Total Design: Phasen und Methoden der Produktentwicklung

Total Design: Systematische Produktentwicklung

Total Design: Der Prozess beginnt mit der systematischen Ermittlung der Bedürfnisse, vom Konsumgütermarkt bis hin zum verkaufsfertigen, zufriedenstellenden Endprodukt.

Die Phasen des Total Design

• Marktanforderungen
• Konzeption
• Detaildesign
• Herstellung
• Vertrieb

Collaborative Development: Um innovative Produktdesigns zu entwickeln, ist Teamwork entscheidend. Hierbei wird zwischen zwei Arten unterschieden: synchroner und asynchroner Zusammenarbeit.

Phase 1: Marktanforderungen (Market Demand)

Techniken zur Marktanalyse

• Parametric Analysis: Diese Technik dient dazu, die Position des Produktes auf dem Markt im Vergleich zum Wettbewerb zu ermitteln.
• Analyse der Kundenbedürfnisse: Ermittlung des tatsächlichen Bedarfs der Verbraucher durch Erhebungen, Interviews, experimentelle Methoden und die Delphi-Methode.
• Matrix Analysis: Ein systematischer Vergleich mit Blick auf den Wettbewerb.

Phase 2: Anforderungen und Spezifikationen

Quality Function Deployment (QFD)

Die wesentlichen Schritte umfassen:

• Identifizierung der Kundenanforderungen (Was)
• Ermittlung der technischen Anforderungen (Wie)
• Identifizierung der Beziehungen zwischen Anforderungen (Whats) und technischen Lösungen (Hows)
• Bestimmung der Gewichtung der einzelnen Elemente
• Bewertung des Wettbewerbs

Design-Spezifikationen

Requirements / Design Specification: Bestimmte Größen können vorgezogen werden oder erforderlich sein. Zu den Produkt-Spezifikationen gehören: Umwelt, Kunden, Service, Menge, Preis, Speicher, Gewicht, Recht und Qualität.

Phase 3: Konzeption (Conceptual Design)

Konzeptionelle Planung: Identifizierung und Prüfung von Design-Alternativen, um jene auszuwählen, welche die Produktanforderungen auf einer detaillierteren Ebene am besten erfüllen.

Schritte der Konzeptionsphase

1. Identifizierung der wichtigsten Funktionen: Ausdruck von Schlüsselcharakteristika mittels Black Box, QFD, morphologischer Matrix oder Ishikawa-Diagramm.
2. Identifikation der wichtigsten Ressourcen:
   • Design-to-Cost: Analyse der Kosten, um den Umsatz zu steigern.
   • Test-Domain: Einbeziehung verschiedener Kriterien.
   • Trade-off-Analyse: Optimierung von Design-Alternativen zur Leistungssteigerung und Reduzierung technischer Risiken.
   • Life Cycle Costs: Kosten für Entwicklung, Anschaffung und Wartung über die gesamte Lebensdauer hinweg.

Phase 4: Detaildesign (Design to Detail)

Diese Phase umfasst Aufgaben zur vollständigen Ausarbeitung des Produktdesigns, das die definierten Anforderungen erfüllt.

• Design-Analyse: Ermittelt die Fähigkeit des Designs, die Spezifikationen zu den niedrigstmöglichen Kosten zu erreichen.
• Synthese von Design: Entwicklung physikalischer Vorstellungen aus hochgradig abstrakten Beschreibungen.
• Prototyping: Einsatz physikalischer Modelle und Software zur Verringerung von Unsicherheiten und Optimierung der Parameter.
• Modellierung: Eine vereinfachte Darstellung eines Systems zum Verständnis, zur Vorhersage und zur Steuerung des Systemverhaltens. Sie erlaubt es dem Designer, mit Anforderungen zu experimentieren, Design-Entscheidungen zu optimieren und die Produktleistung sicherzustellen.
• Simulation: Experimentieren mit verschiedenen Design-Anforderungen, um sicherzustellen, dass diese machbar sind und dem gewünschten Endprodukt entsprechen.

Methodik für die Simulationserstellung (SIM)

System und Umwelt definieren, Systemkomponenten auflisten, Auswirkungen der Umgebung berücksichtigen, Simulation erstellen und die Simulation überprüfen.

Techniken zur Risikominimierung im Design

• Finite-Elemente-Analyse (FEA): Nutzt mathematische Werkzeuge zur Vorhersage von Stress und dessen Auswirkungen auf das physikalische Verhalten des Systems.
• Analysis of Environmental Stress: Bewertet die Leistung des Produkts unter verschiedenen Umgebungsbedingungen.
• Failure Mode and Effects Analysis (FMEA): Technik zur Bewertung und Reduzierung der Auswirkungen potenzieller Fehler. Sie dient der Identifizierung möglicher Fehlerfolgen und Methoden zur Fehlervermeidung.

Test und Bewertung

Dient der Überprüfung des Erzeugnisses, der Ermittlung und Korrektur von Problemen sowie der Reduzierung technischer Risiken.

• Validierung: Sicherstellen, dass der Entwurf den Erwartungen entspricht.
• Verifizierung (Prüfung): Sicherstellen, dass Konstruktion und Fertigung alle Anforderungen erfüllen können.
• Design-Reviews: Identifizierung technischer Probleme und Risiken bei der Verarbeitung und Nutzung.
• Reifes Design: Ein Design, das erfolgreich validiert, überprüft und bewertet wurde.

Best Practices im Testing und Evaluation

Strategien für Design-Reviews, Produktion sowie die Prüfung von Software. Prüfregeln: Fehler aktiv entdecken, Berücksichtigung einer unbekannten Anzahl an Tests, Tests unter allen Bedingungen durchführen.

Das Ziel aller Untersuchungen und Überprüfungen ist es, Bereiche für die Verbesserung des Entwurfs zu identifizieren.