Digitale Transformation in der Produktentwicklung (PE) am Beispiel der Einführung des "KFZ Visors"

Fallstudie anhand eines fiktiven Unternehmens


Seminararbeit, 2019

34 Seiten, Note: 1,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung
1.3 Aufbau der Arbeit

2. Fallstudie
2.1 Ablauf
2.2 Vorstellung der High-Tech Sunburst AG
2.3 Vorstellung des Produktes – KFZ Visors

3. Umsetzung
3.1 SWOT–Analyse
3.2 Nutzwertanalyse
3.3 Digitalisierung entlang VDI 2221
3.3.1 Phase 1: Planen (Schritt 1)
3.3.2 Phase 2: Konzipieren (Schritt 2 -4)
3.3.3 Phase 3: Entwerfen (Schritt 4 – 6)
3.3.4 Phase 4: Ausarbeiten (Schritt 6 – 7)
3.4 Strukturieren des Produkts in funktionale Baugruppen

4. Resümee
4.1 Zusammenfassung
4.2 Interpretation
4.3 Ausblick

Bibliographien

Monografien

Sammelwerke

Zeitschriften

Internetquellen

Anhang

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 SWOT Analyse des KFZ-Visors – Eigene Tabelle

Tabelle 2 SWOT Analyse Matrix – Eigene Tabelle

Tabelle 3 Nutzwertanalyse

Tabelle 4 Anforderungsliste für "KFZ-Visor"

Tabelle 5 Weiterführende Produktanforderungen

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1 Komplettansicht – Assembly des „KFZ-Visors“

Abb. 2: Prinzipskizze mit Visor (A) und Projektor (B)

Abb. 3: Komplettansicht – Assembly des „KFZ-Visors“ mit ausgeklappten Zusatz-Display

Abb. 4 Halbwertzeiten des Wissens

Abb. 3: Ablauf einer Nutzwertanalyse

Abb. 5 Übersicht: Vorgehen nach VDI Richtlinie 2221

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

1.1 Problemstellung

Die digitale Transformation ist einer der wichtigsten Wirtschaftsbegriffe des 21. Jahrhunderts. Diese beschreibt die wesentliche Neuausrichtung von Produkten, Dienstleistungen, Prozessen und Geschäftsmodellen etablierter Unternehmungen an den Herausforderungen einer immer schneller wachsenden digital werdenden Welt. Der Begriff Digital Business Leadership 1 sollte an dieser Stelle noch benannt werden; hierbei ist es wichtig, dass das Management das Ergebnis des Transformationsprozesses genau definiert und fixiert. Eine wesentliche Herausforderung dabei ist der Faktor Zeit, deren größter Feind u.a. die organisatorische und individuelle Trägheit ist. Dies lässt sich insbesondere in mittleren und großen Unternehmen auffinden. Zusätzlich müssen neben qualifizierten Mitarbeitern und finanziellen Mitteln auch Prozess- und Projekt-Knowhow transferiert werden. Dies hat das Ziel durch kreative Ideen in marktfähige, nachhaltige, wertschöpfende Produkte zu kreieren um so das unternehmerische Potenzial zu steigern. 2

Noch nicht alle Unternehmen haben erkannt, welche umfassenden Veränderungen die digitale Transformation mit sich bringt. Explizit im Projektmanagement ergeben sich starke Veränderungen. Lt.  Ralf Ruß, Geschäftsführer der Tiba Managementberatung und Leiter des Competence Centers Digitale Transformation, herrscht momentan ein status quo in diesem Bereich, den gerade die Projektmanager entgegen wirken müssen. 3

1.2 Zielsetzung

Die vorliegende Arbeit soll anhand eines Praxisbeispiels zum Thema Digitale Transformationen auseinandersetzen. Dabei werden gängige Methoden aus dem Stand der Wissenschaft eingesetzt und auf das Fallbeispiel, KFZ Visor, des Phantasie Unternehmens High-Tech Sunburst AG, angewandt und dieses dabei auch vorgestellt. Ebenso werden hierbei die Chancen und auch Grenzen dieser Methoden aufgezeigt und auf das Fallbeispiel transferiert. Hauptintention der Arbeit ist es, einen Mehrwert innerhalb der Produktentwicklung aufzuzeigen, der in der Praxis generiert werden kann.

1.3 Aufbau der Arbeit

Die vorliegende Seminararbeit gliedert sich in zwei zentrale Kapitel. Im ersten Abschnitt (V) wird die Herangehensweise an das „Projekt“ beschrieben. Das fiktive Unternehmen, die „High-Tech Sunburst AG“ aus Bochum, wird kurz beschrieben. Dabei beschränken sich die Autoren der Arbeit auf die Erläuterung der am Projekt beteiligten Abteilung. Ebenso wird die Organisationsstruktur beschrieben und die Unternehmung volkswirtschaftlich im Bereich der Automotiv-Industry eingeordnet.

Anschließend wird anhand des vorgestellten Beispiels der Stand der Wissenschaft bekannten Methoden erläutert sowie auf dieses angewandt. Diese sind die SWOT–Analyse, die Nutzwertanalyse (wobei hier zwei Produktdifferenzierungen miteinander verglichen werden), die Technik der Digitalisierung entlang der VDI 2221, Vorstellung einer Anforderungsliste für ein modernisiertes Produkt sowie Strukturieren des Produkts in seine funktionalen Baugruppen.

Die Arbeit endet mit einem kurzen Ausblick, in dem vorab die aus der Arbeit resultierenden Erkenntnisse zusammengefasst werden sowie sich kritisch mit dem Thema auseinandergesetzt wird.

2. Fallstudie

2.1 Ablauf

Zur Erläuterung der Digitalen Transformationen innerhalb der Produktentwicklung wird zunächst eine „Phantasieunternehmen“ mit einem beispielhaften Produkt generiert. Um die gängigen Methoden innerhalb der Ökonomie sowie der Ingenieurwissenschaft zu erläutern. Danach werden die einzelnen Methoden kurz vorgestellt und anschließend auf das Beispiel angewandt. Folgende Techniken werden abgehandelt: die SWOT–Analyse, die Nutzwertanalyse (wobei hier zwei Produktdifferenzierungen miteinander verglichen werden), die Technik der Digitalisierung entlang der VDI 2221, Vorstellung einer Anforderungsliste für ein modernisiertes Produkt sowie Strukturieren des Produkts in seine funktionalen Baugruppen.

2.2 Vorstellung der High-Tech Sunburst AG

a name="_Toc532967132">Das Startup, High-Tech Sunburst AG, wurde 2018 von vier Studenten aus Bochum gegründet und beschäftigt sich mit der Neuproduktentwicklung für die KFZ Industrie. Dabei werden neue Chancen auf Grund der Digitalisierung genutzt. Das Kerngeschäft der Unternehmung ist es neue Produkte zu entwickeln und mit diversen Partnerunternehmen im Umkreis zu einem fertigen Prototyp auszubauen. Sie fungiert als eine „Denkfabrik“, die durch Instrumente der Marktforschung bzw. der „Digitalen Transformation“ bereits einige Innovationen 4 entwickeln sowie namenhaften Automobilunternehmen anbieten konnte. Das Unternehmen hat im Jahr 2018 26 Patente beim DPMA und im internationalen Bereich (als PCT-Anmeldung) angemeldet. Insgesamt arbeiten zwölf Mitarbeiter für das Unternehmen. Der Jahresumsatz lag im Jahr der Gründung, 2018, bereits bei über 600.000 Euro.

2.3 Vorstellung des Produktes – KFZ Visors

Im Folgenden wird zur Deklination der Fallstudie der KFZ Visor der High-Tec Sunburst AG vorgestellt. Zur Ablaufbeschreibung der digitalen Transformation wird das Konzept des „KFZ-Visors“ kurz beschrieben:

Die Grundidee des „Visors“ ist das Grundbedürfnis der Endverbraucher, auch während der Autofahrt weiterhin ihr Smartphone nutzen zu können, gestillt. Aufgrund von gesetzlichen und sicherheitstechnischen Bestimmungen ist dies zurzeit nicht möglich. Laut einer Studie der TU Braunschweig 5 lenkt das Handynutzen am Steuer eines KFZs die Fahrer am meisten ab. Hinzu kommt die Reform des „Handyparagraphen, § 23 StVO“ im September 2017, die explizit den Fahrern verbietet elektronische Geräte, wie z.B. E-Books, Smartphones oder Notebooks in die Hand zu nehmen. 6 Durch das High-Tec Sunburst-Head Up-Display werden die Gefahren der Handynutzung drastisch minimiert - der Blick des Fahrers bleibt auf die Straße gerichtet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1 Komplettansicht – Assembly des „KFZ-Visors“ 7

Obwohl die drei weltweit größten Patentanmelder (Bosch, Audi, Continental) zum Thema „autonomen Fahren“ in den Jahren 2010 bis 2017 insgesamt 1.913 Anmeldungen getätigt haben, wären gerade einmal fünf Prozent der Autofahrer lt. einer Studie der Bitkom Research aus dem Jahre 2017 bereit, die Kontrolle ihres Fahrzeuges dem „autonomen Fahren“ zu überlassen. 24 Prozent wären nicht einmal bereit, die Kontrolle situativ (im Stau, beim Ein- und Ausparken, im fließenden Verkehr auf der Autobahn) dem „autonomen Fahren“ zu übergeben. Dies belegt eine breite Skepsis der Endverbraucher. 8 Der Visor wäre bis zu der weiteren Entwicklung auf dem Gebiet eine Alternative und würde den Mangel der Endverbraucher entgegenkommen.

Dies wird realisiert durch eine vollintegrierte Sonnenblende, die wahlweise bei der „automotiven S-Line Ausstattung“ dazu gebucht werden könnte. Die Erfindung nutzt die Technologie des Head-Up-Displays (HUD). Im Gegensatz zum Stand der Technik nutzt die Erfindung die Sonnenblende, um mit dieser eine weitere Displayfunktion dem Endverbraucher zur Verfügung zu stellen. Die bisherigen Erfindungen zum Thema Head-Up-Display beschränken seine Funktion auf eine vorgegebene Projektionsfläche. 9 Die Erfindung nutzt den vorhanden unbenutzten Platz der Sonnenblende im KFZ, um dem Fahrer die Möglichkeit zu geben, nach Wahl, ein weiteres Display zu nutzen. Zusätzlich ist in Abgrenzung zu bereits bestehende Lösungen das System in die Verkleidung des KFZs (ab Werk) voll integriert.

Der Fahrer kann entscheiden, ob er das Feature nutzen möchte. Die vorhandene Sonnenblende wird als multifunktionales Display-Tool mit folgenden Funktionen integriert: Smartphone-Display-Klonen, Straßenwarnhinweise, Videotelefonie-Nutzung, Bordcomputer-Darstellung sowie Radarsystem-Darstellung.

Die Sonnenblende wird in einem hochwertigen Kunstleder-Design mit passender Farbe zur Innenausstattung, wahlweise in beige oder schwarz, ausgeliefert. Das HUD-Display wird per Software mit dem Smartphone des Fahrers über „Bluetooth“ gekoppelt. Mittels integriertem Projektor, der am KFZ-Himmel befestigt wird, projiziert der Projektor (B) das Display des Smartphones auf den Visor (A). Ein Zustellmotor positioniert den Projektor im richtigen Einstellwinkel (Kappa) zum Visor. Der Visor übermittelt dem Projektor seine Position – falls der Visor nicht im ausreichenden Winkel positioniert ist, wird dies dem Fahrer mitgeteilt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Prinzipskizze mit Visor (A) und Projektor (B) 10

Ein zusätzlicher Sicherheitsaspekt sorgt dafür, dass der Fahrer nur minimal abgelenkt wird. Die Steuerung der Software bedient sich der Elmos eigenen „Halios-Gesten-Erkennung“. 11 Der Blick ist so weiterhin auf die Straße gerichtet und somit werden Störfaktoren minimiert, die zu Verkehrsunfällen führen könnten.

Durch die Beschichtung mit einer Folie aus schaltbarem Glas (englisch: Smart Glass) kommt ein weiterer Sicherheitsaspekt hinzu. Dieser Effekt hat seinen Ursprung in der Elektrochromie 12 – Teilgebiet der Elektrochemie 13. Bei nicht Anmeldung des Smartphones oder der Notwendigkeit der erhöhten Aufmerksamkeit (Verkehrsaufkommen, Innenstadtbereiche) des Fahrers wird das Display abgeschaltet und das Glas verdunkelt. Dies kann wahlweise auch manuell per integriertem Flipflop realisiert werden. Hinzu kommt, dass durch das integrierte Radarsystem der vorrausfahrende Verkehr überwacht und das Display und der Projektor des HUD ggf. abgeschaltet werden. Die optische Halbleiter Sensorik stellt sicher, dass der Fahrer nicht geblendet werden kann; das Glas wird im Fall der erhöhten Sonneneinstrahlung abgedunkelt. Das ausziehbare Display kann ebenso die Projektionsfläche vergrößern, was zudem auch ideal für kleinere Fahrer, die eine niedrigere Sitzposition haben, eingesetzt werden kann.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Komplettansicht – Assembly des „KFZ-Visors“ mit ausgeklappten Zusatz-Display 14

3. Umsetzung

Um die Marktchancen sowie Serendipitätsrisiken 15 zu sichten und zu analysieren werden für die Neuproduktentwicklung der High-Tech Sunburst AG innerhalb der „Digitalen Transformation“ die gängigen Methoden aus dem Bereich der Produktentwicklung angewandt. Die Digitale Transformation ist das Resultat aus der umfassenden Vernetzung innerhalb der Gesellschaft sowie der Wirtschaft. Die Daten der Gesellschaft sind der Triebstoff hierbei, welche auf einer Seite die Innovationsfähigkeit einer Gesellschaft erhöht bzw. beschleunigt. Auf der anderen Seite jedoch birgt diese auch Gefahren. Unternehmen müsse so innerhalb ihres Know-Hows der Mitarbeiter sich ständig weiterentwickeln, um nicht abgehängt zu werden. Der Begriff des „lebenslangen Lernen“ bekommt hierbei eine wichtige und tragende Rolle. Des Weiteren bedarf einer Unternehmung eine starke und durchsetzungsfähige Führung, um den immer schneller werdenden Marktgegebenheiten bzw. Veränderungen innerhalb der Digitalisierung her zu werden. 16 Die Halbwertzeit des Wissens hat sich auf Grund der Wissensexplosion drastisch reduziert (vgl. dazu Abb. 4). Unternehmen müssen somit immer mehr Ressourcen in Weiterbildungsangebote investieren, um weiterhin am Markt bestehen zu können. 17

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4 Halbwertzeiten des Wissens 18

3.1 SWOT–Analyse

In der SWOT-Analyse werden die Unternehmensinternen Faktoren, die Stärken (Strength) und Schwächen (Weaknesses) sowie die Unternehmensexternen Faktoren, die Chancen (Opportunities) und Risiken (Threats) erörtert. Die SWOT-Analyse wird in den meisten Fällen im Team erstellt, denn jeder hat einen anderen Wissensstand oder eine andere Sichtweise auf die Sache und so können unterschiedliche Idee gesammelt werden. Bei der Analyse geht man in den meisten Fällen nach den folgenden Schritten vor:

1. Ziel definieren
Als erstes muss ein Ziel definiert werden was man erreichen möchte. Ohne eine genaue Definition des Ziels wäre eine Analyse nicht aussagekräftig genug.
2. Vorgehen beschreiben
Hierbei wird nochmal das Vorgehen beschrieben, damit jeder im Team auf den gleichen Stand ist und jeder das Vorgehen nachvollziehen kann.
3. Interne Analyse
Bei der internen Analyse werden die Stärken und Schwächen erarbeitet.
4. Externe Analyse
Bei der externen Analyse werden die Chancen und Risiken erarbeitet.
5. Maßnahmen ableiten

[...]


1 Mit Digital Business Leadership meint Kreuzer im neuen digitalen Markt die Marktführerschaft zu erhalten. Viele Unternehmen hierbei aber nicht überleben und in einem sogenannten digitalen „Darwinimus“ untergehen. Print-Produkte wie die Financial Times Deutschland und die Frankfurter Rundschau wurden vom Markt genommen und damit von den Lesern bereits aussortiert oder massiv in ihrer Bedeutung vermindert. Universalversendern wie Quelle und Neckermann wurde das Lebenslicht ausgeblasen. Das Multi-Channel-Unternehmen Weltbild wurde von der Online-Herausforderung ebenfalls unvorbereitet erwischt und in seinen Grundfesten erschüttert. Kreuzer et. al meinen also Veränderung eines Geschäftsmodells durch die neuen technologischen Möglichkeiten und die Veränderung von Kundenwünschen bis hin zur Erschließung völlig neuer Märkte. Um dies zu erreichen müssen jedoch in Unternehmen wichtige Stellschrauben verändert werden. Vgl. dazu Lindner in Digital Business Leadership und digitale Geschäftsmodelle v. 09.04.2018 https://agile-unternehmen.de/digital-business-leadership-digitale-geschaeftsmodelle/ (abgerufen am: 09.12.2018)

2 Kreutzer et. al. - Digital Business Leadership: Digitale Transformation – Geschäftsmodell S.1ff

3 Manage IT https://ap-verlag.de/die-digitale-transformation-und-das-projektmanagement/26771/ (abgerufen am: 06.12.2018)

4 Eine Erfindung wird erst dann eine Innovation, wenn diese sich kommerzialisieren lässt und diese für die Gesellschaft einen Mehrwert darstellt. Dabei ist es egal, ob es sich um eine Quarzuhr oder das Internet handelt. – vgl. dazu Lux – Innovationen im Handel S. 57

5 Vgl. Strauch - FAZ Artikel vom 13.09.2016 - http://www.faz.net/aktuell/gesellschaft/menschen/verkehrsverhalten-viele-nutzen-handy-am-steuer-14433873.html (abgerufen am: 22.12.2018 13:00 Uhr)

6 Vgl. Jens Jühling: Arbeit und Gesundheit – Das Magazin für Sicherheitsbeauftrage (Ausgabe 01-2018) S. 13

7 Eigenes CAD-Modell Benjamin Wagner

8 Vgl. dazu Statistiken IW Köln, WIPO, Bitkom Research- Statista 2017 (im Anhang III der Arbeit)

9 Vgl. dazu SAM-IP Export Hitlist Date: 26.12.2018 Source: (([head* up] or [head* display]) and gesture) AND #Favourite_Folder:(">>> > Head Up I")

10 Eigene Darstellung Benjamin Wagner

11 Vgl. Halios: Gestenerkennung der Elmos Semiconductor AG – http://halios.elmos.com/home.html (abgerufen am: 21.12.2018 16:00 Uhr)

12 Elektrochromie: „Ein elektrochromes Schichtsystem enthält zwei transparente Elektroden; eine Aktivschicht, einen lithiumhaltigen Elektrolyten und eine Gegenelektrode. Durch das Anlegen einer Spannung wird Lithium in der Aktivschicht, in der Regel Wolframoxid (WO3), eingelagert, wodurch sich dieses dunkel färbt. Durch Umpolen der Spannung wird das Lithium aus der Aktivschicht über das Elektrolyt in die Gegenelektrode transferiert. Hierbei hellt sich die Aktivschicht wieder auf. Idealerweise zeigt die Gegenelektrode ein gegenläufiges Verhalten, d. h. bei Lithiumauslagerung eine dunklere Färbung als bei eingelagertem Lithium.“ – Ulrich; Szyszko; Jung; Vergöhl: Elektrochromie https://www.ist.fraunhofer.de/de/leistungsangebot/oberflaechenbeschichtung/elektrische_funktionsschichten/elektrochromie.html (abgerufen am: 16.12.2018 17:00 Uhr)

13 Elektrochemie: In wässriger Lösung dissoziierten Salze (Natriumchlorid – positiv: Natrium; negativ: Chlorid) Diese Dissoziation hält sich, wie alle chemischen Reaktionen, im Gleichgewicht an das Massenwirkungsgesetz. Die Konzentration von so gebildeten Wasserstoffionen entscheidet über den pH-Wert dieser Lösung. Durch Dissoziation in Ionen wird eine Lösung zum elektrisch leitenden Elektrolyten. Deren Ionenleitung ist mit einem Materialtransport verbunden, der im Allgemeinen zu elektrochemischen Reaktionen führt. Vgl. dazu Ulrich Harten: Physik – Einführung für Ingenieure und Naturwissenschaftler S. 256

14 Eigenes CAD-Modell Benjamin Wagner mit Zuhilfenahme von SolidWorks 2017 (Studenten Lizenz der FH Münster) – die einzelnen Modelle sind im Anhang der Arbeit abgebildet

15 Serendipitätsrisiko: Nichterzielung der erwarteten Wirkung einer Innovation oder das vollständige Nichterreichen einer gewünschten Innovation an sich oder eine andere Form von Verwertbarkeit des Produktes. – vgl. hierzu Stiller: Serendipitätsrisiko http://www.wirtschaftslexikon24.com/e/serendipit%C3%A4tsrisiko/serendipit%C3%A4tsrisiko.htm (abgerufen am 19.12.2018)

16 Nuetzi et. al in Peter KMU-Transformation – Als KMU die digitale Transformation erfolgreich Umsetzen S.  13f.

17 Fischer – Nachhaltig führen lernen S.26

18 Ebda.

Ende der Leseprobe aus 34 Seiten

Details

Titel
Digitale Transformation in der Produktentwicklung (PE) am Beispiel der Einführung des "KFZ Visors"
Untertitel
Fallstudie anhand eines fiktiven Unternehmens
Hochschule
Technische Fachhochschule Georg Agricola für Rohstoff, Energie und Umwelt zu Bochum  (Elektro-/Informationstechnik und Wirtschaftsingenieurwesen)
Veranstaltung
Produktentwicklung
Note
1,0
Autor
Jahr
2019
Seiten
34
Katalognummer
V456671
ISBN (eBook)
9783668901476
ISBN (Buch)
9783668901483
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Produktentwicklung, Digitale Transformation, PE, SWOT-Analyse, VDI 2221, Anforderungsliste, Nutzwertanalyse, Konstruktion, Digitalisierung
Arbeit zitieren
Benjamin Wagner (Autor), 2019, Digitale Transformation in der Produktentwicklung (PE) am Beispiel der Einführung des "KFZ Visors", München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/456671

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