Literatur - Springer978-3-540-26617-4/1.pdf · ... Ganzheitliches Anforderungsmanagement für ... Struktur und Inhalt expliziten und impliziten Wissens im ... Innovation, Kreativität

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Anhang

A1 Methodenbeschreibungen

ABC-Analyse

Nach der analytischen Erfassung von Daten müssen häufig Schwerpunkte ermit-telt werden.

Dazu werden immer wieder typische Fragen gestellt, wie zum Beispiel:

Wo werden die meisten Teile verbaut? Wo sind die höchsten Gewichts- oder Kostenanteile zu finden? Wie oft werden bestimmte optionale Baugruppen an bestimmte Kunden

verkauft?

Die ABC-Analyse bietet die Möglichkeit einer einfachen Klassifikation, indem die Elemente mit den größten spezifischen Anteilen die Klasse A (häufig etwa 20 % der Elemente mit 70 % Anteil an der Zielgröße) und die Elemente mit den kleinsten Anteilen die Klasse C (häufig etwa 50 % der Elemente mit nur 10 % Anteil an der Zielgröße) bilden.

Die ABC-Analyse ist sehr einfach und transparent, die Konzentration auf die A-Elemente darf allerdings nicht den Blick auf die C-Elemente und ihre Implika-tionen verstellen.

Literatur: [Daenzer et. al. 2002]

Abstraktion

Die Abstraktion ermöglicht das bessere Verständnis eines Sachverhalts oder das Auflösen von Fixierungen auf bekannte Lösungen und Vorgehensweisen durch die Konzentration auf die wesentlichen Aspekte und die Reduzierung der Detailin-formationen.

Die Abstraktion wird eingesetzt, wenn zu einem Sachverhalt sehr viele Infor-mationen vorliegen, deren Zusammenhänge für den Handelnden nur schwer durchschaubar sind. Abstraktion kann auch angewandt werden, wenn in einem

218 Anhang

kreativen Prozess kein Fortschritt erzielt wird, weil die Beteiligten auf vorhandene Lösungen und Gegebenheiten fixiert sind. Die Abstraktion als eine Form der Modellbildung ist besonders in den frühen Phasen der Entwicklung und bei der Analyse von Systemen hilfreich.

Abstraktion folgt einer spezifischen Zielsetzung der Fokussierung auf das We-sentliche. Daher ist zunächst das Ziel zu formulieren. Anschließend sind schritt-weise alle Merkmale des zu abstrahierenden Sachverhalts auszublenden, die nicht zur Zielsetzung beitragen. Begriffe oder Teilsysteme werden dabei zusammenge-fasst und verallgemeinert.

Durch das Auflösen von bestehenden Fixierungen ist der Bearbeiter in der Lage neue Lösungswege zu erarbeiten. Durch den veränderten Blickwinkel wird die Analogiebildung unterstützt, sodass eine Situation mit Hilfe von Erkenntnissen aus anderen Disziplinen besser verstanden werden kann oder neue Ansätze aufgezeigt werden können. Das Arbeiten auf einem hohen Abstraktionsniveau ist nicht jedem gleichermaßen zugänglich und muss intensiv trainiert werden.

Literatur: [Pahl et al. 2003]

Ähnlichkeitsanalyse

Mit der Ermittlung von Ähnlichkeiten wird angestrebt, bei der Synthese neuer Lösungen Hinweise (Analogien, Gesetzmäßigkeiten etc.) zu finden oder bei der Analyse von Eigenschaften den Arbeitsaufwand zu reduzieren. So lassen sich häufig aus Produkten, die bekannt sind, und dem neu zu entwickelnden Produkt in bestimmter Hinsicht ähnlich sind, wertvolle Erkenntnisse gewinnen. Beispielswei-se kann mithilfe von Ähnlichkeitsgesetzen auf die Beanspruchung eines noch nicht realisierten Produktes geschlossen und eine verbesserte Werkstoffausnut-zung erreicht werden.

Im Rahmen der Ähnlichkeitsanalyse werden Erkenntnisse, beispielsweise be-züglich der Funktion, der physikalischen Effekte, der Gestalt, des Designs oder der Fertigungsprozesse, auf das zu untersuchende Produkt übertragen. Dazu werden Regeln gesucht, die im Sinn eines Ähnlichkeitsgesetzes die Übertragung der Aussagen von dem einen auf das andere Objekt ermöglichen. Eine wichtige Form stellen die Ähnlichkeitsgesetze dar, die auf der geometrischen Ähnlichkeit beruhen. Viele technische (bezüglich Verformung, Strömung, Wärme etc.) und wirtschaftliche (bezüglich Herstellkosten etc.) Aussagen über ein neues Produkt lassen sich mithilfe von Ähnlichkeitsgesetzen zumindest grob aus einem bekann-ten Produkt ableiten.

Die Analyse von Ähnlichkeiten und die Anwendung von Ähnlichkeitsgesetzen können den Arbeitsaufwand in der Entwicklung gegenüber Analysen durch Versuch oder Simulation deutlich verringern. Müssen dennoch Versuche oder Simulationen durchgeführt werden, so kann mithilfe der Ähnlichkeit eine Hypo-these als Abschätzung der voraussichtlichen Analyseergebnisse hergeleitet werden.

Literatur: [Ehrlenspiel et al. 2003, Pahl et al. 1984, Pahl et al. 2003]

A1 Methodenbeschreibungen 219

Analyse

Analysen werden eingesetzt, um erforderliche Informationen über ein betrachtetes System (Produkt, Bauteil, Ablauf, Prozess etc.) zu erhalten.

Im Rahmen einer Produktentwicklung ist es notwendig, Systeme immer wieder hinsichtlich bestimmter Eigenschaften zu analysieren. Die Eigenschaften (125 g Gewicht) werden durch die Ausprägungen (125 g) von Merkmalen (Gewicht) charakterisiert.

Bei der Analyse von Systemen muss zunächst das Ziel der Analyse sowie durch die Systemgrenzenfestlegung das tatsächlich zu untersuchende System definiert werden. Damit wird auch das Systemumfeld mit den entsprechenden Ein- und Ausgangsgrößen sowie den Störgrößen identifiziert und festgehalten. So wird das Analysemodell beschrieben und es wird im Sinne einer Hypothese das zu erwar-tende Ergebnis prognostiziert. Mithilfe der Analyseplanung wird ein geeignetes Analyseverfahren ausgewählt und das Analyseprogramm bestimmt. Anschließend erfolgt die eigentliche Analyse des Systems. Die Ergebnisse werden erfasst, ausgewertet und dokumentiert sowie mit der erstellten Hypothese verglichen.

Ausschlaggebend für eine erfolgreiche Analyse sind eine gute Analyseplanung sowie die Verwendung geeigneter Analysemittel (Schätzung, Berechnung, Simulation, Versuch oder Befragung, Beobachtung etc.).

Literatur: [Daenzer et al. 2002, Ehrlenspiel 2003, Pahl et al. 2003]

Analyseplanung

Ziel der Analyseplanung ist es, die benötigten Informationen über die jeweiligen Ausprägungen wichtiger Merkmale mit minimalem Aufwand bei einer ausrei-chenden Qualität der Ergebnisse zu beschaffen. Mithilfe der Analyseplanung sollen die entsprechenden Tätigkeiten auf das erforderliche Analyseziel fokussiert und damit die Anzahl der Iterationen bis zum angestrebten Erkenntnisgewinn auf ein Minimum reduziert werden.

Eine ausreichend abgesicherte Kenntnis der Ausprägung der jeweils entschei-denden Merkmale kann durch Schätzungen, Berechnungen, numerische Simulati-onen oder Versuche erarbeitet werden.

Ausgehend von den angestrebten Ergebnissen, der Ergebnishypothese sowie einer Einschätzung der aktuellen Randbedingungen bezüglich der verfügbaren Ressourcen und des Zeitrahmens wird zunächst hinterfragt, ob die geforderte Information tatsächlich die derzeit benötigte ist und in welcher Qualität (Genauig-keit, statistisch abgesichert etc.) sie vorliegen muss. Darauf aufbauend wird das Analyseverfahren (Schätzung, Berechnung, numerische Simulation oder Versuch) und die Menge der zu untersuchenden Ausprägungskombinationen festgelegt. Es folgt die Bestimmung der Abläufe, Hilfsmittel sowie der sonstigen Ressourcen. Zum Abschluss müssen noch die Form der Auswertung und der Dokumentation bestimmt werden.

220 Anhang

Die Analyse sollte nach Möglichkeit zuerst an einfachen, überschaubaren Ob-jekten erprobt werden, bei denen nur wenige Merkmale mit wenigen alternativen Ausprägungskombinationen zum Tragen kommen. Erst wenn der Anwender eine gewisse Routine besitzt, ist eine Anwendung im Rahmen komplexerer Fragestel-lungen sinnvoll.

Der Erfolg der Analyseplanung hängt in hohem Maße von einer angemessenen Systemanalyse bezüglich der zu betrachtenden Merkmale sowie ihrer Ausprägun-gen ab. Die Analyseplanung ermöglicht die Reduzierung des Analyseaufwands, sowie die Anwendung der jeweils „richtigen“ Analyseverfahren.

Literatur: [Krottmaier 1994, Schwankl 2002, Taguchi 1989]

Anforderungsliste

Der Grundgedanke der Anforderungsliste ist die geordnete, schriftliche Zusam-menstellung aller qualitativen und quantitativen Anforderungen als Grundlage für die Entwicklung und Konstruktion eines Produkts. Eine Anforderung bezeichnet eine knappe und präzise Formulierung eines geforderten Sachverhalts in der Terminologie des Entwicklers. Sie enthält Angaben zu Prioritäten, organisatori-sche Hinweise (Auftrag, Termine, Verantwortlichkeit etc.) und bei Bedarf weitere Dokumente (Skizzen, Spezifikationen etc.). Die Dokumentation der Anforderun-gen dient im weiteren Verlauf eines Entwicklungsprozesses der Identifikation von Entwicklungsschwerpunkten und ist Grundlage für Bewertung und Auswahl von Lösungsalternativen.

Die Anforderungsliste wird zu Beginn der Entwicklungsarbeiten erstellt. Sie enthält das mit dem Kunden vertraglich vereinbarte Pflichtenheft, wird jedoch ergänzt durch unternehmensinterne, gesetzliche sowie sonstige Anforderungen. Damit ist die Anforderungsliste ein Arbeitshilfsmittel für die Lösungssuche bis zur Detaillierung einzelner Konzepte sowie für die Bewertung und Entscheidung. Daneben stellt sie auch eine verbindliche Vertragsgrundlage für den Entwick-lungsauftrag dar.

Alle an der Entwicklung Beteiligten müssen die Anforderungen und deren Hin-tergründe ausreichend gut kennen und alle Punkte der Anforderungsliste für sich (messbare Kriterien) und im Zusammenhang eindeutig verstehen. Den aufgeführ-ten Anforderungen gegenüber dürfen keine Zweifel und/oder Missverständnisse existieren. Alle Punkte der Anforderungsliste müssen den Entwicklern bekannt und akzeptiert sein.

Anforderungslisten werden sinnvollerweise mit EDV-Unterstützung erfasst und bei Änderungen und Ergänzungen aktualisiert. Diese Änderungen müssen durch ein zielorientiertes Änderungsmanagement organisiert werden. Die aus dem Pflichtenheft übernommenen Inhalte können jedoch nicht ohne eine neue vertrag-liche Vereinbarung verändert werden.

Für die Erstellung einer Anforderungsliste wird folgendes Vorgehen empfoh-len. Zunächst muss der Kern der Aufgabe/des Problems erkannt beziehungsweise erarbeitet werden. Anschließend wird die Anforderungsliste erstellt:


Sammeln der Anforderungen mit Hilfe von Systembetrachtungen, Checklisten, und anderen Methoden.

Ordnen der Anforderungen durch Gliederung zum Beispiel nach Lebenslauf-phasen, Verantwortlichkeiten, Anforderungsarten etc.

Dokumentation in einem Formblatt als Anforderungsliste, dabei die "Veranlas-ser" einer Anforderung als Verantwortliche festhalten.

Vorgegebene geometrische Verhältnisse (zum Beispiel Schnittstellen) und andere Sachverhalte (zum Beispiel Zeitfolgen einer Ablaufsteuerung) durch Skizzen veranschaulichen.

Anforderungsliste prüfen und von allen Verantwortlichen (mit Unterschrift) bestätigen lassen.

"Dynamisieren" der Anforderungsliste (ergänzen/verändern etc. unter Berück-sichtigung von Tragweite und Auswirkungen) – Änderungsmanagement beach-ten!

Die Arbeit mit Anforderungslisten verursacht zwar einigen Aufwand, ist jedoch wegen der notwendigen Zielorientierung in der Produktentwicklung unbedingt notwendig. Grundsätzliche Vorteile der Arbeit mit Anforderungslisten sind:

Das Problem/die Aufgabe wird umfassend geklärt, bevor Folgekosten durch Änderungen und Nacharbeiten auftreten, Probleme und Schwerpunkte werden bewusst gemacht.

Der Informationsaustausch wird unterstützt. Neue Mitarbeiter werden schnell auf einen guten Kenntnisstand gebracht. Das

Einarbeiten (auch nach längerer Pause) wird erleichtert. Die Anforderungen werden übersichtlich und komprimiert gespeichert, Rech-

nerunterstützung ist möglich. Die Kunden/Auftraggeber und Entwickler/Konstrukteure verständigen sich auf

eine gemeinsame Basis. Die Beurteilung von Lösungsalternativen wird durch die Zusammenstellung der

Kriterien, die der Anforderungsliste entnommen werden können, erheblich erleichtert.

Die Anforderungsliste kann Entscheidungsgrundlage für eine Produktabnahme sein.

Literatur: [Ehrlenspiel 2003, Pahl et al. 2003]

Benchmarking

Das übergeordnete Ziel eines Benchmarkings ist das Streben nach bestmöglichen Prozessen und Produkten durch Vergleich mit anderen. Dabei gilt es zu identifi-zieren, welches Unternehmen in welcher Hinsicht das branchenbeste ist, um aus diesem Wissen zu profitieren und daraus Anregungen für Verbesserungen im eigenen Unternehmen zu gewinnen. Benchmarking kann für alle Unternehmens-prozesse (Prozesse der Entwicklung, Methodeneinführung, Logistik, Personalsu-che etc.) und Produkte eingesetzt werden.

222 Anhang

Bezogen auf die Produkte wird die Methode Benchmarking vor allem in den frühen Phasen des Produktentwicklungsprozesses eingesetzt, wenn es um die Klärung der Anforderungen an ein Produkt geht. Das grundsätzliche Wirkprinzip ist der Vergleich wichtiger Kenngrößen unterschiedlicher Systeme (Produkte im Wettbewerb), aus dem dann Schlussfolgerungen gezogen werden.

Ein Benchmarkingprozess lässt sich anhand der Kriterien Betrachtungsobjekt und Benchmarkingpartner einordnen. Beim Betrachtungsobjekt kann zwischen Produkt, Prozess und Dienstleistung unterschieden werden. Benchmarkingpartner können in irgendeiner Weise vergleichbare Einheiten (z. B. Produkte, Abteilungen etc.) aus dem eigenen Unternehmen, aus Wettbewerbsunternehmen oder aus branchenfremden Unternehmen sein.

Der Prozess des Benchmarkings wird in mehrere Schritte eingeteilt. Zur Vorbereitung und Planung muss zunächst das Ziel (Reduzierung der Produktkosten, Erhöhung der Maschinenlaufzeit, Reduzierung der Entwicklungsfehler etc.) festgelegt werden. Damit steht das Objekt des Benchmarkings (zum Beispiel Produktfamilie A) häufig bereits fest und es muss nun noch ein Benchmarkingpartner (Wettbewerber, Unternehmen einer anderen Branche etc.) gefunden werden. Üblich ist es, mit dem Partner dann die wichtigen Vergleichsgrößen (Merkmale von Produkten oder Prozessen) zu bestimmen. Ist jedoch der unmittelbare Wettbewerber als „feindlicher Partner“ ausgewählt worden, so muss bei der Festlegung der Vergleichsgrößen darauf geachtet werden, dass nicht nur die interne Einschätzung der Bedeutung einzelner Merkmale zum Tragen kommt. In der Analysephase werden nun die jeweiligen Kenngrößen (Teilezahl, Gewicht, Zeitbedarf etc.) ermittelt und in geeigneter Form verglichen, um darüber die bestehenden Unterschiede aufzuzeigen. Aus den Vergleichen sind nun Potenziale abzuleiten, die über zu definierende Maßnahmen im Rahmen eines Umsetzungsprojekts zur Zielerreichung führen sollen.

Benchmarking auf Produktebene gehört in vielen Unternehmen zu den sehr häufig eingesetzten Methoden. Ein auf Prozesse ausgerichtetes Benchmarking kann zwar mit erheblichem Aufwand verbunden sein, bietet aber große und vor allem langfristig wirksame Potenziale.

Literatur: [Camp 1994, Sabisch et al. 1997]

Berechnung

Bei Berechnungen geht es um die Ermittlung von Ausprägungen ausgewählter Merkmale in Abhängigkeit von anderen Eigenschaften auf Basis analytischer Modelle, die mithilfe physikalischer Zusammenhänge oder aber empirisch ermit-telt wurden.

In Abhängigkeit vom zu erwartenden Aufwand, der verfügbaren Kompetenz, der geforderten Aussage (Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Abhängigkeiten etc.), den Forderungen hinsichtlich der Termine sowie weiterer Randbedingungen erfolgt die Wahl der Methode Berechnung oder einer alternativen Methode zur Analyse.


Wird eine Berechnung geplant, so müssen das Modell für die Berechnung, die zu betrachtenden Parameter und die Grenzen des Berechnungsmodells, die erforderlichen Eingangsinformationen sowie die Auswertung und Dokumentation festgelegt werden.

Aufwand und Nutzen von Berechnungen sind in hohem Maße abhängig von der Situation. Besonders in frühen Entwicklungsphasen sind Überschlagsrechnungen hilfreich.

Bewertung

Bewertungsmethoden dienen dazu, eine Entscheidung vorzubereiten. Dafür soll eine ausreichend objektive Grundlage geschaffen und damit das Risiko von Fehlentscheidungen gesenkt werden.

Eine systematische Bewertung muss dann durchgeführt werden, wenn ein be-wusster Entscheidungsschritt zur Auswahl einer Lösungs- oder Vorgehensalterna-tive notwendig ist. Die Tragweite der Entscheidung muss dabei entsprechend hoch sein und die Lösungen müssen wesentliche Merkmale aufweisen, die für die Bewertung ausgewählt und als Kriterien bezeichnet werden können. Weitere Voraussetzungen sind ein ausreichender Kenntnisstand der Produkteigenschaften sowie ein vergleichbarer Konkretisierungs- und Detaillierungsgrad der Lösungsal-ternativen.

Die Bewertung erfordert zunächst eine Vorbereitung, bei der ein Wertesystem gebildet und die Kriterien definiert werden. Die Bewertungskriterien müssen unter Umständen, je nach Art und Anzahl, noch auf Abhängigkeiten untersucht, struktu-riert und gewichtet werden (Gewichtung). Ferner ist bei einem mangelhaften Kenntnisstand vor der Bewertung eine Analyse der Eigenschaften vorzunehmen. Für die Durchführung der Bewertung ist eine geeignete Methode (zum Beispiel Paarweiser Vergleich oder Punktbewertung) sowie die Vorgehensweise zu wählen (Bewertung aller Alternativen hinsichtlich eines Kriteriums oder einer Alternative hinsichtlich aller Kriterien). Die erarbeiteten Ergebnisse sind anschlie-ßend in geeigneter Weise darzustellen (Darstellung, Portfolio) und gegebenen-falls mittels Plausibilitäts- und Sensitivitätsanalysen kritisch zu hinterfragen. Schließlich müssen die Bewertungsergebnisse transparent und nachvollziehbar vermittelt werden (Präsentation), woraufhin eine Entscheidung getroffen wird.

Eine solche Bewertung sollte vor allen anstehenden wesentlichen Entscheidun-gen in einem Team unter der Leitung eines Moderators durchgeführt werden. Dabei eignen sich Tabellenkalkulationsprogramme zur Unterstützung mathemati-scher Rechenschritte, zur Vermeidung formaler Fehler sowie zur Durchführung von Sensibilitätsanalysen.

224 Anhang

Eine systematische Bewertung von Lösungsalternativen führt zu nachvollzieh-baren und abgesicherten Entscheidungen, nimmt aber, je nach angewandter Methode, erhebliche Ressourcen (Zeit, Kapazität) in Anspruch. Positive Nebenef-fekte sind das gesteigerte Bewusstsein bezüglich der Eigenschaften der Lösungen (auch Aufdecken von Informationsmängeln) und gewisse Teambildungseffekte bei Bewertungen im Rahmen moderierter Teamsitzungen.

Literatur: [Daenzer et al. 2002, Pahl et al. 2003]

Bionik

Die Methode Bionik bedient sich, ergänzend zur Analogiebildung, aus biologi-schen Systemen, die uns hier als Quelle der Inspiration zur Lösung technischer Problemstellungen dienen sollen. Bionik ist ein aus den Begriffen Biologie und Technik gebildetes Kunstwort, welches in anderen Disziplinen auch als technische Biologie verstanden wird. Biologische Systeme haben im Laufe Jahrmillionen dauernder Evolutionsprozesse eine Anpassung an teilweise sehr spezifische Randbedingungen erreicht. Die Natur bietet also ein sehr großes Spektrum denkbarer Analogien zu technischen Problemen.

Bionik kann die Suche nach Lösungsalternativen unterstützen, besonders bei der Suche nach Innovationen – auch bei scheinbar ausgereiften Produkten.

Bei der Anwendung der Bionik werden die Handlungsabschnitte „Formulieren des Suchziels“, „Zuordnung biologischer Systeme“, „Analyse der zugeordneten Systeme“ und „technische Umsetzung“ durchlaufen. Sie beinhalten wiederum selbst Schritte zur Analyse, Synthese und Bewertung, die hier nicht gesondert dargestellt werden. Die Handlungsabschnitte werden durch drei Entscheidungs-punkte erweitert, welche Iterationen oder auch das Verlassen der Sequenz erlau-ben.

Die Sequenz beginnt mit der Formulierung eines Suchziels. Die Definition des technischen Ziels ist die Basis, zu welcher natürliche Systeme zugeordnet werden können. Diese müssen in einem weiteren Schritt analysiert werden, um zu prüfen, ob sich daraus tatsächlich sinnvolle technische Analogien ableiten lassen. Er-scheint eine technische Umsetzung sinnvoll, kann die Suche abgebrochen werden. Erscheinen die gefundenen Ansätze nicht umsetzbar und/oder nicht der techni-schen Problemstellung angemessen, geht man zum nächsten Entscheidungspunkt über. Hier muss die Frage gestellt werden, ob der Abstraktionsgrad der Betrach-tung richtig gewählt war. Gegebenenfalls ist das gefundene System auf höherem Abstraktionsniveau erneut zu analysieren. Scheinen die gefundenen Ansätze nicht angemessen, aber der Abstraktionsgrad richtig gewählt, gilt es zu prüfen, ob die Suche nicht erfolgreich war, weil die Zielformulierung nicht angemessen war oder weil die Suche bislang einfach noch nicht erschöpfend genug erfolgte. Je nachdem erfolgt eine Iteration entweder beginnend mit der erneuten Formulierung des Suchziels, oder direkt mit der Zuordnung biologischer Systeme.

Die Schwierigkeiten bei der Lösungssuche mittels Bionik liegen in der Barriere zwischen den unterschiedlichen Fachterminologien, den unterschiedlichen Struk-


turierungszielen der jeweiligen Fachkenntnisse und nicht zuletzt in dem hohen Aufwand. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass für technische und biologische Systeme teilweise sehr unterschiedliche Randbedingungen herrschen. Falls zielführende Lösungshinweise gefunden werden, bietet sich unter Umstän-den ein großes Chancenpotenzial für eine innovative Lösung.

Abb. 101. Bionik Vorgehensmodell

Literatur: [Gramann 2004, Hill 1997, Nachtigall 1998, Rechenberg 1973]

Blackbox

Anhand einer Blackbox können die Zusammenhänge zwischen einem System und seiner Umgebung auf übersichtliche Art und Weise dargestellt werden. Die Blackbox beinhaltet lediglich die Ein- und Ausgangsgrößen des Systems (In-put/Output), die innere Struktur des Systems wird nicht dargestellt. Die Blackbox ist eine spezifische Form der Abstraktion.

Durch eine Blackbox wird keine Festlegung der Struktur des zu entwickelnden Systems getroffen, sie eignet sich daher besonders für die frühe Entwicklungspha-se. Durch die Darstellung eines Systems als Blackbox können Fixierungen auf bereits bekannte Lösungen aufgehoben werden, da nur die für die Funktion wesentlichen Ein- und Ausgangsgrößen des Systems dargestellt werden. Zur Erstellung einer Blackbox werden die folgenden Vorgehensschritte ausgeführt:

226 Anhang

Ziel der Abstraktion in der aktuellen Situation bestimmen, Wesentliches von Unwesentlichem im Hinblick auf das Ziel trennen, Systemgrenze festlegen, die das zu betrachtende System vom Umfeld trennt, wesentliche Ein- und Ausgangsgrößen des Systems bestimmen.

Literatur: [Daenzer et al. 2002]

Brainstorming

Das Brainstorming ist eine Kreativitätsmethode, mit deren Hilfe in kurzer Zeit möglichst viele, auch unkonventionelle Lösungsideen produziert werden sollen. Durch die Anwendung der Methode wird in einem Team von Teilnehmern ein ausgeprägter Ideenfluss angeregt.

Um die Methode Brainstorming nutzbringend anzuwenden, muss das Problem genügend durchdrungen und eine klare Zielformulierung vorhanden sein. Ein Brainstorming ist prinzipiell ungeeignet, wenn es für ein Problem nur sehr wenige Lösungen gibt oder zu seiner Lösung unbedingt spezielles Fachwissen erforderlich ist, was allerdings im Vorfeld nicht immer bekannt ist. Schwierig wird es auch, wenn sich die Teilnehmer innerlich gegenüber der Methode verweigern, sich nicht von bestehenden oder nahe liegenden Lösungen trennen können oder nur „ver-nünftige“, abgesicherte Lösungsideen äußern.

Außerdem sind eine zu schwach ausgeprägte Kommunikation, zu starke Hie-rarchien im Brainstormingteam, ständige Fachdiskussionen oder die mangelnde Bereitschaft/Fähigkeit, geäußerte Ideen symbolisch und fantasievoll zu interpretie-ren, häufige Fehler in der Anwendung. Diesen Umständen muss mit dem Einsatz eines Moderators entgegengewirkt werden.

Der Ablauf der Sitzung und die nötigen Rahmenbedingungen folgen dem gene-rellen Schema bei der Anwendung von Methoden zur Unterstützung der Kreativi-tät.

Im Vorfeld der Brainstormingsitzung werden die Themenstellung und geeigne-te Teilnehmer (interdisziplinär, fachkundig und fachfremd) sowie ein Moderator bestimmt. Die Sitzung wird vom Moderator vorbereitet und einberufen. Er kann die Sitzungsteilnehmer bereits vorab über die Problemstellung informieren, um Ihnen Möglichkeiten zur Vorbereitung zu geben.

Die Sitzung beginnt mit der Vereinbarung von Verhaltensregeln während des Brainstormings. Anschließend wird das Problem ausführlich erläutert und im gemeinsamen Gespräch hinterfragt. Bereits bei der Diskussion sind spontane Einfälle und Assoziationen ausdrücklich erwünscht und sollten geäußert werden. Hinsichtlich der Ideen hat Quantität zunächst Vorrang vor Qualität. Während der gemeinsamen Sitzung werden von den Teilnehmern Lösungsideen gleichberech-tigt geäußert und möglichst für alle sichtbar skizziert/notiert, zum Beispiel durch Moderation mit Karten oder in Form eines Mind Mapping. Im Dialog soll auf Ideen anderer Teilnehmer aufgebaut werden, indem man zum Beispiel interessante Details näher betrachtet und sie nach Belieben verändert oder ausgestaltet.


Ebenso darf während des eigentlichen Brainstormings grundsätzlich keine Wer-tung vorgenommen werden. Langatmige Diskussionen über das Für und Wider sowie Einzelmonologe müssen vom Moderator unterbunden werden. Diese Regeln dienen vor allem dazu, dass der Ideenfluss in Gang kommt und nicht unterbrochen wird.

Nach der Brainstormingdiskussion werden die Ergebnisse zusammengefasst und bewertet. Außerdem ist das weitere Vorgehen zu bestimmen, zum Beispiel welche Lösungen in welchem Rahmen weiterzuverfolgen sind.

Beim Brainstorming soll durch die Aufforderung zu Spontaneität und unge-bremstem Äußern von Ideen der rationale Filter der Problemlösenden teilweise aufgehoben und Denkansätze aus dem Unterbewussten hervorgeholt werden. Wichtige Elemente eines wirkungsvollen Brainstormings sind daher das Auf-kommen von Gruppendynamik, die gegenseitige Stimulierung sowie die Nutzung von verteiltem Wissen. Unterstützend wirkt dabei der Appell zum Hervorbringen auch ungewöhnlicher Ideen und zur Anknüpfung an die Ideen anderer Teilnehmer sowie das strikte Untersagen von Kritik im eigentlichen Kreativprozess. Fragen zum Urheberrecht an den aus der Brainstormingsitzung resultierenden Ideen müssen vorab geklärt werden.

Brainstorming kann die Teamentwicklung und den generellen Informationsaus-tausch zwischen beteiligten Abteilungen unterstützen. Das eigentliche Ziel der Ideengenerierung kann leicht verfehlt werden, wenn der Ablauf und die Wirkme-chanismen der Unterstützung von Kreativität nicht beachtet werden. Andere Methoden der Kreativitätsförderung wie zum Beispiel die Galeriemethode oder die Reizwortanalyse können in den Ablauf integriert werden.

Literatur: [Daenzer et al. 2002, Furnham 2000, Osborn 1957, Pahl et al. 2003]

Checkliste nach Osborn

Mithilfe der von Osborn entwickelten Checkliste werden verschiedene Variati-onsmöglichkeiten einer Problemlösung systematisch abgefragt. Auf diese Weise soll das kreative Denken gezielt von althergebrachten Lösungsmöglichkeiten abgelenkt und das betrachtete Umfeld eines Problems oder einer Lösung konse-quent erweitert werden.

Die Checkliste nach Osborn dient der Veränderung bestehender Produkte oder Verfahren und wird daher besonders bei der Varianten- oder Alternativenbildung sowie zur Optimierung oder Weiterentwicklung eines bestehenden Produktes eingesetzt. Für abstrakte oder gänzlich neue Problemstellungen ist die Checkliste nach Osborn ungeeignet, da sie auf der Variation ausgehend von einer Lösung oder Lösungsidee beruht.

Die Checkliste nach Osborn besteht aus Fragesequenzen (zum Beispiel „Was kann ich kopieren?“ oder „Was kann ich hinzufügen?“), mit denen eine gezielte Variation der Ursprungslösung in mehrere alternative Richtungen ermöglicht werden soll. Die Variationsmöglichkeiten beziehen sich auf Zweckänderung,

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Adaption, Modifikation, Vermehrung, Verminderung, Substitution, Umgruppie-rung, Umkehrung oder Kombination des Objektes oder seiner Elemente.

Die einzelnen Fragen der Checkliste werden im Rahmen einer Ideenfindungs-sitzung zum Beispiel im Rahmen eines Brainstormings behandelt. Sie sollen nicht nur grob überflogen, sondern ausführlich diskutiert und erst anschließend sollten die Ergebnisse bewertet werden. Es ist vorteilhaft, wenn beim Durcharbei-ten der Liste genügend Anschauungsobjekte der bestehenden Lösung zur Verfü-gung stehen (Zeichnungen, Modelle, Baugruppen), an denen einzelne Eigenschaf-ten identifiziert und variiert werden können. Mit der Checkliste nach Osborn kann auch eine zielgerichtete systematische Variation von Produktmerkmalen unter-stützt werden.

Durch die Anwendung der Checkliste nach Osborn werden in der Regel keine gänzlich neuen Lösungen entwickelt, sondern vorhandene Lösungsmöglichkeiten systematisch verändert. Allerdings beleuchtet der Gebrauch der Checkliste nach Osborn ein Problem aus einer mitunter ungewohnten, noch nicht in Erwägung gezogenen Sichtweise, führt zu einer intuitiven Anregung und kann damit das Auflösen von Fixierungen in Bezug auf ein zu betrachtendes Problem bewirken.

Literatur: [Osborn 1957]

Checkliste

Mittels Checklisten wird eine Hilfestellung bei der Bearbeitung von Aufga-ben/Problemen gegeben sowie das Vergessen wichtiger Punkte vermieden. Checklisten enthalten Aufzählungen relevanter Aspekte, Aktivitäten oder (gängi-ger) Ablaufreihenfolgen, die zur Bearbeitung einer Aufgabe erforderlich sind. Sie dienen als Organisationshilfen und unterstützen das systematische Verfolgen und die Kontrolle des Erreichens einer Zielstellung. Ebenso können sie die intuitive Anregung fördern.

Checklisten lassen sich in jeder beliebigen Entwicklungssituation einsetzen und sind in ihrem Anwendungsbereich kaum beschränkt. Es werden drei Arten von Checklisten unterschieden:

Checklisten zur Unterstützung des Gedächtnisses, zum Beispiel zur Vorberei-tung bestimmter Aktivitäten, wie Besprechungen etc.;

Checklisten mit Handlungsanweisungen als verbindliche Auflistung eines Arbeitsprogramms wie zum Beispiel bei Wartungsaufgaben oder Funktionstests vor der Inbetriebnahme von Maschinen;

Checklisten mit relevanten Aspekten als Aufzählung von Stichpunkten, die zum Nachdenken anregen sollen, zum Beispiel als Unterstützung bei der Erstel-lung von Anforderungslisten oder Lösungssammlungen.

Eine ausgearbeitete Checkliste ist ihrer Natur nach allerdings sehr anwendungs-spezifisch, sie wird also in der Regel nur in einer ganz bestimmten Situation oder für einen bestimmten Sachverhalt erstellt und verwendet.


Wichtige Kriterien für die Nützlichkeit einer Checkliste sind die Qualität, Voll-ständigkeit und Aktualität der enthaltenen Gesichtspunkte. Sie basieren auf gründlicher und fundierter Recherche und systematischer Situationsanalyse. Checklisten können sich auf bisherige Erfahrungen beziehen oder aus Ablaufana-lysen, Arbeitsstudien und anderen logischen/funktionalen Gegebenheiten abgelei-tet werden. Anschließend werden die enthaltenen Informationen strukturiert und als Anweisung formuliert. Ebenso müssen Kriterien gefunden werden, welche die Ausführung eines Checklistenschrittes bedingen - das kann zum Beispiel das spezifische Ergebnis eines Arbeitsschrittes sein.

Die Punkte einer Checkliste sind schrittweise in der vorgegebenen Reihenfolge, entsprechend der Checklistenanweisung systematisch abzuarbeiten. Checklisten müssen regelmäßig auf ihre Gültigkeit hin überprüft und gegebenenfalls aktuali-siert werden.

Checklisten eignen sich gut bei häufig wiederkehrenden Routinetätigkeiten, insbesondere auch bei sicherheitsrelevanten Aktivitäten, bei denen das Vergessen eines Schrittes oder eines Aspekts schwerwiegende Folgen haben kann. Checklis-ten dienen auch als Anregung zur Kreativität. Zusätzlich können sie als Wissens-dokumentation genutzt werden.


Clusteranalyse

Das Erkennen von Schwerpunkten in mehrdimensionalen Feldern ist das Ziel von Clusteranalysen.

Wenn bedingt durch eine große Zahl von Parametern die Zusammenhänge rela-tiv undurchsichtig werden und dennoch eine Klassifikation notwendig ist, dann kann eine Clusteranalyse hilfreich sein.

Die Clusteranalyse beinhaltet mathematische Verfahren, die ähnliche Objekte erkennen und zu Einheiten zusammenfassen, die sich von anderen Objekten klar genug unterscheiden.

Für die Arbeit mit der Clusteranalyse sind Kompetenz und ein geeignetes Rechnerwerkzeug erforderlich.

Literatur: [Backhaus et al. 2003, Gausemeier et al. 1996, Sachs 2004]

Darstellung

Darstellungen sind Abbildungen/Beschreibungen von Informationen, die unmit-telbar bei der Erstellung oder zu einem späteren Zeitpunkt an eine oder mehrere Personen vermittelt werden sollen. Darstellungen können sehr unterschiedliche Formen annehmen: das gesprochene oder geschriebene Wort (textuelle Darstel-lung), Grafiken (Diagramme, Skizzen, Zeichnungen), Bilder (Fotos, Videos), Gesten etc. Es gibt natürlich viele Varianten und Kombinationen der genannten

230 Anhang

Ausprägungen. Sie unterstützen die effiziente Vermittlung auch komplexer Sachverhalte und ermöglichen eine nachvollziehbare Dokumentation. Immer dann, wenn Informationen, Gedanken und Zusammenhänge festgehalten und/oder anderen vermittelt werden sollen, kommen Methoden der Darstellung zum Einsatz.

Mit jeder Form der Darstellung wird etwas ausgesendet. Deswegen muss sich der Absender genau vergegenwärtigen, wer der Empfänger ist, was er ihm vermit-teln und vor allem, welches Ziel er damit erreichen möchte. Die Wahl einer Darstellungsmethode hängt erheblich von diesen Punkten ab. Ein wichtiges Kriterium für die Auswahl einer Darstellungsmethode (Text, Diagramm, Graph, Portfolio, Bericht, Vortrag etc.) ist die Art der Zusammenhänge zwischen den einzelnen Teilinformationen sowie das Ziel (Information, Dokumentation, Über-zeugung etc.) der Darstellung.

Ingenieure in der industriellen Praxis müssen heute nicht nur gute Produkte entwickeln, sondern auch Ergebnisse vermitteln und andere Personen überzeugen können. Ein sicherer Umgang mit den verschiedenen Methoden der Darstellung sowie die Fähigkeit zu präsentieren sind hier eine entscheidende Voraussetzung. Darüber hinaus sind diese Methoden auch bei der eigentlichen Produktentwick-lung wichtig: Sie helfen uns auf individueller Basis, kreativ zu arbeiten.


Delphianalyse

Ziel der Delphianalyse ist es, basierend auf einem mehrstufigen Befragungspro-zess, Wissen zu sammeln, zu filtrieren, zu konvergieren und daraus abgeleitet heuristische Entscheidungen zu treffen. Gegenstand einer solchen Befragung sind zum Beispiel die Beurteilung von Entwicklungstrends oder die Einschätzung möglicher zukünftiger Ereignisse.

Der Einsatz der Delphianalyse bietet sich bei komplexen Problemstellungen an, die durch einen sehr weiten Prognosehorizont (oft mehr als zehn Jahre) gekenn-zeichnet sind. Die Prognose beispielsweise von Technologieentwicklungen stellt einen typischen Anwendungsbereich dar.

Mittels Fragebögen werden ausgewählte Experten über ihre Einschätzung zu einem Sachverhalt befragt. Die abgegebenen Antworten werden ausgewertet und als Basis für eine weitere Befragungsrunde zusammengefasst. In dieser folgenden Runde sind die Experten aufgefordert, ihre prognostizierten Aussagen zu überprü-fen und die abgefragten Sachverhalte gegebenenfalls neu einzuschätzen. Bei starken Abweichungen in den Bewertungen soll versucht werden, eine Begrün-dung dafür anzugeben.

Nach diesem Verfahren können weitere Befragungsrunden durchgeführt wer-den, bis eine deutliche Konvergenz der Expertenmeinungen zu beobachten ist.

Die Delphianalyse ermittelt durch das Zusammenführen von individuellem Expertenwissen eine Gruppenmeinung. Durch die anonyme Durchführung der Befragung werden die Einflüsse einer offenen Gruppendiskussion vermieden.


In der Annäherung der Expertenmeinungen durch die mehrmalige Wiederho-lung der Befragungsrunden ist gleichzeitig auch eine gewisse Problematik der Prognosen auf Basis von Delphianalysen zu sehen. Durchaus wertvolle, jedoch von einer konvergenten Expertenmeinung deutlich abweichende Einzeleinschät-zungen werden in dem mehrstufigen Annäherungsprozess ausgeblendet. Kritisch muss auch die Anzahl der mitwirkenden Experten und deren jeweilige Expertise gesehen werden.

Literatur: [Daenzer 2002]

Effektliste

Als meist tabellarische Aufstellungen von Effekten aus unterschiedlichen Fachge-bieten (Physik, Biologie, Chemie etc.) werden Effektlisten als Quelle zur Lösung von Problemstellungen herangezogen. Für lösungsneutral beschriebene Problem-stellungen ermöglichen Effektlisten einen schnellen Zugriff auf Lösungsalternati-ven. Durch die Betrachtung von Effekten aus anderen Fachgebieten wird die Lösungssuche angeregt.

Der Einsatz von Effektlisten ist nach erfolgter Anforderungsklärung und Ziel-strukturierung empfehlenswert.

Effektlisten sind nach bestimmten Ordnungskriterien wie zum Beispiel Prob-lem, Situation, Anwendungszweck, Eingangs- und Ausgangsgrößen etc. zusam-mengestellt. Mithilfe der Orientierung an einem geeigneten Ordnungskriterium ist die ausgewählte Effektliste nach einer adäquaten Lösung für das analysierte Problem zu durchsuchen. Durch die Zuordnung geeigneter Effekte können Wirkstrukturen generiert und variiert werden, welche die Grundlage für eine konstruktive Umsetzung bilden.

Effektlisten kommen in unterschiedlichen Ausprägungen zur Anwendung. Ne-ben Checklisten und Katalogen verbessern Datenbanken die Suchmöglichkeiten und den Zugriff auf geeignete Effekte.

Obgleich ein erheblicher Wissensvorrat an Effekten vorhanden ist, wird oft nur ein geringer Prozentsatz der tatsächlich verfügbaren Effekte genutzt.

Literatur: [Klein 2002]

Eigenschaftsliste

Die Eigenschaftsliste unterstützt eine ausreichende Absicherung der Zielerrei-chung. Sowohl bei Neu- als auch bei Anpassungskonstruktionen ist es notwendig, einen Überblick über den Status der Produkteigenschaften zu behalten.

Die Eigenschaftsliste ist als Tabelle aufgebaut, deren erste Spalte die Eigen-schaften enthält, die jedes Bauteil durch seine Gestaltung und Materialeigenschaf-ten erfüllen muss. Kann diese Eigenschaft weiter unterteilt werden, werden in der zweiten Spalte die Eigenschaften differenziert aufgeführt. Drei weitere Spalten beschreiben den Status der Eigenschaft bezogen auf bestimmte Abschnitte des

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Entwicklungsprozesses (zum Beispiel Konzept, Entwicklung und Detaillierung). Eigenschaften eines Bauteils können in jedem Abschnitt den Status erfüllt, nicht erfüllt oder offen haben. Erst wenn alle Detaileigenschaften erfüllt sind, kann auch die übergeordnete Gesamteigenschaft als erfüllt angesehen werden. Bei einer Neukonstruktion eines Bauteils oder einer Baugruppe werden alle Eigenschaften als offen bewertet. Mit dem Verlauf der Konstruktion steigt die Informationsmen-ge über das Produkt an, sodass der Status auf erfüllt geändert werden kann.

Eigenschaftslisten können in eine hierarchisch gegliederte Produktstruktur ein-gebunden werden.

In Eigenschaftslisten wird die Absicherung von Produkteigenschaften doku-mentiert. Der Status der einzelnen Produkteigenschaften zeigt darüber hinaus den aktuellen Projektstand und damit den Handlungsbedarf an.

Literatur: [Bernard 1999, Schwankl 2002]

Einflussmatrix

Elemente eines Systems (beispielsweise Funktionen, Bauteile, Merkmale von Produkten oder Prozessen, Abteilungen von Unternehmen) beeinflussen sich gegenseitig auf unterschiedliche Weise. Um die Art und Intensität der gegenseiti-gen Beeinflussung in einer Übersicht zu ermitteln, bietet sich die Einflussmatrix (auch Design Structure Matrix = DSM) als Methode an. Als Ergebnis erhält man Aussagen über die Intensität der jeweiligen Wechselwirkung (sehr stark bis sehr schwach) und die Art (eher aktiv wirkend, neutral oder passiv). Daraus können dann Schlussfolgerungen gezogen und Maßnahmen abgeleitet werden.

Bei nur zwanzig Elementen muss bereits eine Matrix mit 380 Feldern (20 x 20 Felder minus Diagonale) ausgefüllt werden, was in einem teilweise nicht unerheb-lichen Zeitbedarf mündet.

Bei der Einflussmatrix werden aus den zu betrachtenden Elementen sowohl die Zeilen als auch die Spalten einer Matrix aufgebaut. Da bei der Beurteilung der Wirkintensität ihre Richtung von entscheidender Bedeutung ist, wird nur die Wirkrichtung „Zeilenelement wirkt auf Spaltenelement“ betrachtet. Die Bewer-tung erfolgt dabei mithilfe einer Werteskala (beispielsweise null bis vier), welche die Intensität der Wirkung angibt. Basierend auf der Bewertung können dann Spaltensummen (Passivsumme) und Zeilensummen (Aktivsummen) berechnet werden. Beide Summen geben darüber Auskunft, wie die Elemente andere Bauteile beeinflussen (Aktivsumme) oder wie sie durch andere Bauteile beein-flusst werden (Passivsumme). Auf Grund der unterschiedlichen Ausprägungen können die Elemente vier Quadranten in einem Portfolio zugeordnet werden:


Aktive Elemente: stark beeinflussend und wenig beeinflusst, Aktivsumme groß, Passivsumme klein

Kritische Elemente: stark beeinflusst und wenig beeinflussend, Aktivsumme klein, Passivsumme groß

Passive Elemente: stark beeinflussend und stark beeinflusst, Aktivsumme groß, Passivsumme groß

Träge Elemente: wenig beeinflussend und wenig beeinflusst, Aktivsumme klein, Passivsumme klein

Aus den Aktiv- und Passivsummen können anschließend die Quotienten und Produkte gebildet werden, die darüber informieren, ob sich einzelne Elemente selber beeinflussen oder nicht. Der Quotient von Aktiv- zu Passivsumme wird auch als „Aktivität“ bezeichnet. Die so genannte „Kritikalität“ einer Größe wird durch das Produkt aus Aktiv- und Passivsumme ausgedrückt.

Aktivität:

Großer Quotient: Dies entspricht einer „aktiven“ Größe. Diese Elemente beeinflussen andere Elemente am stärksten. Die eigene Beeinflussung durch eine Rückkopplung ist am schwächsten.

Kleiner Quotient: Dies entspricht einer „passiven“ Größe. Passive Elemente beeinflussen die anderen am schwächsten, werden hingegen selber am stärksten beeinflusst.

Kritikalität:

Großes Produkt: Hier werden „kritische“ Größen beschrieben. Die Beeinflus-sung anderer Elemente ist groß, allerdings werden sie selber am stärksten be-einflusst.

Kleines Produkt: Hier werden „träge“ Größen beschrieben. Die Beeinflussung durch andere Elemente und durch sich selber ist gering.

Mithilfe des Portfolios werden geeignete Maßnahmen diskutiert und festgelegt. Durch Matrix und Portfolio werden Entscheidungen nachvollziehbar und sind nach außen auch leicht zu vermitteln. Um bei der Anwendung der Einflussmatrix keine (un-)gewollte Gewichtung ins Spiel zu bringen, sind alle Aspekte in glei-chem Umfang zu integrieren. Bei der Anwendung der Methode sollte ausreichend Zeit eingeplant werden, da selbst bei relativ kleinen Matrizen viele Einzelbeurtei-lungen erfolgen müssen. Durch die systematische Vorgehensweise werden Teamprozesse strukturiert und gewinnen dadurch an Objektivität. Eine Verschach-telung von Einflussmatrizen kann eine interdisziplinäre Zusammenführung verschiedener Sichten unterstützen.

Weitere Auswertungen beispielsweise durch Umsortierung der Matrizen [Lin-demann et al. 2004] lassen zusätzliche Erkenntnisse bezüglich der Zusammenhänge von Elementen in komplexen Systemen zu.

Literatur: [Lindemann et al. 2004, Ulrich et al. 2000]

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Fehlerbaumanalyse

Die Fehlerbaumanalyse (FBA; Fault Tree Analysis = FTA) ist eine Methode, mit der die Verknüpfungen von Komponenten- beziehungsweise Teilsystemausfällen, die zu einem unerwünschten Ereignis führen, systematisch ermittelt und anschlie-ßend grafisch dargestellt und ausgewertet werden können.

Dieses Vorgehen wird in der Produktentwicklung angewandt, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Produkten/Systemen zu optimieren. Aus der Analyse lassen sich gezielt Maßnahmen zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines unerwünschten Ereignisses ableiten.

Die Fehlerbaumanalyse soll den Anwender in die Lage versetzen, alle kriti-schen Pfade zu ermitteln, die zu einem bestimmten negativen Ereignis wie zum Beispiel einem Systemausfall führen. Zu diesem Zweck werden zuerst alle gefährlichen sowie kritischen Ereignisse gesammelt. Anschließend werden sämtliche Kombinationen von Einzelfehlern, die zu einem bestimmten Ereignis führen können, logisch in den hierarchischen Aufbau des Fehlerbaums eingeglie-dert. Gleichzeitig können den einzelnen Fehlern Auftretenswahrscheinlichkeiten zugeordnet werden. Die Verknüpfung der einzelnen Fehler basiert auf Basis von booleschen Operationen (NICHT-, ODER-, UND-Verknüpfungen). Zur quantita-tiven Auswertung bezüglich der Eintrittswahrscheinlichkeit eines Ereignisses werden die Fehlereinzelwahrscheinlichkeiten gemäß der zugrunde liegenden Verknüpfungen berechnet.

Mithilfe der Fehlerbaumanalyse lassen sich die Auswirkungen von Verände-rungen am Produkt oder in einem System schnell und übersichtlich einschätzen. Zur Berechnung der Zuverlässigkeit komplexer Systeme oder Komponenten sind zumeist viele Annahmen und schematisierte Fehlerbäume erforderlich. Für elektronische Bauteile liegen häufig bereits statistische Untersuchungen über Ausfallzahlen vor, welche im Rahmen einer Fehlerbaumbetrachtung auswertbar sind. Bei mechanischen Bauteilen oder Teilsystemen ist die Verfügbarkeit solcher Informationen nur in bestimmten Branchen (zum Beispiel Luftfahrt) oder Objek-ten (zum Beispiel Wälzlager) gegeben. Ergebnisse aus Versuchen oder spezifische Erfahrungswerte tragen dazu bei, eine entsprechende Aussage treffen zu können.

Literatur: [Reinhart et al. 1996]

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis)

Ziel der Failure Mode and Effects Analysis (FMEA, frei übersetzt als Fehler-möglichkeits- und -einflussanalyse) ist die frühzeitige Vermeidung eines Produkt- sowie Prozessversagens (Fertigungsabläufe). Mithilfe der FMEA können Versagensmöglichkeiten systematisch ermittelt werden, deren Ursachen zum Beispiel in der Planung, Entwicklung oder in der Produktion liegen können. Basierend auf den Ergebnissen der FMEA können gezielt Abhilfemaßnahmen festgelegt werden.


Die FMEA wird in allen Phasen der Produkt- oder Prozessentwicklung einge-setzt. Wichtig ist dabei die Einbindung aller am Prozess beteiligten Personen, damit im Rahmen der Ermittlung von Versagensmöglichkeiten und deren Auswir-kungen auf ein möglichst breites Wissensspektrum aufgebaut werden kann. Anwendung findet die FMEA zum Beispiel

bei der Neuentwicklung von Produkten, bei Produkt- oder Prozessänderungen, beim Einsatz neuer Anlagen, Maschinen oder Werkzeuge, bei Risiken für die Sicherung der Qualität sowie bei der Entwicklung und Herstellung sicherheitsrelevanter Bauteile.

Generell wird die FMEA in Situationen angewandt, in denen unangenehme Auswirkungen (zum Beispiel hohe Änderungskosten, Imageverlust, Gefahr für Personen etc.) vermieden werden müssen.

Die FMEA ist eine formalisierte Methode zur Untersuchung potenzieller Versagensmöglichkeiten in Systemen, Produkten und Prozessen, um so einer vorbeugenden Qualitätssicherung gerecht zu werden und um Risiken zu minimie-ren.

Ausgehend vom jeweiligen Betrachtungsgegenstand werden denkbare Versagensmöglichkeiten (zum Beispiel Versagen einer PKW-Bremse) und deren möglichen Ursachen (falsche konstruktive Auslegung der Bremsanlage, zu große Fertigungstoleranzen etc.) ermittelt. Fehlerart, Fehlerfolgen und Fehlerursachen werden in einem Formular eingetragen. Anschließend erfolgt eine Bewertung des aktuellen Zustandes mithilfe einer Risikoabschätzung und der Ermittlung der Risikoprioritätszahl (RPZ). Dazu wird die Wahrscheinlichkeit des Auftretens (A) und der Entdeckung (E) sowie die Bedeutung (B) des Fehlers mithilfe einer Punkteskala bewertet. Die RPZ ist das Produkt aus A, B und E und ist ein Indika-tor für die Dringlichkeit der Reduzierung der jeweiligen Fehlermöglichkeiten. Eine hohe RPZ oder auch hohe Einzelbewertungen sind ein Hinweis darauf, dass Abhilfemaßnahmen erforderlich sind. Bei der Bewertung werden jeweils Werte zwischen 1 und 10 vergeben, was dementsprechend zu einem Wertebereich der RPZ zwischen 1 und 1000 führen kann.

Mithilfe der FMEA erhält man ein breites Feld von Erfahrungswissen über die Zusammenhänge von möglichen Fällen des Versagens und der Versagensfolgen. Durch die Dokumentation von entsprechendem Know-how steht dieses Wissen den Mitarbeitern im Unternehmen auch langfristig zur Verfügung. Die Vermei-dung von Fehlern reduziert Fehlerbeseitigungskosten, Fehlerfolgekosten und verkürzt die Entwicklungszeiten. Gleichzeitig ist mit der Durchführung einer FMEA jedoch auch ein höherer personeller sowie zeitlicher Aufwand verbunden. Das Abschätzen der einzelnen Zahlenwerte stellt zudem einen hohen Anspruch an das FMEA-Team und wird häufig als Belastung empfunden.


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Formular

Standardisierte Vorlagen werden als Formulare bezeichnet. Sie dienen als Hilfs-mittel zur standardisierten Abfrage und Dokumentation und stellen somit eine Basis für die strukturierte und systematische Beschaffung und Weiterbearbeitung von Informationen dar.

Formulare sind möglichst einfach und nutzergerecht zu gestalten. Es muss klar ersichtlich sein, welche Informationen in welcher Art und Weise in das Formular einzutragen sind. Das gilt gleichermaßen für Formulare auf Papierbasis sowie für die digitale Variante.

Das Arbeiten mit Formularen ermöglicht eine Zeit sparende und Ressourcen schonende Informationsbeschaffung. Formulare fördern strukturiertes Arbeiten und verbessern die Dokumentation. Sie sind unter Nutzung der eingesetzten Medien möglichst eindeutig und nutzergerecht zu gestalten.

Fragebogen

Eine repräsentative Umfrage mithilfe eines Fragebogens ermöglicht es, einen Einblick in das Denken und Handeln der befragten Personen zu bekommen. Mit einer korrekt angelegten und durchgeführten Befragung lassen sich die Meinungen und Verhaltensweisen aber auch die Motive von Ansichten und Reaktionen erforschen.

Fragebogenaktionen sind immer dann sinnvoll, wenn die Meinung der Verbraucher im Hinblick auf Produktinnovationen untersucht werden soll. Die Befragung mittels Fragebögen wird auch zur Ermittlung der Kundenzufriedenheit bezüglich bestehender Produkte oder Dienstleistungen erfolgreich eingesetzt.

Zur Durchführung einer Befragung wird zunächst der Fragegegenstand festge-legt. Anschließend sollte die Gruppe der Zielpersonen bestimmt werden. Den nächsten Schritt stellen die Strukturierung sowie das Layout des Fragebogens dar. Daraufhin werden die Fragestellungen formuliert und eine Testbefragung durchge-führt, um die sprachliche Adäquatheit der gewählten Formulierungen und die Auswertbarkeit der Antworten zu prüfen. Erst dann wird die Fragebogenaktion durchgeführt. Nach Abschluss der Befragung erfolgt die Auswertung der Antwor-ten anhand vorher festgelegter Maßgaben.

Die Ergebnisse einer Befragung hängen sehr stark von den Fragestellungen ab. Bei einer offenen Befragung, bei der die Befragten frei antworten, ist die Auswer-tung oft schwierig und aufwendig. Können sich die Befragten jedoch lediglich zwischen bereits vorgegebenen Antwortmöglichkeiten entscheiden, so spiegeln die Antworten den wirklichen Sachverhalt oft nicht wieder. Die Art der Fragestel-lung und die Fragen sollten immer sehr genau geprüft werden.

Literatur: [Krtiz et al. 1988, Lamnek 1995]


Fragetechnik

Mithilfe der Fragetechnik kann die strukturierte Analyse von komplexen Zusam-menhängen in Form von Befragungen unterstützt werden.

Die Fragetechnik ist zur Informationsgenerierung grundsätzlich in allen Phasen des Produktentwicklungsprozesses anwendbar. In unterschiedlichen Ausprägun-gen wie Fragebögen, Checklisten oder Interviews kommt die Fragetechnik zur gezielten Beschaffung von Informationen jedoch meist im Rahmen der Aufgaben-klärung zum Einsatz.

Zur Erhöhung der Verständlichkeit sollten Fragen kurz und präzise formuliert sein. In Fragebögen, Fragechecklisten, Interviews etc. sind Fragefolgen klar zu strukturieren. Je nach Situation sind geeignete Fragearten auszuwählen: Zum Beispiel lassen offene Fragen dem Befragten die Möglichkeit, eine eigene Wahl für seine Antwort zu treffen, geschlossene oder auch Alternativfragen lassen dem Befragten nur die Möglichkeit, sich für eine Alternative zu entscheiden. Fragen zur Absicherung oder Bestätigung sind ein wichtiges Element, um in der Kommu-nikation die richtige Interpretation der bereits gegebenen Antwort abzusichern.

Eine sehr prägnante Frageform ist durch das Formulieren der Fragen als „W-Fragen“ (Wer? Was? Wie? …) möglich.

Die Eignung der Fragestellung für das zu erreichende Ziel der Befragung sollte durch das Vordenken möglicher Auswertungsergebnisse bereits bei der Erstellung der Fragen beachtet werden.

Eine konsequente Beachtung der Fragetechnik ist der Garant für eine erfolgrei-che Informationsbeschaffung aus internen sowie externen Quellen. Die erfolgrei-che Durchführung von Befragungen erfordert Training und idealerweise auch ausreichend Erfahrung.

Literatur: [Kriz et al. 1988, Lamnek 1995]

Freiheitsgradanalyse

Die Analyse von Freiheitsgraden ist notwendig, um die Lösungsspielräume einer Entwicklung und das zugehörige Betätigungsfeld der Entwickler festlegen zu können. Zusätzlich kann die Methode genutzt werden, um Ziele hinsichtlich ihrer Realisierbarkeit zu hinterfragen.

Strenge strategische Festlegungen auf der einen Seite und das Streben nach möglichst vielen Freiheitsgraden auf der anderen Seite stellen die Randbedingun-gen einer Entwicklungsaufgabe dar. Gerade bei ausgereiften Produkten bietet die systematische Analyse von verbleibenden Freiheitsgraden oft wichtige Hinweise zur zielorientierten Weiterentwicklung von Produkten.

Zur Eingrenzung des Lösungsraumes des betrachteten Problems erfolgt die Systemgrenzenfestlegung für alle veränderlichen Teilsysteme. Dabei wird festgelegt, welche Funktionen und/oder Bauteile im Rahmen der Lösungssuche betrachtet beziehungsweise verändert werden dürfen. In diese Überlegungen fließen auch strategische Vorgaben zu Entwicklungsrisiken ein. Anschließend ist

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es notwendig, die Freiheitsgrade, die innerhalb dieser Systemgrenzen bestehen, explizit zu benennen. Dazu werden genau die Merkmale oder deren Ausprägungen bestimmt, die bei der Lösungssuche verändert werden dürfen. Die ermittelten Freiheitsgrade werden in Form von Problemformulierungen dokumentiert.

Durch die Beschreibung der technischen Eigenschaften, die während der Ent-wicklung direkt beeinflusst werden können, legt die Freiraumanalyse den Rahmen für ein mögliches Handeln bei der Lösungssuche fest.

Mit der Festlegung der Grenzen für die Lösungssuche soll nicht die Kreativität der Produktentwickler eingeschränkt werden, vielmehr ist es Ziel, den Prozess der Lösungssuche zu optimieren, wozu nur solche Lösungsansätze verfolgt werden, die in der jeweiligen Entwicklungssituation den größten Erfolg versprechen. Hierdurch wird die Bearbeitung von technisch interessanten Lösungsansätzen vermieden, die in der gegenwärtigen Situation aus Gründen, wie zum Beispiel zu hohe wirtschaftliche Risiken, nicht zielführend sind.


Funktionsmodellierung

Funktionsmodelle bilden Eigenschaften und Relationen von Produkten/Systemen auf abstrakter Ebene ab. Sie dienen der Strukturierung komplexer Gesamtfunktio-nen in einfachere leichter zu bearbeitende Teilfunktionen und stellen somit eine Hilfe beim Umgang mit Komplexität dar. Das Erstellen von Funktionsmodellen fördert das Verständnis für das zu entwickelnde System und die gewünschte Struktur sowie das Verhalten des Systems werden in geeigneter Form (zum Beispiel lösungsneutral oder mit dem Fokus auf Stärken und Schwächen) abgebil-det. Hieraus können Maßnahmen zur Vereinfachung und Wiederverwendung von Teilsystemen aber auch andere Entwicklungsschwerpunkte identifiziert werden. Weiterhin unterstützt die Funktionsmodellierung das Erkennen von Zusammen-hängen, das Aufdecken von Widersprüchen und die Dokumentation von Syste-men.

Funktionsmodelle werden zum Beispiel eingesetzt, um den grundlegenden Aufbau eines vorhandenen oder neu zu entwickelnden Systems zu analysieren. Dabei findet die Durchführung einer Funktionsbetrachtung nach erfolgter Anfor-derungsklärung statt und dient somit der Vorbereitung zur Suche nach Lösungsal-ternativen. Für eine nachfolgende Variation der Funktionsstruktur und der Wirk-prinzipien eröffnet die Funktionsbetrachtung ein weites Handlungsfeld. Große Bedeutung kommt der Funktionsmodellierung auch als Hilfsmittel zur Überset-zung abstrakter Kundenwünsche in konkrete Entwicklungsaufgaben zu.

Zu Beginn der Funktionsbetrachtung muss das Ziel des spezifischen Funkti-onsmodells festgelegt werden. Bei der Betrachtung der Stoff-, Energie- und Signalumsätze vorhandener Produkte wie auch zur lösungsneutralen Abbildung der Vorgänge in neu zu schaffenden Produkten bietet sich die umsatzorientierte Funktionsmodellierung an. Wollen wir allerdings Stärken und Schwächen oder auch Widersprüche in einem System erkennen, eignet sich eher das relationsori-


entierte Funktionsmodell. Wird der Schwerpunkt auf die Interaktion zwischen Produkt und Mensch gelegt, so kann das Anwendungsdiagramm einer objektorien-tierten Modellierung Hilfestellung bieten.

Die Betrachtung eines Systems anhand seiner Funktionen beschreibt das Pro-dukt auf einer abstrakten Ebene. Bei der umsatzorientierten Funktionsmodellie-rung können die Operatoren gut systematisiert werden, die Relationen werden hierbei unter Umständen noch in ihrer Wirkungsrichtung unterschieden. Bei der relationsorientierten Funktionsmodellierung sind die Relationen streng systemati-siert, die zu verknüpfenden Objekte sind aus der Problemsicht heraus festzulegen.

Das Arbeiten mit Funktionsmodellen erfordert die Fähigkeit, sich auf einem abstrakten Niveau der Produktbeschreibung zu bewegen. Eine funktionale Be-schreibung eröffnet den Zugang zu Lösungen aus anderen Bereichen/Disziplinen.

Literatur: [Ehrlenspiel 2003, Terninko 1998]

Galeriemethode

Die Galeriemethodeist eine die Kreativität unterstützende Methode, die vor allem auf der offenen, zeichnerischen Darstellung, wechselseitigen Anregungen und Gruppendiskussionen von Lösungsideen beruht.

Sie kann sehr gut eingesetzt werden, wenn vorhandene Lösungsideen gesam-melt, dargestellt und in Gruppenarbeit durch weitere Ideen ergänzt werden sollen. Aufgrund der illustrativen Darstellung der Lösungsideen kann die Methode besonders gut zur Bearbeitung von Gestaltungsproblemen benutzt werden. Die Methode eignet sich aber ebenso, wenn man sich zum Beispiel im Rahmen der Bewertung eine Übersicht über die vorhandenen Lösungsalternativen verschaffen möchte.

Bei der Galeriemethode werden alle Ideen auf großen Papierbögen festgehalten und nebeneinander aufgehängt. Danach werden neu gewonnene Ideen in der Gruppe präsentiert und durch weitere Ideen ergänzt. Ideen anderer Teilnehmer sollten immer konstruktiv aufgenommen und als Basis für weitere Assoziationen genutzt werden. Das Wechseln zwischen verschiedenen Anregungen und Zeich-nungen oder auch Zwiegespräche sollen die intensive Beschäftigung mit den Lösungsvorschlägen anderer unterstützen und zu neuen Ansätzen anregen.

Bei der Galeriemethode wirken insbesondere die offene Visualisierung und die wechselseitigen Diskussionen förderlich. Jeder Teilnehmer kann dabei seinen eigenen Arbeitsrhythmus finden und jede beliebige Idee ohne Zeitdruck ausgestal-ten. Die Galeriemethode ist eine gute Ergänzung zu anderen Methoden, welche die Lösungsfindung ebenfalls unterstützen.

Literatur: [Hellfritz 1978]

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Gefährdungsanalyse

Die Gefährdungsanalyse (Preliminary Hazard Analysis = PHA) ist eine Methode zur Feststellung der möglichen Gefährdungen von Menschen, die von einem Produkt in all seinen Lebensphasen ausgehen können und dabei eventuell zu Verletzungen oder gesundheitlichen Schäden führen. Eine Gefährdung setzt das Vorhandensein einer vom Produkt ausgehenden Gefahr (zum Beispiel hoher Lärmpegel einer Maschine), die Überschreitung von den Menschen beeinflussen-den Grenzwerten (Lärm über 90 dbA) und das Zusammentreffen von Produkt und Mensch (Arbeit an der Maschine) voraus.

Die Gefährungsanalyse wird bereits in der Konzeptphase der Produktentwick-lung angewandt und ist gemäß der EG-Maschinenrichtlinie 98/37/EG verpflich-tend für die Entwicklung von Maschinen. Sie ist Teil der Dokumentation für die EG-Konformitätserklärung, welche die Kennzeichnung von Produkten/Maschinen mit dem CE-Zeichen erlaubt.

Mit der Gefährdungsanalyse werden zunächst Gefahren ermittelt, die von ei-nem Produkt ausgehen können, und es wird untersucht, welche Möglichkeiten es gibt, diese konstruktiv zu beseitigen oder wenigstens zu vermindern. Die Methode beschäftigt sich dabei in einem ersten Schritt mit möglichen Unfallmöglichkeiten und schätzt das entsprechende Gefährdungspotenzial (zum Beispiel gesundheitli-cher Schaden) ab. Anschließend werden entsprechende konstruktive Schutzmaß-nahmen definiert und das Ergebnis ihrer Anwendung dokumentiert. Die Ergebnis-se der Analyse werden mittels verschiedener Darstellungsarten (zum Beispiel Tabelle, Fehlerbaum, Fischgrätendiagramm etc.) festgehalten. Können die Gefah-ren nicht beseitigt oder reduziert werden, müssen Schutzmaßnahmen für die betroffenen Menschen erfolgen.

Durch die frühzeitige Analyse von potenziellen Gefährdungen sowie Gefähr-dungssituationen kann durch die Gefährdungsanalyse das Produkthaftungsrisiko gegenüber dem Kunden minimiert werden.

Literatur: [Neudörfer 2002]

Gewichtete Punktbewertung

Ziel der Methode ist die Ermittlung einer Rangfolge für Lösungsalternativen beziehungsweise von Favoriten innerhalb der Lösungsmenge bei einer größeren Zahl relevanter Bewertungskriterien.

Voraussetzung für eine erfolgreiche Durchführung der Bewertung ist ein aus-reichender Kenntnisstand bezüglich der in der spezifischen Situation relevanten Ausprägungen der Merkmale der Lösungsalternativen. Die Methode bietet sich an, wenn eine eher qualitative Bewertung (Vorteil-Nachteil-Vergleich oder Paar-weiser Vergleich) nicht ausreicht, um eine Entscheidung zu unterstützen. Ferner ist sie anzuwenden, wenn eine deutlich unterschiedliche Gewichtung der einzelnen Bewertungskriterien erforderlich ist.


Die Methode stellt eine Erweiterung der einfachen Punktbewertung um die Gewichtung der Bewertungskriterien dar.

Zunächst erfolgt eine Festlegung der Bewertungskriterien als Teilmenge der in der Anforderungsliste aufgeführten Anforderungen. Anschließend werden die Gewichtungen der Kriterien festgelegt, sofern dies bei der Erstellung der Anforde-rungsliste nicht schon geschehen ist. Es folgt die Bestimmung der Punktwerte für jedes Kriterium und jede Alternative. Die Punktwerte leiten sich aus den absoluten Ausprägungen der Produktmerkmale ab, die im Rahmen der Bewertung als Kriterien betrachtet werden. Die Übersetzung in Punktwerte kann beispielsweise mit Hilfe von Wertfunktionen geschehen. Bei der Festlegung der Punktwerte wird jeweils immer eine Alternative bezüglich aller Kriterien bewertet (alternati-venorientiertes Vorgehen) oder es werden sukzessive alle Alternativen hinsichtlich eines Kriteriums bewertet (kriterienorientiertes Vorgehen). Bei letzterer Variante ergibt sich der Vorteil eines direkten Vergleichs der Lösungsalternativen bezüg-lich eines Kriteriums. Die mathematische Ermittlung eines Gesamtpunktwertes für jede Lösungsalternative geschieht schließlich durch die Multiplikation der Punkt-werte mit den Kriteriengewichten und die anschließende Addition der Produkte für alle Kriterien je Alternative. Das Ergebnis der Bewertung ist in kritischen Fällen mittels einer Plausibilitätsanalyse und einer Sensitivitätsanalyse zu überprüfen, bevor eine endgültige Entscheidung getroffen wird.

Die Anwendung der Methode sollte in einem interdisziplinären Team erfolgen. Die Benennung eines neutralen Moderators ist sinnvoll, da Bewertungen in hohem Maße von der emotionalen Bindung der Teammitglieder an die eigenen oder andere favorisierte Lösungen charakterisiert sind und eine vollkommene Objekti-vität nicht erreichbar ist. Für die formalen mathematischen Schritte sowie eine systematische Erfassung und Visualisierung der Ergebnisse bietet sich die Ver-wendung eines Tabellenkalkulationsprogramms an.

Die gewichtete Punktbewertung ist zwar im Vergleich zu anderen Bewer-tungsmethoden mit einem höheren Aufwand verbunden, bewirkt jedoch eine intensive Auseinandersetzung mit den Lösungsalternativen, die im Rahmen der Bewertung auf diese Weise eine objektivere Chance erhalten.

Literatur: [Ehrlenspiel 2003]

Gewichtung

Durch eine in Zahlen ausgedrückte Gewichtung wird die unterschiedliche Be-deutung von Objekten hervorgehoben.

Im Rahmen der Aufgabenklärung kann dadurch die Wichtigkeit unterschiedli-cher Anforderungen an das zu entwickelnde System in der Anforderungsliste dokumentiert werden. Bei einer späteren Bewertung berücksichtigt man durch die Gewichtung der Kriterien deren relative Bedeutung und ermöglicht so eine gesamthafte Beurteilung der Lösungsalternativen. Dies ist nur bei quantitativen Bewertungsverfahren wie zum Beispiel der Punktbewertung möglich und

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sinnvoll, da ein Kriteriengewicht als multiplikativer Faktor mathematisch in das Endergebnis der Bewertung mit eingeht.

Zunächst muss man sich für eine linear oder progressiv verteilte Gewichtung entscheiden. In einem linearen System steigt die Gewichtung direkt proportional, in einem progressiven System überproportional zur Wichtigkeit an. Letzteres führt zu einer stärkeren Differenzierung der Ergebnisse. Als Gewichtungsfaktoren werden in der Regel ganze Zahlen bei einer Breite der Gewichtungsskala von eins bis drei (alternativ auch vier, fünf oder zehn). Bei einem hierarchischen System mit mehreren Ebenen ist, beginnend auf der obersten Stufe, eine mehrstufige Durchführung der Gewichtung notwendig. Hierbei wird, zum Beispiel in der Nutzwertanalyse, zwischen Relativ- (im jeweiligen Zweig der Hierarchie) und Absolutgewicht (bezogen auf das Gesamtsystem) eines Kriteriums unterschieden. In diesem Fall wird als Gewichtungsskala der Bereich von null bis eins gewählt, da dann auf jeder Stufe die Relativgewichtung wie auch die Absolutgewichtung des Gesamtsystems immer auf eins (100 %) bezogen wird.

Die Gewichtung von Bewertungskriterien ist mitunter ein subjektiver Vorgang und sollte daher im Team vorgenommen und abschließend mithilfe einer Sensiti-vitätsanalyse auf Angemessenheit überprüft werden.

Eine Gewichtung hat den Effekt, dass der unterschiedlichen Bedeutung von Anforderungen oder Bewertungskriterien Rechnung getragen wird. Die Ausprä-gung eines „wichtigen“ Kriteriums besitzt somit eine höhere Auswirkung auf das Endergebnis als die eines „unwichtigen“ Kriteriums. Jedoch kann eine Gewich-tung auf der anderen Seite die Komplexität und den Aufwand einer Bewertung erhöhen, da ein zusätzlicher Faktor berücksichtigt werden muss.


Handlungsplanungsblatt

Die Steuerung von Handlungsfolgen erfolgt oft opportunistisch, also dem Weg des scheinbar geringsten Aufwands folgend. Dies führt jedoch häufig nicht zum angestrebten Ziel, da besonders in krisenhaften Situationen den notwendigen und unter Umständen unangenehmen Aktionen ausgewichen wird. Eine Planung der auszuführenden Handlungsschritte kann unterstützend wirken.

Geplante Handlungen sollten besonders unter hohem Zeitdruck und einer hohen Erwartungshaltung bezüglich der erwarteten Ergebnisse dokumentiert werden.

Bevor eine Handlung initiiert wird, beschreibt der Entwickler dabei, welches Ziel er verfolgt und warum er dieses Ziel erreichen möchte. Es folgt eine Erläute-rung des geplanten Vorgehens und eine möglichst genaue Beschreibung, wie die Ergebnisse dokumentiert werden (zum Beispiel anhand einer Liste mit möglichen Fehlerursachen). Vor allem anhand der Dokumentation der erwarteten Ergebnisse erfolgt eine Überprüfung, ob Ziel, Motivation und geplantes Vorgehen konsistent sind.


Der zeitliche Aufwand beim Einsatz der Handlungsplanungsblätter ist gering. Der resultierende Nutzen dagegen kann sehr groß sein, weil die Gefahr „falscher“ Aktivitäten reduziert wird. Gründe dafür sind der Zwang zu einer strukturierten Planung sowie der Reduzierung der Gefahr einer möglichen Horizontalflucht.

Literatur: [Jokele 2004]

Interview

Interviews werden in der Regel zur Exploration bestimmter Themen oder Sach-verhalte und der jeweiligen Bedeutung für den einzelnen Befragten durchgeführt. Während des Produktentwicklungsprozesses kann das Interview in verschiedenen Situationen eingesetzt werden, beispielsweise bei der Aufnahme von Produktan-forderungen, bei der Beurteilung eines Produkts im Rahmen eines Produkttests oder bei einer Kundenzufriedenheitsanalyse.

Grundsätzlich kann zwischen qualitativen und quantitativen Interviews unter-schieden werden. Das quantitative Interview ist eine standardisierte und struktu-rierte mündliche Befragung über einen oder mehrere Sachverhalte. Im Unterschied zum offenen, qualitativen Interview, bei dem nur die Gesprächsthemen festgelegt werden, liegt dem quantitativen Interview ein konkreter Fragebogen mit überwie-gend geschlossenen Fragen zugrunde. Die Fragen sowie die Antwortkategorien sind hierbei in Formulierung und Reihenfolge verbindlich festgelegt.

Im Vergleich zu einer schriftlichen Befragung mit einem Fragebogen weisen mündliche Befragungen eine höhere Motivation zur Teilnahme auf. Verständnis-fragen sind möglich und Missverständnisse bei der Beantwortung der Fragen können leichter vermieden werden. Für die Vorbereitung, Durchführung und Auswertung ist ein hoher Aufwand notwendig. Damit die erhofften Ziele des Interviews erreicht werden, sollte die Fragetechnik den Zielen entsprechen und die Auswertung der erhofften Ergebnisse bereits in der Vorbereitung durchdacht werden.

Literatur: [Kriz et al. 1988, Lamnek 1995]

Inventur

Eine Inventurals Methode der Sekundärerhebung wird auf vorhandene Informati-onen aus verschiedensten Quellen angewendet. Es kann sich dabei um Informati-onsobjekte wie Dokumente, Dateien, Datenbanken, Notizen, Berichte etc. han-deln.

Die Durchführung einer Inventur bietet sich sowohl im Rahmen der Aufgaben-klärung als insbesondere auch zur Bestandsaufnahme bei Prozessanalysen zur Identifikation und Aufnahme von Geschäftsprozessen sowie deren Zusammen-hängen an. Oft wird die Inventur als Ergänzung zu primären Erfassungsmethoden (Interview, Fragebogen, Prozessbeobachtung etc.) eingesetzt.

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Die zu betrachtenden Bereiche werden nach den gesuchten Informationen durchforstet. Je nach der Art der zu erfassenden Informationen können dabei unterschiedliche Hilfsmittel sinnvoll zur Anwendung kommen. Die Anwendung von Modellierungstechniken zur systematischen Abbildung der extrahierten Informationen für die anschließende Analyse und Dokumentation ist zu empfeh-len.

Die Inventur stellt eine Basismethode zur internen Informationssammlung im Unternehmen dar. Sie erhöht so das Prozess- und Problemverständnis.

Literatur: unter „Informations-Beschaffungstechnik“ in [Daenzer et al. 2002]

Kano-Modell

Das Kano-Modell wird eingesetzt, um den Zusammenhang zwischen den Pro-duktmerkmalen und der Kundenzufriedenheit darzustellen.

Das Modell findet entweder in der frühen Phase der Produktdefinition zur Pla-nung der Funktionen/Eigenschaften eines Produkts oder aber bei der Bewertung von Produkteigenschaften Anwendung.

Die Merkmale von Produkten werden in drei Klassen gegliedert: Grundmerk-male, Leistungsmerkmale und Begeisterungsmerkmale. Grundmerkmale setzt der Kunde quasi als erfüllt voraus, anhand von Leistungsmerkmalen vergleicht der Kunde alternative Angebote. Ab einem bestimmten Niveau steigert eine weitere Erfüllung der Grundmerkmale die Kundenzufriedenheit nicht mehr. Der größte Einfluss auf die Kundenzufriedenheit kann mit Begeisterungsmerkmalen erzielt werden. Begeisterungsmerkmale werden eigentlich nicht erwartet. Das führt dazu, dass sich bereits mit wenigen Begeisterungsmerkmalen, zumindest zeitlich befristet, Wettbewerbsvorteile erzielen lassen.

Grundmerkmale eines PKW sind beispielsweise elektrische Fensterheber und Antiblockiersysteme, Leistungsmerkmale sind Beschleunigungsvermögen oder das Volumen des Kofferraums und Begeisterungsmerkmale sind etwa im Jahr 2000 elektronische Stabilitätsprogramme oder Navigationssysteme gewesen.

Für die Produktentwicklung ergeben sich wichtige Hinweise für die Priorisie-rung von Produktmerkmalen sowie für die Steuerung des Entwicklungsprozesses. Die Zuordnung zu Begeisterungsmerkmalen besitzt nur temporäre Gültigkeit, sie werden sehr schnell zu Grundforderungen.


Konsistenzmatrix

Als eine spezifische Ausprägung der Matrixmethoden fokussiert die Konsistenz-matrix die Untersuchung der Verträglichkeit/Konsistenz von Elementen unterein-ander. Durch die Bildung der paarweisen Kombination von Elementen (Deskripto-ren) und die Überprüfung von deren Verträglichkeit können mit der


Konsistenzmatrix, systematisch widerspruchsarme Kombinationen und ebenso signifikante Unverträglichkeiten ermittelt werden.

Die Konsistenzmatrix wird in Situationen verwendet, in denen es erforderlich ist, Elementkombinationen zu ermitteln, die eine hohe Verträglichkeit bezie-hungsweise Unverträglichkeit aufweisen. Bei der Entwicklung und Verdichtung von alternativen schlüssigen Zukunftsmodellen kann die Konsistenzmatrix Anwendung finden, indem die Projektionen wesentlicher Einflussgrößen (Merk-male) auf ihre gegenseitige Konsistenz geprüft werden. Bei der Suche nach Widersprüchen und Zielkonflikten innerhalb der Anforderungen an ein Produkt kann ebenfalls mithilfe der Konsistenzmatrix die Ermittlung von Unverträglich-keiten durchgeführt werden.

Das Prinzip der Konsistenzmatrix beruht auf einer Matrix, in der die zu be-trachtenden Elemente in die Zeilen und Spalten eingetragen werden. Da bei der Untersuchung der Konsistenz nicht die Wirkrichtung einer Beziehung berücksich-tigt wird (ungerichtete Matrix), reicht es aus, nur die untere Halbmatrix zu be-trachten. In dieser Halbmatrix werden nacheinander sämtliche Kombinationen der eingetragenen Elemente gegenübergestellt und ihre Konsistenz diskutiert. Das Ergebnis der abgegebenen Beurteilung wird in die jeweiligen Felder der Matrix eingetragen.

Um den Aufwand der Konsistenzbewertung möglichst niedrig zu halten, ist es möglich, die Matrix in mehrere Abschnitte aufzuteilen und die Bewertung ge-trennt durchzuführen. Eine anschließende Plausibilitätsbetrachtung kann die erarbeiteten Erkenntnisse absichern.

Die Auswertung der Konsistenzmatrix kann bei kleineren Matrizen durch stu-fenweise Konsistenzbetrachtung und bei größeren Matrizen durch mathemati-sche Verfahren der Clusteranalyse erfolgen.

Das Arbeiten mit der Konsistenzmatrix ist sehr aufwändig, fördert jedoch in hohem Maße eine strukturierte Diskussion des zugrunde liegenden Sachverhalts. Das Ergebnis der Auswertung einer Konsistenzmatrix ist weitgehend davon abhängig, wie sorgfältig bei der Bewertung vorgegangen wird. Werden die Kombinationspaare nicht gründlich hinterfragt, ist die Aussagekraft der daraus zu entwickelnden Elementkombinationen stark beeinträchtigt.

Literatur: [Gausemeier et al. 1996]

Konstruktionskatalog

Konstruktionskataloge unterstützen den Einsatz technischer Standardlösungen (Prinziplösungen, Bauteile, Baugruppen) bei der Entwicklung neuer Produkte.

Standardlösungen werden bei der Entwicklung eines Produktes in großem Um-fang eingesetzt. Immer dann, wenn die Betrachtung von Alternativen in diesem Zusammenhang sinnvoll ist, können Konstruktionskataloge hilfreich sein.

Kataloge im konstruktionsmethodischen Sinn sind oft als mehrdimensionale Ordnungsschemata aufgebaut. Sie ermöglichen einen schnellen, aufgabenorien-tierten Zugriff auf ein größeres Lösungsspektrum und erleichtern die Auswahl der

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geeigneten Lösung durch die verschiedenen Merkmale des Zugriffteils. Meist sind diese Kataloge aus vier Teilen aufgebaut: Gliederungsteil, Hauptteil, Zugriffsteil und Anhang.

Dem Entwickler wird damit ein Hilfsmittel an die Hand gegeben, mit dem in relativ kurzer Zeit technisch bewährte Lösungen für bestimmte Aufgabenstellun-gen gefunden werden können. Es besteht allerdings die Gefahr, nur auf bestehende Konzepte zurückzugreifen und Produktkonzepte an diese anzupassen, wodurch die Möglichkeit für Innovationen geschmälert sein kann.

Literatur: [Pahl et al. 2003, Roth 2000]

Kreativität

Methoden zur Förderung der Kreativität können den Entwickler beim Finden neuer Ideen zur Lösung von Problemen unterstützen. Durch die gezielte Förde-rung kreativer Prozesse, wie das Aufheben von Blockaden oder eine bewusste Gestaltung von Umfeldbedingungen, soll die Problemlösung verbessert werden. Diese Methoden zielen darauf ab, das intuitive Vorgehen des Menschen bei der Problemlösung in einer gewissen Form systematisch nachzubilden. Sie orientieren sich in ihrem Ablauf dabei häufig an einem Modell des Ideenfindungsprozesses, das aus den Phasen Problemanalyse, Inkubation („Verinnerlichung, Reifung“), Illumination („Erleuchtung“) und Verifikation [Schlicksupp 1989] besteht.

Kreativität kann helfen, die dem Lösungsfindungsprozess eigenen Barrieren (Denkblockade, Lösungsfixierung etc.) zu überwinden.

Kreativitätsmethoden beinhalten oft auch konkrete Ansätze, wie die Randbe-dingungen von Problemlösungsprozessen so zu gestalten sind, dass sie das Finden neuer Ideen begünstigen. Zum Beispiel wird empfohlen, Ideenfindungssitzungen in ruhiger, entspannter, aber doch anregender Atmosphäre abzuhalten. Dazu müssen geeignete Räumlichkeiten zur Verfügung stehen, die auch über entspre-chende Präsentations-, Moderations- und Visualisierungsmittel verfügen. Für die freie und ungehemmte Ideenfindung ist es wichtig, den Teilnehmern genug Zeit zur Auseinandersetzung mit den einzelnen Lösungen zu geben.

Um zudem eine ausreichende Vorbereitungszeit zu gewähren, müssen alle Teilnehmer rechtzeitig über den Termin sowie den Inhalt der Sitzung informiert werden. Die Motivation zur kreativen Lösungsfindung bei den einzelnen Teilneh-mern ist Voraussetzung für eine erfolgreiche Anwendung von Kreativitätsmetho-den.

Den meisten Kreativitätsmethoden liegt ein charakteristischer Zyklus zugrunde. Dieser besteht aus der Vorbereitungsphase (Einladung, Vorbereitung, Randbedin-gungen klären, Problembeschreibung versenden etc.), der Teamphase (Einleitung, Einstimmung, Problemklärung, Kreativphase, unmittelbare Bewertung und Feedback) und der Auswertungsphase (Aufarbeitung, Bewertung der Ergebnisse, Dokumentation). Diese Folge gibt den groben Ablauf bei der Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung der Kreativitätssitzung vor. Als besonders


wichtig ist die Trennung von der Ideenfindung und deren Bewertung hervorzuhe-ben, die eine ungehinderte Ideengenerierung unterstützen soll.

Das Team für die Anwendung einer Kreativitätsmethode sollte möglichst interdisziplinär zusammengesetzt sein. Es sollen sowohl Personen eingeladen werden, die mit dem Problem vertraut sind, als auch hinsichtlich des Problems unbelastete Personen. Große hierarchische Unterschiede zwischen den Teilneh-mern sollten besser vermieden werden. Als günstigste Gruppengröße hat sich ein Team zwischen fünf und sieben (unter bestimmten Randbedingungen wie der gewählten Methode, den Beteiligten etc. auch deutlich mehr) Personen erwiesen, jedoch kann auch ein Einzelner als Individuum Mechanismen der Kreativitätsme-thoden nutzen. Generell stellen Kreativitätsmethoden hohe Anforderungen an den Moderator. Er ist für die Steuerung der Ideenfindungssitzung verantwortlich, führt in das Thema ein, kann die Richtung der Diskussion lenken und mit Hinweisen die Generierung von Ideen neu anregen. Dazu muss er gut vorbereitet und mit dem Problem vertraut sein, während der Sitzung vorzugsweise aber mit Zurückhaltung bezüglich eigener Ideen und Präferenzen agieren.

Typische Methoden zur Förderung der Kreativität können sein: Bionik, Brain-storming, Checkliste nach Osborn, Galeriemethode, Methode 635, Reizwort-analyse oder Synektik.

Für die Anwendung von Kreativitätsmethoden sind zwar in der Regel keine besonderen Qualifikationen notwendig, sie sind aber entgegen ihrem Anschein auch nicht ohne Tücken in der Anwendung. Daher ist oft Erfahrung und viel Übung in der Praxis notwendig, bis sie als mächtige Werkzeuge im Problemlöse-prozess eingesetzt werden können. Generell liegt Kreativitätsmethoden kein determinierter Lösungsalgorithmus zugrunde. Das heißt in der Anwendung, dass das Finden einer Lösung durch die Methoden zwar unterstützt wird, keinesfalls jedoch eine Gewähr für eine gute Problemlösung gegeben werden kann.

Literatur: [Bono 1986, Daenzer 2002, Dörner 1999, Gordon 1961, Higgins 1994, Hol-liger 1982, Schlicksupp 1989]

Matrix

Als tabellarische Zuordnungsform werden Matrixmethoden zur Untersuchung von Relationen, Vernetzungen und kausalen Zusammenhängen eingesetzt.

Matrizen werden in unterschiedlichen Ausprägungen in vielfältigen Situationen der Produktentwicklung, insbesondere zur Analyse, eingesetzt. Als Einflussmatrix kommen sie zum Beispiel zur Identifikation der wichtigsten oder kritischsten Elemente eines Systems zum Einsatz. Verknüpfungsmatrizen dienen der Verknüp-fung von zwei unterschiedlichen Elementarten, wie zum Beispiel Bauteile und Funktionen oder Anforderungen und Merkmale.

Grundsätzlich können Matrizen danach unterschieden werden, ob sie innerhalb eines Systems zur Betrachtung von Elementbeziehungen untereinander eingesetzt werden oder ob sie Zusammenhänge von Elementen unterschiedlicher Systeme gegenüberstellend betrachten.

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Weiterhin kann die Qualität der Beziehung – die Richtung – von Bedeutung sein. Es werden daher gerichtete und ungerichtete Matrizen unterschieden.

Die zu untersuchenden Elemente werden in den Zeilen und Spalten einer Mat-rix gegenübergestellt. Die Bewertung der Beziehung der Elemente zueinander erfolgt geordnet nacheinander durch Zuweisung eines Wertes nach einer im Vorfeld definierten Skalierung. Zur Auswertung der Matrizen bieten sich vielfälti-ge Möglichkeiten an. Angefangen bei der Bildung von Zeilen und Spaltensummen ist es durch Ankopplung spezieller Algorithmen an Felder, Zeilen oder Spalten möglich, auch mehrstufige Zusammenhänge zu verfolgen. Eine Visualisierung der analysierten Zusammenhänge erfolgt sehr oft in einem Portfolio.

Abb. 102. Anwendungsmöglichkeiten der Matrix in Arbeitsmethoden

Das Arbeiten mit Matrizen fördert in hohem Maß eine strukturierte Diskussion

der betrachteten zugrunde liegenden Sachverhalte und deren komplexer Zusam-menhänge. Die durch die Anwendung von Matrizen entstehende Dokumentation ist die Grundlage zur Vorbereitung von Entscheidungen und ermöglicht deren Nachvollziehbarkeit und Vermittlung. Dem oft hohen Aufwand, besonders bei größeren Matrizen, steht der Nutzen einer strukturierten Arbeit gegenüber.

Literatur: [Gausemeier et al. 1996, Akao 1992, Ulrich et al. 2000]


Methode 635

Die Methode 635 ist eine gruppenorientierte Ideenfindungsmethode, bei der Lösungsideen in einem festgelegten Ablaufschema auf Formularen niederge-schrieben oder skizziert werden, um sie anschließend gegenseitig auszutauschen und in mehreren Zyklen zu ergänzen. Ursprünglich geht die Methode von sechs Teilnehmern aus, die je Zyklus drei Ideen generieren und das Formular nach jeweils fünf Minuten oder aber – je nach Interpretation der Methode - fünfmal weitergeben.

Die Methode 635 eignet sich bei Verwendung von Skizzen sehr gut für konzep-tionelle technische Probleme. Ihre Anwendung ist insbesondere auch dann zu empfehlen, wenn in der Problemlösungsgruppe Spannungen zu erwarten sind oder die Gefahr besteht, dass einzelne Personen eine Diskussion auf Grund ihrer Position oder ihres Expertengrades dominieren würden. Ebenso ist sie ideal zur Unterstützung von räumlich verteilten Ideenfindungsteams.

Bei der Methode 635 werden vorbereitete Lösungsformulare mit drei Spalten und 6 Zeilen verwendet, mit deren Hilfe die Ideen generiert und dokumentiert werden sollen. Nach der Vorstellung des Problems trägt zunächst jeder Teilneh-mer in die oberste Zeile seines Formulars drei Lösungsideen ein. Nach fünf Minuten wird dieses dann an den nächsten Teilnehmer weitergegeben, der auf demselben Formular drei weitere Ideen hinzufügt. Dabei kann er neue Ideen hervorbringen, auf eigenen Ideen oder denen seiner Vorgänger aufbauen. Auf diese Weise werden die Formblätter durch das Weiterreichen sukzessive gefüllt. Der Umlauf ist beendet, wenn jeder wieder sein eigenes Formular vor sich hat.

Das relativ starre Vorgehensmuster bezüglich der Teilnehmer- und Ideenzahl sowie der Dauer der einzelnen Stufen kann selbstverständlich variiert werden. Ebenso bietet es sich an, im Verlauf der Sitzung die Zeitintervalle bis zum Wei-tergeben des Formulars etwas auszuweiten, damit genügend Zeit bleibt, sich mit den bereits gezeichneten Lösungen auseinander zu setzen.

Die Methode basiert auf gegenseitiger Anregung durch die Weitergabe der Ideen. Dabei werden alle Teammitglieder jeweils individuell in die Lösungssuche eingebunden, wodurch sie sich nur durch ihre Ideen gegenseitig beeinflussen. In der Regel kann problemlos auf Vorgängerlösungen aufgebaut werden, sofern sie ausreichend dokumentiert und ohne zusätzliche Informationen verständlich sind. Durch die sukzessive Ergänzung, Variation und Ausgestaltung soll es zu einer Steigerung der Lösungsqualität kommen. Allerdings entwickelt sich bei dieser Methode keine Gruppendynamik. Durch die isolierte Ideensuche, die damit verringerten unmittelbaren Anreize und den systematischen Rahmen kann es zu einer positiven oder negativen Beeinflussung der Kreativität kommen. Für die praktische Anwendung in technischen Bereichen hat sich gezeigt, dass auf der einen Seite ein gewisser Zeitdruck hinsichtlich der Weitergabe des Ideenformulars förderlich ist, andererseits aber auch ausreichend Zeit für die Skizzierung der Ideen zur Verfügung stehen muss.

Literatur: [Daenzer et al. 2002, Rohrbach 1969]

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Mind Mapping

Das Mind Mapping dient der Auflistung, Strukturierung und Darstellung von zusammenhängenden Begriffen. Es ist besonders zur Verdeutlichung von Prob-lemelementen und -beziehungen geeignet, aber auch zur Vorbereitung und Protokollierung von Sitzungen, zum Argumentieren, als Gedankenstütze oder zur Planung von Vorhaben.

Bei der Erstellung eines Mind Map wird für einen Problembereich eine sich verzweigende, vernetzte Gedankenstruktur aufgebaut, die sich von übergeordneten zu untergeordneten Gesichtspunkten immer weiter verzweigt und vernetzt. Das Problem beziehungsweise die Kernidee stehen dabei im Zentrum der Darstellung. Bei der Suche nach Elementen helfen die Fragestellungen: „Was gehört zu …?“, „Was führt zu …?“, „Welche Ursache hat ...?“ oder „Was hängt zusammen ...?“. In der entsprechenden Darstellung im Mind Map werden inhaltliche Zusammen-hänge zwischen einzelnen Problemelementen dann durch Linien repräsentiert. Grafisch kann die Darstellung durch Farben oder Illustrationen unterstützt werden.

Mind Mapping ist leicht erlernbar und schnell und einfach durchzuführen. Die Methode kann alleine oder im Team angewendet werden. Zur Erstellung werden Tafeln oder großformatiges Papier und Stifte benötigt, eventuell auch weitere Moderationsmaterialien. Zudem gibt es kommerzielle Software zur rechnerge-stützten Anfertigung von Mind Maps.

Mind Maps unterstützen Assoziationen, da Zusammenhänge im Überblick sichtbar werden. Die Idee des Mind Mappings lehnt sich dabei an die Arbeitswei-se unseres Gehirns an, indem analytische (begriffliche) mit bildhaften Darstellun-gen verbunden werden. Im Gegensatz zu einer linearen Gliederung (zum Beispiel ein Inhaltsverzeichnis) sollen Querverbindungen aufgezeigt und grafisch unter-stützt werden. Der Aufbau eines Mind Maps folgt aber in der Regel keinem systematischen Muster. Das Fehlen wichtiger Problemelemente wird nicht zwangsläufig aus dem (strukturellen) Aufbau erkenntlich. Die Methode kann damit keinen Anspruch auf vollständige Durchdringung eines Problembereiches erheben.

Literatur: [Buzan 1993]

Moderation mit Karten

Die Moderation mit Karten ist eine Methode, bei der Gedanken mehrerer Teil-nehmer (auch größerer Gruppen) auf der Basis von Schriftkarten erfasst, visuali-siert und geordnet werden.

Diese Moderationsmethode kann in jeder beliebigen Phase eines Problemlöse-prozesses schnell und unkompliziert eingesetzt werden und dient der Sammlung von Themen, Stichpunkten, Informationen oder Ideen. Die Methode ist dann besonders geeignet, wenn es um Themen beziehungsweise Probleme geht, deren Behandlung das Wissen oder das Einverständnis einer größeren Gruppe erfordert.


Zunächst wird ein Problem oder eine Fragestellung formuliert, vor der Gruppe erläutert und an einer Pinwand visualisiert. Anschließend schreiben oder skizzie-ren alle Teilnehmer ihre dazugehörigen Einfälle und Ideen auf Karten. Jeder Gedanke wird dabei festgehalten und für alle Teilnehmer sichtbar an eine Tafel geheftet. Abschließend können die Karten erläutert und ergänzt sowie zu Gruppen zusammengefasst und damit strukturiert werden.

Mithilfe der Moderation mit Karten können in der Gruppe vorhandene Ideen sehr schnell und unkompliziert erfasst werden, wechselseitige Anregungen werden dabei unterstützt. Durch die Kartensammlung entsteht die Grundlage für ein Protokoll. Allerdings kann die Arbeit mit Kartenabfrage bei vielen Teilnehmern oder komplexen Problemen sehr zeitaufwendig werden. Dies gilt insbesondere für die Sortierung und Weiterverwendung der Karten, in diesen Fällen muss der Moderator durch eine zweite Person unterstützt werden. Als Alternative kann eine verbal geprägte Behandlung des Themas gesehen werden, die jedoch anstelle des stark parallelen Arbeitens beim Schreiben der Karten eher sequenziell abläuft und damit deutlich zeitaufwendiger ist.

Literatur: als Kärtchentechnik in [Daenzer 2002]

Morphologischer Kasten

Der Morphologische Kasten ist ein nach bestimmten Kriterien aufgebautes eindimensionales Ordnungsschema. Im Rahmen der Produktentwicklung wird die Methode angewendet, um ein Lösungsfeld abzubilden und weiter zu verarbeiten. Dazu werden für Teilprobleme beziehungsweise Teilfunktionen eines Systems die jeweils erarbeiteten Lösungsalternativen systematisch in einer Matrix erfasst.

Der Morphologische Kasten ist damit ein Hilfsmittel, das zur Ergänzung von vorliegenden Teillösungen, für deren Dokumentation und für die Zusammenstel-lung von Gesamtlösungskonzepten eingesetzt wird. Auf Grund der systematischen Zerlegung eines Sachverhaltes ist die Methode aber auch sehr gut zur Analyse eines Systems und zum Aufbau des Systemverständnisses geeignet. Daneben kann der Morphologische Kasten auch zur vergleichenden Bewertung und zur Auswahl von Teil- und Gesamtlösungen herangezogen werden.

Die Methode basiert auf der Zerlegung komplizierter Sachverhalte in abge-grenzte Strukturen, der Visualisierung und Zuordnung von Lösungselementen, der Variation und Ergänzung von Einzelelementen und deren Kombination zu einem integrierten Gesamtkonzept.

Um einen Morphologischen Kasten zu erstellen, wird zunächst das entspre-chende Problem analysiert und für alle Beteiligten verständlich definiert. Die allen potenziellen Lösungen gemeinsamen Ordnungskriterien (häufig die Teilfunktio-nen) müssen dabei systematisch erfasst werden. Hierzu können Ablauf- oder Funktionsstrukturen, Bauteilstücklisten oder andere Produktstrukturierungen verwendet werden. Ebenso können die bei allen potenziellen Lösungen wiederholt auftretenden, ordnenden Gestaltungsmerkmale bestimmt werden. Die Fragestel-lung, welche Merkmale, Eigenschaften oder Komponenten bei allen denkbaren

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Lösungen gleichermaßen, aber in jeweils unterschiedlicher Ausprägung auftreten, kann dabei hilfreich sein. Sie entspricht der Zerlegung des vorliegenden Problems in Teilprobleme, denen nachfolgend Teillösungen zugeordnet werden können. Als Ausgangsbasis für die Systematik kann aber auch die Analyse und Struktur bereits bekannter Lösungen dienen.

Diese Systematik wird in vertikaler Richtung in die erste Spalte des Morpholo-gischen Kastens übertragen. Die jeweiligen Teillösungen können dann durch Methoden der Lösungssuche erarbeitet und in horizontaler Richtung eingefügt werden.

Schließlich kann der Morphologische Kasten dazu verwendet werden, um Teil-lösungen zu Gesamtkonzepten zusammenzustellen. Dies geschieht durch die Kombination von Alternativen einzelner Teillösungen. Für jedes Teilproblem wird dabei eine Lösung ausgewählt und in die Gesamtlösung integriert. Das Finden guter Gesamtlösungen kann ein iterativer Prozess sein und das Durchspielen mehrerer Teilkombinationen voraussetzen, zumal eine Kombination der jeweils besten Teillösungen nicht zwangsläufig möglich oder auch sinnvoll ist, um das beste Gesamtkonzept zu generieren.

Durch die Systematisierung des Lösungsprozesses wird beim Morphologischen Kasten der Versuch unternommen, ein sehr umfangreiches und reichhaltiges Feld an Lösungsmöglichkeiten für ein Problem und auf diesem Wege entsprechend auch die optimale Lösung abzubilden. Er unterstützt es auch, sehr viele Informati-onen und Lösungen zu einem Problem in verdichteter und übersichtlicher Form aufzunehmen, darzustellen und einer vergleichenden Betrachtungsweise zu unterziehen. In den meisten Fällen ist die gewonnene Lösungsmenge aber so groß, dass sie für den Anwender nicht mehr überschaubar ist. Es wird dann schwierig zu erkennen, welche Teillösungen besonders zueinander passen und die optimale Lösung auszuwählen. Es ist hier sinnvoll, das theoretisch mögliche Lösungsfeld durch kluge Gestaltung der Morphologischen Struktur und durch Vorauswahl der Lösungen sowie durch geeignete Vorgehensstrategien auf ein sinnvolles Maß einzuschränken.

Literatur: [Birkhofer 1980, Ehrlenspiel 2003, Pahl et al. 2003, Zwicky 1966]

Negation

Die Methode der Negation stellt das bewusste Verwerfen beziehungsweise die bewusste Umkehrung von vorhandenen Annahmen oder Problemsituationen in den Vordergrund, um so Raum für neue Denkansätze und Lösungen gewinnen zu können.

Die Negation (auch Kopfstandtechnik genannt) beginnt mit der Neuformulie-rung des Problems als „Anti-Problem“. Zum Beispiel wird das Problem „Wie können wir die Sicherheit verbessern?“ durch das Anti-Problem „Wie können wir die Sicherheit verschlechtern?“ neu formuliert. Anschließend werden hierzu „Anti-Lösungen“ generiert (zum Beispiel „keine Gefahrenhinweise anbringen“). Die Generierung der Anti-Lösungen kann durch Methoden der Lösungssuche


unterstützt werden. Anschließend werden die Anti-Lösungen wieder in Lösungen für die ursprüngliche Aufgabe umgewandelt.

Die Methode der Negation hilft, Denkblockaden zu umgehen und neue Lö-sungsideen zu generieren.

Numerische Simulation

Bei numerischen Simulationen geht es um die Ermittlung von Ausprägungen ausgewählter Merkmale in Abhängigkeit von anderen Eigenschaften auf Basis numerischer Modelle.

In Abhängigkeit vom zu erwartenden Aufwand, der verfügbaren Kompetenz, der geforderten Aussage (Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Abhängigkeiten etc.), den Forderungen hinsichtlich der Termine und weiterer Randbedingungen erfolgt die Wahl der Methode der numerischen Simulation oder einer alternativen Metho-de zur Analyse.

Wird eine numerische Simulation geplant, so müssen das Modell für die Simu-lation, die zu betrachtenden Parameter, die Grenzen des Simulationsverfahrens, die Form der Durchführung sowie die Auswertung und Dokumentation festgelegt werden.

Aufwand und Nutzen von numerischen Simulationen sind in hohem Maße ab-hängig von der Situation. Besonders vorteilhaft ist ihre Reproduzierbarkeit.

Nutzwertanalyse

Zweck einer Nutzwertanalyse ist es, vorliegende Lösungsalternativen anhand einer großen Zahl von Kriterien mit unterschiedlichster Gewichtung im Sinne einer Entscheidungsvorbereitung nach ihrem Gesamtwert zu ordnen.

Von den vorgestellten Bewertungsmethoden ist die Nutzwertanalyse diejenige, die mit dem höchsten Aufwand verbunden ist. Sie entspricht weitgehend der gewichteten Punktbewertung, nutzt aber die Vorteile einer stufenweisen Ge-wichtung im Rahmen eines hierarchischen Aufbaus der Kriterien.

Der erste Schritt der Nutzwertanalyse ist die Aufstellung eines hierarchischen Systems von Bewertungskriterien. Anschließend erfolgt eine schrittweise Gewich-tung. Übergeordnete Kriterien gliedern sich in untergeordnete Kriterien, was sich über mehrere Ebenen hinweg fortsetzen kann. Als Gewichtungsskala wird das Intervall von 0 bis 1 gewählt, die Gewichte werden so verteilt, dass ihre Summe innerhalb einer Gruppe immer 1 beziehungsweise 100 % ergibt. Das Absolutge-wicht eines Kriteriums ermittelt sich als Produkt aus dem eigenen Relativgewicht und dem Absolutgewicht des übergeordneten Kriteriums. Die nächsten Arbeits-schritte erfolgen entsprechend denen einer gewichteten Punktbewertung. Ergän-zend sollten die Möglichkeiten der aus Nutzwertprofilen, Sensitivitäts- und Plausibilitätsanalysen zu ziehenden Schlussfolgerungen genutzt werden.

Die Anwendung der Nutzwertanalyse sollte, wie auch alle anderen Bewer-tungsmethoden, in einem interdisziplinären Team erfolgen. Zur Bewahrung der

254 Anhang

Übersicht bietet sich eine strukturierte Darstellung anhand eines Formblatts an. Ferner ist eine Teilautomatisierung der Schritte zur Ergebnisauswertung (Berech-nung, Visualisierung) mittels eines Tabellenkalkulationsprogramms hilfreich.

Die Nutzwertanalyse ist zwar im Vergleich zu anderen Bewertungsmethoden mit einem erhöhten Aufwand verbunden, bewirkt jedoch eine intensive Auseinan-dersetzung sowohl mit den der Bewertung zugrunde liegenden Kriterien als auch mit den Eigenschaften der Lösungsalternativen. Der wichtigste erzielbare Effekt ist die Erhöhung der Entscheidungssicherheit.

Literatur: [Daenzer et al. 2002, Zangemeister 1976]

Ordnungsschema

Das Arbeiten mit Ordnungsschemata ist ein wichtiger Bestandteil der methodi-schen Produktentwicklung und wird zur systematischen Lösungssuche und besonders zur systematischen Variation verwendet. Dabei bilden die Merkmale eines Lösungsfeldes das Ordnungsschema, in dem dann vorhandene und neue Lösungen oder Lösungselemente für die vorliegende Aufgabe systematisiert und dargestellt werden können.

Der Zweck der Anwendung dieser Methode innerhalb des Entwicklungsprozes-ses ist es,

ein reichhaltiges und systematisches Lösungsfeld zu erarbeiten, wesentliche Lösungsmerkmale zu erkennen, nach „weißen Feldern“ zu suchen (bei mehrdimensionalen Ordnungsschemata), nach weiteren Lösungen für Teilprobleme zu suchen, Verknüpfungsmöglichkeiten/Kombinationen zu erkennen sowie intuitive Methoden systematisch zu unterstützen und zu ergänzen.

Ordnungsschemata können nach der Anzahl der Ordnungskriterien und damit nach den Dimensionen des Lösungsfeldes unterschieden werden.

Häufig lassen sich Lösungen nach einem ordnenden Gesichtspunkt wie zum Beispiel der Funktion darstellen. Die Zahl der Spalten je Teilfunktion ergibt sich je nach der Zahl der gefundenen zuzuordnenden Lösungen. Dieses eindimensiona-le Schema wird deshalb auch als offenes morphologisches Schema bezeichnet und ist als „Morphologischer Kasten“ bekannt.

Abb. 103. Ein- und zweidimensionales Ordnungsschema


Ein zweidimensionales Ordnungsschema (geschlossenes morphologisches

Schema) wird durch die ordnenden Gesichtspunkte jeweils für die Spalten und für die Zeilen bestimmt. Ein Ordnungsschema kann auch auf mehr als zwei Dimensi-onen erweitert werden, wenn die ordnenden Gesichtspunkte eine hierarchische Untergliederung erhalten.

Das Vorgehen zum Aufbau und zu der Anwendung von Ordnungsschemata kann in die folgenden vier Schritte gegliedert werden:

1. Analysieren der bekannten Lösungen und Lösungsvorstellungen. 2. Identifizieren der ordnenden Kriterien der Lösungen (Energieart, Wirkgeomet-

rie, Bewegungsart etc.). 3. Ordnen der Lösungsvorstellungen nach festgelegten Gesichtspunkten. 4. Identifizieren und gegebenenfalls ergänzen der „weißen Felder“.

Innerhalb mehrdimensionaler Ordnungsschemata lassen sich „weiße Felder“ identifizieren. Lösungen mit diesen Merkmalskombinationen sind bisher unbe-kannt, sie können daher gezielt gesucht und ergänzt werden.

Literatur: [Ehrlenspiel 2003, Pahl et al. 2003]

Orientierender Versuch

Ein Orientierender Versuch ist ein einfaches, schnelles und zugleich pragmati-sches Hilfsmittel zur Absicherung der Eignung einzelner physikalischer Effekte, Funktionen oder Produkt- und Systemeigenschaften mittels einfacher Vorrichtun-gen. Er wird vor allem in Situationen eingesetzt, in denen man sich mit geringem Aufwand, also möglichst rasch und kostengünstig, einen orientierenden Überblick über verschiedene Eigenschaften (zum Beispiel Bewegungsabläufe, physikalische Wirkprinzipien) des zukünftigen Produktes verschaffen will. Orientierende Versuche finden also vor allem in den frühen Phasen der Produktentwicklung Anwendung, solange das Produkt noch nicht (exakt) definiert worden ist.

Zur Vorbereitung eines Orientierenden Versuchs ist es notwendig, das zu ent-wickelnde System oder Produkt auf die wesentlichen Elemente und einfache Wirkprinzipien zu reduzieren (zum Beispiel Kraftübertragung mittels Hebelef-fekt). Anschließend wird eine Prinzipvorrichtung für die Durchführung des Versuches erstellt. Hierfür eignen sich verschiedene Hilfsmittel, die von einem einfachen Blatt Papier und einem Stift bis zu umfangreichen Modellbaukästen oder auch realitätsnahen Versuchsteilen reichen können.

Die Ergebnisse eines Orientierenden Versuchs können erste Hinweise zu be-stimmten Produkteigenschaften liefern, jedoch sind diese aufgrund des Prinzip-charakters der Versuche nur mit entsprechender Vorsicht auf das endgültige Produkt übertragbar. Durch die im Entwicklungsprozess frühe Verfügbarkeit von Versuchsergebnissen können unter Umständen erhebliche Entwicklungsaufwen-dungen eingespart werden.

Literatur: [Ehrlenspiel 2003, Schwankl 2002]

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Paarweiser Vergleich

Ziel des Paarweisen Vergleichs ist das Aufstellen einer Rangfolge gegebener Objekte hinsichtlich eines bestimmten, bei allen Objekten ausgeprägten Kriteri-ums.

Die Methode ist insbesondere dann geeignet, wenn die Ausprägung des zu un-tersuchenden Kriteriums mehr qualitativ als quantitativ bestimmbar ist oder deutlich subjektiven Charakter aufweist (zum Beispiel Produktdesign). Im Rah-men einer Bewertung können Kriterien auch hinsichtlich ihrer Bedeutung oder die Lösungsalternativen hinsichtlich eines wichtigen Merkmals verglichen wer-den.

Es werden je zwei Objekte mittels einer Präferenzaussage im Sinne des be-trachteten Kriteriums beurteilt (zum Beispiel „A ist besser als B“) und aus der Gesamtheit aller Vergleiche wird eine Rangfolge der Objekte abgeleitet.

Zunächst stellt man die zu vergleichenden Objekte in einer Matrix gegenüber (Präferenzmatrix), woraufhin jedes einzelne Objekt mit jedem anderen direkt verglichen wird. Bei der Betrachtung von Lösungsalternativen werden die Aussa-gen „besser“ oder „schlechter“ getroffen, eine Erweiterung stellt zum Beispiel ein „ebenbürtig“ dar. Der Vergleich wird numerisch in Punkten ausgedrückt (zum Beispiel -1 = schlechter, 0 = ebenbürtig, +1 = besser). Beim Vergleich von Bewertungskriterien gelten die Prädikate „weniger wichtig“ oder „wichtiger“ (-1, +1). Schließlich werden die Werte zeilenweise aufaddiert und es erfolgt die Bildung einer Rangfolge der Alternativen anhand der Punktesummen.

Als Hilfsmittel zur übersichtlichen Darstellung des Vergleichs und der mathe-matischen Auswertung der Ergebnisse ist die Benutzung eines Tabellenkalkulati-onsprogramms sinnvoll.

Dem im Vergleich zu anderen Bewertungsmethoden niedrigeren Aufwand steht eine geringere Aussagekraft der Ergebnisse gegenüber, da lediglich eine Reihen-folge der Betrachtungsobjekte, aber keine quantitativen Unterschiede gebildet werden. Wenn genauere Aussagen gefordert sind, kann der beschriebene einfache paarweise Vergleich mittels einer Angabe der Abstände zwischen den Objekten erweitert werden. Dadurch wird letztendlich die Breite der Werteskala erhöht (Paarweiser Vergleich mit Gewichtung, zum Beispiel „A ist bezüglich des sportli-chen Aussehens dreimal besser als B“).


Plausibilitätsanalyse

Mithilfe der Plausibilitätsanalyse soll eine kritische Überprüfung der Ergebnisse von Analysen oder Bewertungen erreicht werden, um darauf basierende Entschei-dungen sicherer zu machen und eine „Zahlengläubigkeit“ zu vermeiden.

Die Methode wird dann eingesetzt, wenn aus einer Analyse oder einer formalen Bewertung Ergebnisse vorliegen, hinsichtlich deren Güte noch Unsicherheit


besteht. Wichtig ist, dass das Vorgehen und die Rahmenbedingungen jeweils sorgfältig dokumentiert werden und entsprechende Unterlagen verfügbar sind.

Das Ergebnis aus Analyse oder Bewertung wird bei der Plausibilitätsanalyse mit dem subjektiv erwarteten Ergebnis oder der vorausgegangenen Ergebnishypo-these verglichen. Sollten sich dabei signifikante Abweichungen abzeichnen, muss das Ergebnis intensiver überprüft werden.

Die Analyse besteht aus vier aufeinander aufbauenden Ansätzen, wobei nach jedem Schritt zu prüfen ist, inwieweit die Ergebnisse abweichen und ob der nächste Schritt angebracht ist. Der erste Schritt ist eine reine Überprüfung auf formale Fehler. Im zweiten Schritt wird die ausreichende Vollständigkeit der berücksichtigten Merkmale geprüft. Unter Umständen wurden bei der Analyse wichtige Störgrößen oder bei der Bewertung wesentliche Kriterien nicht berück-sichtigt, die in der intuitiven Erwartung Einzelner eine wichtige Rolle spielen. In einem dritten Schritt werden die zugrunde gelegten Modelle (Analysemodell, Bewertungsmodell) überprüft. Bei der Bewertung werden dazu die Nutzenäquiva-lente (Punktwerte) auf ihre Aussagekraft hin überprüft, da Konstellationen auftre-ten können, bei denen unterschiedliche, in Punkten ausgedrückte Wichtigkeiten zweier Kriterien als nicht gerechtfertigt erscheinen und revidiert werden müssen. Als letzter Schritt kann eine Sensitivitätsanalyse erfolgen. Falls die Differenz zwischen ermitteltem und intuitiv erwartetem Ergebnis nicht behoben wird, soll diese zumindest begründbar sein. Auf keinen Fall sind die Zahlenwerte solange zu manipulieren, bis das subjektiv erwartete Ergebnis rechnerisch bestätigt werden kann.

Die Untersuchung eines Bewertungsergebnisses auf Plausibilität hin bewirkt durch die Kombination von Systematik und Intuition eine kritische Auseinander-setzung mit dem Ergebnis, welches in einer erhöhten Entscheidungssicherheit resultiert. Unter Umständen kommt auch der Effekt hinzu, dass intuitive Vorstel-lungen korrigiert werden können, insbesondere wenn diese auf einer unbewussten Überbewertung einzelner Kriterien beruhen, deren Bedeutung mittels dieser Methode in geordneter Form überdacht wird. Die Durchführung sollte in Fällen großer Tragweite in einem Team erfolgen, da intuitive Aspekte angesprochen werden, die bei verschiedenen Individuen sehr unterschiedlich ausgeprägt sein können.


Portfolio

Ziel der Anwendung eines Portfolios ist es, Entscheidungen auf Basis einer Analyse durch eine geeignete Darstellung vorzubereiten. Ein Portfolio verdichtet und visualisiert auf einfache, anschauliche und einprägsame Weise grafisch eine größere Zahl von Informationen. Es stellt die untersuchten Objekte eher qualitativ gegenüber, es können also auch nicht quantifizierbare Größen wie zum Beispiel die Attraktivität einer Technologie gegenüber der aktuellen Kompetenz bezüglich dieser Technologie dargestellt werden.

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Zunächst werden die zwei Dimensionen (Achsen) des Portfolios festgelegt, die üblicherweise in einem Spannungsverhältnis (zum Beispiel Innovationsgrad zu Reifegrad eines Produkts) zueinander stehen. Die Achsen können qualitative Stufungen wie „gering – mittel – hoch“ enthalten. Anschließend werden die zu betrachtenden Objekte (zum Beispiel Produktfamilien, Technologien) im Portfolio eingetragen, indem sie durch Kreise oder andere Symbole gekennzeichnet werden. Die Symbole können genutzt werden um zum Beispiel durch ihre Größe oder Farbgebung auf die Bedeutung, eine Klassifizierung oder Umsatzgröße hin zu weisen. Auf diese Weise erhält man ein Ist-Portfolio. Je nach Einordnung im Ist-Portfolio werden mögliche Strategien diskutiert. Optional werden die Soll-Positionen für den betrachteten Planungshorizont erstellt. Auf diesem Wege erhält man das Soll-Portfolio, das die zukünftig angestrebte Lage der betrachteten Objekte wiedergibt.

Die Stärke der Portfolios liegt vor allem in ihrer Anschaulichkeit. Jedoch muss darauf hingewiesen werden, dass Portfolioanalysen kein "Allheilmittel" sind, da Informationen sehr stark abstrahiert und damit reduziert werden. Daher werden hohe Anforderungen an den Benutzer sowohl beim Aufstellen als auch bei der Beurteilung eines Portfolios gestellt.

Literatur: [Bürgel et al. 1996, Seibert 1998]

Präsentation

Präsentationen dienen der Vermittlung von vorbereiteten Inhalten an einen ausgewählten Teilnehmerkreis.

Das jeweilige Publikum (Kunden, Vorgesetzte, Kollegen, Mitarbeiter etc.) muss mithilfe einer Präsentation hinsichtlich bestimmter Inhalte und Zusammen-hänge, die ihm noch nicht bekannt sind, informiert, motiviert und/oder überzeugt werden.

Die Darstellung der Inhalte muss in übersichtlicher Form erfolgen. Dies kann durch den Einsatz unterschiedlicher Medien unterstützt werden. Bei der Vorberei-tung werden das genaue Thema und das Ziel der Präsentation festgelegt. Auch muss geklärt werden, welches die Zielgruppe sein wird, um die Präsentation auf die entsprechenden Vorkenntnisse und Interessen abstimmen zu können. An-schließend wird ein sinnvoller Ablauf erarbeitet. Die Präsentation sollte so aufgebaut sein, dass Zusammenhänge vom Zuhörer schnell erfasst und verstanden werden können. Hieraus ergeben sich die benötigten Hilfsmittel, wie ein passender Medieneinsatz und die Organisation der Präsentation. Zur Eröffnung erfolgen zuerst die Begrüßung des Publikums, die eigene Vorstellung und eine kurze Darstellung des Grundes für die Präsentation. Dann folgt ein kurzer Überblick über die Inhalte und die Gliederung der Präsentation sowie im Hauptteil die strukturierte Darlegung der Inhalte. Der Vortragende setzt gezielt Gestik und Mimik ein. Hilfsmittel wie Karten oder Zeiger, Stifte etc. müssen routiniert eingesetzt werden. Besondere Beachtung sollte dem freien Sprechen gewidmet werden, wobei die Stimme gezielt eingesetzt werden kann (Lautstärke, Tempo,


Stimmlage). Während des Vortrags ist es wichtig, Blickkontakt zu den Teilneh-mern zu halten. Zum Schluss der Präsentation erfolgen eine Zusammenfassung der Inhalte und die Wiederholung der Kernaussage des Vortrags. Schließlich steht der Vortragende für weitere Fragen zur Verfügung.

Präsentationen können sich sehr gut eignen, um selbst komplexe Inhalte einem Publikum anschaulich näher zu bringen. Ein zu schnelles Vorgehen, bei dem komplexe Zusammenhänge nicht ausreichend erklärt werden, lässt jedoch die Aufmerksamkeit des Publikums schnell sinken. Auch ein zu ausführliches Darle-gen von Zusammenhängen oder ein Vorlesen von Texten auf Folien führt zu gelangweilten Zuhörern. Wie gut die Aussage der Präsentation bei den Zuhörern ankommt, ist vor allem eine Frage des Selbstbewusstseins und der inneren Über-zeugung des Vortragenden.

Literatur: [Seifert 2003, Will 2001]

Prinzipien

In Situationen mit scheinbar unlösbaren Widersprüchen kann die Anwendung von Prinzipien wesentlich zur Lösungsfindung beitragen. Diese Prinzipien haben einen heuristischen Charakter, sie sind aus Erfahrungen oder der empirischen Untersu-chung von Praxisbeobachtungen abgeleitet worden. Statt eines Kompromisses soll mit ihrer Hilfe durch die gezielte Änderung des technischen Konzeptes eine Lösung des Widerspruchs gefunden werden.

Die Prinzipien werden zur Überwindung von Widersprüchen, Zielkonflikten und auch bei der Verbesserung von technischen Lösungen eingesetzt. Die Nut-zung der heuristischen Prinzipien kann auch ganz allgemein zur Anregung der Kreativität während der Lösungssuche dienen.

Ausgehend von einer Problemformulierung wird geprüft, welche der Prinzipien grundsätzlich zielführend sein könnten. Damit werden dem Entwickler auf abstraktem Niveau Anregungen zur Lösung von Problemen und Überwindung von technischen Widersprüchen/Zielkonflikten und damit zur Lösungsfindung gege-ben.

Grundsätzlich kann auf die Sammlungen von Prinzipien [Pahl et al. 2003, Alt-schuller 1984] unmittelbar zugegriffen werden. Im Fall der Prinzipiensammlung von Altschuller ist auch eine Auswahlunterstützung in Form einer speziellen Zugriffsmatrix gegeben.

Beispiele für Prinzipien nach Pahl/Beitz [Pahl et al. 2003]:

Prinzip der Kraftleitung, Prinzip der Aufgabenteilung, Prinzip der Selbsthilfe, Prinzip der Stabilität und Bistabilität.

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Beispiele für Prinzipien nach Altschuller [Altschuller 1984, Herb 2000]:

Prinzip der Zerlegung, Prinzip der Abtrennung, Prinzip der Gegenmasse, Prinzip der Rückkopplung, Prinzip der Anwendung zusammengesetzter Stoffe.

Der Anwender erhält unter Umständen entscheidende Anregungen bei der Su-che nach neuen Lösungen, wobei natürlich nicht jedes geeignet erscheinende Prinzip zwingend zu einer technisch realisierbaren Lösung führt.

Literatur: [Altschuller 1984, Herb 2000, Pahl et al. 2003]

Problemformulierung

Problemformulierungen werden im Entwicklungsprozess vorgenommen, um die Handlungen stets an den wesentlichen Entwicklungszielen auszurichten. Wegen der sich im Verlauf des Prozesses ändernden Situation müssen die Problemformu-lierungen fortlaufend aktualisiert und ergänzt werden.

Die Ermittlung von Anforderungen führt zu einer unüberschaubar großen An-zahl von Anforderungen und deren Beziehungen, wodurch ohne geeignete Maß-nahmen das Risiko einer zunehmenden Handlungsunfähigkeit entsteht. Zur Reduzierung dieses Risikos ist eine Fokussierung auf die jeweils wesentlichen Anforderungen für die Entwicklung erforderlich. Auch im laufenden Entwick-lungsprozess sind, bedingt durch eine ständige Neuorientierung, die Problemfor-mulierungen für den einzelnen Entwickler wie auch ein Team von grundlegender Bedeutung.

Problemformulierungen sollen als möglichst konkrete Handlungsanweisung die gezielte Lösungssuche anstoßen. Sie können aus der diskursiv geprägten Betrach-tung des Vorgehens resultieren. Die Analyse mittels der relationsorientierten Funktionsmodellierung zeigt Schwachstellen und Widersprüche auf, die in Form von Problemformulierung Leitlinien für die weiteren Handlungen in der Entwick-lung bieten. Ähnlich sind auch die Ergebnisse der Freiheitsgradanalyse zu verarbeiten, die aufzeigen, was überhaupt an einem System geändert werden kann oder darf. Diese Änderungsmöglichkeiten gepaart mit den Zielen der Anforde-rungsliste führen zu weiteren Problemformulierungen.

Die generierten Problemformulierungen wirken im Sinne von Handlungsauf-forderungen und fördern zielgerichtete Aktivitäten durch die Konzentration auf die jeweiligen Konflikte oder Widersprüche. Außerdem wird die Kreativität der Produktentwickler durch abstrakte, sprachliche Anreize gezielt stimuliert und es wird eine problem- und situationsangepasste Methodenauswahl für die Lösungs-suche unterstützt.

Literatur: [Terninko 1998, Wulf 2002]


Prognose

Prognosen dienen der Erarbeitung begründeter Zukunftsaussagen mit spezifi-schem Wahrscheinlichkeits- und Bedingungscharakter über bestimmte Objekte. Das Ziel der Prognosetätigkeit ist, eine möglichst genaue Auskunft über bestimm-te zukünftige Ereignisse zu erhalten, um eine optimale Handlungsentscheidung treffen zu können [Khosrawi-Rad 1991].

Prognosen können immer dann erstellt werden, wenn ausreichend Informatio-nen zur Entwicklung bestimmter Sachverhalte vorliegen und die Abhängigkeiten der jeweils wesentlichen Merkmale grundsätzlich in Form von Modellen be-schreibbar sind.

Zur Erstellung von Prognosen sind gleichzeitig analytische und kreative Fähig-keiten gefragt. Ein Verfahren zur Prognose der Entwicklung von Merkmalen zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft kann nicht allgemein gültig angege-ben werden. Es gibt aber einige grundsätzliche Vorgehensweisen:

Entwicklung fortschreiben oder simulieren: Ist die bisherige Entwicklung eines Merkmals bekannt, so kann sie mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit in die Zukunft fortgeschrieben werden.

Entwicklungen und ihre Merkmale überzeichnen: Vor allem Extremprojektio-nen können ermittelt werden, indem die Entwicklung der Merkmale überzeich-net wird.

Entwicklungen bewusst beschleunigen: Auch die Beschleunigung gegenwärti-ger Entwicklungen kann zu interessanten Zukunftsmodellen führen. Dieses Vorgehen wird häufig bei technischen Merkmalen angewendet.

Umfeldentwicklungen bewusst einbeziehen: Insbesondere für Merkmale mit hohen Passivwerten (werden stark von anderen beeinflusst) können Projektio-nen gefunden werden, indem die Wirkungen anderer Einflussgrößen bezie-hungsweise Umfeldparameter auf dieses Merkmal überprüft werden.

Zukunftsprojektionen aus Prozessen ermitteln: Häufig können Entwicklungs-möglichkeiten von Merkmalen an aktuell laufenden Prozessen und damit ver-bundenen Weichenstellungen festgemacht werden [Gausemeier 2001].

Die Verlässlichkeit einer Prognose hängt vor allem von den Eingangsdaten und der Sorgfalt der Durchführung der Methode ab. Eine gute Prognose enthält immer retrospektive, aktuelle und vor allem perspektivische Aspekte. Zukünftige Ent-wicklungen lassen sich nie genau vorhersagen. Je nach Interessenlage wird die Zukunft oft „rosarot“ oder „schwarz“ prognostiziert. Daher sollte die Durchfüh-rung von Prognosen sehr behutsam und fundiert geschehen und die jeweilige Eintrittswahrscheinlichkeit nicht zu hoch eingeschätzt werden.

Literatur: [Gausemeier et al. 2001, Khosrawi-Rad 1991]

262 Anhang

Punktbewertung

Mit einer Punktbewertung können aus einer Menge alternativer Lösungen der oder die Favoriten hinsichtlich der Erfüllung einer bestimmten Anzahl von Kriterien ermittelt werden.

Die Methode eignet sich beim Vorliegen mehrerer Lösungsalternativen sowie der Betrachtung von Kriterien, die etwa die gleiche Bedeutung haben und deren Ausprägungen sich, zumindest näherungsweise, quantitativ erfassen lassen. Besitzen die Kriterien eine stark unterschiedliche Bedeutung, so ist eine gewichte-te Punktbewertung durchzuführen.

Die Bildung eines Gesamturteils erfolgt mithilfe von Punktwerten durch die Addition von Einzelurteilen bei gleichwertiger Betrachtung aller Kriterien.

Zunächst werden die Bewertungskriterien bestimmt, welche sich an den Anfor-derungen sowie der aktuellen Entscheidungssituation orientieren. Über die einzelnen Kriterien werden für jede Lösungsalternative Einzelurteile gebildet, indem je nach Erfüllungsgrad Punktwerte vergeben werden. Wertfunktionen können helfen, diesen Bewertungsschritt möglichst objektiv zu gestalten. Die Bildung des Gesamturteils ergibt sich durch die Addition der Einzelpunkte. Die Punktesumme der verschiedenen Alternativen dient als Entscheidungshilfe bei der Auswahl einer Lösung. Ergibt sich kein eindeutiger Favorit, können die verblei-benden Lösungsalternativen in einer gewichteten Bewertung genauer untersucht werden.

Es ist vorteilhaft, zur Generierung strukturierter Darstellungen der Bewertung und automatischen Bildung der Summenwerte ein Tabellenkalkulationsprogramm zu verwenden.

Die Methode ermöglicht quantitative Aussagen über die bestehenden Alternati-ven bei geringerem Aufwand als beispielsweise bei einer gewichteten Punktbe-wertung oder einer Nutzwertanalyse.


Punkten

Das Punkten ist Teil der Moderationstechnik und wird vorrangig bei Abstim-mungsprozessen oder zur Ermittlung von Meinungsbildern genutzt. Das Anbrin-gen von Punkten zur Bewertung erarbeiteter Alternativen oder Themensammlun-gen auf Pinnwänden, Tafeln etc. wird eingesetzt, um Prioritäten aus Sicht der Teilnehmer zu ermitteln.

Das Punkten lässt sich in eine „Ein-Punkt-“ und in eine „Mehr-Punkt-Vergabe“ gliedern. Bei der Ein-Punkt-Vergabe erhält jeder Teilnehmer nur einen Punkt, wodurch die Beantwortung einer eher polarisierenden Frage unterstützt wird. Bei der Mehr-Punkt-Abfrage erhält jeder Teilnehmer mehrere Punkte. Ist n die Zahl der zur Abstimmung stehenden Alternativen, so stehen jedem Teilnehmer übli-cherweise n/2 Punkte, maximal jedoch 5 zur Verfügung. Zur Vermeidung einer zu starken Häufelung von Punkten kann vereinbart werden, dass jeder Teilnehmer


zum Beispiel nur maximal zwei oder drei Punkte pro Antwortalternative anbrin-gen darf. Im Anschluss an die Verteilung der Punkte wird das Ergebnis ausgewer-tet und gemeinsam mit den Teilnehmern interpretiert.

Mithilfe des Punktens lässt sich häufig ein schnelles Ergebnis erzielen, das lange Diskussionen erübrigt und Entscheidungsprozesse beschleunigt. Bei kom-plexen Entscheidungssituationen kommt es jedoch zu einem wenig differenzierten Gesamturteil. Auch hat der Moderator unter Umständen großen Einfluss auf den Abstimmprozess.

QFD (Quality Function Deployment)

Quality Function Deployment (QFD) ist eine Methode, um in fachübergreifen-der Teamarbeit Kundenforderungen und Kundenerwartungen zielorientiert in die Umsetzung in Produkte einzubinden. Die Entwicklungsschwerpunkte müssen aus den wesentlichen Anforderungen potenzieller Kunden abgeleitet werden. Durch die Konzentration auf diejenigen Produktmerkmale mit starkem Kundenbezug wird „Overengineering“ verhindert, was zu einer verkürzten Entwicklungszeit, niedrigeren Kosten und dadurch verbesserten Marktchancen führt. Da QFD nur in einem interdisziplinären Team durchgeführt werden kann, wird dadurch auch die Kommunikation im Produktentwicklungsprozess verbessert.

QFD lässt sich prinzipiell in allen Phasen der Produktentstehung anwenden. Im Rahmen der Produktplanungsphase wird QFD eingesetzt, um die Merkmale zu erkennen beziehungsweise herauszustellen, mit denen die Kundenanforderungen an das Produkt erfüllt werden. Die Methode eignet sich besonders gut bei einem relativ geringen Neuheitsgrad der Entwicklung und einem bereits bestehenden Markt (zum Beispiel Anpassungskonstruktionen). Sie kann aber auch auf techni-sche Prozesse, Dienstleistungen, die Entwicklung von Marketing- und Geschäfts-strategien etc. angewendet werden.

Das QFD-Team besteht aus ungefähr drei bis acht Personen und verfügt über entsprechende Fachkompetenz bezüglich Produktplanung, Entwick-lung/Konstruktion, Qualitätsmanagement, Beschaffung, Herstellung/Prüfung, Controlling, Marketing/Vertrieb und Service.

Bei der Anwendung von QFD wird gemeinsam ein „House of Quality“ (HoQ) erarbeitet. Dazu werden Einflussfaktoren auf das neue Produkt und Zusammen-hänge besonders zwischen Anforderungen und Merkmalen des Produkts systema-tisch ermittelt und anhand einer Verknüpfung mehrerer Tabellen und Matrizen übersichtlich dargestellt und bewertet. Der Einsatz von QFD unterstützt die Übersetzung der recht allgemein formulierten Kundenforderungen in quantifizier-bare Merkmale für die Entwicklung.

Folgende Schritte sind für einen erfolgreichen Einsatz von QFD während der Produktdefinition sinnvoll:

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Ermitteln der Kundenforderungen (Interview, Fragebogen, Auswertung von Reklamationen und Garantiefällen etc.),

Benchmarking des eigenen (Vorgänger-)Produkts mit Wettbewerbsprodukten (bezüglich der Erfüllung von Kundenforderungen und der technischen Daten),

Zusammenstellung der wesentlichen Produktmerkmale bezüglich der Kunden-forderungen,

Bewertung der Stärke der Verknüpfungen zwischen Kundenforderungen und Produktmerkmalen (manchmal auch Qualitätsmerkmale genannt) über eine Matrix,

Analyse der Produktmerkmale auf mögliche Inkonsistenzen und Zielkonflikte (mittels Korrelationsmatrix),

Festlegen der technischen Zielwerte für das neue Produkt, Ermitteln der zukünftigen Entwicklungsschwerpunkte unter Berücksichtigung

starker Beziehungen zu Kundenwünschen, Zielkonflikten, technisch an-spruchsvollen Lösungen etc.,

Reflexion und Diskussion des Ergebnisses, Überprüfung auf Plausibilität.

Durch die Aufforderung, ein HoQ als Komposition der relevanten Matrizen und Tabellen zu errichten, wird das QFD-Team angehalten, alle notwendigen Informa-tionen zu beschaffen, und transparente, nachvollziehbare Entscheidungsgrundla-gen zu erarbeiten.

Der Einsatz von QFD hinterlässt als Ergebnis nicht nur ein ausgefülltes HoQ und damit eine dokumentierte Entscheidungsgrundlage. Die intensive Beschäfti-gung mit dem zu entwickelnden Produkt verbessert das Verständnis des Gesamt-systems, was bei der Lösungssuche einen großen Nutzen darstellt. Das Team wird angehalten, strukturiert vorzugehen und sich auf das Wesentliche zu konzentrie-ren. Dadurch, dass QFD immer in interdisziplinären Teams durchgeführt wird, lassen sich die erarbeiteten Ergebnisse besser im Unternehmen kommunizieren, weil alle wichtigen Abteilungen eingebunden sind. Durch den „Zwang“ zum interdisziplinären Arbeiten wird abteilungsbezogenes Denken durch Denken in Prozessen abgelöst und betriebsinterne Mauern werden „reduziert“.

Wichtig bei der Durchführung ist, dass man sich auf die wesentlichen Kunden-forderungen und Produktmerkmale konzentriert, da ansonsten der Aufwand zu groß wird. Dies kann dann zu einer frustrierend langen Bearbeitungsdauer, unübersichtlichen Matrizen und zur Demotivation des Teams führen.

Literatur: [Akao 1992, Danner 1997, King 1994, Reinhart et al. 1996]

Recherche

Die Recherche dient der Informationsbeschaffung bei offenen Sachverhalten und wird in allen Phasen der Produktentwicklung, zum Beispiel zur Klärung von Anforderungen oder zur Lösungssuche, angewandt.

Zu Beginn muss geklärt werden, welches Ziel mit der Recherche verfolgt wird und auf welche Art und Weise diese durchgeführt werden soll. Zur Recherche


eignen sich ergänzend zu internen Berichten (Inventur) besonders Bibliotheken, Datenbanken, Fachzeitschriften, Kataloge sowie Expertengespräche. Rechnerge-stützte Werkzeuge wie Agentensysteme können hilfreiche Unterstützung bieten. Rechercheergebnisse müssen zum Beispiel mithilfe einer Vorauswahl hinsichtlich der jeweiligen Bedeutung wie auch der Inhalte klassifiziert werden.

Die Recherche kann zur gezielten Informationsbeschaffung oder auch zur Ana-logiebildung für offene Fragestellungen genutzt werden. Problematisch ist die enorme Informationsflut, die heutzutage beispielsweise durch das Internet oder auch viele papierbasierte Publikationen entsteht. Schwierig ist auch die Beurtei-lung der Qualität und Aktualität der reichlich vorhandenen Informationen.

Reizwortanalyse

Die Reizwortanalyse wird in Situationen eingesetzt, in denen ein Loslösen von gedanklichen Fixierungen oder Barrieren erforderlich ist. Als eine der Kreativi-tätsmethoden wird sie insbesondere dann zur Lösungsfindung eingesetzt, wenn die Entwicklung neuartiger Lösungen angestrebt wird.

Das Anwenden der Reizwortanalyse ermöglicht es, sich einem Problem von einem anderen mentalen Standpunkt aus zu nähern. Dabei wird die Aufmerksam-keit zunächst sehr intensiv auf andere Sachverhalte gelenkt, um später wieder zum Problem zurückzukommen.

Zu Beginn werden die Gedanken auf etwa sechs bis zehn Reizwörter gerichtet. Diese können zufällig aus einer vorgegebenen Liste oder aus einem Lexikon ausgewählt werden. In einem Team von ungefähr drei bis acht Personen werden zu diesen Reizwörtern jeweils etwa fünf bis zehn Assoziationen gebildet und selbst ebenso in Assoziationsketten weiterentwickelt. Zur Unterstützung können Fragen zum Reizwort oder den ersten Assoziationen gestellt werden. Abschlie-ßend wird aus diesen Assoziationen auf die eigentliche Problematik zurückge-schlossen. Diese Rückkopplungen – man spricht auch von bisoziativen Verbin-dungen – können nun Ansätze für Lösungsalternativen des gegebenen Problems liefern. Anstelle von Begriffen kann in Abwandlung der Methode auch mit Reizbildern aus bestimmten Themengebieten gearbeitet werden. Auch das Auf-zeigen von (scheinbaren) Widersprüchen kann als Reizthema hilfreich sein.

Die Reizwortanalyse fördert in erheblichem Maß das laterale Denken und den bewusst vollzogenen Perspektivenwechsel und bietet so Unterstützung bei ange-strebten Innovationen.

Eventuell können Personen, welche die Methode noch nicht kennen, stark ge-hemmt sein und so das erfolgreiche Durchführen der Methode erschweren. Für die Anwendung ist daher ein erfahrener Moderator sinnvoll. Dem hohen Zeitaufwand steht die Chance entgegen, einen wichtigen Schritt in der Entwicklung machen zu können.

Literatur: [Backerra et al. 2002]

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Relationsorientierte Funktionsmodellierung

Die relationsorientierte Funktionsmodellierung dient dazu, eine Problemstellung darzustellen und zu analysieren, um im nächsten Schritt Zielkonflikte beheben zu können. Diese können dann mit weiteren Teilmethoden bearbeitet werden.

Die Modellierung der Funktionen (auch Elemente oder Eigenschaften) eines Produktes erfolgt mit festgelegten Arten von Verknüpfungen. Die relationsorien-tierte Funktionsmodellierung hilft, die betrachtete Problemstellung hinsichtlich ihrer Stärken und Schwächen geistig zu durchdringen.

In einem relationsorientierten Funktionsmodell werden für das System nützli-che und schädliche Funktionen unterschieden.

Bei der Erstellung dieses Funktionsmodells wird nach den folgenden Schritten vorgegangen:

1. Ermittlung der wesentlichen nützlichen Funktionen des betrachteten Systems. 2. Ermittlung der wesentlichen schädlichen Funktionen des betrachteten Systems. 3. Beantwortung von vier Fragen an die (wesentliche) nützliche Funktion und

Ergänzung des Funktionsmodells um die daraus resultierenden zusätzlichen Funktionen: Wird diese nützliche Funktion für die Erfüllung einer weiteren nützlichen

Funktion benötigt? Verursacht diese nützliche Funktion irgendwelche schädlichen Funktionen? Wurde diese nützliche Funktion eingeführt, um eine schädliche Funktion zu

unterdrücken? Setzt diese Funktion die Erfüllung weiterer nützlicher Funktionen voraus?

4. Beantwortung von vier Fragen an die (wesentliche) schädliche Funktion und Ergänzung des Funktionsmodells um die daraus resultierenden zusätzlichen Funktionen: Wird diese schädliche Funktion durch eine andere schädliche Funktion ver-

ursacht? Verursacht diese schädliche Funktion weitere schädliche Funktionen? Wird diese schädliche Funktion durch eine nützliche Funktion verursacht? Wurde eine nützliche Funktion eingeführt, um diese schädliche Funktion zu

unterdrücken?

5. Für die neu hinzugekommenen Funktionen werden die Punkte 3. und 4. wie-derholt und das Funktionsmodell wird um weitere Funktionen und ihre Ver-knüpfungen ergänzt.

6. Der Aufbau des Funktionsmodells wird dann abgebrochen, wenn alle relevan-ten nützlichen und schädlichen Funktionen des betrachteten Systems abgebildet sind.


Die Methode kann alleine oder in einem Team durchgeführt werden. Die Durchführung im Team hat den Vorteil, dass viele Vorfixierungen überwunden werden können und in klärenden Gesprächen viel Wissen ausgetauscht werden kann. Häufig entstehen dabei schon viele Ideen für die spätere Umsetzung. Als Ergebnis der Methode können Problemformulierungen für die weitere Entwick-lung abgeleitet werden.

Literatur: [Terninko 1998]

Reverse Engineering

Reverse Engineering als „umgekehrtes Entwickeln“ wird eingesetzt zur Beschaf-fung von Informationen über bereits vorhandene Lösungen/Produkte. Daraus können zum Beispiel Anforderungen und nützliche Anregungen für neue oder verbesserte Lösungen resultieren. Auch im Rahmen eines Produktbenchmarking wird das Reverse Engineering eingesetzt.

Voraussetzung für die Anwendung des Reverse Engineering ist die Möglich-keit, eine umfassende Analyse des zu untersuchenden Objektes durchführen zu können. Bei der Analyse technischer Produkte muss das Objekt im Original zur Verfügung stehen.

Beim Reverse Engineering werden Objekte analysiert, die einen gewissen Be-zug zur aktuellen Problemstellung haben oder eine Lösung dafür anbieten. Dabei werden die Lösungen bereits realisierter Produkte oder Systeme schrittweise und damit nachvollziehbar betrachtet. Die Untersuchung besteht in einem gedankli-chen oder sogar tatsächlichen Zerlegen der zu analysierenden Objekte. Üblich ist die Analyse von vergleichbaren Produkten oder Prozessen eines Wettbewerbers oder aus dem eigenen Unternehmen. Auch ähnliche Produkte oder Baugruppen und Prozesse, die über für die Betrachtung relevante Teilfunktionen verfügen, sind von Interesse für ein Reverse Engineering. Die gefundenen Lösungen können entweder direkt (soweit das patentrechtlich zulässig ist) oder indirekt als Aus-gangspunkt für gezielte Variationen verwendet werden.

Das Reverse Engineering ermöglicht einen umfassenden Einblick in den Stand der Technik, auch bei Wettbewerbsprodukten. Die ermittelten Lösungen sind bereits erprobt und ihre Qualität kann sicher beurteilt werden. In Abhängigkeit vom Analyseumfang ist eine mehr oder weniger aufwendige technische Ausstat-tung sowie das Hinzuziehen von Experten erforderlich. Bei komplexen Produkten kann das Reverse Engineering einen hohen Aufwand an Zeit und Kosten erfor-dern. Darüber hinaus verleitet das Suchen in alten Lösungen dazu, keine neuen und innovativen Ansätze zu entwickeln.

Literatur: [Dreger 1992, Pahl et. al. 2003]

268 Anhang

Schätzen

Schätzen erlaubt ein schnelles Generieren geforderter Informationen, die nicht vorliegen oder nicht in der geforderten Zeit auf anderem Wege beschafft werden können.

Wenn Berechnungen, numerische Simulationen oder Versuche aus Gründen des zu hohen Aufwands nicht durchgeführt werden können, so muss geprüft werden, ob ausreichende Erfahrungen und Kenntnisse für eine Schätzung vorlie-gen.

Das Schätzen muss sich auf abrufbare Erfahrungen mit ähnlichen Situationen, das Aufteilen der Gesamtschätzung sowie Vergleiche mit ähnlichen Objekten nicht aber auf ein „vages Gefühl“ gründen. Durch folgende vier Maßnahmen kann die Schätzgenauigkeit erhöht werden:

1. Unterteilendes Schätzen: Infolge des Fehlerausgleichs hinsichtlich zufälliger Fehler ist die Genauigkeit des Gesamtergebnisses höher als die einzelner Schätzungen. Es ist also zweckmäßig, möglichst eine größere Zahl von Teil-schätzungen vorzunehmen. Diese sind meist auch leichter und genauer zu er-mitteln als eine direkte Gesamtschätzung.

2. Schätzung durch mehrere Personen: Es wirkt sich günstig auf die Genauigkeit aus, wenn mehrere kompetente Personen unabhängig voneinander eine Schät-zung abgeben. Wissen und entsprechende Erfahrung sind dazu notwendig. In der Praxis hat es sich bewährt, wenn mit der Thematik vertraute Spezialisten kurz zusammenkommen und das Thema gemeinsam behandeln.

3. Kombination von Schätzung und genauer Ermittlung: Im Allgemeinen kann man bestimmende Faktoren durch Berechnung oder Vergleich mit vorhandenen Daten ähnlicher Sachverhalte genauer bestimmen als weniger bestimmende Faktoren. Der relative Gesamtfehler ist auf jeden Fall gering, wenn ein erhebli-cher Anteil des Schätzgegenstandes genau bestimmt wird.

4. Vergleichendes Schätzen: Schätzergebnisse werden verbessert, wenn man gewisse Stützpunkte, wie Daten ähnlicher Sachverhalte oder Mittelwerte heran-zieht. Durch Vergleiche mit ähnlichen Lösungen kann (unter Umständen unter Berücksichtigung von Ähnlichkeitsanalysen) eine wesentliche Unterstützung erreicht werden. Bei einer großen Zahl von Einzelfaktoren hat es sich bewährt, über die Aufsummierung der Mittelwerte dann den Gesamtbetrag zu bestim-men. Es sollte aber nicht nur ein Mittelwert für alle Faktoren, sondern es sollten eher mehrere Mittelwerte für bestimmte Faktorarten verwendet werden.

5. Schätzen aus Erfahrung: Wird das Schätzen als Arbeitsmethode häufiger angewendet, so stellt sich aus dieser Erfahrung heraus eine gewisse Sicherheit ein. Um einen guten Lerneffekt zu erzielen, ist es immer erforderlich, die tat-sächlichen Werte mit den Ergebnissen der vorherigen Abschätzung zu verglei-chen und so ein Feedback zur Qualität der Schätzung zu erhalten.

6. Schätzungen lassen sich schneller durchführen als Versuche oder Berechnun-gen, sind dafür aber ungenauer. So vorteilhaft das Schätzen bezüglich Schnel-ligkeit und geringen Aufwands ist, so verbleiben doch die folgenden Nachteile:


Erkannte Fehler können nur ungenügend zur Verbesserung des Schätzens verwertet werden. Das Schätzen bleibt zumindest teilweise auch eine Ange-legenheit „des Gefühls“.

Die Ergebnisse sind weitgehend an Personen gebunden und nicht immer rational nachvollziehbar.

Ist der Schätzer nicht mehr verfügbar, so ist eine Kontinuität im Ergebnis nicht mehr vorhanden.

Das Schätzen ist kurzfristig nicht lehrbar.

Die Schätzergebnisse müssen deshalb festgehalten und später mit den tatsäch-lich entstandenen Ausprägungen sowie deren Ursachen verglichen werden. So wird eine kontinuierliche Verbesserung der Ergebnisse erreicht.

Literatur: [Ehrlenspiel et al. 2003]

Sensitivitätsanalyse

Die Sensitivitätsanalyse verfolgt den Zweck, die Auswirkungen einer innerhalb eines als zulässig erachteten Rahmens vorgenommenen Parametervariation auf das Endergebnis hinsichtlich der Gültigkeit und Richtigkeit sowie der Empfindlichkeit gegenüber den Parametervariationen zu überprüfen.

Die Methode kann im Rahmen einer Entscheidungsvorbereitung angewandt werden, so zum Beispiel bei fast allen Verfahren der Bewertung, die mit quantifi-zierten Aussagen und der Bildung von Gesamturteilen aus Einzelurteilen arbeiten (Beispiele: gewichtete Punktbewertung, Nutzwertanalyse, FMEA). Vorrangig ist eine Sensitivitätsanalyse vorzunehmen, wenn die Aussagen aus bestimmten Gründen mit einer größeren Unsicherheit behaftet sind. Dies kann bedeuten, dass Kriterienausprägungen schwer zu bestimmen oder die Bewerter sehr unterschied-licher Meinung waren.

Das Wirkprinzip der Methode basiert aus der Analyse der durch eine Variation von Inputgrößen hervorgerufenen Veränderung des Gesamtergebnisses.

Zunächst werden die zu variierenden Eingangsgrößen festgelegt (beispielsweise Gewichtungen und/oder Punktwerte). Sodann erfolgt die Variation der Größen in verschiedenen Kombinationen. Anschließend werden die Auswirkungen der kombinierten Variation von Inputgrößen auf das Endergebnis betrachtet, wobei eine Visualisierung der Abweichungen vom Originalergebnis hilfreich ist. Es ist in vielen Fällen sinnvoll, einerseits eine relativ geringe Parametervariation von zum Beispiel zehn oder zwanzig Prozent vorzunehmen und andererseits einzelne Parameter radikal zu verändern. Diese Simulationen zeigen sehr gut auf, wie empfindlich das Ausgangsergebnis auf Veränderungen reagiert und welche Parameter die wesentlichen Einflüsse darstellen.

Sensitivitätsanalysen können aufgrund der Vielzahl an Berechnungen durchaus zeitintensiv sein. Sehr nützlich ist es deshalb, ein Rechnerwerkzeug zur Tabellen-kalkulation zu verwenden, um die Berechnungen teilautomatisiert ablaufen zu lassen und die Ergebnisse ohne großen Aufwand grafisch darstellen zu können.

270 Anhang

Mithilfe dieser Methode lassen sich die Grenzen ermitteln, zwischen denen Inputwerte abweichen dürfen, ohne Einfluss auf die Entscheidung zu nehmen. Es können die Risiken der Entscheidung analysiert und der Abstand zwischen erwartetem Ergebnis und kritischem Wert visualisiert werden. Auch das Überbli-cken von "best/worst case"-Szenarios ist dadurch möglich.

Literatur: als Sensibilitätsanalyse in [Daenzer et al. 2002]

Strukturierung

Mithilfe der Strukturierung können vorliegende Informationen in eine übersichtli-che Darstellung und für den Anwender in eine für ihn nützliche Ordnung überführt werden. Durch die Strukturierung ist der Bearbeiter in der Lage, Zusammenhänge und die Auswirkung von vorgenommenen Änderungen besser zu erkennen. Ergänzend kann auch die Abstraktion zur Unterstützung eingesetzt werden, da durch diese Methode abstraktere Oberbegriffe gefunden werden können.

Eine Strukturierung ist dann erforderlich, wenn Informationen in einer nicht mehr ohne weiteres überschaubaren Menge vorliegen. So müssen bei der Vorbe-reitung einer Analyse die Schwerpunkte identifiziert werden, die bei eben dieser Analyse zu berücksichtigen sind. Das kann durch eine Strukturierung beispiels-weise nach Klassen von Einflussgrößen erfolgen. Auch bei einer Synthese ist eine Strukturierung zum Beispiel der festzulegenden Eigenschaften hilfreich, um darüber dann auch den Entwicklungsprozess zumindest teilweise zu strukturieren.

Bei der Bildung einer Struktur muss, wie bei jeder Modellbildung, zunächst das Ziel der Struktur geklärt werden. Anschließend wird das System entsprechend der gewählten Gesichtspunkte auf Teilsysteme oder Elemente aufgeteilt. Häufig müssen parallel unterschiedliche Strukturen aufgebaut und betrachtet werden, um ein System hinsichtlich seiner Inhalte ausreichend zu durchdringen.

Durch eine Strukturierung ist der Bearbeiter der Gefahr ausgesetzt, in festgeleg-ten Strukturen zu denken, die so nicht der Wirklichkeit entsprechen. Er darf sich nicht dogmatisch einer Strukturierung unterwerfen, sondern sollte offen für Ergänzungen und Änderungen bleiben. Die Strukturierung ist ein individuell geprägter Prozess, bei dem die Ergebnisse sehr unterschiedlich ausfallen können.

Literatur: [Daenzer et al. 2002, Dörner 2003] und unter Kostenstruktur [Ehrlenspiel et al. 2003]

Stufenweise Konsistenz

Zweck einer stufenweisen Konsistenzbetrachtung ist es, basierend auf der paar-weisen Zuordnung von Verträglichkeitswerten in einer Konsistenzmatrix, schrittweise konsistente Bündel der Ausprägungen von Einflussgrößen zu bilden.

Ein stufenweises Vorgehen zur Ermittlung konsistenter Bündel ist insbesondere dann angezeigt, wenn mit möglichst geringem Aufwand ohne Einsatz komplexer


mathematischer Berechnungsalgorithmen, wie zum Beispiel einer Clusteranalyse, eine pragmatische Lösung in Form einer ersten Übersicht gefunden werden soll.

Ausgangspunkt für die Konsistenzbetrachtung ist die Festlegung von Konsis-tenzwerten in einer Konsistenzmatrix zwischen den Ausprägungen der unter-schiedlichen Elemente (Einflussgrößen mit ihren Ausprägungen).

Die in der Matrix identifizierten Inkonsistenzen schließen grundsätzlich eine große Menge möglicher Kombinationen aus. Beginnend bei einer wesentlichen konsistenten Kombination der Ausprägungen zweier Elemente werden nun schrittweise jeweils weitere „passende“, das heißt zu den bereits im Bündel vorhandenen Elementen konsistente Ausprägungen hinzugefügt. In dieser Weise erfolgt ein stufenweises „Durchhangeln“ durch die Konsistenzmatrix mit dem Ziel, in sich möglichst homogene Bündel zu bilden, welche sich aber untereinan-der bestmöglich differenzieren.

Das pragmatische Vorgehen der stufenweisen Konsistenzbetrachtung ermög-licht bei kleineren Matrizen eine rasche Bildung von schlüssigen Kombinationen der Faktorausprägungen. Mit zunehmender Anzahl der zu betrachtenden Elemente verringert sich jedoch die Übersichtlichkeit einer Matrix und erhöht die Gefahr des Übersehens von Zusammenhängen. Zur vollständigen und lückenlosen Auswertung ist vor allem bei steigender Anzahl der Elemente die Verwendung entsprechender Algorithmen mathematischer Berechnungsverfahren (Clusterana-lyse) hilfreich.

SWOT-Analyse

Die SWOT-Analyse (Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats) soll helfen, durch ein systematisches Vorgehen den Blick für Chancen und Risiken, Stärken und Schwächen zu öffnen und geeignete Erkenntnisse sowie Maßnahmen daraus abzuleiten.

Wenn eine strukturierte Auseinandersetzung bezüglich einer Situation (bei-spielsweise des Unternehmens, eines Produkts oder eines Prozesses) gefragt ist, kann eine SWOT-Analyse zur Transparenz beitragen und Entscheidungen erleich-tern. Die Analyse der gegenwärtigen Situation sowie zukünftiger Entwicklungen erlaubt den Einsatz der SWOT-Analyse sowohl bei vorwiegend strategischen wie auch operativ geprägten Fragestellungen.

Zunächst werden die Stärken behandelt. Dazu wird mithilfe einer geeigneten Fragetechnik („Was läuft gut?“, „Wo sind wir stark?“ etc.) das Thema systema-tisch hinterfragt. Danach werden in gleicher Weise die Schwächen analysiert. Nach dieser Situationsanalyse werden die zukünftig zu erwartenden Chancen und Risiken behandelt. Auf jeden Fall müssen alle vier Felder nacheinander und gründlich durchleuchtet werden. Zusätzlich werden noch Fragen zu den Wechsel-wirkungen zwischen jeweils zwei der vier Felder gestellt („Wie können wir unsere Stärken einsetzen, um die Chancen nutzen zu können?“ oder „Was müssen wir bezüglich unserer Schwächen ändern, um die Chancen realisieren zu können?“). Die jeweiligen Ergebnisse werden zum Beispiel mit einem Mind Map festgehal-ten.

272 Anhang

Für die Bestimmung der geeigneten Maßnahmen wird nun geprüft, wie die Unterstützung der Stärken die Realisierungsmöglichkeiten für die Chancen verbessern können, wie die Wirkung von Schwächen ausgeglichen und wie eine Absicherung bezüglich der Risiken geschaffen werden kann.

Der Nutzen der Methode liegt in einer strukturierten Diskussion innerhalb der Gruppe und zeigt neben den inhaltlichen Ergebnissen wertvolle Beiträge zur Teamentwicklung und zum Informationsaustausch.

Literatur: [Thompson et al. 1994]

Synektik

Die Methode Synektik bietet eine Vorgehensweise für die kreative Lösungssuche an. Dazu werden zur Überwindung von Barrieren auf dem Weg zur Lösung Analogien mittels Elementen der Verfremdung gesucht und im Sinne der Lö-sungsfindung bearbeitet. Die Methode versucht das Modell der Ideenfindung mit den Elementen Problemanalyse, Inkubation, Illumination und Verifikation abzu-bilden. Dabei wird durch bewusste und intensive Verfremdung der Teil der Inkubation stark unterstützt.

Die Zusammensetzung der Gruppe sollte der bei der Anwendung allgemeiner Kreativitätsmethoden entsprechen. Die einzelnen Verfahrensschritte erfordern eine qualifizierte Moderation.

Zunächst werden in der Analyse- oder Vorbereitungsphase die Problemstellung erörtert und Informationen zum Problem gesammelt. Erste Lösungsideen werden aufgenommen und dokumentiert, um danach in den Verfremdungsprozess gehen zu können, ohne dass man sich mit seinen doch vorhandenen Ideen beschäftigen muss. Es schließt sich die Inkubationsphase an, in der eine gezielte örtliche und zeitliche Verfremdung des Problems erfolgen soll. Dies wird durch Analogiebil-dung beispielsweise in Form eines Brainstormings erreicht. Zunächst werden direkte Analogien zum Beispiel aus Natur, Technik, Literatur oder anderen Feldern gesucht und anschließend durch die Bildung persönlicher Analogien weiter verfremdet. Die zentrale Frage im Sinne einer Identifikation lautet dabei: „Wie fühle ich mich als …?“. Anschließend sollen die persönlichen Analogien weiter verdichtet werden, was durch die Entwicklung symbolischer Analogien geschieht, wobei möglichst paradoxe, in sich scheinbar widersprüchliche Formu-lierungen (Adjektiv + Substantiv) gebildet werden sollen (Kontradiktionen, zum Beispiel „verändernder Stillstand“). Schließlich werden diese Analogien wieder mit einem gegenständlichen Bereich durch erneute Bildung direkter Analogien verknüpft. Damit ist der Verfremdungsprozess abgeschlossen und viele Begriffe stehen zur Verfügung, die nun die Ausgangspunkte für die Ideenfindung bilden. Dies geschieht durch Herstellung von Verknüpfungen. Zunächst sollen die Begriffe der letzten Analogiestufe auf markante Merkmale hin untersucht werden. Diese Merkmale werden dann durch eine erzwungene Rückführung auf das Ausgangsproblem zurückgeführt. Ziel ist das spontane Bewusstwerden von


Lösungsideen im Sinne der Illumination. Diese werden abschließend auf ihre Brauchbarkeit untersucht und weiterentwickelt.

Synektik bildet natürlich ablaufende Denkprozesse einer kreativen Lösungsfin-dung modellhaft ab, was dazu führt, dass sie trotz ihres systematischen Aufbaus eine der wirkungsvollsten intuitiven Kreativitätsmethoden ist. Die Methode ist sehr anspruchsvoll, daher ist eine gute Moderation erforderlich. Es sind intensive Trainingsmaßnahmen erforderlich.

Literatur: [Daenzer et al. 2002, Gordon 1961, Schlicksupp 1989]

Synthese

Die Synthese wird allgemein eingesetzt um einzelne Elemente zu einem System zu vereinigen. Dabei ist das Ziel nicht die Optimierung einzelner Baugruppen oder Teilschritte sondern das Erreichen einer guten Gesamtlösung. Die Synthese steht in intensiver Wechselwirkung mit der Analyse.

Voraussetzung für eine Synthese ist das Vorliegen von Elementen, die zu ei-nem System zusammengefügt werden können. Beispielsweise können aus mehre-ren Lösungsvorschlägen für Teilsysteme geeignete Gesamtlösungen oder aus mehreren Teilprozessen Gesamtprozesse geschaffen werden.

Unter Synthese versteht man Informationsverarbeitung durch Bilden von Ver-bindungen. Im Gegensatz zur Analyse geschieht die Informationsgewinnung nicht durch Zerlegung sondern durch die (gedankliche, modellhafte) Zusammenführung einzelner Teile zu einem Ganzen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Vorgang des Zusammensetzens und Kombinierens. Bei der Synthese ist generell das so genannte Ganzheits- oder Systemdenken zu empfehlen. Daraus folgt, dass immer die Gegebenheiten der Gesamtaufgabe oder des Gesamtablaufs betrachtet werden müssen.

Literatur: [Daenzer et al. 2002, Pahl et al. 2003]

Systemgrenze

Ausgehend von der Analyse des Umfeldes eines Systems soll durch die Verände-rung der (bestehenden) Systemgrenze gezielt der Betrachtungsraum bei der Suche nach Lösungsmöglichkeiten erweitert beziehungsweise eingegrenzt werden.

Eine bestehende Systemgrenze infrage zu stellen empfiehlt sich immer dann, wenn nach erfolgter Lösungssuche noch keine zufrieden stellenden Lösungen für das betrachtete Problem identifiziert wurden. Auch im Rahmen der Anforderungs-klärung kann die Systemgrenzenfestlegung zur Hinterfragung von Anforderungen Anwendung finden. Bei der Weiterentwicklung eines Produkts kann durch die Diskussion der Systemgrenze der Schwerpunkt der Änderungsmaßnahmen auf bestimmte Teilsysteme konzentriert werden, die zum Beispiel wenig Risiken oder Aufwand zur Folge haben werden.

274 Anhang

Basis für eine Festlegung der Systemgrenze ist zunächst die Diskussion und Überlegung, was betrachtet beziehungsweise nicht betrachtet werden soll. Ist der Betrachtungsbereich zu eng gewählt, besteht die Gefahr, dass wichtige Teilsyste-me und Einflüsse nicht berücksichtigt werden. Bei der Systemgrenzenfestlegung werden gezielt alternativ mögliche Systemgrenzen gesucht. Im Sinne der Erweite-rung oder auch der Einengung wird dabei die Systemgrenze verschoben. Damit werden auch Schnittstellen zu Systemen im Umfeld verändert. Die Festlegung der Systemgrenze kann sich auf unterschiedliche Arten von Nachbarsystemen bezie-hen: technische Produkte, Personen, Umwelt etc.

Die Auflösung einer bestehenden Systemgrenze führt in vielen Fällen zur Ge-nerierung neuer Lösungsmöglichkeiten. Durch die Systembetrachtung wird das Verstehen erleichtert und die Konzentration auf das Wesentliche der Betrachtung geschärft.


Szenariotechnik

Mithilfe der Szenariotechnik werden auf Basis der gegenwärtigen Situation alternative Zukunftsmodelle (so genannte Szenarios) – das heißt allgemein verständliche Beschreibungen von möglichen und in sich konsistenten Zukunfts-ausprägungen – erarbeitet. Durch die Analyse der Auswirkungen der Zukunftsmo-delle auf das zugrunde liegende Untersuchungsfeld lassen sich Erfolgspotenziale aber auch potenzielle Gefahren erkennen und daraus wesentliche Hinweise zur Entwicklung und Bewertung von Unternehmensstrategien ableiten. Die Szenario-technik kann somit das Treffen strategischer Entscheidungen im Führungsprozess und insbesondere den Produktentwicklungsprozess unterstützen.

Die Anwendung der Szenariotechnik empfiehlt sich, wenn strategische Ent-scheidungen über die zukünftige Ausrichtung des Unternehmens, wie die Bildung von Entwicklungsstrategien und Entwicklungsschwerpunkten zu treffen sind. Insbesondere zur Diskussion und Beratung der Entwicklung von Geschäftsfeldern oder auch Teilen des Produktprogramms wird die Szenariotechnik herangezogen.

Als erster Schritt bei der Durchführung der Szenariotechnik ist zunächst ein Gestaltungsfeld (Produkt, Produktfamilie, Geschäftsfeld etc.) festzulegen, welches durch die zu entwickelnden Szenarios betrachtet werden soll.

Im nächsten Schritt werden relevante Merkmale, die nennenswerten Einfluss auf das zu betrachtende System haben, identifiziert. Diese Merkmale (Einflussfak-toren) können/sollen dabei aus unterschiedlichen Bereichen stammen (globale aber auch produktspezifische Einflussfaktoren etc.).

Mithilfe einer Einflussmatrix werden die „Schlüsselfaktoren“, also die ent-scheidenden kritischen Merkmale aus der Vielzahl der Einflussfaktoren ermittelt. Für jeden dieser Schlüsselfaktoren werden anschließend denkbare Entwicklungs-möglichkeiten – so genannte Zukunftsprojektionen – (meist nicht mehr als drei) formuliert. Dabei kann es sich durchaus auch um extreme Annahmen handeln.


Die Schlüssigkeit der Kombinationen einzelner Ausprägungen der Schlüssel-faktoren wird mithilfe der Konsistenzmatrix bestimmt. Mit einer anschließenden Clusteranalyse werden zueinander passende Zukunftsprojektionen zu einigen wenigen in sich hinreichend konsistenten Paketen gebündelt. Aus verschiedenen „Bündeln“ konsistenter Ausprägungen können dann Szenarios gebildet werden. Die identifizierten Szenarios gilt es „in Prosa“ zu beschreiben.

Die Szenarios müssen im weiteren Vorgehen interpretiert und ihre Auswirkun-gen untersucht werden. Daraus abgeleitete Chancen und Gefahren sowie Maß-nahmen und Konsequenzen können dann als Grundlage für die strategische Unternehmensplanung herangezogen werden.

Dem Unternehmen wird es somit ermöglicht, sein strategisches Verhalten so auszurichten, dass es für verschiedene mögliche Entwicklungen tauglich ist. Man spricht dann von so genannten zukunftsrobusten Strategien mit entsprechenden Leitbildern, also Zielen, die durch die entwickelten Szenarios erreicht werden sollen. Zukunftsrobuste Strategien dienen als Grundlage für die Produktplanung und den sich anschließenden Entwicklungsprozess.

Um bei der Anwendung der Szenariotechnik sinnvolle/zufrieden stellende Er-gebnisse zu erreichen, ist ein vergleichsweise hoher Einsatz an Ressourcen Voraussetzung. Bei der Zusammenstellung des bearbeitenden Teams sollte darauf geachtet werden, möglichst Bearbeiter aus unterschiedlichen Bereichen des Unternehmens (Geschäftsführung, Vertrieb, Entwicklung etc.) mit einzubeziehen. Es kann durchaus sinnvoll sein, auch externe Experten in das Team zu integrieren. Für die erfolgreiche Durchführung ist ein erfahrener Moderator wichtig.

Bei der Durchführung der Einfluss- wie auch der Konsistenzanalyse empfiehlt sich in den meisten Fällen die Anwendung adäquater Rechnerwerkzeuge.

Die Szenariotechnik ist eine wertvolle Methode zur systematischen Auseinan-dersetzung mit der möglichen und denkbaren Zukunft. Bei der Erarbeitung einer zukunftsorientierten Ausrichtung regt sie die Bearbeiter als Nebeneffekt zu einer intensiven Diskussion untereinander an und fördert damit die Kommunikation. Durch das Denken in Alternativen schult das Arbeiten mit Szenarios eine strategi-sche und zukunftsorientierte Sichtweise. Sie sensibilisiert hinsichtlich des Erken-nens möglicher Chancen und Gefahren und fördert die Identifikation zukunftsro-buster Handlungsoptionen.

Literatur: [Gausemeier et al. 1996]

Target Costing

Target Costing unterstützt die Erreichung von vereinbarten Kostenzielen. Der hohe Kostendruck ist allgegenwärtig und fordert geeignete Vorgehensweisen und Methoden.

Das Target Costing bietet Instrumente zur Bestimmung eines sinnvollen Kos-tenziels, zur Aufspaltung dieses Ziels auf zu realisierende Funktionen, Baugrup-pen und Bauteile sowie notwendige Prozesse (Montage, Inbetriebnahme etc.) unter Berücksichtigung der technischen oder organisatorischen Potenziale zur

276 Anhang

Kostensenkung gegenüber bisherigen Lösungen. Wesentlicher Teil des Target Costing ist die darauf folgende Kostenverfolgung (Ermittlung, Vergleich mit den Zielen, Maßnahmen zur Kostensenkung) während des gesamten Produktentste-hungsprozesses.

Dem erheblichen Aufwand stehen eine bessere Chance zur Zielerreichung und die Vermeidung eines Teils der Iterationen zur Kostenreduzierung von bereits bestehenden Produkten gegenüber.

Literatur: [Ehrlenspiel et al. 2003]

Technische Evolution

Die Prinzipien der Evolution technischer Systeme erlauben grundsätzliche Vor-hersagen über die zukünftige Entwicklung technischer Systeme, da diese in ihrer Entwicklung allgemein gültigen Grundregeln folgen. Gelingt es, ein betrachtetes System evolutionsgeschichtlich einzuordnen, kann mithilfe der Evolutionsprinzi-pien versucht werden, die mögliche zukünftige Entwicklung damit zu antizipieren.

Die Prinzipien zur technischen Evolution werden im Rahmen der Produktpla-nung genutzt.

Technische Systeme entwickeln sich entlang so genannter Evolutions- oder Technologie-S-Kurven. Dabei werden unterschiedliche Kennziffern des Systems (Leistung, Innovationsgrad etc.) bezüglich ihrer zeitlichen Entwicklung betrachtet.

Überlegungen zur technischen Evolution beginnen mit der Einordnung des betrachteten Systems auf einer Technologie-S-Kurve. Aus der Positionierung können dann Schlüsse bezüglich der nächsten Ziele für die Weiterentwicklung des betrachteten Systems abgeleitet werden.

Die Einordnung eines Produktkonzeptes oder eines bestehenden Produkts in die Phasen der Technischen Evolution unterstützt den Prozess der Produktplanung. Dadurch kann das Entwicklungspotenzial einer Technologie abgeschätzt und die Entscheidung, ob eine Technologie weiter entwickelt oder durch eine Nachfolge-technologie ersetzt werden soll, erleichtert werden.

Literatur: [Altschuller 1984, Bürgel et al. 1996, Gausemeier et al. 2001, Weule 2002]

Textanalyse

Mithilfe der Textanalyse kann ein Dokument schnell, ausreichend und sicher erfasst und strukturiert werden.

Textdokumente in der Produktentwicklung sind beispielsweise Anfragen und Aufträge, Problembeschreibungen, Berichte, Fachartikel oder Patentschriften. Ziel ist die richtige und aufwandsarme Erfassung aller wichtigen Inhalte.

Die Vorgehensweise bei der Textanalyse erfolgt vom Ganzen zum Detail, was den Umgang mit komplexen Dokumenten erleichtert. Im ersten Schritt ist es wichtig, die Strukturierung des Textes zu erkennen. Eventuell vorhandene Zwi-schenüberschriften oder Absätze, die das Dokument in Blöcke aufteilen, bilden die


Grobstruktur. Durch die inhaltlichen Zusammenhänge zwischen den Überschriften und Textblöcken kann die Grundaussage des betrachteten Dokumentes extrahiert werden.

Im nächsten Schritt wird die Feinstruktur über die wesentlichen Aussagen der einzelnen Textblöcke analysiert. Die Textaussagen müssen dabei nach der Qualität ihrer Inhalte strukturiert werden (abgesichert oder hypothetisch, Forderung oder Wunsch etc.). Hierbei dient die Hervorhebung von essenziellen Textpassagen oder Schlagwörtern mittels Textmarker oder Ähnlichem unterstützend. Durch Anmer-kungen am Rand des Dokumentes wird das eigene Verständnis unterstützt sowie weitergehende Gesamtzusammenhänge dargestellt. Darüber hinaus kann es zielführend sein, die Aussagen des zu analysierenden Textdokumentes beispiels-weise in Form eines Mind-Maps darzustellen. Auch eine kurze Zusammenfassung des Dokumentes mit eigenen Worten vereinfacht die Weiterverarbeitung der wesentlichen Aussagen des zu analysierenden Textes.

Das strukturierte Vorgehen ermöglicht es dem Anwender, Inhalte verschiedens-ter Textdokumente rasch und aufwandsarm zu extrahieren. Neben dem Überlesen von wichtigen Aussagen wird eine mögliche Fehlinterpretation weitestgehend verhindert. Dies kann zusätzlich durch einen zweiten Leser abgesichert werden.

Trendanalyse

Aufgabe der Trendanalyse ist es, Trends als sich langfristig abzeichnende Ent-wicklungen zu ermitteln, zu quantifizieren, ihre Ursachen zu ergründen und ihre Einflussnahme beispielsweise auf das Unternehmen und seine Märkte zu be-schreiben. Dabei sind Trendentwicklungen aus verschiedensten Bereichen des Unternehmensumfeldes von Bedeutung. Allgemein gültige Trendentwicklungen aus Gesellschaft und Politik sind ebenso in die Betrachtung mit einzubeziehen wie Modetendenzen und technische sowie technologische Trends.

Der Einsatz einer Trendanalyse empfiehlt sich dann, wenn die Entwicklung bestimmter beschreibender Merkmale aufgrund träger Relationen als relativ stabil beurteilt werden kann. Die Veränderungen der Altersstruktur einer Gesellschaft können relativ gut über größere Zeiträume prognostiziert werden, da hier langfris-tig wirkende Generationsfragen wirken. Dagegen sind Trends im Verhalten von Kunden bezüglich kurzfristig wirkender Konjunkturschwankungen viel schwieri-ger zu erstellen.

Zur Durchführung der Trendanalyse sind alle relevanten Informationen aus dem Unternehmensumfeld zu beschaffen und zu verarbeiten. Mögliche Informati-onsquellen wie Patentanmeldungen, Fachmessen, Fachliteratur, Statistiken, Studien, Geschäftsberichte, Internet etc. sind fallspezifisch auszuwählen.

Darauf aufbauend können Kunden- und Marktbedürfnisse sowie technologische Entwicklungen von morgen abgeschätzt werden. Nach Möglichkeit ist eine quantitative Angabe über die Wahrscheinlichkeit einer Trendentwicklung an-zugeben. Neben der Eintrittswahrscheinlichkeit einer Trendentwicklung ist zudem zu untersuchen, wie stark sich der Einfluss eines Trends auf das Geschäft des Unternehmens beziehungsweise den Betrachtungsgegenstand auswirken kann.

278 Anhang

Die Ergebnisse einer Trendanalyse können in Prognosen einfließen. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Diagnose von Trends stets mit Unsicherheiten und subjektiver Sichtweise behaftet ist. Die Qualifikation und Erfahrung des Bearbei-ters/Trendforschers sind in diesem Zusammenhang von entscheidender Bedeu-tung. Der Verlauf von Trends in der Zukunft ist und bleibt grundsätzlich nicht voraussagbar. Trends können sich schlagartig umkehren, oft widersprechen sich einzelne Trendentwicklungen auch gegenseitig.


Umsatzorientierte Funktionsmodellierung

Umsatzorientierte Funktionsmodelle bilden bestimmte Eigenschaften und Relatio-nen in Produkten in abstrakter Form ab. Sie unterstützen das Verständnis für das System und bilden seine Struktur und sein Verhalten bezüglich der Umsatzpro-dukte (Stoff, Energie, Information) ab.

Umsatzorientierte Funktionsmodelle werden eingesetzt, um den grundlegenden Aufbau eines bestehenden oder zu entwickelnden Systems zu analysieren. Nach erfolgter Anforderungsklärung hilft die Durchführung einer Funktionsbetrachtung beim Systemverständnis und zur Vorbereitung der Suche nach Lösungsalternati-ven.

Zunächst werden die zu sammelnden oder zu identifizierenden Funktionen gegliedert und im Funktionsmodell so dargestellt, dass zur jeweiligen Operation (Getränk abfüllen) der Zustand davor (Getränk im Tank) und danach (Getränk in Flasche) abgebildet wird.

Durch die Aufgabenstrukturierung oder die Analyse eines Produkts kann ein grobes Gerüst an Funktionen definiert und in einem ersten Entwurf einer mögli-chen Funktionsstruktur modelliert werden. Ausgehend von diesem Entwurf werden auf abstraktem, lösungsneutralem Niveau die Funktionen abgebildet und vernetzt.

Die Betrachtung eines Systems anhand von umsatzorientierten Funktionen beschreibt das Produkt auf einer lösungsneutralen Ebene und vermeidet damit das Denken in eingefahrenen, vorfixierten Lösungen bei einer sich anschließenden Beurteilung oder Ideen- und Lösungssuche. Eine funktionale Beschreibung eröffnet damit auch den Zugang zu Lösungen aus anderen Bereichen oder Diszip-linen. Die Strukturierung des Systems durch die Betrachtung in Funktionen ist gleichzeitig wertvoller Bestandteil der Dokumentation.


Ursache-Wirkungsanalysen

Ursache-Wirkungsanalysen helfen, den kausalen Zusammenhang und die Abhän-gigkeit zwischen Ursachen und Wirkungen zu ermitteln. Die Analyse zielt dabei in zwei Richtungen: Zum einen erfolgt eine Analyse von Ursachen („Was ist der


Grund?“) und zum anderen eine Analyse von Wirkungen („Was könnte passie-ren?“).

Jede beobachtete Wirkung hat eine oder mehrere Ursachen als Basis. Diese Wirkung kann jedoch wiederum eine Ursache sein, die selbst eine oder mehrere weitere Wirkungen hervorruft. Da diese Wirkungskette beinahe beliebig fortge-führt werden kann, muss ein sinnvoller Abschluss festgelegt werden.

Grundsätzlich kann die Ursache-Wirkungsanalyse sowohl vorwärts als auch rückwärts gerichtet sein. Im ersten Fall wird von der am Anfang liegenden Ursache ausgegangen, während im zweiten Fall die am Ende stehende Wirkung als Ausgangspunkt herangezogen wird. Die Herleitung einer vorwärts gerichteten Kette entspricht einer Wirkungsprognose, wie sie zum Beispiel bei der Entwick-lung von Zukunftsmodellen oder in der präventiven Qualitätssicherung genutzt werden kann. Die Suche nach den Ursachen steht dagegen bei Schadensanalysen im Vordergrund.

Zur Darstellung und Dokumentation solcher Ketten bieten sich beispielsweise ein Mindmap, das Fischgrätendiagramm sowie eine Beeinflussungsmatrix an.

Der Anwender erhält durch Ursache-Wirkungsanalysen einen Überblick über die zu erwartenden beziehungsweise vorhandenen Kausalzusammenhänge von Ursachen und Wirkungen. Diese Informationen dienen in Entwicklungsprozessen als Basis zur Optimierung. Oftmals sind verschiedene Wirkungsketten untereinan-der vernetzt.


Variation

Mithilfe der Variation soll die systematische Veränderung bekannter Lösungsal-ternativen erreicht werden, mit dem Ziel, weitere denkbare Lösungen zu finden und damit deutlich unterschiedliche Alternativen einer Problemlösung zu erhalten.

Die Variation ist eine sehr wirkungsvolle Methode, um den bestehenden Lö-sungsraum systematisch zu erweitern und Lösungsalternativen bezüglich einzelner Ausprägungen gezielt zu verbessern. Dies ist insbesondere in folgenden Situatio-nen wichtig:

Die gefundenen Lösungsansätze sind noch nicht zufrieden stellend, weil sie zum Beispiel nicht den Anforderungen entsprechen oder nicht in das Gesamt-konzept passen.

Eine Lösung ist hinsichtlich bestimmter Kriterien zu optimieren, zum Beispiel hinsichtlich des Gewichts oder der Kosten.

Zu einem bestimmten Problem sollen alle denkbaren Lösungsmöglichkeiten gefunden werden, beispielsweise weil ein Patent abgesichert oder umgangen werden soll.

Es soll ein Überblick über die Freiheitsgrade einer Lösung geschaffen werden.

280 Anhang

Die Methode der Variation kann auf allen Konkretisierungsebenen einer Prob-lemlösung angewendet werden. So ist es möglich, die Elemente der Funktions-struktur, physikalische Lösungseffekte oder spezifische Gestaltmerkmale systema-tisch zu verändern. Die Funktionsstruktur kann durch Umkehrung, Reihen- oder Parallelschaltung verändert werden oder es können auch Teilfunktionen weggelas-sen, hinzugefügt, vertauscht oder ersetzt werden. Gestaltvarianten entstehen beispielsweise durch die Modifikation der Lage, Form, Farbe, Anzahl, Größe, Material, Zusammenhalts und Verbindungsart von Lösungselementen.

Die Variation ist eine Methode, mit der man sehr schnell und relativ leicht eine große Menge an Alternativen erzeugen kann. Hinsichtlich der Qualität der Lösun-gen bestehen manchmal jedoch nur graduelle Unterschiede. Das kann die Bewer-tung und Auswahl schwierig machen. Durch die systematische Variation können Fixierungen auf bestimmte Lösungsausprägungen gelöst werden. Das gezielte Denken in alternativen Richtungen zwingt außerdem dazu, bereits eingeschlagene Lösungswege wieder zu verlassen und Bestehendes zu hinterfragen.

Literatur: [Ehrlenspiel 2003, Osborn 1957]

Vergleich

Beim Vergleichen werden alternative Möglichkeiten kritisch gegenübergestellt. Die zu vergleichenden Objekte müssen dazu über eine ausreichende Menge gemeinsamer Merkmale verfügen, anhand derer ein sinnvoller Vergleich möglich ist. Weiterhin sind ausreichende Informationen über die zu vergleichenden Objekte erforderlich.

Nach dem Auswählen der Objekte werden die Merkmale, anhand derer der Vergleich durchgeführt werden soll, mittels einer sachgerechten Analyse der Objekteigenschaften festgelegt. Die Ausprägungen dieser Merkmale werden prüfend gegeneinander abgewogen. Dabei ist sowohl ein absoluter als auch ein relativer Vergleich möglich. Die Qualität des Vergleiches wird durch eine sinnvol-le Auswahl der Merkmale, einen ähnlichen Informationsstand beziehungsweise ein gutes Verständnis für die zu vergleichenden Objekte sowie durch eine ähnliche Qualität der Informationen über die Vergleichsobjekte hinweg geprägt. Unter bestimmten Randbedingungen (beispielsweise bei der Analyse von physikalischen Vorgängen oder Fertigungsprozessen) kann eine Ähnlichkeitsanalyse helfen.

Probleme treten beim Vergleich von sehr komplexen Objekten auf, da hier schnell Zusammenhänge übersehen oder falsch eingeschätzt werden. Auch eine zu große Zahl von Merkmalen macht den Vergleich sehr aufwendig und unübersicht-lich.


Verknüpfungsmatrix

Als eine spezifische Ausprägung der Matrixmethoden fokussiert die Verknüp-fungsmatrix die Untersuchung der Verknüpfungen von Elementen unterschiedli-cher Kategorien untereinander. Der Zweck der Verknüpfungsmatrix ist durch paarweise Überprüfung von deren Verknüpfungen, systematisch Schwerpunkte und Abhängigkeiten zu ermitteln.

Die Verknüpfungsmatrix wird in Situationen verwendet, in denen es erforder-lich ist, Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Kategorien zu ermitteln. Dazu wird die Intensität eines Zusammenhangs mithilfe einer Werteskala bewer-tet.

Das Arbeiten mit der Verknüpfungsmatrix ist aufwendig, fördert jedoch in hohem Maße eine strukturierte Diskussion des zugrunde liegenden Sachverhalts. Das grundsätzliche Vorgehen entspricht der Arbeit mit einer Einflussmatrix.

Literatur: [Akao 1992, Danner 1997, King 1994]

Versuch

Bei Versuchen geht es um die Ermittlung von Ausprägungen ausgewählter Merkmale in Abhängigkeit von anderen Eigenschaften auf Basis physischer Objekte.

Abhängig vom zu erwartenden Aufwand, der verfügbaren Kompetenz, der geforderten Aussage (Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Abhängigkeiten etc.), den Forderungen hinsichtlich der Termine und weiterer Randbedingungen erfolgt die Wahl der Methode Versuch oder einer alternativen Methode zur Analyse.

Wird ein Versuch geplant, so müssen das Modell für den Versuch, die zu be-trachtenden Parameter und Störgrößen, die Möglichkeiten der Messtechnik und der Messanlage, die Form der Durchführung sowie die Auswertung und Doku-mentation festgelegt werden.

Aufwand und Nutzen von Versuchen sind in hohem Maße abhängig von der Situation. Besonders in frühen Entwicklungsphasen sind orientierende Versuche hilfreich.

Literatur: [Bernard 1999, Rodenacker 1976, Schwankl 2002, Ullman 1992]

282 Anhang

Vorauswahl

Die Methode Vorauswahl erleichtert den Umgang mit einer großen Fülle von Lösungsalternativen. Die hohe theoretisch denkbare, aber praktisch nicht verar-beitbare Zahl von Alternativen soll damit auf ein überschaubares Maß reduziert werden, um den Aufwand der intensiven Auswahl möglichst gering zu halten.

Ein Ausschlussverfahren wie die Vorauswahl wird vorwiegend dann ange-wandt, wenn die vorliegende Alternativenmenge sehr groß ist und die Informatio-nen bezüglich der Lösungen noch recht unscharf sind, der Analyseaufwand für eine detailliertere Bewertung also nicht akzeptabel wäre.

Die Methode arbeitet mit einer geringen Anzahl an Kriterien, welche weitge-hend allgemein gültig, wichtig und eindeutig sein sollten. Die Beurteilung der Alternativen erfolgt auf eher grober Ebene, die anschließende Entscheidung erfolgt binär: Das offensichtlich Brauchbare wird weiterverfolgt, das sicher Ungeeignete ausgeschieden.

Zunächst erfolgt die Festlegung der Kriterien für die Vorauswahl. Denkbar sind hier die Verträglichkeit der Teillösungen untereinander, die Erfüllung der wich-tigsten Forderungen der Anforderungsliste, die grundsätzliche Realisierbarkeit, die Zulässigkeit des zu erwartenden Aufwands und die Erfüllung der unmittelba-ren Sicherheitstechnik. In einem nächsten Schritt werden die Lösungsalternativen auf Erfüllung oder Nichterfüllung eines Kriteriums hin beurteilt. Ist dies nicht möglich, da Informationsmängel beziehungsweise Unstimmigkeiten in der Anforderungsliste auftreten, so müssen die Alternativen nach der Klärung offener Fragen neu beurteilt werden. Auf der Grundlage dieser Beurteilung wird über die weitere Verwendung der Lösungsalternativen entschieden. Diejenigen Lösungen, die alle Kriterien erfüllen, werden weiterverfolgt beziehungsweise intensiver bewertet. Alternativen, bei denen mindestens ein Kriterium nicht erfüllt ist, scheiden aus, man spricht hier auch von KO-Kriterien.

Als Hilfsmittel für die Vorauswahl kann ein Formular dienen; die Auswahlkri-terien sind hier in einer Art Checkliste dokumentiert.

Man erhält mithilfe der Vorauswahl eine schnelle Reduktion der Alternativen-fülle auf ein sinnvolles Maß. Mögliche negative Nebenwirkungen sind das Aussortieren viel versprechender innovativer Lösungen aufgrund von Unsicher-heiten oder Informationsmängeln sowie die intuitive Favorisierung bekannter abgesicherter Lösungen. Hier ist die Auswahl der richtigen Kriterien von hoher Bedeutung.

Literatur: als Auswahlliste in [Pahl et al. 2003]

Vorteil-Nachteil-Vergleich

Zweck des Vorteil-Nachteil-Vergleichs ist es, sich schnell und aufwandsarm Klarheit über die Eigenschaften und die Unterschiede betrachteter Lösungsalterna-tiven im qualitativen Vergleich zueinander zu verschaffen.


Vorteile und Nachteile einer Lösungsalternative werden einer vorhandenen oder auch nur gedachten Referenzalternative relativ gegenübergestellt. Dazu werden zunächst die zu vergleichenden Alternativen sowie die Referenz bestimmt. Die bekannten Eigenschaften der Alternativen werden verbal beschrieben und dabei in Vorteile und Nachteile aufgegliedert. Dabei ist auf eine gute Dokumenta-tion zu achten. Die Definition eines Wertesystems und die explizite Bestimmung von Bewertungskriterien im Vorfeld entfällt, was den Aufwand bei der Vorberei-tung des Vergleichs gering hält.

Vergleiche können alleine oder im Team durchgeführt werden. Man erhält auf einfache Weise ein differenziertes Bild der Lösungsalternativen, jedoch muss man dort, wo sich Unterschiede in den Lösungen nicht ausschließlich durch Vor- oder Nachteile charakterisieren lassen, auf andere Bewertungsmethoden zurückgreifen.

Diese Art der Bewertung ist schnell durchführbar, zielt allerdings nicht auf quantitative Aussagen ab und eignet sich nicht bei komplexen Objekten mit vielen Kriterien unterschiedlicher Wichtigkeit. Aufgrund der begrenzten Aussagekraft ist sie daher auch nicht als Grundlage für wichtige Entscheidungen sinnvoll, eignet sich aber für grobe Bewertungen, die nur mit einer gewissen Unschärfe erfolgen müssen.


Wertfunktion

Eine Wertfunktion ermöglicht den Vergleich von Ausprägungen unterschiedlicher Merkmale in einem Wertesystem. Wertfunktionen werden im Rahmen von Bewertungen eingesetzt, insbesondere dann, wenn die vorliegenden Lösungsal-ternativen anhand mehrerer unterschiedlicher Kriterien beurteilt werden sollen, wie es zum Beispiel bei der Punktbewertung der Fall ist.

Die Methode verwendet dimensionslose Punktwerte, welche den Merk-malsausprägungen zugewiesen werden und eine Aussage über den Erfüllungsgrad des Merkmals zulassen. Die Wertfunktion gibt die Zuweisung der Punkte in Abhängigkeit von der jeweiligen Ausprägung des betrachteten Merkmals eindeu-tig vor.

Zunächst muss ein Verlauf für die Funktion gewählt werden, der dem Kriteri-um am besten gerecht wird, also linear, progressiv oder degressiv, steigend oder fallend. Als Wertesystem bietet sich eine ganzzahlige Punkteskala an, deren Breite vom Abstraktions- beziehungsweise Konkretisierungsgrad der vorliegenden Lösungen abhängt (zum Beispiel 1-3, 1-10). Niedrige Punktezahlen drücken in der Regel schlechte, hohe Punktezahlen gute Werte aus. Die Wertfunktionen können zur besseren Übersicht grafisch dargestellt werden. Alternativ hierzu können die Wertzuweisungen in einer Tabelle erfolgen.

Die Methode bewirkt, dass ohne großen Aufwand Kriterien einer Bewertung vergleichbar und damit die Unterschiede zwischen bestehenden Lösungsalternati-ven im Sinne einer Wertung (gut/schlecht) besser überschaubar werden.

Literatur: als Nutzenfunktion in [Daenzer 2002]

284 Anhang

Wirkungsnetz

Wirkungsnetze dienen der Ermittlung und der grafischen Darstellung von System-elementen und deren Wirkzusammenhängen. Das Wirkungsnetz wird in Zusam-menhang mit der Analyse eingesetzt und kann als Grundlage für die Erstellung einer Einflussmatrix dienen.

Zu Beginn der Erstellung eines Wirkungsnetzes werden alle Systemelemente innerhalb einer vorher festgelegten Systemgrenze identifiziert (zum Beispiel Bauteile einer Baugruppe) und beispielsweise mittels einer Tabelle festgehalten. Anschließend werden die Elemente entsprechend der gegenseitigen Beeinflussung oder Abhängigkeiten durch Pfeile miteinander verknüpft. Die Intensität der Verknüpfungen kann durch Variation der Pfeildicke oder durch unterschiedliche Farben grafisch hervorgehoben werden. Es entsteht ein Netz aus Beziehungen, das den Wirkverlauf zwischen den Systemelementen kennzeichnet. Dabei kann das Wirkungsnetz auch Ketten und Regelkreise beinhalten.

Das Ergebnis dieser Methode ist eine grafische Übersicht über das betrachtete System und dessen Systemelemente. Durch die Visualisierung wird die zielfüh-rende Diskussion über Zusammenhänge im Team unterstützt. Bei sehr umfangrei-chen Systemen kann diese Darstellung aber schnell unübersichtlich werden. Hier empfiehlt sich eine weitere Unterteilung des Systems oder direkt die Anwendung der Methode Einflussmatrix.


A2 Glossar

Adaption Anpassung eines Objekts oder einer Handlungsfolge an veränderte Randbedingungen.

Analogie

Betrachtung funktionsgleicher Strukturen unterschiedlicher Wissendomänen.

Anforderung Geforderte Eigenschaft, Ausprägung eines Merkmals.

ARIZ

Vorgehensplan zum erfinderischen Problemlösen innerhalb der Methode TRIZ.

Assoziation

Bewusste oder unbewusste Aneinanderreihung und Verknüpfung von Vorstellungen auch unterschiedlicher Wissensdomänen.

Aufgabe

Mit bekannten Mitteln erreichbare Zielsetzung.

Ausprägung Merkmale (Werkstoff, Wandstärke etc.) stellen in ihrer konkreten Ausprägung (GGG 60, 12 mm etc.) die Eigenschaften des Systems und seiner Elemente dar.

Barriere

Barrieren beruhen auf mangelnder Information, falsch ausgelegter Erfahrung, einer negativ wirkenden Unternehmenskultur, falscher Zielvorgabe oder anderen Ursachen. Einige der Barrieren sind eher ambivalent wie zum Beispiel der Leistungsdruck – eine Ausprägung ist förderlich („Not macht erfinderisch“), die andere Ausprägung ist verhindernd (ständige Nachfragen).

Baustruktur

Gliederung technischer Produkte in Baugruppen und Bauteile sowie die Kopplung der Bauteile.

Chance

Potenzial zur Erreichung eines angestrebten Ziels im Sinne einer günstigen Aussicht.

286 Anhang

Diskursiv Schrittweise und weitgehend bewusst, durch Vorgehenspläne strukturiert und von einem kritischen Hinterfragen begleitet.

DOE

Design of Experiment ist eine Ausprägung der Analyseplanung.

Effekt Gesetz oder Grundsatz, wodurch ein physikalisches, chemisches, biologisches usw. Geschehen voraussehbar beschrieben wird.

Eigenschaft

Kann aufgrund von Beobachtungen, Messergebnissen oder Aussagen von einem Objekt festgestellt werden, setzt sich aus einem Merkmal (beispielsweise Kosten) und einer Ausprägung (123 €) zusammen.

Element

Teil eines Systems.

Entwicklungsprozess Unternehmerischer Prozess, der bei den Marktanforderungen startet und mit der Abnahme des Entwicklungsergebnisses durch den Auftraggeber abschließt.

Erfahrung

Erworbenes Wissen, das explizit und/oder implizit abrufbar vorliegt.

Evolution Entwicklung von Leistungsmerkmalen eines System in Abhängigkeit von der Zeit.

Experte

Derjenige, der von anderen als ein solcher eingeschätzt wird.

Fehler Abweichung von einem optimalen, normierten oder erwarteten Zustand.

FEM

Finite Elemente Methode: Modellierung physikalisch-technischer Abhängigkeiten mittels partieller Differentialgleichungen und Diskretisierungsmethoden zur numerischen Lösung der entsprechenden Differentialgleichungen.

Fixierung

Mentale Festlegung auf einen bestimmten Sachverhalt.

A2 Glossar 287

Funktion Abstrakte Beschreibungsform für Systeme, beispielsweise zur formalen Dokumentation der Wirkung oder des Zwecks von Objekten, der Relationen zwischen Objekten etc. Wichtige Formen der Funktionsmodellierung bezüglich der Produktentwicklung sind umsatz- und relationsorientierte Funktionmodelle.

Grundprinzip

Den Handlungen zugrunde gelegter Grundsatz, bewährt, häufig heuristisch geprägt mit strategischem Charakter.

Handlung

Tätigkeit, ruft Wirkungen in der Außenwelt hervor (im Gegensatz zu Denken und Wahrnehmung), hat ihren Zweck in sich.

Idee

Einfall, neuer Gedanke.

Information Daten, die in einem Bedeutungskontext stehen, explizit vorliegen und zur Vorbereitung von Handlungen und Entscheidungen dienen.

intuitiv

Einfallsbetont, nach Gefühl (im Gegensatz zu diskursiv).

Iteration Wiederholung einer Handlung beispielsweise bezogen auf das gleiche Problem bei gleicher Eingangssituation.

Klassifikation

Strukturierung und Ordnung von Objekten nach bestimmen Merkmalen und/oder Ausprägungen orientiert an einem definierten Zweck.

Komplexität

Abhängig von den Elementen (Art und Verschiedenartigkeit, Anzahl und Ungleichmäßigkeit der Aufteilung), den Relationen (Art, Verschiedenartigkeit und Anzahl) und der Dynamik (Art und Anzahl der möglichen Zustände).

Kompromiss

Ausgleich durch beiderseitige Zugeständnisse bei sich widersprechenden Zielen.

Konsistenz

Verträglichkeit von Elementen oder Entwicklungstrends/Prognosen untereinander.

288 Anhang

Konzept Prinzipielle Lösung.

Kriterium

Merkmal einer Lösung, das mit Anforderungen verglichen werden kann und im aktuellen Auswahlprozess für die Entscheidung als wesentlich deklariert wurde.

Lastenheft

Umfasst die Gesamtheit der Anforderungen des Auftraggebers an die Lieferungen und Leistungen eines Auftragnehmers [DIN 69905].

Lösung

Erfüllt die gegebenen Anforderungen und wurde gegebenenfalls aus Lösungsalternativen ausgewählt.

Lösungsalternative

Alternative Lösung.

Mangel Nichterfüllung einer Anforderung oder einer angemessenen Erwartung.

Merkmal

Charakteristikum eines Systems, das durch seine Ausprägung als Eigenschaft wahrgenommen wird.

Methode

Planmäßiges, regelbasiertes Vorgehen zum Erreichen eines bestimmten Ziels.

Methodik Zusammenwirken verschiedener Einzelmethoden.

Modalität

Art und Weise, wie etwas geschieht, gemacht oder gedacht wird.

Modell Gegenüber einem Original zweckorientiert vereinfachtes gedankliches oder stoffliches Gebilde, das Analogien zu diesem Original aufweist, was bestimmte Rückschlüsse auf das Original zulässt.

MVM

Münchener-Vorgehensmodell.

Navigation Bestimmung der Situation, Planen des weiteren Vorgehens unter Beibehaltung der Zielorientierung.

A2 Glossar 289

Operation Handlung/Prozess, der die Änderung zwischen Ein- und Ausgangsgrößen eines Systems bestimmt.

Organisation

Definiert sich durch ihre Elemente, die Art der Wechselwirkungen zwischen den Elementen, den Grad der Autonomie der Elemente und Regeln gegenüber Veränderungen im Umfeld. Ein Objekt kann eine Organisation sein, eine Organisation haben oder organisiert werden.

Pflichtenheft

Eine in der industriellen Praxis gebräuchliche Variante einer umsetzungsorientierten Anforderungsliste, es schließt das Lastenheft ein.

Prinzip

Bewährte, heuristisch geprägte Maßnahme zur Steuerung des Vorgehens unabhängig von konkreten Problemstellungen aber bezogen auf eine typische Situation.

Problem

Liegt vor, wenn ein bestimmtes Ziel erreicht werden soll, jedoch der Weg dorthin oder die erforderlichen Mittel dafür nicht bekannt oder verfügbar sind.

Problemmodell

Dient zur Strukturierung von Problemen und verschafft Kenntnis über die wesentlichen Herausforderungen.

Produktlebenszyklus

Umfasst den gesamten Zeitraum von der strategischen Produktplanung bis zur Außerbetriebnahme und Beseitigung des Produkts.

Projekt

Komplexes, einmaliges Vorhaben mit festgelegtem Ziel, definierten Umfängen in Zeit und Resourcen, welches geplant, umgesetzt und kontrolliert wird.

Prozess

Mithilfe von Ressourcen wie Personal, Methoden, Softwarewerkzeugen, Anlagen etc. ausgeführte Menge von Handlungen, um ausgehend von einer Eingangssituation (Input) ein bestimmtes Ziel (Output) unter gegebenen Randbedingungen zu erreichen.

290 Anhang

Prozessbaustein Beschreibt einen abgegrenzten Arbeitsinhalt als Teil eines Gesamtprozesses in allgemeiner Form. Dadurch können Prozesse mithilfe eines Netzes von dann konkretisierten Prozessbausteinen gestaltet werden. Prozessbausteine werden durch einen mindestens erforderlichen Input, den erreichbaren Output, die erforderlichen sowie alternativ möglichen Ressourcen beschrieben.

Qualität

Gesamtheit von Merkmalen und deren Ausprägungen einer Einheit bezüglich ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesagte Eigenschaften zu erfüllen.

Reflexion

Prüfendes und vergleichendes Nachdenken bezüglich erfolgter oder geplanter Handlungen.

Rekursion

Wiederholung einer Handlung (Folge von Handlungen) zur Lösung qualitativ anderer Probleme.

Relation

Verbindungen zwischen Elementen und zwischen Systemen.

Risiko Negatives Ereignis, welches mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eintreten könnte.

SADT

Structured Analysis and Design Technique - Methode zur Beschreibung von Prozessabläufen unter Berücksichtigung der Ressourcen und der Steuerinformationen.

Schaden

Beeinträchtigung von Rechtsgütern aufgrund eines Vorganges oder Zustandes.

Schwachstelle

Eigenschaft eines Systems, dessen Veränderung eine wesentliche Verbesserung des Gesamtsystems erwarten lässt.

Simulation

Nachbildung eines Systems mit Hilfe eines Modells, wobei die mit dem Modell gewonnenen Ergebnisse möglichst mit denen des ursprünglichen Systems übereinstimmen sollen.

A2 Glossar 291

Situation Verknüpfungen und Umstände, auf die das Handeln aktuell (räumlich, zeitlich, persönlich, sachlich) bezogen ist.

Strategie

Zielorientiertes Vorgehen, langfristiger Plan (Langfristigkeit gemessen an der betrachteten Handlung).

Struktur

Gegliederter Aufbau eines Systems, dessen Teilsysteme und Elemente wechselweise voneinander abhängen.

System

Elemente und zwischen ihnen vorhandene Relationen, durch eine Systemgrenze vom Umfeld abgegrenzt und durch Input-/Output-Größen mit diesem Umfeld verbunden.

Systemdenken

Denkweise, die es unterstützt, komplexe Erscheinungen (Systeme) verstehen und gestalten zu können.

Systemgrenze

Abgrenzung der im zu betrachtenden System enthaltenen Elemente von den außerhalb des Systems liegenden Elementen und Systemen (Elemente und Systeme im Umfeld).

Szenario

Bild eines in sich konsistenten denkbaren Zustands und dessen Auswirkungen und Folgen.

Team

Arbeitsgruppe auf Zeit, die im Rahmen einer Zielvorgabe bestimmte Probleme löst, häufig interdisziplinär zusammengesetzt.

TRIZ

Methodik zur Unterstützung von Innovationsproblemen und zur Produktoptimierung.

Umfeld

Bereich außerhalb der Systemgrenze.

UML Unified Modelling Language - Beschreibung von Objekten, Relationen, Diagrammen, Syntax und Semantik mit grafischer Notation.

292 Anhang

Verifikationsmodell Modell zur Lösungsanalyse und Erkenntnisgewinnung, orientiert am momentanen Informationsbedarf mit dem primären Ziel des Erkenntniszuwachses.

Versuch

Möglichkeit der Analyse von Produkteigenschaften für den Fall, dass die Gesetzmäßigkeiten zur Ermittlung der Eigenschaften oder die Einflussgrößen auf das Produkt nicht bekannt oder sehr komplex sind.

Vorgehensmodell

Beschreibung grundsätzlicher Vorgehensmuster für bestimmte Situationen oder spezifische Zielsetzungen.

Werkzeug

Mittel, die das Handeln effektiver und effizienter gestalten und den Handelnden bei seiner Arbeit unterstützen.

Widerspruch

Form des Gegensatzes, bei dem sich absolute Bejahung und absolute Verneinung (im Satz) oder absoluter Ausschluss (im Begriff) gegenüberstehen.

Wissen

Sinngebende Verknüpfung von Information.

Ziel Durch absichtsvolle Handlungen angestebter Zustand eines Systems.

Zielkonflikt

entsteht durch Anforderungen an Produkte, welche sich offensichtlich gegenseitig negativ beeinfussen oder ausschließen, wobei tatsächliche Widersprüche oder wahrgenommene Barrieren möglich sind.

Sachverzeichnis

ABC-Analyse 72, 217 Abstraktion 10, 38, 105, 107, 108, 208,

217, 225, 226, 270 Adaption 34, 39, 45, 48, 49, 50, 51, 52,

124 Ähnlichkeitsanalyse 218, 280 Analogie 28, 285 Analyse 21, 26, 37, 143, 219 Analyseplanung 148, 149, 156, 159,

219 Anforderung 90, 97, 106, 167, 221 Anforderungsliste 15, 21, 84, 95, 100,

104, 106, 146, 220, 241, 282 ARIZ 38 Assoziation 27 Aufgabe 285 Ausprägung 285

Barriere 27, 126 Baustruktur 89, 111, 184, 190 Benchmarking 48, 60, 87, 88, 89, 221,

264 Berechnung 150, 222 Bewertung 37, 93, 95, 123, 136, 143,

165, 169, 175, 185, 223 Bionik 129, 130, 224, 247 Blackbox 108, 225 Brainstorming 48, 49, 127, 136, 226,

247

Chance 70, 71, 285 Checkliste 86, 165, 186, 200, 202, 228,

247, 282 Checkliste nach Osborn 227, 247 Clusteranalyse 68, 76, 229, 245, 275

Delphianalyse 66, 230 Design of Experiment 148, 286 diskursiv 20, 24, 45, 186, 200, 207, 260

Effekt 131, 231 Effektlisten 131, 231 Eigenschaft 146, 150, 231 Eigenschaftsliste 146, 231 Einflussmatrix 63, 73, 167, 232, 247,

274, 281, 284 Element 9, 232, 286 Entscheidung 161, 164, 165, 170 Entwicklungsprozess 32, 41, 46, 286 Erfahrung 27, 34, 286 Evolution 276 Experte 286

Failure Mode and Effects Analysis 189,

234 Fehler 15, 25, 179, 181, 182, 185, 234,

286 Fehlerbaumanalyse 234 FEM 16, 151 Finite Elemente 151 Fixierung 100, 121, 154 FMEA 146, 189, 190, 191, 192, 195,

234, 269 Formular 95, 235, 236 Fragebogen 236, 243, 264 Fragetechnik 87, 237, 243 Freiheitsgradanalyse 237, 260 Funktion 11, 287 Funktionsmodellierung 91, 108, 109,

238, 260

Galeriemethode 48, 227, 239, 247 Gefährdungsanalyse 240 Gewichtete Punktbewertung 240 Gewichtung 91, 93, 94, 168, 170, 174,

241 Grundprinzip 45, 59, 110, 287

Handlung 35, 45, 197, 200, 242, 287 Handlungsplanungsblatt 242

294 Sachverzeichnis

Handlungsplanungsblatts 200

Idee 45, 81, 130, 239, 287 Information 20, 63, 208, 287 Interview 243, 264 intuitiv 257, 287 Inventur 243, 265 Iteration 35, 43, 287

Kano-Modell 94, 244 Klassifikation 229, 287 Komplexität 8, 287 Kompromiss 131, 171 Konsistenz 68, 75, 244, 287 Konsistenzmatrix 67, 68, 75, 91, 244,

270, 275 Konstruktionskatalog 245 Konzept 288 Kreativität 25, 226, 239, 246, 249, 259,

265 Krise 195 Krisenmanagement 197 Kriterium 168, 170, 175, 282, 288

Lastenheft 97, 288 Lösung 121, 124, 288 Lösungsalternative 40, 121, 288 Lösungssuche 121, 124

Mangel 196, 288 Matrix 67, 69, 90, 133, 232, 247 Merkmal 106, 146, 288 Methode 14, 288 Methode 635 247, 249 Methodik 48, 288 Mind Mapping 48, 59, 250 Modell 10, 288 Moderation mit Karten 250 Morphologischer Kasten 135, 139, 251,

254 Münchener Methodenmodell 50 Münchener Vorgehensmodell 39 MVM 39, 288

Navigation 31, 53 Negation 184, 252, 288 Numerische Simulation 151, 253 Nutzwertanalyse 94, 169, 242, 253

Operation 289

Ordnungsschema 133, 135, 251, 254 Organisation 12, 289 orientierender Versuch 152 Orientierender Versuch 255

Paarweiser Vergleich 256 PDCA 36 Pflichtenheft 97, 220, 289 Plausibilität 153, 170, 253 Portfolio 60, 73, 174, 199, 232, 248,

257 Präsentation 163, 171, 258 Prinzip 46, 112, 130, 132, 139, 259, 289 Problem 289 Problemformulierung 112, 260 Problemlösezyklus 37 Problemmodell 104, 109, 289 Produktlebenszyklus 19, 289 Produktplanung 56, 59, 71, 113, 275 Prognose 38, 61, 66, 70, 74, 230, 261 Projekt 15, 33, 289 Prozess 15, 289 Prozessbaustein 18, 289 Punktbewertung 168, 170, 186, 241,

253, 262, 269, 283 Punkten 62, 262

Qualität 14, 290 Quality Function Deployment 48, 99,

263

Recherche 61, 71, 85, 99, 155, 172, 183, 264

Reflexion 20, 29, 33, 39, 47 Reizwortanalyse 129, 227, 247, 265 Relation 9, 60, 64, 164, 196, 290 Relationsorientierte

Funktionsmodellierung 109, 115, 138, 266

Reverse Engineering 89, 267 Risiko 42, 182, 186, 290

SADT 11, 51, 290 Schaden 184, 198, 240 Schätzen 150, 268 Schwachstelle 112, 144, 290 Sensitivitätsanalyse 170, 175, 242, 257,

269 Simulation 52, 153, 290 Situation 28, 195, 290 Strategie 15, 140, 291

Sachverzeichnis 295

Structured Analysis and Design Technique 11

Struktur 12, 17, 39, 61, 109, 125, 168, 184, 225, 238, 291

Stufenweise Konsistenz 67, 270 SWOT-Analyse 59, 61, 71, 271 Synektik 247, 272 Synthese 37, 46, 270, 273 System 8, 291 Systemdenken 15, 45, 273, 291 Systemgrenze 111, 226, 273, 291 Systemgrenzenfestlegung 59, 219, 237 Szenario 78, 203, 291 Szenariotechnik 71, 274

Target Costing 87, 184, 275 Team 19, 22, 291 Technische Evolution 61, 276 Textanalyse 84, 276 TOTE 35 Trendanalyse 66, 277 TRIZ 291

Umfeld 15, 27, 35, 45, 291 UML 11, 291 Umsatzorientierte

Funktionsmodellierung 108, 278

Unternehmenskultur 19, 25 Ursache-Wirkungsanalysen 203, 278

Variation 28, 133, 155, 251, 254, 279 Verifikationsmodell 21, 291 Verknüpfungsmatrix 106, 114, 281 Versuch 153, 155, 281, 292 Vorauswahl 136, 138, 149, 165, 172,

252, 282 Vorgehensmodell 33, 34, 38, 39, 225,

292 Vorteil-Nachteil-Vergleich 71, 282

Werkzeug 52 Wertfunktion 167, 168, 186, 283 Widerspruch 85, 131, 139, 292 Wirkungsnetz 62, 91, 284 Wissen 7, 19, 21, 292

Ziel 14, 292 Zielabsicherung 179 Zielanalyse 81 Zielkonflikt 90, 292 Zielplanung 55 Zielstrukturierung 42, 103 Zukunftsmodell 70

Druck: Krips bv, MeppelVerarbeitung: Litges & Dopf, Heppenheim

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Literatur - Springer978-3-540-26617-4/1.pdf · ... Ganzheitliches Anforderungsmanagement für ... Struktur und Inhalt expliziten und impliziten Wissens im ... Innovation, Kreativität