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Risiken in der Entwicklung und Konstruktion

Dieser Artikel beschreibt auftragstypische Risiken bei der Entwicklung und Konstruktion. Er legt den Fokus auf die Projektphasen Konzept, Entwurf und Konstruktion. Es sollen Risiken und mögliche Gegenmaßnahmen beschrieben werden. Zielgruppe sind Personen, die in der Auftragsanbahnung und der Projektvorbereitung tätig sind oder Projekte solcher Art verantworten. Der Artikel dient in erster Linie dazu, Anregungen für das Risikomanagement eines Produktentwicklungsprojekts zu geben.

Die Risiken werden ihrer jeweiligen charakteristischen Zuordnung nach zuerst aufgeführt und kurz erläutert. Hierbei gibt es Risiken, die sich mehreren Gebieten zuordnen lassen, bspw. ist der Ausfall eines Mitarbeiters in jeder Projektphase möglich.

Im Folgenden wird von einem exemplarischen Projektablauf gesprochen, anhand dessen die einzelnen Risiken eruiert werden. Die einzelnen Risiken werden wie folgt hervorgehoben:

Es könnte etwas länger dauern, bis man das alles gelesen hat.

Ausgangssituation

Ein Unternehmen will ein neues Produkt auf den Markt bringen. Es gibt Ergebnisse aus einer Wettbewerbsanalyse, die zeigen, dass das bisherige Produktportfolio ein bestimmtes Marktsegment bislang noch nicht abdeckt. Daher wird ein Entwicklungsprojekt für ein neues Produkt initiiert. Zum Zeitpunkt der Projektinitiierung liegt nur eine „Vision“ vor, dass es ein Produkt geben wird, das in einem bestimmten Einsatzgebiet Funktionen erfüllen soll.

Es wird eine Konzeptstudie in Auftrag gegeben, um die technischen Möglichkeiten für ein neues Produkt auszuloten. In weiteren Schritten wird aus dem Konzept die Entwicklung eines neuen Produkts abgeleitet. Damit kommen wir zu den

Projektphasen

Konzept

Die Konzeptphase sollte damit beginnen, dass die Vision des Projekts vorgestellt wird, um anschließend Ideen für mögliche Umsetzungen zu sammeln. Dabei können diese Ideen entweder bereits umfängliche Produktideen sein oder auch nur Teilaspekte abdecken. Nach Abschluss dieser kreativen Phase werden die gefundenen Ideen gruppiert und zu Konzeptvorschlägen zusammengefasst. Es erfolgt eine abschließende Bewertung und Auswahl des als am besten geeignet erscheinenden Konzepts. Es können auch mehrere sein.

In dieser Phase sind folgende Aspekte zu berücksichtigen:

Sind die Anforderungen an das gewünschte Produkt ausreichend beschrieben?

Die Lösungsmenge kann zu groß werden und das Thema verfehlen.

In der Praxis reicht die Beschreibung von Anforderungen von der verbalen Beschreibung bis zum detaillierten Lastenheft. Zum Start der Konzeptphase sollte die Vision des neuen Produkts mindestens in folgenden Aspekten beschrieben werden:

  • In welchem Umfeld ist das Produkt angesiedelt?
  • Welches Problem soll das Produkt lösen?
  • In welchem Zeitraum soll das Produkt entwickelt werden?
  • Wenn bekannt: Was sind bei bisherigen ähnlichen Produkten die größten Probleme gewesen?

Sind die Anforderungen zu stark eingegrenzt?

Die gefundenen Ideen grenzen sich nicht ausreichend zu schon existierenden Lösungen ab.

Anforderungen sollten zu diesem Zeitpunkt nur Funktionen beschreiben und keine konkrete Gestalt. Je spezifischer die Anforderungen beschrieben werden, desto mehr wird die Lösung wie das aussehen, was es bereits gibt bzw. was derjenige im Kopf hatte, der die Anforderungen formuliert hat. Ausnahmen können hierbei bspw. sein, dass bestimmte Abmessungen zwingend erforderlich sind, oder im geplanten Umfeld nur bestimmte Energieträger vorhanden oder zulässig sind, diese sollten konkret beschrieben werden.

Sind die gefundenen Lösungen technisch und wirtschaftlich abbildbar?

Die gefundenen Lösungen sprengen den Rahmen des Entwicklungsbudgets.

Im Zuge der Ideenfindung ist mit einer großen Spannweite hinsichtlich der technologischen Anforderungen zu rechnen. Um diese Ideen zu einem Konzept zusammenzutragen, müssen sie sowohl hinsichtlich der technischen Umsetzbarkeit (gibt es das schon oder muss es entwickelt werden?) als auch hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet werden.

Werden vorhandene Schutzrechte verletzt?

Die Lösung wurde bereits patentiert.

Viele Lösungen existieren bereits, und je spezieller eine Anwendung ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass jemand ein bestimmtes Verfahren bereits patentiert hat. Hier ist also eine Patentrecherche sinnvoll. Diese Recherche kann im besten Fall auch zu neuen Lösungen führen, die aus völlig anderen Anwendungsgebieten stammen.

Die Patentrecherche sollte unabhängig bzw. erst nach der kreativen Phase der Ideenfindung vorgenommen werden, da ansonsten die Kreativität gehemmt wird.

Müssen eigene Schutzrechte angemeldet werden?

Der Wettbewerb kopiert das Produkt oder Teile davon.

Eine Produkteinführung ist mit hohem Aufwand und Kosten verbunden. Daher muss sichergestellt werden, dass Produkt auch über längere Zeit vermarkten zu können, ohne dass es sofort kopiert wird.

Werden ausreichend neue Ideen gefunden?

Es fehlt die zündende Idee.

Um eine neue Idee für ein Produkt zu entwickeln, muss man das zu lösende Problem möglichst unvoreingenommen betrachten. In einem Team zur Ideenfindung sollte es einen Mix von Mitarbeitern mit Erfahrung auf diesem Gebiet und völlig themenfremden Mitarbeitern geben. Das bedeutet auch, dass an dieser Stelle eine externe Sicht auf das Projekt sinnvoll sein kann.

Zusätzlich spielt die Zeit bei der Ideenfindung eine entscheidende Rolle.

Praxistipp: Besser mehrere kleine Workshops als wenige große.

Wenn in einem kleinen Workshop das Problem vorgestellt und die gewünschte Ausrichtung des Produkts beschrieben wird, wird ein Denkanstoß gesetzt, der dann in einer späteren Folgeveranstaltung aufgegriffen werden kann. Das funktioniert besser, als im Rahmen eines einzelnen Workshops programmatisch zu einem Ergebnis zu kommen.

Entwurf

In der Entwurfsphase wurde im besten Fall festgelegt, welches oder welche Konzepte verfolgt werden sollen. Die im Konzept noch abstrakt beschriebenen Produktelemente und -funktionen werden hier konkretisiert. Dabei ist damit zu rechnen, dass es eine hohe Vielfalt an Varianten gibt, die verfolgt werden könnten.

Worauf soll man sich festlegen?

Die Anzahl der möglichen Lösungen ist extrem hoch.

Ein Produkt besteht, abstrakt gesehen, aus einer Vielzahl von Funktionsträgern. Diese Funktionen können technisch auf unterschiedliche Art gelöst werden. Es gibt unterschiedliche Herangehensweisen, wie sich diese Lösungsmenge eingrenzen lässt: entweder durch Entscheidungsfreude (bei komplexen Projekten aber eher unwahrscheinlich) oder durch Bewertung der Lösungen. Zur Bewertung der Lösungen müssen jedoch Kriterien aufgestellt werden, anhand derer dann die Zielerfüllung gemessen werden kann. Eine objektive Bewertung ist hierbei nicht erforderlich. Es genügt, die Lösungen miteinander zu vergleichen und bspw. mit dem paarweisen Vergleich eine Rangfolge zu ermitteln.

Wird technologisches Neuland betreten?

Es kann nicht mit Sicherheit gesagt werden, dass ein neues Verfahren bzw. eine neue Baugruppe funktioniert.

Gerade bei der Entwicklung von innovativen Projekten ist es wahrscheinlich, dass man auf Lösungen zusteuert, die bisher im Unternehmen nicht üblich waren. Hier muss also bewertet werden, welche Maßnahmen erforderlich sind, um eine Lösung mit Sicherheit in ein funktionierendes Produkt oder Produktbestandteil zu überführen. Das kann durch das Einplanen von Voruntersuchungen und Prototypen erfolgen.

Wann gibt es die erste Kostenschätzung?

Der Return On Invest ist unbekannt. 

Die Produktkosten und die Produktentwicklungskosten sollten bereits zu einem möglichst frühen Zeitpunkt in der Entwurfsphase abgeschätzt und in die Bewertungskriterien mit aufgenommen werden. Üblicherweise gibt es vertriebliche Vorgaben für den erzielbaren Preis des Produkts, aus denen dann das Budget ermittelt werden kann.

Wie schnell soll entwickelt werden?

Komponenten sind nicht rechtzeitig verfügbar.

Wichtige Komponenten können lange Lieferzeiten haben. Sobald sich solche kritischen Komponenten festlegen lassen, sollte auch die Beschaffung angestoßen werden.

Konstruktion

Die Konstruktion beginnt, wenn das Produkt im Entwurf weitgehend definiert wurde. D.h. es gibt bereits klare Vorgaben, welche Baugruppe an welcher Stelle sitzen soll, welche Hauptkomponenten verwendet werden und welche Funktionen erfüllt werden müssen. In der Praxis gibt es ganz unterschiedliche Qualitäten von Entwürfen, so dass in der Konstruktion dann entsprechende Aufwände betrieben werden müssen. Dabei gilt, je später erkannt wird, dass entweder das Konzept oder der Entwurf einen Mangel haben, desto aufwändiger wird es.

Gibt es eine Planänderung?

Ein Entwurfsbestandteil lässt sich nicht wie geplant integrieren.

„Der Teufel steckt im Detail“ ist ein unter Konstrukteuren bekanntes Sprichwort. Je nach Tragweite des Entwurfsbestandteils, der nicht umgesetzt werden kann, muss also entweder nachgebessert oder komplett umgeschwenkt werden. Dies ist ein Argument gegen das „entscheidungsfreudige Entwerfen“ und für das „systematische Entwerfen“, da man beim letzteren dann noch weitere Lösungen in petto hat, auf die man zurückgreifen kann.

Werden die Kosten überwacht?

Das Produkt wird teurer als geplant.

Mit steigendem Detaillierungsgrad des Produkts steigt auch die Anzahl der Bauteile und die Auflösung der Kostenschätzung erhöht sich. Typischerweise muss die ursprüngliche Kostenschätzung bei Entwicklungsprojekten nach oben korrigiert werden. D.h. zum Zeitpunkt der ersten Kostenschätzung, also im Entwurf, sollten entsprechende Puffer eingeplant (und verteidigt) werden.

Die Konstruktion ist aufwändiger als erwartet.

Die Aufwände für eine Konstruktion eines Produkts oder Verfahrens mit neuartigem Charakter können nicht mit Sicherheit bestimmt werden. Aber es können qualifizierte Schätzungen erarbeitet werden, in denen die zu erwartenden Schritte aufgelöst und zeitlich bewertet werden.

Phasenübergreifende Risiken

Viele Risiken bestehen über alle Projektphasen hinweg. Je nach Charakter lassen sich diese wieder in weitere Gruppen einordnen.

Verträge

Die Zusammenarbeit mit externen Dienstleistern im Rahmen der Produktentwicklung erfolgt entweder auf Werkvertrags- oder auf Dienstvertragsbasis.

Die Auslagerung kann sowohl aus Gründen fehlender Kapazität oder aber wegen fehlender Kompetenzen erfolgen. Beide Fälle unterscheiden sich hinsichtlich des Risikos.

Ist die Aufgabe klar formuliert?

Die Entwicklungsergebnisse liegen nicht im gewünschten Rahmen.

An dieser Stelle hilft ganz klar ein Lastenheft. Gleichzeitig muss der Lieferant durch sein Pflichtenheft ganz klar dazu Stellung beziehen. Damit ist es aber nicht getan, denn im Laufe eines Projekts gibt es i.d.R. so viele Änderungen, dass permanent dazu kommuniziert werden muss. Mindestens genau so wichtig wie das initiale Lastenheft ist also die Sicherstellung einer funktionierenden und regelmäßigen Kommunikation.

Wird rechtzeitig geliefert?

Mein Lieferant erhält die benötigten Informationen nicht rechtzeitig von mir.

Je nach Komplexität und Organisationsstruktur müssen für Entscheidungen, die im Rahmen einer Produktentwicklung zu treffen sind, entsprechende Laufzeiten einzuplanen. Falls das nicht geschieht, ist das ein „offenes“ Tor für Terminverschiebungen und Nachforderungen.

Mein Lieferant liefert nicht rechtzeitig.

Eine Verlängerung der Bearbeitungszeit für ein Arbeitspaket ist nicht außergewöhnlich. Eine vertragliche vereinbarte Strafzahlung (Pönalezahlung) mag als Druckmittel wirksam erscheinen, kann aber ein in Schieflage geratenes Projekt nicht retten. Wenn der Lieferant in eine kritische Terminkette eingebunden ist, muss der Projektstatus entsprechend eng verfolgt werden. Idealerweise sollte bereits im Vorfeld ein Eskalationsschema für verschiedene Abweichungsszenarien erarbeitet werden.

Stimmt die Qualität?

Die Arbeitsergebnisse des Lieferanten entsprechen nicht den Erwartungen.

Mit Auftragsvergabe muss ein „Scope of Work“ vereinbart werden, also was bearbeitet wird. Zusätzlich muss definiert werden, was die Kriterien für ein fertiges Arbeitsergebnis sind, d.h. also woran man die Qualität messen will.

Wer bewertet die Ergebnisse?

Niemand kennt sich mit dem Thema aus.

Wenn erfolgskritische Anteile eines Entwicklungsprojekts nach außen gegeben werden, ohne dass man selbst in der Lage ist, die Ergebnisse zu überprüfen, kann entweder eine Zweitmeinung eingeholt werden, oder es können Versuche eingeplant werden, die die Ergebnisse der Entwicklung bestätigen.

Team

Ein Team wird für ein Projekt typischerweise immer individuell zusammengestellt, da die Anforderungen in einem Projekt auch immer individuell sind.

Wer macht es?

Niemand hat Zeit.

Produktentwicklungen im Kundenauftrag werden selten im Voraus fest eingeplant, sie kommen meist überraschend und eilig und verwerfen damit die bisherige Ressourcenplanung.

Nicht jeder weiß, was er zu tun hat.

Das Aufbereiten und Zuweisen von Arbeitspaketen ist ein elementarer Teil des Projektmanagements. Die Arbeitspakete sollten Leistungsbeschreibungen sowie Angaben zu den erwarteten Bearbeitungszeiträumen und ggfs. abhängigen Vorgänger- und Nachfolger-Arbeitspaketen enthalten.

Dabei sollte eine Aufgabe bzw. ein Arbeitspaket nicht bei einem Mitarbeiter „abgeladen“ werden, sondern an ihn übergeben und dabei das gemeinsame Verständnis für die damit verbundenen Erwartungen erarbeitet werden.

Was passiert, wenn jemand ausfällt?

Ein Mitarbeiter wird krank/geht in Elternzeit/verlässt das Unternehmen.

In der Praxis sind häufig Schlüsselfunktionen und -kenntnisse einzelnen Mitarbeitern zugeordnet, so dass ein Projekt ins Stocken gerät, wenn dieser Mitarbeiter ausfällt. Das ist nicht immer vermeidbar, da die Kosten für ein „Backup“ üblicherweise den geplanten Rahmen übersteigen.

Wird das Fachgebiet beherrscht?

Die Qualifikation der Mitarbeiter genügt nicht.

Fehlende Qualifikationen können entweder durch entsprechende Weiterbildungen oder durch den Einsatz externer Kräfte kompensiert werden. Die Kosten hierfür sind entsprechend zu berücksichtigen.

Stimmt es zwischenmenschlich?

Es gibt persönliche Differenzen zwischen Teamkollegen.

Die Zusammenstellung des Teams ist von elementarer Bedeutung. Es muss sowohl der fachlich richtige Mix als auch eine Mischung unterschiedlicher Arbeitstypen gefunden werden. Die Phasen der Teambildung sind mit einzuplanen (siehe hierzu Forming, Storming, Norming, Performing; es gibt leider Konstellationen, die in einer der ersten Phasen „hängen“ bleiben).

Die Motivation ist gestört.

Sowohl Über- als auch Unterforderung können neben vielen weiteren Punkten zu einer gestörten Motivation führen. Wichtig ist das „Commitment“ der Mitarbeiter zu ihrem jeweiligen Projektauftrag, mindestens zu Beginn aber auch gerne immer wieder zwischendurch.

Infrastruktur

Wo sind die Daten?

Daten werden zu früh oder zu spät in die Produktlandschaft überführt.

Eine Produktentwicklung beginnt meist „auf der grünen Wiese“, außerhalb der sonstigen EDV-Landschaft und -Strukturen, die im Unternehmen zur Bewältigung der vorhandenen Produktdaten genutzt werden. Dies sorgt für mehr Flexibilität und Effizienz, da die Entwicklungsergebnisse erst dann in die Produktlandschaft eingepflegt werden, wenn eine entsprechende Reife erreicht ist. Dieser Punkt sollte allerdings definiert werden, damit nicht im Nachhinein erhöhte Aufwände entstehen. Für die Zeit vor dem Übergang in die Produktlandschaft ist zu bedenken, welche Funktionen in dieser Phase zur Datenverwaltung benötigt werden.

Wie sind die Daten?

Es gibt keine Spezifikation, was wie dokumentiert wird.

Die Informationen, die im Produktentwicklungsprozess entstehen, sind umfangreich und von unterschiedlicher Art. Es gibt Informationen von Lieferanten, Entwürfe, Auslegungsberichte, CAD-Modelle (hier z.B. eine exemplarische Definition eines Nummernsystems für Zeichnungen und Baugruppen) und weitere Daten, deren Ablage definiert werden muss.

Welche Informationswege gibt es?

Es gibt widersprüchliche/veraltete/doppelte Informationen.

Es muss definiert werden, an welcher Stelle welche Informationen entstehen, wie sie dokumentiert werden und wie sie weiter verarbeitet werden sollen. Unbedingt zu vermeiden ist das doppelte Pflegen von Informationsständen.

Werden spezielle Anwendungen benötigt?

Es fehlt ein Tool/Software/Lizenz.

CAD-Anwendungen zur Produktentwicklung sind unterschiedlich komplex und werden mit unterschiedlichen Lizenzierungsmodellen vertrieben. Benötigte, aber nicht vorhandene Funktionen können zu erheblichen Zusatzkosten führen.

Kommunikation

Die Kommunikation ist hier an letzter Stelle aufgeführt, hat aber wesentlichen Einfluss in den Projekten.

Gibt es ein gemeinsames Begriffsverständnis?

Es werden unterschiedliche Bezeichnungen für die gleichen Dinge verwendet.

Die Verwendung unterschiedlicher Bezeichnungen für gleiche Dinge ist nur dann nicht kritisch, wenn trotzdem ein gemeinsames Verständnis vorliegt. Da im Projektverlauf aber damit zu rechnen ist, dass Mitarbeiter das Team verlassen und neue Mitarbeiter hinzukommen, sollte im Hinblick auf eine schnell mögliche Einarbeitung hier möglichst für Klarheit gesorgt werden.

Begriffe werden unterschiedlich aufgefasst.

Es muss ein gemeinsames Verständnis sowohl für alle Projektelemente und damit verbundenen Handlungen geschaffen werden. Dies ist insbesondere auch beim Abschluss von Verträgen relevant.

Sprechen alle miteinander?

Es wird nicht genug oder nicht zielgerichtet kommuniziert.

Es ist besser, sich in kurzen Abständen kurz auszutauschen als sich in langen Abständen lang auszutauschen. Menschen erfüllen in der Regel gerne Erwartungen, sie müssen nur kommuniziert werden.

Wird schnell genug kommuniziert?

Die Antwortzeiten sind zu hoch.

Dieses Risiko gibt es sowohl im Hinblick auf die Kommunikation mit Lieferanten als auch für die interne Kommunikation der Teamkollegen miteinander. Ein Mitarbeiter, der grundsätzlich schon schlecht motiviert ist, seinen Anteil an einem Projekt beizutragen, wird sich nicht darüber beklagen, wenn er aufgrund einer fehlenden Antwort nicht aktiv werden kann.

Die offenen Fragen und Hemmnisse im Projekt müssen mindestens vom Projektleiter gebündelt werden, besser noch sollte es eine Übersicht für alle Projektbeteiligten zu den offenen Punkten geben.

Ist die Stimmung positiv?

Die Stimmung ist schlecht.

Gute Stimmung im Projektteam ist quasi der „Schmierstoff“ des Projekts. Daher sollte keine Gelegenheit für positives, aber dabei auch immer individuelles Feedback ausgelassen werden.

Fazit

Die bis hierhin aufgegriffenen Risiken in der Produktentwicklung und Konstruktion bewegen sich sehr an der Oberfläche eines abstrahierten Projektablaufs. Im konkreten Einzelfall kommen noch viele spezifische Risiken hinzu, wobei nicht für alle vollständig kompensierende Gegenmaßnahmen zu finden sind: diese verbleiben dann als Restrisiko. Eine Risikoabschätzung für ein Projekt ist aber schnell entworfen und bereits die erste Betrachtung ermöglicht es, wesentliche Risiken zu erkennen und diesen mit einfachen Mitteln entgegenzuwirken.