Lean Innovation - WZLforum gGmbH an der RWTH …...Lean Innovation Innovationsoffensive trotz...

© WZL/Fraunhofer IPT

Lean Innovation

Innovationsoffensive trotz knapper Ressourcen

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh

Mitglied des Direktoriums des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen, Mitglied des Direktoriums des Fraunhofer IPT

6. Aachener Management Tage – Lean Management SummitAachen, 12. November 2009

Seite 2© WZL/Fraunhofer IPT

Lean Innovation: Effektivität und Effizienz in Innovations- und Entwicklungsprozessen

Früh

Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren

Strategisch

Positionieren

Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

uriere

nEinfach

Synchronisieren

Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

PositionierenW

ertstrom

Pull

Kundenwert

Per

fekt

ion

Fließende

Prozess

e

Lean Innovation


»Strategisch Positionieren« bedeutet, die Innovationsressourcen auf den adressierten Kundenwert auszurichten

Lean Innovation

Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

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urie

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Einfach

Synchronisieren

InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung

WertesystemZielhierarchisierung

Technologie-ManagementRoadmapping



Lean Innovation

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nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren





Echte Wertorientierung im Innovationsmanagement ist der Aufbau von Fähigkeiten mit klarem, vom Kunden wahrgenommenen Vorteil

1) Quelle: Pümpin, Cano (1986), Management strategischer Erfolgspositionen; SEP: Strategische Erfolgsposition

Erf

olg

sbei

trag

11

33

Alleskönner„Verzettelt sich inder Menge möglicher Optionen“

Ewiger Hoffnungsträger„Bleibt in zentralenFähigkeiten nur ewiger Zweiter“

Kernkompetenzer„Schafft klare Vorteile, die vom Kunden wahrgenommen werden“ … 4 3 2 1

Position imWettbewerbsvergleich

5

Markenimage

Innovation

Kundennähe

Technologie

…

Kooperation

Leistungsbreite

Skaleneffekte

Distribution

StrategischeErfolgsposition

22

??

Bei einer SEP handelt es sich um eine in der Unternehmung durch den Aufbau von wichtigen und dominierenden Fähigkeiten bewusst geschaffene Voraussetzung, die es der Unternehmung erlaubt,

Konkurrenzüberlegenheit und damit langfristig überdurchschnittliche Ergebnisse zu erreichen.1)

1133 22Umfang eingesetzter Innovationsressourcen


Konzentrieren Sie sich auf Fähigkeiten, die Sie vielleicht heute nicht besitzen, die aber in Zukunft für den Erfolg entscheidend sein werden

Wettbewerbsarena definieren

• Was sind die Erfolgs-positionen in der Branche?

• Was sind die zukünftigen strategischen Erfolgspositionen?

Wettbewerbsarena definieren

• Was sind die Erfolgs-positionen in der Branche?

• Was sind die zukünftigen strategischen Erfolgspositionen?

Strategische Erfolgspositionierung festlegen

• Welche der strategischen Erfolgspositionen wollen wir in Zukunft besetzen?

• Mit welchen Maßnahmen werden die strategischen Erfolgspositionen erreicht?

Strategische Erfolgspositionierung festlegen

• Welche der strategischen Erfolgspositionen wollen wir in Zukunft besetzen?

• Mit welchen Maßnahmen werden die strategischen Erfolgspositionen erreicht?

1

4

1

3

4

3

5

…

Heutige Bedeutung

Wir selbst

Wettbewerber A

Wettbewerber B

Wettbewerber C

Wir selbst

Wir selbst

Wettbewerber B

…

3

6

3

4

1

1

4

…

Markenimage

Innovation

Kundennähe

Technologie

Leistungsbreite

Skaleneffekte

Distribution

…

Inhaber(Best-in-Class)

Zukünftige Bedeutung

Strategische Erfolgspositionen

in der Branche

„Best-in-Class“ identifizieren

• Wie gut besetzen wir die strategischen Erfolgs-positionen im Vergleich zum Wettbewerb?

• Wer besetzt die strategische Erfolgsposition heute?

„Best-in-Class“ identifizieren

• Wie gut besetzen wir die strategischen Erfolgs-positionen im Vergleich zum Wettbewerb?

• Wer besetzt die strategische Erfolgsposition heute?

sehr wichtig unwichtig

1 2 3 4 5 6

Legende

11 22

33



Lean Innovation

Siche

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nStrategisch

Positionieren

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Einfach

Synchronisieren





Im Zielsystem versteckte, nicht priorisierte Zielkonflikte verursachen Verschwendung in Innovationsprojekten

Fahrspaß

Wirtschaftlichkeit Sicherheit

Ursprüngliche Positionierungdes Gesamtfahrzeugs

Ungesteuerte Positionierungder Komponente


Die zufällige Dominanz von Teilzielen resultiert aus der nachträglichen Priorisierung von Entwicklungszielen durch die Projektbeteiligten

Wir

tsch

aft-

lich

keit

LastenheftLastenheft

……………………………… dynamischesAnsprechverhalten ..………………………

………..………………………..

……….

Unbedingt Kosten-potenziale durch

LCC-Sourcingerschließen

Für dieReduzierung

der Verlustleistunghabe ich daschon einetolle Idee

Das Fahrzeugwird besonders

sportlich

??…………………………… Herstellkosten-senkung > 10% …...………………………

………………………..… Minimierung desVerbrauchs > 20%....………………………

Ungeordneter Aufbauvon Entwicklungszielen „Hidden Goal Setting“

Sic

her

hei

t

Fah

rsp

aß


Durch die frühe Aufdeckung, Priorisierung und Auflösung relevanter Zielkonflikte können Innovationsaktivitäten besser gesteuert werden

Beeinflussung: schwach, mittel bis stark, sehr stark; Wirkrichtung: - entgegengerichtet, + gleichgerichtet Gewichtung der Ziele; Zielkonflikt

A

D

F

Vernetzung von Entwicklungszielen

„Übernahmevon Komponentenaus bestehendem

Baukasten mind. 50%“

„Minimierungdes Kraftstoff-

verbrauchsmind. 20%“

E

CAuflösung der Zielkonfliktedurch klare Positionierung

Ziel A Ziel Bx

+

+

+

+

+

+

-

+

++

-

+(Bewertung anhand des Zielgewichts)

-

„Reduzierung derEntwicklungsaufwände

mind. 20%“ „Erhöhung desAnteils an Leichtbau-

komponenten mind. 15%“

„Gewichtsersparniszum Vorgängermodellmind. 20%“

„Reduzierungder Teilevielfaltauf Komponenten-

ebene min. 35%“„VerbesserungWirkungsgrad im Antriebsstrang

mind. 3%“B

+Ziel C Ziel Dx

Ziel E Ziel Fx


Projektbeteiligte definieren Projektziele auf verschiedenen Zielebenen; es gilt Transparenz in der Zielhierarchie zu schaffen

Z11

25 25

Z12

75 75

Z111

40 10

Z112

60 15

Z1111

50 5

Z1112

50 5

Z121

20 15

Z122

20 15

Z1221

20 3

Z1222

80 12

Z123

60 45

Z1

- 100

Projektziele

ProduktrelevanteProjektziele

Det

ailli

eru

ng

„Herstellkostensenkungmind. 10% im Vergleich zumVorgängerprodukt“

„Übernahme von Komponenten aus bestehendem Baukasten mind. 50%“

„Übernahme bestehender Fertigungskapazität

mind. 50%“

„Erhöhung Ø-Umsatzrenditemind. 3%“

„Steigerung derMehrpreisbereitschaft

mind. 5%“

„Signifikante Erhöhungdes Kundenvorteils

in Kernfeatures“

„Minimierung desKraftstoffverbrauchs mind. 20%“

Zi

gi Gi

Legende:

Zi: Ziel i; gi: relativer Beitrag des Ziels i zu übergeordnetem Ziel %; Gi: absolute Zielgewichtung in %


„Übernahme bestehender Fertigungskapazität

mind. 50%“

Projektbeteiligte definieren Projektziele auf verschiedenen Zielebenen; es gilt Transparenz in der Zielhierarchie zu schaffen

Z11

25 25 Z12

75 75

Z111

40 10

Z112

60 15

Z1111

50 5

Z1112

50 5

Z121

20 15 Z122

33 25

Z1221

20 5

Z1222

80 20

Z123

33 25

Zi

gi Gi

Legende:

Zi: Ziel i; Mj: Modul j; gi, j: relativer Beitrag des Ziels i bzw. Moduls j zu übergeordnetem Ziel bzw. Modul in %; Gi,j: absolute Ziel-/ Modulgewichtung in %

Z1

- 100

Projektziele

ProduktrelevanteProjektziele

Det

ailli

eru

ng

„Herstellkostensenkungmin. 10% im Vergleich zumVorgängerprodukt“

„Übernahme von Komponenten aus bestehendem Baukasten min. 50%“

Erhöhung Ø-Umsatzrenditemin. 3%

„Steigerung derMehrpreisbereitschaft

mind. 5%“

„Signifikante Erhöhungdes Kundenvorteils

in Kernfeatures“


Herunterbrechen produktrelevanterProjektziele in der Produktstruktur

Herunterbrechen produktrelevanterProjektziele in der Produktstruktur


M2

240

M1

120

M4

120

M3

0,55

Z1112

50 5

M21

0,210

M23

0,630

M22

1,260

Mj

gj Gj



Lean Innovation

Siche

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iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

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Signifikante Technologiekompetenz erfordert Navigation

Start

Orientierungspunkt

Orientierungspunkt

Wegpunkt

Legende: Route ohne Navigation Route mit Navigation

Effiziente Wege durch systematische

Navigation

?

Kurskorrektur?

Kurskorrektur?

Kurskorrektur

?

Ziel


Roadmaps helfen durch verschiedene Einsatzmöglichkeiten, sich nicht zu verzetteln

Informieren

Sync

hron

isie

ren

Optionen ableiten

Einsatz-möglichkeitenfür Roadmaps

Roadmaps zur Abstimmung von

Planungsebenen

Beispiel: Technologie-Roadmap der Hilti AG

Roadmaps zur Abstimmung von

Planungsebenen

Beispiel: Technologie-Roadmap der Hilti AG

Produktdifferenzierung

Prod

ukt-

Lini

e

DiamondDrilling

Line B

Line C

DD 200

Product A1

Product B1

Product B2

Product C2

Product C1

Moderat: Performance, Lebensdauer, value for money

Sehr hoch: Performance, Robustheit, Gesundheit & Sicherheit

Hoch: Robustheit, Performance, Vibrationen, Handling

Tech

nolo

gie-

Feld

er Schlagwerk-system

Antriebe

Schneid-systeme

Technologieprojekt B

Technologieprojekt C

Technologieprojekt D

Technologieprojekt E

Technologieprojekt F

Programm Vision & Projektergebnisse

Performance +X%, HK-Reduktion -Z% im Vergleich zumVorgängerprodukt

Technologieprojekt A

2008 2009 2010 2011 2012 2013Produktdifferenzierung

Prod

ukt-

Lini

e

DiamondDrilling

Line B

Line C

DD 200

Product A1

Product B1

Product B2

Product C2

Product C1





Prod

ukt-

Lini

e

DiamondDrilling

Line B

Line C

DD 200

Product A1

Product B1

Product B2

Product C2

Product C1




Tech

nolo

gie-

Feld


Antriebe

Schneid-systeme









Tech

nolo

gie-

Feld


Antriebe

Schneid-systeme









2008 2009 2010 2011 2012 20132008 2009 2010 2011 2012 2013

Roadmaps zur Darstellung

ausgewählter Informationen

Beispiel: Produkt-Roadmap der BSH Bosch

und Siemens Hausgeräte GmbH

Roadmaps zur Darstellung

ausgewählter Informationen

Beispiel: Produkt-Roadmap der BSH Bosch

und Siemens Hausgeräte GmbH

2008 2009 2010 2011 20122008 2009 2010 2011 2012

Product A

M3 (Project release) M7 (Delivery release)

2013

Product C

Product D

Product B

Roadmaps zur Unterstützung

kreativer Prozesse

Beispiel: Migration-Roadmap der 3M Deutschland

GmbH

Roadmaps zur Unterstützung

kreativer Prozesse

Beispiel: Migration-Roadmap der 3M Deutschland

GmbH

Technologie-Plattform

Märkte Anwendungen Produkte

Non-woven


Roadmaps helfen durch verschiedene Einsatzmöglichkeiten, sich nicht zu verzetteln - Beispiel der Firma Hilti


Pro

du

ktlin

ie

DiamondDrilling

Line B

Line C

DD 200

Product A1

Product B1

Product B2

Product C2

Product C1

Moderat: Performance, Lebensdauer,

value for money

Sehr hoch: Performance, Robustheit,

Gesundheit & Sicherheit

Hoch: Robustheit, Performence,

Vibrationen, Handling

Tech

no

log

iefe

lder

Schlagwerk-system

Antriebe

Schneid-systeme







Performance +X%, HK-Redunktion -Z% im

Vergleich zum Vorgängerprodukt


2008 2009 2010 2011 2012 2013

Planungsebenen zur inhaltlichen

Strukturierung der Roadmap

Planungsebenen zur inhaltlichen

Strukturierung der Roadmap

Planungsobjekte in

Balkenform

Planungsobjekte in

Balkenform

Zeitachse zur chrono-

logischen Einordnung

Zeitachse zur chrono-

logischen Einordnung

Verknüpfungen zur

Visualisierung der

Wirkzusammenhänge

Verknüpfungen zur

Visualisierung der

Wirkzusammenhänge


»Früh Strukturieren« bedeutet, frühzeitig die Leitplanken für eine wertorientierte Produkt- und Prozessgestaltung zu definieren

Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

urie

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Einfach

Synchronisieren



Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung

ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung

SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung


Lean Innovation



Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

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Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren







Lean Innovation


Der Weg zu einer technischen Lösung führt von einer Problem-beschreibung über den Problemraum zum Lösungsraum zur Lösung

Integration in Produktkonzept

abst

rakt

real ? !

Problem Lösung

Technische Aufgaben beschreiben den

Problemraum


Problemraum Identifikation von Lösungsalternativen undEntscheidungsfindung

Identifikation von Lösungsalternativen undEntscheidungsfindung

Problemraum Lösungsraum

Zielsystem


Zielsystem

„Kreative Barriere“ abschaffen:Der Lösungsraum ist größer als man denkt!

Integration in Produktkonzept

abst

rakt

real ? !


Problemraum


Problemraum Identifikation von Lösungsalternativen undEntscheidungsfindung

Identifikation von Lösungsalternativen undEntscheidungsfindung

Problemraum Lösungsraum

Lösung realisieren

Illumi-nation

Verifi-kation

AuswahlProblem-analyse

Inku-bation

Problem erkennen

Problem Lösung

Iterationen bei mangelnder Eignung der Lösung

- Kreativitäts-Prozess bei der Lösungssuche

In Anlehnung an Lindemann, Methodische Entwicklung, 2005, S. 26f.

„Kreative Barriere“


Die schnelle Auswahl des suboptimalen Konzepts führt häufig zu einer späten Aufweitung des Lösungsraumes

Legende

Lösungsraum

Späte Aufweitung des Lösungs-raumes

3

t

Keine systematische Unter-suchung bestehender

Freiheitsgrade

1

Zu frühe Auswahl einerLösungsalternative

2

An

zah

l der

Lö

sun

gsa

lter

nat

iven

Au

fwä

nd

eje

off

en

ge

ha

lte

ne

r L

ös

un

gsa

lte

rnat

ive


In Summe reduziert das Denken und Entwickeln in Alternativen denVerbrauch der F&E-Ressourcen

t

An

zah

l der

Lö

sun

gsa

lter

nat

iven Lösungsraum-Größe

in Meilenstein-Reviews verankern

2

Definition der bestehendenFreiheitsgrade

1

Bedarfsgerechte Speicherung von Lösungswissen

3

Au

fwä

nd

eje

off

en

ge

ha

lte

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r L

ös

un

gsa

lte

rnat

ive

Legende

Lösungsraum


Lösungsraum-Management zahlt sich aus – Beispiel einer Kapazitätsverteilung bei einem Hersteller von Haushaltsgeräten

5.5506.945

13.785

5.4402.830

4.1209.250 8.980

3.640

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

M1-M2(Lastenheft und Konzept)

M3-M4(Konstruktion und Simulation)

M5-M6(Prototyp und Vorserie)

∑ 20.240 h ∑ 21.545 h ∑ 18.755 hProjektkapazität

[%]

0,5%5%6%Produktfehler nach SOP[% rückläufig bei Kundendienst]

6%12%18%Kostenüberschreitung[% über Budget]

0%5%30%Zeitverzug[% Verzögerung]

Kühl-/ Gefrierkombi 140cmKühl-/ Gefrierkombi 85cmKühlschrank 140cm

Projektphasen

M: Meilenstein


Komplexe Produkte verfügen über eine Mehrzahl von Lösungs-räumen, die jeweils unterschiedlich intensiv „ausgeleuchtet“ werden

Hau

ptfu

nktio

nen

Photoleiter

Bedienoberfläche

Farbaufbringung

Scanner-Layout

Bildverarbeitung

Fehlerdiagnose

…

Lösungsraum

Lösungsraum

Lösungsraum

Fun

ktio

nale

Abh

ängi

gkei

t zw

isch

enLö

sung

sräu

men

Zylindrische Trommel

3-Pitch Masterband

n-Pitch Masterband

…

Tastatur

Touch Screen

Touch Screen und Remote PC

…

Einkomponententoner

Zweikomponententoner

Flüssigtoner

…

Quelle Bilder: Xerox Corporation

An

ford

eru

ng

en u

nd

Res

trik

tio

nen

Fertigung

Wartung /Instandhaltung

Transport /Handhabung

Montage / Demontage

!

Nutzung /Beanspruchung

X

Umwelt / Recycling

Produktentwicklung Kopiergerät

Funktionsträger


Zur Priorisierung von F&E-Ressourcen für den kreativen Prozess der Lösungssuche sind zwei Kriterien je Hauptfunktion entscheidend

Indikator für unsystematisches Risiko

Wahrscheinlichkeit der Auswahl eines suboptimalen Konzeptes

Neuigkeits-grad der Aufgabe

Struktu-riertheit der

Aufgabe

Relative Größe des

Markt-fensters

Bedeutung des

Projektes

Strategische Bedeutung

Finanzielle Bedeutung

(NPV)

Ent-wicklungs-

kosten

Nutzung knapper

Ressourcen

Höhe des potenziellen Schadens durch ein suboptimales Konzept

Technische Komplexität

Komplexität der

Aufgabe

Marktseitige Komplexität

65% 35%

30% 50% 20% 50%

50% 50%

10% 20% 20%

Multiplikation

t

An

zah

l d

er L

ösu

ng

salt

ern

ativ

en

α

Indikator für Wirksamkeit der Bewertung von Lösungsalternativen

Erwartete Bewertungs-sicherheit

Aufwand des

Verfahrens

Anzahl und Vernetzung der

Kriterien

Variabilität der

Aufgabe

Reifegrad der Prüfverfahren

Aufwand zur Stabilisierung der

Bewertungs-ergebnisse

Erwarteter Bewertungs-aufwand

Relevantes Erfahrungs-wissen im

Unternehmen

Multiplikation

30%30%40% 30% 30% 40%

„Unsystematisches Risiko des Lösungsraumes“

Wie groß wird der Lösungsraum definiert?

1

„Konvergenz des Lösungsraumes“

Wie schnell wird die Auswahl der Lösungen geplant?

2


Aufgrund der Kriterien „unsystematisches Risiko“ und „Wirksamkeit der Bewertung“ werden vier Lösungsraum-Strategien identifiziert

Hohes unsystematischesRisiko

(=großer Lösungsraum mit umfassenden Freiheitsgraden)

Geringes unsystematisches Risiko

(=kleiner Lösungsraum mit geringen Freiheitsgraden)

Hohe erwartete Lösungsraum-Konvergenz

(=schnelle Auswahl durch hohe Wirksamkeit der Lösungsbewertung)

Geringe erwartete Lösungsraum-Konvergenz

(=langsame Auswahl durch geringe Wirksamkeit der Lösungsbewertung)

FokussierteEntwicklung

LR-G

röß

e

t

Alternativenorientierte Entwicklung

LR-G

röß

e

t

Parallelisierte Entwicklung

LR-G

röß

e

t

Stark konvergente Entwicklung

LR-G

röß

e

t












LR-G

röß

e

t


LR-G

röß

e

t


LR-G

röß

e

t


LR-G

röß

e

t

Konvergente Entwicklung: Innovative Dachabdeckung

„ATMOVA“

Dachabdeckung mit integrierterWärmegewinnung

Intensive Suche nach Lösungsalternativen mit hoher Differenzierungswirkung

Grundsätzlich bekannte alternative Funktionsprinzipien

Hoher Kapazitätsbedarf nur in der Konzept-phase, schnelle plangemäße Eingrenzung des Lösungsraumes

Quelle Bilder: Swissmetal Design Solutions












LR-G

röß

e

t


LR-G

röß

e

t


LR-G

röß

e

t


LR-G

röß

e

t

Alternativenorientierte Entwicklung: Innovationsführer bei

Wasch- und Reinigungsmitteln

Innovationsführer im Private-Label-Bereich für Wasch- und Reinigungsmittel

Sehr kurze Innovationszyklen für Innovationen (3 bis 18 Monate)

Bewusste Steuerung des Lösungsraumes nach unsystematischem Risiko

Hohe Kapazitäten für „Fall-Back-Lösungen“zur Minimierung der Time-to-Market

Quelle Bilder: Mifa AG Frenkendorf



Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren







Lean Innovation


Um baureihenübergreifend Synergien zu nutzen, werden Produkte zukünftig verstärkt aus einem Modulbaukasten entwickelt

Topf

Deckel

Früher(Starre Plattformen)

Heute(Verstärkte

Gleichteilnutzung)

In Zukunft(Einheitlicher Modulbaukasten)

Module Module

Baureihe A

Baureihe B

Baureihe C

Baureihe D

Der

ivat

I

Der

ivat

II

Der

ivat

III

Synergien

Baureihe E

Der

ivat

IV

Baureihe A

Baureihe B

Baureihe C

Baureihe D

Der

ivat

I

Der

ivat

II

Der

ivat

III

Synergien

Baureihe E

Der

ivat

IV

Baureihe A

Baureihe B

Baureihe C

Baureihe D

Der

ivat

I

Der

ivat

II

Der

ivat

III

Synergien

Baureihe E

Der

ivat

IV

Synergien Synergien


Der modulare Querbaukasten des Volkswagen-Konzerns definiert Freiheitsgrade auf verschiedenen Kommunalitätsebenen

Beispiel:Beispiel:Modularer QuerbaukastenModularer Querbaukastendes VWdes VW--KonzernsKonzerns

Quelle: auto, motor und sport, 27.08.2009, Interview mit Dr. Ulrich Hackenberg; Quelle Bilder: Volkswagen AG

Anlauf ab 2011

Basis für ca. 60 Konzern-Modelle

Betrifft rund 70% der Fahrzeugarchitektur

Standardisierte Merkmale– Einbaulage des Motors (heute 18 Varianten,

zukünftig nur 2 Varianten)

– Technische Länge

– Aufbau der Türen

– Geometrisch gleicher Hinterwagen für Verbundlenker- und Mehrlenkerachse

– Prozessfolge im Karosserierohbau

Flexible Merkmale im Baukasten– Fahrzeugbreite, -höhe und -länge

– Radstand

– Radgröße

– Spurbreite

– Auslegung kompatibel zu Verbrennungsmotor, Hybrid, Elektro, Bio-Sprit, Autogas

„Bestimmte Modelle werden überhaupt erst möglich, weil sie sich mit dem neuen Baukasten rechnen.“Dr. Ulrich Hackenberg Markenvorstand Entwicklung Volkswagen


Funktions-, Technologie und Geometriekommunalität konstituieren den Baukasten

Aufbau Funktionsmodell

Luftstrom erzeugen

Drehmoment (mit Verbrennungsmotor) erzeugen

Gras vom Rasen entfernen

Gras vom Rasen entfernen

1

Verknüpfung mit Technologiemodell2

2-zonigFunktion: Klima regulieren

4-zonig

a) Funktion und Ausprägungen beschreiben

b) Funktionstyp definieren

Grund-funktion

Hilfs-funktion

Sonder-funktion

Anpass-funktion

Auftragsspez.-funktion

Technologiestandards vorrangig für Grund- und Hilfsfunktionen definieren

2008 2009 2010 2011 2012 2013

luftgesteuert

wassergesteuertluftgesteuert

Geometriestandards setzen3

Bauraum und Einbauort standardisierenFestlegung geometrischer Merkmale



Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

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Einfach

Synchronisieren







Lean Innovation


Produktvarianten müssen rentabel sein - Quersubventionierung gezielt steuern!

Exoten ExotenStandard

Menge - Preise - Kosten

heute gesterngestern

Verlust

Preise

verursachungsgerechtverteilte Kosten

Wettbewerbs-nachteil


Die marktseitige Sortimentsvielfalt kann mittels Merkmalbaum transparent gemacht werden - Beispiel einer Werkzeugmaschine

Arbeitsraum (X,Y,Z-Ache)

800 x 800 x 800

1050 x 800 x 1150

Max. Spindel-drehmoment

370 Nm

968 Nm

370 Nm

968 Nm

Max. Spindel-drehzahl

8000 1/min

10000 1/min

12000 1/min

8000 1/min

10000 1/min

12000 1/min

Jeder Ast repräsentiert eine Variante (Typ)

Jeder Ast repräsentiert eine Variante (Typ)

Ein Produkt und dessen Varianten können als Kombination von Merkmalen und Ausprägungen beschrieben werden

Ein Produkt und dessen Varianten können als Kombination von Merkmalen und Ausprägungen beschrieben werden

Umsatz-anteil

…

…

…

…

…

…

AktuellerAbsatz

…

…

…

…

…

…

Quelle Bilder: MAG Hüller Hille

Max. Spindeldrehmoment

Max. Spindeldrehzahl

Arbeitsraum (X,Y,Z-Ache)


Niedrig Hoch

Niedrig

Hoch

Komplexitätskosten

Nutzender Vielfalt

Ausprägungsvielfalt im Sortiment mit Hilfe von Merkmalsclustern systematisch definieren

Legende:Produktmerkmal Blasendurchmesser = Ausprägungsvielfalt des Merkmals


Niedrig Hoch

Niedrig

Hoch

Komplexitätskosten

Nutzender Vielfalt




Niedrig Hoch

Niedrig

Hoch

Komplexitätskosten

Nutzender Vielfalt



I.„Niedrigvarianten-Merkmale“

Varianz niedrig halten!

IV.

„Differenzierungs-Merkmale“Verstärkt Kundenwert durch Differenzierung

realisieren!

II.„Null-Varianz-Merkmale“

Null-Varianz anstreben!

III.

„Kritische Merkmale“

Kundenwert durch Differenzierung

hinterfragen!


Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren






SynchronisationTaktung

ProzessoptimierungWertstromdefinition

DatenkonsistenzProduct Lifecycle Management


Lean Innovation

»Einfach Synchronisieren« bedeutet, Innovationsprozesse verschwendungsfrei und effizient zu koordinieren


Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren










Lean Innovation



Produktneutrale Entwicklungspläne beschreiben den Wertstrom in der Produktentwicklung

Abläufe / Entwicklungsprozesse

Abbruchbedingung

Ergebnisse

Ressourcenbedarf

Abstimmungsbedarf

Meilensteine


Abläufe / Entwicklungsprozesse

Abbruchbedingung

Ergebnisse

Ressourcenbedarf

Abstimmungsbedarf

Meilensteine

Die hauptsächlichen Unterbrechungen des Wertstroms in der Produktentwicklung sind Wartezeiten und Rückschleifen

Freiheitsgrade fürkreative und

administrative Prozesse definieren

Maßnahmen für einen optimierten Wertstrom planen

und umsetzen

3 4Wertschöpfung von

Prozessen aus Kundensicht

verstehen

1Tatsächliche Unter-

brechungen und Rückschleifen im Prozess erkennen

2


Entwicklungvon Design-

ideenPrototypenbau Vertriebstests

Produkt- und Prozess-

entwicklung

Iteration bei mangelndem Erfolg der Tests

Spätes und indirektes Feedback auf kreative Prozesse

Hohe Durchlaufzeiten im Prototypenbau

Schwankende Ergebnisqualitätdurch mangelnde Standardisierung

Keine transparente Zielgröße für kreativen Prozess

Im Designprozess für Neuprodukte bei einem Spielzeughersteller lassen sich symptomatische Verschwendungsmuster erkennen

Quelle Bilder: Mattel

Bisheriger Wertschöpfungsprozess

- Schwachstellen


Für kreative Prozesse wird innerhalb eines kurzen, autonom gesteuerten Regelkreises ein klarer Handlungsspielraum definiert

Entwicklung von Designideen

Validierung oderModifikation der

entwickelten Ideen

Produkt- und Prozess-

entwicklung

Schnelle Reaktionvon Fokusgruppen

auf neue Ideen

Maximierung der„Child Attention

Time“

Quelle Bilder: Mattel

Festlegung kurzer, geschlossener Regelkreise und angepasster Freiheitsgrade für kreative Prozessschritte statt feingranularer Auflösung

Optimierter Wertschöpfungsprozess aus Kundensicht

Effizienter Prototyping-Prozess für neue Produkt-

ideen: Reduzierung der Durchlaufzeit von 3-4 Wochen auf 2-3 Tage

Transparente, quantifizierbare Ziele für

den Wertstrom:»Child Attention Time«

Gemba-Engineering:Einfacher, autonomer Zugriff

der Design-Teams auf Fokusgruppen

- Kreativer Prozess


Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren










Lean Innovation



Große Arbeitspakete bedeuten Unschärfe in der Terminplanung - besser sicheren Median realisieren statt theoretisches Minimum verfehlen!

Δti

…

Prototypenbau

CAD-Modellierung

Risikoanalyse

Legende: Δti: Terminverzug im Meilenstein i; ΔTgesamt: Gesamtprojektverzug;

Prototypenbau

CAD-Modellierung

Risikoanalyse

…

Tfix

Tfix: Festgelegte Dauer des Taktes Arbeitsvorrat für Projektphase Teilaufgabe

Von „Wieviel Zeit pro Aufgabe?“ …

… zu „Wieviel Aufgabe pro Zeit?“

ΔTgesamt

GeplanterMeilenstein

ErreichterMeilenstein


Der Schlüssel zu mehr Effizienz ist die Reduzierung des zentralen Steuerungsaufwands durch mehr Selbststeuerung in den Teams

In Anlehnung an Schwaber

Tägliches Teammeeting

(10 min)

Taktzeit3-30 Tage

Beg

inn

End

e

Priorisierung und Einlastung der Arbeitspakete durch Projektleiter

Aufteilung in Teilaufgaben und Planung der Takte durch Fachteams

1. „Bist du gestern mit dem fertig geworden, was du dir vorgenommen hast?“

2. „Welche Aufgaben wirst du zum nächsten Meeting bearbeiten?“

3. „Gibt es ein Problem, das dich blockiert?“

Fortschrittscontrollinganhand der Teilergebnisse

Selbststeuerung durchTeams innerhalb des Takts

Gesamt-produkt

1 2

3

4

Pri

ori

tät


Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren






Release-EngineeringDerivieren

PerfektionierungRobustheitsmodellierung





Lean Innovation

»Sicher Adaptieren« bedeutet, den Produktwert aus Kundensicht auch entlang des Lebenszyklus systematisch zu hoch zu halten


Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren












Lean Innovation

»Sicher Adaptieren« bedeutet, den Produktwert aus Kundensicht auch entlang des Lebenszyklus systematisch zu hoch zu halten


Die Entwicklung wird auf die Innovationsfrequenzen der Produkte abgestimmt und Komplexität durch „Carry-Over“ reduziert

WettbewerberUnternehmen NachteilVorteil

tSOP Produktvariation

Modelllebenszyklus

Vorteil Nachteil

SOPWettbewerber

tSOP Produktvariation

Vorteil

Nachteil

Release-Projekte

Modelllebenszyklus

Ku

nd

enw

ert

Ku

nd

enw

ert


Die schnelle Erzeugung von Derivaten bedingt ein Release-Management auf Basis von Produktfunktionen

Notwendigkeit einer Systematik zur

– Erweiterbarkeit u. Updatefähigkeit von Funktionen

– Implementierung neuer Funktionalitäten in individuellen Intervallen

Durch funktions-orientiertes Release-Engineering Entkopplung in zwei Dimensionen:

– über der Zeit durch individuelle Zuordnung zu Innovationsfrequenzen

– über dem Produktprogramm

NiedrigereFrequenzBsp.:Fahrwerkfunktionen

HoheFrequenzBsp.: softwarebasierteBordfunktionen

MittlereFrequenzBsp.: Sitzsteuerungsfunktionen

Produ

kt-

prog

ram

m

Produkt-folge

Entkopplung durch synchronisierten Carry-Over

Entkopplung durch individuelle Innovationsfrequenzen

Produkt-funktionen


Das 12. Lean Innovation-Prinzip, die Motivation durch Produkt-identifikation, ermöglicht die Wirkung der ersten 11 Prinzipien

Siche

r

Adapt

iere

nStrategisch

Positionieren

Früh

Strukt

urie

ren

Einfach

Synchronisieren






MotivationProduktidentifikation







Lean Innovation


Lean Innovation entfaltet sich nur durch Eigenverantwortung

Innovationsproduktivität

200%

100%

20%

Informieren Partizipieren MobilisierenAutorisieren

10-f

ach

e S

teig

eru

ng


Zusammenfassung: Lean Innovation

12 Lean Innovation-PrinzipienLean Innovation beschreibt in 12 Prinzipien den Weg zu mehr Effektivität und Effizienz in Innovations- und Entwicklungsprozessen.

Verschwendung im Innovationsmanagement systematisch eliminierenAnhand der 12 Lean Innovation-Prinzipien typische Verschwendungsmuster im eigenen Unternehmen erkennen und eliminieren.

Mitarbeiter mobilisierenMitarbeiter zu Aktivisten machen, um die Innovationsoffensive mit maximaler Produktivität durchzuführen

© WZL/Fraunhofer IPT

Herzlichen Dank!

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh

D-52074 AachenTel.: +49 241 – 80 [email protected]

Lean Innovation - WZLforum gGmbH an der RWTH …...Lean Innovation Innovationsoffensive trotz...

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