Compact Compact Medium Coupe Crossover Standards in der Produktarchitektur und der Produktion Standardisierte technische Länge Standardisierte Achsaufnahmen Standardisierte Montagefolge Quellen: Volkswagen Sachsen GmbH, Volkswagen AG, Audi AG, Skoda auto a.s., Seat s.a. Seite 10
dabei bleibt die Gestaltung durch die intelligente Auswahl der konstituierenden Merkmale überraschend flexibel Freiheitsgrade innerhalb der konstituierenden Merkmale der Baukästen RG SH RS VL IL HL Unterschied zu bisherigen Plattformen Höhere Flexibilität Fahrzeugklassenübergreifende Nutzung möglich Bisherige Plattformen: Variable Merkmale H PQ25 PQ35 PQ46 Breite (B) Spurweite (SW) Radgröße (RG) SW B Zukünftiger Baukasten: Höhe (H) Vorderwagenlänge (VL) Sitzhöhe (SH) Radstand (RS) Innenraumlänge (IL) Hinterwagenlänge (HL) Modularer Querbaukasten Quelle: Audi AG; Quelle Bilder: Volkswagen AG; Audi AG; Auto-Zeitung, 23.11.2009 Seite 11
Die Produktbaukästen stellen das Rückgrat für ein profitables Wachstum im VW-Konzern dar Modularer Querbaukasten (MQB) des VW-Konzerns Steigende Kommunalität Anteil Gleichteile 1) Verkaufte Einheiten (in Mio. Stück) 2) 100% +10% 4 50% +98% 2 60% 70% 1,91 3,79 0% 0 PQX5 MQB PQ35 MQB2) Kosten in Entwicklung Beschaffung, Produktion 1) Einmalaufwand, Engineered Hours/Vehicle 1) Bestimmte Modelle werden überhaupt erst möglich, weil sie sich mit dem neuen Baukasten rechnen. 3) Dr. Ulrich Hackenberg Markenvorstand Entwicklung Volkswagen 100% 50% 0% PQX5-20% MQB 100% 50% 0% PQX5-30% MQB Quelle: 1) Geschäftsbericht VW-Konzern 2009; 2) CSM Worldwide, Studie, Mai 2010, Prognostizierte Verkaufszahlen 2010 für PQ35, Prognostizierte Verkaufszahlen 2016 für MQB; 3) auto, motor und sport, Nr. 19, 2009; Quelle Bilder: Volkswagen AG Seite 12
Ein übergreifender Produktarchitektur-Entwicklungsprozess (PAEP) bestimmt die Produktentwicklungsprozesse Neben den Produktentwicklungsprozessen muss ein produktneutraler Produktarchitektur- Entwicklungsprozess (PAEP) eingerichtet werden Dieser PAEP dominiert die Produktentwicklungsprozesse in Form von Zeit- und Strukturvorgaben Produkt- architektur- Entwicklung Baureihe A Baureihe B Produktarchitektur-Entwicklungsprozess Entw. Derivat A.1 Nutzung Derivat A.1 Entw. Derivat A.2 Nutzung Derivat A.2 Entw. Derivat A.3 Nutzung Derivat A.3 Entw. Derivat B.1 Nutzung Derivat B.1 Entw. Derivat B.2 Nutzung Derivat B.2 Entw. Derivat B.3 Nutzung Derivat B.3 t Seite 13
Die Lean Innovation-Principles Stetige Verbesserung im Innovationsreifegrad-Modell Strategische Erfolgspositionierung mit dominanten Fähigkeiten Release-Engineering durch Derivatisierung Innovationscontrolling durch Regelkreise für Prozesse Projektkoordination durch Multiprojektmanagement und Taktung Datenkonsistenz durch zielgerichtete Information Sicher Adaptieren Einfach Synchronisieren Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Früh Strukturieren Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Roadmapping für Produkte und Technologien Produktarchitekturgestaltung durch Funktions- und Technologiemodelle Sortimentsoptimierung durch Merkmals-Klassifizierung Wertstromoptimierung durch angepasste Prozessstandardisierung Lösungsraum-Steuerung durch Freiheitsgrade und Design-Sets Seite 14
F&E-Projekte und das Sinfonieorchester: Das Zusammenspiel einzelner Künstler wird erst durch Synchronität zum Kunstwerk Seite 15 Bildquelle: Brunn / Aachener Sinfonieorchester
Repetitive Prozesse im Engineering lassen sich vor allem durch Standardisierung von Regelwerk und Bauteilen effizienter gestalten Repetitive Aufgaben Kreative Aufgaben Festlegen wesentlicher Eingabeparameter Prozess 1 Parametrierte Bibliotheksteile Regelbasiert generierte Bauteile Regelbasierter Konstruktionsprozess Modellintegration Konstruktionsregeln & Optimierungslogik Standardbaukasten Seite 16
Die Lean Innovation-Principles Stetige Verbesserung im Innovationsreifegrad-Modell Strategische Erfolgspositionierung mit dominanten Fähigkeiten Release-Engineering durch Derivatisierung Innovationscontrolling durch Regelkreise für Prozesse Projektkoordination durch Multiprojektmanagement und Taktung Datenkonsistenz durch zielgerichtete Information Sicher Adaptieren Einfach Synchronisieren Lean Innovation Eindeutig Priorisieren Früh Strukturieren Klare Hierarchisierung von Kundenwerten und Projektzielen Roadmapping für Produkte und Technologien Produktarchitekturgestaltung durch Funktions- und Technologiemodelle Sortimentsoptimierung durch Merkmals-Klassifizierung Wertstromoptimierung durch angepasste Prozessstandardisierung Lösungsraum-Steuerung durch Freiheitsgrade und Design-Sets Seite 17
Systembetrachtung des F&E-Controllings: Das Regelsystem F&E im Mittelpunkt F&E-Input F&E- Output Störgrößen Outcome (Ergebnis soll ) Bereichs- - Planung - Unternehmensplanung Regelsystem F&E Nachgelagerte Systeme Receiving Systems - Outcome (Ergebnis Ist ) F&E-Outputmessung F&E-Ergebnismessung (Outcome) Systemverständnis in Anlehnung an Brown/Svenson, Measuring R&D Productivity, 1988, S. 12 Seite 18
Das Regelsystem F&E besteht aus Planungselementen und F&E- Prozessen und Projekten F&E-Input F&E-Prozesse Störgrößen Störgrößen Outcome (Ergebnis soll ) Bereichs- - Planung - Unternehmensplanung F&E-Kernprozess F&E- Projektplanung F&E-Kernprozess Nachgelagerte Systeme - Receiving - Systems Outcome (Ergebnis Ist ) F&E-Output F&E-Outputmessung F&E-Ergebnismessung (Outcome) Systemverständnis in Anlehnung an Brown/Svenson, Measuring R&D Productivity, 1988, S. 12 Seite 19
Ein derartiges Innovationsverständnis liegt Controlling-Systemen in der Regel zugrunde Beispiel des R&D-Controlling bei HENKEL Quelle: Dr. B. Müller, Head of Innovation Mangement R&D/ Technology, Laundry & Home Care, Henkel AG &Co. KGaA, 2006 Seite 20
Fazit 1. Eindeutig Priorisieren: Die einfache Kommunizierbarkeit des Vorteils eines Produktes ist der Ausgangspunkt von Innovation 2. Früh Strukturieren: Mit einem übergreifenden Produktarchitekturentwicklungsprozess lassen sich signifikant Skaleneffekte heben 3. Einfach Synchronisieren: Die Trennung von kreativen und repetitiven Aufgaben optimiert den Wertstrom in der Entwicklung 4. Sicher Adaptieren: Transparente, messbare Zielgrößen und kurze Regelkreise sind die Voraussetzung für Innovationen Seite 21
Herzlichen Dank! Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh D-52074 Aachen Tel.: +49 241 80 27405 g.schuh@wzl.rwth-aachen.de