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Bjoern Falk - Was wirkt wertig_6.KH-Technologietag_2.pptx

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Was wirkt wertig?
Wahrgenommene Produktqualität methodisch gestalten
und absichern
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
Björn Falk
Lehrstuhl für Qualitätsmanagement und Fertigungsmesstechnik
Werkzeugmaschinenlabor WZL
RWTH Aachen University, Germany
© WZL/Fraunhofer IPT
Die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
(RWTH Aachen) und die Fraunhofer-Gesellschaft
Fraunhofer-Gesellschaft
 80 Institute und Einrichtungen
an über 40 Standorten in Deutschland
 12.500 Mitarbeiter
 Forschungsvolumen über 1,2 Mrd. €,
davon 1 Mrd. € Vertragsforschung
 3 Institute in Aachen
RWTH Aachen
 gegründet 1870
 35.000 Studierende
Fakultät für Maschinenwesen
 6.700 Studierende
(davon 1.400 Studienanfänger)
 50 Professoren
 2.200 Mitarbeiter
 170 Promotionen/Jahr
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
page 2
Das Werkzeugmaschinenlabor WZL und das Fraunhofer IPT
Werkzeugmaschinenlabor WZL
der RWTH Aachen




Institut der RWTH-Aachen
gegründet 1906
ca. 760 Mitarbeiter
(ca. 220 wissenschaftliche Mitarbeiter)
10 000m² Bürofläche und Labore
Fraunhofer Institut für
Produktionstechnologie IPT




6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
Institut der Fraunhofer-Gesellschaft
gegründet 1980
ca. 340 Mitarbeiter
(ca. 125 wissenschaftliche Mitarbeiter)
3 000 m² Bürofläche und Labore
page 3
Das Aachener Qualitätsmanagement Modell –
Gestaltungsrahmen für unternehmerische Strukturen und Aufgaben
Ziele und
Strategien
Organisationsstrukturen
Managementsysteme
Identität
und Werte
Management
Quality Forward Chains
Produkte
Quality Backward Chain
Felddaten
Betriebs- Information &
Kommunimittel &
kation
Infrastruktur
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
Mitarbeiter
Technologien
Controlling
& Methoden
Markt
Forderungen
Markt
Quality Stream
Ressourcen &
Dienste
page 4
Was ist Qualität?
Die DIN EN ISO 9000:2005
Anforderungen
„soll“
Merkmale
„ist“
Grad der Überdeckung von
Anforderungen und Merkmalen
Trotzdem führen großangelegte Marktforschungsaktivität nicht immer unweigerlich zu
erfolgreichen Produkten.
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
page 5
Qualität und Kundenzufriedenheit
 Qualität bereits seit einiger
Zeit mehr als die
„Abwesenheit von
Fehlern“ und „vollendete
Technik“
(in Schulnoten)
Kundenzufriedenheit
1,0
 Fehlerfreiheit alleine ist
kein Differenzierungsmerkmal mehr.
1,5
 „Over-Engineering“ wird
nicht wahrgenommen bzw.
nicht belohnt.
2,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
Zuverlässigkeit Fahrzeugtechnik & Ökonomie
(in Schulnoten)
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
(in Schulnoten)
Quelle: ADAC AutomarXx Juni 2007
page 6
Grundvoraussetzungen für den Markteintritt
Unternehmerisches Verständnis von Produktwert und -qualität
Image & Technische Daten
Fehlerrate
Ausfallraten
V
Z
L
Verarbeitung
Zuverlässigkeit
Lebensdauer
Tag der
Produktion
90 Tage
ca.
10 Jahre
Produkt
Lebenszyklus
Die unternehmerische Interpretation von Produktqualität beschränkt sich zumeist auf messbare
Kenngrößen.
Bildmaterial: Audi, Mercedes, BMW
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
page 7
1. Herausforderung:
Qualität liegt im Auge des Betrachters
Das Kundenurteil wird von zahllosen Stimuli beeinflusst
Oberflächenhaptik
Bedienkräfte
Akkustik
Glanzgrad
Spaltmaße
Geruch des
Leders
Der Kunde bewertet ein Produkt auf Basis individuell ausgewählter und präferierter Eindrücke die im
Abgleich mit seinen Erwartungen und Erfahrungen zu einem Urteil führen.
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
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2. Herausforderung:
Entwickler und Kunden sprechen unterschiedliche Sprachen
Fehlerhafte Interpretation und Kommunikation von Kundenforderungen
 Entwickler haben gute Ideen,
wenden sich aber nicht
ausreichend dem Markt zu
 Innovationen geschehen
weitestgehend ohne den
Kunden
Wie es der
Kunde erklärt
Was der
Projektleiter
versteht
Wie es der
Ingenieur plant
Wie es
dokumentiert
wird
Wie es installiert
wird
Wie es dem
Kunden
berechnet wird
Wie es der
Programmierer
umsetzt
Wie es der
Berater darstellt
Wie es
beworben wird
Wie es der
Die OpenServicevertrag Source-Variante
unterstützt
Was der Kunde
wirklich will
 In fast 70% aller Fälle haben
Unternehmen keinen Erfolg
mit ihren Innovationen
Bildquelle: Keith Jonas
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page 9
Probleme in der Kommunikation
Inseln kundenrelevanter Daten
• QFD
• Digitale Prototypen
• Lead-User-WS
Idee/
Marketing
•
•
•
•
Marktanalyse
Trendforschung
Conjoint Analyse
Means-End
QFD
Entwicklung
• Produktkonfiguration
• ...
• Gebrauchsmusterkontrolle
Konstruktion
• Prototypentests
• Kundenkliniken
Einkauf
Fertigung/
Montage
• Prüfung nach haptischen
Kriterien
• Qualitätssicherung
Vertrieb
•
•
•
•
Nutzung/
Service
Felddaten
Reklamationen
Servicekontakte
Foren
Eine umfassende Erhebung von Kundendaten und deren Objektivierung
zur Nutzung im gesamten Lebenszyklus findet nicht statt.
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
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Kostenreduktion oder Wertsteigerung
Stellhebel der wertorientierten Produktentwicklung
hoch
Wahrgenommener
Produktwert
B
niedrig
A
A
Steigerung des Produktwerts bei
gleichbleibenden Herstellungskosten
B
Reduktion der Herstellungskosten bei
gleichbleibendem Produktwert
A
B
niedrig
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
hoch
Herstellungskosten
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Methoden im Umfeld der Perceived Quality sind strukturierbar
Methodisches Vorgehen
Unsicherheit der Information
Abstraktionsgrad aus Sicht des Kunden
Gesamteindruck
Qualitätsmerkmal
Deskriptor
Techn. Merkmale
Rz = 1/5 (Z1+Z2+Z3+Z4+Z5)
Z1
Z2
Z3
le
Produktebene
Z4
lm
Gesamtprodukt
Komponente
Eigenschaft
Attribut
Beispiel
Mobiltelefon
Akkuabdeckung
Rauheit
Rz
Wahrnehmung
Hochwertig
Harmonie
Verarbeitung
-
subjektiv
subjektiv
subjektiv
objektiv
Naive Kunde
Naive Kunden
Kunden/ Experten
Messtechnik
Art der
Information
Quelle
Z5
Bildmaterial: Nokia
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
Conjoint Analyse
© WZL/Fraunhofer IPT
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Methoden im Umfeld der Perceived Quality sind strukturierbar
Methodisches Vorgehen
Gesamteindruck
Qualitätsmerkmal
Deskriptor
Techn. Merkmale
Rz = 1/5 (Z1+Z2+Z3+Z4+Z5)
Z1
Z2
Z3
le
Produktebene
Gesamtprodukt
Komponente
Eigenschaft
Z4
Z5
lm
Attribut
Trendforschung Open Innovation
Means-End-Studien
AttractDiff
Kansei Engineering
Lead-User Workshops
Eye-Tracking
ABC Analyse
Systemanalyse
Funktionsanalyse
QFD
DfSS
Deskriptive Studien
Conjoint Analyse
Bildmaterial: Nokia
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
Conjoint Analyse
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page 13
Kundenforderungen
Unser Lösungsansatz
A
B
mittel
C
C
A
gering
Intensität
hoch
D
D
D
B
Haptik
Optik
Akustik
gering
Olfaktorik
X
mittel
hoch
Häufigkeit
Komponente
Bestimmung der Bauteilbedeutung
 Definition von Nutzungsprofilen
 Bauteilspezifische Ermittlung von
Kontakthäufigkeit und -intensität (je Sinn)
 Bestimmung der Bauteilbedeutung
 Ableiten von Handlungsbedarfen
 Ressourcenallokation für die Produktentwicklung
Analyse der Bauteilwahrnehmung
 Erhebung von Mess- und Materialkennwerten
 Erarbeitung der Kundensprache (Deskriptoren)
in Expertenworkshops oder Fokus Gruppen
 Bewertung von Bauteilalternativen anhand der
Deskriptoren im Rahmen von empirischen
Studien
 Statistische Verknüpfung von Kennwerten und
Bewertungen
Bildmaterial: Miele
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
page 14
Mit Kunden für Kunden entwickeln
Die Kundensprache systematisch übersetzen
 Niemand weiß besser was
Erhebung
subjektiver
Beurteilungen
der Kunde meint, als der
Kunde selbst.
 Zur Produktdefinition ist die
Kundenstudien
Erdbeermarmelade
Mundfülle
Buntfrüchte
Tannizität
Maggi
schwarzer Pfeffer
Zimt
„Validierung“
der erarbeiteten
Beschreibung
Mokka
„Identifikation“
von Korrelationen
& Präferenzen
Rauch
Vanille
schwarzer Tabak
Leder
Gewürznelke
Kenntnis der Zielgruppe von
übergeordneter Bedeutung.
 Die umfassende Verknüpfung
von Messwert und Kundenbeurteilungen entscheidet.
Rz = 1/5 (Z1+Z2+Z3+Z4+Z5)
Z1
Deskriptor
Z2
Z3
Individuelle
Beschreibung
Z4
Z5
 Eindeutige Definition
 Keine Prüfanweisung
Beschreibung
ohne
Prüfanweisung
le
 Keine eindeutige Definition
 Keine Prüfanweisung
lm
Panele
Messtechnik
Erarbeitung
standardisierter
Beschreibungen
Ermittlung
physikalischer
Größen
„Objektivierung“
Subjektiver
Eindrücke
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page 15
Vom Deskriptor zum Technischen Parameter
Ein strukturierter Ansatz
Technischer
Parameter
force
Deskriptor
P4
P5
P3
P1
P2
P7
 Theoretischer Ansatz:
Deskriptoren sind fertigungsbedingte
Eigenschaften und lassen sich technische
Merkmale des Produktes zurückführen.
P6
P8
P0
travel
Produktebene
Beispiel
Wahrnehmung
Art der
Information
Quelle
Charakteristik
Parameter
Druckkraftverlauf
Federspannkraft
-
-
teil-objektiviert
objektiv
Experten/
Messtechnik
Konstruktion
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
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 Ziel:
Identifikation der Abhängigkeiten zwischen
Deskriptoren und technischen Merkmalen.
 Erhebungsmethoden:
– Abgleich von empirischen Studien und
Mess-/Konstruktionsdaten mittels Statistik
 Anmerkung:
Für einen Deskriptor können unterschiedliche
technische Merkmale verantwortlich sein.
Entsprechend aufwändig sind Untersuchungen
und Studien zur Identifikation. Die Relevanz des
Deskriptors für den Qualitätseindruck muss
daher im Voraus abgesichert sein.
page 16
Der Deskriptor als Meta-Ebene
Methodisches Vorgehen
Geschmack
Haptik
Rauheit
Erdbeermarmelade
Härte
Buntfrüchte
Mundfülle
Maggi
Tannizität
schwarzer Pfeffer
Zimt
Mokka
Rauch
Vanille
schwarzer Tabak
Leder
Gewürznelke
Einfluß von Barriques auf das Aromaprofil von Rotwein
Rückformverhalten
Rutschigkeit
Ebenheit
Klebrigkeit
Strukturregelmäßigkeit
Dehnbarkeit
Kontakttemperatur
Strukturkanten
Termperaturentwicklung
Strukturdichte
Richtungsunterschiede
Auszüge aus haptischen Deskriptoren für Lederoberflächen
Deskriptoren dienen der standardisierten Beschreibung von Wahrnehmungseindrücken
Quelle: Winzerzeit 08/2006
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
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page 17
Beispiel: Lenkradkranzhärte
Weich
L19
Messung
L08
L02
Hart
L07
L14
L24
L21
10
Unterschied in der Härte
Wahrnehmung
nicht wahrnehmbar
Messung
signifikant wahrnehmbar
Subjektive Bew ertung
- Härteunterschiede sind durch die Probanden
differenziert wahrnehmbar.
- Schwache Korrelation (r = .33) der Härte mit
dem subjektiven Eindruck (je weicher desto
besser).
- Kein signifikanter Einfluss der Kranzhärte auf
die Gesamtbeurteilung des Lenkrades.
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
© WZL/Fraunhofer IPT
Bewertung (Normiert)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
L19
L08
L02
L07
L14
L24
L21
Lenkräder
page 18
Beispiel: Qualitätsmerkmale
Auszug aus den Untersuchungen von Fahrzeuglenkrädern
Ergonomie
Umfang
Durchmesser
Lenkradkranz
Oberflächenrauhigkeit
Sensorik
Rutschigkeit
Härte
benötigte Druckkraft
Ergonomie
Abstand der Tasten zueinander
Anzahl [unterschiedlicher] Tasten
Funktions- und
Schalttasten
Vorhandensein
Akustik
Sensorik
Oberflächenbeschaffenheit
Tastbarkeit / Begrenzung
Erkennbarkeit der Symbolik
Insgesamt wurden aus über 40 in einer Vorstudie identifizierten Qualitätsmerkmalen 6 der wichtigsten
in einer empirischen Hauptstudie untersucht.
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page 19
Wo möglich „harte“ Toleranzen...
Ein strukturierter Ansatz
force
design end stop
excess pressure
total travel
F5
lead travel
snap travel
follow-up travel
F4
P4
snap jump
F1 = F3
Kraft-Weg-Verlauf von
Druckschaltern
P3
P1
differential
forceMAX
F2
F7
P5
P7
P2
P6
F8 = F6
P8
P0
F0
S0
S1 = S7
S2 = S6
S4
travel
P1, P7 ... actuation point
P2, P6 ... snap point
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
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page 20
...wo nötig „weiche“ Designrules
Ein strukturierter Ansatz
Einheitliche
Bediencharakteristik
 Klar definierter Kraftverlauf
 Klar definierte Druckpunkte
 Kontinuierlicher Kraftverlauf
 Steife spielfreie Kraftübertragung
 Sinnvolle nachvollziehbare Dämpfung
über die Bewegung und am Anschlag
 Definierte Rastpunkte
 Kraftverlauf mit steilem kurzem
Anstieg am Druck- / Rastpunkt
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
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Einheitliches
Geräusch
 Geräusche die während der
Bedienung unregelmäßig auftreten,
mindern den Qualitätseindruck, z.B.
Schleifen, Schaben
 Eine kurze akustische Rückmeldung
beim Ein- und Ausrasten
 Ein kurzes dumpfes Geräusch am
Anschlag vermittelt Solidität
 Ein helles blechernes Geräusch
vermittelt den Eindruck niedriger
Qualität
Einheitliche
Ergonomie
 Gleiche Formsprache bei verwandten
Bedienelementen
 Gleiche Symbole
 Gleiche Beleuchtung, passend in
Farbe und Helligkeit
 Gleiche Haptik
page 21
Akustik
Vorhandensein
Tastbarkeit / Begrenzung
Oberflächenbeschaffenheit
Funktions- und
Schalttasten
Sensorik
Erkennbarkeit der Symbolik
Härte
benötigte Druckkraft
Abstand der Tasten zueinander
Anzahl [unterschiedlicher] Tasten
Ergonomie
Umfang
Rutschigkeit
Durchmesser
Sensorik
Ergonomie
Lenkradkranz
Umfang
Durchmesser
Ergonomie
Ergonomie
Rutschigkeit
Oberflächenrauhigkeit
Sensorik
Sensorik
benötigte Druckkraft
Ergonomie
Ergonomie
Funktions- und
Schalttasten
Funktions- und
Schalttasten
Vorhandensein
Abstand der Tasten zueinander
Anzahl [unterschiedlicher] Tasten
Anzahl [unterschiedlicher] Tasten
Vorhandensein
Akustik
Akustik
Oberflächenbeschaffenheit
Rutschigkeit
Härte
Härte
benötigte Druckkraft
Abstand der Tasten zueinander
Umfang
Durchmesser
Lenkradkranz
Lenkradkranz
Oberflächenrauhigkeit
Sensorik
Sensorik
Oberflächenbeschaffenheit
Tastbarkeit / Begrenzung
Tastbarkeit / Begrenzung
Erkennbarkeit der Symbolik
Erkennbarkeit der Symbolik
Lenkradkranz
Funktions- und
Schalttasten
Ergonomie
Sensorik
Ergonomie
Sensorik
Qualitätssteigerung
Irrelevante
Merkmale
relevante
Merkmale
Oberflächenrauhigkeit
Verwendung der erhobenen Daten
Umfang
Härte
Rutschigkeit
Durchmesser
benötigte Druckkraft
Oberflächenrauhigkeit
Akustik
Vorhandensein
Abstand der Tasten zueinander
Tastbarkeit / Begrenzung
Oberflächenbeschaffenheit
Anzahl [unterschiedlicher] Tasten
Erkennbarkeit der Symbolik
Kosteneinsparpotentiale
 Nur aus der vollständige Untersuchung aller Merkmale eines Lenkrades lässt sich die Relevanz
jedes einzelnen für den Gesamtqualitätseindruck ableiten.
 Durch die Weiterentwicklung besonders relevanter Merkmale lassen sich Potentiale zur
Qualitätssteigerung abschöpfen.
 Durch die kostenorientierte Modifikation irrelevanter Merkmale können Einsparpotentiale genutzt
werden.
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page 22
Absicherung von Informationen aus der Produktentwicklung durch
Qualitätsmanagement
Wie kann die Implementierung von Anforderungen sichergestellt werden?
Produktentstehungsprozess
Intenstität von
PQ-Aktivitäten
Festlegung von Design
und Produktion
product
Produktdefinition
definition
product
Produktconception
konzeption
Herausforderungen
product
Produktdevelopment
entwicklung
developKomponentenment
of
entwicklung
components
prototype
Prototypenconstruction
konstruktion
pilot
Pilot-lot
production
produktion
market
Markt
market
„Pull“
Zeit
Lösungen
Quality Gates

Integration verschiedener Fachdisziplinen

Synchronisationspunkte zum Konformitätsabgleich

Harmonisierung von Design und Produktentstehung

Messung und Analyse des Reifegrades des PEP

Abgleich des Informationsflusses

Verhinderung der Fehlerausbreitung entlang der Prozesskette

Effekte liegen in der Zukunft: Dauer durchschnittlicher
Produktentstehung: 5 Jahre
Quality Control Loops

Entscheidungsfindung unter der Unsicherheit von
Design und Produktion

Organisatorische Verankerung von Feedbackschleifen

Integriertes Management von Change-Ansätzen und Problemen
bzw. Beschwerden

Multidisziplinarität durch Kontrollschleifen über mehrere Phasen
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
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page 23
Perceived Quality – Ein interdisziplinärer Ansatz
Bestehende und auszubauende Kooperationen


Transformation der Kundenwahrnehmung in quant. Daten
Einbindung von Social Media in
die Datenerfassung

Messung relevanter
technischer Parameter

Aufnahme unterbewusster
Eindrücke durch Eye-Tracking
Kommunikative
Studien
Messtechnik

Kognitive und emotionale
Zusammenhänge der
Produktwahrnehmung

Multisensorische
Integration, Analyse von
Wahrnehmungsmustern
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
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Optische und ergonomische
Analyse von virtuellen Objekten

Einsatz in frühen Phasen des
Produktentstehungsprozesses
Virtual Reality
Perceived Quality
Psychologie


Identifikation der
Produktwert-Treiber

Aufdeckung von
Wahrnehmungsschwellen
zur Quality-Cost-Analyse
Marketing
Produktions- und
Qualitätsmanagement

Anwendung und
Weiterentwicklung von QMMethoden zur Erweiterung von
Produktentstehungsprozessen
um PQ-Aspekte

Integrierung von Design und
Engineering in einen Ansatz
page 24
Thank you
Köszönöm
Gràcies
Eskerrik asko
많은 감사
Спасибо
Vielen Dank!
Merci
Gratias ago
Muchas gracias
Eυχαριστώ
Obrigado
6. KH-Technologietag, Helmbrechts, 13.06.2013
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Grazie
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