Methodische Produktentwicklung

Die Entwicklung von Produkten gehört zu den kognitiv anspruchsvollsten Tätigkeiten, die Menschen auszuüben in der Lage sind. Es stellt Entwickler vor die Aufgabe, vor dem Hintergrund oft unklarer und widerprüchlicher Anforderungen neue Lösungen zu erdenken. Die methodische Produktentwicklung als Forschungsdisziplin hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, sowohl Lehre als auch Praxis der Produktentwicklung zu verbessern. Unternehmen, Teams und Individuen sollen in diesem Tätigkeitsfeld durch Handlungsempfehlungen, Methoden und Modelle unterstützt werden. Aufgrund der sich stetig wandelnden Randbedingungen im industriellen Umfeld ist das besondere Anliegen des Forschungsschwerpunkts „Methodische Produktentwicklung“, stets aktuelle Herausforderungen der Praxis, beispielsweise durch neue Arbeitsweisen (z.B. Agile Entwicklung), Organisationsformen (z.B. Open Innovation) oder Produktarten (z.B. Produkt-Service Systeme) zu adressieren. Für die entsprechenden Impulse sorgen dabei sowohl anwendungsorientierte Forschungsprojekte als auch eine Vielzahl von studentischen Abschlussarbeiten in enger Zusammenarbeit mit der Industrie.

Themenschwerpunkte

Die Themen des Forschungsbereichs „Methodische Produktentwicklung“ können in folgenden Schwerpunkten zusammengefasst werden:

Methoden für die sach- und dienstleistungsintegrierte Produktentwicklung

In diesem Themenschwerpunkt wird vor allem die Entwicklung sach- und dienstleistungsintegrierter Systeme, sogenannter Produkt-Service Systeme fokussiert. Dabei ist einerseits die Wechselwirkung zwischen diesen Systemen mit dem Geschäftsmodell und dessen Entwicklung von Interesse. Andererseits bieten aber auch neuartige Smarter Technologien Potenziale in der Serviceerbringung, die bereits während der Produktentwicklung berücksichtigt werden müssen.

  • Frühe Phase der Entwicklung von Produkt-Service Systemen (Partitionierung)
  • Risikobasierte Bewertung in der Entwicklung digitaler Geschäftsmodelle
  • Entwicklung Smarter Produkt-Service Systeme
    - Integrierte Produkt- und Geschäftsmodellentwicklung
    - Varianten-/Komplexitätsmanagement
    - Ressourceneffizienz

Entwicklungscontrolling

Aufgrund der charakteristischen Eigenschaften der Entwicklungstätigkeit ist der (unternehmerische) Erfolg von Produktentwicklungsaktivitäten nicht nur schwer zu beurteilen, zu messen oder beteiligten Stakeholdern zuzuordnen, sondern auch schwer zu planen. Der Themenschwerpunkt beschäftigt sich sowohl mit der fallspezifischen Auswahl vorhandener Kennzahlen als auch mit der Entwicklung neuer Kennzahlen insbesondere für den Bereich Forschung und Entwicklung.

  • Systematisierung und fallspezifische Zuordnung von Kennzahlen für die Erfolgsmessung in der Produktentwicklung
  • Entwicklung von Kennzahlen für die Potenzialbewertung von F&E-Projekten

Planung und Steuerung von Entwicklungsprozessen

Entwicklungsprozesse sind fallspezifisch an den jeweiligen Entwicklungskontext (z.B. Branche, Entwicklungsgegenstand, Stückzahl) anzupassen. Besonderer Schwerpunkt dieses Themenfeldes liegt dabei einerseits in der begleitenden Steuerung des Entwicklungsprozesses an situativ im Entwicklungsverlauf auftretende Unsicherheiten und die damit verbundenen Risiken. Andererseits kann aber auch bereits während der frühen Phase der Planung und Anforderungsdefinition auf den anschließenden Prozess und die zu erwartenden Risiken eingewirkt werden.

  • Anpassung von Entwicklungsprozessen an spezifische Entwicklungskontexte (maßgebliche Beteiligung im Gremium GPP FA 701: Methodische Produktentwicklung)
  • Risikoorientierte Planung und Steuerung von Innovationsprojekten
  • Anforderungsmanagement
    - Risikoorientierte Klassifikation von Anforderungen zur Steuerung von Entwicklungsprozessen
    - Lösungsraumdefinition durch modellbasiertes Anforderungsmanagement (QFD)

Transformation in der Produktentwicklung und Methodeneinführung

Der stetige Wandel im industriellen Umfeld macht eine Anpassung der Unternehmen und damit verbunden auch der Produktentwicklung unabdingbar. Dieser Veränderungsprozess, der bspw. auch die Einführung neuer Methoden mit sich bringen kann, stellt die Organisation und die in ihr tätigen Personen vor enorme Herausforderungen. Das Themenfeld beschäftigt sich daher mit geeigneten Weiterbildungskonzepten aber auch mit innovativen Lehrmethoden für die Hochschulausbildung angehender Produktentwickler.

  • Ausbildung und Qualifikation (Querlink zur Lernfabrik)
    - Vermittlung von methodischem Vorgehen zur Entwicklung technischer Systeme und Produkte in der Hochschulausbildung
    - Vermittlung von Kompetenzen für die Entwicklung ressourceneffizienter Produkte
    - Vermittlung von Kompetenzen für die Entwicklung Smarter Produkte
  • Situative Operationalisierung von Methoden

Projekte

  • Semantic Web Services für den wissensbasierten Entwurf mechatronischer Systeme (SEMEC)
  • Eine Methodik zur modellbasierten Partitionierung mechatronischer Systeme (Parmetro)
  • Modellgestützte Montagekostenprognose für die Einzel- und Kleinserienfertigung im Maschinenbau
  • Konstruktionsbegleitende Kostenbeurteilung in der Produktentwicklung (KOKOS)
  • Entwicklung von Konstruktionsprinzipien für oxidkeramische Brennstoffzellenstacks (EKoB)
  • System zur Wissensarchivierung und -verarbeitung in Entwicklungsprozessen (WISENT)
  • Integrationsprozessor für die Gestaltung und Berechnung von Maschinenelementen, -komponenten und -baugruppen
    (INPRO-DC)
  • Recyclinggerechtes Konstruieren und Arbeitsschutz (REKAS)
  • Integrationsprozessoren als intelligente Systemkopplung in Engineeringprozessen (INPRO)

Das Team

  Michael Herzog
  IC 1 / 175
  0234/32-25469

  Daniela Kattwinkel
  IC 1 / 175
  0234/32-24133

  Young-Woo Song
  IC 1 / 175
  0234/32-26316

Projektpartner