Zusammenfassung F&E-Management PDF

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1. EINLEITUNG & GRUNDSÄTZLICHES UMWELTFAKTOREN 

Gesellschaft und Megatrends

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Globalisierung

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Kunde/Markt

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Ressourcen und Budget

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Wettbewerber

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Menschen

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Umwelt

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Gesetzlicher und politischer Rahmen

ZUSAMMENFASSUNG UMWE LTFAKTOREN: 

Komplex und kompliziert – keine einfachen Antworten

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Genaue Tests erforderlich und notwendig

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Umweltbetrachtungen für Erfolg von geplanten Innovationen unabdingbar und erforderlich

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Gut wenn nur Ziel und Rahmen definiert sind, nicht Lösung

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Nie Kunden und lokale Bedürfnisse vergessen

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Gute Mitarbeiter & notwendigen Ressourcen Schlüssel zum Erfolg

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Cleveres F&E Management erkennt früh Trends am Markt

Erfolgreiche Einführung von Innovationen ist der 2. Wichtigste Erfolgsfaktor im Unternehmen

DEFINITION INNOVATION Erfolgreiche Einführung von Innovationen ist der 2. Wichtigste Erfolgsfaktor im Unternehmen Innovation ist eine Invention (Erfindung) die sich erfolgreich am Markt durchgesetzt hat  It is not innovative unless it sells  Mit techn., sozialem oder wirtschaftlichem Wandel einhergehende Neuerung  Planmäßig, systematisch und zielgerichtete vorangetriebene Entwicklung von neuen Produkten zur Erreichung der Unternehmensziele (Wettbewerbsfähigkeit, Kundenzufriedenheit)  Zielgerichtete Umsetzung von neuen Problemlösungen zur Erreichung der Unternehmensziele  Erstmalige Produkt-/Prozessneuheit (objektiv neu) oder innovatives Produkt neu für Unternehmen (subjektiv neu) 

DIFFERENZIERUNG INNOVATIONEN ARTEN NACH FACHBEREICH  

Technologische Innovation  Investition in F&E für die Schaffung und Markeinführung neuer Produkte und Dienstleistungen Struktur- und Prozessinnovation

Entwicklung/Umsetzung von Konzepten für kreativitätsförderliche, wandlungsfähige Arbeits-, Lern- und Lebenswelten Innovation in Gesellschaft und Politik  Gestaltung zukunftsfähiger Standortfaktoren zur Mobilisierung individueller und kollektiver Schaffenskraft 

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BE WERTUNG VON INNOVATION EN: ENDKUND ENNUTZEN Differenzierung nach Endkundennutzen 1. 2. 3. 4.

Lösung hebt sich von bisherigen Breakthrough Innovations (trend setting) Lösungen ab  Wird als Innovation Top Innovations (brand forming) wahrgenommen Mandatory Innovations (Gesetze, Wettbewerb) Current solutions = Basis für Produktinnovationen -> wird nicht als Innovation wahrgenommen (vom Endkunde), hebt sich nicht von bisherigen Lösungen ab

WE TTB EWERBSFÄHIG DU RCH INNOVATIONE N 

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Erfindung oder Invention  Basiert auf F&E Wissen und erzeugt neue grundlegende Idee -> notwendige Vorstufe für Innovation  Erstmalige techn. Umsetzung  Muss nicht zwangsläufig ein Produkt/Prototyp beinhalten Technologie  Gesamtes Expertenwissen zu einem Prozess oder Verfahren  Theoretischen Wissen -> Funktionsprinzip  Naturwissenschaftliches, technisches Expertenwissen wird weiterentwickelt Technik  Konkrete Anwendung von Technologien -> Technologische Erkenntnisse in Produkte, Verfahren, Prozesse realisieren Effizienz  Mit welchem Aufwand (Kosten) etwas gemacht wird  Reicht alleine nicht Effektivität  Ob es richtiggemacht wurde  Steht für Wirtschaftlichkeit + Erfolg  Bedingt gewisse Effizienz

EIN TEILU NG NACH INNOVATION SHÖHE UND RISIKO/CHANCEN = WETTBEWE RBSFÄHIGK EIT

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Inkrementale Innovation:  kein langfristiger Vorteil/Wettbewerbsvorsprung aber vermeiden Flops  Können Risikoreichere Innovationen finanzieren (Paypal -> Tesla)  Bringen das laufende Geschäft voran Schlüssel Innovation:  Bekannte Technik weiterentwickeln -> Aufwand groß aber Risiko überschaubar  BSP: Entwicklung neuer PKW Motor 1,5Mrd€ und 3-4 Jahre Entwicklungszeit Basis oder Grundlagen F&E:  Risikoreich, teuer aber wenn erfolgreich sehr rentabel  BSP: Pharmaindustrie -> neues Medikament 10-15 Jahre und 500M€ Entwicklungskosten, Patentrecht bis Generikahersteller kommen 20 Jahre -> 5 Jahre um Entwicklungskosten reinzuholen

PROD UKT-/ + PROZESSINN OVATION 

Innovationen der Sicht der Nachhaltigkeit & Risiko und Erfolgswahrscheinlichkeit  Bekanntes Wissen muss dokumentiert werden um einen Standard abzusichern  Es sollte ein Innovationsprozess mit Verbesserungsschleifen etabliert werden, da bei einer Stagnation des Prozesses die Innovation an Niveau/Bedeutung verliert  Radikal-Revolutionär  Nach Innovation 1 kommt radikaler Sprung zu Innovation 2 usw.  In Realität sinkt nach Innovation 1 das Niveau und Innovation 2 hat nicht denselben Fortschritt wie es in dem Radikal-Revolutionären Prozess hätte  Niveauverlust entgegenwirkten: Innovation mit Wartung/Erhaltung des Innovationsniveaus zwischen den Innovationslevels durch Absicherung des vorherigen Levels durch Standardisierung  Inkremental-Evolutionäre Innovation  Stetig, kontinuierliche Verbesserung in kleinen Schritten statt innovativer Sprünge mit Erhaltung des Niveaus durch Standardisierung  Bsp.: Kaizen

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Ziel: Beide Ansätze vereint:

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Mit vielen kleinen Schritten kann man stetig zum Erfolg streben aber sich keinen schlagartigen Wettbewerbsvorteil erschaffen. Kann eine solide Basis sein für das Unternehmen.  Fast Follower Bsp: Toyota oder Modeschöpfer mit Haute-Couture und dann zu Massenware von der Kleiderstange mit Umsätzen die Designer-Label um ein Vielfaches übertreffen

ALLGEME IN E RICHTLINIE N  Es kann sinnvoll sein Innovationsfindungsprozesse auszulagern (Bosch Start-Up GmBH), da in Firmen oft eine gewisse Intoleranz gegenüber Neuem herrscht.  Wenn Firmen nicht aufgeschlossen gegenüber neuem sind kann der „Prozess der schöpferischen Zerstörung“, Top-Down delegiert, helfen. Vorsicht!  Erst wenn etwas von anderen als unmöglich angesehen wird besteht die Chance etwas zu finden -> Unmöglichkeitsparadoxon  Normalerweise sind die evolutionären Innovationsprozesse und nicht die Durchbruchsinnovationen am Markt erfolgreich -> Routineparadoxon  Technische Innovationen schaffen oft erst durch eine soziale Innovation ihren Durchbruch (z.B. Energiewende) -> Sozialisierungsparadoxon

DEFINITION F&E     

Aktivitäten, die eine Änderung der Technologien und/oder Technik herbeiführen Aktivitäten die Technologien/Techniken/Verfahren/Prozesse verändern und weiterentwickeln Aktivitäten und Prozesse die zu neuen materiellen und/oder immateriellen Gegenständen führen sollen Forschung = Fokus auf Grundlagen Entwicklung betrachtet Produkte/Prozesse/Technik & Verfahren  Häufig unter systematischen Einsatz von Entwicklungsprozessen &Tools um Termine, Kosten einzuhalten  Spezifiziertes Performance- und Qualitätslevel unter der Berücksichtigung von Kundennutzen und Umfeldfaktoren sollte erreicht werden. Als Maßstab sämtlicher Entscheidungen -> Wettbewerbsfähigkeit (Innovationsfähigkeit)

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In vielen Unternehmen wird F&E für den Prozess von der Produktidee bis zum fertigen Produkt verwendet, es kann unterschieden werden in:  Grundlagenforschung: Wissenschaftliches Prinzip verstehen und erfassen  Technologieentwicklung: Fertigungs- und Prozessorientiert  Vorentwicklung: Meist einen klaren Produktfokus, im Vergleich zur normalen Entwicklung noch mehr Freiheitsgrade, zielgerichteter Innovationsprozess

DEFINITION F&E MANAGEMEN T = IN NOVATIONSMAN AGEMENT

DEFINITION F&E MANAGEMEN T:    

Systematische Steuerung, Planung, Durchführung und Kontrolle der Innovationstätigkeiten und der Produktentwicklung stellt effiziente und effektive Weiterentwicklung sicher berücksichtigt sich ändernde Umfeldfaktoren Planung und Definition der F&E Ziele durch eine Entwicklungsstrategie mit dem Ziel: Kundenzufriedenheit und Wettbewerbsfähigkeit

STRATEGISCHE ROLLE VON FORSCHUN G UND EN TWICKLUNG

MAGISCHES ZIE LDREIECK  

Stellt Zusammenhang zwischen Kundenwunsch nach Qualität (Ziel: Null Fehler), Leistung (z.B. Spez. Im Lastenheft) und Aufwand (Kosten für den Hersteller, Preis für den Kunden) her. Bei Abweichungen wird ein Ziel direkt und die anderen indirekt beeinflusst

ANWENDUN G

FRONTLOADING  

Zu Projektbeginn sehr viel Zeit investieren -> weniger Aufwand und Kosten Je weiter das Projekt fortgeschritten, desto teurer werden Änderungen. Entgegenwirken mit Frontloading = Im frühen Projektstadium besser planen. Frontloading = zu Projektbeginn sehr viel Zeit inverstieren und nicht trödeln.

2. F&E STRATEGIE UND INNOVATIONSMANAGEMENT F&E MANAGEMENT = INNOVATIONSMANAGEMENT    

Frage nach den F&E Zielen und deren Übereinstimmung mit den allgemeinen Zielen des Unternehmens Übergeordnete Unternehmensziele helfen F&E Strategie aufzubauen Umfeldfaktoren betrachten um Projekterfolg abzuschätzen Lebensabschnitt von Produkt betrachten

F&E QUOTE UND E BIT-MARGE   

Trend -> höhere F&E Quote -> höhere Erträge Automotive Unternehmen investieren zwischen 4-6% (vom Gesamtumsatz) in F&E und haben eine EBIT Marge von 4-10% Zweistellige EBIT Marge nur wenige Automotive Firmen, eher Medizintechnik

ARBEITSKOSTEN  

Geringere Arbeitskosten ziehen Textilindustrie, Mobile-Phone Hersteller und Automobilindustrie in den Osten In Deutschland Arbeitskosten enorm hoch, trotzdem sehr wettbewerbsfähig (2. Oder 1. Platz im ww Export). Gründe:  Ständig internationalem Wettbewerb ausgesetzt  Hohe Produktivität bei ausgezeichneter Qualität  Hoher Automatisierungsgrad  Sehr gute Logistik und Termineinhaltung  Hohe Arbeitsmoral + qualifizierte Mitarbeiter  Wenig Streiktage

AUFGABE N DER F&E STRATEGIE IM UNTE RNEHME N      

Ist eine klare Strategie vorhanden? Ziele kommuniziert und bekannt? Wie werden Innovationen grundsätzlich definiert und eingeteilt? Wie Innovationsprozess allen transparent und zugänglich machen? Wie die richtigen Ideen finden um Innovationen daraus zu entwickeln? Was tun um Ressourcen effizient und effektiv zu nutzen?

STRATEGIE DEFINITION STRATEGIE    

genauer Plan des eigenen Vorgehens, der dazu dient, ein militärisches, politisches, psychologisches o.ä. Ziel zu erreichen Vornherein Einkalkulieren von eigenen Aktionen Plan zur Durchführung eines Vorhabens oder Plan zur Verhinderung von Nachteilen Unternehmensstrategie meist langfristig geplantes Verhalten eines Unternehmens zur Erreichung seiner Ziele und erzielen von Wettbewerbsvorteile

ZW ISCHENFAZ IT F&E-STR ATEGIE 

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F&E Strategie = Bereitstellung der Produkte:  Zur rechten Zeit  Zu den richtigen Kosten  Zu vom Kunden akzeptierten Preisen  In Übereinstimmung mit den Kundenerwartungen (Qualität) mit Wettbewerbsvorteil = Innovation  Abwägung von Chancen und Risiken! Strategie kommt immer von Oben TOP-Down zeigt Wege auf um Ziele und Visionen eines Unternehmens zu erreichen muss von allen verstanden werden Operative Ebene braucht Vorgaben zur Umsetzung Braucht Freiräume! Muss flexibel sein und immer wieder angepasst werden, wenn sich Strategie nicht ändert -> ändert sich der Markt Strategie ist die Antwort auf:  Wer ist mein Kunde?  Was will ich verkaufen?  Wie will ich das erreichen  Zweck und Ziel Klar definierte Strategie zur Zielerreichung der Unternehmensziele

WIE KÖN NEN UNTERNEHME N DURCH STRATEGIE WACHSEN?      

Es wächst mit dem Markt Es nimmt der Konkurrenz Marktanteile ab Es übernimmt Konkurrenten Es findet für seine bestehenden Produkte neue Märkte Es entwickelt neue Produkte für bekannte Märkte Es entwickelt neue Produkte für neue Märkte

EIN FLUSSFAKTORE N: MISSION STATEMEN T & V ISION & UNTERNE HMENSZ IELE

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Mission Statement:  Erklärung einer Organisation über ihr Selbstverständnis  Beschreibt langfristigen Auftrag (Existenzberechtigung)  = Unternehmensleitbild Vision:  Motivierendes Zukunftsbild/Wunschbild mit Leitbild und Werten  Müssen vermittelt, verstanden und gemeinsam gelebt werden  Als griffiger Slogan Wettbewerbsfähigkeit basiert auf Innovationsfähigkeit

IN NVATIONSSTRATEGIE - OPEN INN OVATION   

Ziel: Wettbewerbsfähigkeit Durch Kooperationen werden neuen Innovationspotentiale erreichbar Innovationsstrategie muss dynamisch sein

PRODUKTLEBENSZYKLUS GLOCKE NKURVE

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Entstehung:  Meisten Fragen offen  Risiko am Größten  Anwendungen evtl. noch nicht ganz bekannt  Anfangspotential jedoch so hoch, dass Investition sich lohnen kann  Basis oder Grundlagen F&E sinnvoll Wachstum:  Mehr Wissen  geringeres Risiko  konkrete Anwendungen liegen vor  Produkte sind verfügbar und haben Konkurrenz (F&E Aufwand steigt)  Schlüssel F&E sinnvoll

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Reife:    

Grundlegende Technologien und Verfahren allgemein bekannt Fortschritte eher inkrementell Umsätze meist hoch F&E zur Verteidigung der Wettbewerbsposition; Kostenoptimierung und Produkt Relaunch  Inkrementale F&E sinnvoll Altersphase:  Anwendungspotentiale erschöpft  Melken der Märkte  Kostensenkung hat jetzt Priorität  Neue Technologien und Produkte drängen auf den Markt mit besserem Preis/Leistungsverhältnis

S-KURVEN KONZEPT

PORTFOLIO ANALYSE Mit Hilfe einfacher Portfol SWOT-AN ALYSE :

Zur Strategiefindung

PROD UKT-MARKT MATRIX: Zur Bestimmung wo sich ein Produkt in seinem Lebenszyklus befindet

9-FELDE R PORTFOLIO

F&E PROJEKTPORTFOL IO

3. SEP/PEP

DEFINITION: Simultaneous Engineering Process (SEP) ist die parallele und gleichzeitige Bearbeitung von einzelnen Arbeitspaketen an Stelle einer sequenziellen Abarbeitung aufeinander folgender Arbeitsschritte mit getrennter Aufgabenstellung. Produktentwicklungsprozess (PEP) wird benötigt um alle beteiligten Gruppen zusammenbringt um die definierten Oberziele Qualität, Zeit und Kosten zu erfüllen. Viele Entwicklungsschritte verlaufen parallel und müssen aber gleichzeitig erreicht werden um die Ziele zu erfüllen ME RKMALE VON PRODUKTEN TWICKLUNGSP ROJEKTE N     

Neuartigkeit -> Projekte sind einmalige und mit Risiko behaftete Vorhaben Volumen -> Projekte sind Aufgaben, die viele Ressourcen und Zeit verschlingen Zeitliche Begrenzung -> Projekte sind Aufgaben mit definiertem Anfang und Ende Interdisziplinäre Zusammenarbeit -> Projekte werden von interdisziplinären Teams bearbeitet Konkurrenz um Ressourcen -> Nur begrenzte Mittel für die Bearbeitung von Projekten

BE TEILIGTE   

Steuerkreis: Oberste Entscheidungsinstanz (Aufgabenstellung, Projektziele, Budget) Projektleiter: Sprecher des Teams und Schnittstelle zu Steuerkreis (Einhaltung der Projektziele, repräsentiert Projekt nach innen und außen) Projektteam: Arbeiten an Erreichung des Projektziels

GRÜNDE FÜR SEP           

Kürzere Entwicklungszeiten Hoher Zeitdruck (fixer Starttermin/SOP) Fixe Budgets, ständiger Kostenabgleich, geringe Margen „Null Fehler“- Philosophie und „First Pass Yield“ Große komplexe Projekte mit vielen Beteiligten In hohen Stückzahlen später gefertigte Produkte/Teile/Systeme Standardisierung von (wiederkehrenden) Aufgaben Transparenz und Kontrolle der Arbeitspakete Regelmäßige Fortschrittsüberprüfung während einer Entwicklung Kunden begleitende Entwicklung (definierte Musterphasen, Prototypen) Frühe Einbindung von Produktion und Beschaffung

ENTSCHEIDEND FÜ R DEN E RFOLG?     

Guter, akzeptierter und passender Standard-Prozess (SEP/PEP) Ein starkes, mit Kompetenz ausgestattetes Projektmanagement (= PL) Klare organisatorische Strukturen (Projektorganisation, wer macht was)? Interdisziplinäre Teams die gut zusammenarbeiten Gute Dokumentation (IT Tools)

Durchlaufen des spiralförmigen Kreisprozesses um immer besser zu werden: Reduzierung Kosten -> Erhöhung der Termintreue -> Verbesserung der Qualität -> Verkürzung der Durchlaufzeiten Innovation 1 ->…. -> Innovation 4

SEP

SEP beginnt bei Angebotsvorphase oder Angebotsphase bzw. aus eigenem Antrieb (Lastenheft wird intern vorabscheidet und begründet) = Angebotsvorphase. 1.

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Angebotsvorphase  Typisches Frontloading aber zusätzliche Zeit benötigt  Marktrecherche ohne Kundenanfrage Angebotsphase  Produktanwendung bekannt, ähnliche Produkte bereits entwickelt  Keine Marktstudie/Benchmark (Zeit zu knapp)  Angebot aufgenommen -> Kick-off-Meeting auf Basis des Lastenhefts (Kundenspezifikationen)  Grobe Kostenkalkulationen, Detail Konstruktionen (angedeutete Innovationen), Machbarkeit prüfen  Endet mit Angebot an den Kunden Vorbereitungsphase  Beginnt nachdem Auftrag von Kunden eingegangen  Lastenheft wird in Pflichtenheft umgewandelt  Zeitpläne, Simulationen, Konstruktionen, Versuche, Patentrecherche Musterphase A  Prototyping für Abmaße, Form, Design  Meist keine Funktionsdaten Musterphase B  Handgefertigte Endprodukt-nahe Funktionsmuster  Experimentelle Erprobung  Bestellung der Ersten Serienwerkzeuge Musterphase C  Erste Teile aus Serienwerkzeugen Vorserienphase  Endet mit fixem SOP  Erstmusterprüfung

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Herstellen von Teilen unter Serienbedingungen

VORTEIL OBWOHL ES GELD KOSTET? System von Regeln und Normen mit dem Zweck parallellaufende Einzelaufgaben zu koordinieren um sicherzustellen, dass das Projekt richtig, vollständig und termingerecht innerhalb des vorgegebenen Kostenrahmens erfolgreich abgearbeitet werden kann. Einzelne Arbeitspakete sind standardisiert um Risiken zu minimieren und die Qualität zu verbessern. SCHWÄCHEN SEP    

Späte Änderungen/Verbesserungen -> enorme Kosten Fehler nicht vorgesehen -> alles durcheinander Monotonie bei systematischer Arbeit Machtspiele im Team

LASTENHEFT PFLICHTENHEFT

LASTENHEFT   

WAS und wofür? Gesamtheit der Forderungen des Auftraggebers Kunde erstellt und Vertrieb beschafft Lastenheft

PFLICHTEN HEFT   

WIE und womit? Forderungen aus dem Lastenheft durch konkrete Lösungsansätze beschrieben Preisfindung

DESIGN REVIEW 

Überprüft ob und wie gut Anforderungen erfüllt wurden

MEILENSTEINE & QUALITY GATES

ME ILENSTEIN E    

Jede SEP-Phase endet mit einem definierten Meilenstein Fixe, definierte Stellen die über den weiteren Projektverlauf entscheiden Sie sind konkret -> Es liegt etwas vor, es wurde etwas erledigt (Dokumente, Hardware) Bsp: Angebot an Kunden, Pflichtenheft, ABC Muster, Design Freeze…

QUALITY GATES     

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Quality Gates prüfen Erfüllungsgrad und Qualität des Meilensteins vorab Sind alle notwendigen Arbeiten bzw. Arbeitspakete richtig und vollständig erledigt? Sind alle Vorraussetzungen gegeben um in die nächste Entwicklungsphase zu gehen? Countdownprinzip 6-5-4-3-2-1-0 Bsp: QG6: 3 Tage vor Angebotsabgabe (Alle Unterlagen zur Angebotsabgabe vorhanden?) QG0: 6 Monate nach SOP des Kunden (Prozesse robust? Stückzahlen in vorgegebener Taktzeit erreicht?) Es gibt nur erfüllt oder nicht erfüllt. Untergliedert in Deliverables (Arbeitspakete), wobei in jedem Deliverable eine Reihe von Kriterien abgefragt werden

PRODUKT ENTWICKLUNGSPROZESS IM MEDIZINTECHNIK UNTERNEHMEN

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PSG: Projekt starten? CG: Welches Konzept und wie Ressourcen Verteilung? DIG: Beginn detaillierte Entwicklung? FDG: Design Freeze? Produktionsprozess? Validierung wird gestartet FTG: Produktentwicklung finalisieren? Projekt bereit für Feld...