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Entwicklungsprozesse messbar machen

Qualitätsmanagement für die Produktentstehung

Entwicklungsprozesse messbar machen

Die Gestaltung belastbarer Prozesstrukturen stellt Unternehmen gerade im Bereich Produktentwicklung vor Herausforderungen. Sowohl seitens der Abläufe als auch seitens der IT-Unterstützung fehlen vielfach Standards, zudem erschwert die schwer messbare kreative Leistung die Klassifizierung des Erfolges von Entwicklungsprozessen. Die Initiative 'Pipe' verfolgt dazu den Ansatz, Kernbereiche mithilfe von Kennzahlen messbar zu machen.

Bild: Fotolia/Gina Sanders

Für viele Unternehmen ist es eine große Herausforderung, feste Prozessabläufe im Bereich Produktentwicklung zu etablieren. In der Beratungspraxis zeigt sich vielfach, dass zum einen der Kostenfaktor der Produktentwicklung in der fertigenden Industrie eher gering ausfällt, zum anderen befürchten viele Entwicklungsabteilungen, dass durch ’starre‘ Prozesse die Freiheit für Kreativität und Innovation eingeschränkt wird. Trotzdem werden einzelne Bestandteile des Produktentstehungsprozesses (PEP) in allen Unternehmen IT-gestützt verwaltet – in unterschiedlichem Detaillierungsgrad, mit unterschiedlichen Werkzeugen, mehr oder weniger mit Systemen unterstützt. Diese heterogene Prozesslandschaft erschwert vielen Unternehmen, den PEP zu verbessern da Aussagen über die Effizienz und Wirtschaftlichkeit nur schwer zu treffen sind.

Prozessqualität im Fokus

Als ein Ansatz zur Analyse und Verbesserung der Produktentwicklung bietet es sich an, das Ergebnis der Produktentwicklung zu analysieren. Die Bewertung kreativer Leistungen wird dabei durch das Herunterbrechen auf die Funktionsebene möglich. Dieses Vorgehen lässt jedoch keine Rückschlüsse auf Prozesse, Werkzeuge oder Methoden zu, woraus sich eindeutige Verbesserungspotenziale ableiten ließen. Im Gegensatz zu diesem Vorgehen stellt das Projekt ‚Process Indicators for Product Engineering‘ (Pipe) das Definieren von Kennzahlen, um den PEP im Allgemeinen zu bewerten, in den Mittelpunkt. Auf Basis dieser Kennzahlen oder ‚Key Performance Indicators‘ (KPI), vergleichbar mit den wirtschaftlichen Kennzahlen eines Unternehmens, können dann Aussagen über die Leistungsfähigkeit und Effizienz einzelner Prozesse oder Bereiche im PEP getroffen werden.

Das Ziel der von den Unternehmen Contact Software, Dassault Systèmes, IBM Deutschland und Transcat PLM sowie dem Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik der Universität Magdeburg und dem VDMA als ideelle Trägerschaft unterstützte Initiative ist die Verbesserung der Qualität der Entwicklungsprozesse: Durch die stetige Weiterentwicklung der Abläufe soll ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess etabliert werden. Dazu werden Leistungswerte aus den fünf Querschnittsprozessen Anforderungsmanagement, Projektmanagement, Konfigurationsmanagement, Änderungsmanagement und Collaborationsmanagement ermittelt. Diese können dann den Organisationsbereichen eines Unternehmens und den Phasen im Entwicklungsprozess zugewiesen werden, um anhand von Auswertungen Prozesse, Methoden und Werkzeuge dieser Bereiche zu optimieren. So lässt sich beispielsweise bewerten, wo Schwachstellen im Prozess vorliegen, ob der Ressourceneinsatz verbessert werden muss, wie IT-Werkzeuge eingesetzt und welche Methoden gegebenenfalls angepasst werden müssen.

Analyse mit Kennzahlen

So besteht beispielsweise der Prozess ‚Änderungsmanagement‘ darin, dass Änderungsanfragen oder ‚Engineering Change Requests‘ (ECR) bezüglich Aufwand und Nutzen analysiert werden und dann über eine positive Entscheidung zu einem Änderungsauftrag oder ‚Engineering Change Order‘ (ECO) führen. Um einen zugehörigen KPI zu ermitteln, werden die Change Requests bezüglich Änderungsgrund, Komponenten, Projekt und Unternehmensbereich klassifiziert. Sämtliche Änderungsanfragen werden dann nach PEP-Phasen wie Vordesign, Design oder Produktion geordnet dargestellt.

Daraus lassen sich bei einer Häufung von Änderungen – etwa bei bestimmten Produktkomponenten – eine Werteaussage beziehungsweise entsprechende Handlungsempfehlungen ableiten. Sind Änderungen graduell ohne hohen Aufwand zu realisieren, so kann die Entscheidung zur Änderung beim Prozesseigner liegen. Fallen die nötigen Aufwände jedoch größer aus, so bietet Pipe ein Werkzeug, auf dessen Basis Investitionen begründet werden können. Durch das Erkennen von Handlungsfeldern für das Einleiten von Änderungen können so die Effizienz bestehender Abläufe und die Auswirkungen von Prozessänderungen messbar gemacht und dem Management als fundierte Entscheidungsgrundlage zur Verfügung gestellt werden. Das Erfassen von Parametern kann dabei manuell erfolgen, die Auswertung erfolgt dann über das Pipe-Werkzeug.

Werden Prozesse durch IT-Systeme unterstützt oder darin abgebildet, können die Kennzahlen auch automatisch erfasst und in einem Dashboard dargestellt werden. Dadurch kann der Anwender zyklisch die Leistungsfähigkeit des PEP ermitteln und die Ergebnisse von Veränderungen sichtbar machen. Diese Methodik eignet sich vor allem dazu, die virtuelle Produktentstehung messbar zu machen, mehr Überblick in Entwicklungsprozessen zu gewinnen, diese Prozesse weiter zu entwickeln und so deren Qualität zu verbessern. Konsequent angewendet lässt sich so der Produktentstehungsprozess kontinuierlich verbessern und damit auch langfristig erfolgreicher gestalten.

Kennzahlen-Analyse am Beispiel des Prozesses ‚Änderungsmanagement‘: Change-Requests werden im Hinblick auf Änderungsgrund, Komponenten, Projekt und Unternehmensbereichs klassifiziert und über Phasen des PEP aufsummiert. Bild: Transcat PLM

Den passenden Maßstab finden

Neben der Auswahl der richtigen KPIs für ein Unternehmen ist auch deren Bewertung entscheidend. KPIs sind entweder absolute Zahlenwerte – beispielsweise als Anzahl redundanter Aufträge – in Abhängigkeit von etwa Zeit oder Lebenszyklusphase. Als weitere Möglichkeit umfassen die Kennwerte eine Formel mit einer Abhängigkeit etwa der Zeit oder Lebenszyklusphase, oder es handelt sich um Beziehungszahlen, die zwei Größen zueinander in Beziehung setzen – zum Beispiel einen Soll-Ist-Vergleich. Außerdem empfiehlt es sich, mehrere KPIs zu einem Indexindikator in Abhängigkeit der Zeit, Lebenszyklusphase oder anderen Größen zusammenzufassen, was die Ist-Aufnahme erheblich erleichtert.

Somit kann der Datenbestand für die Ist-Aufnahme auf wenige Schlüsselkennzahlen reduziert werden. Daher hat sich das Projekt zum Ziel gesetzt, rund 20 KPIs für diese Prozesse in einem entsprechenden Werkzeug zu entwickeln. Die Beschreibung der einzelnen Größen erfolgt in Anlehnung an das Einheitsblatt VDMA 66412-1 ‚MES-Kennzahlen‘. Bei der Interpretation der Bewertung einiger KPIs kann die Initiative Erfahrungsregeln und -werte zur Verfügung stellen. Jedoch müssen die meisten KPIs mit absoluten Zahlenwerten unternehmensspezifisch ausgewertet werden, da beispielsweise kein Unternehmens-, Branchen- oder Geschäftsmodellvergleich erfolgen kann. Schließlich kann sich die Bewertung von Aussagen wie ‚Anzahl der durch Voranalyse erkannten redundanten Aufträge = 300‘ abhängig von der Unternehmensgröße erheblich unterscheiden.

Aussagekräftige Zielwerte ermitteln

Des Weiteren umfasst die Initiative das Erstellen von KPIs mit Vorgabe- und Zielwerten. Aus Consulting-Projekten konnte das Problem identifiziert werden, dass sich solche Werte meistens auf statistische Daten aus der Vergangenheit stützen und gegebenenfalls mit einem Zuschlag versehen werden. Diese Erfahrungswerte sind aber meist willkürlich gewählt und daher für exakte Auswertungen unbrauchbar. Zielwerte sollten vielmehr auf Recherchen über Daten von einem bereits vorhandenen Managementinformationssystem, den Aktivitäten der wichtigsten Konkurrenten sowie einer Studie von Benchmark-Firmen beruhen, die auch in einer ganz anderen Branche tätig sein können.

 

Hintergrund: Kennzahlen und Indikatoren

Kennzahlen geben komplexe Sachverhalte – zum Beispiel die Früherkennung versehentlich redundanter Anträge – in einfacher und verdichteter Form wieder. Mit Hilfe von Kennzahlen wird vorhandenes Zahlenmaterial geordnet und in sinnvolle und aussagekräftige Kenngrößen verdichtet, damit die relevanten und quantifizierbaren Sachverhalte der jeweiligen Verwaltung in konzentrierter Form zum Ausdruck kommen. Ein Indikator ist eine Kennzahl, die vom Anwender anhand vorgegebener Werte interpretiert werden kann.

Key Performance Indicators (KPIs) werden in der Betriebswirtschaftslehre allgemein als Kennzahlen bezeichnet, die sich auf den Erfolg, die Leistung oder Auslastung des Betriebs, seiner einzelnen organisatorischen Einheiten oder einer Maschine beziehen. Diese Definition kann auch auf das Umfeld in der Produktentwicklung übertragen werden: Der Fokus liegt hier auf dem Kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP), der durch Reorganisation, verbesserter Methoden- und Systemeinsatz von CAx- oder PDM-Systemen sowie Schulungen zu erreichen ist. Damit dient ein KPI als Basis für Entscheidungen etwa in den Bereichen Problemerkennung, Darstellung und Informationsgewinnung, zur Kontrolle im Rahmen von Soll-Ist-Vergleichen, zur Dokumentation und zur Koordination beziehungsweise Verhaltenssteuerung wichtiger Sachverhalte und Zusammenhänge im Unternehmen.