Die Produktentwicklung oder Product Engineering ist in der Betriebswirtschaftslehre eine Produktstrategie, die sich planmäßig mit der Entwicklung neuer Produkte oder Dienstleistungen oder deren Qualitätsverbesserung befasst.
Allgemeines Die Produktpalette eines Einprodukt- oder insbesondere Mehrproduktunternehmens erfordert eine stetige Anpassung an die Marktentwicklung. Dabei kann die Produktentwicklung helfen, die Marktentwicklung zu berücksichtigen. Die Produktentwicklung ist neben Produktdifferenzierung, Produktvariation, Produktinnovation, Produkteliminierung und Lifecycle-Management eines der Handlungsfelder der Produktstrategie. Die Produktentwicklung bildet den wichtigsten Teil des Produktentstehungsprozesses. Produktentwicklung liegt vor, wenn Unternehmen modifizierte oder neue Produkte/Dienstleistungen auf bestehenden Märkten anbieten.
Phasen Die Produktentwicklung ist im Produktentstehungsprozess verankert und umfasst die Phasen Produktplanung, Produktkonstruktion und Produkterprobung. Der Produktentwicklungsprozess ist in der Regel iterativ, so dass bei der Arbeit in einer späteren Phase frühere Arbeit nochmals aufgenommen und deren bisherige Ergebnisse korrigiert werden (können).
Ausgangspunkt für die Produktentwicklung ist die Produktplanung, die mit Hilfe von Ideen wie etwa der Ideenfindung des Brainstorming vorgeht und eine Wertung der Ideen vornimmt. Dabei untersucht die Produktforschung auch vorhandene eigene Produkte oder Konkurrenzprodukte. Es schließen sich Vorentwicklung und Konstruieren an. Dann folgen unternehmensinterne Tests des Prototyps, an die sich im Falle positiver Ergebnisse die Produktgestaltung und Preiskalkulation anschließen. Der Markttest oder Storetest geht der eigentlichen Markteinführung voraus. Die Produktentwicklung beginnt mithin bereits bei der anfänglichen Idee und reicht bis zur Markteinführung; dieser gesamte Prozess wird Time-to-Market genannt.
Planungsphase Arbeitsziel ist die Erstellung eines Lastenhefts (Anforderungsliste).Gerhard Pahl, Wolfgang Beitz: Konstruktionslehre, Grundlagen erfolgreicher Produktentwicklung, Methoden und Anwendung. Springer, 2005, ISBN 3-540-22048-8, S. 187.
Bei einer intensiven Marktanalyse wird zum Beispiel im Automobilbau mit Hilfe folgender Fragen eine Entwicklungs-Aufgabe formuliert: „Was ist der Kundenwunsch?“ „Was bietet die Konkurrenz?“ „Wo gibt es bei uns neue Produkt-Ideen?“ „Wer ist unsere Zielgruppe?“ „Wo im Produktlebenszyklus befindet sich unser bisheriges Produkt?“ „Welchen Nutzen bringt es?“ Bei der Entwicklung komplexer Produkte, die in mittleren Losgrößen hergestellt werden sollen, ist die Zielkostenkonstruktion hilfreich, bei der zuerst der Marktpreis eines Produktes festgelegt wird, bevor mit der Entwicklung begonnen wird. Ist das Lastenheft erstellt, werden innerhalb der Entwicklungsabteilungen technische Möglichkeiten, das Produkt zu realisieren, auf funktionaler Ebene untersucht; es entsteht das Pflichtenheft für die Entwicklung. Im Falle von Divergenzen zwischen Lasten- und Pflichtenheft muss ein Abgleich stattfinden, bevor mit der Auftragserteilung die eigentliche Produktentwicklung beginnt.
Die Produktentwicklung kann von eigenen Ideen des entwickelnden Unternehmens als auch durch Kundenanforderung ausgehen. Bei letzterem hilft das Quality Function Deployment, die Stimme des Kunden in technische Daten umzusetzen.Norbert Hochheimer: Das kleine QM-Lexikon. 2011, S. 221. Produktideen und Kundenanforderungen lassen sich hervorragend in Nutzer-zentrierten operativen Szenarien modellieren, um sie anschließend in der Konzeptphase in funktional-logischer Architektur zu strukturieren.
Konzeptphase Die Lösung der Aufgabe ist prinzipiell festzulegen, ein Konzept ist zu erarbeiten.Gerhard Pahl, Wolfgang Beitz: Konstruktionslehre, Grundlagen erfolgreicher Produktentwicklung, Methoden und Anwendung. Springer, 2005, S. 203. Grundsätzlich ist eine Vielzahl von Lösungen möglich. Um sie neben bisher bekannten Lösungen zu erkennen, ist es vorteilhaft, den Wesenskern der Aufgabe durch eine abstrakte Darstellung der Produkt-Funktion zu finden.Gerhard Pahl, Wolfgang Beitz: Konstruktionslehre, Grundlagen erfolgreicher Produktentwicklung, Methoden und Anwendung. Springer, 2005, S. 205.
Die Produkt-Funktion wird in Teil-Funktionen zerlegt (bei einer Geschirrspülmaschine muss das Geschirr außer dem Reinigen unter anderem zugeführt und gelagert werden), was auch den Vorteil hat, dass an großen Projekten bereits in dieser Phase parallel arbeitende Gruppen eingesetzt werden können. In einer solchen logischen Architektur gibt es für jede Teil-Funktion verschiedene Lösungsprinzipien in Form vorwiegend physikalischer Effekte (das Geschirr ließe sich durch Putzen, Schütteln, Spülen oder anders reinigen). Durch die Verknüpfung der je Teilfunktion gefundenen Prinzipien entsteht eine Vielzahl von Lösungsvarianten für die Gesamt-Funktion. Sie sind abstrakt, Kennzeichen ist ihre Wirkstruktur, die in Blockschaltbildern, der logischen Architektur, dargestellt werden kann. Unmögliche Varianten sind schnell erkennbar. Die verbleibende Vielzahl muss auf ein (oder wenige) Lösungsprinzip durch eine Bewertung reduziert werden, bevor ein (oder wenige) Entwurf angefertigt werden kann.
Die systematische und methodische Bewertung gehört zu den wesentlichen Merkmalen der modernen Produktentwicklung. Beispiele sind die Nutzwertanalyse und die in der Richtlinie VDI 2225 enthaltene Methode, die auf Fritz Kesselring zurückgeht. Der Morphologische Kasten kann sowohl beim Finden mehrerer Lösungsprinzipien als auch beim Bewerten benutzt werden. Diese Fähigkeiten werden durch moderne Architektur-Methoden des System Engineering und die Schritte des V-Modells unterstützt.
Dem ausgewählten Lösungsprinzip werden Funktionsträger hinzugefügt. Mit dem entstehenden Real-Konzept und der zugehörigen logischen Architektur beginnt die Entwurfsphase.
Entwurfsphase Die als Konzept vorliegende Lösung ist gestalterisch festzulegen.Gerhard Pahl, Wolfgang Beitz: Konstruktionslehre, Grundlagen erfolgreicher Produktentwicklung, Methoden und Anwendung. Springer, 2005, S. 276. Dies geschieht durch Ingenieure, Techniker oder Produktdesigner. Zuerst werden die Funktions-Träger (Bausteine) grobmaßstäblich zusammengesetzt. Nachdem sie quantitativ (zum Beispiel Festigkeitsberechnung), ästhetisch, ergonomisch, sicherheitstechnisch und fertigungsgerecht dimensioniert sind, entsteht ein maßstäblicher Feinentwurf.
Damit werden einfache maßstäbliche Modelle zur Bewertung der äußeren Erscheinung und Funktionsmodelle hergestellt. Letztere dienen zum Beweis der Funktion. Sie sind zwingend nötig, wenn enthaltene Teil-Funktionen auch nach neuestem Stand der Ingenieurwissenschaften nicht mit genügender Sicherheit voraussagbar sind. Solche Tätigkeiten werden mit modernen Methoden des Modellbasierten Systems Engineerings (MBSE) sehr effektiv unterstützt.
Ausarbeitungsphase Der Entwurf ist so auszuarbeiten, dass das Produkt in Serienfertigung hergestellt werden kann.Gerhard Pahl, Wolfgang Beitz: Konstruktionslehre, Grundlagen erfolgreicher Produktentwicklung, Methoden und Anwendung. Springer, 2005, S. 522. Ausarbeiten ist die klassische Tätigkeit des Konstruierens, wobei die Konstruktions-Unterlagen entstehen. Auch das dabei entstehende physikalische Modell der Produkt-Architektur wird mit MBSE-Methoden effektiv hergestellt. Idealerweise werden die Modelle, Zeichnungen und Simulationsergebnisse aus der Entwurfs- und Ausarbeitungsphase mit modernen Verfahren des Produktlebenszyklus-Management verwaltet, versioniert und für stehen spätere Phasen der Produktentstehung (Prototypen, Fertigung, Montage, Service) zur Verfügung.
Liegen die Einzelteil-Zeichnungen vor, werden bereits Prototypen angefertigt und getestet, um Zeichnungs- oder ältere prinzipielle Fehler zu beseitigen. Montagezeichnungen werden erst danach erstellt. Mit einer so genannten Nullserie wird geprüft, ob alle Hilfsmittel, wie besondere Werkzeuge und Vorrichtungen, für die Serienfertigung tauglich sind. Aus wirtschaftlichen Gründen (Vermeiden von Ausschuss) wird der Fertigung in großen Serien noch eine kleine Erstserie vorgeschaltet, um eine störungsfreie Produktion zu garantieren.
Markteinführung Im Regelfall wird die Markteinführung marktreifer Produkte bereits mit Prototypen begonnen, die ausgewählten Kunden zur Erprobung angeboten werden (Marktkommunikation). Mit der Markteinführung beginnt der Produktlebenszyklus. Wird das Produkt nach entsprechenden Werbemaßnahmen gut verkauft, so war auch das die Produktentwicklung begleitende Akzeptanzmanagement erfolgreich.
Pharmaindustrie Ein klassisches Beispiel für die Produktentwicklung ist die Pharmaindustrie. Neue Wirkstoffe werden zur Patentierung angemeldet, um sich über ein Patent die alleinige Verwertung eines potentiellen Arzneimittels auf dem Pharmamarkt zu sichern. An die explorative Forschung schließen sich die präklinische und klinische Prüfung an, in denen das Arzneimittel auf Wirksamkeit und Unbedenklichkeit untersucht wird. Die Marktreife erreicht ein Arzneimittel erst mit der Zulassung durch die jeweils zuständige Behörde in den Zielmärkten.
Die Phase zwischen Entwicklung und Marktreife () kann eine Zeitspanne von bis zu 15 Jahren umfassen.Fred Harms, Dorothee Gänshirt: Zukunftsperspektive Pharmamarketing. 2004, ISBN 3-8282-0317-5, S. 2.
Kredit- und Versicherungswesen Im Kredit- und Versicherungswesen kann das von einem Finanzprodukt möglicherweise ausgehende Produktrisiko für Kreditinstitute, Versicherer, aber auch für Bank- und Versicherungskunden sehr groß sein, so dass das Aufsichtsrecht bei der Produktentwicklung einen „Neuen Produktprozess (NPP)“ () fordert. Hierbei geht es nicht nur um die Entwicklung von Finanzinnovationen, sondern auch um Produktdifferenzierungen und Produktvariationen und die Erschließung neuer Märkte.Christian H. Moerler, Konstantin Fundulus: Wenn Banken Neuland betreten. In: Die Bank. 19. Oktober 2009, Ausgabe 10/2009, S. 46 ff. Vom NPP-Prozess wird also auch die Veränderung bereits vorhandener Finanzprodukte erfasst.
Für Kreditinstitute ist der NPP-Prozess beispielsweise in AT 8.1 der MaRisk geregelt. Danach muss ein Konzept ausgearbeitet werden, aus dem sich das Ergebnis der Analyse des Risikogehalts dieser neuen Geschäftsaktivitäten sowie deren Auswirkungen auf das Gesamtrisikoprofil und die Risikotragfähigkeit ergibt. In dem Konzept sind die sich daraus ergebenden wesentlichen Konsequenzen für das Risikomanagement darzustellen. Dabei ist bei Handelsgeschäften stets eine Testphase durchzuführen.BaFin, Rundschreiben 10/2021 (BA) vom 5. November 2021, Mindestanforderungen an das Risikomanagement (MaRisk), AT 8.1
Wirtschaftliche Aspekte Für Harry Igor Ansoff handelte es sich zunächst nur dann um eine Diversifikation, wenn ein Unternehmen neue Produkte auf neuen Märkten absetzt.Harry Igor Ansoff: Strategies for Diversification. In: Harvard Business Review. Band 35, Nr. 5, 1957, S. 114. Er relativierte dann 1965 seinen Diversifikations-Begriff, als er unter anderem die Produktentwicklung zur Diversifikation hinzurechnete.Harry Igor Ansoff: Corporate Strategy. 1965, S. 132. Daraus lässt sich folgende Matrix für Wettbewerbsstrategien ableiten:Harry Igor Ansoff: Checklist for Competitive and Competence Profiles: Corporate Strategy. 1965, S. 98 f.Hans Corsten: Wettbewerbsstrategie. 1998, ISBN 3-519-00230-2, S. 162.
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