Innovation beschleunigen: Engineering Design für schnellere Produktentwicklung nutzen

Neue Produktentwicklung als Innovationsmotor

Neue Produktentwicklung hält Unternehmen an der Innovationsfront. Um im heutigen Markt zu konkurrieren, müssen Unternehmen kontinuierlich neue Produkte einführen. Der Engineering-Design-Prozess wurde für den beabsichtigten Zweck der Produktinnovation entwickelt. Er ist eine Reihe von Schritten, die Ingenieure befolgen, um eine Lösung für ein Problem zu finden. Lösungen können ein Produkt, eine Methode oder eine Kombination sein. Der Prozess umfasst Design, Bau und Test.

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Schritte im Engineering-Design-Prozess

Betrachten wir kurz die Schritte:

1. Problem identifizieren
2. Kriterien und Restriktionen identifizieren
3. Mögliche Lösungen brainstormen
4. Ideen generieren
5. Möglichkeiten erkunden
6. Ansatz auswählen
7. Simulation
8. Testen und Redesign

Wenn der Designprozess scheitert

Der Prozess ist ein effektives Werkzeug für Ingenieure zur Entwicklung neuer Produkte. Was passiert, wenn der Designprozess behindert wird? Dies kann an jedem Schritt geschehen und die Form unzureichender Forschung, mangelnder Lösungen oder schlechter Simulationsergebnisse annehmen. Der Rest des Artikels fokussiert auf Schritt 6 und die Ursache und Wirkung schlechter Entwicklungsarbeit und Simulation, und wie dies den Designprozess und letztlich den Unternehmensfortschritt beeinflusst.

Stufen 1-5 sind konzeptionell; Stufen 6-8 sind taktisch

Stufen 1 bis 5 sind primär immateriell, abgesehen von wenigen Handskizzen auf Servietten. Der Bereich, der reibungslos ohne Obstruktion funktionieren muss, sind Stufen 6 bis 8. Diese 3 Stufen arbeiten voneinander. Die Entwicklungsarbeit bereitet Simulation und Testvorbereitung vor. Die Simulation bietet ein virtuelles Testmittel. Test und Redesign bewegt den Prozess zurück zu Schritt 5 und wiederholt alles. Damit der Engineering-Design-Prozess effizient und fehlerfrei funktioniert, erfordert die Prototyping-Phase die besten Tools, die das Unternehmen bereitstellen kann.

Iterationsstufen im Designprozess

Simulationsherausforderungen

Eine Simulation ist ein frühes Mittel für ein Produkt, ein Konzept zu testen. Häufig verwendete Repräsentationen sind Schaltpläne, Designelektronik, CAD-Modellierung, Softwareprogrammierung. Sie ist darauf ausgelegt, getestet zu werden, um das Verständnis des Produkts und seiner potenziellen Leistung zu verbessern. Für Elektroingenieure geschieht dies mit Wire-Wrap oder Breadboards und CAD-Software. Wenn die für die Simulation notwendigen Werkzeuge unzureichend sind, sinkt die Produktionsrate.

Leidet die Simulation, leidet die Produktionsvorlaufzeit. Welche häufigen Probleme in dieser Phase führen zu Engineering-Simulationsproblemen?

1. Multidomain-Projekte (elektrisch, fluid, mechanisch) erfordern Tools von mehreren Anbietern.
2. Termine werden verpasst aufgrund zeitaufwendiger manueller Updates an Projektssoftware und Fehlern.
3. Spät im Prozess entdeckte Designfehler verursachen teure Nacharbeit. Einige Fehler gelangen bis ins Endprodukt.
4. Designfehler und Fehlersuche führen zu Qualitätsproblemen und Projektverzögerungen.
5. Mangelnde Unterstützung für effizientes Design und Management von Dokumentation für Varianten und Optionen führt zu Fehlern und Verwirrung.
6. Zeitaufwand für Neuerstellung von Schaltungen, die sonst zur Wiederverwendung existieren, ist kostspielig und unnötig.
7. Ineffektive Kollaboration zwischen Elektro- und Maschinenbau verursacht Projektverzögerungen und Qualitätsbeeinträchtigung.
8. Unzureichende Werkzeuge zur Automatisierung von Produktdesign, die mit Fertigung, Vertrieb und Service verknüpft sind, führen zu Ineffizienzen im gesamten Prozess und Fluss.
9. Zusätzliche Zeit für Benutzer, um Schaltkreisberechnungen zu Dimensionierung und Toleranzen durchzuführen.
10. Vorsicht vor neuen Produkten, die tendenziell fehlerhaft mit unvollständiger Funktionalität sind.

Die Liste ließe sich fortsetzen. Probleme in der Simulationsphase können zu Zeitverzögerungen führen. Wie wirken sich diese Punkte auf Unternehmen und Produktion aus?

1. Eine Komplettlösung von mehreren Anbietern zu erwerben, ist teuer und kann zu inkompatiblen Tools führen.
2. Produkte kommen häufig zu spät auf den Markt.
3. Kundenzufriedenheit leidet unter schlechter Produktqualität.
4. Zusätzliche Zeit für Simulation und verschwendete Zeit für Fehlersuche erhöhen Produktkosten und senken Rentabilität.
5. Mangelnde Unterstützung für Varianten und Optionen beeinträchtigt die Fähigkeit, Produkte für verschiedene Märkte und Geografien zu liefern, was Marktanteil und Umsatz senkt.
6. Produktlieferung verzögert sich durch zusätzliche Zeit in der Designphase. Kundenzufriedenheit leidet unter geringerer Produktqualität.
7. Ineffizienter Produktentwicklungsprozess führt zu verpassten Terminen, geringerer Qualität und Kundenzufriedenheit.
8. Unzureichende Verknüpfung zwischen Design, Fertigung, Vertrieb und Service erhöht Kosten und senkt operative Effektivität.
9. Produkte werden zurückgerufen, weil Drähte und Sicherungen an Schwellenwerten im Design- oder Testphase nicht erkannt werden – schlechte Kundenzufriedenheit.
10. Ausfallzeiten während Benutzer sich auf neue Produkte einarbeiten, beeinträchtigen Lieferpläne und Geschäftspläne.

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Schlechte Simulation kann großen Einfluss auf die Unternehmensvorlaufzeit und die Kosten für die Reparatur von Problemen haben, die in der Testphase nicht erkannt wurden. Richtige Software würde viele der genannten Probleme lindern und den Designprozess beschleunigen. Aus den Problemen wäre gute Engineering-Software eine, die mehrere CAD-Plattformen, Software-Intelligenz und Software-Automatisierung kombiniert.

Dies würde Probleme mit Produktverzögerungen, Produktentwicklungs-kosten und Produktqualität beseitigen. Die Wahl der richtigen Engineering-Software ist essenziell für die Optimierung des Engineering-Design-Prozesses.

Welche Software ist verfügbar, um solche Probleme für mein Unternehmen zu vermeiden?

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