PEE Zusammenfassung und Selbstchekfragen mit Lösungen PDF

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Zusammenfassung des Stoffes, sowie themenspezifische Selbstcheckfragen inklusive Lösungsvorschlägen (SS 2018)...

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Zusammenfassung und Selbstcheckfragen mit Lösungen PEE 1.1 Relevanz und Struktur Welche Themenfelder umfassen die methodische Produktentwicklung? Auf welche Arten kann man Produktentwicklungsprojekte einteilen?  Nach Stückzahl: Einzelfertigung (Schiff), kleine/mittlere Stückzahl (SLS), große Stückzahl (Golf), sehr große Stückzahl (Schrauben)  Nach Produktart: Investitionsgüter (Werkzeuge), Konsumgüter (Fernseher) Woraus besteht das Spannungsfeld der Produktentwicklung? Wechselwirkung zwischen Produkt Performance, Termin, Qualität, Kompetenzen, Ressourcen Warum sind Methoden in der Produktentwicklung sinnvoll?  Kognitive Fähigkeit des Entwicklers begrenzt o Bewältigung der hohen Komplexität  strukturiertes Vorgehen  Computer schlagen Menschen in allem was Regelhaft ist o Kreativität folgt keiner Regel Methoden helfen bei:  Probleme präzisieren  Ideenfluss beschleunigen  Kreativität fördern Welche Arten von Methoden gibt es und wie unterscheiden sie sich?

1.2 Erfolgreiche Produktentwicklung Markt:  Ort, an dem Güter, Dienstleistungen etc. gehandelt werden, im weiteren Sinne: Zusammentreffen von Angebot und Nachfrage Kundenbindung  durch Belohnung vorher: Rabatte, während: bevorzugte Behandlung, danach: Prämien, Geschenke, schnelle Lieferung)  Kundenbindungsprogramme (Kundenkarte)  individualisierte Produkte (z.B. Car Configurator) Wettbewerb:  Horizontal: gleiche Produkte für gleiche Bedürfnisse  Vertikal: unterschiedliche Produkte gleich oder ähnliche Bedürfnisse  Wettbewerbsvorteile ergeben sich aus Kernleistung (Produkt), Nebenleistungen (Finanzierung) und Zusatzleistungen (Design, ...) Produktlebenszyklus  Entwicklung -> Einführung (ab hier Absatz) -> Wachstum (ab hier Gewinn) -> Sättigung -> Verfall  Produktgenerationszyklus < Technologielebenszyklus < Branchenlebenszyklus  Lebenszyklusanalyse trifft anhand von Umsatz und Gewinn Aussagen über Ende des Lebenszyklus BCG Matrix (Marktanteil/Marktwachstum):

Worin besteht der Unterschied zwischen einem Käufermarkt und einem Verkäufermarkt? Verkäufermarkt (Früher): Kampf um Produkte zwischen Kunden, lange Warteschlangen, guter Service nicht notwendig Käufermarkt (Heute): Kampf um Kunden, Bindung und Service wichtig Worin besteht der Unterschied zwischen Käufer und Kunde? Kunde: Person oder Institution, die offensichtlich Interesse am Vertragsschluss zeigt Käufer: Person oder Institution, die ein Produkt oder eine Dienstleistung erworben hat. Innovationsfalle:  kürzere Lebenszyklen  kürzere Marktzeiten  kürzere Pay-Off Periode  Marktzeit sinkt schneller als Entwicklungszeit  neue ersetzen alte, bevor diese rentabel sind  Teufelskreis  Vor allem bei kurzen Produktlebenszyklen relevant Warum ist der Gewinn bei verspäteter Markteinführung in der Regel niedriger?  Zu früh (Innovationsfalle): Gewinnschwelle alte Generation nicht erreicht -> Teufelskreis  Zu spät: Produktlebenszyklus bleibt gleich lange  je kürzer Lebenszyklus, desto größer Einbußen bei verspäteter Einführung  Gewinn am Anfang wird nicht mitgenommen  Bei kurzen Lebenszyklen ist es sinnvoll das Entwicklungsbudget erhöhen, um einen verspäteten Markteintritt zu verhindern Beschreiben Sie die Chancen und Risiken kurzfristiger, mittelfristiger und langfristiger Maßnahmen zur Steigerung des Umsatzes: Kurzfristig: Facelift Mittelfristig: Neues Produkt am Markt positionieren Langfristig: Neues Geschäftsfeld Problem: Begrenztes Entwicklungsbudget -> Investitionen auf vielversprechendste Produkte begrenzen Bestellen Sie einen gebrauchten Overhead-Projektor. Worin bestehen seine Vorteile im Vergleich zu einem Beamer?

1.3 Innovation und Markterfolg Innovation: erfolgreiche Realisierung einer Neuheit mit erweitertem Kunden- und Herstellernutzen  wichtig, um am Markt bestehen zu können -> an den Kunden denken  Setzt Markterfolg voraus, kann also erst retrospektiv beurteilt werden  Scheitern ist Regelfall, 85% der Entwicklungszeit auf Produkte, die nie eingeführt werden.  Kein direkter, rationaler Entwicklungspfad -> Oft Zusammenspiel mehrere Faktoren (Informationsmangel, Interessenskonflikte, schlechte Planung, veränderliche Konsumgewohnheiten, außergewöhnliche Ereignisse)  Produktprofil (Bedürfnis) + Invention (Idee/technische Umsetzung) + Markteinführung/Diffusion (Durchsetzung am Markt) = Innovation Innovationsprozess:  Open (aktive Nutzung der Außenwelt) o „Wir arbeiten mit den besten Köpfen – intern und extern“ o „Wenn wir interne und externe Ideen bestmöglich nutzen, werden wir erfolgreich sein“  Closed (Kontrolle des Innovationsprozesses um intellektuelles Eigentum exklusiv zu erwerben) o „Die besten Köpfe müssen für uns arbeiten“ o Wenn wir die meisten und besten Ideen selbst entwickeln, werden wir erfolgreich sein“

Innovationsarten:  Technische Innovationen: neue Produkte, Produktionsverfahren,  Organisationale Innovationen: neue Arbeits-, Ablauforganisationen  Geschäftsfeldbezogene Innovationen: neuartige Dienstleistungen  Institutionelle Innovationen: marktliche Regelsysteme, neuartige Einrichtungen  Soziale Innovationen: neuartige Lebensformen, Konsumstile Produktprofil:  ... definiert Bedarfssituation am Markt  ... charakterisiert grundlegende Eigenschaften samt Anwendungsfällen und Technologien  ... hebt insbesondere Kunden- und Anbieternutzen hervor  ... ermöglicht systematische Ausarbeitung techn. Lösungen für die definierte Bedarfssituation Wichtig: Produktclaim:  auf Kunden fokussiert  berücksichtigt kundenrelevante Anwendungsfälle  bringt Entwicklungsaufgabe in einem Satz auf den Punkt („Wir brauchen ein Produkt, das ...“)  wesentlicher Teil des Zielsystems  dient dem Entwicklungsteam, um Entwicklungsarbeit intern und extern zu kommunizieren Invention:  erfordert Kreativität (kann nicht durch Methode ersetzt werden, wegen Komplexität aber doch erforderlich)  Mensch steht im Mittelpunkt Marktdiffusion:  Ausbreitung eines neuen Produktes von Innovatoren bis zu Nachzüglern (Innovatoren -> Early Adopters -> Frühe Mehrheit -> Späte Mehrheit -> Nachzügler)  (Komplexe Prozesse, z.B. soziale Nachahmung, wird durch Marketing beeinflusst, läuft je nach Branche sehr verschieden)  Positiv beeinflussen durch: Nebenleistungen anbieten, Sponsoring eines Sportvereins  Marktdiffusion und Kundenbindung hängen stark zusammen Markterfolg:  Umsatz: Gegenwert durch Verkauf von Waren  Gewinn: Überschuss der Erträge  Deckungsbeitrag Differenz zw. Umsatz und variablen Kosten -> steht zur Deckung der Fixkosten bereit  Markterfolg kann je nach Situation Unterschiedliches bedeuten (steigender Umsatz, steigender Gewinn, positiver Deckungsbeitrag) First Mover:  Pionierunternehmen -> kein vergleichbares Konkurrenzprodukt zur Markteinführung  Vorteile: o temp. Monopol -> höhere Preise o Erfahrungskurve o Sicherung knapper Ressourcen o Schutzrechte wie Patente o setzen von Branchen Standards, Imagevorteile

Follower:  Folgeunternehmen/Late Mover: Kommt erst nach Pionierunternehmen auf den Markt  Vorteile: o Freerider-Effekte: können von Investitionen anderer profitieren (z.B. Skepsis beim Kunden schon beseitigt) o Fehlervermeidung & Cherry Picking (Fehler der Pioniere vermeiden) o Trägheit von Pionieren ausnutzen  Strategiefrage je nach Unternehmensstrategie und Randbedingungen Was unterscheidet die Marktdiffusion einer neuen Bohrmaschine von der Marktdiffusion einer Tunnelbohrmaschine? ??? Viel größere Stückzahl bei Bohrmaschine, weniger Konkurrenz und weniger Nachfrage bei Tunnelbohr Nennen Sie 3 konkrete Beispiele (Unternehmensname, kurze Beschreibung der Situationen), in denen der Markterfolg von Unternehmen durch außergewöhnliche Ereignisse verhindert wurde. Tsunami 2004 -> Song „Perfekte Welle“ von Juli Nennen Sie drei Unternehmen, die die First-Mover-Strategie verfolgen und analysieren sie mögliche Gründe dafür und analysieren sie sie hinsichtlich ihres Markterfolges. Beschreiben Sie eine Situation, in der es für ein Unternehmen sinnvoll sein kann, einen positiven Deckungsbeitrag als Erfolgskriterium zu betrachten.

1.4 System und Modelltheorie Denkfehler: Teilsysteme getrennt entwickelt, Wechselwirkung unvollständig abgebildet, Systemgrenze& Randbedingungen nicht beachtet, Wirkkette unzureichend bedacht Modellbildung (allgemein nach Stachowiak): notwendig für: Begründung und Erklärung von Phänomenen, Hypothesenbildung und Prognose von Zusammenbildung, Planung und Steuerung  Abbildungsmerkmal:  Modelle sind stets Abbildungen von Originalen, Originale können selbst Modelle sein  Verkürzungsmerkmal:  Modelle haben nicht alle Attribute des Originals, auf die begrenzt, die relevant erscheinen  subjektive Ausschnitte der Realität  Pragmatisches Merkmal:  Modelle dienen stets einem Zweck  Modelle erfüllen ihre Abbildungsfunktion ... o für bestimmte Subjekte o innerhalb bestimmter Zeitintervalle o unter Einschränkung auf bestimmte Operationen  Reduktions-Dilemma:  Häufig viele Personen an Prozess beteiligt  führt zu versch. Aktivitäten zu versch. Zeitpunkten  große Anzahl an Modellen  häufig nicht miteinander kompatibel  steht im Widerspruch zur Bildung und Nutzung durchgängiger Modelle

Systemtheorie nach Ropohl:  Ansatz, dem Reduktions-Dilemma zu begegnen: o gemeinsames Verständnis bei Bildung und Nutzung von Modellen durch transdisziplinäre Meta-Methoden,  Systemtheorie als gemeinsames Regelwerk, um eine durchgängige Nutzung von Modellen zu ermöglichen  Funktionales Konzept: o System als Blackbox (innerer Aufbau unwichtig) o Systemverhalten beschreiben durch Eingang, Ausgang, Interaktion mit Umgebung und Zustand  Strukturales Konzept: o System ist mehr als Summe der Bestandteile -> „Emergenz“ o Relationen müssen beachtet werden  Hierarchisches Konzept: o Elemente eines Systems können auch als Systeme betrachtet werden  Subsystem o Jedes System kann Teil eines übergeordneten Systems sein:  Supersystem o Vererbung von Eigenschaften  fraktaler Charakter Design Structure Matrix (DSM):  Universelle Methode, um Verknüpfung von beliebigen Systemen zu beschreiben  Arten von Zusammenhängen: o Parallel o Sequentiell o Iteration    

Aktivsumme (AS) = Zeilensumme  ausgehende Aktivitäten (Einflussnahme) Passivsumme (PS) = Spaltensumme  eingehende Aktivitäten (Beeinflussung) Aktivität (Akt) = AS/PS  Rolle bei Änderungsfortpflanzung Kritikalität (Krit) = AS * PS  Gesamtgewicht  Partitionierung: o Transformation in Blockmatrix: Elemente, die durch Kreislauf verbunden sind, in einen Block o Blöcke so ordnen, dass keine Feedbackkreisläufe entstehen  Ergebnis: optimierte, sequentielle Reihenfolge  einfache Betrachtung von Subsystemen  Pfadanalyse: o Potenz k liefert benachbarte Elemente, die in k Schritten erreicht werden können o Maß für Vernetzungsgrad des Systems o Informationsverlust: Am Pfad beteiligte Elemente nicht ersichtlich

Partitionierung

SysML:  interdisziplinäre Modellierungssprache mit 9 untersch. Diagrammtypen  hilft Kommunikation im Team, beschreibt alle auftretenden Informationen und Wechselwirkungen  Stakeholder-Diagramm: führt alle Akteure auf, die Interesse an System haben  Systemumfeld-D: zeigt System, die Akteure, die interagieren und Flüsse und Schnittstellen mit Umgebung  Anwendungsfall-D: zeigt Anwendungsfälle, enthält System, Akteure, Anw.fälle und Kommunikationspfade  Anforderungs-D: alle relevanten Anforderungen erfassen und in Beziehung setzen  Aktivitäts-D: Verhalten des Systems mit Aktivitäten und Aktionen in logischem Ablauf, Objektflüsse  Zustands-D: Verhalten, mögliche Zustände und Übergänge  Blockdefinitions-D: Systemstruktur in Relationen, Block ist Teil der Struktur, Komposition und Assoziation  Internes Block-D: Blick ins Innere eines Blocks, Bestandteile des Teilsystems mit Wechselwirkungen, Ports zum Austausch mit Umgebung Nennen Sie mögliche negative Folgen des Abbildungsmerkmals. Regeln können gleichwertige, aber nicht gleichartige Ergebnisse produzieren? Nennen Sie mögliche negative Folgen des Verkürzungsmerkmals. Interpretation kann aufgrund von weggelassener Informationen Subjektiv/Individuell sein? Nennen Sie mögliche negative Folgen des pragmatischen Merkmals. Interpretation ist immer Subjektiv? Welche Auswirkungen hat das Phänomen der Emergenz auf die Gültigkeit der Aussage „Teilsysteme können separat entwickelt und abschließend integriert werden“?

2.1 PGE und Kano Produktgenerationsentwicklung (PGE):  Entwicklung neuer Generation basiert meistens auf Referenzprodukten  Klassische Einteilung nach Pahl/Beitz: Neukonstruktion, Anpassungskonstruktion, Variantenkonstruktion Klassische Einteilung in der Praxis nicht zutreffend, viel mehr muss der Neuentwicklungsanteil berücksichtigt werden  Neue Produktgenerationen werden mit drei Variationsarten entwickelt: o Übernahmevariation (ÜV): gleiche Lampenfassung o Gestaltvariation (GV): angepasstes Glas o Prinzipvariation (PV): LED-Licht  PV und GV sind Neuentwicklungen  PV geht immer mit GV einher  PGE ist die Entwicklung einer neuen Generation, die auf mind. einem Referenzprodukt basieren. Sie bestehend aus Teilsystemen die durch ÜV, PV oder ÜV entwickelt werden

Kano-Modell:  Beschreibt den Zusammenhang zwischen Produkteigenschaften und der erwarteten Kundenzufriedenheit Ziel:  Entwicklung maßgeschneiderter Pakete für verschiedene Kundensegmente  Wettbewerbsvorteil gegenüber Konkurrenz  Ableitung von Prioritäten für Produktentwicklung  Benchmarking/ Vergleich mit Konkurrenzprodukten Kano Modell im Kontext der PGE: Grundanforderungen  Übernahmevariation o Vermeiden von Unzufriedenheit  Leistungsanforderungen  Gestaltvariation o Je mehr desto besser  Begeisterungsanforderungen Prinzipvariation o Überraschungen, Innovationen Begeisterung für Marke 

Durchführung: 1. Identifikation von Kundenanforderungen 2. Konstruktion des Kano- Fragebogens  Unterscheidung zwischen funktionalen und dysfunktionalen Fragen  5 Antwortmöglichkeiten 3. Durchführung der Kundeninterviews 4. Auswertung und Interpretation Welche Beobachtung erklärt die Produktgenerationsentwicklung in der Praxis? Entwicklung neuer Generation basiert meistens auf Referenzprodukten, nie vollständig neu Kombination aus Übernahme und Neuentwicklung Welche Variationsarten unterscheidet das Erklärungsmodell der PGE? Prinzipvariation, Gestaltvariation, Übernahmevariation Wie lassen sich die Variationsarten der PGE am Beispiel der Nockenwelle erklären? Übernahme immer auf Variationen an den Connectoren und auf Teilsysteme, die keine umfänglich Neuvalidierung benötigen, bezogen. Durch bestehende Unternehmensstandards und firmeninterne Expertise ist die Tragweite der Variation bekannt und Variation wirkt sich nur auf Connectoren aus, restliches Teilsystem gleich. Beispiel: Fügedurchmesser, Grundkreisdurchmesser Gestaltvariation: Entweder auf Connectoren oder auf Variationen im Inneren bezogen, außerdem auf Parameter, die Neuvalidierung erforderlich machen, weil sie in vernetzter und wechselseitiger Abh. mit anderen relevanten Parametern stehen. Beispiel: Breite, Nochenhub Entwicklungsrisiko von Unternehmensknowhow abhängig Wie ist der Zusammenhang zwischen PGE und Kano-Modell zu beschreiben? Kundenanforderungen beeinflussen maßgeblich Aufwand der Produktentstehung Kundenorientierte Entwicklung durch Kenntnis der Auswirkungen auf Kundenzufriedenheit In welchen Schritten erfolgt die Abschätzung der Kundenzufriedenheit nach Kano? 1. Identifikation von Kundenanforderungen (Lead-User-Ansatz oder Fokusgruppe) Assoziationen mit Produkt, Probleme/Ärgernisse, Kriterien beim Kauf, Änderungswünsche

2. Konstruktion des Kano-Fragebogens (Formulierung aus Kundensicht) Jede Eigenschaft zwei Fragen: Reaktion des Kunden, wenn vorhanden(funktional)/nicht vorhanden(dysfunktional), 5 Antwortmöglichkeiten 3. Durchführung der Kundeninterviews (insb. Standardisierte, mündliche) Auswertungstabelle Folie 226 4. Auswertung und Interpretation (Sichtbarkeit der Gesamtverteilung)

3.1 SPALTEN Problemdefinition:  Ein Problem ist die Abweichung zwischen IST-Zustand und SOLL-Zustand, verbunden mit dem zumindest teilweise unbekannten Weg vom IST zum SOLL-Zustand 

Problemklassifikation: o Problemtypen nach Ehrlenspiel:

o

Notsituation:  Abweichung des IST-Zustand  z.B. Brot in Ofen schwarz

o

Planungssituation:  Abweichung des SOLL-Zustands  z.B.

Merkmale von Problemen und Lösungen:  Intransparenz: unklare oder unvollständige Infos zum Ausganszustand  Umfassende Informationssammlung  Vielzieligkeit: viele Ziele, die sich ergänzen oder widersprechen können  eindeutige Priorisierung unter Berücksichtigung von Zielkonflikten  Vernetztheit: Bestandteile bedingen sich gegenseitig fortlaufende Erfassung der vernetzten Abhängigkeiten  (Eigen-)Dynamik: Problem ändert sich durch Bearbeitung/externe Einflüsse  zeitliche Planung der Ziele und fortlaufende Überwachung

Der Mensch als Problemlöser:  Problemlösen ist die Umwandlung von Sachverhalten unter Überwindung einer Barriere mit Hilfe von Operatoren  Operator: Allgemeine Form einer Handlung  Operation: konkrete Realisierung, meist eine von vielen Barrieren des Problemlösens:  Funktionale Gebundenheit: o Phänomen, das eine Hemmung beim Finden eines passenden neuen Verwendungszweckes für ein bekanntes Objekt  Überwindung z.B. mit Kreativitätstechniken Anforderungen an problemlösende Personen  Informationsreduktion: Reduktion der Informationen auf handhabbaren Umfang  Modellbildung: Bildung von Simulationsmodellen zum Verständnis der Situation  Prognose: Prognose weiterer Entwicklungen  Informationssuche/-generierung: Beschaffung fehlender/notwendiger Informationen  Bewertung: Entscheidung treffen Komponenten von Problemlösekompetenz  Verfügbarkeit von Fachwissen  Konditionales Wissen  Allgemeine Problemlösestrategien  Fähigkeit zum selbstständigen Planen und Überwachen Case: Problemlösetechniken:  TOTE (Test  Operate  Test  Exit),  PDCA (Plan, Do, Check, Act) Iterationen: ((sinnvoll durch neue Informationen, lassen Ergebnisse in neuem Licht erscheinen Reifegrad als Maß für Fortschritt (Produkt/Projektanforderungen erfüllt, abgeschlossene Arbeitspakete, erfüllte Meilensteine))) Warum ist ein systematisches Vorgehen der Problemlösung wichtig? Mensch hat stärken und Schwächen, richtige Methode nutzt Stärken und umgeht Schwächen Erhöht Wahrscheinlichkeit besserer Lösung Standardisierung von Abläufen und Dokumentationen Verbesserung der Nachvollziehbarkeit Worauf ist beim Problemlösen unter Zeitdruck zu achten? Verleitet zu Fehlschlüssen Was ist der Unterschied zwischen Planungs- und Notsituationen? Not: Abweichung des IST Zustands, schon passiert, z.B. Brötchen schwarz, Planung: Abweichung des SOLL Zustands, in Zukunft Wie kann Ziel- und Mittelproblemen begegnet werden? Bekanntheit Mittel/Klarheit Ziel, Bewältigung (hoch/hoch): Interpolationsbarriere  Folge aus Reihe von bekannten Operatoren bilden (gering/hoch): Synthesebarriere  Operatorinventar ergänzen (hoch/gering): dialektische Barriere  Probleme mit Vergleichskriterien, auf äußere/innere Widersprüche prüfen

3.2 Grundlagen SPALTEN   

Beschreibt universelle Methodik zur Behandlung von Problemen Kann sowohl in Planungs- als auch Notsituationen eingesetzt werden Sollte immer problemangepasst angewendet werden, um Nutzen/Aufwand-Relation zu optimieren

SPALTEN besteht aus:  Problemlösungsaktivitäten  kontinuierliche Überprüfung und Anpassung des Problemlösungsteams (PLT) o Jeder Projektlösungsprozess (PLP) beginnt mit der Erstellung des Projektlösungsteams o Nach jeder Aktivität PLT überprüfen und ggfls. anpassen  Informationscheck (IC) vor jeder Aktivität o Durch Veränderungen im PLT vor der Aktivität ändert sich auch die Wissensbasis im Team o Ausreichende Informationsbasis ist Grundlage für Entscheidungen in PEP  Pflege des kontinuierlichen Ideen Speichers (KIS) o Alle Ideen, die im Verlauf des PLP generiert werden, sollen in KIS gespeichert werden, damit diese ggfls. später genutzt werden können Fraktalität:  Jedes Teilschritt lässt sich wieder in SPALTEN Prozess aufteilen  Sinnvoll wenn Problem komplex oder einzelner Schritt zu grobmaschig Aus welchen Teilschritten setzt sich die Problemlösungsmethodik „Spalten“ zusammen? 1. Situat...