Under CopyrightWißler, F.F.Wißler2022-03-0718.05.20062006https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/27671710.24406/publica-fhg-276717Zur regelmäßigen Bewertung der technischen Risiken bei der Produktentwicklung durch interdisziplinäre und örtlich verteilte Projektteams wurde ein Verfahren entwickelt, das der hohen Komplexität und Dynamik von Entwicklungsprojekten sowie den notwendigen Iterationsschleifen der Produktentwicklung Rechnung trägt. Basierend auf den Bewertungsergebnissen wird eine gezielte Risikokommunikation als Voraussetzung für effiziente und effektive Entscheidungsprozesse ermöglicht. In der Literatur werden für das Management von technischen Risiken viele Ansätze und Methoden aus den Gebieten Qualitäts- und Projektmanagement angeboten. Die bisherigen Ansätze für die Bewertung der technischen Risiken, die Risikokommunikation und die Projektsteuerung sind in dem Umfeld jedoch unzureichend. Die Folgen dieser Unzulänglichkeiten bei Methoden und Hilfsmitteln für das technische Risikomanagement sind in vielen Unternehmen immer wiederkehrende Probleme mit unregelmäßigen, partiellen und späten Risikobewertungen sowie deren Kommunikation. Dadurch ist die projektweite Transparenz aktueller Risiken nur mangelhaft gegeben und eine präventive Projektsteuerung eingeschränkt wirksam. Basierend auf Erkenntnissen der Systemtheorie wurde ein Risikoinformationsmodell entwickelt, das sich an den drei grundlegenden Systemen der Produktentwicklung - Zielsystem, Handlungssystem und Sachsystem - orientiert. Das besondere Kennzeichen des Risikoinformationsmodells liegt in seiner Mehrebenenstruktur, die aus Elementen, Hauptindikatoren, Indikatoren und Kriterien besteht. Das Modell umfasst neben den Bewertungsobjekten und Merkmalen zur Bewertungsergebnisklassifikation auch die Bewertungsergebnisse selbst. Zur Operationalisierung des Risikoinformationsmodells wurden ein Vorgehen und zugehörige Instrumente zur projektspezifischen Modellerstellung erarbeitet. Das entwickelte Risikobewertungsverfahren ermöglicht über Auswertungen und Verdichtungen von Bewertungsergebnissen eine effiziente Kommunikation vorliegender Risiken. Die praktische Anwendbarkeit des Risikobewertungsverfahrens wurde zum einen in der Automobilindustrie bei der Entwicklung eines neuen Bremssystems nachgewiesen, zum anderen wurde das Verfahren auf den Bereich einer parallelen Produkt- und Produktionsentwicklung in der Halbleiterindustrie übertragen. In beiden Anwendungsbeispielen trug das Instrumentarium mit der geschaffenen Transparenz und hohen Informationsgüte maßgeblich zum Projekterfolg bei. Zur Steigerung der Effizienz bei der Risikobewertung und -kommunikation wurde als unterstützendes Werkzeug eine EDV-Lösung zur Indikatorenfestlegung, Indikatorenbewertung, Maßnahmenfestlegung und Berichterstattung konzipiert.For the regular assessment of technical risks during product development through interdisciplinary and locally devided project teams this thesis developed a procedure, which takes the high complexity and dynamic of development projects and the necessary iterations into account. On basis of the assessment results it is possible to install a goal oriented risk communication as a pre-condition for efficient and effective decision processes. In literature the technical risk management is supported by many approaches and methods from the field of quality and project management. But the known approaches for the assessment of risks, the risk communication and the project steering are insufficient. In many companies the consequences of these inadequacies of methods and means for the technical risk management are always reoccurring problems with irregular, partial and late risk assessments and their communication. As a result the project wide transparency of current risks is not sufficient and a preventive project steering has only limited effectiveness. Based on findings from system theory a risk information model was developed, oriented on the three fundamental systems of product development: the goal system, the action system, and the object system. The essential characteristic of the risk information model is its multiple level structure consisting of elements, main indicators, indicators, and criterions. The model contains beside the objects of assessment and the marks to classify the results also the results of assessment itself. This thesis describes a way to operationalize the risk information model and the belonging instruments to create the model specifically for each project. The developed risk information model facilitates an effective risk communication by analysing and compressing assessment results. The practical usability of the risk information model and the risk assessment procedure was shown on the one hand in the automobile industry developing a new brake system, on the other hand the risk assessment procedure was transferred to a parallel development of product and production in the industry of semi-conductors. In both practical examples could be proved that the instrument with its high transparency and its good information contributed to the success of the project. To increase the efficiency of risk assessment and communication an IT-tool was developed to define and assess indicators, to derive measures and to make reports.Abkürzungsverzeichnis S.13 1 Thematische Abgrenzung der Arbeit S.14 - 1.1 Ausgangssituation und Problemstellung S.14 - 1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise S.18 2 Technisches Risikomanagement bei der Entwicklung komplexer Serienprodukte S.19 - 2.1 Risiko und Risikomanagement S.19 - 2.1.1 Der Risikobegriff S.19 - 2.1.2 Risikomanagementsysteme S.21 - 2.1.3 Aufgaben des Risikomanagements S.22 - 2.1.4 Technische Risiken bei der Produktentwicklung S.24 - 2.2 Entwicklung komplexer Serienprodukte S.26 - 2.2.1 Merkmale der Produktentwicklung S.26 - 2.2.2 Aufgaben bei der Produktentwicklung S.32 - 2.2.3 Organisation der Produktentwicklung S.34 - 2.2.4 Komplexe Serienprodukte S.37 - 2.3 Methoden des Risikomanagements bei der Produktentwicklung S.38 - 2.3.1 Projektcontrolling S.39 - 2.3.2 Produktreifegrad S.42 - 2.3.3 Reviews S.44 - 2.3.4 Quality Gates S.45 - 2.3.5 Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (FMEA) S.48 - 2.3.6 Fehlerbaumanalyse (FTA) S.50 - 2.3.7 Ereignisablaufanalyse (ETA) S.51 - 2.4 Handlungsbedarf S.53 3 Grundlagen für das Risikobewertungsverfahren S.56 - 3.1 Systeme S.56 - 3.1.1 Systembegriff S.56 - 3.1.2 Systemtheorie und Systemtechnik S.58 - 3.1.3 Systeme der Produktentwicklung S.59 - 3.2 Kybernetik sozio-technischer Systeme S.61 - 3.3 Motivationstheorie und Arbeitsgestaltung S.64 - 3.3.1 Zieltheorie S.65 - 3.3.2 Formen der Arbeitsgestaltung S.66 - 3.4 Entscheidungstheorien S.67 - 3.4.1 Komplexität und Prognostizierbarkeit bei Entscheidungen S.70 - 3.4.2 Einfluss der Information bei Entscheidungen S.70 - 3.4.3 Einfluss der Gruppe auf das Entscheidungsverhalten S.72 - 3.4.4 Handlungstheoretische Erkenntnisse zum Entscheidungsverhalten S.73 4 Herleitung des Risikobewertungsverfahrens S.75 - 4.1 Repräsentation von Risikoinformationen in einem Modell S.75 - 4.2 Bewertungsmethode S.79 - 4.3 Integrationsaspekte S.83 5 Operationalisierung des Risikobewertungsverfahrens S.86 - 5.1 Vorgehen und Instrumente zum Aufbau des Risikoinformationsmodells S.86 - 5.1.1 Prüfung der Komponenten bezüglich technischer Risiken S.87 - 5.1.2 Definition von Hauptindikatoren S.89 - 5.1.3 Definition von Risikoindikatoren und -kriterien S.89 - 5.1.4 Review und Anpassung des Risikoinformationsmodells S.91 - 5.1.5 Risikobewertungsfrequenz S.92 - 5.2 Risikobewertungsmethode S.93 - 5.2.1 Vergegenwärtigung der Planung S.94 - 5.2.2 Retrospektive und Prospektive bei der Risikobewertung S.94 - 5.2.3 Risikosteuerung und Risikoinformationsrepräsentation S.95 - 5.3 Einbindung von Lieferanten in den Risikobewertungsprozess S.97 - 5.4 Auswertung, Aggregation und Kommunikation der Risikoinformationen S.98 - 5.5 Einflüsse der dezentralen Risikobewertung S.100 6 Softwaretechnische Realisierung des Risikobewertungsverfahrens S.101 7 Praktische Anwendung von Risikobewertungsverfahrens S.106 - 7.1 Entwicklung eines elektrohydraulischen Bremssystems (brake-by-wire) S.106 - 7.2 Parallele Produkt- und Produktionsentwicklung von Dünnschicht-Solarzellen S.110 - 7.3 Erfahrungen der praktischen Anwendung S.114 8 Zusammenfassung S.116 9 Summary S.120 Literaturverzeichnis S.124deRisikoanalyseSerienfertigungProduktentwicklung670650doctoral thesis