Was für ein Konzept: Die Bedeutung der frühesten Konstruktionsphase

Jedes Produktentwicklungsprojekt beginnt mit der Konzeptentwurfsphase. In dieser frühen Phase loten Ingenieure und Designer in rascher Folge unzählige Ideen aus und verfeinern sie in offenen, kollaborativen Brainstorming-Meetings. Dabei werden unzählige Entwürfe in Form von Skizzen, 2D-Zeichnungen und -Layouts sowie 3D-Modellen und fotorealistischen Darstellungen analysiert und beurteilt, bis schließlich die Wahl auf einen endgültigen Konzeptentwurf fällt.

Während dieser Zeit werden Ideen u. U. nur grob auf Whiteboards oder Papier festgehalten. Eine kürzlich von PTC durchgeführte Umfrage zu den Trends beim Konzeptentwurf veranschaulicht, welche Methoden für die Erfassung von Konzeptentwürfen und Ideen verwendet werden. Nach dieser Umfrage gab die Mehrzahl der 214 Teilnehmer (27 %) an, dass Konzeptentwürfe elektronisch in Form von 3D-Daten erfasst würden, dicht gefolgt von 21 Prozent der Befragten, bei denen Konzepte häufiger als handgezeichnete Skizzen auf Papier weitergereicht werden.

Unabhängig davon, wie die Ideen erfasst werden: Die Konzeptphase ist die Zeit, in der sich die hellsten Köpfe eines Unternehmens zusammentun, um Ideen zu generieren, die dann evaluiert, verändert, gemischt und reinkarniert werden. Die innovativsten Ideen entstehen, wenn sich mehrere Personen immer wieder austauschen und die verschiedenen Blickrichtungen der einzelnen Teilnehmer so lange gefiltert werden, bis man sich auf einen Vorschlag einigen kann.

Die sorgfältige Identifizierung der Anforderungen an das fertige Produkt (der Konstruktionsabsicht) ist in dieser Phase unglaublich wichtig, da sie quasi das Sieb darstellt, durch das Produktideen gefiltert werden, um sicherzustellen, dass das Produkt die festgelegten Ziele auch erfüllt. Bei der Evaluierung ist darauf zu achten, dass die Ideen die Ziele und Anforderungen einhalten. Die Unternehmen müssen außerdem ihre derzeitige Technologie realistisch dahingehend bewerten, ob sie für die Konstruktion und Fertigung des vorgeschlagenen Produkts ausreichend ist.

Ein weiterer Grund für die große Bedeutung der Konzeptphase bei der Entwicklung neuer Produkte ist, dass in dieser Phase ein Großteil der gesamten Entwicklungskosten festgelegt wird. Nach Angaben der American Association of Mechanical Engineers (ASME) werden fast 75 Prozent der Herstellungskosten bei typischen Produkten bis zum Ende der Konzeptphase festgelegt. Das bedeutet, dass danach nur noch 25 Prozent der Produktkosten beeinflusst werden können.

Die im Juli 2011 durchgeführte Umfrage von PTC bestätigt diese Statistik. Danach gaben 61 Prozent der Befragten an, dass 61 Prozent der gesamten Entwicklungskosten eines Produkts in dieser Entwicklungsphase nicht mehr geändert werden können. Bei weiteren 43 Prozent sind 71 Prozent der gesamten Produktkosten bis zum Abschluss der Konzeptentwurfsphase fix. Das hat zur Folge, dass Hersteller aufgrund von falschen Entscheidungen in dieser frühen Konstruktionsphase viel von dem Geld verlieren können, das schon fest verplant war, bevor auch nur die Produktion beginnt.

Gute Konzepte brauchen ihre Zeit

Ein häufiger Fehler ist, sich zu früh auf einen einzigen Konzeptentwurf zu konzentrieren und den Übergang in die Detailkonstruktion zu überstürzen. Dies ist häufig aufgrund des Drucks durch das Management, den Vertrieb und die Marketingmitarbeiter der Fall. Bei der PTC Umfrage gaben 67 Prozent der Befragten an, dass sie weniger als 30 Prozent der gesamten Produktentwicklungszeit für die Konzeptentwurfsphase aufwenden.

Die Folge sind häufig schlechte Konstruktionsentscheidungen, die in späteren Phasen, wenn Konstruktionsprobleme auftreten, hohe Kosten verursachen. Um solche Katastrophen zu vermeiden, müssen sich Hersteller in dieser wichtigen Phase Zeit lassen und auch ihren Konstrukteuren ausreichend Zeit einräumen, um mehrere Ideen und Entwürfe auszuwerten.

Bei der PTC Umfrage gaben 71 Prozent der Teilnehmer an, dass sie zwischen zwei und fünf Konzeptentwürfe ausloten und evaluieren, bevor sie zur Detailkonstruktionsphase kommen. Von dieser Gruppe erkundet fast die Hälfte (49 %) nur zwei oder drei Konzeptentwürfe. Es gibt natürlich keine Vorgaben dafür, wie viele Konzeptmodelle vor der Weiterentwicklung der Konstruktionsvorschläge evaluiert werden sollten. Den Konstrukteuren sollten jedoch die Werkzeuge und die Zeit zur Verfügung stehen, um möglichst viele Entwürfe zu beurteilen.

Bild: Jordanhill School D&T Dept

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