Mehr Effizienz in der Produktentwicklung dank Modularisierung

By Ingo Bögemann

Angesichts der stetig wachsenden Kundenanforderungen sind Unternehmen heutzutage gezwungen, immer schneller differenzierte Produkte auf den Markt zu bringen. Schaffen sie es nicht Kundenwünsche nahezu individuell zu erfüllen, droht ihnen der Verlust von Marktanteilen an die Konkurrenz. Das unaufhaltsam wachsende Produktportfolio führt dabei zu immer mehr Komplexität im ganzen Unternehmen.

Die Zeichen von zunehmender Komplexität können verschiedene Formen annehmen, darunter immer höhere Kosten für die Instandhaltung und Pflege des zunehmend komplexen Produktportfolios und verlangsamte Prozesse nicht nur in der Produktentwicklung. Wenn immer mehr Ressourcen für den Erhalt des Status quo gebraucht und immer weniger Ressourcen für Innovation und Produktneuheiten verwendet werden können, führt das unweigerlich zu Verzögerungen bei neuen Produkteinführungen, zunehmend sinkender Effizienz und in der Folge zu einem Verlust der Innovationskraft sowie zu verlorenen Umsätzen aufgrund zu langer Zeiten für die Markteinführung neuer Produkte (Time To Market, TTM). Wie die Grafik zeigt, wird häufig ein großer Teil der Ressourcen allein für die Instandhaltung des bestehenden Portfolios verwendet, was bei den Entwicklungsprojekten regelmäßig zu großen Verzögerungen führt.

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Ein komplexes Produktportfolio muss sich jedoch nicht zwangsläufig negativ auf die Effizienz der Entwicklungsabteilung und damit auf die Entwicklung neuer Produkte auswirken. In diesem Blog-Artikel werden wir Ihnen erklären, wie Modularisierung Ihnen helfen kann, zur Verfügung stehende Ressourcen im Entwicklungsprozess besser zu nutzen und so die Effizienz in Ihrem Unternehmen zu steigern. Dabei werden wir analysieren, welche Ursachen zu einer Verlangsamung der Produktentwicklung führen, um Ihnen anschließend gezielt aufzuzeigen, welche Verbesserungen Sie durch einen Baukasten erreichen können. Zunächst gilt es jedoch zu definieren, was genau unter Effizienz in der Produktentwicklung zu verstehen ist.

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Was bedeutet Effizienz in der Produktentwicklung?

Viele Unternehmen sind darauf bedacht, ihre Entwicklungsprozesse zu optimieren, um größtmögliche Effizienz in den Arbeitsabläufen zu schaffen. Um beurteilen zu können, ob die Produktentwicklung effizient arbeitet, muss jedoch klar definiert sein, was unter Effizienz überhaupt zu verstehen ist. Und noch viel wichtiger: Effizienz muss messbar gemacht werden. Denn Messbarkeit ist die Voraussetzung für Verbesserung und Optimierung - ohne messbare Vergleichswerte ist eine Verbesserung objektiv nicht feststellbar.

Effizienz in der Produktentwicklung beschreibt das Verhältnis der notwendigen Ressourcen und Arbeitsaufwände (Input) und der erzielten Resultate (Output). Konkret lassen sich Input und Output mit Größen wie den notwendigen Arbeitsstunden der F&E-Abteilung und der Anzahl der entwickelten Produkte, beziehungsweise den mit der Einführung des Produkts angestrebten Einnahmen, beschreiben.

Die Gegenüberstellung der verwendeten F&E-Kapazitäten und der Anzahl der entwickelten Produkte, beziehungsweise der damit erzielten (oder zu erzielenden) Rendite, ist folglich eine Art Effizienz zu messen. Eine weitere häufig gewählte Messgröße ist Time-to-Market (TTM), also die Länge der Vorlaufzeit eines Produkts. Allerdings sollte nicht vergessen werden, dass diese Werte von Unternehmen zu Unternehmen variieren und es Zeit braucht, um Vergleichswerte zu etablieren, anhand derer eine Verbesserung festgestellt werden kann.

Leseempfehlung: Mehr zum Thema Komplexität und wie Sie diese in Ihrem Unternehmen optimieren lesen Sie in unserem Blog-Artikel “Mit einem Baukastensystem optimale Komplexität in 4 Schritten realisieren”. Wie Sie beim Quantifizieren der Komplexitätskosten vorgehen, verraten wir Ihnen in unserem Beitrag “Komplexitätskosten - So gelingt die Berechnung”.

Ursachen mangelnder Effizienz in der Produktentwicklung

Fehlende Effizienz in der Produktentwicklung lässt sich auf drei Ursachen zurückführen:

  1. Zu hohe Auslastung, häufig in Form einer zu hohen Projektanzahl
  2. Projekte zu groß
  3. Ständig wechselnde Anforderungen

Zu hohe Auslastung der Entwicklungsabteilung

Unternehmen, deren Entwicklungsteams an zu vielen Projekten gleichzeitig arbeiten, werden früher oder später feststellen, dass die Effizienz der Entwicklung nachlässt, da es zu Staus im Entwicklungsprozess kommt (z. B. wenn Produkte darauf warten müssen, getestet zu werden). Der Grund dafür ist die Überlastung der Ingenieure, die zum einen unter einem enormen Druck stehen, allen Projekten gerecht zu werden, und zum anderen ständig zwischen den verschiedenen Projekten hin und her springen müssen. Letzteres führt zu einem fehlenden Fokus, der sich ebenfalls negativ auf die Effizienz auswirkt.

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Wie aus der Grafik ersichtlich, kommt es mit steigender Auslastung der Entwicklungsingenieure zu immer mehr Verzögerungen und längeren Wartezeiten im Produktentwicklungsprozess. Erhöht ein Unternehmen die Auslastung seiner F&E-Abteilung von 80 % auf 90 %, hat das eine Verdopplung der in der Produktentwicklung anfallenden Wartezeiten zur Folge.

Unter solchen Bedingungen bleibt für gute Ideen und Kreativität keine Zeit und das gesetzte Ziel einer maximalen Ressourcennutzung und bestmöglicher Effizienz führt letztlich zu einem gegenteiligen Effekt. Anstatt Entwicklungsressourcen zu 100 % einzuplanen, sollten Unternehmen versuchen eine für sie optimale Ressourcennutzung zu finden, indem sie eine bestmögliche Aufteilung des Workload auf die einzelnen an der Produktentwicklung beteiligten Abteilungen anstreben.

Zu große Projekte in der Produktentwicklung

Die Größe der in der Entwicklungsabteilung umzusetzenden Projekte ist ebenfalls ein Faktor, der die Effizienz beeinflusst. Sind die Projekte zu groß angelegt, führt das in mehrfacher Hinsicht zu Verzögerungen im Entwicklungsprozess. Zum einen sind große Projekte häufig an hohe Erwartungen geknüpft, was zusätzlichen Druck für die Ingenieure bedeutet, und zum anderen erfordern groß angelegte Projekte eine bessere Organisation der Arbeitsabläufe, was in den meisten Fällen nicht gegeben ist und zu einer geringeren Erfolgsquote führt. So liegt die Erfolgsquote von großen Entwicklungsprojekten bei knapp 15 %, während kleine Projekte eine Erfolgsquote von fast 60 % haben (s. Grafik).

Außerdem sind die Feedbackschleifen für große Projekte zeitintensiver, was den Prozess verlangsamt. Um dem entgegenzuwirken, sollten Unternehmen ihre Produktstruktur so gestalten, dass es möglich ist, größere Produktentwicklungen in mehrere kleine Projekte zu unterteilen, die möglichst unabhängig voneinander durchgeführt werden können.

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Veränderungen bei den Produktanforderungen

Die letzte Ursache für eine ineffiziente Produktentwicklung sind die sich konstant verändernden Anforderungen an die Produkte. Diese machen es schwer, eine Langzeitperspektive und eine klare Linie in der Produktentwicklung zu haben. Dies trifft insbesondere auf große Projekte mit langer Durchführungszeit zu. Angesichts der Vielzahl an unterschiedlichen Anforderungen läuft die Produktentwicklung schnell Gefahr, sich in der Vielzahl von Detailänderungen zu verlieren, sodass der Gesamtfortschritt zum Erliegen kommt. Ein klar strukturiertes, zielgerichtetes Arbeiten ist so nicht möglich. Ständige Änderungen, die unter Umständen erst kurze Zeit vorher fertiggestellte Entwicklungen wieder revidieren, führen ebenso wie eine zu große Produktanzahl dazu, dass der Produktentwicklung nach einiger Zeit ein klarer Fokus fehlt. Das Resultat: Die Effizienz im Unternehmen sinkt kontinuierlich.

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Um besser mit wechselnden Anforderungen an das Produkt umzugehen, sollten Unternehmen den Fokus auf die Anforderungen legen, welche wirklich wichtig für den Kunden sind, und diese priorisieren. Dazu gehört eine Klassifizierung der ermittelten Kundenbedürfnisse hinsichtlich ihrer Wichtigkeit und Dringlichkeit sowie eine klare Entscheidung, welche Anforderungen letztlich für die Produktentwicklung berücksichtigt werden - und welche nicht (s. Grafik “Wann können wir Nein sagen?”). Mittels der so getroffenen Auswahl und Priorisierung kann eine klare Roadmap für die Entwicklung erstellt werden, die ein strukturiertes Arbeiten mit klaren Zielen ermöglicht.

Modularisierung als Schlüssel zu mehr Effizienz im Unternehmen

Im vorangegangenen Abschnitt haben wir bereits verschiedene Aspekte angeschnitten um eine effiziente Nutzung von Ressourcen im Unternehmen zu gewährleisten. Ein diese Aspekte umfassender Lösungsansatz ist Modularisierung. Bevor wir uns im Detail ansehen, wie Modularisierung dabei helfen kann die unterschiedlichen Ursachen mangelnder Effizienz zu beheben, wollen wir einen kurzen Überblick über die Grundlagen von Modularisierung geben.

Grundlagen der Modularisierung

Bei Modular Management verstehen wir Modularisierung als 5-Schritte-Prozess, der sich aus den folgenden Teilprozessen zusammensetzt:

  • Kundenbedarf analysieren
  • Funktionen und Lösungen identifizieren (umfasst Mechatronik, Software, Automation, Services)
  • Module und Schnittstellen definieren
  • Varianten und Konfigurationen definieren
  • Machbarkeit der Architektur bestätigen

Die folgende Grafik zeigt diese Schritte als Zyklus, bei dem das Modulsystem kontinuierlich weiterentwickelt wird.

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Der erste Schritt bei der Entwicklung eines modularen Baukastens besteht darin, die bestehenden Kundenbedarfe genau zu analysieren. Im Unterschied zur traditionellen Herangehensweise, bei der Kunden nach demografischen Kriterien und Verhaltensweisen in Marktsegmente unterteilt werden, stehen bei der Modularisierung die individuellen Problemstellungen der Kunden im Vordergrund, die mit dem Produkt gelöst werden sollen. Kunden werden folglich nach ihren konkreten Anforderungen an das Produkt in unterschiedliche Segmente eingeteilt. So wird sichergestellt, dass der Kundenbedarf von Anfang an im modularen System verankert ist.

Im zweiten Schritt geht es darum zu schauen, wie die identifizierten Problemstellungen der einzelnen Kundensegmente durch die einzelnen Produktmerkmale gelöst werden können. Diese Herangehensweise garantiert eine direkte Verknüpfung zwischen dem analysierten Kundenbedarf und der jeweils zur Lösung des Kundenproblems notwendigen technischen Komponente, die es im dritten Schritt zu definieren gilt. Genauer gesagt: Die modulare Produktarchitektur muss so gestaltet sein, dass sie die diversen Kundenanforderungen flexibel erfüllen kann und dabei gleichzeitig Komplexität optimiert.

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Der Grundbaustein einer modularen Produktarchitektur ist das Modul. Jedes Modul vereint dabei eine Funktion und eine strategische Komponente (z.B. Kundennähe schaffen), über die es zur Funktionalität des gesamten Produkts und zum Erreichen der gesetzten Unternehmensziele beiträgt. Darüber hinaus muss jedes Modul über eine stabile Schnittstelle verfügen, die die Kombinierbarkeit verschiedener Modulvarianten ohne Auswirkungen auf die Gesamtkonstruktion garantiert. Aufgrund dieser Moduldefinition gelingt es den Baukasten einerseits stabil über einen langen Lebenszyklus zu halten und gleichzeitig die notwendige Anpassungsfähigkeit und Flexibilität an neue Kundenbedarfe sowie Technologietrends zu gewährleisten.

Die verschiedenen Modulvarianten, die zur Erfüllung der unterschiedlichen Kundenanforderung (z. B. Produktleistung) notwendig sind, gilt es in einem vierten Schritt zu definieren. Parallel müssen die Konfigurationsregeln festgelegt werden, nach denen verschiedene Module miteinander kombiniert werden können. Im fünften und finalen Schritt muss die in den vorherigen Schritten ausgearbeitete modulare Produktarchitektur hinsichtlich ihrer Machbarkeit und Profitabilität überprüft werden.

Leseempfehlung: Für ein detailliertes Verständnis der von Modular Management angewandten Methode zur Modularisierung empfehlen wir Ihnen unseren Blog-Artikel “Modularisierung in 5 Schritten mit Modular Function Deployment®”. Einen allgemeinen Überblick über das Thema gibt der Beitrag “Alles, was Sie zu Modularisierung wissen müssen”.

Optimierte Komplexität und effiziente Entwicklung mit Modularisierung

Nach diesem Überblick zu Modularisierung wollen wir uns nun gezielt ansehen, wie Modularisierung Ihnen helfen kann, Ihre Produktentwicklung schneller und effizienter zu machen. Schauen wir uns dazu zunächst einmal an, was die Produktentwicklung erfolgreicher Unternehmen auszeichnet. Bei genauerem Hinsehen lassen sich fünf zentrale Unterschiede herausstellen, die erfolgreiche, effiziente Produktentwicklung ausmachen:

 

  1. Tatsächliche abteilungsübergreifende Zusammenarbeit
  2. Involvieren der Managementebene (Frontloading, Zielsetzung, Entscheidungsprozesse)
  3. Langfristig angelegte Zielsetzungen und KPIs
  4. Anhand der Kundenbedarfe entwickelte modulare Produktarchitektur
  5. Durch definierte Schnittstellen und damit verbundene Konfigurierbarkeit können neue Produktvarianten mit weniger Aufwand und Risiko realisiert werden. Entwicklungsprojekte werden kleiner.

Gemeinsam mit den eingangs definierten notwendigen Verbesserungsansätzen (optimierte Anzahl und Größe der jeweiligen Produkte sowie ein größerer Fokus auf die Anforderungen der Kunden) stellen diese die Stellschrauben dar, mit denen Unternehmen Anpassungen vornehmen können, um effizienter Produkte zu entwickeln. Die notwendigen Tools dazu liefert die Modularisierung.

Eine richtig implementierte modulare Produktarchitektur unterstützt all die oben genannten Aspekte einer effizienteren Produktentwicklung.

Der Ausgangspunkt für Modularisierung ist eine gezielte Analyse der Kundenbedarfe, die im Anschluss zur Definition bedarfsorientierter Marktsegmente genutzt werden. Indem wir die tatsächlichen Kundenbedürfnisse zum Ausgangspunkt unserer Produktentwicklung machen und bereits von Anfang an zukünftige Entwicklungen berücksichtigen, ermöglichen wir es den Entwicklungsteams, eine bessere Langzeitperspektive als Orientierung zu haben und unnötige Arbeiten zu vermeiden. So gelingt die Fokussierung auf diejenigen Anforderungen, die tatsächlich zum Kundennutzen beitragen.

Der Fokus auf die Anforderungen des Kunden bringt jedoch noch weitere Vorteile im Hinblick auf Schnelligkeit und Qualität der Produktentwicklung. Im Zuge der Modularisierung werden Kundenbedarfe in für alle Abteilungen verständliche Produkteigenschaften übersetzt. Dadurch schaffen wir eine gemeinsame Kommunikationsbasis für die abteilungsübergreifende Zusammenarbeit. Was schafft einen Mehrwert für den Kunden. Das ist nicht der Fall, wenn Anforderungen an das Produkt ausschließlich in Form von technischen Spezifikationen formuliert werden. Das Festlegen bestimmter Produkteigenschaften mit jeweils dazugehörigen Zielwerten schafft außerdem klare Richtlinien für die Produktentwicklung.

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Die Organisation des Produktportfolios in Form einer modularen Produktarchitektur, in der jedes Modul einer bestimmten Produktfunktion zugeordnet wird und gleichermaßen in die Unternehmensstrategie eingebettet ist, schafft eine optimale Basis für eine durchgängige Governance im Unternehmen und ermöglicht das frühzeitige Treffen von Entscheidungen, die wichtig für eine effiziente Produktentwicklung sind. Beim Entwickeln einer modularen Produktarchitektur nach dem Top-Down-Prinzip werden außerdem wichtige Prozessschritte im Entwicklungsprozess vorgezogen (Frontloading), was die Grundlage für einen reibungslosen weiteren Ablauf in der Entwicklung darstellt. So können die konkreten Produktanforderungen eingangs reduziert und vereinfacht werden, was einen klareren Arbeitsrahmen für die F&E-Abteilung schafft. Wie die Grafik zeigt, führt das Frontloading von Entwicklungsaufwänden bei der Modularisierung zu einer erheblichen Reduzierung der Aufwände im weiteren Projektverlauf.

Weiter reduzieren lassen sich die Entwicklungszeiten neuer Produkte in einem modularen System durch die höhere Wiederverwendung der technischen Lösungen. Während in der traditionellen Produktentwicklung für jedes neue Produkt wieder ein kompletter Entwicklungszyklus aus Vorbereitung, Konzeption und Design notwendig ist, reicht zur Entwicklung neuer Produktvarianten in einer modularen Produktarchitektur eine Anpassung bestimmter Module (s. Grafik). Die Entwicklungszeiten verkürzen sich und die Effizienz steigt. Des Weiteren erlaubt die Strukturierung von Produkten in Form von Modulen, die über standardisierte Schnittstellen voneinander getrennt sind, eine kleinere Projektgröße, da Anpassungen gezielt an einzelnen Modulen vorgenommen werden können, ohne dabei die gesamte Produktarchitektur zu beeinflussen.

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Trotz Komplexität effizient neue Produkte entwickeln

Gesteigerte Komplexität im Unternehmen wirkt sich häufig negativ auf die Produktentwicklung aus, deren Kapazitäten und Ressourcen immer mehr auf die Pflege der existierenden Produkte als auf Innovation und Entwicklung verwendet werden müssen. Aber auch andere mit Komplexität im Zusammenhang stehende Faktoren führen zu einer sinkenden Effizienz in der Entwicklung, darunter zu große und zu viele verschiedene Projekte sowie ständig wechselnde Anforderungen, die an die jeweiligen Produkte gestellt werden.

Um auch weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Unternehmen klare Strategien und Lösungsansätze entwickeln und umsetzen, die das Problem sinkender Effizienz bereits an der Wurzel beheben. Einen möglichen Ansatz liefert Modularisierung. Mit einer modularen Produktarchitektur und einer passenden Unternehmensorganisation lassen sich viele Ursachen sinkender Effizienz neutralisieren. So schafft eine modulare Produktarchitektur die Grundlage für sowohl eine bessere Aufteilung der Entwicklung auf mehrere kleine Projekte als auch für einen besseren Fokus und klare Zielsetzungen im Prozess.

Für ein besseres Verständnis empfehlen wir Ihnen unsere zweiteilige Webinar-Reihe zum Thema Effizienz in der Produktentwicklung, in der Ihnen Lars Gullander Schritt für Schritt erklärt, wie Sie Ihre Produktentwicklung mit Modularisierung optimieren. Neben einer detaillierten Beschäftigung mit den Hauptursachen abnehmender Effizienz und wie diese mit einer modularen Produktarchitektur behoben werden können, liefern Ihnen die Webinare viele weitere Infos zum Thema, darunter eine Reihe von Anregungen; wieso der Erfolg trotz Bemühungen für mehr Effizienz im Unternehmen häufig ausbleibt. Die Aufzeichnungen sowie die dazugehörigen Folien können Sie sich hier herunterladen.

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Ingo Bögemann
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