Entwicklung2018-11-08T15:13:52+00:00

Entwicklungsprozesse

Vorentwicklung

Anwendungsreife Vorprodukte und Technologien

Um neue und unbekannte Technologien zur Anwendungsreife zu bringen, und damit Kundennutzen zu schaffen, bedarf es einer kreativen aber auch bewussten und methodischen Vorgehensweise zur Durchdringung der technischen Möglichkeiten und Grenzen für das eigene Produktportfolio. Dabei ist zu unterscheiden zwischen Produkttechnologien im Sinne von Wirk- und Funktionsprinzipien und potentiell verfügbaren Herstelltechnologien. Die Vorentwicklung erarbeitet die Voraussetzungen für eine kalkulierbare, schnelle und effiziente Produktentwicklung und Industrialisierung: Applikationsreife Vorprodukte, ein vollständiges Set an auslegungsrelevanten Parametern , Kenntnis von Risiken, Wechselwirkungen und Grenzen der Technologien, Partnerschaften und Netzwerke mit Know-How-Trägern und potentiellen Lieferanten.

Die Vorentwicklung bewegt sich immer im Spannungsfeld zwischen der Neuartigkeit von Technologien und der Notwendigkeit, die Applikationsentwicklung zu einem bestimmten Zeitpunkt mit anwendungsreifen und tragfähigen Ergebnissen zu beliefern. Symptome der unzureichenden Wertorientierung der Vorentwicklung sind endlos lange Vorentwicklungsprojekte ohne Produktbezug, regelmäßiges risikoreiches Hineinziehen der Vorentwicklung in Applikationsprojekte, ungeplante Iterationen und „Trial&Error“ während der Produktentwicklung aufgrund mangelnder Technologiedurchdringung, kostenintensives Over-Engineering.

Um die Vorentwicklung vor dem Hintergrund begrenzter Ressourcen richtig zu orientieren, erarbeitet AGENSIS mit Ihnen ein grundlegendes Reifegradmodell der Vorentwicklung für die systematische Erschließung, Beschreibung und Einengung von technologischen Lösungsräumen. Anschließend definiert AGENSIS mit Ihnen die notwendigen Methoden, Entscheidungspunkte und Guidelines. Die Einbindung in Ihren gesamthaften Innovationsprozess, der laufende Abgleich mit Applikationsentwicklung, Business Development und Produktmanagement sowie die effiziente Anwendung von Engineering- , und Projektmanagementmethoden sind dabei die Erfolgsfaktoren.

Produktneuentwicklung

“Wert-“ volle Technik

In der Produktentwicklung ist auf Grundlage anwendungsreifer Technologien (s. Vorentwicklung) ein für den Kunden wertvolles neues Produkt zu entwickeln und in die Serienherstellung zu überführen. Dabei sind unterschiedlichste Kriterien miteinander in Einklang zu bringen, wie z.B. Innovationshöhe, Erfüllung von Kundenanforderungen, Herstellbarkeit, Qualität, Wirtschaftlichkeit und Markteinführungstermine. Hierdurch bestehen hohe Anforderungen an die Entwicklungsmethodik hinsichtlich Effizienz und Planbarkeit.

Typisch für die Produktneuentwicklung ist oft ein hoher empfundener Termin- und Erfolgsdruck bei gleichzeitig steigender Produktkomplexität und wirtschaftlichen Restriktionen. Erlebbare Störungen des „Entwicklungsflusses“, wie z.B. ungeplante Iterationen aufgrund negativer Testergebnisse, Änderungen am Design aufgrund von Herstellproblemen, verzögerte Musterlieferungen zum Kunden oder regelmäßig notwendige Eskalationen beim Entwicklungspartner sind meistens nur Symptome für grundlegende Probleme in der Entwicklungssystematik.

AGENSIS gestaltet bei Ihnen einen Entwicklungsprozess, der die Lean-Prinzipien in erprobter Weise umsetzt und die systematische Verschwendung minimiert. Die Eckpunkte eines erfolgreichen Entwicklungswertstroms für die Lean Produktentwicklung sind dabei:

  • Eine fundierte und schnelle Konzeptarbeit, die zu tragfähigen Produktkonzepten führt
  • Systemische und vorausschauende Betrachtungsweisen über Fachdomänen hinweg (z.B. Hardware, Software, Mechanik, Physik, Arbeitsvorbereitung), mithin echtes Frontloading
  • Konsequente Risikominimierung über definierte Reifestände und Integrationsstufen
  • Effiziente Validierungsstrategien mit einem unterstützenden Prototypenmanagement
  • Effiziente Einbindung des Know-Hows von Entwicklungslieferanten
  • Proaktiver Einsatz von ausgewählten Projektmanagementtechniken

Applikation

kurze Durchlaufzeit trotz komplexer Variantenstruktur

Die schnelle Anpassung von bestehenden Basisprodukten, wie z.B. Plattformen oder Baukastensysteme an spezifische Kundenwünsche ist der Gegenstand der Applikationsentwicklung. Die Zusammenarbeit ist typischerweise zwischen unterschiedlichen Abteilungen und Standorten hoch vernetzt. Wesentliche Aufgaben sind Anforderungsmanagement, Angebotsbearbeitung, Identifikation von Produktkonzept- Grenzen, Maximierung der Wiederverwendung, Variantenmanagement, Validierungsstrategien.

Die Beispiele typischer Ineffizienzsymptome reichen von dem berüchtigten „Spaghetti-Code“ in Softwareprodukten oder der Überdimensionierung in der Konstruktion über wenig adäquate Produktarchitekturen bis hin zu fehlenden Definitionen, welche Freiheitsgrade für die Applikation prinzipiell existieren. Als Ergebnis können die erhofften Skaleneffekte einer Plattformentwicklung nicht realisiert werden. Gleichzeitig erhöht sich die Produktkomplexität aufgrund von „Bastellösungen“, um den Plattformgedanken wenigstens in den Grundzügen anzuwenden.

AGENSIS analysiert und gestaltet mit Ihnen die Vorgehensweisen und Produktarchitekturen vor dem Hintergrund der Kundenanforderungen und definiert mit ihrem Entwicklungsteam detailliert die Schnittstellen zwischen Applikation und Plattformentwicklung oder Vorentwicklung. Darauf aufbauend entwickelt AGENSIS mit Ihnen Lösungen für ein sinnvolles Variantenhandling unter Berücksichtigung von Anforderungen für Produktion, Beschaffung und auch Wartung und Service. So wird eine Applikationsentwicklung geschaffen, deren Durchlaufzeit gegenüber einer „Komplettentwicklung“ deutlich reduziert ist und eine kalkulierbar hohe Qualität liefert.

Systems Engineering

Dafür sorgen, dass die Teile den Zweck des Ganzen erfüllen

Komplexe Systeme zu entwickeln bedeutet mehr als die bloße Summe ihrer Teile fertigzustellen. Unterschiedlichste hochspezialisierte Fachdomänen sind zu integrieren und Wechselwirkungen zwischen den Systembestandteilen zu betrachten. Systems Engineering als Entwicklungsdisziplin befasst sich mit dem Verstehen, dem Entwurf und der Realisierung von komplexen Systemen. Mit einem systemischen Denkansatz und spezifischer Methodik sorgen Systemingenieure dafür, daß Produktanforderungen in geeigneten Funktionskonzepten und Architekturen abgebildet werden und die zu realisierenden Systembestandteile präzise spezifiziert und zu einem funktionierenden Produkt integriert werden. Kompetentes Systems Engineering erzeugt eine günstige und transparente Produktstruktur und leistet damit einen entscheidenden Beitrag zur Komplexitätsreduktion.

Fortschreitende technologische Anreicherung – z.B. die wachsende Bedeutung von mechatronischen Lösungen in vormals rein mechanischen Produkten oder die zunehmende Verlagerung von kompletten Systemumfängen auf Entwicklungslieferanten – führt klassische fachfunktionsorientierte Entwicklungsbereiche an ihre Grenzen. Schnittstellenprobleme, spät entdeckte Unverträglichkeiten im Zusammenspiel der Komponenten sowie Zuständigkeitskonflikte bei der Realisierung von Produktfunktionen sind typische Symptome einer fehlenden Systemorientierung in der Produktentstehung.

AGENSIS erarbeitet einen Systems Engineering Ansatz, der exakt auf die Kunden- Produkte zugeschnitten ist. Mit der Maßgabe des Lean Development Leitbildes wird der Systementwicklungsprozess gestaltet. Organisation und Fachprozesse erfahren eine Abstimmung, so daß eine durchgängige und effiziente Integration der Systembestandteile möglich wird. Systemingenieure sind als Mittler zwischen Produktanforderungen und den unterschiedlichen Fachdomänen sowohl inhaltlich als auch in ihrer Teamkompetenz besonders gefordert. Durch Schulungen und Projektcoaching werden die Systemingenieure zu systemorientiertes Denken und Handeln ausgebildet.

Konstruktion

Zunehmende Wechselwirkung mit anderen Funktionen

In vielen Produktentwicklungen bleibt die Lösung konstruktiver Aufgaben für mechanische Baugruppen erfolgskritisch, besonders wenn diese wesentliche Anteile der Herstellkosten determinieren. Während moderne CAD- und Simulationswerkzeuge durchaus Effizienzsteigerungen erzielen konnten, bleiben die konzeptionelle Auslegung im Systemkontext und funktionale Abhängigkeiten zu andern Disziplinen, insbesondere bei mechatronischen Systemen, eine Herausforderung. Darüber hinaus gestaltet sich die Zusammenarbeit mit externen Entwicklungsdienstleistern und mit Produktionsstandorten weit abseits der Entwicklung als problematisch.

Aus der Perspektive des Lean Development liegen typische Brennpunkte heute in der – Inkrementellen Synchronisation von Konstruktion mit Systems Engineering, Elektronik und Software über projektweite Reifestände im PEP und im operativen Projektmanagement – Ausarbeitung und Bewertung alternativer Lösungskonzepte, z.B. für geschickte Variantengestaltung im Sinne des Set-Based-Engineering – Gestaltung effizienter Beschaffungsprozesse für Werkzeuge und Prototypen, um einschränkende Designentscheide spät treffen zu können – Versuchsplanung und das Management von Prototypen und Versuchsständen

Zusammen mit den Kunden gestaltet AGENSIS die Einführung von Lean Development in Bereichen der Konstruktion so, dass keine lokalen Scheinoptimierungen erfolgen, sondern der gesamte Wertstrom der Produktentstehung im Fokus steht.

Elektronikentwicklung

Synchronisation als Erfolgsfaktor

Die Entwicklung elektronischer Produkte erfordert ein Höchstmaß an Koordination zwischen den Entwicklungsdisziplinen Hardware, Konstruktion und Software und die Fähigkeit, laufend neue Technologien in die eigene Entwicklung zu integrieren. Als wesentlicher Erfolgsfaktor in der Produktentstehung muss gemeinsam mit Lieferanten, Produktion und Vertrieb die Reaktionsfähigkeit auf intern oder extern ausgelöste Änderungen erhalten bzw. ausgebaut werden. Dabei gilt es, die verschiedenen Entwicklungsmethoden und Philosophien zu kanalisieren und auf gemeinsame Reifestände zu synchronisieren.

Typischerweise zeigen sich in den Unternehmen bei der Erstellung von Produktkonzepten und einer tragfähigen Architektur große Schwierigkeiten, insbesondere die HW- und SW-spezifischen Bedarfe ausreichend detailliert zu adressieren ohne bereits die Detailentwicklung vorwegzunehmen. Daneben fehlt häufig ein kontinuierlicher Abgleich des Entwicklungsfortschrittes zwischen den Teildisziplinen, was zu späten Fehlern und dem schwerfälligen und kostenintensiven Beheben von Integrationsproblemen führt.

AGENSIS bettet die Elektronikentwicklung in ein gesamthaftes Systems Engineering ein und gestaltet mit den Kunden Abläufe und Vorgehensweisen, die Konstruktion, HW- und SW-Entwicklung engmaschig über virtuelle und physisch sichtbare Reifegrade miteinander vernetzen. Dabei kommen sowohl moderne Entwicklungs- und Qualitätsmethoden (z.B. Simulation, Rapid Prototyping, HIL, SIL, FMEA, DOE, etc) als auch Elemente der agilen Entwicklung und eines schlanken Projektmanagements entsprechend der Kundenbedürfnisse zum Einsatz.

Softwareentwicklung

Lean Software: Lineare versus Agile Entwicklung

Die Softwareentwicklung erzeugt und unterstützt auf der gegebenen Hardwareplattform die für den Kunden erlebbaren Produktfunktionen und Eigenschaften und liefert somit einen wesentlichen Wertbeitrag. Dabei steht die enge Abstimmung mit den Kunden (insbesondere bei HMI-Entwicklungen und Ergonomieanforderungen) genauso im Blickpunkt wie die gemeinschaftliche Optimierung des Gesamtproduktes bezüglich Performance, Kosten und Qualität.

Aus der Lean Perspektive sehen wir bei unseren Kunden Software-Entwicklungsprozesse, die hochgradig parallelisiert zu anderen Fachprozessen ablaufen und nicht zu einer gesamthaften Produktentstehung synchronisert sind. So stehen auf der einen Seite Entwicklungsmuster und Testumgebungen zu spät zur Verfügung, auf der anderen Seite werden Features unpriorisiert und nicht entsprechend Risiko und Kundenwunsch (Pull) implementiert oder Testsoftware verspätet abgeliefert.

Gemeinsam mit der verantwortlichen Software-Entwicklung und den betroffenen Entwicklungsabteilungen etabliert AGENSIS die notwendigen Abläufe und Werkzeuge. Ziel ist die sichere und flexible Software-Entwicklung, die sowohl rechtzeitig die notwendigen Entscheidungen am Gesamtprodukt ermöglicht (durch Architekturarbeit, Simulationen, Prototypen), aber auch in den Flow der Entwicklung vollständig eingebunden ist, um notwendigen Input und Zwischenergebnisse einzufordern. Dabei spielen die Entwicklungskultur und Vorgehensmodelle der agilen SW Entwicklung sowie effiziente Entwicklungswerkzeuge und deren Anbindung an andere Entwicklungstools eine wesentliche Rolle.

AGENSIS verfügt über erfahrene Berater und Coaches für die Einführung und Umsetzung von agiler Entwicklung auf der Basis von Scrum oder Kanban. Agile Entwicklungsmodelle können einen Beitrag dazu leisten, in der Software-Entwicklung näher beim Kunden zu sein, auf Änderungen schnell zu reagieren und Hemmnisse zeitnah aus dem Weg zu räumen.

Prototypenbau

Wissensgenerierung am Konkreten

Die Erzeugung von Mustern oder Prototypen ist einer unter vielen Schritten in der Produktentwicklung. Aufbauend auf den Entwürfen konkretisiert sich hier das Produkt oft zum ersten mal in allen seinen Aspekten: Funktion, Aussehen, Baubarkeit. In den Abteilungen des Muster- oder Protypenbaus werden diese wichtigen Erfahrungen gemacht. Dort wo Neuland betreten wird, wird mit Hilfs- oder Ersatzlösungen Erfahrung gesammelt. Prototypen sind Grundlage für Verifikation und Validierung. Wo möglich geht man auf virtuelle Methoden, um teure physische Prototypen möglichst reif aufzubauen.

Typisch für die Situation im Prototypenbau sind häufig Engpässe, die zu langen Durchlaufzeiten, zu Materialansammlungen und Lagerhaltung und fehlerhaften Auslieferungen führen. Aus einer Lean Perspektive können die Ursachen in instabilen Stücklisten, fehlerhaften Aufträgen, übertriebenen Auftragsgrößen, mangelhafter Widerverwendung gefunden werden. Häufig wird aber auch das Wissen der Mitarbeiter über Herstellbarkeitsprobleme nicht in neue Produktdesigns übernommen.

AGENSIS vernetzt den Prototypenbau als integralen Bestandteil der Produktentstehung. Der Prototypenbau ist nicht rein kostenoptimierter Auftragsbearbeiter sondern Partner in den Lernphasen der Produktentwicklung, um Wertgestaltung und Design for Manufacturing vor dem Hintergrund der Lean Prinzipien physisch erlebbar zu machen. Die Beschleunigung der Lernphasen und damit die Optimierung des Musterbaus ist wesentlich für Entwicklungsziele wie Time-to-Market oder Innovationsführerschaft. Methoden des Rapid Prototyping oder Digital Mock-Ups werden benutzt, um Veränderung auch in den Arbeitsweisen zu erzeugen.

Versuch

Smart Testing statt überkommene Standards

Der Versuch steht im Mittelpunkt, sobald aus Produktentwürfen Prototypen geworden sind: Die bislang lediglich theoretisch durchdachten Konzepte werden auf ihre Anforderungserfüllung verifiziert – der eindeutige Erfolgsnachweis ist das letztendliche Ziel. Bis zu Erreichen dieses Ziels kann die risikoorrientierte und intelligent geplante Versuchsdurchführung den Fortschritt der Produktentwicklung entscheidend prägen – auch durch negative Befunde. Um Wissen über technische Grenzen von Produkten möglichst früh und sicher zu erlangen, kommt der Versuchsmethodik entscheidende Bedeutung zu. Zugleich entsteht im Versuch wertvolles Erfahrungswissen, das ein Entwicklungsvorgehen nach „high risk first“ überhaupt erst ermöglicht.

Das sture Abarbeiten vordefinierter Teststandards ohne Prüfung der Relevanz oder auch das Durchführen von Tests, deren Scheitern absehbar ist, sind nach leaner Sichtweise Verschwendung. Verschlimmert wird diese Situation, wenn die zur Verfügung stehenden Prüflinge in ihrem Designstand oder aufgrund ihrer Herstellung nicht repräsentativ für das spätere Produkt sind. Denn hierdurch wird die Aussagekraft des Tests grundsätzlich in Frage gestellt. Eine nicht vorhandene oder lückenhafte Planung von Tests zur Bestimmung von Produktreifegraden ist ebenfalls ein Symptom für Verschwendung, da es sinnvolle Bündelungen verhindert und die Anzahl der Tests maximiert.

Den Versuch vom reinen Abarbeiter vordefinierter Tests, hin zu einem Experten für die zweckmäßige Testdurchführung mit Blick auf die gesamte Projektlaufzeit zu entwickeln, ist das erklärte Ziel von AGENSIS. Auch das rechtzeitige Einbringen von Risikoeinschätzungen zu Produktkonzepten und -entwürfen zählen dazu. Dies gilt ebenfalls für die Interpretation von Versuchsverläufen und –ergebnissen im Rahmen der weiteren Produktentwicklung.

Entwicklung

Entwicklung umfasst alle Fähigkeiten, um auf Basis von Kundenanforderungen und internen Vorgaben reproduzierbar marktreife Produkte und Leistungen zu erzeugen. Dabei sind Anforderungsanalyse, Konzeptdefinition und -validierung sowie Produktdesign und -verifikation Kernaufgaben der Entwicklung. Darüber hinaus muss sie sich um Bündelung und Weiterentwicklung von Produktkompetenzen bemühen und benötigte methodische sowie fachliche Expertise bereitstellen. Königsaufgabe der Entwicklung bleibt es, sich rechtzeitig auf bevorstehende Technologiewechsel vorzubereiten und erforderliche Umbrüche der Kompetenzen in F&E zielgerichtet zu gestalten. Die Summe all dieser Fähigkeiten rückt die Entwicklung in das Zentrum der Produktentstehung.

In der Entwicklungsrealität zeigen sich schon bei den operativen Aufgaben Grenzen

  • Inkonsistente oder in wesentlichen Aspekten undefinierte Anforderungen, die zu Schleifen führen
  • Voreilige Konzeptdefinition auf Basis von Vorgängerprodukten, die die Anforderungen nicht erfüllen
  • Spätes Erkennen von Produktmängeln im Verlaufe von System- / Lebensdauertests
  • Verengte Betrachtung der Produktfunktion ohne Berücksichtigung von Fertigungsprozessbelangen, die zu Kosten- & Qualitätsproblemen bei Markteinführung führen

Unter der Ressourcenbindung für diese Arbeiten leiden oftmals die strategischen Aufgaben, beispielsweise die Technologiestrategie und Know-how-Entwicklung.

AGENSIS hilft, den Rahmen für die Entwicklungsprozesse auf die unternehmensspezifische Situation auszurichten, fachlich angemessen auszugestalten und im Gesamtunternehmen zu integrieren. Weiterhin gilt es, die Entwicklung für die Wahrnehmung der langfristigen Aufgaben zu ertüchtigen und als wesentlichen Bestandteil der strategischen Unternehmensentwicklung zu etablieren.