Sustainable Innovation (eBook)

Nachhaltig Werte schaffen

Günther Schuh, Christian Dölle (Autoren)

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2021 | 2. Aufl. 2021
X, 306 Seiten
Springer Berlin Heidelberg (Verlag)
978-3-662-61910-0 (ISBN)

Infos

Erfolgreiche Unternehmen verfolgen eine nachhaltige Innovationsstrategie. Dabei kommt es darauf an, Innovationspotenziale rechtzeitig zu erkennen, richtig einzuschätzen und zielgenau umzusetzen. Die Autoren stellen Methoden der Lean Innovation vor und beschreiben die notwendigen Benchmarks, um einen optimalen Deckungsgrad zwischen individuellem Marktbedarf und angebotenen Produktprogramm zu erreichen. Beispiele erfolgreicher Umsetzung illustrieren die Methoden. Für einzelne Branchen werden spezifische Lösungen, Methoden und Werkzeuge dargestellt.

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Günther Schuh war Professor für betriebswirtschaftliches Produktionsmanagement an der Universität St. Gallen und Mitglied des Direktoriums am Institut für Technologiemanagement. Seit 2002 ist er Inhaber des Lehrstuhls für Produktionssystematik am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen und am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen. Er ist ebenfalls Direktor des Forschungsinstituts für Rationalisierung sowie Gründer und Gesellschafter der Schuh & Co. Komplexitätsmanagement GmbH.

Dr.-Ing. Christian Dölle studierte Wirtschaftsingenieurwesen mit der Fachrichtung Maschinenbau an der RWTH Aachen. Im Anschluss an sein Studium begann er Ende 2013 seine Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Innovationsmanagement am Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen. Seitdem beschäftigte er sich im Rahmen zahlreicher Forschungs- und Beratungsprojekte mit Fragen der Effektivitäts- und Effizienzsteigerung in der Produktentwicklung. Von Anfang 2016 bis Ende 2017 leitete Christian Dölle die Gruppe Komplexitätsmanagement in der Abteilung Innovationsmanagement des WZL. Ende 2017 übernahm er die Leitung der Abteilung Innovationsmanagement am WZL.

Inhalt

Vorwort zur zweiten Auflage 5
Danksagung 7
Inhaltsverzeichnis 8
1 Einleitung 10
1.1Grundlagen des Lean Thinking 11
1.1.1Herkunft des Lean Thinking 11
1.1.2Bestandteile des Lean Thinking 12
1.1.3Von Lean Production zu Lean Management 16
1.2Grundlagen zu Lean Innovation 16
1.2.1Übertragung von Lean Thinking auf das Innovationsmanagement und die F& E
1.2.2Lean Innovation 19
1.3Sustainable Innovation 20
1.3.1Von Lean Innovation zu Sustainable Innovation 20
1.3.2Definition Sustainable Innovation 22
1.3.3Ordnungsrahmen Sustainable Innovation 23
1.4Handlungsfelder und Prinzipien von Sustainable Innovation 25
Literatur 31
2 Strategische Positionierung 33
2.1Grundlagen zur Strategie 33
2.1.1Strategische Erfolgspositionen zur Ausrichtung von Entwicklungsaktivitäten 35
2.1.2Auswahl und Bewertung strategischer Erfolgspositionen 35
2.1.3Ableitung der Innovationsstrategie für eine strategische Positionierung 38
2.2Ableitung von Innovationsprojekten aus strategischen Erfolgspositionen 40
2.2.1Portfolios zur Bewertung von Innovationsprojekten 40
2.2.2Auswahl von Innovationsprojekten anhand von Portfolios 42
2.3Anwendung und Nutzenpotenziale 43
Literatur 44
3 Marktentwicklung 46
3.1Innovationsfokus durch lösungsneutrale Anforderungsaufnahme 47
3.1.1Motivation 47
3.1.2Vom klassischen Lastenheft zur innovationsfokussierten Produktanforderung 49
3.1.3Ableitung von Anforderungen aus der Analyse von Nutzer und Nutzung 52
3.1.4Desirability, Feasibility, Viability – Kriterien erfolgreicher Innovationen 56
3.1.5Konkretisierung der Lösung durch die Bearbeitung von Entwicklungsfragestellungen 58
3.1.6Anwendung und Nutzenpotenziale 62
3.1.7Einordnung in den Kontext einer Sustainable Innovation 63
3.2Positionierung und Skalierung zur Steigerung des Markterfolgs durch Market Intelligence und Sortimentsplanung 63
3.2.1Motivation 64
3.2.2Identifikation und Segmentierung der Absatzmärkte 65
3.2.3Analyse von Marktsegmenten mittels strategischer Erfolgsfaktoren 67
3.2.4Leistungs- und kundenorientierte Beschreibung von Produkten 70
3.2.5Retrospektive Visualisierung der marktseitigen Vielfalt 72
3.2.6Proaktive Gestaltung des Produktportfolios und Festlegung der anzubietenden Variantenvielfalt 73
3.2.7Anwendung und Nutzenpotenziale 77
3.2.8Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 79
3.3Roadmapping zur erfolgreichen Skalierung neuer Produkte und Technologien 79
3.3.1Motivation 80
3.3.2Bestandteile eines integrierten Roadmappings 82
Zeitachse zur chronologischen Einordnung der Planungsobjekte. 83
Planungsebenen zur inhaltlichen Strukturierung der Roadmap 84
Einordnung der Planungsobjekte in Balkenform 88
Verknüpfung zwischen den Planungsobjekten der unterschiedlichen Ebenen zur Visualisierung der Wirkzusammenhänge 88
3.3.3Erstellungs- und Pflegeprozess einer Roadmap 89
3.3.4Anwendung und Nutzenpotenziale 91
Information 91
Synchronisation 92
Ideengenerierung 93
3.3.5Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 94
3.4Vertrieb zur nachhaltigen Platzierung von Innovationen am Markt 95
3.4.1Motivation 95
3.4.2Entwicklung von Zielmärkten durch erfolgreichen Vertrieb 95
Vertrieb innovativer Leistungssysteme 98
Vertrieb durch Kundenintegration und -kooperation 98
Vertrieb kooperativer Leistungssysteme 103
3.4.3Anwendung und Nutzenpotenziale 106
3.4.4Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 107
Literatur 107
4 Projektstrukturierung 110
4.1Organisation und Projektgestaltung zur strategischen Festlegung der Entwicklungsumgebung 111
4.1.1Motivation 111
4.1.2Plangetriebene vs. agile Prozesssteuerung 113
4.1.3Priorisierung von Fragestellungen 114
4.1.4Ableitung des Produktumfangs zur Fragestellung 115
4.1.5Indikatorenbasierte Bewertung von Produktumfängen 116
Bewertungsdimension: Zielvolatilität 118
Bewertungsdimension: Zielstreuung 119
Bewertungsdimension: Zielbedeutung 120
Bewertungsdimension: Unternehmenskultur 120
Bewertungsdimension: Lösungsraum 121
Bewertungsdimension: Prototypenherstellbarkeit 122
Bewertungsdimension: Ressourcenverfügbarkeit 123
Bewertungsdimension: Technologiefähigkeit 125
Gewichtung und Aggregation der Einflussfaktoren zu agilen Indikatoren 126
4.1.6Entscheidung unter Berücksichtigung der Abhängigkeiten 127
4.1.7Anwendung und Nutzenpotenziale 128
4.1.8Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 129
4.2Hybrides Projektmanagement zur Synchronisation der Entwicklungsaktivitäten 129
4.2.1Motivation 129
4.2.2Grundtypen hybrider Entwicklungsprozesse 130
4.2.3Synchronisation und Taktung in hybriden Projekten 132
4.2.4Plangetriebene Entwicklungsprojektsteuerung 134
VDI 2221 134
VDI 2206 136
Stage-Gate-Prozess 136
4.2.5Agile Entwicklungsprojektsteuerung 138
Der agile Entwicklungszyklus 139
Der agile Sprint 140
4.2.6Anwendung und Nutzenpotenziale 145
4.2.7Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 146
4.3Wertstromoptimierung durch Prozessklassifizierung und -standardisierung 146
4.3.1Motivation 147
4.3.2Grundlagen zur Optimierung von Entwicklungsprozessen 148
4.3.3Definition eines Leitbildes 150
4.3.4Ist-Prozessanalyse 151
Tätigkeitsstrukturanalyse 151
Wertstromanalyse 156
4.3.5Soll-Prozessgestaltung 161
4.3.6Maßnahmenimplementierung 163
4.3.7Anwendung und Nutzenpotenziale 167
4.3.8Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 168
4.4Innovationskultur zur kontinuierlichen Unternehmensentwicklung und Prozessoptimierung 168
4.4.1Motivation 169
4.4.2Bestandteile der Unternehmenskultur 169
4.4.3Neues Führungsverständnis 171
4.4.4Neues Teamverständnis 173
4.4.5Kollaborationsumgebung 174
4.4.6Change Management 175
4.4.7Anwendung und Nutzenpotenziale 179
4.4.8Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 180
Literatur 180
5 Produktrealisierung 183
5.1Agile Prototypenplanung zur frühzeitigen Konzeptvalidierung 184
5.1.1Motivation 184
5.1.2Arten von Prototypen in technischen Entwicklungsprozessen 186
5.1.3Rolle von Prototypen in agilen Entwicklungsprozessen 188
5.1.4Auslegung von Prototypen in agilen Entwicklungsprozessen 189
Regel 1 – In einem prototypischen Produktumfang werden zunächst die kritischen Fragestellungen eines Entwicklungsprojekts adressiert, um die größten Entwicklungsrisiken frühzeitig reduzieren zu können. 190
Regel 2 – Technisch funktionale Abhängigkeitsbeziehungen innerhalb des Produkts werden bei der Planung eines prototypischen Produktumfangs berücksichtigt, um Entwicklungen und Validierungen auf unsicherer Informationsbasis nach Möglichkeit vermeiden zu kö 192
Regel 3 – Prototypische Produktumfänge werden in zeitlich definierten Entwicklungszyklen entwickelt und validiert, um die zeitliche Verbindlichkeit innerhalb des Entwicklungsprojekts zu steigern. 193
5.1.5Realisierung und Validierung prototypischer Produktumfänge 195
5.1.6Anwendung und Nutzenpotenziale 198
5.1.7Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 199
5.2Produktarchitekturgestaltung zur schnellen Ideenrealisierung durch funktionale Produktmodularisierung 200
5.2.1Motivation 200
5.2.2Produktarchitekturgestaltung als Symbiose aus Funktionsstruktur und Produktstruktur 201
5.2.3Überführung marktseitiger Merkmale in technische Module 205
5.2.4Ableitung der Modularisierungsstrategie 206
5.2.5Definition der Kommunalitätsstrategie 214
5.2.6Anwendung und Nutzenpotenziale 218
5.2.7Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 220
5.3Prozessbaukastengestaltung zur effizienten Variantenrealisierung 221
5.3.1Motivation 221
5.3.2Harmonisierung von Produkt- und Prozessmodularität durch eine integrierte Produkt- und Prozessbaukastengestaltung 222
5.3.3Gestaltung von Prozessbaukästen 224
Vielfaltsanalyse in der Produktion 224
Harmonisierung von Produkt- und Produktionssicht 226
Übergreifende Anforderungsaufnahme 227
Anwendung der drei Prinzipien der Prozessmodularität 228
Verankerung der definierten Inhalte in Modulsteckbriefen 232
5.3.4Anwendung und Nutzenpotenziale 232
5.3.5Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 234
5.4Product Releases zur kontinuierlichen Steigerung des Kundennutzens 234
5.4.1Motivation 235
5.4.2Releasemanagement 236
5.4.3DevOps – Development and Operations 239
5.4.4Product Releases für die produzierende Industrie 239
Upgrade: Sustainable Innovation während der Produktnutzung 242
Update: Sustainable Innovation durch Produkterneuerung 245
5.4.5Anwendung und Nutzenpotenziale 246
5.4.6Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 248
Literatur 248
6 Domänenintegration 251
6.1Kollaboration durch agile Entwicklungsnetzwerke 252
6.1.1Motivation 252
6.1.2Grundlagen von Innovationsnetzwerken 254
Anforderungen an die Gestaltung von Innovationsnetzwerken 256
Gestaltungsparameter von Innovationsnetzwerken 259
Arten von Innovationsnetzwerken 261
6.1.3Methodische Ideenfindung in der frühen Phase 264
6.1.4Anwendung und Nutzenpotenziale 266
6.1.5Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 267
6.2Industrie 4.0 zur Leistungserweiterung und -optimierung 268
6.2.1Motivation 268
6.2.2Vom Produkt zum Produkt-Service-System 269
6.2.3Unterstützung des Entwicklungsprozesses 271
6.2.4Leistungserweiterung und -optimierung 276
6.2.5Anwendung und Nutzenpotenziale 277
6.2.6Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 278
6.3Product Lifecycle Management zur lebenszyklusübergreifenden Erfassung produktbezogener Daten 278
6.3.1Motivation 279
6.3.2Der Grundgedanke des Product-Lifecycle-Management-Konzepts 280
6.3.3Infrastruktur des Internet of Production als weiterführendes PLM-Konzept 283
6.3.4Implementierung eines PLM-Konzepts 285
Handlungsfeld I: Identifizierung nutzerspezifisch relevanter Informationen je Prozessschritt 286
Handlungsfeld II: Bereitstellung der Informationsarchitektur 287
Handlungsfeld III: Sicherstellen der aufbauorganistorischen Implementierung 288
6.3.5Anwendung und Nutzenpotenziale 289
6.3.6Einordnung in den Gesamtkontext einer Sustainable Innovation 290
Literatur 291
7 Fazit 293
7.1Sustainable Innovation – Nachhaltig Werte schaffen 293
7.2Strategische Positionierung 294
7.3Marktentwicklung 295
7.4Projektstrukturierung 297
7.5Produktrealisierung 300
7.6Domänenintegration 302
7.7Ausblick 303
Stichwortverzeichnis 305

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 2.3.2021
• Co-Autor: Annika Becker, Merle-Hendrikje Jank, Julian Kress, Maximilian Kuhn, Hendrik Lauf, Alexander Menges, Sebastian Schloesser, Jonas Tittel
• Zusatzinfo: X, 306 S. 158 Abb., 1 Abb. in Farbe.
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik
• Themenwelt: Wirtschaft ► Betriebswirtschaft / Management ► Logistik / Produktion
• Schlagworte: Agile Organisation • Agilität • Digitaler Wandel • Engineering Economics • Entwicklungsprozess • Innovationsmanagement • Komplexitätsmanagement • Kundenorientierung • Marktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Nachhaltigkeit • Product Lifecycle Management • Produktentwicklung • Projektstrukturierung • Prototypenplanung • Sustainablity
• ISBN-10: 3-662-61910-5 / 3662619105
• ISBN-13: 978-3-662-61910-0 / 9783662619100