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Nr. 7, Oktober 2013

Innovationspraxis Ein Managementbrief für Kunden und Interessierte zur Reflexion von Innovationsprojekten

Interdisziplinäre Entwicklungsprojekte Themenschwerpunkte in dieser Ausgabe:  Interdisziplinäre Projekte  Symptome des Scheiterns  Aspekte zum Gelingen

Dipl. Ing. Otmar Stillhard


Nr. 7, Oktober 2013

Interdisziplinäre Entwicklungsprojekte Den Anstoss zum Thema dieser Ausgabe erhielt ich von einem Interview mit Hansjörg Wyss, abgedruckt in der NZZ. Der Gründer von Synthes hat in den USA ein Forschungsinstitut aufgebaut. Auf die Frage, was das Institut so einzigartig mache, antwortete Hansjörg Wyss: „Die Idee entstand nach einem Besuch in Harvard. Ich merkte, dass man interdisziplinär forschen muss, nicht spezialisiert. An den Arbeiten müssen nicht nur Physiker und Mathematiker beteiligt sein, sondern auch Mechaniker, um die Ergebnisse direkt umzusetzen. Zudem muss die Forschung offen sein und die Team-Leader müssen die besten der Welt sein.“1) Bei unseren industriellen Produkten, wie zum Beispiel Textilmaschinen, Medizinalgeräte, Gebäudeautomationssysteme etc., gelten ähnliche Erfolgsfaktoren. Wer die interdisziplinäre Produktentwicklung beherrscht, kann schneller und dazu bessere Produkte auf den Markt bringen. Es sind Produkte mit intelligenten Benutzerschnittstellen, mit Ferndiagnose über Internet, mit Selbstkalibrierung, Selbstkorrektur bis hin zu intelligenten Maschinen (Bild 2). Nicht alle Firmen beherrschen zuverlässige und kostengünstige Entwicklungsprozesse für anspruchsvolle technische Produkte. Die Krux liegt in der Nutzung, in den Denkweisen und den Methoden verschiedener Fachrichtungen, nämlich der Interdisziplinarität (Bild 1). Ingenieure werden für eine Fachrichtung wie Mechanik, Elektronik, Informatik oder Spezialgebiete wie Qualitätssicherung, Usability Engineering, Regulatory Affairs etc. ausgebildet. Die Beauftragung von guten Ingenieuren für jedes Fachgebiet alleine reicht nicht aus. Zu oft gelingen Projekte trotzdem nicht. Symptome des Scheiterns Welches sind charakteristische Anzeichen für unbefriedigende Entwicklungsprozesse?  Zu lange Entwicklungszeit und zu hohe Entwicklungskosten  Die neuen Produkte sind nur teilweise kundengerecht

Bild 1: Dimensionen der interdisziplinären Zusammenarbeit (eigene Darstellung)    

Bei jedem Projekt werden die gleichen Funktionen wieder neu entwickelt Software wird zu spät fertig gestellt und bei Serienanlauf noch laufend optimiert Bei Weitergabe von Entwicklungsergebnissen können Softwaremodule nicht übernommen werden. Funktionen müssen im letzten Moment weggelassen werden, weil sie sich nicht bewähren

Solche negativen Auswirkungen auf das Produkt und die Organisation sind nicht vernachlässigbar. Es sind unnötige Kosten, die einerseits direkt auf die Rentabilität Einfluss haben. Andererseits werden Marktchancen unnötig verpasst. Ist es nur der mangelnde Wille zur interdisziplinären Zusammenarbeit? Dieser Schluss wäre verfehlt. Es lohnt sich aber, das Thema genauer zu beleuchten. Die interdisziplinären Problemstellungen werden im Zuge der technischen Entwicklung immer häufiger und komplexer (Bild 2). Die wachsende Komplexität erfordert ein Selbstverständnis für gute fachbereichsübergreifende Entwicklungsarbeit. Gibt es Erfolgsfaktoren, die besser zum Ziel führen? Die folgenden Aspekte fasse ich aus Beobachtungen in der Praxis zusammen.

Aspekte zum Gelingen interdisziplinärer Entwicklungsarbeit Offenheit und Verzahnung in Details Die oft praktizierte sequenzielle Entwicklung von einem Fachgebiet zum anderen ist nicht mehr zweckmässig. Zu oft wird zuerst der mechanische Maschinen- oder Geräteteil entwickelt und als Prototyp hergestellt, dann bauen Elektroniker die notwendigen Hardwaremodule und

in einem letzten Schritt bringt ein Softwareteam das Produkt zum Laufen. Für einfache Produkte ist die an sich logische Vorgehensweise noch möglich. Es ist für die Fachbereiche insofern angenehm, als dass ausser der Abstimmung in der Spezifikationsphase wenig Koordinationsaufwand zu leisten ist. Für die Entwicklung von


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intelligenten Produkten ist diese Vorgehensweise nicht mehr zielführend. Das Gesamtsystem ist in einer offenen Zusammenarbeit gemeinsam zu entwickeln. Offenheit bedeutet einerseits das Interesse und Verständnis für andere Disziplinen und andererseits das Bemühen um Transparenz und Erklärung der eigenen Vorgehensweise und Resultate. Eine solch offene Zusammenarbeit ist keine Selbstverständlichkeit. Sie ist aber eine Vorbedingung für erfolgreiche interdisziplinäre Produktentwicklung. Gemeinsame Entwicklung bedeutet die Erarbeitung intelligenter Funktionen in frühen Projektphasen. Der Einwand, dass in frühen Projektphasen ja noch gar keine Teilsysteme oder Systeme für den Test vorhanden wären, wird durch neue Testmethoden mit Simulationsmodellen entkräftet. Methoden wie Model in the Loop (MIL), Hardware in the Loop (HIL), System in the Loop (SIL), etc. erlauben einen frühen Test von Arbeitsergebnissen einzelner Fachdisziplinen. Die Teile des Systems müssen noch nicht vollständig vorliegen. Fachkräfte unterschiedlicher Fachbereiche denken anders Die Ausbildung prägt Fachkräfte. Die Beteiligten müssen sich dem unterschiedlichen Denken und Vorgehen in den einzelnen Fachbereichen bewusst sein. Zum Beispiele sind sich Elektroniker gewohnt mit virtuellen Modellen zu arbeiten. Sie sind unerlässlich für das Verstehen von elektronischen Schaltungen. Maschinenbauingenieure tendieren eher dazu, Sachverhalte mit realen, handfesten Prototypen zu untersuchen. Unterschiedliche Denkansätze und Vorgehensweisen können einander befruchten. Entscheidend ist das Verständnis und die Offenheit für andere Fachbereiche. Gemeinsame Werkzeuge fehlen Oft sind die Programme Word, Excel und Power Point die einzigen gemeinsam genutzten Werkzeuge über die Fachbereichsgrenzen hinweg. Diese Office Programme sind einerseits hilfreich, aber andererseits ungenügend für die interdisziplinäre Zusammenarbeit. Gemeinsame Spezifikations-Werkzeuge sind gute erste Schritte, reichen aber noch nicht aus. Gute Ansätze bieten Modellierungs-Werkzeuge, wie UML oder SysUML. Der Weg zum gemeinsamen Entwickeln oder Verstehen von UML Modellen durch mehrere Fachbereiche ist aber steinig und mit vielen Fallgruben bestückt. Es gibt bis heute keinen einheitlichen Werkzeugkasten, der allen Fachbereichen dient. Erfolgreiche Firmen arbeiten mit erheblichem Aufwand an der Einführung

Bild 2: Entwicklung der Komplexität von interdisziplinären Systemen2) von Werkzeugen, die über die Fachbereichsgrenzen hinweg genutzt werden können. Interdisziplinär geschultes Führungspersonal Interdisziplinäre Zusammenarbeit ergibt sich nicht von selbst. Abteilungsleiter und Projektleiter müssen die „Mechanik“ der Zusammenarbeit verstehen und fördern. Sie müssen ein Interesse für Details in allen Fachbereichen mitbringen und interdisziplinäre Zusammenarbeit vorleben. Führung mit der „langen Leine“ funktioniert hier nicht. Zu wichtig sind die Details, die dem Kunden später Nutzen bringen. Führungspersonen sind bewusst für solche Aufgaben zu fördern. Testabteilung Die Testabteilung erhält in der interdisziplinären Produktentwicklung eine noch grössere Bedeutung. Es besteht der Grundsatz, dass Entwicklungsergebnisse von einer unabhängigen Instanz geprüft werden. Die Testabteilung hat im Besonderen einen Fokus auf den Kundennutzen und entwickelt Testverfahren laufend in dieser Hinsicht. Jedes Testergebnis ist für Entwicklungsingenieure und für Führungspersonen eine unerlässliche Informationsquelle. Dank der Zusammenarbeit mit den Entwicklern in den verschiedenen Fachbereichen erhalten Testingenieure eine besonders anspruchsvolle Vermittlerrolle. Sie sind durch ihre Position in der Lage, zwischen Fachbereichen zu vermitteln. 1 2

NZZ. 15. Juni 2013. Seite 35. acatech Diskussion. Smart Engineering. Interdisziplinäre Produktentstehung. Nach Grafik Seite 33. Springer Verlag. Berlin Heidelberg. 2012.

© Stillhard Management Services, Oktober 2013


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