ZUKUNFTSVISION DER PRODUKTENTWICKLUNG IM JAHRE 2050
Nicht nur die physische und digitale Produktwelt sind im Wandel, auch die Entwicklungsarbeit unterliegt stetigen Veränderungen. Sie ist der Schlüssel zur erfolgreichen Umsetzung von Produktideen. Wie kann die zukünftige Entwicklungsarbeit gestaltet werden, um die Performance des Teams und des Prozesses zu optimieren? Werfen wir doch einmal gemeinsam einen Blick auf die Vergangenheit, das Hier und Jetzt und springen dann in das Jahr 2050.
1. Status Quo der Entwicklungsarbeit
Starten wir unsere Reise mit einem kurzen Blick auf die Vergangenheit und die Gegenwart. Die Entwicklungsarbeit hatte früher kaum technologische Helfer im Einsatz. Es gab ein Anforderungskatalog von der Geschäftsleitung, die der Entwicklungsingenieur mit seinem technischen Know-how umzusetzen hatte. Im Laufe der Zeit wandelte sich die Entwicklungsarbeit mit der Unterstützung von digitalen Helfern. Was zuvor per Hand berechnet oder skizziert wurde, geschieht heute durch den Einsatz eines Computers (CAD). In kurzer Zeit kreiert der Entwickler am Bildschirm ein visuelles Modell des Produkts und kann es mit verschiedenen Simulationen (FEA, CFD, Moldflow, Strömungsmechanik, Thermodynamik etc.) für die Fertigung präzise vorbereiten und veranschaulichen. Der so genannte „digitale Zwilling“ sorgt für eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis, da vorab viele zeitraubende Produktoptimierungsschleifen verhindert werden. Die Herstellung von komplexen Prototypen ist durch den 3D-Druck mit seiner Vielzahl an Herstellungsverfahren (SLS, FDM, MJF, etc.) innerhalb weniger Stunden möglich. Ein echter Gamechanger, verglichen mit dem Prozess traditioneller Methoden zur Modellherstellung in der Vergangenheit.
Auch der Entwicklungsprozess hat sich gewandelt. Vor Jahrzehnten wurde der Anforderungskatalog eines neuen Produktes nur unter geringer Beteiligung des Endnutzers verfasst und schon zu Beginn des Projekts quasi in Stein gemeißelt. Der Projektverlauf erfolgte starr und wenn die Basisannahmen stimmten, hatte das Unternehmen nach ein paar Jahren ein erfolgreiches Produkt realisiert. Heute stehen der Nutzer und seine Bedürfnisse im Mittelpunkt, wie z.B. beim „Design Thinking“ in der Produktentwicklung oder „SCRUM“. Während der Entwicklungszyklen wird immer wieder das Feedback der Endnutzer eingeholt, um sie simultan einzuarbeiten. Das Zauberwort hierbei heißt „Agilität“ und spielt seine Stärke gerade in der Flexibilität aus. Die agile Produktideenfindung und -entwicklung senkt das Risiko eines erfolglosen Produktes enorm.
2. Zeitfaktor als ständige Antriebspower
Wir katapultieren uns jetzt gedanklich in das Jahr 2050. Die Menschheit hat nach einer weiteren schweren Pandemie und zunehmenden Umweltkatastrophen erkannt, dass sie sich neu erfinden muss. Der Markt ist nicht mehr getrieben durch das Maximieren des Profits. Wesentlicher Antrieb in der Produktentwicklung ist zwar nach wie vor die Zeit, aber das große Ziel ist nun das Wohlbefinden eines jeden Individuums auf der Erde. Die Menschen haben erkannt, dass Verzicht und Beständigkeit die wahren Tugenden zur Glückseligkeit sind. Es gibt kein Individuum mehr, welches sich auf Kosten anderer und verschwendeter Ressourcen auf ein höheres Level hievt. Ressourcenschonende Systeme und die Auswirkungen von Klima-, Pandemie- und Hungerkatastrophen sind der wichtigste Antrieb der nun nachhaltigen Produktentwicklung. Nicht nur ein technologischer, sondern auch ein soziologischer und ökonomischer Wandel hat stattgefunden. Die Erde 5.0 ist geboren!
3. Teamarbeit zukünftiger Innovationsprojekte
Im Jahr 2050 arbeiten nur noch optimierte Entwicklerteams zusammen, die automatisiert nach ihren Fähigkeiten und der Problemstellung kombiniert werden. Eine Zielplanung und eine Vorgabe der Arbeit von oben gibt es nicht mehr. Sie steuern sich selbst und formulieren die Ziele des Innovationsprojekts eigenständig. Der klassische Projektmanager existiert ebenfalls nicht mehr. Jedes Individuum ist in einer Datenbank registriert, mit all seinen Fähigkeiten und Stärken. Unternehmen bestehen nur noch aus wenigen angestellten Personen und zum größten Teil aus externen Entwicklungsteams. Für eine neue Produktentwicklung werden automatisch die Fachkräfte ausgewählt, die die entsprechende Expertise besitzen und freie Kapazitäten haben. Ein entscheidender Faktor der Auswahl ist auch, wie oft und ob die Individuen bereits zusammengearbeitet haben. Performanceverluste können so schon direkt vermieden werden, da der Teambildungsprozess verkürzt wird. Die Individuen kennen sich im Idealfall aus anderen Projekten und Aufgabenstellungen. Das Team arbeitet je nach Aufgabe agil oder klassisch. Die Entwicklungsarbeit macht Spaß und motiviert jedes Individuum, die bestmögliche innovative Lösung zu erarbeiten.
4. Nützliche Alltagshelfer in der Produktentwicklung
Die Desktoparbeit gibt es nicht mehr und Smart Products sind allgegenwärtig. Die „Virtuelle Realität“ (VR) und „Erweiterte Realität“ (AR, englisch: Augmented Reality) sind mittlerweile zum absoluten Standard geworden. Hinzugekommen ist eine Technologie, in der die digitalen Zwillinge in der realen Welt durch komplexe holographische Projektionen dargestellt werden. Die Produktentwicklung wird mittlerweile durch virtuelles Konstruieren anhand dieser Hologramme vorangetrieben. Aufwendige Aufbauten von parametrischen Systemen im CAD sind längst Vergangenheit. Der Produktentwickler formt das technische Produktkonzept in seiner virtuellen Welt in Echtzeit von Hand. Die fertigungsgerechte Gestaltung der Produkte generiert das System automatisch, sobald das Konzept vom Entwicklungsteam freigegeben wird. Die Herstellung von Prototypen entfällt, weil das Erschaffen der virtuellen Modelle mittlerweile eine nahezu hundertprozentige Abbildung der Realität liefert. Tests und Simulationen können mit diesen digitalen Zwillingen problemlos virtuell durchgeführt werden. Die Herstellung der Produkte erfolgt zum größten Teil nur noch mit additiven Fertigungsverfahren. Drohnen mit der Fähigkeit des 3D-Drucks ermöglichen eine standortunabhängige Herstellung der Produkte. Die Produktentwicklung findet bis zur Serienfertigung ausschließlich in der digitalen Welt statt und verkürzt den gesamten Entwicklungsprozess erheblich.
5. Automatisierung der innovativen Produktentwicklung
Die Entwicklungsarbeit im Jahre 2050 ist hochgradig automatisiert. Viele Tools wie bspw. Toleranzberechnungen, Festigkeitsberechnungen, Funktionstests etc. sind automatisiert und können durch die Eingabe weniger Parameter und Klicks vom Produktentwickler abgefragt werden. Dahinter steckt eine künstliche Intelligenz der Produktentwicklung, die bisherige CAD-Systeme und Datenbanken vollständig ersetzt. Dieses intelligente System ist mit allen Produktionsstätten auf der Erde vernetzt. Die aufwendige Suche und Abstimmung mit Lieferanten entfällt. Ressourcenverschwendung gehört der Vergangenheit an. Alle Produkte sind nachhaltig und können vollständig recycelt werden. Technische Produktkonzepte können mit nur wenigen Einstellungen zum serienreifen Produkt umgewandelt werden. Das spart Zeit und vereinfacht die Umsetzung von Produktideen erheblich. Die Phasen der Produktinnovation bestehen nur noch aus der Strategie und der Ideation. KI-Systeme sammeln mittels der Data-Mining-Technologie stetig Nutzerbedürfnisse, kategorisieren Zielgruppen eigenständig und bereiten den aktuellen Stand der Technik auf. Das Entwicklerteam kann auf dieser Datenbasis in kurzer Zeit sogar eine nachhaltige Produktstrategie formulieren und die Produktideen bzw. technischen Produktkonzepte aufbauen.
Die Entwicklung und Umsetzung von Produktideen werden sich im Jahr 2050 stark gewandelt haben. Das Automatisieren von einzelnen Prozessstrukturen durch künstliche Intelligenz wird die Entwicklungszeit erheblich reduzieren. Einige Phasen, wie das Prototyping, wird es in der Form, wie wir sie heute kennen, nicht mehr geben. Die Rolle des Produktentwicklers hat sich hin zum Strategen und Formgeber gewandelt. Die Umsetzung erfolgt auf der Grundlage agiler Produktideenfindung und ist fast vollständig automatisch.
Eine Vision der zukünftigen und oft nachhaltigen Produktentwicklung, die zwar sehr ambitioniert ist, aber mit Sicherheit in Teilen Wirklichkeit werden kann und auch wird.