Skip to main content

Modelle und Vorgehensweisen der Integrierten Produktentwicklung

  • Chapter
  • First Online:
Integrated Design Engineering

Zusammenfassung

Die Integrierte Produktentwicklung (IPE) umfasst alle Schritte von der Ideenfindung beziehungsweise Erfassung des Marktbedürfnisses bis zur Fertigungsfreigabe eines Produktes oder der Markteinführung einer Dienstleistung. Sie ist einer der bekanntesten Integrationsansätze zur Unterstützung der Produktentwicklung, die nicht auf bestimmte Branchen beschränkt ist. Sie entstand aus der Notwendigkeit, alle an der Entstehung eines Produkts beteiligten Bereiche (vom Marketing bis zum Vertrieb) über geeignete Maßnahmen in die Produktentwicklung zu integrieren, arbeitsteilige Organisationsformen zu überwinden und den Blick über die Lösung technischer Probleme hinaus auch auf die dazugehörenden Abläufe zu richten. Sie fokussiert sich dabei auf die Ziele Verkürzung der Zeit von der Erfassung der Bedürfnisse von Kunden und Markt bis zur Fertigungsfreigabe des Produkts, bestmögliche Erfüllung der Anforderungen, Reduktion der Entwicklungskosten des Produkts sowie die fühlbare Verbesserung von Produkt- und Prozessqualität.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 79.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Notes

  1. 1.

    Beim Predictive Engineering werden Eigenschaften, Verhalten und die damit verbundenen Prozesse eines Produkts und seiner Komponenten sowohl einzeln als auch im Zusammenhang durch entsprechende Systeme (überwiegend FEM-Systeme) vorab simuliert und mit aktuellen Informationen (mindestens aus den der IPE nachgelagerten Bereichen, üblicherweise aus dem nachfolgenden Produktleben) evaluiert. Beim Reverse Engineering wird ein vorhandenes Produkt analysiert, um die darin verwendeten Komponenten und deren Zusammenhänge zu erkennen und daraus eine Produktdokumentation zu erstellen, vor allem dann, wenn der Zugriff auf die ursprüngliche Produktdokumentation nicht (mehr) möglich ist [Wart-2000].

  2. 2.

    Diese Feststellung unterstützt das von Vilfredo Pareto Ende des 19. Jahrhunderts formulierte Pareto-Prinzip , nach dem etwa 80 % der Ergebnisse in 20 % der Gesamtzeit eines Projekts erreicht werden können, die restlichen 20 % der Ergebnisse aber 80 % der Gesamtzeit benötigen.

  3. 3.

    Dabei handelte es sich überwiegend um die mechanische Konstruktion von Produkten der Investitionsgüterindustrie mit umfangreicher kundenspezifischer Anpassung.

  4. 4.

    Vladimir Hubka (1924–2006), Pionier der modernen Konstruktionswissenschaften, 1981 Begründer der International Conference on Engineering Design (ICED).

  5. 5.

    Fredy Olsson (1935–1993) lehrte an der Universität Lund (Schweden). Seine Dissertation „Systematisk Konstruktion“ aus dem Jahr 1976 enthielt bereits Benennung, Art und Inhalte der IPE [Olss-1976].

  6. 6.

    Der Begriff „Integriertes Team“ stammt ursprünglich aus dem militärischen Umfeld. Danach soll Napoléon Bonaparte als erster den Begriff „Integriertes Armeekorps“ für Teams aus Infanteristen und Kavalleristen verwendet haben [Smed-1994].

  7. 7.

    Master-Studiengang in Management of Innovation and Business Development [Halm-2013].

  8. 8.

    Im Frühjahr 2013 wurden mit Google Scholar etwa 270 Einträge zu „Integrierte Produktentwicklung“ und etwa 3.000 Einträge zu „Integrated Product Development“ gefunden.

  9. 9.

    Die Untersuchung wurde im Frühjahr 2012 von Studierenden des Masterstudiengangs Integrated Design Engineering an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg durchgeführt.

  10. 10.

    Die Integration von Aktivitäten und/oder Bereichen wird von allen europäischen Quellen unterstützt, aber auch beispielsweise von der Product Development and Management Association (PDMA): „A philosophy that systematically employs an integrated team effort from multiple functional disciplines to develop effectively and efficiently new products that satisfy customer needs.“ [PDMA-2011].

  11. 11.

    Beim SE werden unterschiedliche (und ursprünglich einander folgende) Aktivitäten in der Produktentwicklung überlappt und parallel ausgeführt. Beim CE wird eine Aufgabe auf mehrere Personen aufgeteilt, die von diesen parallel bearbeitet wird. Daher ist hierbei die Definition von physischen und logischen Bauräumen mit klaren Schnittstellen notwendig. Wichtigstes Kriterium für das Parallelisieren ist bei SE und CE die Frage, wann die Ergebnisse des vorher begonnenen Arbeitsschrittes soweit stabil sind, dass die statistische Wahrscheinlichkeit einer Änderung und die damit verbundenen Änderungskosten geringer sind als die Kosten, die durch zu spätes Weiterarbeiten verursacht werden [VWBZ-2009].

  12. 12.

    Beispielsweise hat die Firma Apple, beginnend mit dem digitalen Musikspieler iPod über das Mobiltelefon iPhone bis zum Tablettcomputer iPad, erst das jeweilige Produkt auf dem Markt lanciert, bevor es dafür einen direkten Bedarf gab. Einer der Gründe für den jeweiligen Markterfolg dürfte darin liegen, dass in jedem dieser Geräte mehrere vorher getrennte Anwendungsbereiche integriert wurden und der angebotene Funktionsumfang über eine intuitive Benutzungsschnittstelle genutzt werden kann.

  13. 13.

    Die zum Sicherstellen und Optimieren von Informationsströmen notwendigen Strategien, Aktivitäten und Informationssysteme sind Bestandteil der Informationslogistik in Analogie zu der Logistik in der Materialwirtschaft.

  14. 14.

    Im wissensbasierten Vorgehensmodell von Freisleben [Frei-2001] sind jeder Methode die dazugehörenden Vorgehensweisen sowie manuellen und rechnerunterstützten Werkzeuge zugeordnet, so dass beim Aktivieren einer Methode automatisch auch alle dazu benötigten Hilfsmittel aktiviert werden. Die Auswahl selbst kann, wenn sie nicht kontextsensitiv durchgeführt werden kann, auch mit dem Morphologischen Kasten nach Zwicky erfolgen [Zwic-1982].

  15. 15.

    Ein Profit Center ist in der Regel eine rechtlich und organisatorisch selbstständige Organisationseinheit mit voller Produkt- und Ergebnisverantwortung im Unternehmen, üblicherweise bei Holding-Organisationen.

  16. 16.

    Dies stimmt mit der Aussage aus Abb. 1.1 überein, dass die Produktentwicklung 75 % der späteren Gesamtkosten (und damit auch die möglichen Gewinne) beeinflusst.

  17. 17.

    In [Schr-2000] wird dazu festgestellt, dass erfolgreiche (und fortschrittliche) Unternehmen deutlich mehr Tests pro Zeiteinheit durchführen als „normale“ Unternehmen.

  18. 18.

    Daher auch der hohe Anteil an Anpassungskonstruktionen in der Industrie (Angaben dazu schwanken zwischen 55 und 70 % aller Entwicklungsaufträge).

  19. 19.

    Alle Resultate der Forschung am Magdeburger Modell der IPE werden durch Industrieprojekte auf Zutreffen und Relevanz evaluiert, deren Ergebnisse laufend in die Evolution des Magdeburger Modells und seines Nachfolgers Integrated Design Engineering einfließen.

  20. 20.

    Der Begriff „Synthese“ wird hier nicht primär im konstruktionsmethodischen Sinne als Umsetzung von Anforderungen in Lösungsmerkmale verstanden, sondern im Sinne der Dialektik von Hegel mit dem Argumentationsdreieck These – Antithese – Synthese. Dabei ist die These eine Behauptung, zu der durch Negation, Widerspruch oder Gegensatz eine Antithese aufgestellt wird. These und Antithese treiben den Erkenntnisprozess auf eine neue Ebene. Diese neue Ebene beziehungsweise die neue Formulierung auf dieser Ebene ergibt die Synthese, in der die Positionen von These und Antithese weitgehend gleichwertig, wenn auch in veränderter Form, enthalten sind (nach [EWDS-1998]).

  21. 21.

    „CA“ steht für Computer-Aided (= rechnerunterstützt) und „x“ als Platzhalter für Akronyme, die bestimmte Einsatzbereiche spezifizieren (beispielsweise „D“ für Design, also für Konstruktion). CAx als allein stehender Begriff in der Bedeutung Computer-Aided Everything beschreibt den systematischen Einsatz rechnerunterstützter Methoden, Vorgehensweisen und Werkzeuge [VWBZ-2009].

Literatur

  1. Ambrosy, S., Lindemann, U.: Methoden und Werkzeuge für die Integrierte Produktentwicklung, Lehrstuhl für Konstruktion im Maschinenbau. Technische Universität München, Shaker, Aachen (1997)

    Google Scholar 

  2. Andreasen, M.M., Fabricius, F.: Innovation by Design for Manufacture. In: VDI-Berichte Nr. 1212. VDI-Verlag, Düsseldorf (1995)

    Google Scholar 

  3. Andreasen, M.M., Hein, L.: Integrated Product Development. Springer, Heidelberg (1987)

    Google Scholar 

  4. Andreasen, M.M., Kähler, S., Lund, T.H.: Montagerechtes Konstruieren. Springer, Berlin (1985)

    Book  Google Scholar 

  5. Andreasen, M.M., Olsson, F.: Situation in design and design methodology in the Nordic countries. In: Hubka, V. (Hrsg.) Review of Design Methodology. ICED 81 Rom. Schriftenreihe WDK, Bd. 5, S. 9–16 (1981)

    Google Scholar 

  6. Bercsey, T., Horák, P.: Integrierte Produktentwicklung in der Lehre und in der Praxis. In: Entwicklungsmethoden und Entwicklungsprozesse im Maschinenbau. Tagungsband der 4. Magdeburger Maschinenbautage, edited by R. Kasper, U. Gabbert, K.-H. Grote and S. Vajna. Logos Berlin (1999)

    Google Scholar 

  7. Bischoff, W., Hansen, F.: Rationelles Konstruieren. VEB-Verlag Technik, Berlin (1953)

    Google Scholar 

  8. Bramklev. C.: Concurrent Development of Product and Packaging – Towards an Integrated Development Procedure. Dissertation, Universität Lund (Schweden) (2004)

    Google Scholar 

  9. Burchardt, C.: Ein erweitertes Konzept für die Integrierte Produktentwicklung. Dissertation, Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg (2001)

    Google Scholar 

  10. Bullinger, H.-J.: Erfolgsfaktor Mitarbeiter: Motivation-Kreativität-Innovation. B.G. Teubner, Stuttgart (1996)

    Book  Google Scholar 

  11. Cagan, J., Vogel, C.: Creating Breakthrough Products, 2. Aufl. Pearson Education LTD, Harlow (2013)

    Google Scholar 

  12. Daenzer, W.F.: Systems Engineering – Methodik und Praxis. Verlag Industrielle Organisation, Zürich (1992)

    Google Scholar 

  13. Ehrlenspiel, K.: Integrierte Produkterstellung – Organisation-Methoden-Hilfsmittel. 3. Münchener, Kolloquium (1991)

    Google Scholar 

  14. Ehrlenspiel, K., Meerkamm, H.: Integrierte Produktentwicklung, fünfte überarbeitete und erweiterte Auflage. Carl Hanser Verlag, München (2013)

    Google Scholar 

  15. Eisleben, T., Wiesenberger, P., Dauner, A., Saal, D.: Die Dialektik bei Hegel. Referat im Seminar Wissenschaftstheorie Dialektik, Universität Mainz WS 1998/99. http://www.uni-mainz.de/FB/Philosophie_Paedagogik/agas/content/HA/hegel/index.html (1998). Zugegriffen: 02. Mai 2013

  16. Ferguson, D.: Therbligs: The Key to Simplifying Work. The Gilbreth Network 2000. http://gilbrethnetwork.tripod.com/therbligs.html (2000). Zugegriffen: 02. Mai 2013

  17. Ford, D.N., Sterman, J.D.: Overcoming the 90 % syndrome: Iteration management in concurrent development projects. Concurrent Eng. Res. 11(3), 177–186 (2003)

    Google Scholar 

  18. Freisleben, D.: Gestaltung und Optimierung von Produktentwicklungsprozessen mit einem wissensbasierten Vorgehensmodell. Dissertation, Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg (2001)

    Google Scholar 

  19. Gatzky, T., Naumann, T.: Industriedesign und Arbeitswissenschaft im Integrierten Produktentwicklungsprozess als eine Profillinie der Fakultät Maschinenbau. In: Quaas, W. (Hrsg.) Kolloquium 40 Jahre Arbeitswissenschaft an der Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg (2004)

    Google Scholar 

  20. Gerwin, D., Barrowman, N.: An evaluation of research on integrated product development. Manage. Sci. 48(7), 938–953 (2002)

    Google Scholar 

  21. Gilbreth, L.M.: The Psychology of Management – The Function of the Mind in Determining, Teaching and Installing Methods of Least Waste. MacMillan, New York (1914)

    Google Scholar 

  22. Englischsprachige Beschreibung des Master-Studiengangs „Management of Innovation and Business Development“. http://www.hh.se/english/academics/internationalstudent/programmesinenglish.3026.html (2013). Zugegriffen: 16. April 2013

  23. Hansen, F.: Konstruktionswissenschaft Ð Grundlagen und Methoden. Hanser, München (1974)

    Google Scholar 

  24. Hein, L., Pedersen, F.M., Andreasen, M.M., Olsson, F.: Integrated product development: New potential products. In: Langdon, R. (Hrsg.) Design and Industry, volume 2 (from 6), Proceedings of Design Policy, held at Royal College of Art in London, 20–23 Juli 1982, S. 86–90. The Design Council, London (1984)

    Google Scholar 

  25. Hubka, V.: Theorie der Maschinensysteme. Springer, Berlin (1973)

    Book  Google Scholar 

  26. Hubka, V.: Theorie der Konstruktionsprozesse. Springer, Berlin (1976)

    Book  Google Scholar 

  27. Hubka, V.: Allgemeines Vorgehensmodell des Konstruierens. Schriftenreihe WDK. Heurista, Zürich (1980)

    Google Scholar 

  28. Hubka, V., Eder, W.E.: Einführung in die Konstruktionswissenschaft. Springer, Berlin (1992)

    Google Scholar 

  29. Leitseite der Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH Ottobrunn. http://v-modell.iabg.de (2013). Zugegriffen: 23. Mai 2013

  30. Kesselring, F.: Technische Kompositionslehre. Springer, Berlin (1954)

    Book  Google Scholar 

  31. Kiewert, A.: Der Konstruktionsprozeß als Rückkopplung – Formalisierung von Teilaspekten des Konstruktionsprozesses In: Hubka, V. (Hrsg.) Proceedings of the International Conference on Engineering Design (ICED 91) Heurista, Zürich, S. 70–76 (1991)

    Google Scholar 

  32. Koch, R.: The 80/20 Principle – The Secret to Success by Achieving More with Less. Currency Doubleday, New York (1998)

    Google Scholar 

  33. Koch, M., Hochmuth, R.: Mehrkörpersimulation unter Berücksichtigung nicht-idealer Gelenke und Integration dieser in das Konstruktionssystem mfk. In: Meerkamm, H. (Hrsg.) Design for X – Beiträge zum Symposium KT mfK Erlangen (2001)

    Google Scholar 

  34. Koller, R.: Konstruktionsmethode für den Maschinen-, Geräte- und Apparatebau. Springer, Berlin (1976)

    Book  Google Scholar 

  35. Lindemann, U., Bichlmaier, C., Stetter, R., Viertlböck, M.: Verbesserte Umsetzung der Integrierten Produktentwicklung in der industriellen Anwendung. Konstruktion. 52(9) (1999)

    Google Scholar 

  36. Meerkamm, H.: Integrierte Produktentwicklung im Spannungsfeld von Kosten-, Zeit- und Qualitätsmanagement, S. 1–13. VDI-Bericht 1136. VDI-Verlag, Düsseldorf (1994)

    Google Scholar 

  37. Meerkamm, H., Paetzold, K.: Integrierte Produktentwicklung (IPE) – Philosophie, Konzept und Umsetzung. In: Institut für Maschinenelemente und Konstruktionstechnik (Hrsg.) Festschrift zum Ehrenkolloquium anlässlich der Emeritierungen von Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Günter Höhne und Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Jürgen Schorcht, Ilmenau (2005)

    Google Scholar 

  38. Miller, G.A., Galanter, E., Pribram, K.H.: Strategien des Handelns. Pläne und Strukturen des Verhaltens, 2. Aufl. Klett-Cotta, Stuttgart (1991)

    Google Scholar 

  39. Müller, J.: Grundlagen der systematischen Heuristik. Dietz-Verlag, Berlin (1970)

    Google Scholar 

  40. Müller, J.: Arbeitsmethoden der Technikwissenschaften. Springer, Berlin (1990)

    Book  Google Scholar 

  41. Naumann, T.: Adaptives Systemmanagement. Ein Ansatz für die Planung und Steuerung von Produktentwicklungsprozessen. Dissertation, Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg (2005)

    Google Scholar 

  42. Norell, M.: Managing integrated product development. In: Mortensen, N., Sigurjónsson, J. (Hrsg.) Critical Enthusiasm – A festschrift for Mogens Myrup Andreasen. DTU publishing, Copenhagen (1999)

    Google Scholar 

  43. Olsson, F.: Systematisk Konstruktion (Systematic Engineering Design). Dissertation am Department of Machine Design, Lund Institute of Technology at Lund University (1976)

    Google Scholar 

  44. Olsson, F.: Machine design procedure related to product development procedure. In: Hubka, V. (Hrsg.) Review of Design Methodology, ICED 81 Rom. Schriftenreihe WDK, Bd. 5, S. 229–238. (1981)

    Google Scholar 

  45. Olsson, F.: Integrerad Produktutveckling – Arbetsmodel (in Schwedisch). Series 21 Produktutveckling. Sveriges Mekanförbundet, Stockholm (1985)

    Google Scholar 

  46. Ottosson, S.: Dynamic product development – Findings from participating action research in a fast new product development process. J. Eng. Design. 7(2), 151–169 (1996)

    Article  Google Scholar 

  47. Ottosson, S.: The development and research of DPD – A historical review. In: Rohatynski, R. (Hrsg.) Proceedings of the Fourth International Seminar and Workshop on Engineering Design in Integrated Product Development. Zielona Góra (Polen) (2004)

    Google Scholar 

  48. Ottosson, S.: Frontline Innovation Management (zweite Auflage). Tervix, Göteborg (2013)

    Google Scholar 

  49. Pahl, G., Beitz, W.: Konstruktionslehre. Springer, Berlin (1977)

    Book  Google Scholar 

  50. Glossar der Product Development and Management Association (Chicago, USA, www.pdma.org). www.pdma.org/npd_glossary.cfm (2011). Zugegriffen: 18. Mai 2011

  51. Rodenacker, W.G.: Methodisches Konstruieren. Springer, Berlin (1970)

    Book  Google Scholar 

  52. Roth, K.: Konstruieren mit Konstruktionskatalogen. Springer, Berlin (1982)

    Book  Google Scholar 

  53. Schlingensiepen, J.: Korporative IT-Systemarchitektur zur Unterstützung unternehmens-übergreifender kooperativer Produktentwicklung. In: Vajna, S. (Hrsg.) Integrierte Produktentwicklung, Bd. 14. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (2008)

    Google Scholar 

  54. Schrage, M.: Serious Play – How the world’s best companies simulate to innovate. Harvard Business School Press, Boston (2000)

    Google Scholar 

  55. Smedberg, M.: Om stridens grunder – fran Waterloo till kryssningsrobotar (Über die Gründe zum Streit – von Waterloo bis zu Marschflugkörpern; in Schwedisch). Page One Publishing, Stockholm (1994)

    Google Scholar 

  56. Ullman, D.G.: The Mechanical Design Process. McGraw-Hill, New York (1992)

    Google Scholar 

  57. Ullman, D.G.: A taxonomy for mechanical design. Res. Eng. Des. 3(3), 179–189 (1992)

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  58. Vajna, S., Burchardt, C.: Integrierte Produktentwicklung. Konstruktion. 51(4), 45–50 (1998)

    Google Scholar 

  59. Vajna, S., Bercsey, T., Clement, St., Jordan, A.: The autogenetic design theory: An evolutionary view of the design process. J. Eng. Design. 16(4), 423–440 (2005)

    Article  Google Scholar 

  60. VDI-Richtlinie 2206: Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme. Beuth Verlag, Berlin (2004)

    Google Scholar 

  61. VDI-Richtlinie 2221: Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte. Beuth Verlag, Berlin (1993)

    Google Scholar 

  62. VDI-Richtlinie 2222, Blatt 1: Konstruktionsmethodik – Methodisches Entwickeln von Lösungsprinzipien. Beuth Verlag, Berlin (1997)

    Google Scholar 

  63. Vajna, S., Weber, Ch., Bley, H., Zeman, K.: CAx für Ingenieure, eine praxisbezogene Einführung (zweite völlig neu bearbeitete Auflage). Springer, Berlin (2009)

    Google Scholar 

  64. Wach, J.-J.: Problemspezifische Hilfsmittel für die Integrierte Produktentwicklung, Konstruktionstechnik. Technische Universität München, Carl Hanser, München (1993)

    Google Scholar 

  65. Watkins, T.A., Ochs, J.B., Boothe, B.W.: Integrating Design Arts, Engineering and Business Curricula through Multidisciplinary Product Design Projects. Proceeding from the Second Annual NCIIA Conference, Washington, März (1998)

    Google Scholar 

  66. Wartzack, S.: Predicitive Engineering – Assistenzsystem zur multikriteriellen Analyse alternativer Produktkonzepte. Dissertation, Universität Erlangen-Nürnberg (2000)

    Google Scholar 

  67. Wiendahl, H.-P.: Funktionsbetrachtungen technischer Gebilde – Ein Hilfsmittel zur Auftragsabwicklung in der Maschinenbauindustrie. Dissertation, RWTH Aachen (1970)

    Google Scholar 

  68. Wögerbauer, H.: Die Technik des Konstruierens. Oldenbourg-Verlag, München (1943)

    Google Scholar 

  69. Zwicky, F.: Entdecken, Erfinden, Forschen im Morphologischen Weltbild. Droemer Knaur, München (1982)

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Sándor Vajna .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2014 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Vajna, S., Burchardt, C. (2014). Modelle und Vorgehensweisen der Integrierten Produktentwicklung. In: Vajna, S. (eds) Integrated Design Engineering. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-41104-5_1

Download citation

Publish with us

Policies and ethics