Quellen

Entwicklung des Ablaufschemas:

Das Ablaufschema für Innovationsprozesse in verteilten Engineering-Netzwerken ist an vier Entwicklungsrichtlinien angelehnt:

die Bereiche "Produktidee zum Produktkonzept" und "Produktkonzept zum Produkt" des Map-Tools

Das Map-Tool wurde im Rahmen des Verbundprojektes "Vom Markt zum Produkt" entwickelt. Es wurden methodische Hilfsmittel zur Unterstützung des Innovationsprozesses gesammelt bzw. praxisorientiert angepasst, und zu einem Methodenbaukasten für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) zusammengestellt. Bei der Auswahl, Bewertung und Bearbeitung der in Frage kommenden Methoden und Konzepte stand eine interdisziplinäre und praxisorientierte Betrachtungsweise im Vordergrund, die durch die Zusammenarbeit von Hochschulinstituten verschiedener Fachrichtungen (Maschinenbau, Marketing, Psychologie) unter Einbeziehung eines Industriebeirates realisiert wurde. Ziel war es, durch die transparente Darstellung der Prozesskette "Vom Markt zum Produkt" und die praxisnahe Gestaltung des Methodenbaukastens den Innovationsprozess in KMU zu straffen und qualitativ zu verbessern. Zielgruppe ist hierbei die technische Konsum- und Investitionsgüterindustrie.

VDI-Richtlinie 2206 (V-Modell)

Ziel der Richtlinie ist, das domänenübergreifende Entwickeln mechatronischer Systeme methodisch zu unterstützen. Mechatronischen Systeme, die aus diskreten mechanischen und elektronischen Komponenten in Symbiose mit der Informationstechnik bestehen. Das Hauptaugenmerk liegt auf Vorgehensweisen, Methoden und Werkzeuge für die frühe Phase des Entwickelns mit Schwerpunkt auf dem Systementwurf. Ergebnis des Systementwurfs ist das abgesicherte Konzept eines mechatronischen Systems. Darunter wird die prinzipiell festgelegte und durch Verifikation und Validierung überprüfte Lösung verstanden. Je nach Anwendungsfall und Risikobetrachtung sind unterschiedliche Validierungsgenauigkeiten erforderlich: Die Validierung des Konzepts kann am virtuellen, am in Teilen realen oder am vollständig realen Prototyp erfolgen. Die Richtlinie wurde ergänzend zu den Richtlinien VDI 2221 und VDI 2422 positioniert. Die mechatronischen Ansätze der Richtlinie VDI 2422, wurden dabei erweitert und zu einem durchgängigen domänenübergreifenden Leitfaden ausgebaut. Inzwischen ist der Grundgedanke von eigenständig entwickelten Modulen jedoch in vielen Industriezweigen, vorallem der Automobilindustrie verbreitet.

VDI-Richtlinie 2221

Das Prozessmanagement im Bereich der Produkt- und Prozessentwicklung ist in Deutschland in Forschung und Praxis massgeblich durch die Konstruktionsmethodik nach VDI-Richtlinie 2221 beeinflusst worden. (SPECHT 2002 S.144)
1986 vom Ausschuss "Methodisches Konstruieren" mit Beiteiligung von Konstruktionswissenschaftlern und Entwicklern aus der Industriepraxis entwickelt, wurde sie 1993 nochmals überprüft und für nach wie vor praxisgerecht befunden. Die Richtlinie behandelt allgemeingültige, branchenunabhängige Grundlagen methodischen Entwickelns und Konstruierens und Arbeitsergebnisse, die wegen ihrer generellen Logik und Zweckmässigkeit Leitlinie für ein Vorgehen in der Praxis sein können.

Stufenmodell der Integrierten Produkt- und Prozessentwicklung (Specht 2002, S.144 ff)

Das Stufenmodell versucht ein integriertes F&E-Management mit Systematischem Vorgehen, Parallelisierung und interdisziplin&aunl;rer Zusammenarbeit abzubilden. Durch die Gliederung in eine Planungs- und eine Realisierungsphase, jeweils unterteilt in konkrete Aktivitäten mit operational definierten Zielen, wird ein methodisch-systematisches Vorgehen unterstützt.

die Synthese:

Bei der Zusammenführung wurde versucht die detaillierte Ausarbeitung des Map-Tools mit der Idee der verteilten Entwicklung aus dem V-Modell zu kombinieren. Um eine allgemeine Anwendbarkeit sicherzustellen und keine wichtigen Entwicklungsschritte zu unterschlagen wurden die VDI Richtlinie 2221 und das Stufenmodell der Integrierten Produkt- und Prozessentwicklung hinzugezogen. Die einzelnen Schritte setzen sich wie folgt aus den Leitfäden zusammen:

Der erste Schritt "Ermittlung der Produktanforderungen" ist zwar in allen Quellen vorhanden, wird aber nur im Map-Tool detailiert dargestellt. Daher wurde er daraus nahezu unverändert übernommen.

Beim zweiten Schritt, dem "Konzept- / Systementwurf", sind die Unterschiede der Quellen vorallem im Detailierungsgrad zu finden, weshalb wiederum eine Orientierung am stark detaillierten Map-Tool sinnvoll erscheint. Das Aufgliedern in Teilfunktionen ist jedoch als Unterprunkt 3. Ebene unter "Funktionsstrukturen und deren Struktur ermitteln" hinzugekommen, um eine autonome Lösungssuche der Entwicklungspartener für Teilfunktionen zu ermöglichen. Darüber hinaus ist im Gegensatz zu dem sehr Marketingorientierten Ansatz des Map-Tools, die Überprüfung des Konzepts in Hinsicht auf die technische Problemstellung dargestellt. Das Festlegen auf ein Gesamtlösungskonzept am Ende ist aus VDI 2206 entnommen, da es bei einer verteilten Produktentwicklung sehr wichtig ist.

Der dritte Schritt "Wirtschaftlichkeit analysieren" ist nur im Map-Tool zu finden. Aufgrund der Relevanz von Kosten im Entwicklungsprozess wurde er übernommen.

Im vierten Schritt "Verteilter Entwurf" wurde versucht die Struktur aus "Produkt entwickeln" des Map-Tools mit den "Verfahrensschritten der Komponentenentwicklung" aus Specht 2002 S.160 in Einklang zu bringen. Ziel war dabei, die Detailierung zu steigern. Die VDI 2221 Richtlinie ist gröber, aber mit dem Map-Tool übereinstimmend, in VDI 2206 sind zu diesem Punkt keine Details zu finden.

Der fünfte Schritt "Systemintegration" ist stark an der VDI 2206 Richtlinie orientiert, hinzu kommt aus VDI 2221 und Map-Tool das "Ausarbeiten Produktions- und Nutzungsangaben". Die verschiebung dieses Punktes nach hinten, ist aufgrund der Abstimmung und Optimierung bei der Systemintegration nötig.

Der sechste Schritt "Produktion planen" ist unverändert aus dem Map-Tool übernommen, da er nicht Teil von klassischen Entwicklungsleitfäden wie VDI 2221/2206 ist.

Übersicht Ablaufschema für Innovationsprozesse in verteilten Engineering-Netzwerken:

Produktanforderungen ermitteln
technische Aufgabe präzisieren	Produktanforderungen sammeln	Produktanforderungen strukturieren, gewichten, bewerten	Produktanforderungen dokumentieren
Konzept- / Systementwurf
Funktionen und deren Struktur ermitteln	Lösungsprinzipien für Teilfunktionen suchen	Konzeptvarianten kombinieren	Analyse und bewertung der Konzeptvarianten	Festlegen des Gesamtlösungskonzepts
Wirtschaftlichkeit analysieren
Zielkosten Planen	Konzept Bewertung und Auswahl
verteilter Entwurf
Gliedern in Module	Module entwerfen	Module testen
Systemintegration
Zusammenführen der Teillösungen	Abstimmung und Optimierung	Ausarbeiten Produktions- und Nutzungsangaben	Eigenschaftenabsicherung
Produktion planen
Produktionsstrategie planen	IST- Situation analysieren	Neuer Bedarf feststellen	Planungsziele festlegen	Produktion planen	Lösungsbewertung	Produktion auslegen

Quellen Ablaufschema:

[MAP-Tool] Map-Tool "vom Markt zum Produkt" des IMI-Instituts der Uni-Karlsruhe
[VDI 2221] VDI Richtlinie 2221 Methodik zum Entwickeln und konstruieren technischer Systeme und Produkte
[VDI 2206] VDI Richtlinie 2206 Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme S.29 ff, auch als V-Modell bekannt
[Specht 2002] Stufenmodell der Integrierten Produkt- und Prozessentwicklung aus dem Buch F&E Management von Günter Specht, Schäffer Poeschel 2. Aufl. 2002 S.144 ff

Quellen für Methoden:

[MAP-Tool] Das Map-Tool vom Markt zum Produkt des IMI-Instituts der Uni-Karlsruhe
G. Pahl, W. Beitz, Konstruktionslehre, Springer 2007 7.Auflage
M. Frick, Erfolgsfaktoren der Produktentwicklung, Dr.Kovac 2008

Stand: 7.2.2009, Andreas Jehle