III

I Vorwort

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich im Kern mit dem Einsatz der Qualitätsmethode Quality Function Deployment in Entwicklungsprozessen und gibt einen Überblick zu den Forschungstätigkeiten des Einsatzes dieser Methode. Das Thema bietet für mich die Gelegenheit, mich mit einem an Bedeutung zunehmendem Thema des Qualitätsmanagements vertieft zu beschäftigen. Mein Interesse für Qualitätsmanagement und Qualitätsmethoden wurde bereits in den Vorlesungen von Herrn Prof. Roland Jochem an der Universität Kassel geweckt, weshalb ich mich entschied, meine Diplomarbeit an dem Lehrstuhl für Qualitätsmanagement der Universität Kassel zu schreiben.

Während meiner Praktikumstätigkeit konnte ich dann bei dem Einsatz von einigen Qualitätsmethoden mitwirken, wodurch ich erste praktische Erfahrungen sammeln konnte und der Blick für die Funktionalität von Methoden geschärft wurde, was mir beim Verfassen dieser Arbeit als sehr hilfreich erschien. Zudem kristallisierte sich für mich das Thema der Qualitätsmethoden im Produktentwicklungsprozess immer mehr heraus.

In diesem Zusammenhang möchte ich insbesondere meinem Diplomarbeitsbetreuer Herrn Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dennis Geers für die gegebenen Freiheiten und Unterstützung bei der Wahl des Diplomarbeitsthemas, den zahlreichen Hilfestellungen und anregenden Diskussionen danken.

Weiterhin möchte ich Herrn Prof. Roland Jochem und Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dennis Geers für die unkomplizierte und an den Studenten orientierte Art bei der Vorgehensweise der Diplomarbeitswahl und -durchführung danken. Ebenso gilt Herrn Prof. Roland Jochem und Herrn Prof. Konrad Spang mein Dank für die Übernahme der Tätigkeiten als Erst-und Zweitprüfer.

Schließlich möchte ich meinen Eltern insbesondere für die finanzielle Unterstützung während meiner Diplomarbeitsphase danken.

Christoph Holzapfel

IV

II  Inhaltsverzeichnis  

I  Vorwort  III

II  Inhaltsverzeichnis.  IV

III  Abbildungs- und Tabellenverzeichnis  VI

IV  Abkürzungsverzeichnis  VIII

1  Einleitung  1

1.1  Problemstellung und Zielsetzung.  1

1.2  Aufbau der Arbeit  2

2  Determinanten des Entwicklungsprozesses  3

2.1  Der Produktentwicklungsprozess (PEP)  3

2.2  Externe Herausforderungen.  5

2.3  Interne Herausforderungen.  7

2.3.1  Empirische Hintergründe  7

2.3.2  Technische Änderungen.  10

2.3.3  Komplexität in Produkten.  13

3  Methoden im Entwicklungsprozess  17

3.1  Kausalitätsmethoden  18

3.1.1  Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA)  18

3.1.2  Fehlerbaumanalyse (FTA)  30

3.2  Entwicklungseffizienzsteigernde Methoden  36

3.2.1  Design of Experiments (DoE)  36

3.2.2  Theorie des erfinderischen Problemlösens (TRIZ)  43

3.2.3  Quality Function Deployment (QFD)  52

4  Quality Function Deployment  53

4.1  Einführung in Quality Function Deployment.  53

4.1.1  Was ist QFD?  53

4.1.2  Geschichte des QFD  56

4.1.3  QFD-Ansätze.  57

4.2  Rahmenbedingungen für QFD.  60

4.2.1  Qualitätsphilosophie  60

4.2.2  Interdisziplinäres Teamwork.  61

4.2.3  Der Moderator  62

4.2.4  Rechnergestützte Hilfsmittel.  62

4.3  Vorgehensweise  64

4.3.1  Phase 0: Die Kundenanforderungen als Ausgangsbasis  65

4.3.2  Phase 1: Produktplanung  71

4.3.3  Phasen 2 bis 4 des HoQ.  80

4.4  Nutzen- und Aufwandsbetrachtung der QFD-Anwendung.  83

5  Optimierungsansätze zu QFD.  87

5.1  Methodenverknüpfung nach Grasse.  87

5.2  Modularisierung  89

V

5.2.1  Ansatz nach Pfeifer (ProQEngineering)  91

5.2.2  Weitere Ansätze  93

5.3  Schnittstellen der QFD zur Methodenerweiterung  94

5.4  QFD-Methodenerweiterung  96

5.4.1  Methoden der Kundenanforderungserfassung  96

5.4.1.1  Eigenschaftengenerierung  97

5.4.1.2  Eigenschaftenstrukturierung  100

5.4.1.3  Eigenschaftengewichtung  102

5.4.2  HoQ-Korrelationen und TRIZ.  109

5.4.3  QFD und FMEA / FTA  115

5.4.4  QFD und DoE  118

5.4.5  QFD und Pugh Concept Selection  123

5.5  Unternehmensspezifische Aufwandsanpassung  125

6  Zusammenfassung und Ausblick.  129

VI  Literaturverzeichnis  131

VI

III  Abbildungs- und Tabellenverzeichnis  

Abb.  1: Begriffsabgrenzungen im Produktlebenslauf  

Abb.  2: Herausforderungen im PEP  

Abb.  3: Untersuchte Unternehmen  

Abb.  4: Verlauf der Entwicklungskosten  

Abb.  5: Komplexität als Merkmal der Systemstruktur.  

Abb.  6: Produkttypen nach Komplexität  

Abb.  7: Qualitativer Verlauf der Gesamtzuverlässigkeit  

Abb.  8: Befragung nach Qualitätsmethoden.  

Abb.  9: Entstehungsgeschichte der FMEA.  

Abb.  10: Systemstruktur Anpassungsgetriebe  

Abb.  11: Funktionsstruktur des Anpassungsgetriebes  

Abb.  12: Ursache-Wirkungs-Beziehung  

Abb.  13: Fehlfunktionen des Anpassungsgetriebes  

Abb.  14: FMEA-Formblatt.  

Abb.  15: FMEA-Vorgehensweise der Audi AG.  

Abb.  16: Arbeitsschritte der Fehlerbaumerstellung  

Abb.  17: Knoten ohne Nachfolger  

Abb.  18: UND-Verknüpfung.  

Abb.  19: ODER-Verknüpfung  

Abb.  20: Vergleich des Gesamtaufwandes zwischen DoE-Methoden  

Abb.  21: Versuchsplan mit orthogonalen Feldern  

Abb.  22: Versuchsplan und Lineare Graphen  

Abb.  23: Widerspruchsmatrix  

Abb.  24: Fokussierung auf das IER.  

Abb.  25: Japanischer QFD-Begriff.  

Abb.  26: Historische Entwicklung von QFD.  

Abb.  27: Matrix der Matrizen nach Bob King  

Abb.  28: Mehrstufige Qualitätsplanung mit dem HoQ  

Abb.  29: Querschnitt eines HoQ.  

Abb.  30: Kano-Modell der Kundenanforderungen  

Abb.  31: Die 10 Schritte des 1. HoQ  

Abb.  32: Abbildung der Kundenforderung in einem Qualitätsplan.  

Abb  33: Berechnung der absoluten Bewertung  

VII

Abb.  34: Korrelation der Qualitätsmerkmale, Schritt 6 Phase I  78

Abb.  35: Schritte 7, 8 und 9 des HoQ.  79

Abb.  36: Teilematrix  81

Abb.  37: Prozessmatrix  82

Abb.  38: Reduzierung des Änderungsaufwandes durch mehr Systematik  84

Abb.  39: Nutzen von QFD  86

Abb.  40: Basismodulidentifikation der betrachteten Q-MMethoden  92

Abb.  41: Beispiel einer Vergleichsmatrix einer AHP.  105

Abb.  42: Beispiel der Gewichtungsberechnung.  106

Abb.  43: Beispiel eines HoQ für eine Waschmaschine  111

Abb.  44: Ausschnitt des 2.HoQ  112

Abb.  45: 2.HoQ der Bauteile  113

Abb.  46: Schnittstellen zwischen QFD und FMEA/FTA.  116

Abb.  47: Ermittlung kritischer Bauteile.  117

Abb.  48: Das HoQ zur Selektion von Faktoren.  122

Abb.  49: Pugh Concept Selection Matrix.  124

Abb.  50: Methodenkombinationen im Nutzen-Aufwands-Kalkül.  126

Abb.  51: Aufwandsanpassung durch Methodenkombination  128

Tab.  1: Zusammenhang von FMEA-Arten.  21

Tab.  2: Vergleich der Vorgehensweisen  23

Tab.  3: Methoden des DoE  36

Tab.  4: Beispiel Versuchsplan  41

Tab.  5: Reaktionstabelle.  41

Tab.  6: Varianzanalysetabelle  42

Tab.  7: Formeln zur Varianzanalyse.  42

Tab  8: Die 40 innovativen Prinzipien nach Altschuller  47

VIII

IV Abkürzungsverzeichnis

Abb. Abbildung Abk. Abkürzung ACA adaptive Conjoint Analyse AHP analytischer Hierarchieprozess ARIZ Algorithmus zum Lösen erfinderischer Probleme ASI American Supplier Institute BIP Bruttoinlandsprodukt bzw. beziehungsweise CA Conjoint Analyse CAD Computer Aided Design CAI Computer Aided Innovation d.h. das heisst DFSS Design for Six Sigma DoE Design of Experiments ebd. ebenda EDL externer Dienstleister EDV elektronische Datenverarbeitung et al. und andere f. folgende ff. fortfolgende FMEA Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse FQS Forschungsgemeinschaft Qualität e.V. FTA Fehlerbaumanalyse HoQ House of Quality HUD Head Up Display IAO Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation ICQFD International Council of QFD IER ideales Endresultat KMU kleine und mittlere Unternehmen Mrd. Milliarde NASA National Aeronautics and Space Administration o.S. ohne Seite OEM Original Equipment Manufacturer

IX

OESA Original Equipment Suppliers Association OLS Orthogonal Least Squares PCS Pugh Concept Selection PEP Produktentwicklungsprozess QFD Quality Function Deployment QM Qualitätsmanagement RPZ Risikoprioritätszahl S. Seite SE Simultaneous Engineering SPC Statistical Process Control Tab. Tabelle TQM Total Quality Management TRIZ Theorie des erfinderischen Problemlösens u.a. unter anderem u.U. unter Umständen USAF United States Air Force v.v. und umgekehrt VDA Verband der Automobilindustrie VDI Verein deutscher Ingenieure vgl. vergleiche VoC Voice of Customer z.B. zum Beispiel

Einleitung 1

1 Einleitung

1.1 Problemstellung und Zielsetzung

Aufgrund des in den vergangenen Jahren gestiegenen Wettbewerbsdrucks, den übersättigten Märkten und den gestiegenen Kundenanforderungen, sehen sich Unternehmen in der Situation, immer mehr an den Kunden orientierte Produkte zu entwickeln -und das in immer kürzerer Zeit. Es besteht die Gefahr, Abstriche bezüglich der Entwicklungsqualität hinnehmen zu müssen. Diese kann sich in mangelnder Produktreife und damit in einer verspäteten Markteinführung widerspiegeln. Erhöhte Kosten durch späte Änderungen, entgangene Umsätze und Imageverluste sind die Folge. ¹ Es wird

ersichtlich, dass Qualität mehr denn je ein wichtiger Faktor zur Erzielung von Wettbe-werbsvorteilen darstellt.

Die Grundsteine vieler Fehler, die ausschlaggebend sind für Qualitätseinbußen, werden bereits in der Entwicklung gelegt und haben daher ebenfalls eine große Auswirkung darauf, welche Qualität produziert wird und letztendlich den Kunden erreicht. Zahlreiche Untersuchungen bestätigen die steigende Anzahl der Entwicklungsfehler ² So wun-und die damit einhergehende gestiegene Bedeutung zur Bekämpfung dieser. dert es z.B. nicht, dass vermutete 80% der Herstellkosten in der Entwicklung stecken. 3

Nicht zuletzt aufgrund dieser problematischen Situation wird die Notwendigkeit eines vermehrten Einsatzes präventiver Maßnahmen zur Vermeidung von Qualitätsmängeln offensichtlich.

4 Die Forderung lautet daher: „QM in die Entwicklung!“

Das Qualitätsmanagement bietet eine Reihe von entwicklungsbegleitenden Methoden, die gezielt auf eine qualitätsorientierte Gestaltung der Entwicklungstätigkeiten ausgerichtet sind und damit eine Lösung der angesprochenen Problemsituation darstellen.

Eine besondere Herausforderung bei der Implementierung und Anwendung der Qualitätsmethoden im Produktentstehungsprozess liegt in dem hohen Aufwand der Methoden, die mitunter von Unternehmen als sehr komplex angesehen werden. Da das Nut-zen-Aufwandsverhältnis nicht immer klar ist, verzichten viele Unternehmen, insbeson-

¹ Vgl.Dippe (2008) S.2f.

² Vgl. z.B. Dippe (2008) S.2

³ Vgl. Droz (1992) S.34ff.

⁴ Dudenhöffer (2004) S.1

2 Einleitung

dere kleine und mittelgroße Unternehmen, auf einen umfassenden Einsatz der Methoden.

Vor diesem Hintergrund ist es von entscheidender Bedeutung die Qualitätsmethoden gezielt, situationsspezifisch und, unter Berufung auf Synergien, kombiniert einzusetzen, um so einen möglichst hohen Nutzeneffekt zu erzielen.

Das Ziel dieser Arbeit liegt daher in dem Aufzeigen möglicher Kombinationseffekte basierend auf einer Anwendung der Methode „Quality Function Deployment“ und der Optimierung einer Anwendung dadurch entstehender Effizienzsteigerungen. Ferner soll den Unternehmen das Anwenden von Methoden erleichtert werden und dazu beitragen, dass vermehrt auf einen Methodeneinsatz bei der Produktentwicklung gesetzt wird.

1.2 Aufbau der Arbeit

Nachdem in Kapitel 1 eine kurze Einführung in die Thematik gegeben wird und die aktuelle Problemsituation beschrieben wird, fokussiert Kapitel 2 den Produktentwicklungsprozess mit all seinen Herausforderungen, die es unternehmerisch zu bewältigen gilt. Aufbauend auf diesen Herausforderungen, werden in Kapitel 3 detailliert die einschlägigen Methoden im Entwicklungsprozess dargestellt, welche den Produktentwicklungsprozess in dieser Hinsicht unterstützen können.

Anschließend wird im vierten Kapitel ausführlich Quality Function Deployment (QFD), als einer dieser Methoden, in den Mittelpunkt der Betrachtung gestellt und näher beschrieben.

Im fünften Kapitel, als Kernpunkt dieser Arbeit, werden Optimierungsansätze bezüglich Zeitersparnis, Strukturierungsmöglichkeiten und Methodenkombinationen im Rahmen einer QFD-Anwendung gefunden und hinsichtlich des Aufwandes und Nutzens analytisch bewertet. Dabei wird auf die zuvor beschriebenen Methoden Bezug genommen, und auf Problematiken der QFD eingegangen. Abschließend werden in Kapitel 6 die Erkenntnisse zusammengefasst und ein Ausblick gegeben.

Determinanten des Entwicklungsprozesses 3

2 Determinanten des Entwicklungsprozesses

2.1 Der Produktentwicklungsprozess (PEP)

Die Entstehung eines Produktes kann als ein im Unternehmen ablaufender Prozess verstanden werden, der durch die Kombination von Wissen und Informationen externer und interner Quellen mit anderen, unternehmensinhärenten Produktionsfaktoren gekennzeichnet ist. 5

Dieser Produktentwicklungsprozess gliedert sich wiederum in Teilprozesse, im Folgenden als Phasen bezeichnet. Es besteht in der Literatur bislang keine Einigkeit über den Umfang und die Benennung der zu betrachtenden Phasen. Dem Verständnis von Wheelwright (1994) folgend, soll daher als Grundlage dieser Arbeit der Produktentwicklungsprozess die Phasen Konzeptfindung, Produktplanung, Produkt- und Prozessengineering und Serienanlauf beinhalten, wobei die Phasenübergänge die Meilensteine darstellen (siehe Abb. 1). Die Phasenmodelle sollten an die jeweiligen Unternehmen angepasst werden und dienen als „grobe Richtschnur für das Management“ 6 .

Abb. 1: Begriffsabgrenzungen im Produktlebenslauf 7

Der Begriff des Produktentwicklungsprozesses ist von dem des Produkterstellungsprozesses zu trennen. Letzterer bezieht zusätzlich die Phasen Produktion/Produktherstellung und Vertrieb mit ein. 8

Der Produktentwicklungsprozess kann durch einen parallelen, technischen Kreationsprozess unterstützt werden. ⁹ Dieser entwickelt Technologien zur Reife, bis sie vom

⁵ Vgl. Backhaus (1992) und Schuhmann (1994) nach FQS (2001) S.3

⁶ Schubert (1991) S.73

⁷ Wheelwright (1994) nach FQS (2001) S.3

⁸ Vgl. Dippe (2008) S.30

⁹ Vgl. Clausing (2001) S.3

4 Determinanten des Entwicklungsprozesses

Produktentwicklungsprozess aufgenommen (Fishing) und schließlich von diesem auf den Markt gebracht werden. 10

Die Beherrschung des von sich aus schlecht strukturierten, von Unsicherheiten und Änderungsschleifen ¹¹ bestimmten Produktentwicklungsprozess stellt einen bedeutenden Wettbewerbsvorteil dar. ¹² Dieser schlägt sich in Produkten nieder, die schneller auf den Markt gelangen und effizienter und damit kostengünstiger entwickelt wurden. ¹³ Eine sorgfältige Planung und Steuerung für eine bessere Strukturierung des Entwicklungsprozesses kann mit den unterschiedlichen Herausforderungen, die aus Unsicherheiten resultieren, besser umgehen und das Geschäftsrisiko minimieren. ¹⁴ Die Arten von Herausforderungen, die im Entwicklungsprozess entstehen und deren Abhängigkeiten, sind in Abb.2 veranschaulicht und sollen im nachfolgenden Abschnitt detailliert beschrieben werden.

Abb. 2: Herausforderungen im PEP 15

¹⁰ Vgl. Clausing (2001) S.3

¹¹ Vgl. Schubert (1991) S.73f.

¹² Vgl. Clark und Fujimoto (1991) S.17

¹³ Ebd. S.11

¹⁴ Vgl. Dippe (2008) S.77

¹⁵ Eigene Darstellung

Determinanten des Entwicklungsprozesses 5

2.2 Externe Herausforderungen

Industrieunternehmen sehen sich seit Beginn der 80er Jahre einem zunehmend dynamischen und volatilen Umfeld ausgesetzt. Planungsgrundlagen können nach kurzer Zeit bereits obsolet sein und Prognosen können nur mit hoher Ungenauigkeit gegeben werden. Dieser Trend hält bis heute an und stellt die Unternehmen vor verschiedene Herausforderungen.

Die externen Herausforderungen lassen sich auf drei Schwerpunkte konzentrieren: Dem verschärften internationalen Wettbewerb, gestiegenen Kundenanforderungen und das verstärkte Vordringen neuer Technologien. Diese Herausforderungen sollen nachfolgend beschrieben werden.

Verschärfter Wettbewerb:

Im Zuge der verstärkten Globalisierung durch die Auflösung von Handelsbarrieren, dem Fallen der Kosten für internationale Transporte und Kommunikation sowie der globalen Integration von Kapitalmärkten und sinkenden politischen Restriktionen, ¹⁶ wurde die Tür für den Wettbewerb auf der Weltbühne geöffnet. Die Folge wird in einer steigenden Wettbewerbsintensität zwischen den Unternehmen offensichtlich. Ehemals regional angesiedelte Unternehmen werden auf dem Weltmarkt agierende, sogenannte „global players“.

Die Anzahl der damals konkurrierenden Hersteller war lokal beschränkt, wohingegen ¹⁷ die der heutige Wettbewerb zwischen einer Großzahl von Unternehmen stattfindet, nun Zugang zu einem internationalen Kundenpool haben. Die daraus erwachsenden Chancen haben internationale Firmen wie Nokia erkannt. Es wäre im Fall von Nokia wohl kaum möglich gewesen, Umsätze in Höhe von 50,710 Mrd. € im Jahre 2008 ¹⁸ allein auf dem finnischen Markt mit einem nominalen BIP von geschätzten 186,2 Mrd. € ¹⁹ zu erwirtschaften. Da es in einem solchen Umfeld von Vorteil ist, neue Produkte schneller als andere auf den Markt zu bringen „wurden Innovations- und Entwicklungszyklen industrieller Güter stark verkürzt.“ 20

Technologischer Wandel:

Der technologische Wandel in den 70ern brachte eine Reihe technologischer Neuerungen auf einer breiten Front hervor. Der substanzielle technologische Umbruch, auch

¹⁶ Vgl. Wiersema und Bowen (2007) S.115f.

¹⁷ Vgl. Clark und Fujimoto (1991) S.12

¹⁸ NOKIA (2008) S.2

¹⁹ Statistics Finland (2009) o.S.

²⁰ Krause et al. (2007) S.89

6 Determinanten des Entwicklungsprozesses

als „dritte industrielle Revolution“ bekannt, ²¹ war durch Technologien wie „Roboter- und Sensortechnik, Gen- und Biotechnologie, Verbundwerkstoffe, Recyclingverfahren, computergestützte Konstruktion und Fertigung, Telekommunikation und Mikroelektronik“ 22 gekennzeichnet. Das enorme Innovationspotential dieser Technologien wurde von Unternehmen erkannt und stellte sie vor die Herausforderung der Aneignung von entsprechenden Kompetenzen und deren Integration in vorhandene Entwicklungsprozesse.

Ein Ende des besagten Umbruchs lässt sich bis heute nicht absehen. Die aus heutiger ²³ Sicht zukunftsweisenden Technologien sind: Wachsende Computerleistung Leistungsfähigere Datenübertragungssysteme Display-Innovationen Internetisierung Dematerialisierung und Virtualisierung Human-Machine-Interfaces Automatisierung und Robotik E-Business Künstliche Intelligenz Wissenssysteme Photonik und Sensorik Biometrie und Bionisierung Mikrosystemtechnik und - verfahrenstechnik Nanotechnologie Bio- und Gentechnologie

Steigende Kundenansprüche:

Seit Anbeginn der industriellen Revolution ist ein Anstieg des Lebensstils in westlichen Ländern zu verzeichnen. Damit verbunden ist ein Anstieg der Konsumneigung, ²⁴ denn

ein Lebensstil wird üblicherweise durch Konsumgüter manifestiert. Mit der Zeit werden immer höhere Anforderungen an Güter gestellt, um den anwachsenden Lebensstil auszudrücken. Dies stellt Unternehmen vor die Aufgabe, die steigenden Erwartungen ständig erneut zu erfüllen, um so ihre Kunden zu befriedigen. Die Konsequenz daraus

²¹ Vgl. Bührer (2001) S.16

²² Ebd.

²³ Mii (2006) S.116ff.

²⁴ Vgl. Gehring (2006) S.10

Determinanten des Entwicklungsprozesses 7

ist, dass „Kundenerwartungen ganzheitlicher, kompletter, anspruchsvoller und unterschiedlicher [werden].“ 25

Ein weiteres Problem ist die steigende Frequenz, mit der sich Kundenerwartungen ändern. Annahmen zu Kundenanforderungen als Eingangsgrößen können sich während der Entwicklung als bereits überholt herausstellen. Die entwickelten Produkte oder Dienstleistungen sind dann nicht mehr deckungsgleich mit den Kundenanforderungen, das Absatzziel wird wahrscheinlich verfehlt werden.

2.3 Interne Herausforderungen

Als Ausgangspunkt einer Diskussion bezüglich der Ursachen von unternehmensinternen Problemen in Entwicklungsprozessen sollen empirische Nachforschungen dienen. Diese Ursachen entspringen dem unternehmerischen Handeln als Reaktion auf die externen Herausforderungen und werden folglich als „interne Herausforderungen“ be-handelt.

2.3.1 Empirische Hintergründe

Es gibt zwei jüngere Untersuchungen zu den internen Herausforderungen, die nachfolgend vorgestellt werden sollen:

Das Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) beschäftigte sich in einer Studie aus dem Jahre 2003 mit dem Thema der Effizienzsteigerung von Entwick-lungsvorhaben in der deutschen Automobilindustrie. 26

Durch 40 umfangreiche Experteninterviews und weiteren 100 Befragungen von Unternehmen in der Automobilbranche sollten die Problemfelder herauskristallisiert werden, in denen die Experten Schwächen erkannten und somit Verbesserungspotentiale bestehen. Die Aufteilung der Befragten lässt sich aus Abb.3 entnehmen. ²⁷ Die wesentlichen Erkenntnisse der Studie sind folgende: Entwicklungsziele werden mit nicht ausreichender Sicherheit erreicht. Das Verbesserungspotential bei der Entwicklung von Automobilen beträgt durchschnittlich 27%.

Modellvarianten und die Produktkomplexität werden weiter steigen

²⁵ Clark und Fujimoto (1991) S.13

²⁶ Vgl. Bullinger et al. (2003) S.7f.

²⁷ Ebd.

8 Determinanten des Entwicklungsprozesses

Abb. 3: Untersuchte Unternehmen 28

Als besonders wichtige Handlungsfelder konnten die Themen Projektmanagement, Kooperation/Kommunikation und Entwicklungsprozesse ausgemacht werden. ²⁹ Im Rahmen des Projektmanagements wurden unzureichend kompetente Projektmanager und fehlendes Änderungsmanagement festgestellt.

Die späte Einbeziehung von Systemlieferanten in den Entwicklungsprozess, unvollständige Lastenhefte und mangelnde Entwicklungsfähigkeiten der Zulieferer sind dem Themenfeld der Kooperation und Kommunikation zuzuordnen. Bei den Entwicklungsprozessen wurden u.a. ein fehlendes Schnittstellenmanagement und die ungerechtfertigte Konzentration auf technische Aspekte anstelle von einer Ausrichtung auf Kundenanforderungen bemängelt. Vor dem Hintergrund dieser Arbeit sind dabei letztere Mängel von besonderem Interesse. Speziell auf die Kundensituation eingehend wird konstatiert:

„Bezogen auf das Automobil als Endprodukt sehen die befragten Experten eine stärkere Berücksichtigung der Kundenbedürfnisse als eine der wichtigsten He-rausforderungen in der Fahrzeugentwicklung. Immerhin meinen rund die Hälfte der befragten Experten, dass im laufenden Entwicklungsprozess die Leistungsmerkmale des Endproduktes »Auto« bezogen auf den wahren Kunden- 30 nutzen unter die Räder kommen.“

Über die Darstellung bestehender Herausforderungen in der Automobilindustrie hinaus, gibt die Studie eine Reihe von Handlungsempfehlungen bezogen auf die entsprechenden Problemfelder. Diese Empfehlungen sind jedoch offensichtlich und nur sehr allgemein formuliert. Auf einen detaillierten Handlungsleitfaden und Methodeneinsatz wird nicht weiter eingegangen.

²⁸ Bullinger et al. (2003) S.7

²⁹ Vgl. Dippe (2008)

³⁰ Bullinger et al. (2003) S.8

Determinanten des Entwicklungsprozesses 9

In einer weiteren Studie, welche von der amerikanischen Original Equipment Suppliers Association (OESA) und der Beratungsfirma McKinsey & Company im Jahre 2005 durchgeführt worden ist, werden Verschwendungen infolge einer ineffektiven Zusammenarbeit zwischen OEM und Zulieferer identifiziert und deren wirtschaftliche Bedeutung veranschaulicht. 31

So würden durchschnittlich mehr als 10 Mrd. US$ aufgrund schlechter Planung und mangelhafter Koordination zwischen Autoherstellern und Teilezulieferern verschwendet. Da es große Diskrepanzen zwischen den unterschiedlichen Unternehmen gibt, bestünde hier ein enormes Einsparpotential, wenn man sich die effizientesten Unternehmen ansähe. 32

Die Studie basiert auf einer umfassenden Untersuchung von 43 Produktentwicklungsprojekten, welche durch 20 Experteninterviews und 50 Workshops ergänzt wird. Ergebnis der Studie war die Erkenntnis, dass sich 80% der Verschwendungen auf drei Bereiche beschränken:

Änderungen an Produktspezifikationen

Es wird geschätzt, dass technische Änderungen der Industrie einen Schaden von jährlich 6 Mrd. US$ verursachen. Das sind zuzügliche 360 US$ pro Fahrzeug auf Seiten der Zulieferer. Der Großteil dieser Kosten entsteht durch konstruktive Änderungen in den späten Phasen des Entwicklungsvorganges, wie beispielsweise bei der Änderung von Fertigungswerkzeugen. Die Branchenbesten konnten diesem Phänomen durch die frühe Einbindung von Zulieferern und einer gemeinsamen Definition von Spezifikationen in den frühen Phasen entgegenwirken. Weiterhin werden durch späte Änderungen zusätzliche Verhandlungsanstrengungen zwischen OEM und Zulieferer verursacht, was wiederum einen nicht vernachlässigbaren Mehranteil an Zeit nach sich zieht.

Überhöhte Produktkomplexität

Als zweite Ursache von Verschwendung wird eine übermäßige Komplexität der Produkte gesehen. Diese wird sichtbar durch unnötige Varianten von Merkmalsausprägungen und Varianzen.

Dieses Problem schlägt laut Studie mit zusätzlichen 1,5 Mrd. US$ pro Jahr zu Buche. Dieser Punkt ist ein Teilaspekt des sogenannten „Overengineerings“. Fraglich ist, ob der Kunde wirklich eine entsprechende Variantenauswahl überhaupt fordert.

³¹ Vgl. Hensley und Knupfer (2005) S.11f.

³² Ebd. S.11

10 Determinanten des Entwicklungsprozesses

Fehlerhafte Annahmen bei der Schätzung von Produktionskapazitäten Zu optimistische Volumenprognosen führen zu weiteren Mehrkosten von 1 Mrd. US$ jährlich. Folge der Fehleinschätzungen sind Zulieferfirmen, die unter ihren Kapazitäten produzieren müssen.

Zusammenfassend können Schnittstellenprobleme, fehlende Kundenorientierung, Änderungen und überhöhte Produktkomplexität als für diese Arbeit relevanten Herausforderungen im Produktentwicklungsprozess gesehen werden. Im Einzelnen sollen die Themen Änderungen und Komplexität als Kernherausforderungen in den beiden folgenden Kapiteln näher beschrieben werden.

2.3.2 Technische Änderungen

Zu Beginn eines Entwicklungsprojektes werden Entwicklungsziele in Form von Spezifikationen von Produktmerkmalen festgelegt, ³³ dabei herrscht Unsicherheit bezüglich der Erreichung der Zieldefinition.

Einschlägige Literatur nennt in diesem Zusammenhang drei Gründe für technische Änderungen:

Zum einen werden Änderungen im Entwicklungsprozess erforderlich, wenn die gesetz- ³⁴ Derzweite Fall, bei dem Änderungen vollzogen ten Ziele nicht erreicht werden (1).

werden müssen, ist bei der Akquise neuer und relevanter Informationen, die auf sich ändernde Rahmenbedingungen, wie Gesetze oder Kundenanforderungen, zurückzuführen sind (2). ³⁵ Diese Art von Änderungen gilt als neuerungsbedingt. ³⁶ Schließlich zählt eine Änderung als fehlerbedingt, wenn sie durch Mängel im Entwicklungsprozess hervorgerufen wird (3). 37

Eine detailliertere Auflistung von speziellen Änderungsursachen findet sich in Dippe (2008):

„begrenzte Vorhersagbarkeit der Anforderungserfüllung durch neuartige

³³ Vlg. Dippe (2008) S.11f.

³⁴ Vgl. Smith und Eppinger (1998) S.1104ff.

³⁵ Vgl. Aßmann (2000) S.41

³⁶ Vgl. Conrat (1997) S.23

³⁷ Ebd.

Determinanten des Entwicklungsprozesses 11

Vielzahl von Einflussfaktoren bei der Integration komplexer Systeme. begrenzte Spezifikationsfähigkeit neuartiger Funktionen durch den Kunden. mangelnde Stabilität von Entwicklungszielen auf Grund dynamischer Entwicklung von Marktanforderungen.

unvollständige Nutzung bekannter Informationen auf Grund ungeeigneter Entwicklungsprozesse.

mangelnde Anreizsetzung zur frühen Identifikation möglicher Änderungsur-

AllenÄnderungsgründen ist die Berücksichtigung neuer Erkenntnisse durch Informationen gemein. Informationen können nach Browning aus drei Quellen stammen: 39

Es wird deutlich, dass der Entwicklungsprozess durch das Auftreten von Änderungen kein linearer, sondern ein iterativer, also ein sich wiederholender Prozess ist. ⁴⁰ Eppinger definiert Iterationen ausgelöst durch Änderungen als „the repetition of activities to improve an evolving design.” 41

Die Iterationsschleifen sind, ähnlich wie Änderungen, an sich als wertneutral zu sehen, da sie jeden Entwicklungsprozess kennzeichnen und eine Verbesserung mit sich führen. Der Nutzen von Änderungen lässt sich beispielsweise festmachen durch die „[…] Erhöhung des Kundennutzens, Senkung der Fertigungs-, Montage- und Lebenszykluskosten [sowie der] Vermeidung später Fehlerkosten […]“ 42 Andererseits machen Iterationen, je nach Branche, 13 bis 70 Prozent der Entwicklungszeit aus und konsumieren Ressourcen in Form von Ingenieurstunden und Geld. 43

³⁸ Dippe (2008) S.17

³⁹ Vgl. Browning (1998) S.33

⁴⁰ Vgl. Terwiesch und Loch (1999) S.160

⁴¹ Eppinger et al. (1997) S.112

⁴² Dippe (2008) S.14

⁴³ Vgl. Browning (1998) S.33

12 Determinanten des Entwicklungsprozesses

Browning schlägt daher für weitere Untersuchungen eine Untergliederung des Iterationsbegriffs in zwei Kategorien vor: 44

Es wird folglich die Reduzierung der ungeplanten Iterationen und damit der fehlerbedingten Änderungen postuliert.

Untersuchungen zeigen, dass 40% der durch ungeplante Iterationen entstehenden Änderungen durch präventive Maßnahmen abgestellt werden können. ⁴⁵ Die Häufigkeit mit denen von Spezifikationen aufgrund von Änderungen abgewichen wird, ist ferner kennzeichnend für die Instabilität des Entwicklungsprozesses. 46

In der Literatur wird die Anzahl an Änderungen folgerichtig als Indiz für die Effektivität des Produktentwicklungsprozesses verwendet. 47

Beispiele für zusätzliche Aufwendungen, die eine Ineffektivität veranschaulichen sind die Planung- und Verwaltung von Änderungen (Änderungsmanagement), Nacharbeit, Entsorgungskosten und Kosten für die Neuanfertigung von Werkzeugen. 48

Außerdem gilt es zu beachten, dass je weiter eine Änderung in eine späte Phase des Entwicklungsprozesses fällt, es umso aufwendiger ist, bereits erfolgte Entwicklungstätigkeiten rückgängig zu machen, ⁴⁹ da es zu Rückwirkungen mit den vorherigen Pha-Abb. 4 sen kommt (Siehe ). So besagt die im Qualitätsmanagement bekannte „rule of

ten“, dass beim Überschreiten jeder Entwicklungsphase sich die Kosten für eine Änderung um das Zehnfache erhöhen.

Es ist daher zusätzlich zu der Vermeidung fehlerbedingter Änderungen, eine allgemeine Vorverlagerung von Änderungen und Iterationen in frühe Phasen zum Erreichen einer erhöhten Effizienz dienlich. Eine Methode, die wie geschaffen dafür ist, ist Quality Function Deployment (QFD). Diese Methode wird in Kapitel 4 detailliert beschrieben.

⁴⁴ Browning (1998) S.33

⁴⁵ Vgl. Conrat (1997) S.131

⁴⁶ Vlg. Dippe (2008) S.11f.

⁴⁷ Vgl. Bors (1995) S.3

⁴⁸ Vgl. Conrat und Riedel (1998) S.35

⁴⁹ Vgl. Dippe (2008) S.12

Determinanten des Entwicklungsprozesses 13

Abb. 4: Verlauf der Entwicklungskosten 50

2.3.3 Komplexität in Produkten

Zur Beschreibung von Eigenschaften komplexer Produkte bedient sich die Literatur des Begriffs des Systems. Ein System, wie z.B. ein Produkt, besteht demnach aus einer Vielzahl von Teilen und deren Beziehungen zueinander. ⁵¹ Die zeitliche Veränderung der Teile oder Beziehungen, ⁵² sowie eine hohe Anzahl der zu betrachtenden Teile (Varietät), eine komplizierte Beziehungsstruktur (Konnektivität) dieser und die Neuheit der Technologie, ⁵³ wird durch die Komplexität eines Systems beschrieben (siehe Abb. 5).

Abb. 5: Komplexität als Merkmal der Systemstruktur 54

⁵⁰ Eigene Darstellung nach Terwiesch und Loch (1999) S. 164

⁵¹ Vgl. Pidwirny (2006) o.S.

⁵² Vgl. Krause et al. (2007) S.3

⁵³ Vgl. Novak und Eppinger (2001) S.196ff.

⁵⁴ Nach Patzak (1982) in Krause et al. (2007) S.3

14 Determinanten des Entwicklungsprozesses

Daraus ergeben sich nach Clark und Fujimoto vier Arten von Produkten, die in Abb.6 dargestellt sind.

Für diese Arbeit wird Produktkomplexität konzentriert auf das Vorliegen von Variantenvielfalt. Die organisatorische Komplexität wird im Rahmen dieser Arbeit außer Acht gelassen. Clark und Fujimoto differenzieren den Vielfaltsbegriff weiter durch eine Einteilung in fundamentale Varianten und periphere Varianten. Angelehnt an ein Beispiel aus der Automobilindustrie, ergeben sich fundamentale Varianten aus der Anzahl an Karosserieformen, Motoren und gesetzlichen Vorschriften, wie Links- und Rechtslenker und Airbagsystemen. 55

Abb. 6: Produkttypen nach Komplexität 56

Am Beispiel des Automobilherstellers Audi wird die enorme Vielfalt an fundamentalen Varianten anhand des Audi A6 (C-Reihe) sichtbar. So gab es im Jahre 2007 bereits über 10 Derivate der C-Reihe. 57

Periphere Varianten entstehen durch kleinere Detailänderungen, die den Gesamteindruck des Produktes nicht beeinflussen. ⁵⁸ An einem Fahrzeug sind dies Außentrimteile

und Interieurausstattungen, wie Sitzbezüge und unterschiedliche Blendenarten. Dem Anstieg der Komplexität eines Produktes steht eine Flut von Mehraufwendungen und Risiken gegenüber. Steigt die Variantenanzahl an, so kostet das dem Unternehmen Geld. Es entsteht ein Mehraufwand in Form von Kompexitätskosten für die zu-

⁵⁵ Vgl.Clark und Fujimoto (1991) S.134

⁵⁶ Clark und Fujimoto (1991) S.21

⁵⁷ Vgl. Herrmann und Peine (2007) S.651

⁵⁸ Vgl. Clark und Fujimoto (1991) S.134

Determinanten des Entwicklungsprozesses 15

sätzlichen Bauteile, durch Erstellen von CAD-Modellen, deren Pflege und Dokumentation, durch zusätzliche Tests, ⁵⁹ sowie dem damit verbundenen Mehr an Ingenieurstunden. ⁶⁰ Weitere Probleme sind die Gefahr der Verlängerung der Entwicklungszeit, wenn sich Entwicklungsstufen nicht parallelisieren lassen und die Überbelastung der Kommunikationswege durch vermehrten Bedarf an Wissensaustausch. Wird die Komplexität von Produkten über das Fähigkeitsniveau des Unternehmens hinaus getrieben, so hat dies gravierende Folgen für die Qualität des Produktes. Ein ⁶¹ Hervorgeru-Beispiel dafür ist die von Mercedes entwickelte E-Klasse im Jahre 2003. fen durch Elektronikprobleme kam es zu unzähligen Ausfällen. Man konnte dies auf die unzureichende Beherrschung der Komplexität zurückführen. Der Imageschaden haftet der Marke bis heute an. Die Abhängigkeit der Gesamtzuverlässigkeit eines Systems mit der Komplexität ist in Abb.7 dargestellt.

Abb. 7: Qualitativer Verlauf der Gesamtzuverlässigkeit 62

Vor nicht weniger große, indirekte Probleme wird in diesem Zusammenhang die Produktion gestellt.

Es entsteht dort zum einen ein spezieller Schulungsaufwand bedingt durch mehr Ar- ⁶³ beitsfolgen und lässt zum anderen den Lerneffekt erst verspätet eintreten. Außerdem wird in der Fertigung die Durchlaufzeit erhöht, indem durch sinkende Losgrößen die Rüst- und Nebenzeiten steigen.

Die Auslösung hoher Investitionen in flexible Fertigungssysteme, zusätzliche Werkzeu- ⁶⁴ ge, Handlingsgeräte und Anlagen ist ein weiteres Problem.

Diese indirekten Folgen sollen durch ein Beispiel eines Automobilherstellers verdeutlicht werden. Die Brüstung, als ein Teil des Cockpits eines sich in der Entwicklung be- ⁵⁹ Vgl.Krause et al. (2007) S.10ff.

⁶⁰ Vgl. Clark und Fujimoto (1991) S.134

⁶¹ Vgl. Rose (2003) S.28f.

⁶² Kamiske und Brauer (1995) S.273

⁶³ Vgl. Krause et al. (2007) S.12ff.

⁶⁴ Ebd.

16 Determinanten des Entwicklungsprozesses

findlichen Autos, hat aufgrund verschiedener Farbgebungen, technischer Ausführungen (Blendenarten, HUD ⁶⁵ ) und Links-/Rechtslenkerwahl insgesamt ca. 63 Varianten. Dies bedeutet für die Produktion einen Flächenbedarf von ca. 150m², wenn das an sich einfache Bauteil in der Nähe der Montagelinie vormontiert und zur Verfügung gestellt wird. Alternativ müsste das Bauteil zu Lasten des Projektbudgets intern oder extern vormontiert und als Perlenkette („just in time“ und „just in sequence“) angeliefert werden. Darüber hinaus entsteht auch in der Produktion ein zusätzliches Qualitätsrisiko, da ohne Maßnahmen, wie Poka Yoke ⁶⁶ , das Vertauschungsrisiko von Bauteilen ansteigt.

Den Entscheidungsträgern in der Entwicklung sind die umfassenden Auswirkungen oftmals nicht bewusst. Es sollte daher eine Sensibilisierung für diese Thematik in entsprechenden Bereichen vorangetrieben werden.

Es muss allerdings auch Gründe dafür geben, weshalb Unternehmen eine hohe Variantenanzahl und damit Komplexität ihrer Produkte pflegen. Hauptargument ist, dass durch viele Varianten eine bestmögliche Deckung der Kundenwünsche und eine Erhöhung des Kundennutzens möglich ist und damit Gewinne in nieschenartigen Marktsegmenten gewonnen werden können. Wenn ein Unternehmen zudem auf komplexe Produkte setzt und diese hinreichend beherrscht, kann das als Marktbarriere für andere Hersteller fungieren, deren Kompetenzen im Umgang mit Komplexität nicht ausgereift sind. Infolgedessen kann ein Imagevorteil entstehen, der das Produkt von Konkurrenzprodukten hervorstechen lässt.

Nichtsdestotrotz ist es fraglich, ob damit vorhergehende Mehraufwände gerechtfertigt sind. Es wird ersichtlich, dass im Rahmen einer auf die eigenen Unternehmensfähigkeiten ausgerichtete Strategie eines ausgeglichenen Komplexitätsumgangs, der Nutzen und Aufwand von Komplexität unter Einbeziehung aller Beteiligten sorgfältig ausgewogen werden muss. Dies ist die Aufgabe eines jeden Entwicklungsteams.

Grundsätzlich ist darauf zu achten, dass der zusätzlich entstandene Nutzen durch die Produktvarianten von dem Kunden auch als solcher wahrgenommen wird. Entwicklungsabteilungen laufen Gefahr, Produkte mit technischen Details zu verkomplizieren, ohne sich dabei an den Marktbedürfnissen zu orientieren. In diesem Zusammenhang hat sich der Begriff „Overengineering“ in der Literatur eingebürgert. In den nachfolgenden Kapiteln werden daher Methoden vorgestellt, die mit dazu beitragen, ein Overengineering zu vermeiden.

⁶⁵ Head up Display, Fahrzustandsanzeige projiziert an die Windschutzscheibe

⁶⁶ Japanisches Konzept zur präventiven Fehlervermeidung

Methoden im Entwicklungsprozess 17

3 Methoden im Entwicklungsprozess

Dieses Kapitel soll einen Überblick über die in frühen Entwicklungsphasen eingesetzten gängigen Methoden geben. Die Methoden sind im Folgenden allgemein in präventive Kausalitätsmethoden und Methoden, die den Entwicklungsprozess aktiv durch Effizienzsteigerungen unterstützen, gegliedert. Auf diese Methoden wird in Kapitel 5 im Zusammenhang einer Methodenkombination zurückgegriffen.

Es erscheint sinnvoll, den Methodenbegriff vorab zu definieren. Methoden werden nach VDA 13 als „planmäßig angewandte, begründete und festgelegte Arbeitsweisen zur Erreichung definierter Ziele mit planbarem Aufwand“ 67 definiert.

Die Methoden können ferner als operationalisierte Funktionen des Qualitätsmanage- ⁶⁸ ments verstanden werden.

Sie werden auf einer prozesshaften Ebene angewandt und stellen Verfahren mit einer speziellen Vorgehensweise dar, wohingegen Qualitätsinstrumente bzw. -werkzeuge auf einer instrumentalen Ebene angesiedelt sind. ⁶⁹ Eine klare Unterscheidung der Begriffe „Qualitätsmethode“ und „Qualitätswerkzeug“ fällt jedoch nicht immer leicht, weshalb die Begriffe oft als Synonyme benutzt werden. 70

Der Begriff der Qualitätstechnik fasst die Qualitätsmethoden und Qualitätswerkzeuge zusammen. 71

In der Praxis können 75% der Entwicklungsansätze als unsystematisch angesehen werden. ⁷² Es verwundert deshalb nicht, dass bei einer Befragung von 22 Lieferanten zu den gängigsten Methoden im Entwicklungsprozess ein deutliches Defizit beim Methodeneinsatz festgestellt werden konnte (siehe Abb. 8). Es konnte allerdings an anderer Stelle nachgewiesen werden, dass die Wahl verschiedener Methoden-Sets einen direkten Einfluss auf die Qualität eines neuen Produktes hat. ⁷³ Mitgrund dafür ist, dass

eine Anwendung von Qualitätsmethoden „zu einer verbesserten Gestaltung von Abläufen [führt, welche] die gezielte Problemlösung in allen betrieblichen Bereichen [unter- ⁶⁷ VDA13 (2004) S.16

⁶⁸ Vgl. Grasse (2002) S.1

⁶⁹ Vgl. Kamiske und Brauer (2008) S.222

⁷⁰ Ebd.

⁷¹ Ebd.

⁷² Vgl. Graf (2007) S.26

⁷³ Vgl. Kessler und Chakrabarti (1998) S.316f.

18 Methoden im Entwicklungsprozess

stützt].“ 74 Als möglicher Grund für einen Verzicht einer Methodenanwendung kann der zunächst hohe Aufwand gesehen werden, der insbesondere bei der Einführung einer Methode die Ressourcen des Unternehmens belastet (Siehe auch Kapitel 4.4). Es werden die aus Sicht des Autors wichtigen Methoden im Entwicklungsprozess nachfolgend detailliert erläutert.

Abb. 8: Befragung nach Qualitätsmethoden 75

3.1 Kausalitätsmethoden

3.1.1 Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA)

Zu einer der etabliertesten Methoden im Qualitätsmanagement zählt die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA). Durch eine bereichsübergreifende und systematische Vorgehensweise gekennzeichnet, hat die FMEA die „Erfassung möglicher

⁷⁴ Kamiske und Brauer (2008) S.224

⁷⁵ Nach Graf (2007) S.26

Methoden im Entwicklungsprozess 19

Probleme sowie deren Risiken und Folgen bereits vor ihrer Entstehung“ 76 und an-

schließender Definition von Abstellmaßnahmen erfasster Fehler als Inhalt. Ähnlich wird der Begriff durch den Verband der Automobilindustrie (VDA) definiert:

„[…] die FMEA [dient] dazu, frühzeitig mögliche Fehler zu erkennen, um deren 77 Entstehung bereits im Vorfeld abwenden zu können.“

Ein Fehler nach dem Verständnis dieser Arbeit ist „ein Merkmalswert, der die vorgegebenen Forderungen nicht erfüllt.“ 78

Eingesetzt wird sie zur Fehlerverhütung, sowohl bei Produkten als auch bei Prozessen, über den gesamten Produktentwicklungsprozess hinweg.

Geschichte der FMEA:

Die FMEA hat ihre Ursprünge bereits in den 40er Jahren, wo sie von dem US Militär ⁷⁹ als Methode zur Bewertung der Zuverlässigkeit entwickelt wurde. Mitte der 60er Jahre von der NASA für Luft- und Raumfahrtprojekte wie den Apollomissionen in den USA weiterentwickelt, wurde die dort unter dem Namen „Failure Modes and Effects Analysis“ bekannte Methode schon bald für weitere Anwendungsfelder eingesetzt. So zählt die Kerntechnik zu einer der ersten Branchen, die die Methode für ihre Zwecke entdeckt hatte. Allen frühen Anwendern ist gemein, dass sie in Bereichen agierten, wo der Qualitätsbegriff sehr eng mit dem der Sicherheit verbunden ist. ⁸⁰ Ein

Fehler hätte demnach nicht nur Kunden unzufrieden gestimmt, sondern lebensbedrohliche Folgen haben können.

Es dauerte nicht lange bis die Automobilindustrie auf die neue Methode aufmerksam wurde. Als erster Fahrzeughersteller setzte die Firma Ford 1977 die Methode zur Feh- ⁸¹ WeitereUS Autokonzerne, sowie europäische und japanische Herslerverhütung ein.

teller, folgten in den darauf folgenden Jahren. Die Branchen der Medizin- und Nachrichtentechnik, ⁸² Elektronik, und Software ⁸³ führten in den 90er Jahren ihre Versionen der FMEA ein. 1986 wurde die FMEA erstmals in einem Band des VDA aufgenommen und 1996 weiter angepasst. 84

⁷⁶ Kamiske und Brauer (1995) S.47

⁷⁷ VDA 4 (2006) S.1

⁷⁸ Masing (1979) S.14

⁷⁹ Vgl. VDA 4 (2006) S.8

⁸⁰ Vgl. Hering et al. (1996) S.109

⁸¹ Vgl. VDA 4 (2006) S.8

⁸² Vgl. VDA 4 (2006) S.8

⁸³ Vgl. Syska (2006) S.47

⁸⁴ Vgl. Pfeifer (2001) S.396

20 Methoden im Entwicklungsprozess

Abb. 9: Entstehungsgeschichte der FMEA 85

Mittlerweile ist die FMEA verpflichtend für alle Unternehmen, die sich nach QS-9000 oder der DIN EN ISO 9004-1 zertifizieren lassen.

Arten der FMEA:

Es können drei ursprüngliche Arten der FMEA unterschieden werden. System-FMEA:

Bei der System-FMEA wird das einwandfreie Zusammenwirken einzelner Systemkom- ⁸⁶ und anschließend das Verhalten des Systems aufgrund mögliponenten untersucht cher Fehler der Komponenten erfasst.

Die System-FMEA ist für die Anwendung in der frühen Phase des Entwicklungsprozesses gedacht und kann somit Fehler schon beim Systementwurf verhindern. Sie dient gleichzeitig aber auch zur Überprüfung der Einhaltung gesetzlicher Rahmenbedingungen und kann sogar als Hilfe bei der Auswahl einer Reihe zu vergleichender Systeme ⁸⁷ benutzt werden.

⁸⁵ Eigene Darstellung nach Syska (2006) S.106

⁸⁶ Vgl. Kamiske und Brauer (1995) S.54

⁸⁷ Ebd.