Systems Engineering fr umfangreiche ProjektVorhaben Lernziele V05 1

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Lernziele V-05. 1. Begreifen genereller Erfolgsfaktoren im strategischen Management (Schluss von MTU-V 03) 2. Kennen der Prinzipien des Systems Engineerings zur Durchführung umfangreicher Projekte 3. Verstehen von praktischen Methoden und Management-Tools im Problemlösungs-Zyklus Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 1

Strategische Führung: Strategien, Portfolio, Umsetzung PIMS-(Profit-Impact-of-Market-Strategies-)Programm. Die 8 wichtigsten Einflussfaktoren für den Erfolg im strategischen Management: 1. Investitionsintensität 2. Produktivität 3. Relativer Marktanteil 4. Relative Qualität 5. Marktwachstum Übersicht 6. Innovationsrate PIMS-Daten im strategischen Management nach Seiler 2000 7. Vertikale Integration 8. Anzahl direkter Kunden Quelle: Seiler 2000 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 2

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Ziele und Komponenten des Systems Engineering SE. SE-Philosophie Systemdenken Problem Aufgabe Vorgehensprinzipien Problemlösungszyklus Systemgestaltung Projektmanagement Techniken der Systemgestaltung Entscheid Lösung Techniken des Projektmanagement Quelle: Dänzer 1979 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 3

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Lebensphasen eines Systems. Entwicklung Realisierung Nutzung Entsorgung Hauptstudie Hauptprojekt Detailstudien Detailprojekte jeweils Vorstudie Vorprojekt Anstoss Unstrukturierte Phase, empfinden eines Problems, auftauchen einer Idee, Entschluss, etwas zu tun Detaillierte Untersuchungen, Ergebnis: Auswahl des Gesamtkonzept Klärungsprozess zur Grundsatzentscheidung Quelle: Dänzer 1979 Fertigstellung aller Detaillösungen, bereitstellen aller erforderlichen Unterlagen zur Realisierung Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 4

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Der Problemlösungs-Zyklus. Zielorientierte Betrachtung Situationsanalyse Lösungsorientierte Betrachtung Zielformulierung Mussziele zur Alternativenauswahl Wunschziele als Bewertungskriterien Vorschlag Empfehlung Lösungssuche Synthese/Analyse Lösungs. Varianten Lösungs. Alternativen Bewertung Entscheid Quelle: Dänzer 1979 Getroffene Lösung Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 5

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vvorhaben Integriertes Projektmanagement im SE. • vom Groben zum Detail • Varianten. Bildung • Logik des Problemlösungszyklus Zielsuche Projekt-Phasen Projekt-Management Anstoss Situations. Analyse Zielformulierung Vorprojekt Hauptprojekt Synthese von Lösungsideen • Institutionelle Dimension Detailprojekt Analyse von Lösungsideen Realisierung Bewertung • Funktionale Dimension Einführung • Soziale Dimension • Instrumentelle Dimension Entscheidung Projektplanung, -Überwachung, -Steuerung • Systemdenken Lösungssuche Prinzipien der System. Gestaltung: Problemlösungs. Zyklus Auswahl System. Gestaltung Abschluss Quelle: Dänzer 1979 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 6

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Situations-Analyse (Theorie). Aufgaben-Analyse Gegenwartsanalyse • • • Bedürfnisabklärung Systemabgrenzung (Aufgabenabgrenzung) Analyse bestehendes System Stärken-Schwächen-Analyse Ursachen-Analyse (Hintergründe) Analyse der relevanten Umwelt Zukunftsanalyse • • Prognose Verhalten relevanten Umwelt Prognose Verhalten des unbeeinflussten Systems Chancen-Gefahren Analyse Abgrenzung der Eingriffsmöglichkeiten Umfassende Aufgaben-/Potentialdefinition Quelle: Hartschen 2003 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 7

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Situations-Analyse (Praxis). • Wirkungs-Analysen Blackbox-Betrachtung • Struktur-Analysen Gebilde-Struktur • Struktur-Analysen Prozess-Struktur • Einflussgrössen-Analyse Regelwerk-Betrachtung • Funktions-Analyse Bedürfnisse • Mittel-Analyse Ressourcen Die Situations-Analyse soll zukunftsbezogen, umweltorientiert und offen in Bezug auf Ziele, Lösungen und Mittel sein. Sie ist eine Basis für die Zielformulierung und die Lösungssuche. Quelle: Büchel 1985 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 8

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Ziel-Formulierung (Theorie). Gliederung der Ziele • Systemziele (für das zu entwickelnde System) • Vorgehensziele (für die Systemgestaltung und -Nutzung) • Zielgruppen /-klassen: Mussziele und Wunschziele Zielprioritäten • Operationalisierung der Ziele (für System und Vorgehen) • Gewichtung der Ziele (nach Bedeutung/Wert) Zielkonflikte • Erschwernisse der Zielerreichung • Zielkonflikte bei Musszielen sind vor Beginn der Lösungserarbeitung aufzudecken und zu beheben Quelle: Büchel 1985 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 9

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Ziel-Formulierung (Praxis). Strukturierter Zielbaum Oberziel Organisatorische Ziele Soziale und Personelle Ziele Globalziel Finanzielle und wirtschaftliche Zielgruppen / Zielklassen Funktionale Ziele Operationelle Detailziele Wir wollen: -1 Muss -1 Muss Wir wollen: -1 Muss -2 -2 -3 -3 -3 Wunsch -3 -4 -4 -5 -5 Wunsch -5 -5 -6 -6 -6 -4 Wunsch -4 Quelle: Büchel 1985 -6 Wunsch Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 10

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Lösungs-Suche (Theorie). Konzept-Synthese: Erarbeitung von Lösungsvarianten • Kreativitätstechniken / Problemlösungszyklus Lösungssuche, Modellbildung, Systemgestaltung, Konkretisierung, Variationen, Verfeinerungen, Vervollständigungen Konzept-Analyse: Analyse und Vorauswahl • Funktionstüchtigkeit logisch-systematisch, input / output • Leistung und Wirkung finanzielle / personelle / organisatorische Wirkungen, direkt erbrachte Leistung • Einordnung im Übersysteme Integration in Gesamtkonzept, Nahtstellen, Umweltverhalten • Umsetzungsbeurteilung Übergang, Ablösung, Massnahmen Quelle: Büchel 1985 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 11

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Lösungs-Suche (Praxis). Morphologischer Kasten für Kolbenverbrennungs-Maschinen Varianten Parameter P 1 Ort der Abnahme des Zündzeitpunktes K 1. 1 Kurbelwelle K 1. 2 Nockenwelle K 1. 3 Spezialgetriebe P 2 Art der Abnahme von t 0 K 2. 1 Mechanischer Geber K 2. 2 Magnetischer Geber K 2. 3 Induktiver Geber P 3 Kriterien für Zündverstellung K 3. 1 Drehzahl K 3. 2 Unterdruck im Ansaugrohr K 3. 3 Drucküberwachung im Zylinder PX K 1. Z KX. Y Variante 1 Variante 2 Quelle: Hartschen 2003 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 12

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Bewertung (Theorie). • Die Bewertung und Auswahl von Lösungs-Alternativen ist nur so gut, wie die Entscheidungskriterien den operationalisierten Zielsetzungen entsprechen • Die Qualität der Zielformulierung hat somit einen direkten Einfluss auf die Qualität der Lösungsauswahl • Den typischen Kriterien der Wirtschaftlichkeitsrechnung des Unternehmens stellen eine Bewertungsdimension dar; die zusätzlichen Werte der Zielkriterien sind in Form einer Nutzwertanalyse in die Bewertung einzubeziehen • Veränderungen bei Zielkriterien sollten vor einer Bewertung mit dem Auftraggeber abgestimmt werden Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 13

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Bewertung (Praxis). Nutzwert. Analyse mit Sensitivitäts. Analysen Bewertung von Produkt-Innovationen Lösungs-Alternativen Gew. P 1 P 2 Px Bewertungskriterien g n n*g A 1 Vertriebs-Know-how 4 5 20 2 Vertriebspotential 3 5 15 3 Herstell-Know-how 3 5 15 4 Herstellpotential 2 5 10 5 F+E-Know-how 2 5 10 6 F+E-Potential 1 5 5 7 Finanzmittel für Investitionen 4 5 20 8 Finanzmittel für Wachstum 4 5 20 9 Ressourcenverfügbarkeit 1 5 5 10 Patente, Verfahren 1 5 5 11 Patente, produkte 1 3 3 12 Kostensenkungspotential 4 4 16 Sum Unternehmensstärken 30 144 87 1 -12 und -restriktionen B 1 Marktwachstum nach 5 Jahren 9 5 45 2 Marktanteil 5 5 25 3 Marktvolumen 13 5 65 4 Chancen für die nächsten 5 Jahren 8 5 40 5 Deckungsbeitrag 11 5 55 6 Produktnutzen/Qualität 4 5 20 7 Attraktives Programm 5 4 20 8 Substitutionsgefahr 5 4 20 9 Programmausweitung 6 4 24 10 Wettbewerbssituation 4 5 20 Sum Zielerfüllungsumfang 210 334 70 1 -12 und -chancen Quelle: Rupp 1985 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 14

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Entscheidung (Theorie). Geldwerte (Rentabilitätspunkte) Bandbreite der Geldwerte innerhalb der Lösungsvarianten Top 100% Lösung L 3 L 2 L 1 L 4 L 5 Welche Lösungsalternative ist die beste nach Geldwerten, welche nach Nutzwerten? Lx = Lösungsvariante Bandbreite in den Leistungsvarianten (Nutzwertpunkte) Quelle: Rupp 1985 Nutzwerte (Leistungspunkte) Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 15

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Zur Entscheidung (Praxis). Risikobeurteilung bei Innovations-Implementierungen Innovations-Projekt-Risiken intern ges ver 5 ren Lx 1 2 rea l isie 3 ren ab klä 4 R 1. Strategischer Fit (Führungsgrundsätze) R 2. Realisierbarkeit (zeitlich, technisch, finanziell) R 3. Mittelrückfluss (Time-to- Market- Sucess) sen 6 Wie schnell erreichen wir einen positiven Mittelrückfluss? R 2 1 2 3 4 5 6 Innovations-Projekt-Attraktivität extern R 2. 1 R 2. 2 Wie schnell holt uns der Wettbewerb /die Konkurrenz wieder ein? R 2. 3 A 1. Verteidigungsfähiger Kunden-Zusatznutzen A 2. Innovationshöhe gegenüber Konkurrenz A 3. Marktpotenziale je Marktsegment Quelle: Frauenfelder 2001 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 16

Systems Engineering für umfangreiche Projekt-Vorhaben Leason learned und Aufgabenstellung. Zusammenfassung V-05 Innovativ nachhaltige Führung Vorbereitung V-06 1. Semesterprüfung 1 2. Kern-Fragen an den nachhaltigen F+E Manager? Quelle: Inganäs 2004 Dr. Paul Frauenfelder 19. 11. 04 / MTU-V 05 / Bild 17