Interdependencies Within the System of Objectives of a Product Generation in Industrial Practice

One challenge in product development is the megatrend of product individualization in the automotive supplier industry. Requirements for a variant by the customer may differ from those by the provider wherefore conflicting goals can arise. To cope with variant requests in the quotation phase systematically, a method to evaluate variants is necessary. Based on evaluation criteria the requirements from the stakeholders are valued. While evaluating, an already criterion can have an impact on assessing the remaining criteria. For this reason, the present investigation emphases the interdependencies between the evaluation criteria in industrial practice representing interdependencies within goals, requirements and boundary conditions in an early stage of product development. Analysing decisive factors supports to identify subsequent activities in the development process of a variant. Experts of an international automotive supplier developed impact matrices and a scenario technique tool is used to interpret the matrices. In context of the model of PGE - Product Generation Engineering, findings derive to ensure a comprehensive basis for decision-making concerning a variant-request

Lightweight design in product development: a conceptual framework for continuous support in the development process

To get closer towards achieving the climate targets and the resulting reduction in CO2 emissions, one possible strategy is to consider lightweight activities across all industries. In product development, this means that lightweight design should be integrated at a very early stage, as this is the only way to achieve the highest lightweight potential. However, such an integration is very complex, since necessary lightweight activities cannot be applied sequentially or universally to all products. Even multiple usage of different lightweight design strategies is not sufficient to achieve a targeted lightweight design on the overall system level. Therefore, it is necessary to support the product developer in the application of lightweight design by providing a framework with necessary methods and processes as well as recommendations regarding their timing. The possibility to apply them individually to different systems and related problems has to be given. To develop such a framework, different projects with respect to lightweight design were analyzed and evaluated. The main focus was on the determination of lightweight design strategies that were applied in the projects and the subsequent derivation of requirements in order to raise further lightweight potential. Based on this analysis and evaluation, a conceptual framework was developed that focuses on the overall system to be optimized, which can be part of a previous generation, for example. Subsequently, the available lightweight activities and design strategies were linked with supporting tools and methods from knowledge management. Therefore, this conceptual framework provides continuous support for the product developer throughout the entire product development process in lightweight activities

Industrie 4.0 – An empirical and literature-based study how product development is influenced by the digital transformation

The fourth industrial revolution, referred to as Industrie 4.0 in the German high-tech strategy, is in most cases associated with the industrialization of production, but the term is increasingly broadly understood. Industrie 4.0 means the networking of all areas involved in the value creation process. In areas such as production and politics, visions are already being driven forward, but in the development of products and product-related services it is often unclear how engineering needs to change to realize the potentials of Industrie 4.0. Several research projects are already dealing with the development of new processes, methods and tools to enable these potentials. However, studies show that companies do not have the resources or strategies to implement such solutions. In many ways, the influence of Industrie 4.0 and its impact on product development is still insufficiently known. Therefore, a literature-based study was conducted to systematically identify context factors that characterize Industrie 4.0. In order to analyze the impact on product development, a second step involved an impact analysis with the context factors of Industrie 4.0 onto the context factors of product development known from the literature. In a third step, strongly influenced fields of product development were identified and their relevance for the realization of the potentials of Industrie 4.0 for product development was evaluated in an online survey. In addition, the current status in these fields was analyzed in interviews with experts from industry. With methods of foresight a portfolio was created, which couples the influence of Industrie 4.0 on the context factors of product development with their future robustness. Comparing the current state of development with the findings from the portfolio, recommendations for future research were formulated

Einflussfaktoren in der standortverteilten Produktgenerationsentwicklung: Eine literaturbasierte Momentaufnahme

Beobachtungen der vergangenen Jahre zeigen, dass sich Unternehmen für die Entwicklung von Produkten zunehmend global verteilt aufstellen (Lindemann und Kern 2016). So bieten verteilt arbeitende Teams neben potenziellen Kostensenkungen und kürzeren Entwicklungszeiten auch die Möglichkeit, Synergieeffekte effektiv nutzen zu können. Insbesondere für die Entwicklung immer komplexer werdender Produkte, die an der Schnittstelle von Maschinenbau, Elektrotechnik oder Informatik entstehen, ist die überregionale Zusammenarbeit von Experten aus den verschiedenen Bereichen notwendig (Bavendiek et al. 2018a). Erst die Kooperation in verteilten Teams erlaubt es, das weltweit verteilte Know-How zu bündeln. Um den Produktentwicklungsprozess bedarfsgerecht zu unterstützen existiert eine Vielzahl von Methoden, die in den vergangenen Jahren einen immer größer werdenden Stellenwert in der Industrie erlangt haben. Trotz ihrer empirisch nachgewiesenen Vorteile für die Produktentwicklung (Graner & Behr 2012) lässt sich in der Praxis oftmals nur ein zögerlicher Methodeneinsatz beobachten (Gericke et al. 2016). Gerade in verteilten Entwicklungsprojekten stellt sich der Methodeneinsatz als Herausforderung dar, da viele Methoden für den Einsatz an einem Standort konzipiert und daher nur eingeschränkt für die spezifischen Anforderungen der verteilten Anwendung ausgelegt sind (Walter et al. 2016). Methoden können allerdings erst dann ihr volles Potential entfalten, wenn sie an die vorherrschende Entwicklungssituation angepasst werden. Allerdings fehlt zurzeit das Wissens um die entscheidenden Faktoren zur Beschreibung des Entwicklungskontextes in der standortverteilten Produktgenerationsentwicklung, was letztendlich dazu führt, dass Methoden zurzeit nicht bedarfs- und situationsgerecht an die entsprechende standortverteilte Entwicklungssituation angepasst werden können. Grundlegend hierfür ist zusätzlich ein allgemeingültiges Verständnis des Begriffs standortverteilte Produktgenerationsentwicklung. [... aus der Einleitung

Vergleich von Produktinnovationsarten: Worin die Unterschiede wirklich begründet liegen

Seit jeher treibt die Motivation, erfolgreiche Produkte – Innovationen – am Markt zu vertreiben, die wirtschaftliche Produktentwicklung von Unternehmen an (Schumpeter 1912). Dabei sind neben einer erfolgreichen Einführung eines Produktes in den Markt, ein relevantes Produktprofil (Bedarfssituation am Markt) sowie die technische oder serviceseitige Lösung dieses Bedarfs durch eine Neuerung (Invention) notwendige Bestandteile einer Innovation (siehe Abbildung 1) (Albers et al. 2018a). Allerdings stellt das Kreieren einer Innovation kein triviales Unterfangen dar, sondern unterliegt vielmehr dem kontinuierlichen Umgang mit Unsicherheiten (Bennett & Lemoine 2014). Dies führt dazu, dass der Prozess in der Produktentwicklung nicht ausreichend planbar und infolgedessen äußerst störanfällig ist (Albers et al. 2019a). Um Entwicklerteams jedoch bestmöglich im Innovationsprozess durch geeignete Vorgehensweisen zu unterstützen, wurde eine Vielzahl an Prozessmodellen entwickelt (Wynn & Clarkson 2018). In der Literatur haben sich unterschiedliche Arten von Innovationen herauskristallisiert, die, insbesondere hinsichtlich der durch sie hervorgerufenen Marktveränderungen, unterschieden werden können (Disselkamp 2005). Diese Unterscheidung ist ausschließlich retrospektiv durchführbar. Zudem existiert keine systematische Betrachtung der Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den einzelnen Innovationsarten auf Basis der Informationen, die für die Entwicklung der Produkte notwendig sind. Im vorliegenden Beitrag erfolgt dieser Vergleich anhand dreier Beispiele mit jeweils drei Produkten. [... aus der Einleitung

Iterationsarten und deren Auslöser in der Frühen Phase der PGE – Produktgenerationsentwicklung

Insbesondere die frühen Phasen in Prozessen der Mechatroniksystementwicklung sind durch ein hohes Maß an Unsicherheit gekennzeichnet. Zu diesem Zeitpunkt des Produktentstehungsprozesses liegen lediglich vage und unscharfe Anforderungen an das Produkt vor, welche es zu konkretisieren gilt. Aktuelle Herausforderungen der Produktentwicklung haben einen verstärkenden Effekt auf die Unsicherheiten in frühen Entwicklungsphasen. Diesen begegnen Unternehmen aus dem Bereich der Mechatroniksystementwicklung zunehmend mit der Implementierung agiler Entwicklungsansätze in ihre etablierten Prozesse. Neben der frühen und kontinuierlichen Kundeneinbindung, der klare Ausrichtung der Prozesse auf die Wertsteigerung der Produkte aus Kundensicht, flachen und offenen Hierarchien und dem stetigen Aufbau und Weiterentwicklung von Prototypen verleihen meist geplante Iterationen den jeweiligen Projekten das Adjektiv „agil“. Die Vielfalt der in der Literatur beschriebenen und meist generisch formulierten Arten von Iterationen (geplant oder ungeplant, korrekturbezogen oder progressiv) ist jedoch sehr groß. Zudem werden Iterationen in der Praxis meist intuitiv und unbewusst durchgeführt, was zum einen dazu führt, dass das jeweilige Entwicklungsvorgehen nicht situationsoptimal ausgeführt wird oder gar hinsichtlich der Ergebnissynthese und –Analyse redundante Tätigkeiten erfolgen. Aus diesem Grund verfolgt das vorliegenden Forschungsvorhaben die Zielsetzung, einen Beitrag zur Unterstützung der Produktentwickler in frühen Entwicklungsphasen bei der Identifikation notwendiger Iterationen zu leisten. Durch eine Berücksichtigung dieser in der kurz- und mittelfristigen Projektplanung kann somit die Prozessunsicherheit reduziert werden

The Reference System in the Model of PGE: Proposing a Generalized Description of Reference Products and their Interrelations

Samsung recently introduced a new smartphone display with increased breaking resistance, which will probably be relevant for future cars as well. This example shows that subsystems, in general artefacts from former development processes can be relevant for subsequent projects. Their integration has to be planned, i.a. even before the original product is in the market and across branches. The research on supporting methods requires a suitable description model for this phenomenon. Research in design reuse and PGE – product generation engineering addresses this only partially yet. Design reuse focuses on the informational aspect, PGE refers primarily to reference products. This contribution aims at closing this gap as a basis for future research. Two case studies from industry projects by the authors and an example from foresight and product planning show the role of artefacts from former development processes in running projects. It is described which artefacts are used as a reference, why they are used and when. Based on these findings the authors propose the term “reference system” to depict the whole set of artefacts, which serves as a basis for every product development project

Future-oriented PGE-product Generation Engineering: An Attempt to Increase the Future User Acceptance through Foresight in Product Engineering Using the Example of the iPhone User Interface

During the process of product engineering, decisions with uncertain consequences have to be made about future development (Albers et al., 2017a). Customer, user and vendor requirements that are already known and those who are relevant for the future have to be recognized and transferred into consistent projects. Classical approaches like customer surveys or market analyses are only partially useful for anticipating or validating future product requirements since they rather evaluate todays situation. Methods of foresight are preferably applied to make decisions under circumstances of uncertainty and to generate future knowledge. The following work treats thus a system that enables the user to deduce future requirements based on trend analyses. The system which was first mentioned in Albers et al. and further developed in Marthaler et al. will serve as the basis. (Albers et al., 2018a; Marthaler et al., 2019). The goal is to present and evaluate a system based on the analysis and identification of trends that allows to identify robust requirements for future product generations and to transfer them into concrete development agreements in the form of a development road map