PLM-Trends

Marktstudie

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Die Zukunft der unternehmensübergreifenden ProduktentwicklungAutoren: Dipl.-Ing. Sebastian Neumeyer, Dr.-Ing. Patrick Müller, Dr.-Ing. Haygazun Hayka, Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark

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Was kennzeichnet erfolgreiche Produktentwicklung in Unternehmensnetzwerken? Vor wel-chen Herausforderungen stehen die Praktiker in den Unternehmen heute? Was sind die Trends und Faktoren, die eine optimale Zusammenarbeit in Zukunft ausmachen? Und welche Metho-den, Technologien und Werkzeuge spielen dabei eine wichtige Rolle? Antworten liefert eine neue Studie von 2015 unter Mitwirkung ausgewählter Experten aus Industrie und Forschung.

Fast jedes Unternehmen entwi-ckelt seine Produkte heute nicht alleine, sondern setzt auch auf die besonderen Stärken von Zuliefer-ern, Ingenieurbüros, Partnern und zunehmend sogar der eigenen Kun-den-Community. Die notwendigen Methoden und Prozesse dafür wer-den in den Unternehmen definiert und kontinuierlich verbessert. Viele Aufgaben entlang der Entwicklung werden durch PLM-Systeme, -Me-thoden und -Prozesse unterstützt,

die jedoch über die eigene Unter-nehmensgrenze hinaus oft nicht mehr funktionieren. Um welche Anforderungen geht es, wenn – im Sinne eines ganzheitlichen PLM-Ansatzes – die Produktentwicklung sich nun über ein Unternehmens-netzwerk erstreckt? Um diese zu ermitteln, führte das Fraunhofer IPK gemeinsam mit Contact Soft-ware und dem VDI eine Experten-studie durch. Zuerst wurde eine Bestandsaufnahme der heutigen

Praxis der unternehmensübergrei-fenden Zusammenarbeit durchge-führt. Anschließend wurden die teilnehmenden Geschäftsführer, Bereichsleiter und Experten aus relevanten Fachbereichen und Dis-ziplinen zu ihrer Einschätzung be-fragt, welche Veränderungen sich in der kollaborativen Entwicklung abzeichnen und welche Methoden und Technologien für die Entwick-lungsnetzwerke der Zukunft not-wendig sein werden.

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Motivation

In 2013 veröffentlichten die Partner dieser Studie einer Vor-läuferstudie [1, 2] zur kollabora-tiven Produktentwicklung. Darauf aufbauend wurden nun für die Ende 2015 erscheinende Studie Tiefeninterviews mit 40 Experten aus ausgewählten Branchen – Au-tomotive, Luft- und Raumfahrt, Schienenverkehr, Maschinen- und Anlagenbau sowie PLM-Forschung und -Beratung – durchgeführt und der Schwerpunkt auf die Zu-sammenarbeit nicht im eigenen Unternehmen, sondern im Unter-nehmensnetzwerk gelegt. Ziel die-ser Studie ist es, der zunehmenden Bedeutung solcher Netzwerke Rechnung zu tragen und auf de-ren besonderen Bedingungen und Anforderungen einzugehen.

Treiber der Kollaboration

Alle befragten Experten gaben an, mit externen Partnern zusam-menzuarbeiten. Dabei lässt sich erkennen, dass mitnichten der Kapazitätsausgleich (12 Prozent) die wichtigste Motivation ist. Der Zukauf von Kompetenz steht mit gut einem Viertel der Nennungen an erster Stelle, gefolgt vom Ko-stendruck. Rund ein Fünftel der Befragten gaben dies als Grund an. Diese Aussagen gelten für

alle Branchen mit Ausnahme der Luft- und Raumfahrtindustrie, die bereits in der Vergangenheit Ent-wicklungsaufgaben an Systemlie-feranten ausgegliedert hat.

Mit einer Vergabe von Entwick-lungsaufgaben auf Partner mit speziellem Wissen werden zuneh-mend auch mehr branchenfremde Kooperationen initiiert. Die be-fragten Experten prognostizieren eine Fortführung dieser Tendenz: Über zwei Drittel gaben an, dass die Zusammenarbeit mit bran-

chenfremden Unternehmen wei-ter zunehmen wird. Dieser Trend erklärt sich durch die Erweiterung klassischer maschinenbaulicher Produkte wie Automobile oder Pro-duktionsanlagen um Funktionen der Kommunikation und Informa-tionsverarbeitung. Stichworte sind hier das „Internet of Things“ (IoT, Internet der Dinge) und Industrie 4.0, wodurch sich die klassische Branchengrenze zwischen Maschi-nenbau und IT verschieben wird [3]. Um am Markt auch Funktionen

Relative Nennung der Treiber für unternehmensübergreifende Kollaboration

des IoT für Industrie 4.0 anbieten zu können, müssen die Unterneh-men das notwendige Know-how und die Kompetenzen zukaufen.

Langfristige Partnerschaften

Dabei sind die Unternehmen vor allem an langfristigen Part-nerschaften interessiert, auch wenn das einzelne Projekt eher eine kürzere Zeitspanne umfasst. Die Verkürzung der Entwicklungs-aufträge ist eine Folge der immer schnelleren Innovationszyklen, in denen die Unternehmen neue Produkte auf den Markt bringen. Die langfristige Ausrichtung von Partnerschaften kann mit dem notwendigen Vertrauen, das für eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Partnern benötigt wird, begründet werden. Dabei spielt die sachliche Begrenztheit, also die Begrenzung eines Auftrags auf einen konkreten Sachverhalt, in einer Entwicklungspartnerschaft für mehr als drei Viertel der Be-fragten immer weniger eine Rolle. Vertraut man einem Partner und ist dieser schließlich sicher in der Anwendung der vorgegebene Ver-fahren und Standards, möchten die Befragten die Entwicklungszu-sammenarbeit gerne vertiefen.

Doch wie realisieren nun die Partner gemeinsam ihre Abläufe in der Entwicklung? Das Ergeb-

nis ist ernüchternd: Nur gut ein Drittel der Befragten gab an, das Funktionen wie Projekt-, Risiko-, Anforderungs- und Änderungsma-nagement zwischen den Kollabo-rationspartnern auch gemeinsam gelebt werden. Die Notwendigkeit, zukünftig die Prozesse zwischen und mit den Beteiligten stärker abzustimmen, wird seitens der Be-fragten bejaht (46 Prozent), auch wenn eine klassische Vorgabe der Prozesse zu 32 Prozent als Erfolgs-rezept angesehen wird.

Ausbau der Zusammenarbeit

Kollaboration ist heute vor allem ein Thema der Konstrukti-onsphase. Die Experten erwarten jedoch, dass die Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen in allen Phasen des Produktlebenszyklus zunehmen wird. Dies gilt etwa für die Nutzungsphase, in der eine Er-weiterung der Produkte um Dienst-leistungen (sogenannte Product-Service Systems) zu erwarten ist. Und auch für die Zusammenarbeit

in der „End-of-Life“ Phase sehen die Experten steigenden Bedarf.

Nicht nur eine Zunahme der Kollaboration wird seitens der Be-fragten erwartet, auch die Zunah-me der Anzahl an Partnern wird von mehr als 50 Prozent prognos-tiziert. Dieser Sachverhalt trifft we-niger auf OEMs und große Unter-nehmen zu, sondern vor allem im Zulieferer-Netzwerk. Dabei ist die Ausdehnung der Partnerschaften nicht immer global, sondern auch regional favorisiert [4]: Häufig setzten die Auftraggeber auf ver-lässliche Partner, bei denen ein persönlicher Kontakt einfach mög-lich ist und keine Sprachbarrieren existieren.

Charakteristika guter Kollaboration

Als Dimensionen der Kollabo-ration wurden in der Studie von 2013 Kommunikation, Koordinati-on, Informationsmanagement und Wissensintegration identifiziert. Diese Dimensionen wurden in der

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Erwarteter Zeithorizont zukünftiger Kollaborationen

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aktuellen Studie einer erneuten Betrachtung mit Fokus auf die un-ternehmensübergreifende Kolla-boration unterzogen.

Als Erfolgsgarant für die Kom-munikation wurden mehrheitlich der persönliche Kontakt, regel-mäßige Rücksprachen und Trans-parenz genannt. Dabei spielt die

IT-Unterstützung aus Sicht der Befragten eine eher untergeord-nete Rolle: E-Mails, Video- und Telefonkonferenzen sind die heute eingesetzten Werkzeuge. PDM/PLM-Lösungen haben in der Kommunikation mit 7 Prozent der Nennungen nur eine Nischen-funktion.

Die Koordination in der Entwick-lung wird heute weitgehend durch IT-Lösungen unterstützt. Jedoch wurden gleichzeitig die unzurei-chenden Benutzerschnittstellen und fehlende Datendurchgängig-keit dieser Systeme bemängelt, vor allem in der Nutzung über die Unternehmensgrenzen hinweg. Abseits der IT-Systeme nannten die Befragten als etablierte Best-Practices die Schaffung eines ge-meinsamen Prozessverständnis (18 Prozent), die Übergabe von Verantwortung an Partner (11 Pro-zent), terminierte Ergebnisse (10 Prozent), klare Kommunikation (10 Prozent), effektive Werkzeuge (8 Prozent) und Klarheit über die Aufgabenverteilung (8 Prozent) als die wesentlichen Elemente, die eine erfolgreiche Koordination er-möglichen.

Zur Unterstützung der Koor-dination wird häufig Projektma-nagement-Software eingesetzt, wobei hier auch PLM-Projektma-nagement-Funktionen oder gar die PDM/PLM-Lösung selbst für die Koordination genutzt werden.

Das Informationsmanagement spielt laut Aussage der Befragten eine wesentliche Rolle in einer er-folgreichen Kollaboration: Neben der Bereitstellung der richtigen Informationen, funktionsfähigem Rechte- und Zugriffsmanagement und der Verfügbarkeit der In-formationen sind Vorgaben zum

Ausdehnung der Kollaboration im Produktlebenszyklus

Zukünftige Anzahl an Partnern in einem Projekt

Datenaustausch wesentliche Fak-toren, die in der Zusammenarbeit den Erfolg mit Partnern sichern. Aus Sicht der Experten sind mit 6 Prozent der Nennungen PDM/PLM-Lösungen nicht der entscheidende Faktor in der Informationslogistik mit Partnern, auch wenn in der innerbetrieblichen Kollaboration als IT-Unterstützung vorwiegend PDM/PLM-Lösungen oder TDM-Systeme eingesetzt werden. Dies unterstreicht, dass allein der Ein-satz einer IT-Lösung nicht auto-matisch sicherstellt, dass Partner auch die richtigen Informationen erhalten, über die notwendigen Zugriffsrechte verfügen oder die PDM/PLM-Lösungen tatsächlich die benötigten Informationen be-reitstellen. Neue IT-Technologien wie Cloud-Lösungen für den schnellen Austausch von Informa-tionen werden bisher nach Aussa-ge der Experten nur zu 7 Prozent genutzt, finden jedoch – bei Ge-währleistung der notwendigen Si-cherheit – zunehmend Akzeptanz in der professionellen industriel-len Anwendung.

Eben diese Sicherheitsbeden-ken, unklare Schnittstellen und unzuverlässige IT-Systeme stellen heute Hemmnisse für das Infor-mationsmanagement in Entwick-lungsnetzwerken dar.

Die Wissensintegration von Partnern über einzuhaltende Me-thoden und Standards wird heute

mittels Handbüchern, Richtlinien und gesonderten IT-Systemen, aber auch mit Unterstützung von „Wikis“ erfolgreich umgesetzt. Werden seitens der Partner Richt-linien und Methoden nicht akzep-tiert, sind diese schlecht abstra-hiert und erläutert oder eröffnen den Partnern keinen Mehrwert, scheitert die Wissensintegration in einer Partnerschaft. Die Unter-stützung der unternehmensüber-

greifenden Zusammenarbeit in Form von (digitalen) Bibliotheken, Wikis und Webportalen wird auch zunehmend durch Abbildung von Wissen in PDM/PLM-Lösungen er-gänzt.

Klare Prozesse helfen

Über 50 Prozent der Befragten sehen die verstärkte Formalisie-

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IT-Unterstützung in der Koordination

Einsatz von IT-Systemen im inner- und überbetrieblichen Informationsmanagement

rung von Prozessen und Abläufen in der unternehmensübergreifen-den Produktentwicklung als essen-tiell an, um der Kollaboration die richtigen Rahmenbedingungen zu geben. Hingegen gaben nur 15 Prozent der Experten an, dass zukünftig Prozesse und Abläufe

pragmatischer gestaltet werden sollten, während 9 Prozent eine Veränderung der bisherigen Pra-xis für unnötig halten. Ein Viertel der Befragten vertritt jedoch die Ansicht, dass eine sinnvolle Kom-bination von Formalisierung und Pragmatismus die Lösung ist, um

kreative Prozesse in den frühen Phasen einer Entwicklung flexibel zu gestalten, während beispiels-weise die vertragliche Abbildung von Compliance oder die Rege-lung der Risikoverteilung formali-siert stattfindet.

Einigkeit herrscht darüber, dass hinsichtlich der Abläufe, Entwick-lungsstände und Entscheidungen mehr Transparenz für Partner ge-schaffen werden muss, um zukünf-tig die Kollaboration zu verbessern (85 Prozent der Nennungen). Dies wird auch dadurch betont, dass 74 Prozent der Befragten bestätigten, dass eine gemeinsame Sprache zwischen den Beteiligten bzw. den Unternehmen fehlt und zu Beginn einer Kollaboration gefunden wer-den muss.

Fazit

Die Prognosen der befragten Ex-perten ergeben ein klares Bild: Die Quantität und Qualität der Zusam-menarbeit in Unternehmensnetz-werken wird deutlich zunehmen. Sie bleibt nicht auf die Konstruk-tionsphase beschränkt, sondern umfasst so gut wie alle Phasen des Produktlebenszyklus.

Dabei gilt es zukünftig, die Da-ten, Aufgaben und Prozesse in einem organisationsübergreifen-den Informations- und Datenmo-dell gemeinsam nutzen zu können [5] und so die Partner nicht nur

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Formalisierung vs. Pragmatismus in der Virtuellen Produktentwicklung

Eingesetzte IT-Systeme zur impliziten und expliziten Abbildung von Wissen

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anzubinden, sondern tatsächlich einzubinden.

Die Anbieter der IT-Systeme müssen den Herausforderungen der globalen Vernetzung und den zunehmenden Sicherheitsbeden-ken Rechnung tragen. Hierfür werden einfach zu konfigurieren-de, flexible Lösungen gewünscht. Gleichzeitig sind Lösungen, die die Koordination und Wissens-integration in Projekten und die Informationslogistik in Prozes-sen reibungsloser gestalten, ein Schlüsselelement. Sie dienen als Drehscheibe für das Aufgaben-, Prozess- und Projektmanagement, vorausgesetzt, alle Beteiligten können weitgehend barrierefrei auf diese Drehscheibe zugreifen. - sg -

Quellen:[1] Patrick Müller, Florian

Pasch, Dr. Roland Drewinski, Dr. Haygazun Hayka: „Kollaborative Produktentwicklung und digi-tale Werkzeuge: Defizite heu-te – Potentiale morgen”. Studie Fraunhofer IPK, Berlin 2013, ISBN 978-3-00-039111-8

[2] Dipl.-Ing. P. Müller, Dipl.-Ing. Florian Pasch, Dr.-Ing. Hayga-zun Hayka, Prof. Dr.-Ing. R. Stark: „PLM Marktstudie: Kollaboration und digitale Werkzeuge” in PLM-Jahrbuch 2013, S. 12–21. WEKA Business Medien, Darmstadt 2012, ISBN 978-3-935774536

[3] Dr. mont. Volkhard Emm-rich, Dr.-Ing. Mathias Döbele, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Thomas Bau-ernhansel, M.Sc. Dominik Pau-

lus-Rohmer, Dipl.oec.-soc. Anja Schatz, Dipl.-Wirt.-Ing. Markus Weskamp: „Geschäftsmodell-Innovation durch Industrie 4.0: Chancen und Risiken für den Ma-schinen- und Anlagenbau”. Dr. Wieselhuber & Partner GmbH (Hrsg.), Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automati-sierung, München 2015.

[4] VDI-Gesellschaft Produkti-on und Logistik : „Studie Produk-tion und Logistik in Deutschland 2025: Trends, Tendenzen, Schluss-folgerungen”. Verein Deutscher Ingenieure e.V., Düsseldorf 2012.

[5] Rainer Stark, Thomas Da-merau, Haygazun Hayka, Seba-stian Neumeyer: „Intelligent In-formation Technologies to Enable Next Generation PLM” in IFIP Ad-vances in information and com-munication technology, Product Lifecycle Management for a Global Market, S. 485–495. S. Fukuda, A. Bernard, B. Gurumoorthy, and A. Bouras (Hrsg.). Springer Berlin Heidelberg 2014, ISBN 978-3-662-45936-2

Fraunhofer-Institut IPK, Berlin,

Tel. 030/39006-214, www.ipk.fraunhofer.de

Contact Software, Bremen,

Tel. 0421/20153-0, www.contact-software.com

VDI Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf,

Tel. 0211/6214-0, www.vdi.de

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Transparenz in der ZusammenarbeitAlle Grafiken: Fraunhofer IPK 2015