Lean Development 4.0

Aufgrund der heutigen verschärften Wettbewerbsbedingungen und der Wettbewerbsdifferenzierung durch Technologievorsprung verkürzen sich die Produktlebenszyklen bei einem gleichzeitigen Anstieg des Entwicklungsaufwandes zunehmend. Die steigende Anzahl der angebotenen Produktvarianten bewirkt zudem eine höhere Komplexität im Produktentstehungsprozess. Ein Kontinuierlicher Verbesserungsprozess ist sowohl für Produktion als auch für die Produktentstehung ein wichtiges Gestaltungsprinzip. Der Ansatz, jeden Tag die Produkte, Prozesse und auch Mitarbeiter verbessern zu wollen, ist Kern des Lean Development. Mit Standardisierung wird erreicht, dass die bisherigen erreichten Verbesserungen auch als Standards weiter eingehalten und diese standortübergreifend zum State-of-the-Art-Verfahren werden können. Ohne Standards würden die Mitarbeiter individuell ihre Arbeit ausführen und es wäre nicht sichergestellt, dass die aktuelle Best Practice umgesetzt wird. Mithilfe eines fließenden und nachfrageorientierten Prozesses gelingt es, die Arbeitsbelastung möglichst gleichmäßig zu verteilen. Durch das Gestaltungsprinzip der Mitarbeiterorientierung und zielorientierten Führung wird dem wichtigen Aspekt der Führung im Produktentstehungsprozess Rechnung getragen. Im Null-Fehler-Prinzip werden Methoden und Werkzeuge zusammengefasst, die einen Schwerpunkt für qualitätsverbessernde Maßnahmen beinhalten. Durch Visuelles Management wird die Transparenz deutlich gesteigert. Mit dem Gestaltungsprinzip Frontloading wird die besondere Bedeutung der frühen Phasen im Produktentstehungsprozess berücksichtigt.

Bedeutung des Lean Development

Wie auch der Lean-Production-Ansatz hat das Lean Development seinen Ursprung in Japan bei Toyota. Die Potenziale des Lean Development reichen von einer verkürzten Entwicklungszeit über die Entwicklung höherwertiger Produkte bis hin zur effizienteren Gestaltung des Produktentwicklungsprozesses. Während Automobilunternehmen aus Nordamerika und Europa Ende der 1980er-Jahre die Entwicklungszeit von 36 bis 40 Monaten auf 24 Monate verkürzen konnten, schaffte es Toyota sogar auf eine Zeit von 15 Monaten – in einem Fall waren es sogar nur 10 Monate. Das Unternehmen schaffte es aber nicht nur, seine Entwicklungszeit zu verkürzen, es entwickelte außerdem hoch qualitative Fahrzeuge zu geringeren Kosten und einem weitaus höheren Profit als seine Konkurrenz. Der kurze Entwicklungszeitraum von Designfreeze bis Start of Production zeigt die hohe Ergebnisqualität. Gleichzeitig sind die Ausgaben für Forschung und Entwicklung, relativiert am Umsatz, geringer als bei Automobilherstellern aus Nordamerika oder Europa. Folglich ist das Ziel von Lean Development, verkürzte und effiziente Entwicklungsprozesse zu implementieren. Der effiziente und effektive Produktentstehungsprozess japanischer Unternehmen basiert auf der Anwendung von Lean-Development-Methoden. Der japanische Ansatz des Lean Development wurde somit inzwischen von nordamerikanischen und europäischen Unternehmen adaptiert und implementiert, um einen ähnlich effizienten Produktentstehungsprozess zu generieren und die Lücke zu japanischen Unternehmen zu schließen.

Entwicklung hin zum Lean Development 4.0

Lean Development 4.0 beschreibt die Weiterentwicklung des Lean-Development-Ansatzes durch die Implementierung von modernen Informations- und Kommunikationstechnologien in den Produktentstehungsprozess und in die bestehenden beschriebenen Methoden des Lean Development. Ähnlich wie ein Ganzheitliches Produktionssystem ist der Ordnungsrahmen des Lean Development in Ziele, Prozesse, Prinzipien, Methoden und Werkzeuge unterteilt, wobei die Methoden und Werkzeuge den ausführbaren Teil des Lean Development darstellen. Diese Methoden werden zukünftig mehr oder weniger stark durch die Industrie 4.0 beeinflusst. Die Umsetzung dieser bekannten Methoden wird durch Industrie 4.0 verbessert werden. Zudem werden durch die Industrie 4.0 neue Methoden in das Lean Development 4.0 integriert. Diese betreffen vor allem den Bereich der virtuellen Produktentwicklung sowie der virtuellen Absicherung und schließen die Brücke zwischen Produktentwicklung, Prozessplanung und Fabrikplanung.

Nutzen des Lean Development 4.0

Die Anwendung von Lean Development, angereichert mit Industrie 4.0, bietet sowohl methodische als auch technologische Unterstützung bei der effizienten, verschwendungsfreien Entwicklung von Produkten und Prozessen. Als Möglichkeit, weitere signifikante Prozessverbesserungen im Lean Development System zu generieren, wird derzeit der technologisch getriebene Ansatz Industrie 4.0 verfolgt und in den Produktentstehungsprozess integriert. Beispielsweise sind hier die Anwendung von Smart Glasses in der Prozessentwicklung und vom 3D-Druck-Verfahren im Bereich des Prototypenbaus sowie ein durchgängiges Datenmanagement über das gesamte Engineering hinweg zu nennen. Durch diese Durchgängigkeit der Daten im gesamten Produktentstehungsprozess können zum Beispiel Lean-Development-Methoden weiterentwickelt und eine neue Best Practice zur Umsetzung dieser Methoden generiert werden. Zudem können zusätzliche neue Methoden (basierend auf der Industrie 4.0) in den Methodenkatalog Lean Development System 4.0 integriert werden. Beispielsweise sind hier die Produkt- und Prozessplanung sowie eine virtuelle Absicherung zu erwähnen. Die virtuelle Produkt- und Prozessplanung sowie eine virtuelle Absicherung führen bei der Lean-Development-Methode des Set-based Engineering dazu, dass bei der Entwicklung und Auswahl von Sets qualitativ hochwertigere Daten zur Verfügung stehen und somit eine abgesicherte Entscheidung und Auswahl eines Sets erfolgen kann. Das Lean Development 4.0 basiert somit auf dem existierenden Lean Development System und ermöglicht weitere Potenziale hinsichtlich eines effektiven und effizienten Produktentstehungsprozesses. Die Erweiterung des Lean Development mit Industrie 4.0 und einem durchgängigen Datenmanagement führt zu einer abgesicherten, effizienteren, kürzeren, kostengünstigeren und ressourcenschonenderen Entwicklung von Prozessen und Produkten.