E-Book, Deutsch, 1070 Seiten
E-Book, Deutsch, 1070 Seiten
ISBN: 978-3-446-44581-9
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)
Dieses Handbuch bietet Ihnen eine Zusammenstellung von praktisch erprobten Verfahren und Methoden für alle Phasen der Produktentwicklung, von der strategischen Planung bis zum Prototyp.
Lesen Sie den Erfolg: mit fähigen Prozessen, guten Ideen und besten Produkten – für begeisterte Kunden
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1;Inhaltsverzeichnis;6
2;Vorwort;28
3;Der Herausgeber;30
4;Autorenverzeichnis;32
5;TEIL I: Entwicklungsstrategie;36
5.1;1 Produktentwicklung Quo Vadis;38
5.1.1;1.1 Entgrenzung der Produktentwicklung;38
5.1.2;1.2 Interdisziplinäre Produktentwicklung;39
5.1.3;1.3 Dienstleistungsintegration;40
5.1.4;1.4 Digitalisierung und smarte Produkte;40
5.1.5;1.5 Neue Daten und Ansätze;41
5.1.6;1.6 Literatur;42
5.2;2 Strategische Produkt- und Prozessplanung;44
5.2.1;2.1 Informations- und Kommunikationstechnik als Treiber von Innovationen;44
5.2.2;2.2 Referenzmodell der Marktleistungsentstehung;48
5.2.3;2.3 Anwendungsbeispiel Schaltschrankbau;50
5.2.4;2.4 Erkennen von Zukunftsoptionen mit der Szenario-Technik;52
5.2.5;2.5 Entwicklung von Geschäftsmodellen;58
5.2.6;2.6 Implementierung von Geschäftsmodellen – Gestaltung von Geschäftsprozessen;63
5.2.7;2.7 Literatur;69
5.3;3 Portfoliomanagement;72
5.3.1;3.1 Ziele und Elemente des Portfoliomanagements;72
5.3.2;3.2 Die strategische Unternehmensführung als Rahmen für das Portfoliomanagement;73
5.3.2.1;3.2.1 Zentrale Elemente einer Strategie;73
5.3.2.2;3.2.2 Strategieebenen;75
5.3.2.2.1;3.2.2.1 Strategie Gesamtunternehmensebene;76
5.3.2.2.2;3.2.2.2 Strategie Geschäftsgebietsebene;76
5.3.2.3;3.2.3 Dynamik im Strategieprozess;78
5.3.2.3.1;3.2.3.1 Typische Strategiefallen und ihre Auswirkungen auf das Portfoliomanagement;79
5.3.2.3.2;3.2.3.2 Disruptive Marktentwicklungen;81
5.3.3;3.3 Portfoliomanagement im Rahmen des Produktlebenszyklusmanagements;82
5.3.3.1;3.3.1 Drei Portfoliostufen;83
5.3.3.1.1;3.3.1.1 Diversifikation;83
5.3.3.1.2;3.3.1.2 Wettbewerbsposition-Marktattraktivitäts-Matrix;84
5.3.3.1.3;3.3.1.3 Technologieportfolio;85
5.3.3.2;3.3.2 Der Töpfe-Ansatz zur finanziellen Rahmensetzung für strategische Projektkategorien;86
5.3.3.3;3.3.3 Selektionskriterien für die Projektauswahl;88
5.3.3.4;3.3.4 Multi-Projektplanung;89
5.3.3.5;3.3.5 Multi-Projektplanung aus Produktlebenszyklussicht;90
5.3.4;3.4 Zusammenfassung;92
5.3.5;3.5 Literatur;93
5.4;4 Risiko- und Chancenmanagement in der Produktentwicklung;94
5.4.1;4.1 Ziele und Wertbeitrag des Risikomanagements in der Produktentwicklung;94
5.4.2;4.2 Risikomanagementprozesse in der Produktentwicklung;94
5.4.3;4.3 Kognitive Verzerrungen und Risikomanagement;96
5.4.4;4.4 Gestaltung und Einführung eines Risikomanagementsystems in der Produktentwicklung;98
5.4.5;4.5 Kommunikation und Konsultation im Risikomanagement;100
5.4.5.1;4.5.1 Identifikation der wesentlichen Akteure (Stakeholder);100
5.4.5.2;4.5.2 Analyse von Kosten und Nutzen des Risikomanagements;100
5.4.5.3;4.5.3 Analyse und Definition des Risikoappetits;101
5.4.5.4;4.5.4 Ausarbeitung eines Stakeholderkommunikations- und -konsultationsplanes;102
5.4.6;4.6 Definition des Risikomanagementkontexts;102
5.4.6.1;4.6.1 Festlegung der Risikomanagementorganisation und der Risikokriterien;102
5.4.6.2;4.6.2 Abgrenzung des Produktentwicklungsprozesses;103
5.4.6.3;4.6.3 Abgrenzung möglicher Risikoursachen;103
5.4.6.4;4.6.4 Festlegung von Auswirkungskategorien der Risiken: Ziele der Produktentwicklung;105
5.4.7;4.7 Identifikation von Produktentwicklungsrisiken;106
5.4.7.1;4.7.1 Visualisierung und Analyse des Produktentwicklungsprozesses;106
5.4.7.2;4.7.2 Identifikation von Einzelrisiken;106
5.4.7.3;4.7.3 Identifikation von Risikoszenarien;107
5.4.7.4;4.7.4 Dokumentation der Risiken in einem Risikokatalog;109
5.4.8;4.8 Analyse von Produktentwicklungsrisiken;109
5.4.8.1;4.8.1 Festlegung der Rahmenbedingungen der Risikoquantifizierung;109
5.4.8.2;4.8.2 Datensammlung zur Risikoquantifizierung;111
5.4.8.3;4.8.3 Quantifizierung der Risiken;112
5.4.8.4;4.8.4 Ergänzung des Risikokatalogs um Risikoquantifizierung;118
5.4.9;4.9 Evaluation von Produktentwicklungsrisiken;118
5.4.9.1;4.9.1 Abgleich der Risiken mit Schwellwerten und Risikoappetit;118
5.4.9.2;4.9.2 Risiken in Rangreihenfolge bringen;118
5.4.9.3;4.9.3 Auswahl der Risiken für Gegenmaßnahmen bzw. weitere Analyse;119
5.4.9.4;4.9.4 Ergänzung des Risikokatalogs um Auswahlentscheidung;119
5.4.10;4.10 Behandeln von Risiken;119
5.4.10.1;4.10.1 Analyse der Handlungsfelder: Akzeptieren, Überwachen, Informieren, Absorbieren oder Minimieren?;119
5.4.10.2;4.10.2 Identifikation möglicher Gegenmaßnahmen;121
5.4.10.3;4.10.3 Analyse der Wirksamkeit und des Kosten-/Nutzen-Verhältnisses der Gegenmaßnahmen;121
5.4.10.4;4.10.4 Dokumentation im Maßnahmenplan;122
5.4.11;4.11 Überwachung und Überprüfung der Risiken und des Risikomanagementsystems;122
5.4.11.1;4.11.1 Überwachung der Risikosituation;123
5.4.11.2;4.11.2 Überwachung der Ausführung der Gegenmaßnahmen;123
5.4.11.3;4.11.3 Überwachung der Ausführung des Risikomanagementprozesses;124
5.4.11.4;4.11.4 Überprüfung und Überarbeitung des Risikomanagementprozesses;124
5.4.12;4.12 Risikomanagement in der Produktentwicklung: Portfolioebene;124
5.4.12.1;4.12.1 Risiko-Nutzen-Verhältnis in Entwicklungsportfolios;124
5.4.12.2;4.12.2 Risikomanagementansätze auf Portfolioebene;128
5.4.13;4.13 Wertorientiertes Risikomanagement – Lean-Risk-Management;130
5.4.14;4.14 Literatur;132
5.5;5 Produktarchitektur;134
5.5.1;5.1 Produktarchitektur – Einordnung und Grundlagen;134
5.5.2;5.2 Dokumentationsphilosophie im Unternehmen;138
5.5.3;5.3 Architekturprozess;138
5.5.3.1;5.3.1 Allgemeine Ansätze;139
5.5.3.2;5.3.2 Typische Architektur in der industriellen Praxis;139
5.5.3.3;5.3.3 PAEP – Produktarchitektur-Entwicklungsprozess;139
5.5.3.4;5.3.4 Änderungsprozess innerhalb des Architekturprozesses;140
5.5.3.5;5.3.5 Rolle des Produktarchitekten;141
5.5.4;5.4 Architektur = Entscheidungen;141
5.5.4.1;5.4.1 Systematische Entscheidungsfindung – Entscheidungslandkarte;141
5.5.4.2;5.4.2 Einzelne Entscheidungen treffen;142
5.5.5;5.5 Literatur;144
5.6;6 Gleichteile-, Modul- und Plattformstrategie;146
5.6.1;6.1 Einleitung;146
5.6.2;6.2 Grundlagen;149
5.6.2.1;6.2.1 Zusammenhänge von Vielfalt, Komplexität und Kostenwirkung;149
5.6.2.1.1;6.2.1.1 Variante und Version;149
5.6.2.1.2;6.2.1.2 Auslöser von Produktvielfalt;150
5.6.2.1.3;6.2.1.3 Auswirkungen der Produktvielfalt;150
5.6.2.1.4;6.2.1.4 Resultierende Komplexität;151
5.6.2.1.5;6.2.1.5 Kostenwirkung der Produktvarianz-induzierten Komplexität;152
5.6.2.2;6.2.2 Definitionen, Potenziale und Grenzen modularer Produktstrukturen;156
5.6.2.2.1;6.2.2.1 Produktprogramm, Produktfamilie und Produktstruktur;156
5.6.2.2.2;6.2.2.2 Komponenten, Module und Modularisierung;157
5.6.2.2.3;6.2.2.3 Potenziale modularer Produktstrukturen;158
5.6.2.3;6.2.3 Variantengerechtheit;161
5.6.3;6.3 Verschiedene Produktstrukturstrategien;163
5.6.3.1;6.3.1 Mehrfachverwendung von Komponenten/Gleichteilestrategie;163
5.6.3.2;6.3.2 Modulstrategie;165
5.6.3.3;6.3.3 Plattformstrategie;167
5.6.3.4;6.3.4 Zusammenfassung und Beispiel;170
5.6.3.5;6.3.5 Prozessstrategien;172
5.6.4;6.4 Entscheidungsparameter in der Umsetzung;173
5.6.4.1;6.4.1 Teilbereich der Produktstruktur;174
5.6.4.2;6.4.2 Ebenen der Produktstruktur;174
5.6.4.3;6.4.3 Teilbereich des Produktprogramms;175
5.6.4.4;6.4.4 Zeitliche Planung;176
5.6.4.5;6.4.5 Kommunalität;176
5.6.4.6;6.4.6 Einordnung und Abgrenzung der Strategien Modulbaukasten, Plattform und Gleichteile;177
5.6.5;6.5 Methoden für die Produktstrukturierung;177
5.6.5.1;6.5.1 Methoden zur Planung der Produktstrukturstrategie;179
5.6.5.2;6.5.2 Methoden zur Umsetzung einer Produktstrukturstrategie;180
5.6.6;6.6 Integrierter Ansatz zur Reduzierung der internen Varianz;180
5.6.7;6.7 Literatur;183
6;TEIL II: Übergeordnete Aspekte;186
6.1;1 Systems Engineering;188
6.1.1;1.1 Was ist Systems Engineering?;188
6.1.1.1;1.1.1 Ursprünge des Systems Engineering;190
6.1.1.2;1.1.2 Bedarf und industrielle Entwicklung;192
6.1.1.3;1.1.3 Modellbasierte Entwicklung;194
6.1.1.4;1.1.4 Die Hierarchie innerhalb von Systemen;195
6.1.1.5;1.1.5 Systems-of-Systems;196
6.1.1.6;1.1.6 Einsatz von Systems Engineering;198
6.1.1.7;1.1.7 Nutzen des Systems Engineering;200
6.1.1.8;1.1.8 Anpassungsprozess;201
6.1.1.8.1;1.1.8.1 Anpassung von Normen;201
6.1.1.8.2;1.1.8.2 Anpassung für Projekte;203
6.1.2;1.2 Lebensdauerphasen eines Systems;203
6.1.2.1;1.2.1 Entscheidungspunkte;204
6.1.2.2;1.2.2 Lebenszyklusphasen;205
6.1.3;1.3 Lebensdaueransätze;210
6.1.3.1;1.3.1 Konzeptgesteuerte Methoden;210
6.1.3.2;1.3.2 Inkrementelle und iterative Entwicklung;211
6.1.3.3;1.3.3 Lean Systems Engineering;212
6.1.3.4;1.3.4 Agile Entwicklung;212
6.1.4;1.4 Organisation;213
6.1.5;1.5 SE-Kernelemente des Projektes;214
6.1.5.1;1.5.1 Anforderungsmanagement, Verifikation und Validierung;215
6.1.5.2;1.5.2 Architekturentwicklung;217
6.1.5.3;1.5.3 Funktionale Gestaltung;217
6.1.6;1.6 Literatur;219
6.2;2 Zuverlässigkeit und Sicherheit;220
6.2.1;2.1 Begriffsdefinitionen;220
6.2.1.1;2.1.1 Zuverlässigkeit;220
6.2.1.2;2.1.2 Sicherheit;221
6.2.1.3;2.1.3 Verfügbarkeit und Instandhaltbarkeit;221
6.2.1.4;2.1.4 Bedrohung, Gefährdung, Risiko;221
6.2.1.5;2.1.5 Abgrenzung Zuverlässigkeit und Sicherheit;223
6.2.2;2.2 Bedeutung in der Produktentwicklung;224
6.2.2.1;2.2.1 Kundensicht;224
6.2.2.2;2.2.2 Wirtschaftliche Aspekte;225
6.2.2.3;2.2.3 Rechtliche Aspekte;227
6.2.2.4;2.2.4 Risikobasierter Ansatz;227
6.2.2.4.1;2.2.4.1 Akzeptiertes Grenzrisiko und Restrisiko;228
6.2.2.4.2;2.2.4.2 Das ALARP-Verfahren;228
6.2.3;2.3 Einflussfaktoren in der Produktentwicklung;229
6.2.3.1;2.3.1 Einflüsse auf die Zuverlässigkeit und Sicherheit;229
6.2.3.2;2.3.2 Einflüsse auf die Verfügbarkeit;229
6.2.4;2.4 Grundlagen der Zuverlässigkeitstheorie;230
6.2.4.1;2.4.1 Statistische Beschreibung und Darstellung des Ausfallverhaltens von Bauteilen;230
6.2.4.2;2.4.2 Verteilungsfunktionen zur Beschreibung des Ausfallverhaltens;233
6.2.4.3;2.4.3 Betriebsdatenanalyse und Lebensdauerprüfungen;233
6.2.4.4;2.4.4 Ausfallratenmodelle und generische Daten;234
6.2.5;2.5 Prinzipien der Sicherheitstechnik;235
6.2.5.1;2.5.1 Maßnahmen gegen stochastische Gefahren;235
6.2.5.1.1;2.5.1.1 Das Safe-Life-Prinzip;235
6.2.5.1.2;2.5.1.2 Das Fail-Safe-Prinzip;236
6.2.5.1.3;2.5.1.3 Das Prinzip der Redundanz;236
6.2.5.2;2.5.2 Maßnahmen gegen deterministische Gefahren;236
6.2.5.2.1;2.5.2.1 Unmittelbare Sicherheitstechnik;236
6.2.5.2.2;2.5.2.2 Mittelbare Sicherheitstechnik;237
6.2.5.2.3;2.5.2.3 Hinweisende Sicherheitstechnik;237
6.2.6;2.6 Zuverlässigkeit und Sicherheit von Systemen;237
6.2.6.1;2.6.1 Serienstrukturen;237
6.2.6.2;2.6.2 Parallele und redundante Strukturen;238
6.2.7;2.7 Methoden der Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanalyse für Systeme;238
6.2.7.1;2.7.1 FMEA – Failure Mode and Effects Analysis;238
6.2.7.2;2.7.2 FTA – Fehlerbaumanalyse;239
6.2.7.3;2.7.3 ZBD – Zuverlässigkeitsblockdiagramm;239
6.2.7.4;2.7.4 Markov-Modell und Zustandsgraph;239
6.2.7.5;2.7.5 Petrinetze;240
6.2.8;2.8 Lebenslaufkosten;240
6.2.9;2.9 Zuverlässigkeitssicherungsprogramm;242
6.2.9.1;2.9.1 Produktdefinition;244
6.2.9.2;2.9.2 Produktgestaltung;244
6.2.9.3;2.9.3 Produktion und Nutzung;246
6.2.9.4;2.9.4 Allgemeine zuverlässigkeitsrelevante Aktivitäten;247
6.2.9.5;2.9.5 Zusammenfassung;248
6.2.10;2.10 Literatur;248
6.3;3 Daten- und Informationsmanagement PDM/PLM;250
6.3.1;3.1 Einleitung;250
6.3.2;3.2 PDM-Systeme;251
6.3.2.1;3.2.1 Historische Entwicklung der PDM-Systeme;251
6.3.2.2;3.2.2 Die Rolle von PDM-Systemen im Produktentstehungsprozess;253
6.3.2.3;3.2.3 Funktionsweise und Architektur von PDM-Systemen;255
6.3.3;3.3 Datenorientierte Funktionen;257
6.3.3.1;3.3.1 Teile- und Dokumentenmanagement;257
6.3.3.2;3.3.2 Struktur- und Beziehungsmanagement;262
6.3.3.3;3.3.3 Querschnittsfunktionen;267
6.3.4;3.4 Prozessorientierte Funktionen;271
6.3.5;3.5 Interoperabilität, Datenmodelle und Datenaustauschstandards;276
6.3.6;3.6 Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen;278
6.3.7;3.7 Literatur;280
6.4;4 Wissensmanagement;282
6.4.1;4.1 Grundlagen des Wissensmanagements;282
6.4.1.1;4.1.1 Terminologische Abgrenzung des Wissensbegriffs;283
6.4.1.1.1;4.1.1.1 Zeichen-Daten-Informationen-Wissen;283
6.4.1.1.2;4.1.1.2 Unterscheidung von implizitem und explizitem Wissen;284
6.4.1.2;4.1.2 Wissensschaffung im Unternehmen;284
6.4.1.2.1;4.1.2.1 SECI-Modell;284
6.4.1.2.2;4.1.2.2 Spirale der Wissensschaffung;285
6.4.1.3;4.1.3 Strukturparameter des Wissens;286
6.4.2;4.2 Wissensmanagement in der Produktentwicklung;287
6.4.2.1;4.2.1 Wissensmanagement als Managementmethode;288
6.4.2.1.1;4.2.1.1 Chronologische Entwicklung des Wissensmanagements;288
6.4.2.2;4.2.2 Kernaktivitäten des Wissensmanagements;290
6.4.2.2.1;4.2.2.1 Wissensidentifikation;290
6.4.2.2.2;4.2.2.2 Wissensbewahrung;291
6.4.2.2.3;4.2.2.3 Wissensnutzung;292
6.4.2.2.4;4.2.2.4 Wissens(ver)teilung;292
6.4.2.2.5;4.2.2.5 Wissensentwicklung;293
6.4.2.2.6;4.2.2.6 Wissenserwerb;293
6.4.2.3;4.2.3 Methodenmatrix;294
6.4.2.4;4.2.4 Wissensmanagementlösungen für die Praxis;296
6.4.2.4.1;4.2.4.1 Wissensmanagementlösungen zur Wissensidentifikation;296
6.4.2.4.2;4.2.4.2 Wissensmanagementlösungen für Wissensbewahrung;298
6.4.2.4.3;4.2.4.3 Wissensmanagementlösungen für Wissensnutzung;300
6.4.2.4.4;4.2.4.4 Wissensmanagementlösungen für Wissens(ver)teilung;303
6.4.2.4.5;4.2.4.5 Wissensmanagementlösungen für Wissensentwicklung;305
6.4.2.4.6;4.2.4.6 Wissensmanagementlösungen für Wissenserwerb;307
6.4.3;4.3 Zusammenfassung und Ausblick;308
6.4.4;4.4 Literatur;309
6.5;5 Gewerblicher Rechtsschutz und Know-how-Schutz;310
6.5.1;5.1 Patente;312
6.5.1.1;5.1.1 Ist die gemachte Erfindung patentierbar? – Voraussetzungen für die Erteilung eines Patents;312
6.5.1.2;5.1.2 Wo kann die Erfindung angemeldet werden? – Die nationale, europäische und internationale Patentanmeldung;318
6.5.1.3;5.1.3 Wie sieht ein Patent aus? – Formale Erfordernisse an den Aufbau einer Patentanmeldung;320
6.5.1.3.1;5.1.3.1 Titelblatt;320
6.5.1.3.2;5.1.3.2 Beschreibung;322
6.5.1.3.3;5.1.3.3 Patentansprüche;323
6.5.1.4;5.1.4 Die Einreichung – Und was passiert danach?– Das Einreichungs- und Prüfungsverfahren, die Einspruchsmöglichkeiten, die Erteilung eines Patents;326
6.5.1.5;5.1.5 Was kann man bei störenden Fremdpatenten machen? – Die Lizenzrechte, die Patentrecherche;329
6.5.2;5.2 Gebrauchsmuster;330
6.5.3;5.3 Eingetragenes Design;332
6.5.4;5.4 Gewerbliche Kennzeichen;334
6.5.4.1;5.4.1 Marken;334
6.5.4.2;5.4.2 Unternehmensbezeichnungen;337
6.5.4.3;5.4.3 Geografische Herkunftsangaben;338
6.5.4.4;5.4.4 Markenrechtsverletzungen;338
6.5.5;5.5 Weitere Schutzrechte;338
6.5.5.1;5.5.1 Urheberrecht;338
6.5.5.2;5.5.2 Topografie;340
6.5.5.3;5.5.3 Software;340
6.5.5.4;5.5.4 Wettbewerbsrechtlicher Schutz;341
6.5.6;5.6 Patentrecherche;341
6.5.7;5.7 Know-how-Schutz;343
6.5.7.1;5.7.1 Notwendigkeit des ganzheitlichen und präventiven Know-how-Schutzes;343
6.5.7.2;5.7.2 Mögliche Anwendungskontexte der Methode;345
6.5.7.2.1;5.7.2.1 Anwendungskontext Produktpiraterierisiko;345
6.5.7.2.2;5.7.2.2 Anwendungskontext Open Innovation Projekt;346
6.5.7.3;5.7.3 Methodisches Vorgehen zur Gewährleistung des Know-how-Schutzes;346
6.5.7.3.1;5.7.3.1 Methode zur Identifizierung, Modellierung und Gestaltung von Informations- und Wissensschnittstellen (IWS-Analyse);347
6.5.7.4;5.7.4 Knowledge Firewall Designer;351
6.5.7.5;5.7.5 Fazit;351
6.5.8;5.8 Literatur;352
6.6;6 Recht und Compliance;354
6.6.1;6.1 Einleitung;354
6.6.2;6.2 Vertragliche Grundlagen bei Entwicklungsvorhaben;354
6.6.2.1;6.2.1 Abgrenzung von Verträgen zu vorvertraglichen Absprachen;355
6.6.2.1.1;6.2.1.1 Grundsätze zu Dienst- und Werkvertrag;355
6.6.2.1.2;6.2.1.2 Werkvertrag;356
6.6.2.1.3;6.2.1.3 Dienstvertrag;356
6.6.2.2;6.2.2 Der Produkt-Entwicklungsvertrag;356
6.6.2.2.1;6.2.2.1 Der Entwicklungsgegenstand;357
6.6.2.2.2;6.2.2.2 Änderungswünsche des Bestellers;358
6.6.2.2.3;6.2.2.3 Zeitplan und Meilensteine;359
6.6.2.2.4;6.2.2.4 Vergütung;360
6.6.2.2.5;6.2.2.5 Abnahme;361
6.6.2.2.6;6.2.2.6 Umgang mit Schutzrechten;361
6.6.2.2.7;6.2.2.7 Umfang der Haftung;361
6.6.2.2.8;6.2.2.8 Vertraulichkeit;362
6.6.2.2.9;6.2.2.9 Laufzeit und Beendigung;363
6.6.2.2.10;6.2.2.10 AGB und Einbeziehung öffentlich-rechtlicher Sonderbedingungen;363
6.6.2.2.11;6.2.2.11 Qualitätssicherung;364
6.6.2.2.12;6.2.2.12 Verzug und Schlechtleistungen;364
6.6.3;6.3 Verantwortlichkeiten und Haftung;365
6.6.3.1;6.3.1 Geschäftsleiter und Angestellte;365
6.6.3.2;6.3.2 Verschulden;366
6.6.3.2.1;6.3.2.1 Verkehrssicherungspflicht;366
6.6.3.2.2;6.3.2.2 Wissenschaft und Technik;367
6.6.3.3;6.3.3 Produkthaftung;367
6.6.3.3.1;6.3.3.1 Produkthaftungsgesetz;367
6.6.3.3.2;6.3.3.2 Deliktische Produkthaftung;368
6.6.4;6.4 Joint Ventures und Kooperationen;368
6.6.4.1;6.4.1 Gesellschaftsrechtliche Rahmenbedingungen;368
6.6.4.2;6.4.2 Contractual und Equity Joint Venture;368
6.6.5;6.5 Kartellrechtliche Hinweise;370
6.6.6;6.6 Sondervorschriften und Normen bei Entwicklungsprojekten;371
6.6.6.1;6.6.1 Besonderheiten bei der Entwicklung für den öffentlichen Auftraggeber;372
6.6.6.2;6.6.2 Zertifizierungen und Verwendung von CE-Kennzeichnung;372
6.6.7;6.7 Beendigungsmöglichkeiten;372
6.6.7.1;6.7.1 Beendigung durch Zeitablauf/Befristung;372
6.6.7.2;6.7.2 Kündigung;373
6.6.7.3;6.7.3 Rücktritt von dem Vertrag;374
6.6.7.4;6.7.4 Störung der Geschäftsgrundlage;374
6.6.7.5;6.7.5 Beendigung einer gemeinsamen Entwicklung;375
6.6.8;6.8 Rechtsstreitigkeiten und deren Einleitung;375
6.6.8.1;6.8.1 Staatliche Gerichte und deren Zuständigkeit;375
6.6.8.2;6.8.2 Schiedsverfahren und sonstige alternative Streitbeilegung;375
6.6.8.3;6.8.3 Hinweise zur Mandatierung von Rechtsberatern;376
6.6.9;6.9 Compliance;377
6.6.9.1;6.9.1 Grundlagen und zentrale Felder von rechtlicher Compliance;378
6.6.9.2;6.9.2 Aufsichtspflichtverletzung – zivilrechtliche Folgen und Straftatbestände;379
6.6.9.3;6.9.3 Compliance-Organisation und Compliance-Management;379
6.6.9.4;6.9.4 Compliance bei Auslandsgeschäften;380
6.6.9.5;6.9.5 Compliance-Hinweise für Leiter von Entwicklungsabteilungen und Entwicklungsprojekten;381
6.6.10;6.10 Literatur;382
6.7;7 Entwicklungscontrolling – Ausgestaltung in einem ganzheitlichen Innovationscontrolling-Ansatz;384
6.7.1;7.1 Grundlagen für das -Innovations- und -Entwicklungscontrolling;384
6.7.1.1;7.1.1 Notwendigkeit eines ganzheitlichen Innovationscontrollings;384
6.7.1.2;7.1.2 Strukturierung des Innovationsmanagements und -controllings;385
6.7.1.3;7.1.3 Abgrenzung zwischen Innovations- und Entwicklungscontrolling;388
6.7.2;7.2 Inhalte und Aufgaben des Innovations- und Entwicklungscontrollings;388
6.7.2.1;7.2.1 Service für das Management;388
6.7.2.2;7.2.2 Strategische Entscheidungsaufgaben;389
6.7.2.3;7.2.3 Strategische Durchsetzungsaufgaben;390
6.7.2.4;7.2.4 Operative Entscheidungsaufgaben;390
6.7.2.5;7.2.5 Operative Durchsetzungsaufgaben;391
6.7.3;7.3 Instrumentale Ausgestaltung des Innovations- und Entwicklungscontrollings;391
6.7.3.1;7.3.1 Studie „Instrumente des Innovationsmanagements und -controllings“;392
6.7.3.2;7.3.2 Instrumente des Innovationssystemcontrollings;393
6.7.3.2.1;7.3.2.1 Kennzahlen;393
6.7.3.2.2;7.3.2.2 Anreizsysteme;397
6.7.3.2.3;7.3.2.3 Strategische Frühaufklärung;399
6.7.3.2.4;7.3.2.4 Patentanalyse;401
6.7.3.2.5;7.3.2.5 Benchmarking;403
6.7.3.3;7.3.3 Instrumente des Innovationsportfoliocontrolling;404
6.7.3.3.1;7.3.3.1 Markt-Portfolio-Analyse;404
6.7.3.3.2;7.3.3.2 Technologie-Portfolio-Analyse;405
6.7.3.3.3;7.3.3.3 Innovationsprojektinterdependenz- bewertung;406
6.7.3.4;7.3.4 Instrumente des Innovationsprojektcontrolling;410
6.7.3.4.1;7.3.4.1 Projektkostenrechnung;410
6.7.3.4.2;7.3.4.2 Meilensteinplanung;410
6.7.3.4.3;7.3.4.3 Kapazitäts- und Ressourcenplanung;412
6.7.3.4.4;7.3.4.4 Projektfortschrittskontrolle: Kostentrend- und Meilensteintrendanalyse;413
6.7.3.4.5;7.3.4.5 Abweichungsanalysen;415
6.7.3.4.6;7.3.4.6 Investitionsrechnung;417
6.7.3.4.7;7.3.4.7 Innovationsergebnisrechnung;420
6.7.3.4.8;7.3.4.8 Lebenszykluskostenrechnung und Total Costs of Ownership;422
6.7.3.4.9;7.3.4.9 Nutzwertanalyse;423
6.7.3.4.10;7.3.4.10 Target Costing;428
6.7.4;7.4 Wirkung des Innovations- und Entwicklungscontrollings prüfen und kommunizieren;430
6.7.5;7.5 Fazit;431
6.7.6;7.6 Literatur;431
7;TEIL III: Prozesse der Produktentwicklung;434
7.1;1 Entwicklungsprozesse;436
7.1.1;1.1 Einleitung;436
7.1.1.1;1.1.1 Aktivitäten und Ziele der Produktentwicklung;436
7.1.1.2;1.1.2 Produktentwicklung als Teil des Produktentstehungsprozesses;437
7.1.1.3;1.1.3 Begleit- und Querschnittsprozesse;438
7.1.1.4;1.1.4 Ansätze für die Ablauforganisation;439
7.1.2;1.2 Prozessmodellierung in der Produktentwicklung;439
7.1.2.1;1.2.1 Phasen, Aktivitäten und Strategien;441
7.1.2.2;1.2.2 Prozessmodellierungsansätze;441
7.1.2.3;1.2.3 Klassifizierung von Prozessmodellen;441
7.1.2.4;1.2.4 Koexistenz verschiedener Sichten auf den Prozess;442
7.1.3;1.3 Methodisches Vorgehen in der Produktentwicklung;443
7.1.3.1;1.3.1 Nutzen methodischen Vorgehens in der Produktentwicklung;443
7.1.3.2;1.3.2 Grundlagen methodischen Vorgehens in der Produktentwicklung;444
7.1.3.2.1;1.3.2.1 Produktentwicklung als Problemlöseprozess;444
7.1.3.2.2;1.3.2.2 Produktentwicklung als Co-Evolution von Problem und Lösung;444
7.1.3.2.3;1.3.2.3 Produktentwicklung als iterativer Prozess;445
7.1.3.2.4;1.3.2.4 Vorgehensstrategien der methodischen Produktentwicklung;445
7.1.3.3;1.3.3 Phasen und Aktivitäten in der Produktentwicklung;447
7.1.3.3.1;1.3.3.1 Gemeinsamkeiten disziplinspezifischer Prozessmodelle;447
7.1.3.3.2;1.3.3.2 Unterschiede und Besonderheiten disziplinspezifischer Prozessmodelle;448
7.1.3.3.3;1.3.3.3 Aktivitäten und Phasen der Produktentwicklung;448
7.1.4;1.4 Prozessanpassung im Unternehmen;449
7.1.4.1;1.4.1 Kontext der Produktentwicklung;450
7.1.4.2;1.4.2 Anpassung des allgemeinen Vorgehensmodells an den Entwicklungskontext;451
7.1.4.3;1.4.3 Prozessanpassung in der Praxis;454
7.1.5;1.5 Zusammenfassung;455
7.1.6;1.6 Literatur;456
7.2;2 Requirements Engineering;460
7.2.1;2.1 Motivation;460
7.2.2;2.2 Grundlagen;461
7.2.3;2.3 Methoden und Hilfsmittel im RE;466
7.2.3.1;2.3.1 Aufgabenklärung;466
7.2.3.1.1;2.3.1.1 Anforderungen erheben;466
7.2.3.1.2;2.3.1.2 Anforderungen analysieren;471
7.2.3.1.3;2.3.1.3 Anforderungen dokumentieren;476
7.2.3.2;2.3.2 Anforderungsmanagement;479
7.2.4;2.4 Anwendungsbeispiel;481
7.2.4.1;2.4.1 Einführung zum RE-Start-Workshop;482
7.2.4.2;2.4.2 Workshop-Durchführung;483
7.2.5;2.5 Literatur;487
7.3;3 Verteilte Produktentwicklung;490
7.3.1;3.1 Was bedeutet Verteilte Produktentwicklung (VPE)?;491
7.3.2;3.2 Kooperation als Rahmen für die interorganisationale VPE;492
7.3.2.1;3.2.1 Ziele der VPE;493
7.3.2.2;3.2.2 Arten von Entwicklungskooperationen;494
7.3.3;3.3 Grundlagen der Gestaltung der Verteilten Produktentwicklung;495
7.3.3.1;3.3.1 Gemeinsame Bewältigung einer Entwicklungsaufgabe als Ziel;495
7.3.3.2;3.3.2 Interaktion und Integration der Entwicklungspartner;497
7.3.3.3;3.3.3 Gestaltungsdimensionen;501
7.3.4;3.4 Zentrale Fragestellungen;503
7.3.4.1;3.4.1 Welche sind die gemeinsamen Ziele?;503
7.3.4.2;3.4.2 Welche Interaktionsintensität ist erforderlich?;504
7.3.4.3;3.4.3 Wie unterschiedlich sind die Entwicklungspartner?;505
7.3.4.4;3.4.4 Wie lassen sich die Entwicklungspartner situationsadäquat integrieren?;507
7.3.5;3.5 Fazit;515
7.3.6;3.6 Literatur;516
7.4;4 Innovationsmanagement;518
7.4.1;4.1 Einleitung;518
7.4.2;4.2 Zentrale Begriffe;518
7.4.3;4.3 Einbettung im Unternehmen;519
7.4.4;4.4 Innovationsmanagement im Unternehmen;520
7.4.4.1;4.4.1 Innovationen ermöglichen – Innovationsfähigkeit;520
7.4.4.1.1;4.4.1.1 Innovationen ermöglichen – Können;520
7.4.4.1.2;4.4.1.2 Innovationen ermöglichen – Wollen;522
7.4.4.1.3;4.4.1.3 Innovationen ermöglichen – Dürfen;522
7.4.4.1.4;4.4.1.4 Unterstützung der Innovationsfähigkeit;522
7.4.4.2;4.4.2 Innovationen schaffen;523
7.4.4.2.1;4.4.2.1 Verschiedene Vorgehensmodelle für verschiedene Einsatzzwecke;523
7.4.4.2.2;4.4.2.2 Entwicklungsziel identifizieren und planen;528
7.4.4.2.3;4.4.2.3 Generierung von Lösungsalternativen;531
7.4.4.2.4;4.4.2.4 Herbeiführen und Umsetzen von Entscheidungen;532
7.4.4.2.5;4.4.2.5 Zielerreichung absichern;533
7.4.4.2.6;4.4.2.6 U-Boot-Projekte und interne Start-Ups;534
7.4.4.3;4.4.3 Innovationserfolge beurteilen;535
7.4.5;4.5 Öffnungsstrategien;536
7.4.5.1;4.5.1 Formen von Open Innovation;537
7.4.5.2;4.5.2 Öffnung des Innovationsprozesses;538
7.4.5.3;4.5.3 Open Innovation – Kooperationspartner;539
7.4.5.4;4.5.4 Kooperationsformen;540
7.4.5.5;4.5.5 Chancen und Risiken der Open Innovation;540
7.4.5.6;4.5.6 Planung von Open Innovation-Projekten;541
7.4.5.7;4.5.7 Open Innovation – Praxisbeispiele;542
7.4.5.8;4.5.8 Fazit zu Open Innovation;544
7.4.6;4.6 Innovationen und zukünftige Herausforderungen;544
7.4.7;4.7 Literatur;545
7.5;5 Änderungsmanagement;548
7.5.1;5.1 Grundlagen technischer Änderungen;548
7.5.1.1;5.1.1 Begriffsverständnis;548
7.5.1.2;5.1.2 Entstehung;550
7.5.1.3;5.1.3 Auswirkungen;553
7.5.1.4;5.1.4 Einfluss- und Gestaltungsfaktoren;556
7.5.2;5.2 Änderungsmanagement in der Produktentwicklung;559
7.5.2.1;5.2.1 Begriffsverständnis;559
7.5.2.2;5.2.2 Aufgaben des Änderungsmanagements;559
7.5.2.3;5.2.3 Änderungsprozesse;561
7.5.2.4;5.2.4 Organisationsformen;562
7.5.2.5;5.2.5 Toolunterstützung;564
7.5.2.6;5.2.6 Strategien und Maßnahmen;567
7.5.2.7;5.2.7 Zusammenhang mit Projekt- und Konfigurationsmanagement;570
7.5.3;5.3 Zusammenfassung;572
7.5.4;5.4 Literatur;573
7.6;6 Verifikation und Validierung im Produktentstehungsprozess;576
7.6.1;6.1 Verständnis von Verifikation und Validierung;576
7.6.2;6.2 Bedeutung in der Produktentwicklung;578
7.6.3;6.3 Kontinuierliche Validierung im Produktentstehungsprozess;582
7.6.3.1;6.3.1 Etablierte Validierungsmethoden;582
7.6.3.2;6.3.2 Validierung als Problemlösungsprozess;585
7.6.3.2.1;6.3.2.1 Validierungsaktivitäten und deren Schnittstellen;585
7.6.3.2.2;6.3.2.2 Validierungsaktivitäten – Bedarfe und Priorisierung;586
7.6.3.2.3;6.3.2.3 Testdefinition;589
7.6.4;6.4 Ansätze zur effizienten Validierung;591
7.6.5;6.5 Ansätze zur effektiven Validierung;593
7.6.6;6.6 Anwendungsbeispiele;598
7.6.6.1;6.6.1 NVH-elektrifizierte Antriebe;598
7.6.6.2;6.6.2 Fahrerlebnis und Verbrauch von Hybridantrieben;600
7.6.7;6.7 Fazit;602
7.6.8;6.8 Literatur;603
7.7;7 Lean Development;606
7.7.1;7.1 Herkunft und Philosophie;606
7.7.1.1;7.1.1 Effizienz in Entwicklung und Konstruktion;606
7.7.1.2;7.1.2 Die Erkennung der Lean-Grundsätze;607
7.7.1.3;7.1.3 Dimensionen und Prinzipien des Toyota Product Development System;609
7.7.1.4;7.1.4 Übertragbarkeit des TPDS auf die Produktentwicklung;616
7.7.2;7.2 Merkmale und 5 Grundprinzipien des Lean Development;617
7.7.2.1;7.2.1 Grundprinzip Kundenorientierung: Wertspezifikation aus Kundensicht;618
7.7.2.2;7.2.2 Grundprinzip Wertstrom: Identifikation des Wertstroms;620
7.7.2.3;7.2.3 Grundprinzip Flow: Unterbrechungsfreier Fluss des Wertes;622
7.7.2.4;7.2.4 Grundprinzip Pull: Anforderung durch den (internen) Kunden;624
7.7.2.5;7.2.5 Grundprinzip Perfektion: Vollständige Beseitigung von Verlusten;626
7.7.3;7.3 Denkweisen und Methoden des Lean Development;627
7.7.3.1;7.3.1 Verschwendungsanalyse;627
7.7.3.2;7.3.2 Frontloading;633
7.7.3.3;7.3.3 Wertstromanalyse;639
7.7.3.4;7.3.4 Kaizen und kontinuierlicher Verbesserungsprozess;645
7.7.3.5;7.3.5 5S in der Produktentwicklung;647
7.7.4;7.4 Mögliche Ansätze zur Einführung von Lean Development;650
7.7.5;7.5 Lean Development: Möglichkeiten, Potenziale und Wechselwirkungen mit bestehenden Prozessen;652
7.7.6;7.6 Literatur;654
8;TEIL IV: Systematik der Produktentwicklung;656
8.1;1 Methoden in der Produktentwicklung;658
8.1.1;1.1 Literatur;663
8.2;2 Produkte entwickeln mit QFD – Quality Function Deployment;664
8.2.1;2.1 Quality Function Deployment (QFD) – systematisches Qualitätsmanagement im Entwicklungsprozess;664
8.2.1.1;2.1.1 Herkunft von QFD;664
8.2.1.2;2.1.2 Was will QFD – was bewirkt QFD?;665
8.2.1.3;2.1.3 Voraussetzungen für QFD, Firmenkultur und Einstellungen;666
8.2.1.4;2.1.4 Anwendungsgebiete für QFD;667
8.2.2;2.2 Der QFD-Prozess;668
8.2.2.1;2.2.1 Das House of Quality (HoQ);668
8.2.2.2;2.2.2 Übersicht zu den Phasen 0 bis IV;672
8.2.3;2.3 Phase 0: Informationsbeschaffung für QFD;673
8.2.3.1;2.3.1 Wie erfasst man die „Stimme des Kunden“?;673
8.2.3.2;2.3.2 Methoden der Informationsbeschaffung;676
8.2.3.3;2.3.3 Welche Zielgruppe soll erreicht werden? – Segmentierung durch Situationsfeld- bzw. Portfolioanalyse;678
8.2.3.4;2.3.4 Wie und wo erhält man interne Kundeninformationen?;679
8.2.3.5;2.3.5 Externe Informationsquellen – Wie kann die „Stimme des Kunden“ erfasst werden?;680
8.2.4;2.4 QFD-Phase I bis V: Praxisbeispiel Kugelschreiber, die 10 Schritte im 1. QFD-House;682
8.2.4.1;2.4.1 QFD-Phase I;682
8.2.4.2;2.4.2 QFD-Phase II: Teile-, Komponenten- bzw. Konstruktionsplanung;693
8.2.4.3;2.4.3 QFD-Phase III: Prozessplanung;694
8.2.4.4;2.4.4 Phase IV: Produktions- bzw. Verfahrensplanung;696
8.2.4.5;2.4.5 Phase V: Feedback-Phase nach Saatweber;696
8.2.5;2.5 Einführung und Anwendung von QFD im Unternehmen;698
8.2.5.1;2.5.1 Vorgehensweise bei der Einführung von QFD;699
8.2.5.2;2.5.2 Das QFD-Team, Teambildung;699
8.2.5.3;2.5.3 Anwender von QFD und deren Erfahrungen;700
8.2.5.4;2.5.4 Verkürzung der Entwicklungszeit;702
8.2.6;2.6 Das Zusammenwirken von QFD mit TRIZ und anderen Methoden;704
8.2.7;2.7 Literatur;706
8.3;3 Die Theorie des erfinderischen Problemlösens (TRIZ);708
8.3.1;3.1 Idealität, das Ideale Technische System und das Ideale Endresultat (IER);709
8.3.1.1;3.1.1 Idealität;709
8.3.1.2;3.1.2 Ideales Technisches System bzw. Ideale Maschine;710
8.3.1.3;3.1.3 Ideales Endresultat;710
8.3.2;3.2 Ursache-Wirkungs-Analyse;711
8.3.3;3.3 Neun-Felder-Denken;714
8.3.4;3.4 Die 40 Innovationsprinzipien;715
8.3.5;3.5 Widerspruchsdenken;717
8.3.5.1;3.5.1 Technischer Widerspruch und 40?Innovationsprinzipien;717
8.3.5.2;3.5.2 Physikalischer Widerspruch und Separationsprinzipien;719
8.3.6;3.6 Weiterführende Ansätze;721
8.3.6.1;3.6.1 Funktionsanalyse;721
8.3.6.2;3.6.2 Stoff-Feld-Analyse und die 76 Standardlösungen;722
8.3.6.3;3.6.3 Trends der Technikevolution;723
8.3.7;3.7 Zusammenfassung;723
8.3.8;3.8 Literatur;724
8.4;4 Funktionsmodellierung;726
8.4.1;Ab Kapitel 4.4: Lucia Becerril, Niklas Kattner, Sebastian Schweigert;726
8.4.2;4.1 Der Funktionsbegriff in der Technik;726
8.4.3;4.2 Funktionsarten;727
8.4.4;4.3 Die Funktionsstruktur;728
8.4.5;4.4 Methoden der Funktionsmodellierung;732
8.4.5.1;4.4.1 Zweck der Funktionsmodellierung;732
8.4.5.2;4.4.2 Zentrale Begriffe der Funktionsmodellierung;733
8.4.5.3;4.4.3 Einordnung in den Produktentwicklungsprozess;734
8.4.5.3.1;4.4.3.1 Funktionsmodellierung in frühen Phasen des Entwicklungsprozesses;734
8.4.5.3.2;4.4.3.2 Funktionsmodelle bei der Systemanalyse und -optimierung;736
8.4.5.4;4.4.4 Erstellen von Funktionsmodellen;737
8.4.5.4.1;4.4.4.1 Arten von Funktionsmodellen;738
8.4.5.4.2;4.4.4.2 Betrachtungsweisen auf das System;739
8.4.5.5;4.4.5 Softwareunterstützung mittels SysML;741
8.4.5.6;4.4.6 Beispiel;744
8.4.6;4.5 Literatur;749
8.5;5 Systematisierung des Lösungsraums;750
8.5.1;5.1 Motivation;750
8.5.2;5.2 Grundlagen;751
8.5.3;5.3 Methoden zur Systematisierung des Lösungsraums;754
8.5.3.1;5.3.1 Lösungsraum strukturieren;755
8.5.3.2;5.3.2 Lösungsraum ergänzen;758
8.5.3.3;5.3.3 Gesamtkonzepte ermitteln;761
8.5.3.4;5.3.4 Lösungsvielfalt einschränken;763
8.5.4;5.4 Anwendungskonzepte;768
8.5.5;5.5 Anwendungsbeispiele;770
8.5.5.1;5.5.1 Scheibensicherung in einem Schleifgerät;770
8.5.5.2;5.5.2 Gesamtkonzept für ein Trenngerät;773
8.5.6;5.6 Zusammenfassung;776
8.5.7;5.7 Literatur;777
8.6;6 Kreativität in der Produktentwicklung;778
8.6.1;6.1 Kreativität in der Produktentwicklung;778
8.6.2;6.2 Einige Grundlagen zur Kreativität;779
8.6.3;6.3 Beobachtung, Wahrnehmung und Anstoß;782
8.6.4;6.4 Barrieren – Denkblockaden umgehen;785
8.6.5;6.5 Kreativitätsunterstützung durch Intuition;788
8.6.6;6.6 Kreativitätsunterstützung durch diskursiv geprägte Methoden;791
8.6.7;6.7 Realisierung, Umsetzung;792
8.6.8;6.8 Literatur;793
8.7;7 Methoden der Entscheidungsfindung;794
8.7.1;7.1 Einleitung;794
8.7.2;7.2 Grundlagen der Entscheidungsfindung;794
8.7.2.1;7.2.1 Spezifika der Entscheidungsfindung in der Entwicklung;795
8.7.2.2;7.2.2 Komplexität der Entscheidungsfindung;798
8.7.2.3;7.2.3 Unsicherheit bei der Entscheidungsfindung;799
8.7.2.4;7.2.4 Arten der Entscheidungsfindung;802
8.7.2.5;7.2.5 Ebenen der Entscheidungsfindung;804
8.7.2.6;7.2.6 Formen der Entscheidungsfindung;805
8.7.2.7;7.2.7 Kriterien für eine gute Entscheidung;807
8.7.3;7.3 Prozess der Entscheidungsfindung;807
8.7.3.1;7.3.1 Entscheidungsfindungsprozess;807
8.7.3.1.1;7.3.1.1 Klärung der Aufgabe und Problemformulierung;809
8.7.3.1.2;7.3.1.2 Klärung und Präzisierung der Zielsetzung(en);810
8.7.3.1.3;7.3.1.3 Suche nach Alternativen/Lösungen;811
8.7.3.1.4;7.3.1.4 Bewertung der Alternativen/Lösungen;813
8.7.3.1.5;7.3.1.5 Auswahl und Realisierung einer Alternative/Lösung;817
8.7.3.2;7.3.2 Kompetenzmodell;818
8.7.3.2.1;7.3.2.1 Akteure;818
8.7.3.2.2;7.3.2.2 Kompetenz;818
8.7.3.3;7.3.3 SACADO-Methodik;819
8.7.3.3.1;7.3.3.1 Bedeutung der Auswahl von Akteuren;819
8.7.3.3.2;7.3.3.2 Ablauf der Auswahl von Akteuren;819
8.7.4;7.4 Bewertungsverfahren als Kernelemente des Entscheidungsprozesses;822
8.7.4.1;7.4.1 Überblick über Bewertungsverfahren;823
8.7.4.2;7.4.2 Einfache Bewertungsmethoden – Die Punktbewertung;825
8.7.4.3;7.4.3 Aufwändige Bewertungsmethoden – Die Nutzwertanalyse;826
8.7.4.4;7.4.4 Komplexe Bewertungsmethoden – der Analytische Hierarchieprozess;830
8.7.4.5;7.4.5 Komplexe Bewertungsmethoden – Überblick über die ELECTRE- und PROMETHEE-Methode;833
8.7.5;7.5 Abschließende Bemerkungen;835
8.7.6;7.6 Literatur;836
8.8;8 Absicherung der technischen Entwicklungsziele;840
8.8.1;8.1 Motivation;840
8.8.2;8.2 Grundlagen;841
8.8.2.1;8.2.1 Begriffe;841
8.8.2.2;8.2.2 Vorgehensweisen zur Zielabsicherung;842
8.8.2.3;8.2.3 Strategien zur Komplexitätsbeherrschung;843
8.8.2.4;8.2.4 Methoden zur Zielabsicherung;844
8.8.3;8.3 Präventive Zielabsicherung: FMEA;846
8.8.3.1;8.3.3 Fehler ermitteln;851
8.8.3.2;8.3.4 Risiken bewerten;854
8.8.3.3;8.3.5 Maßnahmen definieren;858
8.8.4;8.4 Reaktive Zielabsicherung: Ursache-Wirkungs-Analyse;859
8.8.5;8.5 Organisatorische Ansätze;862
8.8.6;8.6 Anwendungsbeispiel;864
8.8.6.1;8.6.1 Ausgangssituation und Entwicklungsziele;864
8.8.6.2;8.6.2 Applikations-FMEA;864
8.8.6.3;8.6.3 System-FMEA Teil 1: Fehleranalyse;865
8.8.6.4;8.6.4 System-FMEA Teil 2: Risikobewertung;868
8.8.6.5;8.6.5 Reaktive Zielabsicherung;869
8.8.7;8.7 Zusammenfassung;870
8.8.8;8.8 Literatur;870
8.9;9 Ergonomische Produktgestaltung;872
8.9.1;9.1 Bedeutung der Ergonomie in der Produktgestaltung;872
8.9.2;9.2 Das Regelkreisparadigma der Ergonomie;874
8.9.2.1;9.2.1 Ansatzgebiete ergonomischer Gestaltung;874
8.9.2.2;9.2.2 Das Belastungs-Beanspruchungs-Konzept der Ergonomie;877
8.9.2.3;9.2.3 Usability, Komfort und User Experience;878
8.9.3;9.3 Systemergonomische Gestaltung;879
8.9.3.1;9.3.1 Systemergonomische Maximen;880
8.9.3.1.1;9.3.1.1 Funktion;881
8.9.3.1.2;9.3.1.2 Rückmeldung;884
8.9.3.2;9.3.2 Mensch-Maschine-Interaktion;889
8.9.3.2.1;9.3.2.1 Anzeigen;890
8.9.3.2.2;9.3.2.2 Bedienelemente;894
8.9.4;9.4 Literatur;900
9;TEIL V: Technologie-, Methoden- und Kulturentwicklung;902
9.1;1 Von der Mechatronik zu Cyber-Physical-Systems;904
9.1.1;1.1 Mechatronik;904
9.1.2;1.2 Produkt-Service Systeme (PSS);906
9.1.3;1.3 Kognitive Produkte;907
9.1.4;1.4 Internet der Dinge, Cyber-Physical Systems (CPS);909
9.1.5;1.5 Literatur;910
9.2;2 Produktentwicklung mit neuen Materialien am Beispiel der Carbon Composites;912
9.2.1;2.1 Einleitung;912
9.2.2;2.2 Grundlagen der Faserverbundwerkstoffe;913
9.2.2.1;2.2.1 Wirkungsweise und Nutzung der Faserverstärkung;913
9.2.2.2;2.2.2 Funktionen und Eigenschaften des Matrixmaterials;915
9.2.2.3;2.2.3 Fertigungsverfahren und Faserhalbzeuge;917
9.2.3;2.3 Methodische Entwicklung und Konstruktion von FVK-Bauteilen;920
9.2.3.1;2.3.1 Entwicklungssituation moderner LCM-Bauteile;922
9.2.4;2.4 Konstruktion, Bauweisen und Anwendungen;924
9.2.4.1;2.4.1 Bauweisen und Anwendungen der Faserverbundtechnologie;926
9.2.5;2.5 Berechnung und Simulation;931
9.2.6;2.6 Produktentwicklung in der Praxis: Film-RTM;935
9.2.7;2.7 Literatur;938
9.3;3 Numerische Simulationsverfahren;940
9.3.1;3.1 Genereller Ablauf numerischer Simulationen;940
9.3.2;3.2 Finite-Elemente-Analyse;942
9.3.2.1;3.2.1 Lineare Festigkeitsanalyse;942
9.3.2.2;3.2.2 Nichtlineare Festigkeitsanalyse;954
9.3.2.3;3.2.3 Kontaktanalyse;961
9.3.2.4;3.2.4 Thermische Analyse;963
9.3.2.5;3.2.5 Eigenschwingung;966
9.3.2.6;3.2.6 Transiente Analysen;967
9.3.3;3.3 Mehrkörpersimulation;968
9.3.4;3.4 Computational Fluid Dynamics;969
9.3.5;3.5 Literatur;971
9.4;4 Virtuelles Engineering;974
9.4.1;4.1 Entwicklung und Kernbereiche;974
9.4.2;4.2 Ziele der Virtualisierung und Digitalisierung;975
9.4.3;4.3 Zugang zu digitalen Produktmodellen;975
9.4.4;4.4 Begriffe im virtuellen Engineering;976
9.4.5;4.5 Virtuelle Realität;976
9.4.5.1;4.5.1 Was ist virtuelle Realität?;976
9.4.5.2;4.5.2 Stereoskopische Displays;977
9.4.5.3;4.5.3 Direkte Interaktion;978
9.4.6;4.6 Erweiterte Realität;978
9.4.7;4.7 Mixed Reality;979
9.4.8;4.8 Simulation im virtuellen Engineering;980
9.4.9;4.9 Anwendungen;981
9.4.9.1;4.9.1 Übersicht;981
9.4.9.2;4.9.2 CAD-Review;981
9.4.9.3;4.9.3 Design-Review;982
9.4.9.4;4.9.4 Baubarkeitsuntersuchungen;983
9.4.9.5;4.9.5 Ergonomie-Untersuchungen;983
9.4.9.6;4.9.6 VR-Fahrsimulation;984
9.4.9.7;4.9.7 Visualisierung von Simulationsdaten;984
9.4.10;4.10 Integration und Prozesse;985
9.4.10.1;4.10.1 Integrationsaspekte;985
9.4.10.2;4.10.2 Abläufe im virtuellen Engineering;986
9.4.11;4.11 Literatur;987
9.5;5 Neue Produktionstechnologien am Beispiel der additiven Verfahren;988
9.5.1;5.1 Grundlagen der additiven Fertigung;988
9.5.1.1;5.1.1 Rapid Prototyping;989
9.5.1.2;5.1.2 Rapid Tooling;989
9.5.1.3;5.1.3 Direct Manufacturing (Rapid?Manufacturing);990
9.5.1.4;5.1.4 Verfahrensprinzip;990
9.5.2;5.2 Beschreibung ausgewählter Verfahren;993
9.5.2.1;5.2.1 3D-Drucken (3DP);994
9.5.2.2;5.2.2 Stereolithografie (SL);995
9.5.2.3;5.2.3 Laser-Sintern (LS);996
9.5.2.4;5.2.4 Laserstrahlschmelzen (LBM);998
9.5.2.5;5.2.5 Extrusionsverfahren (FLM);999
9.5.2.6;5.2.6 Alternative Verfahrensprinzipien;1000
9.5.3;5.3 Konstruktionsweisen für die additive Fertigung;1001
9.5.3.1;5.3.1 Potenziale und Einschränkungen additiver Fertigungsverfahren;1002
9.5.3.2;5.3.2 Vergleich der Kostenstruktur bei der Konstruktion für konventionelle und additive Fertigungsverfahren;1004
9.5.3.3;5.3.3 Leichtbau durch additive Fertigung;1007
9.5.3.4;5.3.4 Funktionsintegration durch additive Fertigung;1009
9.5.4;5.4 Zusammenfassung und aktuelle Entwicklungstendenzen;1011
9.5.5;5.5 Literatur;1012
9.6;6 Engineering Intelligence – Von der graphenbasierten Modellierung zur wissensbasierten Datenanalyse;1014
9.6.1;6.1 Graphenbasierte Modellierung in der Produktentwicklung;1015
9.6.1.1;6.1.1 Graphenbasierte Modellierung: Schwierigkeiten bei Modellerstellung und -analyse in der Praxis;1016
9.6.1.2;6.1.2 Wissensbasierte Datenanalyse in der Produktentwicklung: Überblick und Zielsetzung;1018
9.6.2;6.2 Engineering Intelligence – wissensbasierte Datenanalyse;1019
9.6.2.1;6.2.1 Graphenbasierte Modellierung;1019
9.6.2.1.1;6.2.1.1 Typisierte, attribuierte Graphen;1020
9.6.2.1.2;6.2.1.2 Standardisierte und domänenspezifische Modellierungssprachen;1022
9.6.2.2;6.2.2 Strukturen zur Datenverwaltung und deren Überführung in Graphen;1023
9.6.2.3;6.2.3 Wissensformalisierung mittels Graphtransformation;1026
9.6.2.4;6.2.4 Softwaretechnische Umsetzung von Metamodell und Graphtransformation;1028
9.6.3;6.3 Anwendungen von Engineering Intelligence;1031
9.6.3.1;6.3.1 Analyse komplexer Produktstrukturen;1031
9.6.3.1.1;6.3.1.1 Datenkonsolidierung;1032
9.6.3.1.2;6.3.1.2 Suche;1033
9.6.3.1.3;6.3.1.3 Mustergestützte Kennzahlberechnung;1035
9.6.3.2;6.3.2 Fallstudie: Beschwerdeanalyse zur Qualitätsverbesserung;1036
9.6.3.2.1;6.3.2.1 Ausgangssituation und Problemstellung;1036
9.6.3.2.2;6.3.2.2 Zielstellung der Analyse;1037
9.6.3.2.3;6.3.2.3 Vorgehen;1038
9.6.3.2.4;6.3.2.4 Diskussion der Fallstudie;1043
9.6.4;6.4 Diskussion und Ausblick;1045
9.6.5;6.5 Literatur;1046
9.7;7 Führung in der Produktentwicklung;1048
9.7.1;7.1 Einleitung;1048
9.7.2;7.2 Der erste Schritt: Personalauswahl und Teamzusammensetzung;1048
9.7.2.1;7.2.1 Wie wähle ich die besten Mitarbeiter aus?;1048
9.7.2.2;7.2.2 Wie setze ich ein effektives Team zusammen?;1049
9.7.3;7.3 Was macht gute Führung aus?;1051
9.7.4;7.4 Prinzipien guter Führung;1051
9.7.5;7.5 Welcher Führungsstil ist der richtige?;1053
9.7.6;7.6 Center-of-ExcellenceKulturen;1054
9.7.6.1;7.6.1 Fehlerkultur;1055
9.7.6.2;7.6.2 Innovations- und Adaptionskultur;1055
9.7.6.3;7.6.3 Kundenorientierungskultur;1056
9.7.6.4;7.6.4 Benchmark-Kultur;1056
9.7.7;7.7 Führung im Alltag: Konkrete Tools zur Umsetzung;1057
9.7.7.1;7.7.1 Selbst- und Teamreflexion;1057
9.7.7.2;7.7.2 Veränderbare und unveränderbare Welten;1057
9.7.7.3;7.7.3 Paul’scher Regelkreis;1057
9.7.7.4;7.7.4 Ursachenanalyse;1058
9.7.7.5;7.7.5 Das 2-6-2-Prinzip;1058
9.7.8;7.8 Literatur;1059
10;Index;1062
