Fragenkatalog für Methoden der Produktentwicklung

Fragenkatalog für Methoden der Produktentwicklung
1 Notwendigkeit zur Entwicklung von Produkten
1.1 Nennen Sie mindestens acht Gründe für die Notwendigkeit der
Produktentwicklung. (3Pkt.)
• Neue Technologien für vorhandene oder neue Produkte
• Technologien für neue Ziele/Strategien
• Unternehmensziele und Strategie
• Anforderungen an Kosten der Produktherstellung
• Anforderungen an Personalqualifikationen
• Wettbewerbssituation
• Kundenbedürfnisse
• Lieferantenbeziehung
• Gesetzliche und gesellschaftliche Rahmenbedingungen
• Technologien für Märkte des eigenen Unternehmens
• Technologien für die eigenen Produkte
1.2 Ordnen Sie die Gründe systematisch in einer Matrix an nach dem was sich
verändert und wo die Veränderung stattfindet. (5Pkt.)
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2 Wert und Merkmale eines Produktes
2.1 Wie ist der Wert eines Produktes definiert - allgemein, aus der Sicht des
Kunden, aus der des Unternehmens? (1Pkt.)
Allgemein: Wert = Nutzen/Aufwand
Sicht des Herstellers: Wert = Erlös/Kosten
Sicht des Kunden: Wert = Bedürfnisbefriedigung/Aufwand
2.2 Welches sind die wichtigsten Merkmale eines Produktes. Nennen Sie
mindestens sechs. Erläutern Sie die unterschiedliche Ausprägung der
Merkmale am Beispiel einer Werkzeugmaschine und einer Armbanduhr. (4Pkt.)
Werkzeugmaschine Uhr
Funktionalität hoch niedrig
Gestalt, Ästhetik niedrig hoch
Ergonomie hoch hoch
Wirtschaftlichkeit hoch niedrig
Preis hoch hoch
Qualität hoch mittel
Image niedrig hoch
Service hoch niedrig
2.3 Welche Aufgabe ergibt sich aus den unterschiedlichen Wertdefinitionen für die
Produktentwicklung? (2Pkt.)
Aufgabe der Produktentwicklung ist es Produkte zu entwickeln die den
Wertvorstellungen des Unternehmens und den Wertvorstellungen der Kunden
entsprechen.
Aufgabe des Ingenieurs in der Produktentwicklung ist es im Team die Merkmale
eines Produktes zu definieren und zu realisieren.
3 Produktentwicklungsprozess
3.1 Welches sind die sieben Phasen der Produktentwicklung. Stellen sie diese in
ihrer zeitlichen Abfolge dar und erläutern Sie die einzelnen Phasen kurz. (4Pkt.)
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Produktstrategie
Der Prozess der Produktentwicklung beginnt mit der Festlegung der
Produktstrategie. Diese ist ein wesentliches Element der Unternehmensstrategie
zur Erreichung der Unternehmensziele. Deren Festlegung erfolgt durch die
Unternehmensführung
Produktprogramm
Auf Basis der Produktstrategie wird das Produktprogramm geplant. Darin wird
festgelegt welche Produkte das Unternehmen für welche Märkte anbieten wird.
Dabei sind die Potentiale in den Zielmärkten sowie die Wettbewerbssituation mit
zu berücksichtigen
Produktplanung
Die Produktplanung umfasst alle Arbeitsschritte die notwendig sind um auf der
Basis des festgelegten Produktprogrammes die notwendigen Produkte genau zu
definieren. Dazu zählt die Analyse der Kundenanforderungen, eine systematische
Wettbewerbsanalyse sowie die Ermittlung des Preises, den der Kunde für die
geplante Leitungskombination zu zahlen bereit ist. Diese Phase schließt ab mit
einer ersten Wirtschaftlichkeitsberechnung. Damit wird auf der Basis der bis dahin
vorliegenden Daten eine Abschätzung vorgenommen, ob die Entwicklung des
Produktes für das Unternehmen sinnvoll ist, und was die Entwicklung als solche,
inklusive aller Nebenkosten, kosten darf
Produktkonzept
In dieser Phase wird das Produktkonzept erstellt, d.h. es werden für das Produkt
in der Regel mehrere, prinzipielle Lösungen erarbeitet. Mehrere Lösungen
deshalb, weil Vor- und Nachteile einzelner Lösungen zu dieser Zeit meist nicht
abgeschätzt werden können. So eröffnet sich zudem die Möglichkeit, später im
Entwicklungsprozess die jeweils besten Elemente der unterschiedlichen
Lösungen zu einer optimalen neuen Lösung zusammenfassen.
Produktgestaltung
Bei der Produktgestaltung sind folgende Schritte verbunden:
• Gliedern in realisierbare Module. Hieraus ergibt sich die modulare Struktur
des Produktes
• Gestalten der maßgebenden Module. Ergebnis dieses Arbeitsschrittes sind die
Vorentwürfe
• Gestalten des Gesamtproduktes. Ergebnis ist hier der Gesamtenwurf.
Für den Fall, dass die Fertigung auch im Unternehmen selbst erfolgt, werden
während der Gestaltung in enger Abstimmung mit der Fertigung –
Simultaneous Engineering - die Herstellprozesse festgelegt. Dabei haben die
Herstellprozesse sowohl Einfluss auf die Produktstruktur wie auch auf die
Gestaltung einzelner Bauteile und deren Werkstoffe. Stellt das Unternehmen
das Produkt nicht selbst her, oder sollen letztendlich nur Baugruppen montiert
werden, so besteht während der Gestaltung eine wichtige Aufgabe des
Entwicklers darin, in enger Abstimmung mit dem Einkauf, geeignete
Lieferanten für benötigten Bauteil oder Baugruppen zu suchen.
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Prototypenbau
Nach der Produktgestaltung werden erste Prototypen des Produktes gefertigt um
zu sehen ob die wesentlichen Elemente des Produktes so realisiert wurden wie
es gewünscht war.
Produkterprobung
Nach dem Prototypenbau lässt man erste Serieteile produzieren um diese in
unterschiedlichen Verfahren zu erproben. Die Erprobungsverfahren werden vom
Kunden vorgegeben.
3.2 Nennen Sie die drei Phasen des Produktentwicklungsprozesses in der richtigen
Reihenfolge. (1Pkt.)
• Produktplanung
• Produktkonzeption
• Produktgestaltung
3.3 Was besagt das sogenannte „Rule of Ten“ ? (2Pkt.)
Die Rule of Ten besagt, dass Fehler bei der Entwicklung neuer Produkte in den
nachfolgenden Prozessschritten nur durch sehr hohe Kosten wieder aufgefangen
werden können. Dabei steigen mit jedem weiteren Prozessschritt die Kosten
exponentiell an.
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3.4 Stellen Sie das „magische Dreieck“ der Produktentwicklung dar. Was sagt
dieses „magische Dreieck“ aus? Welchen Einfluss hat in diesem
Zusammenhang die methodische Vorgehensweise bei der Produktentwicklung?
(4Pkt.)
4 Kundenanforderungen und Wettbewerbsanalyse
4.1 Neben den Endkunden gibt es weitere „Kunden“, die Anforderungen an ein
Produkt stellen. Nennen Sie diese und begründen Sie deren Interesse am
Produkt. (3Pkt.)
• Absatzmittler wie Zwischenhändler, Handelsorganisationen
• Einkäufer in Unternehmen welche Investitionsgüter einkaufen. Der eigentliche
Nutzer einer neuen Fertigungsanlage ist aber eine andere Person/Abteilung
• Unternehmensumwelt, welche in Form von Gesetzen, Richtlinien
Anforderungen definiert ist
• Bereiche des eigenen Unternehmens wie Fertigung und Montage
• Zulieferer welche Anforderungen bezüglich des Einbaus ihrer Komponenten
haben
4.2 Wie lassen sich Kundenanforderungen in Abhängigkeit vom Absatzweg
ermitteln? (4Pkt.)
Ob Kundenanforderungen überhaupt erfasst werden können, dazu muss man vorher
feststellen ob es sich um einen:
• eher anonymen Kunden handelt, der nicht in direktem Kontakt zum
Unternehmen steht (z.B. bei Massengüter wie Pkw, Haushaltsgeräte, ...)
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• bekannten Kunden handelt, mit dem das Unternehmen in direktem Kontakt
steht und der direkt seine Bedürfnisse artikuliert (z.B. bei Investitionsgüter wie
Werkzeugmaschinen, Anlagen,...).
• der Absatz des Produktes auf direktem Weg vom Unternehmen zum Kunden
geht (z.B. bei Pkw, Werkzeugmaschinen, ...) oder
• sogenannte Absatzmittler (Groß- und Einzelhandel) zwischengeschaltet sind,
die neben dem eigentlichen Nutzer Anforderungen an das Produkte stellen.
Seitens des Kunden gibt es noch weitere Anforderungen bei der Entwicklung eines
Produktes:
• Anforderungen aus dem Unternehmen heraus (siehe Wert des Produktes
für ein Unternehmen)
• Gesetzliche Anforderungen (Produkthaftungsgesetz, Maschinensicherheitsrichtlinie,
EMV-Vorschriften, Abgasvorschriften, Rücknahmeverpflichtung für
Altfahrzeuge)
• Anforderungen von Seiten der Zulieferer (Bauraum, Schnittstellen)
4.3 Nennen und erläutern Sie die wichtigsten Methoden zur Analyse der
Kundenanforderungen. (4Pkt.)
Sekundärforschung (Beschaffung, Zusammenstellung und Auswertung bereits
vorhandenen Datenmaterials, z.B. Statistiken, Internet, ...)
Primärforschung
• Beobachten (Beobachtung von sinnlich wahrnehmbaren Sachverhalten
wie z.B. physische Aktivitäten, Verhaltensweisen, ..., Japanische Autohersteller
haben auf Parkplätzen vor Supermärkten das Beladen von Autos beobachtet und
so die niedrige Ladekante am Kofferraum eines Pkw erfunden)
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• Befragen (schriftlich, mittels Fragebogen, mündlich telefonisch)
- Im Investitionsgüterbereich erfolgt eine Klärung der Anforderungen meist
durch direkte Gespräche mit dem Kunden, oder der Kunde stellt bereits ein
Lastenheft mit den wichtigsten Anforderungen zur Verfügung.
- Viele Unternehmen befragen heute ihre Kunden, so dass es für den Kunden
teilweise schon lästig wird.
• Experiment (Wiederholbare, unter kontrollierten, vorher festgelegten
Umweltbedingungen durchgeführte Versuchsanordnung – z.B. extra
eingerichteter Test-Super-Markt)
Zusammenarbeit mit ausgewählten Kunden, die
• einen Querschnitt der Kunden im Marktsegment darstellen,
• in der Lage sind, Anforderungen präzise zu formulieren,
• in gewisser Weise als Trendsetter in ihrem Bereich dienen (Lead User)
Sammlung der Anforderungen in interdisziplinären Teams:
• In einem interdisziplinär zusammengesetzten Team (Entwicklung,
Konstruktion, Vertrieb, Marketing, Fertigung, Service, ..., Kunden) ist vielfach
ein hinreichendes Wissen über Anforderungen der Kunden vorhanden.
Deshalb lassen sich in einem solchen Team relativ schnell und einfach die
Kundenanforderungen sammeln und bewerten.
• Um nichts zu vergessen helfen Checklisten, die auf der Erfahrung früherer
Projekte aufbauen können bzw. auf Anregungen aus der Literatur, z.B.
Ehrlenspiel.
4.4 Stellen Sie den prinzipiellen Aufbau einer Anforderungsliste dar. Erläutern Sie
anhand der dargestellten Anforderungsliste, warum die einzelnen Felder
erforderlich sind. (5Pkt.)
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4.5 Was versteht man unter einem Lastenheft, was unter einem Pflichtenheft? Wie
unterscheiden sich beide voneinander? Welche Punkte müssen in einem
Lasten- und welche müssen in einem Pflichtenheft enthalten sein. Wer ist für
die Erstellung des Pflichtenheftes zuständig, und wer für das Lastenheft?
(3Pkt.)
Lastenheft
Zusammenstellung aller Anforderungen des Auftraggebers hinsichtlich Liefer- und
Leistungsumfang. Lastenheft wird vom Auftraggeber erstellt. Im Lastenheft wird
definiert was und wofür zu lösen ist.
Inhalt des Lastenheftes
• Einführung in das Projekt
• Beschreibung der Ausgangssituation
• Aufgabenstellung (Sollzustand)
• Schnittstellen
• Anforderungen an die Systemtechnik
• Anforderungen für die Inbetriebnahme
• Anforderungen an die Qualität
• Anforderungen an die Projektabwicklung (Projektorganisation)
Pflichtenheft
Beschreibung der Realisierung aller Anforderungen des Lastenheftes. Im
Pflichtenheft wird definiert wie und womit die Anforderungen realisiert werden. Es
wird eine definierte Aussage über die Realisierung des Produktes gemacht. Das
Pflichtenheft wird vom Auftragnehmer erstellt.
Inhalt des Pflichtenheftes
• Inhalt des Lastenheftes
• Systemtechnische Lösungen
• Systemtechnik (Ausprägung)
4.6 Wie unterscheiden sich Anforderungsliste und Lastenheft voneinander? (3Pkt.)
Anforderungsliste ist bei kleineren Projekten meistens ausreichend während bei
großen Projekten ein Lastenheft verwendet wird.
4.7 Werden Kundenanforderungen im Lasten- oder im Pflichtenheft
zusammengestellt? (1Pkt.)
Kundenanforderungen werden vom Kunden selbst im Lastenheft zusammengestellt
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4.8 Begründen Sie die Notwendigkeit zur Wettbewerbsanalyse im Rahmen der
Produktentwicklung (2Pkt.)
Für den Erfolg eines Unternehmens im Markt ist es von grundlegender Bedeutung
die Produkte der Wettbewerber in den Zielmärkten genau zu kennen, denn kaum
noch ein Unternehmen agiert im Markt ohne Wettbewerber. Um aber selbst
erfolgreich im Markt zu sein ist es von sehr großer Wichtigkeit, die eigenen Stärken
und Schwächen aber auch die der Wettbewerber genau zu kennen. Dabei ist es
wichtig, sowohl die Produkte wie auch die Unternehmen selbst zu kennen.
4.9 Welches sind die Probleme einer nur auf das Produkt bezogenen
Wettbewerbsanalyse? (2Pkt.)
Die produktbezogene Wettbewerbsanalyse ermöglicht eine kurz bis mittelfristige
Aussage über den Wettbewerb. Außerdem muss bei der Wettbewerbsanalyse in
andere Branchen geschaut werden ob nicht dort gänzlich neue Lösungen zu finden
sind.
4.10 Nach welchen Kriterien werden Wettbewerbsprodukte geprüft?
• Wie werden die Kundenanforderungen erfüllt?
• Welche Funktionen besitzen die Wettbewerbsprodukte?
• Wie sind die einzelnen Funktionen der Produkte realisiert, wie viele
Bauteile werden zur Realisierung benötigt?
• Qualität der Produkte?
• Beurteilung des Produktdesigns?
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4.11 Was versteht man unter dem Stärken-Schwächen-Profil eines Produktes?
Skizzieren Sie ein Beispiel für ein solches Profil und beschreiben Sie kurz, wie
ein solches Profil erstellt wird. (4Pkt.)
Bei einem Stärken-Schwächen-Profil werden die einzelnen Merkmale von
Produkten der Wettbewerber mit dem eigenen Produkt verglichen. Dabei vergibt
man den einzelnen Merkmale Punkte, von 1 bis 5. Außerdem fügt man ein
Zielprofil ein. Es ist das gewünschte Ergebnis des eigenen Produktes.
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4.12 Erläutern Sie anhand eines Beispiels die Darstellung der Wettbewerbssituation
in einem Portfolio. Beschriften Sie die Achsen des Portfolios entsprechend.
(3Pkt.)
4.13 Erläutern Sie anhand eines Beispiels aus dem Kfz-Bereich den Begriff der
Marktsegmentierung? (3Pkt.)
Auf dem Automobilmarkt gibt es unterschiedliche Hersteller von Fahrzeugen. Diese
Hersteller befinden sich in unterschiedlichen Marktsegmenten. Die Produktpalette
von Autos reicht von billig bis sehr teuer. In diesem Bereich sind alle
Automobilhersteller angesiedelt.
4.14 Welchen Einfluss hat die Marktsegmentierung auf die Produktentwicklung?
(3Pkt.)
Man muss sich überlegen in welchem Bereich die Firma ein Produkt auf den Markt
bringen möchte. Dieser Bereich sollte nach Möglichkeit nicht durch andere
Unternehmen besetzt sein. Danach richtet man seine Produktpalette nach dem
jeweiligen Marktsegment aus.
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4.15 Nennen Sie mindestens vier Kriterien zur Aufteilung eines homogenen
Gesamtmarktes in Segmente. (2Pkt.)
• Preis
• Qualität
• Nutzen
• Innovation
4.16 Kennzeichnen Sie die Felder im Portfolio, die prinzipiell erfolgsversprechend
sind und die, die prinzipiell wenig erfolgversprechend sind. Begründen Sie Ihre
Auswahl der Felder (5Pkt.)
4.17 Nennen Sie mindestens fünf Quellen zur Informationsbeschaffung über
Wettbewerber für die Wettbewerbsanalyse? (2Pkt.)
• Patentrecherche
• Produktprospekte
• Messebesuche
• Analyse des Wirtschaftsteils von Tageszeitungen
• Stellenanzeigen in Tageszeitungen
• Internet
• Firmenbesuche
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4.18 Im Zusammenhang mit den Anforderungen wurde das Kano-Modell behandelt.
In welche drei Gruppen werden Anforderungen nach diesem Modell unterteilt?
Erläutern Sie die drei Gruppen und stellen Sie diese in einem Diagramm
Kundenzufriedenheit über Erwartungen dar. (6Pkt.)
Basisanforderungen: Diese Anforderungen müssen unter allen Umständen
erfüllt werden. Werden diese nicht erfüllt, so führt das zu Unzufriedenheit
beim Kunden (Beispiel: Airbag im Pkw)
Leistungsanforderungen: Dabei handelt es sich um Anforderungen, bei
denen sich die Zufriedenheit proportional mit dem Erfüllungsgrad entwickelt,
beispielsweise Prozessorleistung eines PC, Serienausstattung eines Pkw,
Gewicht eines Mobiltelefons - je leichter um so besser
Begeisterungsanforderungen: Hierbei handelt es sich um Leistungen, die
der Kunden nicht erwartet, deren Erfüllung ihn positiv überrascht, beispielsweise
zusätzliche Software auf einem PC.
4.19 In welcher Phase soll eine Wettbewerbsanalyse durchgeführt werden? (2Pkt.)
Nach der Erstellung des Lasten- und Pflichtenheftes sollte eine
Wettbewerbsanalyse durchgeführt werden.
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5 Target Costing
5.1 Welchen Einfluss haben die Zielkosten für ein Produkt auf die
Produktentwicklung? Skizzieren Sie ein Zielkostenkontrolldiagramm. (3Pkt.)
• Die Ermittlung der Zielkosten hat einen Einfluss auf die Funktionen des
Produktes. Somit werden keine Funktionen realisiert die der Kunde nicht
haben will, was das Over-Engineering ausschließt
• Man kann frühzeitig sagen was die einzelne Funktion/Bauteil kosten darf
5.2 Erläutern Sie in welchen Schritten die Zielkosten auf die Kosten der einzelnen
Funktionen des Produktes heruntergebrochen werden? (3Pkt.)
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1. Es werden die Selbstkosten ermittelt
Selbstkosten = Marktpreis - kalk. Gewinn – Risiko
2. Es werden die Herstellkosten ermittelt
Herstellkosten = Selbstkosten – Vertriebsgemeinkosten und
Verwaltungsgemeinkosten – Sondereinzelkosten der Entwicklung
3. Herstellkosten werden auf die einzelnen Funktionen heruntergebrochen
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4. Herstellkosten der einzelnen Funktionen werden in eine
Funktionskostenmatrix übertragen
5.3 Was versteht man unter einer Funktionskostenmatrix? Skizzieren Sie den
prinzipiellen Aufbau einer solchen Matrix. In welchen Zusammenhang steht die
Funktionskostenmatrix mit der zielkostenorientierten Entwicklung? Welche
Vorteile ergeben sich durch die Anwendung einer Funktionskostenmatrix?
(4Pkt.)
• Herstellkosten der einzelnen Funktionen werden in eine
Funktionskostenmatrix übertragen
Vorteile
der Anwendung der Funktionen-Kosten-Matrix
• Abgleich der Kostenziele und der tatsächlichen Kosten von Funktionen
• Es kann zu einem frühen Stadium bestimmt werden ob die Zielkosten für
die einzelnen Funktionen eingehalten werden
• Es wird offensichtlich welche Bauteile zu teuer sind
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• Unterstützt den systematischen Kosten/Nutzenvergleich von Produkten
im Rahmen der Wettbewerbsanalyse
• Aufzeigen vorhandener Rationalisierungspotentiale
• Bewertung der Werthaltigkeit von einzelnen Funktionen
5.4 Was versteht man unter zielkostenorientierter Produktentwicklung? Warum wird
diese Art der Produktentwicklung überhaupt angewendet? (5Pkt.)
Zielkostenorientierte
Produktentwicklung ist die Entwicklung eines Produktes nach
einem vorgegebenen Preis. Es wird ein Preis anhand der bestehenden Preise der
Konkurrenz ermittelt. Danach rechnet man den Preis für das zukünftige Produkt auf
die einzelnen Funktionen um. Somit führt zielkostenorientierte zu einem Produkt,
welches frei von unnützlichen Funktionen welche die Kunden nicht bezahlen wollen.
6
Funktionen
6.1 Wie wird eine Funktion beschrieben? (1Pkt.)
Substantiv
+ Verb
Substantiv beschreibt
wo oder womit etwas geschieht (Ausgangsort der Wirkung)
Verb beschreibt was geschieht (die Wirkung)
6.2 Welche Funktionsklassen und Arten werden unterschieden? Erläutern Sie diese
(2Pkt.)
Funktionsklassen
nach Wichtigkeit
Hauptfunktion:
Diese dienen unmittelbar dem Zweck des betrachteten Objektes
Nebenfunktion: Diese dienen mittelbar dem Zweck des betrachteten Objektes
Unerwünschte Funktion: z.B. Wärmeentwicklung beim Overheadprojektor, Abgase
beim Verbrennungsmotor
Funktionsklassen
nach Funktionsstruktur
Gesamtfunktion:
Wirkung des Objektes, die den eigentlichen Zweck angibt. Alle
anderen Funktionen sind untergeordnet.
Teilfunktion: Beschreibt die Wirkung von Teilen des Objektes. Aus
Zusammenwirken von Teilfunktionen ergibt sich Gesamtfunktion.
Elementarfunktion: Sind Funktionen die sich nicht mehr weiter in Teilfunktionen
zerlegen lassen. Meist physikalische Grundoperationen.
Nach
Funktionsarten
Gebrauchsfunktion:
Diese dienen dazu, eine gewünschte Anwendung oder Arbeit
des Objektes sicherzustellen.
Geltungsfunktion: Diese sind Funktionen die unabhängig von den
Gebrauchsfunktionen erfüllt werden und äußere Merkmale des Objektes
beschreiben. Zusammenhang mit Image, Gestalt und Ästhetik.
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6.3 Nennen und erläutern Sie kurz die Arbeitsschritte bei der Durchführung einer
Funktionsanalyse. (3Pkt.)
1. Funktion erkennen:
• Was tut das System?
• Was bewirkt das System?
Hierbei wird festgelegt, welche Funktionen
ein System besitzen soll bzw. ein
vorhandenes System besitzt.
2. Funktionen beschreiben:
• Hauptwort + Tätigkeitswort
• Quantifizierung festlegen
3.
4.
Funktionen klassifizieren:
• Bestimmen von Haupt- und Nebenfunktionen
• Fragen Hauptfunktion -> Nebenfunktion:
WIE?
• Fragen Nebenfunktion -> Hauptfunktion: WOZU?
Funktionen gliedern:
• Funktionenbaum erstellen
5. Funktionsart bestimmen:
• Unterscheidung der Funktionen in Gebrauchsfunktionen und
Geltungsfunktionen
6.4
Wie unterscheiden sich die verknüpfte Funktionsstruktur und der
Funktionenbaum voneinander? (1Pkt.)
Verknüpfte
Funktionsstruktur
In einer verknüpften Funktionsstruktur werden die verschiedenen Eingangs- und
Ausgangsgrößen eines Objektes,
Energie-, Stoff- und Informationsfluss, zusammen
mit ihren jeweiligen Verknüpfungen dargestellt. Spätere Baustruktur des Objektes
(Produktstruktur) ist nicht erkennbar.
Funktionenbaum
Im Funktionenbaum können Funktionen unterschiedlicher Hierarchiestufe zusammen
dargestellt werden. Dadurch lässt sich aus dem Funktionenbaum schon die
mögliche Baustruktur des Objektes (Produktstruktur) erkennen.
6.5
Nennen Sie sechs Vorteile, die sich aus einer funktionsorientierten
Betrachtungsweise bei der Produktentwicklung ergeben. (2Pkt.)
• Verfremdung möglicher vorliegender Lösungen und lösungsneutrale
•
Beschreibung des Produktes.
Erkennen von Wirkstrukturen und deren Abhängigkeiten.
• Trennung von Wesentlichem und
Unwesentlichem.
• Versachlichung der Projektarbeit.
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• Erleichterung von Wettbewerbsvergleichen bei Produkten durch
•
lösungsneutrale Darstellung.
Unterstützung der Lösungssuche
(Beispielsweise durch Zusammenfassung
und Trennung von Funktionen, Modifikation der Funktionsstruktur)
6.6 Wie werden Funktionen eines Produktes und Anforderungen an das Produkt in
Beziehung zueinander gebracht? Welche Aussage lässt sich daraus gewinnen?
(4Pkt.)
Diese werden
in einer Verknüpfung von Funktionen und Anforderungen in einer
Beziehungsmatrix in Beziehung gebracht.
• Wichtige Anforderungen benötigen unbedingt Funktionen, mit denen sie in
einer sehr starken oder mindestens starken Beziehung stehen.
• Funktionen, die nur in schwacher oder keiner Beziehung
zu den
Anforderungen stehen können ggf. weggelassen werden.
• Fehlen für eine Anforderung wichtige Gewichtungen
so ist das
Produktkonzept bezüglich der Funktionen zu überarbeiten
• Die dargestellte Vorgehensweise kann fortgesetzt werden,
bis hin zu
einzelnen Bauteilen.
• Sie ist anwendbar sowohl
bei der Entwicklung neuer Produkte wie auch bei
der Optimierung bestehender Produkte.
• Die Verfahrensweise kann auch auf Prozesse
angewandt werden, z.B.
Qualitätskosten.
6.7 Was versteht man unter einer Funktionskostenmatrix? Skizzieren Sie den
prinzipiellen Aufbau einer solchen Matrix. Welchen Nutzen hat die Anwendung
der Funktionsostenmatrix im Rahmen der Produktentwicklung? (3Pkt.)
• Die Funktionskostenmatrix schafft den Zusammenhang zwischen Funktionen,
Funktionenträgern und Funktionenträgerkosten.
• Mit Hilfe der Funktionskostenmatrix kann abgeschätzt
werden was die
Realisierung einzelner Funktionen an Kosten verursacht.
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6.8 Nennen Sie die Schritte, die nach der Funktionsanalyse folgen, hin zu einem
geeigneten Produktkonzept? (2Pkt.)
• Verknüpfung von Funktionen und Anforderungen in einer
Beziehungsmatrix
• Ermittlung der Funktionenkosten in einer Beziehungsmatrix zur
Verknüpfung von Anforderungen und Produktdefinitionen
6.9 Führen Sie für einen Dosenöffner eine vollständige Funktionsanalyse durch.
Stellen Sie die ermittelten Funktionen des Dosenöffners in einem
Funktionenbaum dar. (18Pkt.)
6.10 Führen Sie für einen Locher eine vollständige Funktionsanalyse durch. Stellen
Sie die ermittelten Funktionen des Lochers in einem Funktionenbaum dar.
(18Pkt.)
6.11 Führen Sie für einen Akkuschrauber eine vollständige Funktionsanalyse durch.
Stellen Sie die ermittelten Funktionen des Akkuschraubers in einem
Funktionenbaum dar. (18Pkt.)
6.12 Führen Sie für einen Stabilo-Schreiber eine vollständige Funktionsanalyse
durch. Stellen Sie die ermittelten Funktionen des Stabilo-Schreibers in einem
Funktionenbaum dar. (18Pkt.)
6.13 Führen Sie für einen Overhead-Projektor eine vollständige Funktionsanalyse
durch. Stellen Sie die ermittelten Funktionen des Overhead-Projektors in einem
Funktionenbaum dar. (18Pkt.)
7 Kreativität
7.1 Welches sind die Komponenten der Kreativität? (1Pkt.)
Dynamische Komponenten der Kreativität
• Phantasie
• Unvoreingenommenheit/Aufgeschlossenheit
• Kombinationsfähigkeit
• Intuition
Statische Komponenten der Kreativität
• Kenntnisse
• Erfahrungen
• Vorbilder
• Informationen
7.2 Nennen und erläutern Sie Kreativitätshemmende Einflüsse bei der Suche nach
neuen Lösungen (2Pkt.)
Gewöhnungsbremse
• Überbewertung von Fachwissen und Erfahrung
• Bequemlichkeit
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• Konformitätsdruck
• Informationsselektion
Emotionale Bremse
• Autoritätsfurcht
• Erfolgszensuren
• Gesellschaftliche Verhaltensnormen
7.3 Nennen Sie die Vor- und Nachteile bei der Methode 6-3-5 (Brainwriting)
7.4 Beschreiben Sie die Vorgehensweise und die Vor- und Nachteile bei der
Galerie-Methode
Einführungsphase: Erläuterung der Problemstellung durch Teamleiter
Ideenbildung 1: Intuitive und vorurteilsfreie Lösungssuche durch die einzelnen
Teammitglieder mit Hilfe von Skizzen
Assoziationsphase: Ergebnisse werden in der Galerie ausgehängt, erfasst und
diskutiert
Ideenbildung 2: Weiterentwicklung der aus der Assoziationsphase gewonnenen
Einfälle und Erkenntnisse
Selektionsphase: Sichten, ordnen und ggf. vervollständigen. Lösungen auswählen
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7.5 Beschreiben Sie die einzelnen Schritte der Kreativitätstechnik Synektik
Phase 1: Vorbereitungsphase
1. Einleitung, Problemanalyse
2. Spontane Lösungen erfassen
3. Neuformulierung des Problems
Phase 2: Inkubationsphase
4. Bildung einer direkten Analogie zum Problem
5. Bildung einer persönlichen Analogie
6. Bildung einer symbolischen Analogie
7. Zweite direkte Analogie
8. Analyse der direkten Analogie
Phase 3: Illumination/Geistesblitz
9. Force-Fit: Übertragung auf das Problem
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Phase 4: Verifikation
10. Entwicklung von Lösungsansätzen: Im Anschluss werden die gefundenen
Lösungsansätze weiterentwickelt
Vorteile:
• Besonders geeignet für schwierige Problemstellungen
• Insbesondere für die Suche nach neuen Produkten
Nachteile:
• Für Anfänger grundsätzlich ungeeignet
7.6 Nennen Sie die vier Säulen von TRIZ, und zählen Sie die einzelnen Methoden
der Säulen auf
7.7 Beschreiben Sie die einzelnen Methoden von Triz.
Innovationscheckliste
Dies ist eine Checkliste bei der zu Beginn der Lösungssuche das Problem und das
Umfeld des Problems genau beschrieben werden muss. Oft ist die präzise
Formulierung des Problems ein großer Schritt zur Lösung des Problems.
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Ressourcencheckliste
Dies ist eine Checkliste bei der alle möglichen Ressourcen eines Systems aufgelistet
werden sollen. Anhand der vorhandenen Ressourcen wird versucht das Problem zu
lösen. Dieses Vorgehen entspricht dem Idealitätsprinzip bei dem man mit den
vorhandenen Ressourcen das Problem zu lösen versucht.
Idealität
Unter einem idealen Produkt versteht man ein Produkt in dem alle erwünschten
Funktionen verwirklicht sind, aber keine unerwünschten Nebenwirkungen mehr
vorhanden sind. Idealität wird als Faktor definiert:
Zur Verbesserung der Idealität wird vorgeschlagen:
• Elemente und Funktionen die Probleme verursachen sind wegzulassen
• Das Problem ist am ideellsten gelöst wenn die Funktion oder das Produkt
nicht mehr gebraucht wird.
Operator Material-Zeit-Kosten
Bei dieser Methode wird gefragt, wie sieht die Lösung aus wenn die Operatoren
jeweils einzeln betrachtet unendlich vorhanden sind, oder gar nicht vorhanden sind.
Durch die unterschiedlichen Betrachtungsweisen sollen Denkblockaden abgebaut
werden.
Konflikt
Grundelement der Methode ist die Rückführung der konkreten Aufgabenstellung auf
einen von 39 technischen Parameter. Der Ablauf der Methode im Einzelnen ist wie
folgt:
• Beschreibung des konkreten Problems
• Abstraktion des Problems auf einen der 39 technischen Parameter, der
verbessert werden soll und einen dieser 39 Parameter, der sich nicht
verändern soll
• Übertragung der in den Innovationsprinzipien beschriebenen Lösung auf das
konkrete Problem
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Widerspruch
Häufig treten bei der Lösung von Fragestellungen physikalische Widersprüche auf
die sich scheinbar nicht lösen lassen. Hierzu bietet der Triz-Methodenkasten als Hilfe
die vier Separationsprinzipien.
Evolutionsprinzip
Bei der Betrachtung von technischen Systemen lässt sich feststellen, dass sich diese
im Laufe der Zeit immer weiterentwickelt haben. Gleiches gilt für einzelne
Komponenten eines Systems. Altschuller fand heraus dass sich die Technik-
Evolution in insgesamt 8 Schritten vollzieht.
1. Evolutionsstufen
• Jedes technische System entwickelt sich in vier Lebensphasen: Kindheit,
Wachstum, Reife und Sättigung – S Kurve(Produktlebenszyklus).
• Der evolutionäre Übergang zum nächsten System, zur Folgetechnologie findet
immer statt, wenn:
- Der Bedarf vorhanden ist (Market Pull)
- Möglichkeiten (Technologien) bestehen, ihn zu befriedigen (Technology
Push)
2. zunehmende Idealität (siehe oben)
• Jedes System birgt außer nützlichen Funktionen auch schädliche Funktionen
• System entwickeln sich immer in Richtung zunehmender Idealität
• Nur Verbesserungen, die zur Erhöhung der Idealität beitragen, sind sinnvoll
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3. Ungleiche Entwicklung von Systemen und/oder Teilen
• Jede Komponente eines Systems (z.B. eines Pkw’s) hat ihre eigene S-Kurve
mit eigener Zeitskala.
• Jede Komponente erreicht ihre Grenzen zu einem anderen Zeitpunkt
• Die Komponente, die zuerst die Reifephase überschreitet, limitiert die
Gesamtsystem-Performance
• Maximaler Fortschritt für das System ergibt sich, wenn die Grenze der
Komponente beseitigt wird
4. Zunehmende Dynamisierung und Regelbarkeit
a) Übergang zu multifunktionaler Performance
b) Zunehmende Zahl an Freiheitsgraden
c) Zunehmende Steuer- und Regelbarkeit
d) Erhöhung der Stabilität.
• Zunehmende System-Dynamisierung gestattet es, Funktionen mit größerer
Flexibilität oder Vielfalt zu erfüllen
• Zunehmende Dynamisierung erfordert ansteigende Steuer und Regelbarkeit
• Steuer- und Regelbarkeit kulminieren in selbststeuernden Systemen
5. Über Komplexität zum genial Einfachen
• Technische Systeme entwickeln sich zunächst in Richtung zunehmender
Komplexität und werden dann genial einfach
• Mono-Systeme entwickeln sich über Bi- und Polysysteme zu neuen Mono-
Systemen, welche die Funktionsvielfalt des vorherigen Poly-Systems
beinhalten
6. Gezielte Übereinstimmung und Nichtübereinstimmung/Diskrepanz von
Teilen
• Systemelemente entwickeln sich zu gezielter Übereinstimmung oder gezielter
Nichtübereinstimmung, um die Performance zu verbessern oder schädliche
Effekte zu kompensieren. (z.B. Pkw-Getriebe: Entwicklung vom schlecht
synchronisierten Getriebe hin zum genau synchronisierten Getriebe mit lauten
Resonanzschwingungen. Diese wiederum werden kompensiert durch gezielte
Asymmetrien)
• Aktionen und Rhythmen werden zunehmend koordiniert und verschachtelt
7. Übergang zur Mikro-Ebene und Einsatz von Feldern
• Technische Systeme entwickeln sich aus der Makro-Ebene in die Mikro-ebene
(Miniaturisierung)
• Dieser Übergang wird durch immer perfekteren Einsatz von Feldern
(elektrische Felder z.B. zur Informationsübertragung) und durch
Segmentierung unterstützt
8. Abnehmende menschliche Interaktion und zunehmende Automatisierung
• Technische Systeme entwickeln sich in Richtung reduzierter menschlicher
Interaktion
• Ausführung, Kontrolle, Entscheidung des Menschen werden in dieser
Reihenfolge ersetzt
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• Schließlich entsteht ein automatisierter Prozess, der den Menschen nicht
mehr nachahmt, sondern konsequent auf Erfüllung von Funktionen ausgelegt
ist
7.8 Nennen Sie die Kernelemente und die Vorgehensweise bei WOIS
Kernelemente:
• Künstliche Erzeugung von Not durch bewusstes Hochschrauben der
Zielsetzung bis die widersprüchlichen Anforderungen an einzelne
Effektivitätsfaktoren entstehen
• Freigabe zur Lösungssuche erst dann, wenn dieses Aufgabenniveau erreicht
ist
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8 House of Quality
8.1 Wo und wozu wird QFD eingesetzt?
QFD ist eine Methode zur Unterstützung einer kundenorientierten Entwicklung, mit
dem Ziel, Produkte hoher Qualität zu realisieren und die Kundenanforderungen in
Produkte umzusetzen. Die Methode setzt in der Produktentwicklung an, und kann bis
hin zur Prozess- und Prüfplanung und Planung des Fertigung- und
Montageprozesses eingesetzt werden.
8.2 Zählen Sie die Arbeitsschritte bei der Erstellung des House of Quality in der
richtigen Reihenfolge auf.
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1. Kundenanforderungen eintragen
2. Gewichtung der Kundenanforderungen eintragen
3. Schwerpunkte des Services
• Vergleich der größten Anforderungen des Kundendienstes mit den
wichtigsten Kundenanforderungen
• Hauptaufmerksamkeit muss sich auf wichtigste Kundenanforderungen
richten
4. Wettbewerbsvergleich (Produktbewertung)
• Wie erfüllt der Wettbewerb die Kundenanforderungen?
• Bewertung mit 1(ungenügend) bis 5 (sehr gut erfüllt)
• Eintragung des eigenen Produktes bzw. Festlegung der Ziele für das
eigene Produkt
• Darstellung eines Stärke-Schwäche-Profils der Wettbewerbsprodukte und
des eigenen Produktes
5. Analyse der Kundenbewertung
• Ermittlung des Kundennutzens der einzelnen Produkte des Wettbewerbs
• Numerische Berechnung Anforderungsgewicht * Bewertung aus dem
Wettbewerbsvergleich
• Das Produkt mit der höchsten Punktzahl erfüllt die Kundenanforderungen
am besten
6. Qualitätsmerkmale des Produktes
Eintragung wichtiger Merkmale des Produktes auf der Basis des geplanten
Produktkonzeptes (Wie werden die Kundenwünsche umgesetzt), die zur
Erfüllung der Kundenanforderungen beitragen. Es kann durchaus notwendig
sein, diese Produktmerkmale im Verlaufe der Entwicklung nochmals zu
verändern, wenn sie nicht ausreichen, um die Kundenanforderungen zu
erfüllen.
7. Festlegung messbarer Zielwerte (Leistungsmerkmale) für die
Produktmerkmale.
8. Ziele
• Reichen die Produktmerkmale (Schritt 4) und die Zielwerte (Schritt 5) als
Bestimmungsgröße für das vom Kunden gewünschte Produktmerkmal
aus?
• ......Zielvorgabe zu niedrig, sollte angehoben werden,
• ......Zielvorgabe zu hoch, sollte abgesenkt werden
• 0.....Zielvorgabe richtig.
9. Schwierigkeiten der technischen Realisierung (Bewertung 10 für sehr
schwierig bis nicht erreichbar, 1 für leicht erreichbar)
10. Beziehungen zwischen Kundenanforderungen und Produktmerkmalen
(Bewertung 9, 6, 3, 0)
• Bewertung 9, 6, 3, 0
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• Werden alle Kundenwünsche durch entsprechende Produktmerkmale
abgedeckt?
• Haben Kundenwünsche mit hoher Gewichtung auch entsprechend hoch
bewertete Beziehungszahlen (ausgewogene Produktmerkmale)?
• Sind alle Produktmerkmale - individuell bewertet - so überzeugend, dass
ein aus Kundensicht attraktives Produkt entsteht?
11. Technische Bedeutung
• Wichtigkeit der Produktmerkmale aus Sicht des Kunden. Auf diese Weise
wird erkennbar, was das Neue und das Besondere am Produkt ist
• Berechnung: Wichtigkeit der Kundenanforderungen * Beziehungszahl
(Schritt 8)
12. Technischer Wettbewerbsvergleich
• Vergleich der Produktmerkmale aller im Wettbewerb stehenden Produkte
• Bei eventuellen Wissenslücken ist entsprechende Analyse erforderlich
• Folgende Fragen sind von Bedeutung:
o Wie löst der Wettbewerber im Vergleich zu den definierten
Produktmerkmalen seine Funktionen bzw. Anforderungen?
o Müssen enge und damit teure Toleranzen sein?
o Ist die Lösung des Wettbewerbs kostengünstiger?
o Kommt die Lösung des Wettbewerbers mit weniger Teilen aus?
o Welche Arbeitsprozesse und Verfahren wurden gewählt?
o Ist die Lösung des Wettbewerbers robuster gegen Störeinflüsse
oder Fehlbedienung?
• Bewertung: ++ für sehr gut gelöst bis – für Lösung nicht akzeptabel
13. Gegenseitige Beeinflussung - Ausgewogenheit
• Untersucht wird, ob und in welcher Weise sich die einzelnen
Produktmerkmale beeinflussen
• Bewertungssymbolik:
-...negative Beeinflussung
0...neutral (keine Beeinflussung)
+...positive Beeinflussung (Verstärkung)
• Merkmale, welche sich nicht beeinflussen können auch unabhängig
voneinander entwickelt werden (Parallelentwicklung)
• Aussagen des QFD-Dachs:
o Viele Minuszeichen (-): Gewähltes Konzept ist ausgeschöpft. Kaum
noch Spielraum für Veränderungen, Lösung ist nicht ausgewogen
o Viele positive oder neutrale Zeichen (+ oder 0): gewähltes Konzept ist
noch nicht ausgeschöpft und enthält noch weiteres Potential
14. Kritische Merkmale / Risikobewertung
• Wie hoch ist das Risiko, die festgelegten Produktmerkmale auch in der
angedachten Weise realisieren zu können?
• Bewertung: Punkte (10...hoch, 5...mittel, 0...niedrig; Pfeile ... hoch,
0...mittel, ...gering). Feinere Abstimmung möglich
• Wichtig ist, dass die Produktmerkmale mit einem hohen Einfluss auf die
Kundenanforderungen (Korrelationsfaktor 9), nicht mit einem hohen Risiko
behaftet sind, da so der Erfolg des Produktes fraglich wird
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15. Verkaufsschwerpunkte
Festlegung argumentativer Schwerpunkte für den Verkauf aufgrund der
Produktstärken im Vergleich zum Wettbewerb
8.3 Nennen Sie Vor- und Nachteile des QFD?
• Übersichtliche Darstellung aller wichtigen Informationen für die
Entwicklung eines Produktes im House of Quality
• Korrelation zwischen den Kundenanforderungen und den angedachten
Lösungen für die Produktfunktionen
• Detaillierter Wettbewerbsvergleich in Richtung Markt und Technik
• Gewünschte eigene Positionierung im Vergleich zum Wettbewerb kann
überprüft und ggf. korrigiert werden -> Strategie
• Liefert Argumentationshilfen für den Vertrieb des Produktes aufgrund
der Herausarbeitung von Differenzierungsmerkmalen
• Gegenseitige Beeinflussungen einzelner Lösungselemente
untereinander (verstärken, unabhängig, abschwächen) werden betrachtet
- Es wird kein Zusammenhang zwischen Kundenanforderungen - Kosten
– Lösungen hergestellt
- Die Suche nach neuen Lösungen ist nicht explizit Bestandteil der Methode
- Teamarbeit ist nicht Voraussetzung für diese Methode
8 Wirtschaftlichkeitsrechnung
8.1 Was versteht man unter Wirtschaftlichkeit? (1Pkt.)
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8.2 Wofür fallen im Unternehmen Kosten an, die ursächlich mit der Entwicklung
neuer Produkte zusammenhängen, bis das Produkt letztlich im Markt erhältlich
ist? (3Pkt.)
8.3 Welche Ziele verfolgen die Wirtschaftlichkeitsrechnung im Zusammenhang mit
der Produktentwicklung? Nennen und erläutern Sie mindestens drei ziele.
(3Pkt.)
• Vergleich alternativer Produktkonzepte
• Aussage: Lohnt sich die Entwicklung? Ja/Nein
• Wie werden sich kurz-, mittel- und langfristig Erträge und Aufwendungen
verhalten?
• Trägt die Entscheidung zur Entwicklung des Produktes zur Verbesserung
der wirtschaftlichen Situation des Unternehmens bei?
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8.4 In welche beiden Klassen werden die Verfahren der Wirtschaftlichkeitsrechnung
eingeteilt? Erläutern Sie den Unterschied zwischen den beiden Klassen und
nennen Sie zu jeder Klasse mindestens drei Verfahren. (5Pkt.)
8.5 Vergleichen Sie das Verfahren der Kapitalwertmethode mit der des internen
Zinsfusses. (5Pkt.)
Kapitalwertmethode
• Die Auswirkungen einer Investition auf die Kasse errechnet sich über die
ganze Betrachtungsperiode im Barwert, wobei späte Mittelrückflüsse mit
einem vorzugebenden Zinssatz diskontiert, d.h. reduziert werden. Je höher
der Zinssatz, desto stärker werden schnelle Mittelrückflüsse favorisiert.
• Der Zinssatz kann neben reinen (Re-) Finanzierungsaufwenden auch
Risikoelemente beinhalten.
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C0 = 0 Investition amortisiert sich aus ihren Rückflüssen
C0 > 0 Investition erzielt neben der Rückgewinnung des eingesetzten Kapitals auch
eine Verzinsung die über dem kalkulatorischen Zinsfuß liegt.
C0 < 0 Investition erreicht nicht die Amortisation des eingesetzten Kapitals
• Betrachtungszeitraum muss vorher festgelegt werden (Im Unternehmen
festgelegt)
• Kapitalwert ist ein abstrakter Wert (schwer zu fassen)
• Festlegung des Zinssatzes bietet Spielraum zur Beeinflussung des Resultates
Interner Zinsfuß
• Welche Rendite, im Vergleich zu einer Finanz-Anlage, wirft die gewählte
Investition ab?
• Entspricht grundsätzlich der statischen ROI-Rechnung unter Berücksichtigung
des Geldzeitwertes
Rechnung wie Kapitalwertmethode
• Zinssatz p der zu einem Kapitalwert C0 = 0 führt heißt interner Zinsfuß
• Entscheidung des Unternehmens über die Durchführung des
Investitionsverfahrens ist von der erreichten Verzinsung abhängig
• Betrachtungszeitraum muss vorher festgelegt werden
Unterschiede
• Bei Kapitalwertmethode wird festgestellt ob sich die Investition amortisiert
oder nicht
• Beim internen Zinsfuß wird die Amortisation der Investition mit einer
Finanzanlage verglichen
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8.6 Skizzieren Sie den prinzipiellen Aufbau eines Tilgungsdiagramms. Beschriften
Sie dieses Diagramm vollständig. Welche Aussagen können diesem Diagramm
entnommen werden?
• Es lässt sich erkennen nach welcher Zeit und ob überhaupt das
Unternehmen Gewinn machen wird
• Es lässt sich der notwendige Kapitaleinsatz für die Produktentwicklung
darstellen
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9 Produkt und Unternehmenserlös
9.1 Stellen Sie ein Break-Even-Diagramm dar und beschriften Sie dieses
vollständig. (1Pkt.)
1 Erlös
Erlöse/
Kosten
Break-Even-Point
Gesamtkosten
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3
4
Variable Kosten
Fixkosten
Menge
9.2 Nennen und erläutern Sie anhand des Diagramms die vier Möglichkeiten eines
Unternehmens, durch das Produkt den Erlös zu vergrößern. (4Pkt.)
1. Umsatz erhöhen:
• Unternehmen verkauft mehr
2. Absatz steigern:
• Unternehmen stellt mehr her; Vertriebsleistung hängt vom Produkt ab
3. Variable Kosten senken:
• Anzahl der Teile oder Bearbeitung senken
• Produktoptimierung trägt zur Herstellkostensenkung bei
4. Fixkosten senken:
• Unternehmensorganisation optimieren
• Produkt und Produktkomplexität beeinflusst Unternehmensorganisation