energizing great minds

Kennzahlen in der Produkt- entwicklung

WHITE PAPER

Innovationsproduktivität systematisch bewerten und kontinuierlich verbessern

Dr.-Ing. Regine WoltersDr.-Ing. Jan Kickstein

Julia Chermette

Alle in diesem Dokument verwendeten Markennamen, Warenzeichen, Produktbezeichnungen, deren Abkürzungen und Logos sind Eigentum der betreffenden Unternehmen und werden als geschützt an- erkannt. Alle durch Dritte geschützte Marken- und Warenzeichen unterliegen uneingeschränkt den Bestimmungen des jeweils gültigen Kennzeichenrechts und den Besitzrechten der jeweiligen einge- tragenen Eigentümer. Allein aufgrund der bloßen Nennung ist nicht der Schluss zu ziehen, dass Mar- kenzeichen nicht durch Rechte Dritter geschützt sind.

© CONTACT Software GmbH. Alle Rechte vorbehalten. Nach Redaktionsschluss dieser Schrift können sich noch Änderungen ergeben haben. Alle Angaben ohne Gewähr.

1 Einleitung 4

2 Herausforderung 6

3 Kennzahlenmanagement 8 Methoden der Produktentwicklung 9 Kennzahlen 10 Kennzahlensysteme 11

4 PLM-integriertes Kennzahlenmanagement 13 Integration externer Datenquellen 14

5 CONTACT Metrics & Reporting 16 Kennzahlen definieren und messen 17 KPI-Cockpits: Visualisierung, Bewertung und Reporting 18 6 Fazit 19

7 Glossar 21

8 Abkürzungsverzeichnis 23

9 Quellen 25

Inhalt

Einleitung

1

5Einleitung

Eine kontinuierliche Verbesserung von (Geschäfts-)

Prozessen und Produkten ist entscheidend für die

Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens. Produkte

sollen immer schneller und günstiger entwickelt oder

verbessert werden. Aus diesem Grund bekommen

Kennzahlen, welche Informationen über die eigene

Innovationsproduktivität liefern, in den letzten Jahren

immer höhere Bedeutung. Diese Kennzahlen bieten

Entscheidern eine Orientierungshilfe, Produkte und

Prozesse systematisch zu messen, zu bewerten und zu

steuern. Zusammenhänge und wichtige Sachverhalte

eines Unternehmens werden mithilfe von Kennzahlen

transparent gemacht.

In Unternehmensbereichen wie der Fertigung wird

schon lange eine Vielzahl von Kennzahlen erhoben, um

die Qualität der gefertigten Komponenten und die

Performance der Produktionsprozesse zu überwachen

und im Sinne des Continuous Improvement Process

(CIP) zu optimieren. Während es für die Bewertung der

Produktionsabläufe allgemein akzeptierte Kennzahlen

wie beispielsweise vom Verband Deutscher Maschinen-

und Anlagenbau (VDMA) gibt (VDMA-Einheitsblatt

66412-1 MES-Kennzahlen), sind Aussagen über die

Effektivität und Effizienz der Produktentwicklung in aller

Regel wenig belastbar.

Um die Entwicklungsprozesse effizienter steuern zu

können und die Schlagkraft der F&E-Organisation zu

erhöhen, sind aussagekräftige Key Performance Indi-

cators (KPI) erforderlich, welche etwaige Schwachstellen

und Potenziale in den Prozessen identifizieren. Sie zu

entwickeln war das Ziel der Initiative Process Indicators

for Product Engineering (PIPE), die der VDMA in Zusam-

menarbeit mit namhaften PLM-Software- und Service-

anbietern wie CONTACT Software, Dassault und IBM

initiiert hat. Entsprechende KPIs für die Produktentwick-

lung und Kernprozesse wie Änderungs-, Projekt- und

Konfigurationsmanagement stehen in einem VDMA-Leit-

faden zur Verfügung [1].

Dieses Whitepaper beschreibt die Anforderungen an das

Kennzahlenmanagement im Produktentwicklungspro-

zess und erläutert die Verfahren und Vorteile einer

kontinuierlichen und automatisierten Kennzahlenerhe-

bung in operativen Product Lifecycle Management

(PLM)-Systemen.

6

Herausforderung

2

7Herausforderung

Die Fähigkeit, innovative Produkte zu entwickeln, ist entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens und zugleich eine wesentliche Trieb-feder für eine stärkere Systematisierung der Pro-duktentwicklung. Kommen neue Produkte verspätet auf den Markt oder verfehlen Kosten- und Qualitäts-ziele, werden die Absatz- und Gewinnprognosen nicht erfüllt.

Nicht nur die Produkte, sondern auch die Entwick-lungsprozesse werden komplexer. Mechatronische Produkte enthalten eingebettete Software und Systeme, die zunehmend mit anderen Systemen oder Subsystemen vernetzt sind. Ihre Entwicklung erfordert nicht nur eine systematischere Zusammen-arbeit der verschiedenen Engineering-Disziplinen innerhalb des Unternehmens, sondern auch mit der Supply Chain, über die sich die Entwicklung und Produktion dieser vernetzten Systeme üblicherweise verteilt.

Doch wie lässt sich die Effektivität und Effizienz dieser Prozesse überhaupt verlässlich messen und bewerten?

Die Ausgangsdaten zu Produkten, Projekten und Prozessen befinden sich zwar in den PLM-Systemen, werden aber bislang nicht oder nicht konsequent genutzt. Gründe sind ein fehlendes Verständnis für systematisches Controlling der Entwicklungsprozes-se und die Befürchtung, dass ein Controlling im Bereich F&E kontraproduktiv sein könnte. In den letzten Jahren wächst jedoch die Erkenntnis, dass die eigene Innovationsproduktivität ebenfalls Gegen-

stand einer systematischen Bewertung und kontinu-ierlichen Verbesserung werden muss.Ausgangspunkt eines effizienten Kennzahlenmanage-ments ist zum einen der Aufbau eines kohärenten Kennzahlensystems, also einem überschaubaren und abgestimmten Kennzahlenportfolio, dessen Elemen-te in einem Gesamtkontext eingeordnet sind. Ent-scheidend ist dabei die Aussagekraft von Kennzahlen, damit irrelevante Kennzahlen bzw. Informationen gar nicht erst erhoben werden. Zum anderen muss die kontinuierliche Erhebung und Verdichtung aus operativen Prozessen und Systemen heraus automa-tisch möglich sein, um den Aufwand der Berechnung zu minimieren.

Mithilfe eines PLM-Systems kann ein Kennzahlenma-nagement definiert und in Produkte und Prozesse integriert werden. Eine umfassende Kontrolle sowie Steuerung wird Unternehmen beispielsweise mit einem Dashboard ermöglicht, das automatisch generierte, aktuelle sowie historische Produkt- und Prozessdaten visualisiert.

„ Ausgangspunkt eines Projektcontrollings ist ein aussagekräftiges Kennzahlensystem.

8

Kennzahlenmanagement

3

9Kennzahlenmanagement

Kennzahlen sind ein Instrument des Controllings bzw. der Qualitätssicherung. Sie dienen dazu, allge-mein formulierte Unternehmensziele oder Projektan-forderungen in konkrete bzw. messbare Zielvorgaben zu übersetzen, die erzielten Ergebnisse zu bewerten und künftige Entwicklungen aufzuzeigen.

Ausschlaggebend für den erfolgreichen Umgang mit Kennzahlen ist ein Kennzahlenmanagement. Es integriert mehrere Objekt- und Prozesskennzahlen und stellt für die Arbeit in diesem Zusammenhang folgende Management-Werkzeuge bereit: Definieren, Messen, Bewerten und Verändern. Bevor Produkte, Projekte oder Prozesse durch Kennzahlen oder Kennzahlensysteme bewertet werden können, muss ein Unternehmen eine Methode für die Produktent-wicklung festlegen.

Methoden der Produkt- entwicklungEs gibt viele verschiedene Methoden der Produktent-wicklung. Mit der Wahl einer bestimmten Methode wird festgelegt, anhand welcher Ziele und Kriterien Produkte entwickelt werden. Diese bestimmen dann auch die zu erhebenden Kennzahlen. Nachfolgend werden zwei verschiedene Ansätze vorgestellt,

welche besondere Relevanz für Kennzahlen in der Produktentwicklung aufweisen.

Time-to-Market (TtM)Verwenden Unternehmen die Methode TtM, wird vor Beginn der Produktentwicklung der Zeitpunkt der Markteinführung festgelegt. Ziel eines TtM-Manage-ments ist die zeitliche Optimierung des Innovations-prozesses. Das bedeutet, dass innovative Produkte von der Idee bis hin zur Markteinführung zeitlich so geplant werden, dass sie zum ökonomisch optimalen Zeitpunkt am Markt eingeführt werden [2].

Design to XEinen etwas umfangreicheren Ansatz liefert Design to X (auch Design for X), bei welchem das Produkt im Mittelpunkt steht. Es werden messbare Eigenschaften bzw. Zielwerte wie beispielsweise Gewicht oder Kosten für ein Produkt definiert. Diese Zuordnung macht es möglich, das gesetzte Ziel während der Entwicklung zu beobachten.

Werden nur die Kosten eines Produktes gemessen, spricht man auch von Design to Cost. Die Kosten werden meist so gering wie möglich gehalten und schon zum Großteil in der Frühphase der Entwicklung festgelegt. Das kostengerechte Konstruieren spielt eine immer wichtigere Rolle für den Produkterfolg [3].

Abbildung 1Kennzahlen und

Kennzahlenmanagement

10 Kennzahlenmanagement

KennzahlenKennzahlen sind definiert als, „hochverdichtete Messgrößen, die in präziser, konzertierter und doku-mentierter Form als Verhältniszahlen oder absolute Zahlen über einen zahlenmäßig erfassbaren Sachver-halt berichten, über Entwicklungen einer Unterneh-mung informieren und strategische Erfolgsfaktoren bilden.“ [4, Seite 10].

In den meisten Fällen geben Verhältniszahlen Aus-kunft über Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge oder veranschaulichen – als Indizes – eine zeitliche Ent-wicklung. Tabelle 1 zeigt die verschiedenen Kenn-zahltypen [5]. Mit Blick auf die Steuerung der Produktentwicklung ist eine weitere Differenzierung sinnvoll, nämlich die zwischen objekt- und prozessorientierten Kennzah-len. Während Objektkennzahlen das Controlling von einzelnen Produkten oder Projekten unterstützen, sind Prozesskennzahlen die Grundlage für kontinuier-liche Prozessverbesserungen [4].

Objektkennzahlen Objektkennzahlen beschreiben immer die Eigen-schaften genau eines Objektes: Produkt oder Projekt.

Produktkennzahlen im Sinne eines Design to X und Projektkennzahlen für das klassische Projektcon- trolling dienen einer effizienteren Abwicklung des operativen Tagesgeschäfts. Produkteigenschaften bzw. -zielvorgaben sind z.B. Kosten, Gewicht, Bau-raum, Verbrauch oder Emissionen. Der Fortschritt eines einzelnen Projekts kann beispielsweise in Form einer Earned Value- oder Meilenstein-Trendanalyse veranschaulicht werden.

ProzesskennzahlenProzesskennzahlen beschreiben dagegen Eigenschaf-ten eines Geschäftsprozesses und werten entspre-chend die Eigenschaften mehrerer Objekte aus.Prozesskennzahlen, die im Sinne von KPIs die Leis-tungsfähigkeit der Organisation bzw. bestimmter Kernprozesse betrachten, sind beispielsweise die Durchlaufzeiten von technischen Änderungen oder die Termintreue bei der Auftragsabwicklung. Sie dokumentieren Durchschnittswerte aus einer Menge von Einzelwerten, etwa den Durchlaufzeiten aller technischen Änderungen innerhalb eines bestimm-ten Zeitraums. Außerdem erlauben sie den Vergleich, um Trends – etwa über bestimmte Zeiträume hinweg – erkennen zu können. Prozesskennzahlen erleich-

Kennzahl Ermittlung Beispielkennzahlen

Absolute Zahlen Einzelzahlen, Summen, Diff erenzen und Mittelwerte

Umsatz, Materialkosten, Jahres-überschuss, Bilanzsumme

Gliederungszahl(relative Zahlen)

Teilmenge wird mit einer Gesamt-menge in Beziehung gesetzt Eigenkapitalquote, Umsatzanteil

Beziehungszahlen(relative Zahlen)

verschiedenartige Größen mit einem sachlich sinnvollen Zusammenhang, werden in Beziehung gesetzt

Stückkosten, Return on Investment, Durchlaufzeit, Umsatzrentabilität

Messzahlen(relative Zahlen)

Vergleich sachlich gleicher, aber örtlich oder zeitlich unterschiedlicher Merk-malswerte

Umsatzwachstum, Preisentwick-lung, Marktwachstum

Indexzahlen(relative Zahlen)

Erweitern das Konzept der Messzahlen, indem sie die zeitliche Entwicklung meh-rerer Größen untersuchen

Preisindizes, Mengenindizes, Wert-indizes

Tabelle 1: Übersicht Kennzahlen

11Kennzahlenmanagement

tern die Identifizierung von Schwachstellen in den Abläufen und bilden damit die Grundlage für konti-nuierliche Prozessverbesserungen.

Die Definition schlüssiger Prozesskennzahlen bietet gleichzeitig die Basis für die Bestimmung des Reife-grads der Organisation und ihrer Geschäftsprozesse. Viele Unternehmen orientieren sich bei der Identifi-zierung von Rationalisierungspotenzialen und der Umsetzung von Prozessverbesserungen am Ansatz der Capability Maturity Model Integration (CMMI). CMMI stellt verschiedene Referenzmodelle für die Beurteilung der Prozesse und der Stärken und Schwächen einer Organisation bereit, unter anderem auch für Unternehmen, die Software, Systeme oder Hardware entwickeln (CMMI DEV). Diese Referenzmo-delle fassen gewissermaßen die Best Practices in bestimmten Prozessgebieten (z.B. Projektplanung, Requirements Engineering etc.) zusammen, aller-dings ohne konkrete Handlungsanleitungen für ihre Implementierung zu geben [6].

Interpretation von KennzahlenKennzahlen stellen aggregierte Informationen bereit. Wie diese Informationen interpretiert und welche Schlüsse gezogen oder Prognosen erstellt werden, hängt von der Person ab, welche die Daten analysiert [4]. Gerade bei der Auswertung von Prozesskennzah-len ist aufgrund der oftmals hohen Anzahl von Ein-flussgrößen Vorsicht bei der Messung und Interpreta-tion geboten. Es kann beispielsweise zweckmäßig sein, technische Änderungen nach Produktbereichen und Freigabestatus (in Entwicklung, Muster/ Proto-typ, in Serie) zu klassifizieren, um aus den automa-tisch ermittelten Durchlaufzeiten die richtigen Schlüsse über die Effizienz des Änderungswesens ziehen zu können. ses.

KennzahlensystemeBei vielen Sachverhalten reichen einzelne Kennzah-len nicht aus, um die Entwicklung von Produkten oder die Effektivität von Prozessen präzise beurteilen zu können. Erst im Zusammenspiel mit anderen Indikatoren, z.B. als Bestandteil eines umfassenderen Kennzahlensystems, erlauben sie weitergehende Auswertungen, etwa über die Ursachen des Erfolgs

bzw. Misserfolgs oder die zu erwartende Chancen und Risiken unternehmerischen Handelns. Unter einem Kennzahlensystem versteht man eine Gesamt-heit von Variablen, die in einem sachlichen Zusam-menhang stehen, einander ergänzen oder erklären. Je nachdem, ob sie eine monetäre Kennzahl oder mehrere sowohl monetäre, als auch nicht-monetäre Kennzahlen ergeben, unterscheidet man zwischen ein- und mehrdimensionalen Kennzahlensystemen [4].

Eindimensionale KennzahlensystemeEines der ältesten (eindimensionalen) Kennzahlen-systeme ist das von DuPont entwickelte Schema, der ROI-Baum. Innerhalb des ROI-Baums werden ledig-lich monetäre Vergangenheitswerte betrachtet [7].

Mehrdimensionale KennzahlensystemeDer Einsatz von mehrdimensionalen Kennzahlen-systemen ermöglicht die Betrachtung eines ganz-heitlichen Ansatzes. Neben finanziellen Kennzahlen wie Umsatz oder Gewinn, werden hier auch Akteure, Prozesse oder Werte wie die Kundenzufriedenheit betrachtet. Beispiele für mehrdimensionale Kennzah-lensysteme sind die Ansätze „Balanced Scorecard“ (BSC) und „Total Quality Management“ (TQM).BSC: Konkrete Maßnahmen und Kriterien aus Geschäftspraktiken und Qualitätsvorgaben für Bewertungen abzuleiten, stellt viele Unternehmen vor eine Herausforderung. Hilfestellung dafür bietet der Ansatz der BSC. Die BSC ist ein systematisches Konzept zur Messung, Dokumentation und Steuerung konkreter Aktivitäten im Unternehmen wie Maßnah-men zur Erreichung von strategischen Zielen (z.B. der Reduzierung der Entwicklungskosten). Dabei werden nicht nur die finanziellen Aspekte, sondern auch die Kundenperspektive, wie die Kundenzufriedenheit, die Prozessqualität und das Mitarbeiterpotenzial bzw. die langfristigen Wachstumsperspektiven betrachtet. Ausgehend von kritischen Erfolgsfaktoren und einer Ursache-Wirkungs-Analyse wird ein auf die Organisa-tion zugeschnittenes Kennzahlensystem entwickelt [8].TQM: Der TQM-Ansatz basiert im Wesentlichen auf einer Selbsteinschätzung der Organisation, bei der einerseits die Akteure und Prozesse, andererseits die Ergebnisse bewertet und miteinander in Beziehung gesetzt werden [9].

12 Kennzahlenmanagement

Interpretation KennzahlensystemeBei der Entwicklung eines Kennzahlensystems kann man sich an bewährten Konzepten und Methoden wie BSC oder TQM orientieren, aber letztlich muss je-des Unternehmen selbst festlegen, welche Kennzah-len Aussagekraft besitzen und erfasst werden sollen. Wenn beispielsweise die Erfahrungen der Vergangen-heit zeigen, dass zufriedene Kunden mehr kaufen, kann man die Kundenzufriedenheit erfassen und als Frühindikator für Umsatzprognosen nutzen. Vielleicht besteht aber eine viel engere Wechselwirkung zwi-schen der Zufriedenheit der eigenen Mitarbeiter und der Umsatzentwicklung.

„ Unter einem Kennzahlensystem versteht man eine Gesamtheit von Variablen, die in einem sachlichen Zusammenhang stehen,

einander ergänzen oder erklären.

Abbildung 2Übersicht Kennzahlensys-

teme (in Anlehnung an [5])

PLM-integriertes Kennzahlen-management

4

14 PLM-integriertes Kennzahlenmanagement

Die Entwicklung eines Kennzahlenmanagements legt nicht nur die zu bewertenden Kennzahlen fest, sondern auch die IT-Lösung, mit welcher das Kenn-zahlenmanagement gestützt werden soll. Leistungs-fähige PLM-Lösungen sind von ihrer Architektur in der Lage, sowohl objektorientierte als auch prozess- orientierte Kennzahlen aufzubereiten und zur Verfü-gung zu stellen. Sie können damit unterschiedliche Kennzahlenmanagement-Anwendungen gleichzeitig unterstützen und Synergieeffekte zwischen ihnen erschließen, d.h. die einmal ermittelten Kennzahlen in unterschiedlicher Form für unterschiedliche Rollen und Aufgabenstellungen nutzbar machen – vom Pro-duktmanagement über das Projektmanagement und die Prozessentwicklung bis hin zur Geschäftsleitung.

Ein besonderes Leistungsmerkmal eines PLM-in-tegrierten Kennzahlenmanagements ist die Mög-lichkeit, bei Abweichungen von den Zielvorgaben Maßnahmen zu definieren und sie im PLM-Kontext zu verfolgen. Das heißt, die Maßnahmen werden mit den (geschätzten) Auswirkungen auf den gewünsch-ten Ziel- oder Sollwert und den damit verbundenen Kosten erfasst, so dass die Produktentwickler oder die Mitarbeiter in der Qualitätssicherung grafisch aus-werten können, mit welchem Maßnahmen-Mix sich das gewünschte Ziel mit minimalem Kostenaufwand erreichen lässt. Gleichzeitig werden die Auswirkungen der ergriffenen Maßnahmen mit Hilfe automatisch erfasster Kennzahlen überwacht, um gegebenenfalls zusätzliche Maßnahmen ergreifen zu können, wenn Soll- und Ist-Werte weiterhin auseinanderklaffen.Folgende Management-Werkzeuge werden dem An-wender zur Verfügung gestellt (siehe Abbildung 1):1. Kennzahlen definieren2. Prozesse und Produkte mit Kennzahlen messen3. Informationen visualisieren und bewerten4. Prozesse und Produkte verändern bzw.

verbessern

Die Integration eines Kennzahlenmanagements, das sowohl Einzelfallbetrachtung als auch Prozessana-lyse unterstützt, stellt bestimmte Anforderungen an die Architektur der PLM-Lösung, was die Definition von Objektklassen und Kennzahlentypen anbelangt. Zweckmäßig ist ein Framework, das es ermöglicht, Kennzahlen sowohl für Objekte als auch Objektklas-sen zu definieren, Istwerte von Kennzahlen nach frei wählbarem Takt automatisch zu berechnen, Istwerte über Objektstrukturen automatisch zu aggregie-ren, ihre Historie aufzuzeichnen und für bestimmte Kennzahlen über Formeln Zielvorgaben zu definie-ren. Außerdem erfordert ein umfassendes Kenn-zahlenmanagement Werkzeuge für eine adäquate Visualisierung aller Elemente einer Kennzahl bzw. der im System insgesamt definierten und verfügbaren Kennzahlen. Es muss alle für ein Objekt oder eine Klasse definierten Größen mit den entsprechenden Zielwerten und ihrem Erfüllungsgrad dynamisch darstellen können.

Das produktorientierte Kennzahlenmanagement im PLM-Kontext erlaubt es den Entwicklern, mehrere Kriterien zu berücksichtigen. Produkteigenschaften lassen sich mitlaufend bewerten, indem beispielswei-se bestimmte Parameter aus dem CAD-System oder dem Berechnungswerkzeug automatisch abgelei-tet und im Bedarfsfall aggregiert werden (z.B. das Gewicht der Einzelteile). In ähnlicher Weise lassen sich die Kennzahlen für das Projektcontrolling auf unterschiedlichen Detailebenen aggregieren, um sich laufend ein Bild über den aktuellen Stand des Projekts zu machen.

Das prozessorientierte Kennzahlenmanagement erleichtert die Identifikation von Verbesserungspo-tenzialen in der Entwicklungsorganisation anhand von Kennzahlen, die Auskunft über die Performance von bestimmten Kernprozessen wie Änderungs-, Projekt- oder Konfigurationsmanagement geben. Die entsprechenden Kennzahlen können in ihrer zeitli-chen Entwicklung verfolgt werden. Dies ermöglicht die Beurteilung der Nutzeneffekte von bestimmten organisatorischen Veränderungen oder auch der Einführung von neuen PLM-Werkzeugen.

Das Kennzahlenmanagement im PLM kann auch mit anderen Funktionsbereichen wie dem Anforderungs-

„ Ein besonderes Merkmal eines PLM- integrierten Kennzahlenmanagements ist die Möglichkeit, bei Abweichungen von den Ziel-vorgaben korrigierende Maßnahmen zu defi-nieren und sie im PLM-Kontext zu verfolgen.

15PLM-integriertes Kennzahlenmanagement

management verknüpft werden, um beispielsweise Kennzahlen zur kontinuierlichen Überwachung kritischer Anforderungen zu definieren.

Integration externer Daten-quellenEs gibt diverse IT-Lösungen für die unterschiedlichen Anwendungsbereiche innerhalb der Wertschöpfungs-kette. Eine weitsichtige und systemübergreifende Analyse kann aber nur durch ein zentrales Kennzah-lenmanagement erfolgen [10].

Produktionsprozessdaten entstehen üblicherweise in Manufacturing Execution Systems (MES) bzw. einer Kombination aus MES- und ERP-Systemen. PLM-Sys-teme stellen in vielen Unternehmen die wichtigste Quelle für produkt-, projekt- und prozessrelevante Daten dar. Daher sollte ein zentrales Kennzahlenma-nagement zur Verbesserung von Produkt und Pro-duktentwicklungsprozess durch eine PLM-Integration umgesetzt werden.

Im Falle der Produkt- bzw. Projektkennzahlen ist die Einbettung in den PLM-Kontext naheliegend, weil die Werte entwicklungs- bzw. projektbegleitend erfasst und analysiert werden sollen. Noch wichti-

Abbildung 3Integration externer

Datenquellen zur Be-

rechnung von Kennzahlen

ger ist die PLM-Integration jedoch mit Blick auf die Prozesskennzahlen, da es sich hierbei vielfach um automatisch erfasste und/oder aggregierte Daten handelt. Die Prozessdaten stammen aus MES oder ERP-System und können über Schnittstellen in das PLM-System überführt und automatisch aktualisiert werden. Zusammenspiel und Wechselwirkungen können so innerhalb eines Systems mit Kennzahlen abgebildet werden.

CONTACT Metrics & Reporting

5

17CONTACT Metrics & Reporting

Der Lösungsansatz Metrics & Reporting von CONTACT Software beinhaltet einen ganzheitlichen Ansatz eines Kennzahlenmanagements in der Produktent-wicklung, welcher die Betrachtung von den relevan-ten Objekten Produkte und Projekte sowie Prozesse ermöglicht.

Kennzahlen definieren und messenKennzahlen lassen sich für beliebige PLM-Geschäfts-objekte (Produkt, Projekt, etc.) und -Prozesse (ECM, RQM, etc.) einfach definieren, ihre Entwicklung über die Zeit verfolgen und durch geeignete Maßnahmen die Performance steigern. Dies ermöglicht dem Anwender Steuerung und rechtzeitiges Eingreifen durch Kennzahlen.

Bei der Definition einer Kennzahl kann der Anwender entscheiden, ob Kennzahlenistwerte manuell erfasst, ob und wie diese über Objektstrukturen automa-tisch aggregiert oder ob diese vom System generell automatisch berechnet werden sollen. Bezüglich der Regeln zur automatischen Berechnung hat man verschiedene Möglichkeiten wie logische Ausdrücke, SQL-Statements oder auch beliebigen Python-Code. Bezieht der Anwender wichtige Daten aus anderen Systemen wie ERP, können diese Daten über eine Schnittstelle importiert und so im PLM-System ausgewertet werden. Ein Kernbestandteil des Moduls ist die Definition von Produkteigenschaften und Zielbereichen sowie einem entsprechenden Maßnah-menmanagement.

Produkteigenschaften und ZielbereicheIst eine Kennzahl einmal definiert, können für diese mit Hilfe von Formelausdrücken diskrete oder auch kontinuierliche Zielbereiche festgelegt werden, inner-halb der die Kennzahlenistwerte liegen sollen, und deren Erreichen entsprechend überwacht werden kann. Die Zielbereiche können für bestimmte Pro-dukteigenschaften, wie z.B. Gewicht oder Grenzwerte für Emissionen, festgelegt werden.

MaßnahmenmanagementEine weitere Anwendungsmöglichkeit ist das integrierte Maßnahmenmanagement, in welchem

Maßnahmen bei Abweichungen von Zielbereichen definiert werden. Hier können prognostizierte Effekte auf die Zielerreichung sowie deren Kosten hinterlegt werden. Dies ermöglicht eine umfassende Auswer-tung, mit welchem Maßnahmenmix sich das Ziel mit minimalem Kostenaufwand erreichen lässt. Der Maßnahmenerfolg kann kontinuierlich überwacht werden. Hier werden z.B. Werte wie die Materialkos-ten angegeben.

Anwendung von ObjektkennzahlenEs können einzelne Objekte wie Produkte oder Pro-jekte betrachtet werden. Projektcontrolling: Eine Anwendung für das Projekt-management ist die kennzahlenbasierte Steuerung z.B. durch Earned Value Kennzahlen wie Plan- und Ist-Werte oder Kosten- und Zeiteffizienz.Produkttracking: Eine weitere Anwendung ist das Produkttracking. Das Produkt steht hier im Mittel-punkt (Design to X). Eigenschaften wie das Gewicht eines Produkts werden mit Zielwerten definiert und im Laufe der Entwicklung mittels Target Tracking überwacht.

Anwendung von ProzesskennzahlenEine Beispielanwendung für die Prozessbetrachtung stellt die Durchführung von technischen Änderungen (Engineering Change – EC) da. Der zentrale PLM-Wert ist die Verfolgung und Verbesserung der Durchlaufzeit von einzelnen ECs. Mithilfe von Kennzahlen können Antworten auf folgende Fragen gegeben werden: ■ Wie viele ECs sind aktiv? ■ Wie viele neue ECs sind vorhanden? ■ Wie viele ECs wurden verworfen? ■ Wie lange dauert die Bearbeitung eines ECs

durchschnittlich? ■ Wie viele ECs wurden korrigiert? Tabelle 2

Beispiel Engineering Change

Kennzahl Regel

# aktive Aktiv = …

# neue Neu = …

% Satz verworfen …gesamt und nach ECR-, ECO-Phase im Verhältnis zu insgesamt gestarteten und im Bezugszeitraum beendeten ECs

Ø Durchlaufzeit …Aktivierung bis Abschluss, gesamt und nach ECR-, ECO-, ECN-Phase

% Satz mit Korrektur …gesamt und nach ECR-, ECO-Phase im Verhältnis zu insgesamt gestarteten und im Bezugszeitraum abgeschlossenen ECs

18 CONTACT Metrics & Reporting

KPI-Cockpits: Visualisierung, Bewertung und ReportingKPI-Cockpits sind intuitive und integrierte Web-An-wendungen, in denen Zielerreichung, Historie und definierte Maßnahmen zu den einzelnen Kennzahlen visualisiert werden. Die Kennzahlen-Istwerte werden automatisch historisiert, sodass für jede Kennzahl eine Trenderkennung möglich ist. Zudem können hier direkt Zielbereiche, Istwerte und Maßnahmen erfasst und editiert werden.

Innerhalb des Reportings stehen dem Anwender verschiedene Darstellungsmöglichkeiten zur Verfü-gung: Anzeige des zeitlichen Verlaufs, Auswertung der Bezüge zwischen verschiedenen Parametern sowie Vergleich von Objekten und Prozessen. Zu den wesentlichen Features des KPI-Cockpits zählen ■ rollen- und personenspezifische Kennzahlen, ■ Visualisierung der aktuellen Zielerreichung, ■ Direkteingaben anvisierter Zielbereiche, ■ Kostenschaukeln der Maßnahmen sowie ■ einfache Sortier- und Filtermöglichkeiten.

Die nachfolgende Abbildung zeigt exemplarisch die Darstellung einer prozessbezogenen Kennzahl im KPI-Cockpit. Die visuelle Darstellung des KPI-Cock-pits teilt sich in zwei Bereiche: Im oberen Bereich befindet sich auf der linken Seite ein Chart über zeit-liche Entwicklung der Kennzahl und auf der rechten Seite ein Diagramm der eingeleiteten Maßnahmen. Unter der Prozessansicht sind die einzelnen Kenn-zahlen zu Projekten aufgelistet.

Abbildung 5Prozesskennzahlen

Fazit

6

20 Fazit

Zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit eines Unter-nehmens ist eine kontinuierliche Verbesserung von (Geschäfts-)Prozessen und Produkten entscheidend. Produkte sollen immer schneller und günstiger ent-wickelt oder kontinuierlich verbessert werden.

Die Entwickler und Konstrukteure in den Unterneh-men stehen bei der Produktentwicklung vor einer Fülle von Herausforderungen. Neben den Zielkosten müssen sie bei ihrer Arbeit immer striktere gesetzli-che Auflagen bezüglich Sicherheit, Umweltverträg-lichkeit, Energieverbrauch etc. berücksichtigen und auch nachvollziehbar dokumentieren. Die Anzahl von kritischen Anforderungen bzw. Produkteigenschaf-ten, die entwicklungsbegleitend überwacht werden müssen, wächst stetig. Das Compliance-Management ist heute ein wesentlicher Aspekt bei der Steuerung der Entwicklungsprozesse.

Aus diesem Grund sind Kennzahlen, die Informatio-nen über die eigene Innovationsproduktivität liefern, in den letzten Jahren immer wichtiger geworden. Prozesse der innovativen Produktentwicklung sollen systematisch bewertet und gesteuert wer-den. PLM-Systeme bieten dabei einen IT-gestützten Lösungsansatz und sind dafür prädestiniert, die Produktentwicklung anhand von KPIs mess- und steuerbar zu machen. Bestehende Produkte und Pro-zesse können zielgerichtet beeinflusst und verbessert werden.

Softwareanwendungen wie Metrics & Reporting von CONTACT Software bieten einen Lösungsansatz, mit dem der gesamte Innovationsprozess mit selbstdefi-nierten Kennzahlen gesteuert und bewertet werden kann.

Wesentlicher Synergieeffekt der PLM-Integration ist die Möglichkeit, für sämtliche Prozesse einheitliche und zentral steuerbare Verfahrensweisen zu defi-nieren, kritische Werte automatisch und kontinu-ierlich zu erfassen und sie mit Hilfe leistungsfähiger Dashboard- und Reporting-Funktionen in Echtzeit zu visualisieren. Das PLM-integrierte Kennzahlenma-nagement trägt also maßgeblich zu mehr Transpa-renz im Unternehmen bei.

Die Umsetzung der Unternehmensziele in ent-sprechende Messgrößen und ihre schlussendliche Bewertung ist Sache der Unternehmen und erfordert entsprechend qualifizierte Mitarbeiter.

„ Das PLM-integrierte Kennzahlenmanage-ment trägt durch anschauliche Visualisie- rungen sowie Dashboard- und Reporting-

funktionen zu mehr Transparenz im Unternehmen bei.

Glossar

7

22 Glossar

Balanced Scorecard (BSC)Die BSC ist ein systematisches Konzept zur Messung, Dokumentation und Steuerung konkreter Aktivitäten im Unternehmen, wie z.B. Maßnahmen zur Errei-chung von strategischen Zielen.

Design to XDesign to X ist eine Methode der Produktentwick-lung. Messbare Eigenschaften wie Gewicht oder Kosten werden für ein Produkt festgelegt, sodass die gesetzten Ziele während der Entwicklung beobachtet werden können.

KennzahlKennzahlen sind hochverdichtete Messgrößen, die in konzertierter und dokumentierter Form über einen zahlenmäßig erfassbaren Sachverhalt berichten.

KennzahlensystemUnter einem Kennzahlensystem versteht man eine Gesamtheit von Variablen, die in einem sachlichen Zusammenhang stehen, einander ergänzen oder erklären.

KennzahlenmanagementEin Kennzahlenmanagement integriert mehrere Ob-jekt- und Prozesskennzahlen und stellt für die Arbeit in diesem Zusammenhang Management-Werkzeuge zum Definieren, Messen, Bewerten und Verändern bereit.

Process Indicators for Product Engineering (PIPE)PIPE ist eine Initiative, die der VDMA in Zusammen-arbeit mit namhaften PLM-Software- und Servicean-bietern zur Festlegung geeigneter Kennzahlen in der Produktentwicklung initiiert hat.

Product Lifecycle Management (PLM)PLM ist ein Managementansatz und umfasst die ganzheitliche Verwaltung aller Daten und Informatio-nen, die bei der Entwicklung neuer oder der Aktuali-sierung bestehender Produkte bearbeitet und verteilt werden. Außerdem beinhaltet PLM die Fähigkeit, den Prozess der Bearbeitung und Verteilung unterneh-mensübergreifend zu steuern und zu kontrollieren. Eine PLM-Lösung ergibt sich aus dem Zusammen-wirken von Menschen, Arbeitsweisen, Modellen und IT-Werkzeugen.

ProduktlebenszyklusDer Produktlebenszyklus bezeichnet alle Phasen, welche ein Produkt zeitlich durchläuft.

Time-to-MarketTtM ist eine Methode der Produktentwicklung. Ziel ei-nes TtM -Managements ist die zeitliche Optimierung des Innovationsprozesses.

Total Quality Management (TQM)Der TQM-Ansatz basiert im Wesentlichen auf einer Selbsteinschätzung der Organisation, bei der einer-seits die Akteure und Prozesse und andererseits die Ergebnisse bewertet und miteinander in Beziehung gesetzt werden. Basis der Bewertung sind auch hier bestimmte Kennzahlen, die erhoben und verdichtet werden.

Abkürzungsverzeichnis

8

24 Abkürzungsverzeichnis

BedeutungBalanced ScorecardComputer-Aided DesignContinuous Improvement ProcessCapability Maturity Model IntegrationCapability Maturity Model Integration DevelopmentEngineering ChangeEnterprise Ressource PlanningForschung & EntwicklungKey Performance IndicatorManufacturing Execution SystemsProduktdatenmanagementProcess Indicators for Product EngineeringProduct Lifecycle ManagementReturn on InvestmentRequirements ManagementTotal Quality ManagementTime-to-MarketVerband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau

AbkürzungBSCCADCIPCMMICMMI DEVECERPF&EKPIMESPDMPIPEPLMROIRQMTQMTtMVDMA

Quellen

9

26 Quellen

[1] VDMA. Process Indicators for Product Engineering (PIPE): Engineering Prozesse einheitlich bewerten. VDMA Verlag, 2013.

[2] Michael Nippa und Fabio Labriola. Roadmapping als integrative Planungsmethode im Rahmen eines situa-tionsgerechten Time-to-Market Management. Technologie-Roadmapping. Springer, Berlin, Heidelberg, 2008.

[3] Klaus Ehrlenspiel und Harald Meerkamm. Integrierte Produktentwicklung: Denkabläufe, Methodeneinsatz, Zusammenarbeit. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG, 2013.

[4] Peter R. Preißler. Betriebswirtschaftliche Kennzahlen: Formeln, Aussagekraft, Sollwerte, Ermittlungsinter- valle. Walter de Gruyter, 2010.

[5] Nicole Zeise (2010): Modellierung von Kennzahlensystemen mit BPMN. In: Lecture Notes in Informatics (LNI)-Proceedings – Series of the Gesellschaft für Informatik (GI) Volume P-160/63. ISBN 978-3-88579-254-3.

[6] CMMI Institute. CMMI. Verfügbar auf: https://www.cmmiinstitute.com/cmmi [Aufruf: 21.09.2018].

[7] Wirtschaftslexikon24. Du Pont Kennzahlensystem. ROI. Verfügbar auf: http://www.wirtschaftslexikon24.com/d/du-pont-kennzahlensystem/du-pont-kennzahlensystem.htm [Aufruf: 21.09.2018].

[8] Robert S. Kaplan und David P. Norton. Balanced Scorecard-Strategien erfolgreich umsetzen. 1. Auflage, Schäffer-Poeschel, 1997.

[9] European Foundation of Quality Management. EFQM. Verfügbar auf: http://www.efqm.org/ [Aufruf: 21.09.2018].

[10] it-production. Wechselwirkungen von ERP- und MES-Kennzahlen – Stellschrauben für die Wertschöpfungs-kette. Verfügbar auf: https://www.it-production.com/allgemein/wechselwirkungen-von-erp-und-mes-kennzah-lenstellschrauben-fuer-die-wertschoepfungskette/ [Aufruf: 21.09.2018].

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