Lean innovation, implantando Lean Startup em corporação, a aceleradora corporativa
Lean Innovation - WZLforum gGmbH an der RWTH …...Lean Innovation Innovationsoffensive trotz...
Transcript of 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
Seite 3© WZL/Fraunhofer IPT
»Strategisch Positionieren« bedeutet, die Innovationsressourcen auf den adressierten Kundenwert auszurichten
Lean Innovation
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Seite 4© WZL/Fraunhofer IPT
»Strategisch Positionieren« bedeutet, die Innovationsressourcen auf den adressierten Kundenwert auszurichten
Lean Innovation
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Seite 5© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 6© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 7© WZL/Fraunhofer IPT
»Strategisch Positionieren« bedeutet, die Innovationsressourcen auf den adressierten Kundenwert auszurichten
Lean Innovation
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Seite 8© WZL/Fraunhofer IPT
Im Zielsystem versteckte, nicht priorisierte Zielkonflikte verursachen Verschwendung in Innovationsprojekten
Fahrspaß
Wirtschaftlichkeit Sicherheit
Ursprüngliche Positionierungdes Gesamtfahrzeugs
Ungesteuerte Positionierungder Komponente
Seite 9© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 10© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 11© WZL/Fraunhofer IPT
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 %
Seite 12© WZL/Fraunhofer IPT
„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“
„Minimierung desKraftstoffverbrauchs mind. 20%“
Herunterbrechen produktrelevanterProjektziele in der Produktstruktur
Herunterbrechen produktrelevanterProjektziele in der Produktstruktur
„Minimierung desKraftstoffverbrauchs mind. 20%“
M2
240
M1
120
M4
120
M3
0,55
Z1112
50 5
M21
0,210
M23
0,630
M22
1,260
Mj
gj Gj
Seite 13© WZL/Fraunhofer IPT
»Strategisch Positionieren« bedeutet, die Innovationsressourcen auf den adressierten Kundenwert auszurichten
Lean Innovation
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Seite 14© WZL/Fraunhofer IPT
Signifikante Technologiekompetenz erfordert Navigation
Start
Orientierungspunkt
Orientierungspunkt
Wegpunkt
Legende: Route ohne Navigation Route mit Navigation
Effiziente Wege durch systematische
Navigation
?
Kurskorrektur?
Kurskorrektur?
Kurskorrektur
?
Ziel
Seite 15© WZL/Fraunhofer IPT
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
Moderat: Performance, Lebensdauer, value for money
Sehr hoch: Performance, Robustheit, Gesundheit & Sicherheit
Hoch: Robustheit, Performance, Vibrationen, Handling
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
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 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
Seite 16© WZL/Fraunhofer IPT
Roadmaps helfen durch verschiedene Einsatzmöglichkeiten, sich nicht zu verzetteln - Beispiel der Firma Hilti
Produktdifferenzierung
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
Technologieprojekt B
Technologieprojekt C
Technologieprojekt D
Technologieprojekt E
Technologieprojekt F
Programm Vision & Projektergebnisse
Performance +X%, HK-Redunktion -Z% im
Vergleich zum Vorgängerprodukt
Technologieprojekt A
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
Seite 17© WZL/Fraunhofer IPT
»Früh Strukturieren« bedeutet, frühzeitig die Leitplanken für eine wertorientierte Produkt- und Prozessgestaltung zu definieren
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
Seite 18© WZL/Fraunhofer IPT
»Früh Strukturieren« bedeutet, frühzeitig die Leitplanken für eine wertorientierte Produkt- und Prozessgestaltung zu definieren
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
Seite 19© WZL/Fraunhofer IPT
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
Technische Aufgaben beschreiben den
Problemraum Identifikation von Lösungsalternativen undEntscheidungsfindung
Identifikation von Lösungsalternativen undEntscheidungsfindung
Problemraum Lösungsraum
Zielsystem
Seite 20© WZL/Fraunhofer IPT
Zielsystem
„Kreative Barriere“ abschaffen:Der Lösungsraum ist größer als man denkt!
Integration in Produktkonzept
abst
rakt
real ? !
Technische Aufgaben beschreiben den
Problemraum
Technische Aufgaben beschreiben den
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“
Seite 21© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 22© WZL/Fraunhofer IPT
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
ne
r L
ös
un
gsa
lte
rnat
ive
Legende
Lösungsraum
Seite 23© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 24© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 25© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 26© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 27© WZL/Fraunhofer IPT
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
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
Seite 28© WZL/Fraunhofer IPT
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
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
Seite 29© WZL/Fraunhofer IPT
»Früh Strukturieren« bedeutet, frühzeitig die Leitplanken für eine wertorientierte Produkt- und Prozessgestaltung zu definieren
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
Seite 30© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 31© WZL/Fraunhofer IPT
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
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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
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»Früh Strukturieren« bedeutet, frühzeitig die Leitplanken für eine wertorientierte Produkt- und Prozessgestaltung zu definieren
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
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Produktvarianten müssen rentabel sein - Quersubventionierung gezielt steuern!
Exoten ExotenStandard
Menge - Preise - Kosten
heute gesterngestern
Verlust
Preise
verursachungsgerechtverteilte Kosten
Wettbewerbs-nachteil
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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)
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Niedrig Hoch
Niedrig
Hoch
Komplexitätskosten
Nutzender Vielfalt
Ausprägungsvielfalt im Sortiment mit Hilfe von Merkmalsclustern systematisch definieren
Legende:Produktmerkmal Blasendurchmesser = Ausprägungsvielfalt des Merkmals
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Niedrig Hoch
Niedrig
Hoch
Komplexitätskosten
Nutzender Vielfalt
Ausprägungsvielfalt im Sortiment mit Hilfe von Merkmalsclustern systematisch definieren
Legende:Produktmerkmal Blasendurchmesser = Ausprägungsvielfalt des Merkmals
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Niedrig Hoch
Niedrig
Hoch
Komplexitätskosten
Nutzender Vielfalt
Ausprägungsvielfalt im Sortiment mit Hilfe von Merkmalsclustern systematisch definieren
Legende:Produktmerkmal Blasendurchmesser = Ausprägungsvielfalt des Merkmals
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!
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Siche
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Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
SynchronisationTaktung
ProzessoptimierungWertstromdefinition
DatenkonsistenzProduct Lifecycle Management
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
»Einfach Synchronisieren« bedeutet, Innovationsprozesse verschwendungsfrei und effizient zu koordinieren
Seite 40© WZL/Fraunhofer IPT
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
SynchronisationTaktung
ProzessoptimierungWertstromdefinition
DatenkonsistenzProduct Lifecycle Management
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
»Einfach Synchronisieren« bedeutet, Innovationsprozesse verschwendungsfrei und effizient zu koordinieren
Seite 41© WZL/Fraunhofer IPT
Produktneutrale Entwicklungspläne beschreiben den Wertstrom in der Produktentwicklung
Abläufe / Entwicklungsprozesse
Abbruchbedingung
Ergebnisse
Ressourcenbedarf
Abstimmungsbedarf
Meilensteine
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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
Seite 43© WZL/Fraunhofer IPT
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
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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
Seite 45© WZL/Fraunhofer IPT
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
SynchronisationTaktung
ProzessoptimierungWertstromdefinition
DatenkonsistenzProduct Lifecycle Management
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
»Einfach Synchronisieren« bedeutet, Innovationsprozesse verschwendungsfrei und effizient zu koordinieren
Seite 46© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 47© WZL/Fraunhofer IPT
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
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Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
Release-EngineeringDerivieren
PerfektionierungRobustheitsmodellierung
SynchronisationTaktung
ProzessoptimierungWertstromdefinition
DatenkonsistenzProduct Lifecycle Management
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
»Sicher Adaptieren« bedeutet, den Produktwert aus Kundensicht auch entlang des Lebenszyklus systematisch zu hoch zu halten
Seite 49© WZL/Fraunhofer IPT
Siche
r
Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
Release-EngineeringDerivieren
PerfektionierungRobustheitsmodellierung
SynchronisationTaktung
ProzessoptimierungWertstromdefinition
DatenkonsistenzProduct Lifecycle Management
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
»Sicher Adaptieren« bedeutet, den Produktwert aus Kundensicht auch entlang des Lebenszyklus systematisch zu hoch zu halten
Seite 50© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 51© WZL/Fraunhofer IPT
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
Seite 52© WZL/Fraunhofer IPT
Das 12. Lean Innovation-Prinzip, die Motivation durch Produkt-identifikation, ermöglicht die Wirkung der ersten 11 Prinzipien
Siche
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Adapt
iere
nStrategisch
Positionieren
Früh
Strukt
urie
ren
Einfach
Synchronisieren
WertesystemZielhierarchisierung
Technologie-ManagementRoadmapping
Lösungsraum-ManagementFreiheitsgrad-Modellierung
ProduktarchitekturgestaltungTechnologie-/ Funktionsmodellierung
SortimentsoptimierungMerkmals-Clusterung
MotivationProduktidentifikation
Release-EngineeringDerivieren
PerfektionierungRobustheitsmodellierung
SynchronisationTaktung
ProzessoptimierungWertstromdefinition
DatenkonsistenzProduct Lifecycle Management
InnovationsstrategieStrategische Erfolgspositionierung
Lean Innovation
Seite 53© WZL/Fraunhofer IPT
Lean Innovation entfaltet sich nur durch Eigenverantwortung
Innovationsproduktivität
200%
100%
20%
Informieren Partizipieren MobilisierenAutorisieren
10-f
ach
e S
teig
eru
ng
Seite 54© WZL/Fraunhofer IPT
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]