Von der Idee bis zum Serienprodukt – Welche Rolle spielt dabei die Industrialisierung

• Bei interdisziplinären Produktentwicklungen dominiert seit Jahren das Wasserfallmodell

• Durch agiles Vorgehen werden kürzer Entwicklungszyklen erreicht

• Die Industrialisierung als Teil der Entwicklung betrachten und die Effizienz steigern

Die Möglichkeiten und der Einfluss der Digitalisierung führen dazu, dass Produktefirmen von ihren bestehenden Mitbewerbern oder durch aufkommende Start-ups gezwungen werden, immer rascher neue Produkte zu entwickeln, diese anschliessend skalierend zu produzieren und auf dem Markt zu vertreiben.

Die Industrialisierung nimmt aufgrund knapper werdender Zeit eine immer bedeutendere Rolle ein. Leider findet man auf dem Markt deutlich unterschiedliche Auffassungen zu der Projektphase Industrialisierung.

Seit Jahren dominiert bei interdisziplinären Produktentwicklungen ein Entwicklungsprozess, welcher dem Wasserfallmodell folgt. Nicht nur Start-ups, sondern auch namhafte Unternehmen leben phasenweise Entwicklungsprozesse, welche Entwicklung und Industrialisierung strikte trennen.

Dies ist per se nicht falsch, denn jede Entwicklung läuft mehr oder weniger in Phasen ab. Wichtig ist jedoch, sich immer wieder die Frage zu stellen, ob der aktuelle Weg erfolgreich sein kann oder ob man Anpassungen vornehmen muss. Ohne dieses agile Vorgehen, zumindest in den frühen Projekthasen, werden kurze Entwicklungszyklen nicht erreicht und die Gefahr das Produkt am Kunden vorbei zu entwickeln steigt stark an.

Was versteht man bei Zühlke unter Industrialisierung?

Produzenten oder Systemlieferanten (sog. OEMs) verbreiten überwiegend das Bild, dass Industrialisierung einem Produktions-Ramp-up gleichzustellen sei. Sie werben bei Produktefirmen damit, dass sie das Produkt beginnend bei den Prototypen final umsetzen und dann sehr schnell in die Massenproduktion transferieren. So fokussieren sich die Produktefirmen vorwiegend auf die Vorstudie, die Systemarchitektur und erste Prototypen oder Funktionsmuster und erwarten dann, dass der Produktionstransfer vom Produzenten eigenständig, reibungslos und sehr schnell verläuft. Doch kann ein solcher harter Schnitt gut gehen?

Wir von Zühlke wehren uns vehement gegen diese vereinfachte Darstellung. Die Industrialisierung eines Produkts kann nicht auf ein Produktions-Ramp-up reduziert werden. Wir sehen die Industrialisierung als Teil der Produktentwicklung, bei welcher das Produkt auf stückzahlengerechte Produktion und Produktionsmethoden designt wird und dabei Qualität, Kosten und die Time-to-Market immer im Fokus steht.

Bereits Toyota proklamierte Prozesse zu verbinden um Verschwendung zu eliminieren – doch was heisst das für die Industrialisierung eines Produkts?

Jede Produktentwicklung startet mit einer vorgelagerten Projektphase, der Produktdefinition und der Vorstudie. Hier soll die Frage geklärt werden: «Wie, und mit was für einem Produkt verdiene ich als Firma in Zukunft Geld?» Steht meine Business-Vision, kann die Machbarkeit technisch komplexer Fragestellungen geklärt werden. Dafür eignet sich besonders der Lean-Start-up-Ansatz (Build/Measure/Learn/Adapt), mit welchem man anhand kurzer Iterationen rasch Erkenntnisse gewinnt. Ist eine grobe Systemarchitektur aufgestellt und sind die grossen Unklarheiten geklärt, kann die eigentliche Entwicklung mit einem grösseren Team starten. Nun gilt es die spätere Produktion und damit die Industrialisierung bereits sehr früh in der Entwicklung im Fokus zu haben.

Welche Vorteile erzielt man, wenn man die Industrialisierung eines Produkts als Teil der Entwicklung betrachtet?

Verkürzung der Durchlaufzeit

Der hauptsächliche Zeitgewinn entsteht durch die Verbindung der Phasen und die Integration der Industrialisierung in die Entwicklung. Das heisst, nachdem das Konzept steht und die wichtigen Entscheidungen vom Business gefällt sind, müssen sich die Entwickler bei der täglichen Arbeit stehts die Frage stellen ob das entwickelte Feature so auch skaliert sowie in der nötigen Qualität und auch prozesssicher produziert werden kann. Dies muss konsequent so gelebt werden, ansonsten droht die Gefahr, dass nah dem Abschluss der eigentlichen Entwicklung viele Komponenten oder sogar Baugruppen zu Händen einer prozesssicheren Produktion mit viel Aufwand nochmals modifiziert werden müssen.
Auch kann auf einen Transfer von Entwicklung zu Industrialisierung verzichtet werden. Insbesondere dann, wenn man diese Aufgaben auf verschiedene Teams oder gar Abteilungen aufteilt, reduziert man den Reibungsverlust, der sonst entsteht.

Kosten sparen

Ist die Durchlaufzeit kürzer, so sind auch die Kosten tiefer. Vorausgesetzt natürlich, dass nicht durch Parallelisierung mehr Mitarbeitende auf dem Projekt arbeiten.
Ein substanzielle Kosteneinsparung wird durch die Vermeidung von längeren Entwicklungsschleifen erreicht. Leider allzu oft findet man bei sequenziellem Vorgehen in der Industrialisierung Funktionen, die sich so nicht stückzahlengerecht produzieren lassen, wodurch das Team schlimmstenfalls bis zur Machbarkeit zurückspringen muss.
Ein weiterer Kostentreiber stellt die Reduktion von wiederkehrendem Testaufwand oder auch die zusätzlichen Ausgaben für Hardware und die Herstellung von Testmustern und Prototypen dar. Oft unbeachtet, aber ebenso wirkungsvoll ist der frühere Markteintritt. Zum einen generiert man eher Umsatz mit dem Produkt, zum anderen besetzt man aber auch das Feld vor den eigenen Mitbewerbern, was zusätzlich zu höheren Marktanteilen führen kann.

Prozesse verbinden – Qualität erhöhen

Qualität wird sehr oft mit Produktion in Verbindung gebracht. Begriffe wie Qualitätssicherung, Quality Engineering, KVP, Prozesssicherheit usw. sind uns allen geläufig. Doch meistens haben die kostenintensiven und reputationsschädigenden Fehler ihre Ursache in der Entwicklung.  Hier am Beispiel eines Betätigungshebels einer Baugruppe aus Kunststoff erklärt: Einflüsse der Materialwahl, der spritzgussgerechten Konstruktion, Einflüsse in der Produktion (Luftfeuchtigkeit, Materialverarbeitung, Knowhow der Mitarbeiter) oder auch Auslegung von Toleranzen steuern direkt die Prozesssicherheit. Die Physik ist Teil der Produktion, entwickle ich das Bauteil ohne Berücksichtigung aller dieser Einflüsse ist der Aufwand für die Korrektur dieser Entscheidungen in der Produktion allein unmöglich. Produktions-Knowhow muss zwingend möglichst früh in die Entwicklung einfliessen, um später eine hohe Produktequalität zu erreichen.

Zufriedenheit der Mitarbeitenden verbessern

Immer wieder erkennen wir mit Freude, dass ein Resultat der erwähnten Massnahmen nicht nur monetäre Auswirkungen auf ein Unternehmen hat, sondern auch die Zufriedenheit der Mitarbeitenden positiv beeinflusst. Einerseits führen weniger Probleme in der Produktion, versursacht in der Entwicklung, zu einer besseren Zusammenarbeit auf Augenhöhe. Weiter wird einer Zweiklassengesellschaft entgegengewirkt. Es gibt nicht mehr die «grossartigen Innovatoren» auf der einen und die «einfachen Umsetzer» auf der anderen Seite, sondern einfach die «Entwickler». Und zu guter Letzt erarbeitet sich alle Mitarbeitenden ein breiteres Knowhow, was persönlich, aber auch dem Unternehmen Nutzen stiftet.

Wie gelingt uns bei Zühlke die Umsetzung?

Wichtigstes Puzzlestück ist, dass man als Unternehmen in Rollen und nicht in Funktionen oder Abteilungen denkt und arbeitet. Setzten Sie als Kunde mit Zühlke eine Produktidee bis zur Serienproduktion um, arbeiten Sie stehts mit einem Entwicklungsteam, wobei die Mitarbeitenden je nach Grösse des Projekts verschieden Rollen ausüben können. Zum Beispiel können Projektleiter auch Requirements Engineer sein, die Entwickler sind immer zu einem gewissen Grad auch Tester und die Architekten sind meistens auch Testmanager und verantworten die Dokumentation oder die Produktzertifizierung.

Als Hilfsmittel für unsere Mitarbeitenden bilden wir alle nötigen Rollen und deren Tätigkeiten parallel in einem Produktelebenszyklus von der Generierung erster Ideen bis zum Betrieb auf dem Markt oder der Entsorgung ab. So können wir gewährleisten, dass bereits früh während der Erstellung von Konzepten ein Plausibilitätscheck bezüglich Industrialisierung und Produktion entsteht, die Testbarkeit verifiziert wird oder auch der Design-to-Cost-Ansatz konsequent gelebt wird.