Abschied vom Wasserfallmodell: Werden Sie mit einer Produktinnovationsplattform agil.

Die Fertigungsindustrie befindet sich im Umbruch. Aber das wissen Sie ja schon – ob Ihr Schwerpunkt nun im Bereich Konsumgüter oder industrieller Anwendungen liegt. Ebenso wissen Sie, dass sich Kundenanforderungen ändern, Produktionswerkzeuge und -techniken weiterentwickeln und Produkte immer intelligenter werden. Dann wissen Sie also schon Einiges.

Aber wissen Sie auch, wie Sie all diesen Veränderungen gerecht werden und dabei wettbewerbsfähig bleiben? Wenn Sie glauben, dass Sie durch die Verwendung billigerer Materialien die Prozesseffizienz verbessern und die Herstellungskosten senken können, liegen Sie nicht unbedingt falsch. Aber Sie degradieren damit Ihr Angebot zur Handelsware und werden mögliche Wettbewerbsvorteile nur kurzfristig genießen können. Wenn Sie jedoch ehrgeizigere Ziele – wie etwa die heute so gefragten, individualisierten Massenprodukte – haben sollten, könnte eine Produktinnovationsplattform für Sie die Lösung sein.

Die „Produktinnovationsplattform“ wurde in den letzten zwei Jahren zum Begriff und markiert einen Umbruch in der Fertigungsindustrie: Eine neue Generation sogenannter disruptiver Technologien, wie beispielsweise das Internet der Dinge (IoT), erweitern das klassische Product-Lifecycle-Management (PLM), indem sie den kompletten Fertigungsprozess vom Entwurf über die Herstellung bis hin zur Benutzung integrieren. Dank ihnen kann man jetzt das bisherige Wasserfallmodell zugunsten eines agileren, iterativen Prozesses in der Produktentwicklung umgehen.

Bisher mussten Hersteller von Einzelprodukten wie Autos, Flugzeugen und Industriemaschinen zahlreiche unterschiedliche Softwareanwendungen mit vielen Einzellizenzen anschaffen. Und wenn diese ganzen CAD- und Datenmanagementsysteme, Simulations- und CAM-Programme zusammengetragen waren, mussten sie noch verknüpft werden.

Das war so, als versuche man ein Haus zu bauen mit Handwerkern, die nicht dieselbe Sprache sprechen und völlig verschiedene Werkzeuge benutzen. Ein agiler Produktentwicklungsprozess lässt sich mit einer derart gestückelten Vorgehensweise nicht realisieren.

Aber jetzt gibt es Produktinnovationsplattformen, mit denen Sie ein Produkt konzipieren, planen, konstruieren, optimieren, herstellen, verkaufen und in der Verwendung anbinden können – alles auf Basis eines gemeinsamen Datensatzes. Ein Entwicklungskreislauf, der Ihnen erlaubt, das Wasserfallmodell endgültig hinter sich zu lassen und Ihren Kunden letztlich einen besseren Service anzubieten.

Der Kreislauf beginnt mit der Planung, die heute weitaus komplizierter ist, als in der Vergangenheit. Ob Sie nun Konsumgüter oder Industriemaschinen herstellen – Sie möchten Produkte anbieten, die spezifische Kundenwünsche erfüllen. Dies erfordert heutzutage einen weit höheren Grad an Komplexität und Personalisierung.

Nehmen Sie zum Beispiel die Firma „Shoes of Prey“, bei der Sie sich ein komplett maßgeschneidertes Paar Schuhe entwerfen können – ein ausgezeichnetes Beispiel für individualisierte Massenfertigung. Sie entscheiden sich für ein Basismodell, wählen den Stoff, optimieren das Design und schon werden die Schuhe gefertigt und an Sie versendet. So erhalten Sie ein ganz persönliches, absolut einzigartiges Paar.

Aber neben der Personalisierung fordern Verbraucher außerdem stets höhere Komplexität. Früher bestanden Produkte im Wesentlichen nur aus Gehäusen mit einer Funktion. Heute machen wunderschön gestaltete Geräte mit ästhetischem Styling und komplexen Regelsystemen das Internet der Dinge aus. Die Erschaffung dieser Produkte erfordert erweiterte Teams aus Fachleuten unterschiedlicher Disziplinen: von Industriedesign über Elektrotechnik bis hin zu Softwareentwicklung.

Eine Produktinnovationsplattform kann Teams als gemeinsame Informationsquelle verbinden und so die Zusammenarbeit über geografische Distanzen ermöglichen. Die komplett digitale Produktdefinition erlaubt Entwicklerteams, in einer cloudbasierten Umgebung zu konstruieren und zu optimieren. Besser noch: Selbst Kunden können mittels Anbindung an diese gemeinsame Informationsquelle am Gestaltungsprozess teilnehmen und das Produkt ihren Anforderungen weiter anpassen.

Dennoch werden Sie als Hersteller nicht nur für die Gestaltung schöner Pläne bezahlt – Sie müssen die Bauteile oder Produkte auch wirklich fertigstellen. Eine echte Produktinnovationsplattform umfasst im Herstellungsprozess deshalb nicht nur CAD-Funktionen, sondern integriert diese als vollständige Lösung, sodass Sie die Konsequenzen des Entwurfs verstehen können. Komponenten wie die additive Fertigung sollten ebenso mit einbezogen werden. Wenn Sie also mithilfe von generativem Design den bestmöglichen, auf mathematischen Berechnungen und Optimierungen basierenden Entwurf erstellt haben, müssen Sie sich in der Produktion additiver Techniken bedienen, um diese sehr viel komplexeren, maßgeschneiderten Vorgaben umzusetzen.

Wenn Sie personalisierte Produkte liefern wollen, können Sie keine traditionellen Massenfertigungsmethoden einsetzen, sondern müssen Technologien für die individualisierte Massenfertigung nutzen – wie die sogenannte Microfactory, Verbundwerkstoffe, Mehrachsenbearbeitung und Robotertechnik – weil jedes Produkt anders sein wird.

Bei der Komponente „Verwendung“ im Kreislauf geht es darum, Produkte anzubinden, um die Effizienz zu erhöhen. Das könnte die Effizienz in Ihrem eigenen Herstellungsprozess betreffen, oder auch die, die Sie Ihren Kunden durch unterschiedliche Dienstleistungen wie vorbeugende Instandhaltung oder Energieoptimierung bieten. Darüber hinaus können Sie, wenn Sie ein Produkt vernetzen, dessen Verwendung verstehen und diese Daten dem nächsten Planungsschritt zugrunde legen. Diesen Vorteil der Vernetzung des IoT haben Sie nur, wenn Sie die Kapazitäten des IoT gleich am Anfang des Entwicklungsprozesses integrieren. Denn darum geht es bei der Produktinnovationsplattform: die Wechselbeziehung zwischen Entwurf, Fertigung und Verwendung.

Das klingt alles schön und gut, aber Sie fragen sich sicher, ob die Einrichtung einer Produktinnovationsplattform auch geschäftlich sinnvoll ist – stellt sie eine Alles-oder-Nichts-Lösung dar? Die Antwort ist nein. Sie müssen nicht die gesamte Produktinnovationsplattform von einem Anbieter übernehmen, damit sie funktioniert. Heutige Produktinnovationsplattformen sind keine Softwarearchitektur aus einem Guss, auf Basis eines einzigen Codes, sondern eine Reihe von cloudbasierten Diensten, die miteinander kombiniert werden können. Ähnlich wie Amazon es seinen Cloudkunden ermöglicht, aus einem Katalog von Dienstleistungen für Speicherung, Datenbankmanagement, Datenverarbeitung und Analyse ihre eigenen Lösungen zusammenzustellen.

Aber um eine echte Produktinnovationsplattform aufzubauen, müssen Sie bereit sein, den Sprung von der linearen Wasserfallmethode zur agilen Produktentwicklung zu wagen und in Ihrem Unternehmen einige Prozessveränderungen in Kauf nehmen. Und Sie müssen bereit sein, Ihren Kunden verschiedene Geschäftsmodelle anzubieten. So erfordern Dienstleistungen wie die vorbeugende Instandhaltung mehr als nur eine Softwareimplementierung – Sie benötigen geschultes Verkaufspersonal, Buchhaltungs- und Abrechnungssysteme sowie Planungsabteilungen, die besser auf Veränderungen reagieren können.

Das klingt ziemlich anstrengend, aber Sie können den Prozess in einem überschaubaren Rahmen beginnen. Wie jeder erfolgreiche Hersteller haben Sie sicher eine neue Produktlinie geplant. Machen Sie diese zu Ihrem Testprojekt für die Produktinnovationsplattform. So können Sie Werkzeuge und Verfahren erst einmal für eine Produktlinie anpassen, anstatt Ihr ganzes Geschäft auf einen Schlag umzustrukturieren. Im Fall eines Start-up-Unternehmen möchten Sie vielleicht gleich voll einsteigen, aber für größere Unternehmen macht es vermutlich mehr Sinn, schrittweise einzelne Produktlinien zu verändern.

Hersteller sollten diese geschäftliche Entscheidung in Anbetracht der aktuellen „Marktrevolution“ nicht lange hinauszögern. Schauen wir uns die Integration von generativem Design und additiver Fertigung einmal an: Zukunftsorientierte Unternehmen, die diese Technologien einsetzen, werden effektiver entwerfen, schnellere Iterationsschleifen drehen, früher auf den Markt kommen und damit traditionelle Hersteller über Nacht aus dem Geschäft drängen. Mit einer Produktinnovationsplattform sind Sie für eine Zukunft in der Fertigungsindustrie gerüstet. Sie verschafft Ihnen einen echten, dauerhaften Wettbewerbsvorteil. Wenn Sie bereit sind, diesen Sprung zu wagen, sind Sie auf dem besten Weg, Ihr Unternehmen innerhalb der Branche als Vorreiter der nächsten Generation zu positionieren.