Methode zur Technologiebewertung für eine ergebnisorientierte Produktentwicklung

Abstract

Heutige Industrieunternehmen stehen den Herausforderungen eines harten Wettbewerbs auf globalen Märkten hinsichtlich hoher Kundenanforderungen nach kostengünstigen und qualitativ hochwertigen Produkten gegenüber. Die Realisierung von neuen und verbesserten Produktfunktionen erfordert häufig den Einsatz neuer Technologien. Damit die sich ergebenden Chancen und Risiken z. B. hinsichtlich Funktionalität, Zuverlässigkeit und Produzierbarkeit zuverlässig beurteilt werden können, und nur die Technologien in Produkten umgesetzt werden, die Vorteile für den Kunden und/oder das Unternehmen mit sich bringen und einen hinreichenden Reifegrad aufweisen, ist eine Bewertung von möglichen Technologiealternativen im Vorfeld einer Produktrealisierung unbedingt erforderlich. Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine neuartige Methode entwickelt, die eine systematische, modellbasierte Entscheidungsunterstützung für die Technologieauswahl im Rahmen einer ergebnisorientierten Produktentwicklung ermöglicht. Über ein House of Technology (HOT) werden die Beziehungen zwischen Funktionen des Ziel-Produktes und Technologieelementen eines Technologieverbundes abgebildet und entsprechend gewichtet. Dabei wird den gegenseitigen Einflüssen einzelner Technologieelemente untereinander ebenfalls Rechnung getragen. Auf diese Weise können einem Produkt-Funktionsmodell verschiedene, alternative Technologieverbünde mit teilweise unterschiedlichen Technologieelementen zugeordnet werden. Die Technologieelemente werden hinsichtlich der Zielgrößen Kosten, Qualität, Flexibilität und technologischer Reifegrad bewertet, die für das Anwendungsfeld Elektrik-/Elektroniksysteme in Kraftfahrzeugen mit Einzelkriterien hinterlegt und in Kriterienbäumen geclustert wurden. Aufgrund der Unsicherheit, die in dieser frühen Entwicklungsphase für die Ausprägung der Technologieeigenschaften hinsichtlich der Einzelkriterien noch vorliegt, werden dafür Wahrscheinlichkeitsverteilungen eingesetzt. Mit Hilfe von Transformationsfunktionen werden die Verteilungen normiert, so dass sowohl quantitative als auch qualitative Beschreibungsmerkmale gewählt werden können. Die Aggregation der Bewertungszahlen zu den finalen Zielgrößen auf Ebene der Technologieelemente sowie anschließend unter Berücksichtigung der Zusammenhänge im House of Technology auf Ebene des jeweiligen Technologieverbundes erfolgt durch eine Monte Carlo Simulation. Die Berechnungsergebnisse werden für die Darstellung der Zielgrößen-Erreichung in Diagrammen für alternative Technologieverbünde aufbereitet. Damit steht eine systematische, modellbasierte Technologiebewertung für die Entscheidungsfindung in einer ergebnisorientierten Produktentwicklung zur Verfügung, in die neue Erkenntnisse jederzeit eingepflegt werden können. Abschließend wurde die Validierung der vorliegenden Methode anhand des Fallbeispiels eines Fensterhebers im Automobilbau erfolgreich durchgeführt. Prinzipiell lässt sich der beschriebene Ansatz auf andere Branchen, Produkte und Technologien übertragen.

Today's industrial enterprises face the challenges of a hard competition on global markets regarding high customer requirements after economical and qualitatively high-quality products. The realization of new and improved product functions requires frequently the employment of new technologies. So that the arising chances and risks can be judged e.g. regarding functionality, reliability and producibleness reliably, and only the technologies in products to be converted, which bring advantages for the customer and/or the enterprise with itself and exhibit a sufficient maturity, an evaluation of possible technology alternatives is absolutely necessary in the apron of a product realization. Before this background in the context of the available work a new method was developed, which makes a systematic, model-based decision support for the technology selection in the framework for an result-oriented product development possible. Over a House OF Technology (HOT) the relations between functions of the goal product and technology elements of a technology group is illustrated and weighted accordingly. Among themselves is likewise considered to the mutual influences of individual technology elements. In this way different, alternative technology groups with partial different technology elements can be assigned to a product working model. The technology elements are evaluated flexibility regarding the goal sizes costs, quality, and technological maturity degree, which were deposited for the application field of electrical connection/electronic systems in motor vehicles with single criteria and clustered in criterion trees. Due to the uncertainty, which is still present in this early development phase for the development of the technology characteristics regarding the single criteria, for it probability distributions are used. By transformation functions the distributions are standardized, so that both quantitative and qualitative description characteristics can be selected. The aggregation of the evaluation numbers to the final goal sizes on level of the technology elements as well as afterwards with consideration of the connections in the House OF Technology on level of the respective technology group takes place via a Monte Carlo simulation. The computation results are prepared for the representation of the goal size reaching in diagrams for alternative technology groups. Thus a systematic, model-based technology evaluation is available for decision making in an result-oriented product development, into which new realizations can be in-maintained at any time. Finally validating the available method was accomplished on the basis the case example of a window lifter successfully in the automotive manufacture. The described beginning can in principle be transferred to other industries, products and technologies.