Handbuch Produktentwicklung:
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| Format: | Book |
|---|---|
| Language: | German |
| Published: |
München [u.a.]
Hanser
2005
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXVI, 838 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3446228381 |
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Vorwort V
Autorenverzeichnis XXV
I Systemkonzepte für die Produktentwicklung und das Produktmanagement 1
1 Integrierte Produktentwicklung Entwicklungsprozesse zielorientiert und effizient gestalten
(Bernd Schäppi) 3
1.1 Rahmenbedingungen und Erfolgsfaktoren für die Entwicklung erfolgreicher Produkte 5
1.2 Produkt und Dienstleistungsnutzen aus ganzheitlicher Perspektive 6
1.2.1 Erfolgskriterien für neue Produkte und Dienstleistungen 8
1.2.2 Kriterien aus der Perspektive des Kunden 8
1.2.3 Kriterien aus der Unternehmensperspektive 10
1.2.4 Ganzheitliche Bewertung der Erfolgskriterien 12
1.3 Produkte und Dienstleistungen zielorientiert und effizient realisieren der integrierte
Produktentwicklungsprozess 12
1.3.1 Der Entwicklungsprozess im Überblick 12
1.3.2 Produkte und produktspezifische Prozesse systematisch definieren und planen 14
1.3.2.1 Ideen für neue Produkte und Dienstleistungen 14
1.3.2.2 Produktanforderungen fachübergreifend definieren und bewerten vom Lastenheft zum Businessplan ... 15
1.3.3 Produkte und produktspezifische Prozesse effizient realisieren 18
1.3.3.1 Simultaneous Engineering im integrierten Produktentwicklungsprozess 18
1.3.3.2 Die Qualität der Produkte frühzeitig testen Einbeziehung des Kunden in den Entwicklungsprozess 19
1.3.4 Markteinführung, Produktmanagement und integriertes Controlling 20
1.4 Basisvoraussetzungen für die erfolgreiche Produkt und Dienstleistungsentwicklung 21
1.4.1 Basisressourcen entwickeln Organisation, Kernkompetenzen und Management 21
1.4.2 Schlüsselinformationen für Innovationsprojekte gewinnen Marktforschung, Forschung und
Technologiemanagement 22
1.4.3 Innovationen strategisch ausrichten Strategieentwicklung 24
1.5 Vorgehen zur Entwicklung der Ressourcen und Prozesse im Unternehmen 26
1.6 Literatur 27
2 Systemorientiertes Design ganzheitliche Perspektive in Innovationsprozessen
(Markus Schwaninger) 29
2.1 Grundbegriffe des systemorientierten Designs 31
2.1.1 Komplexität und Varietät 31
2.1.2 Systemorientierung 31
2.1.3 Design 32
2.1.4 Design im Kontext von Organisation und Management 33
2.2 Allgemeine systemische Prinzipien und Heuristiken für den Umgang mit komplexen Systemen 35
2.2.1 Ganzheitliche Konzeption 35
2.2.1.1 Von partiell zu integrativ 36
2.2.1.2 Analytisch und synthetisch 36
2.2.1.3 Kompositorisches Design 37
2.2.1.4 Integrales Design 37
Inhaltsverzeichnis — 2.2.1.5 Zirkuläres Konzept 37
2.2.2 Funktions und Problemorientierung 38
2.2.3 Strukturalistische Orientierung 41
2.2.4 Dynamische Betrachtungsweise, Modellierung und Simulation 42
2.3 Designprinzipien 45
2.3.1 Fallen im Designprozess 45
2.3.2 Pattern Language: Archetypenbasiertes Design 46
2.3.2.1 Vielfalt: Modulares, simultanes, rekursives und heterarchisches Design 46
2.3.2.2 Modularität 46
2.3.2.3 Simultanität 47
2.3.2.4 Rekursion 47
2.3.2.5 Heterarchie 47
2.3.2.6 Kundennutzen: Empathisches und schöpferisches Design 47
2.3.2.7 Empathisches Design 47
2.3.2.8 Schöpferisches Design 48
2.3.3 „Awareness : Erkenntnisgetriebenes und synergetisches Design 48
2.3.3.1 Überwindung der Effizienz Paranoia 49
2.3.3.2 Von der Suboptimierung zum Gesamtoptimum 49
2.3.3.3 Synergetisches Design 50
2.3.4 Lebensfähigkeit: Vom bionischen zum humanen und sozialen Design 50
2.3.4.1 Bionik 50
2.3.4.2 Organisationen als lebensfähige Systeme 50
2.3.5 Entwicklung: Von der Design Logik zur Design Meta Logik 53
2.3.6 Eine Systemmethodik zur Unterstützung von Gestaltungsprozessen Integrative Systemmethodik 53
2.4 Ausblick 54
2.5 Literatur 55
II Basisressourcen und Basiskompetenzen für die Produktentwicklung 57
1 Organisationsentwicklung die Organisation als Erfolgsfaktor für Innovation
(Hans Glatz und Roland Steindl) 59
1.1 Wie innovationsfreundlich sind wir? 61
1.2 Innovation als lebendiges Selbstverständnis 61
1.2.1 Innovation in einer „Erfinder Company 61
1.2.2 Innovationsförderung in einem Konzern 64
1.2.3 Learnings: Wie Innovation zum Selbstverständnis wird 66
1.3 Bewegung statt heilige Ordnung (Hierarchie) 66
1.3.1 DRAFT Organisation bei Alcatel 68
1.3.2 Die Kraft von Start ups 70
1.3.3 Learnings: Wie Sie Bewegung fördern können 71
1.4 Entwickeln mit Kunden, Lieferanten und Partnern 72
1.4.1 Innovation im Dialog mit Kunden 72
1.4.2 Vernetzung von Kunden und Lieferanten 73
1.4.3 Learnings 74
1.5 Mit Unternehmer statt Mit Arbeiter 75
1.5.1 „Innovationsträger Partner im Unternehmen 75
1.5.2 Innovationsförderndes HRM 76
1.6 Führende gestalten Zukunft 77
1.6.1 Führen von Mit Unternehmern 77
Inhaltsverzeichnis
1.6.2 Transformationsprozesse gestalten 80
1.7 Zusammenfassung 82
1.8 Literatur 83
2 Teamarbeit und Teamführung Teams als Schlüssel zum effizienten Entwicklungsprojekt
(Josef M. Weber) 85
2.1 Teams und Organisationen ein Widerspruch! 87
2.1.1 Das Denkmodell der Hierarchie 87
2.1.2 Vom Verständnis von Teamarbeit 87
2.1.3 Wozu Teams in Organisationen? 89
2.1.4 Zukunft von Teamarbeit? 90
2.2 Führung und Steuerung von Teams 90
2.2.1 Teamführungs Verständnis 90
2.2.2 Entscheidung zur Führung 91
2.2.3 Entwicklung von Leadership 91
2.3 Zusammenarbeit im Team 94
2.3.1 Ziele und Spielregeln entwickeln 94
2.3.2 Selbstorganisation wagen 94
2.3.3 Querdenken 95
2.3.4 Achtsamkeit entwickeln und Intuition wahrnehmen 97
2.3.5 Reflexion einführen 97
2.3.6 Miteinander denken Dialog lehren und lernen 98
2.3.7 Konflikte als Impulse zur Entwicklung verstehen 98
2.4 Kreativität und Innovation 99
2.5 Und schließlich 100
2.6 Literatur 101
3 Wissensmanagement Nutzung und Management von Kernkompetenzen (Thomas Rose) 103
3.1 Motivation zum Wissensmanagement 105
3.2 Wissensmanagementkonzepte 106
3.2.1 Wissen als Produkt 106
3.2.2 Wissen als Prozess 107
3.3 Der Wissensmanagement Prozess 108
3.3.1 Die synchrone Transformation 109
3.3.2 Der geregelte Prozess 109
3.3.3 Barrieren und Erfolgsfaktoren 110
3.4 Indikatorsysteme und Metriken zur Leistungsmessung 111
3.5 Informations und Kommunikationstechnologien zur Unterstützung des Wissensmanagements 112
3.5.1 Portalkonzepte 113
3.5.2 Dokumentenmanagement 114
3.5.3 Informationsrecherche und Exploration 115
3.6 Einführung von Wissensmanagement im Unternehmen 117
3.7 Ausblick 118
3.8 Literatur 118
4 Projektmanagement Produktentwicklungsprojekte zielorientiert und effizient gestalten
(Steven Eppinger) 121
4.1 Projektaufgaben verstehen und transparent darstellen 123
4.1.1 Sequenzielle, parallele und verknüpfte Aufgaben 123
4.1.2 Die Design Struktur Matrix 124
Inhaltsverzeichnis _^_____ 4.1.3 Gantt Diagramme l*
ITC
4.1.4 PERT Diagramme liJ
1 Of
4.2 Projektplanung 4.2.1 Die Aufgabenliste des Projektes 127
4.2.2 Personalressourcen für das Projektteam und Projektorganisation l28
4.2.3 Zeitplan, Budget und Projektrisiken 129
4.3 Beschleunigung von Projekten 13°
4.4 Projektdurchführung
4.4.1 Koordinationsmechanismen 133
4.4.2 Bewertung des Projektstatus und korrigierende Maßnahmen 135
4.5 Projektevaluation 136
4.6 Zusammenfassung 13°
4.7 Literatur l37
III Basisprozesse für die Produktentwicklung 139
1 Marktforschung, Kunden und Konkurrenzanalyse Gewinnung der marktorientierten
Basisinformationen für den Innovationsprozess (Manfred Kirchgeorg) 141
1.1 Welche Marktparameter bestimmen den Produkterfolg? Ziele und Aufgaben der Marketingforschung 143
1.2 Besonderheiten der Marketingforschung im Innovationsprozess 144
1.3 Notwendige Informationsgrundlagen für die Produktentwicklung 144
1.4 Analyse der Makro Umwelt 144
1.5 Marktbezogene Analyse 145
1.5.1 Die Grundsatzfrage nach der Abgrenzung des relevanten Marktes 146
1.5.2 Generelle Analyse der Marktentwicklung 147
1.5.3 Aufteilung des Gesamtmarktes in Marktsegmente 149
1.5.4 Kundenbezogene Analysen 151
1.5.4.1 Ökonomische und psychografische Kundenanalysen 151
1.5.4.2 Lead User Konzept zur Erfassung von Kundeninformationen für den Produktentwicklungsprozess 155
1.5.5 Konkurrenzbezogene Analysen 156
1.5.6 Handelsbezogene Analysen 158
1.6 Methoden der Informationsgewinnung 159
1.6.1 Überblick über wichtige Informationsgewinnungsverfahren 159
1.6.2 Einsatz von Befragungsmethoden 160
1.6.3 Einsatz der Means End Methode als spezifische Form der Nutzerbefragung 162
1.7 Ausgewählte Methoden der Informationsauswertung 165
1.7.1 Überblick über Verfahren der Informationsauswertung 165
1.7.2 Einsatz von Positionierungsmodellen 165
1.8 Literatur 167
2 Technologiemanagement Technologiefrüherkennung und Technikbewertung (Axel Zweck) 169
2.1 Technologiemanagement 171
2.2 Elemente des Technologiemanagements 171
2.3 Technologiefrüherkennung oder Technologiefrühaufklärung 173
2.3.1 Ziele der Technologiefrüherkennung 173
2.3.2 Erster Schritt der Technologiefrüherkennung: Identifikation 175
2.3.3 Zweiter Schritt der Technologiefrüherkennung: Bewertung 177
2.3.4 Dritter Schritt der Technologiefrüherkennung: Umsetzung 180
2.4 Technikbewertung oder Technikfolgenabschätzung 1«?
Inhaltsverzeichnis
2.4.1 Erste Phase: Definition und Strukturierung des Problems 183
2.4.2 Zweite Phase: Folgenabschätzung . • • 184
2.4.3 Dritte Phase: Bewertung ¦ 186
2.4.4 Vierte Phase: Entscheidung ¦ 186
2.4.5 Methoden der Technikbewertung ¦ 187
2.5 Zusammenfassung • ¦ 191
2.6 Literatur 192
3 Strategieentwicklung Marktstrategie als Basis für zielorientierte Innovationsprojekte
(Klaus Ulrich Remmerbach) • 195
3.1 Der Strategieentwicklungsprozess im Überblick 197
3.2 Identifikation von Zielmärkten ¦ 200
3.2.1 Auswahl von Zielmärkten • 201
3.2.2 Bewertung der Marktattraktivität 201
3.2.3 Ableitung von Marktarealstrategien 205
3.3 Wahl der Markteintrittsstrategie • 206
3.3.1 Eintritt in bestehende oder neue Märkte? ¦ 206
3.3.2 Festlegung des Eintrittszeitpunktes 208
3.3.2.1 Pionierstrategie ¦ 208
3.3.2.2 Früher Folger Strategie 209
3.3.2.3 Später Folger Strategie 209
3.4 Ausgestaltung der Marktbearbeitungsstrategie 211
3.4.1 Das „strategische Dreieck als Ausgangspunkt der Marktbearbeitungsstrategie 211
3.4.2 Komparative Marktbearbeitungsstrategien 212
3.5 Abschließende zusammenfassende Tipps zur Strategieumsetzung 218
3.6 Literatur • 220
4 Produkt Portfoliomanagement die richtigen Entwicklungsprojekte auswählen
(ElkoJ. Kleinschmidt, Robert G. Cooper und Scott J. Edgett) 221
4.1 Was ist Produkt Portfoliomanagement? . • • 223
4.2 Weshalb ist Portfoliomanagement entscheidend? 223
4.3 Die vier zentralen Ziele des Portfoliomanagements 224
4.3.1 Ziel 1 Maximierung des Portfoliowertes 225
4.3.1.1 Kapitalwert 225
4.3.1.2 Erwarteter kommerzieller Wert ¦ 225
4.3.1.3 Produktivitätsindex 226
4.3.1.4 Punktebewertungsmethoden als Portfoliowerkzeuge 227
4.3.2 Ziel 2 Ein ausgewogenes Portfolio 228
4.3.2.1 „Risiko Ertrag Bubble Diagramm . ¦. 228
4.3.2.2 Varianten des „Risiko Ertrag Bubble Diagramms: Umgang mit Unsicherheiten 230
4.3.3 Ziel 3 Die Strategie in das Portfolio einbinden 232
4.3.3.1 Verbinden von Strategie und Portfolio: Ansätze 232
4.3.3.2 „Bottom Up Ansatz: strategische Kriterien in die Methoden zur Projektauswahl integrieren 232
4.3.3.3 „Top Down Ansatz: das Modell der strategischen „Buckets 232
4.3.4 Ziel 4 Die richtige Anzahl von Projekten 234
4.4 Popularität und Leistungsfähigkeit von P°rtfoliomethoden 236
4.5 Der Einsatz der Portfoliowerkzeuge 238
4.5.1 Ansatz 1: „Die Gates dominieren 239
4.5.2 Ansatz 2: „Portfolioreviews dominieren • • 240
4.5.3 Vorteile und Nachteile von Ansatz 2 gegenüber Ansatz 1 243
Inhaltsverzeichnis 4.6 Abschließende Bemerkung ^tJ
4.7 Literatur 243
IV Vorgehensmodelle, Produktplanung, Concurrent und Simultaneous Engineering 245
1 Vorgehensmodelle und Prozesse für die Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen
(Mogens M. Andreasen) 247
1.1 Arten und Nutzen von Vorgehensmodellen 249
1.1.1 Problemlösungsmodelle 251
1.1.2 Engineering Modelle 253
1.1.2.1 Entwicklung mechanischer Produkte 253
1.1.2.2 Softwareentwicklung 255
1.1.2.3 Mechatronikentwicklung 2^5
1.1.2.4 Dienstleistungsentwicklung 256
1.1.3 Produktentwicklungsmodelle 256
1.1.4 Produktplanung 257
1.2 Praxisorientierte Anpassung von Vorgehensmodellen 257
1.2.1 Integration 257
1.2.2 Projektmanagement 258
1.3 Die Verwendung von Vorgehensmodellen in der Praxis 261
1.3.1 Gestaltung eines unternehmensspezifischen Prozesses 261
1.3.2 Einhaltung des Entwicklungsprozesses und Anpassung des Prozesses an das spezifische Projekt 262
1.4 Zukünftige Herausforderungen 263
1.5 Abschließende Empfehlung 263
1.6 Literatur 263
2 Produktplanung von der Produktidee bis zum Projekt Businessplan (Bernd Schäppi) 265
2.1 Eine gute Produktplanung ist erfolgsentscheidend 267
2.2 Erfolg versprechende Ideen für neue Produkte und Dienstleistungen 267
2.2.1 Analyse der Wertschöpfungskette und Wertschöpfungsprozesse der Kunden 269
2.2.2 Analyse der Konkurrenz und Kooperation mit Lieferanten 270
2.2.3 Konzepte zur Unterstützung der Ideenfindung im Unternehmen 270
2.3 Grobbewertung von Produktideen bzw. Entwicklungsprojekten 273
2.3.1 Unterschiedliche Projekte stellen unterschiedliche Anforderungen 273
2.3.2 Der Prozess der Produkt oder Projektbewertung im Überblick 274
2.3.3 Die einzelnen Schritte der Grobbewertung 276
2.3.3.1 Konkretisierung der Produktidee 276
2.3.3.2 Allgemeines Vorgehen in der Grobbewertung 276
2.3.3.3 Marktorientierte, technische und wirtschaftliche Grobbewertung 277
2.3.3.4 Einfache Methoden für eine quantitative Grobbewertung 278
2.4 Detailbewertung der Produktideen oder Entwicklungsprojekte und Ausarbeitung eines
Projekt Businessplans 280
2.4.1 Marktsituation, Kundenanforderungen, Konkurrenzsiruation und technologischer Standard 280
2.4.1.1 Bewertung der Marktsituation und der Kundenanforderungen 280
2.4.1.2 Konkurrenzsituation und technologischer Standard 284
2.4.2 Technische Anforderungen an das Produkt und die produktbegleitenden Prozesse 285
2.4.3 Kosten und Erfolgsplanung 286
2.4.3.1 Kapitalwert und weitere Erfolgskennzahlen 286
2.4.3.2 Sensitivitäts und Trade off Analysen 288
Inhaltsverzeichnis
2.4.3.3 Projektfinanzierung 290
2.4.4 Ressourcen und Projektrahmenplanung 290
2.5 Zusammenfassung und Ausblick 290
2.6 Literatur 291
3 Concurrent Engineering effiziente Integration der Aufgaben im Entwicklungsprozess
(Mogens Myrup Andreasen) 293
3.1 Integration auf mehreren Ebenen 296
3.1.1 Vertikale Integration erleichtert die Kontrolle in der Organisation 296
3.1.2 Horizontale Integration führt zu Effektivität und Optimierung 296
3.2 Dynamik von Entwicklungsprojekten 298
3.3 Dispositionen 299
3.3.1 Die Bedeutung von Dispositionen 300
3.3.2 Die Dynamik von Dispositionen 300
3.3.3 Design for X oder Dispositionsregeln 302
3.4 Die DFX Matrix 304
3.4.1 Das Partitur Modell 304
3.4.2 Visuelle Hilfsmittel für die Darstellung von Dispositionen 306
3.5 Gleichzeitigkeit in Projektaktivitäten 307
3.5.1 Schaffen von Concurrency durch die Spezifikation der Aufgaben 307
3.5.2 Generelle Ziele der Produktentwicklung 308
3.5.3 Concurrency durch Bewertung von Effizienz 309
3.5.4 Verwendung von Produkt und Business Spezifikationen 309
3.5.5 Integration von Konzepten 311
3.5.6 Planung für Concurrency 312
3.5.7 Management von Meilensteinen 312
3.5.8 Die Verwendung von DFX Instrumenten 313
3.6 Die Managementherausforderungen 314
3.6.1 Spannungsfelder in der Organisation der Produktentwicklung 314
3.7 Literatur 315
4 Multi Produkt Entwicklung praxisorientierte Werkzeuge und praktische Erfahrungen
(Niels Henrik Mortensen und UlfHarlou) 317
4.1 Erfolgreiche Multi Produkt Entwicklung 319
4.2 Erfahrungen mit Multi Produkt Entwicklung der dänischen Industrie 320
4.3 Ansätze zur Modularisierung und Plattform Entwicklung 322
4.3.1 Produktplattformen 323
4.3.2 Ebenen der Plattform Formalisierung 324
4.3.3 Anwendung des Beurteilungsrasters 324
4.4 Terminologie für Multi Produkt Entwicklung 325
4.4.1 Standard Design 326
4.4.2 Referenzarchitektur 326
4.4.3 Produktplattform und Produktarchitektur 327
4.5 Modellierung von Produktfamilien 327
4.6 Modellierung von Referenzarchitekturen 328
4.6.1 Referenzarchitektur Diagramm 329
4.6.2 Roadmap für Referenzarchitekturen 330
4.7 Die Modellierung von Standard Designs 331
4.7.1 Standard Design Diagramm 331
4.7.2 Standard Design Dokument 332
Inhaltsverzeichnis 4.8 Die Anwendung von Plattformen bei Bang Olufsen 333
4.8.1 Stufenweise Erstellung von Standard Designs 335
4.8.2 Die aktuelle Situation bei Bang Olufsen 336
4.9 Benchmarking mit Philips Consumer Electronics 336
4.10 Benchmarking in der dänischen Industrie 338
4.11 Zusammenfassung 338
4.12 Literatur 339
5 Interne und externe Kooperation in der Produktentwicklung Praxiserfahrungen
(Margareta Norell, Sofia Ritzen, Niklas Adamsson, Matti Kaulio, Per Sundström und Lars Uppvall) 341
5.1 Interne Kooperation in Innovationsprojekten das AMS Projekt 343
5.1.1 Der Fall 343
5.1.2 Das Produkt 343
5.1.3 Erfahrungen aus dem Projekt 343
5.2 Kooperation mit dem Kunden das Madonna Projekt 346
5.2.1 Der Fall 346
5.2.2 Das Produkt 346
5.2.3 Erfahrungen aus dem Projekt 347
5.2.4 Lessons learned 349
5.3 Interne fachübergreifende Kooperation Kompetenzintegration in der Entwicklung
mechatronischer Produkte 349
5.3.1 Der Fall 349
5.3.2 Erfahrungen aus dem Projekt 350
5.3.3 Lessons learned 350
5.4 Kooperation zwischen Unternehmen das Airtech Projekt 351
5.4.1 Der Fall 351
5.4.2 Herausforderungen in unternehmensübergreifenden F E Kooperationen 351
5.4.3 Lessons Learned 352
5.5 Zusammenfassung und Ausblick 352
V Integrierende Entwicklungs und Managementmethoden 355
1 Nutzen und Qualitätsmanagement im Entwicklungsprozess Kundenanforderungen
systematisch umsetzen und Risiken minimieren (Jutta Saatweber) 357
1.1 Quality Function Deployment systematisches Qualitätsmanagement im Entwicklungsprozess 359
1.1.1 Voraussetzungen für QFD Firmenkultur und Einstellungen 360
1.1.2 Der ÜFD Prozess 362
1.1.2.1 Das House of Quality (HoQ) 362
1.1.2.2 Übersicht zu den QFD Phasen 0 bis IV 364
1.1.2.3 Phase 0: Informationsbeschaffung für QFD 366
1.1.2.4 Wie erfasst man die „Stimme des Kunden ? 366
1.1.2.5 Methoden der Informationsbeschaffung 368
1.1.3 Der QFD Prozess in der Praxis Beispiel Leuchtdiode (LED) 370
1.1.3.1 Phase I: Kundenforderungen „übersetzen 371
1.1.3.2 Phase II: Komponenten und Bauteile 373
1.1.3.3 Phase III: Prozessplanung 374
1.1.3.4 Phase IV: Produktions bzw. Verfahrensplanung 376
1.1.4 Einführung und Anwendung von QFD im Unternehmen 376
1.1.5 Anwender Erfahrungen und Probleme, die sich vermeiden lassen 377
Inhaltsverzeichnis
1.1.6 Verkürzung der Entwicklungszeit durch QFD 378
1.1.7 Zusammenfassung 379
1.2 FMEA Fehler Möglichkeits und Einfluss Analyse 380
1.2.1 Einführung 380
1.2.2 Zusammenhang zwischen QFD und FMEA 381
1.2.3 Herkunft und Nutzen der FMEA 381
1.2.4 Anwendungsgebiete für die FMEA 382
1.2.5 Die FMEA im QM System 383
1.2.6 Die FMEA Arten und ihr Zusammenhang 384
1.2.7 Das Vorgehen in der FMEA nach VDA 86 und 96 386
1.2.7.1 Das Vorgehen nach VDA 86 386
1.2.7.2 Die Schritte im FMEA Prozess 386
1.2.7.3 Die Bewertung Das Errechnen der Risikoprioritätszahl 387
1.2.7.4 Das Vorgehen nach VDA 96 387
1.2.8 Einführung und Anwendung von FMEA im Unternehmen 391
1.2.9 Praxisbeispiel 391
1.3 Literatur 396
2 Kostenmanagement im Entwicklungsprozess marktgerechte Kosten durch Target Costing
(Udo Lindemann und Alfons Kiewert) 397
2.1 Einhaltung von Kostenzielen durch Target Costing 399
2.2 In der Entwicklung müssen alle Eigenschaften eines Produktes betrachtet werden 400
2.3 Fachübergreifende Zusammenarbeit eine Voraussetzung für effizientes Kostenmanagement 405
2.4 Zielkostengesteuerte Entwicklung mit Target Costing 407
2.5 Kostenverfolgung während der Entwicklung 412
2.5.1 Kostenverfolgung für das gesamte Produkt während der Entwicklung 412
2.5.2 Kalkulation für einzelne Baugruppen bzw. Teile des Produkts 414
2.6 Anpassung des Kostenmanagements 415
2.6.1 Anpassung an unterschiedliche Produkte 415
2.6.2 Anpassung an unterschiedliche Unternehmen und Fertigungsarten 416
2.7 Zusammenfassung 416
2.8 Literatur 417
3 Informationsmanagement Management der produkt und prozessbezogenen Information
in der integrierten Produktentwicklung (Sdndor Vajna) 419
3.1 Informationsmanagement in der integrierten Produktentwicklung 421
3.2 Voraussetzungen 423
3.2.1 Grundlegende Struktur von IT Systemen 423
3.2.2 Erforderliche Leistungsfähigkeiten der Hardware 425
3.2.3 Systemmanagement 425
3.2.4 Datensicherung 426
3.3 EDM/PDM Anwendungen 428
3.3.1 Aufbau eines EDM/PDM Systems 429
3.3.2 Einführung und Betrieb 431
3.3.2.1 Anpassung (Customizing) 432
3.3.2.2 Integration des EDM/PDM Systems in eine vorhandene IT Landschaft 432
3.3.3 Nutzen einer EDM/PDM Anwendung 433
3.4 Anwendung von CAx Systemen 433
3.4.1 Einführung und Betrieb 435
3.4.2 CAD Systeme 437
Inhaltsverzeichnis ^_^____ —— — ¦
3.4.3 CAE Systeme und Optimierung ^oo
3.4.4 CAP Systeme 440
441
3.5 Archivierung 3.6 Bestimmen der Wirtschaftlichkeit von IT Anwendungen 443
3.7 Wissensbasierte IPE 447
3.8 Literatur 447
4 Life Cycle Engineering Produkte lebenszyklusorientiert entwickeln
(Rolf Steinhilper und Mathias Dunkel) 449
4.1 Heutige Rahmenbedingungen und Voraussetzungen für Life Cycle Engineering 451
4.1.1 Innovationsbedarf bei Produktion, Produktgebrauch und Entsorgung 451
4.1.2 Lösungen erfordern ein interdisziplinäres Vorgehen 451
4.1.3 Etappenziele einer mittel und langfristig nachhaltigen Entwicklung 452
4.1.4 Informations und Handlungsbedarf in der Praxis 452
4.1.5 Produktzyklen „von der Wiege bis zur Wiege sind ökologischer und ökonomischer 453
4.1.6 Marktkräfte wirken gegen die Wegwerfmentalität stärker als Verordnungen 453
4.2 In fünf Arbeitsschritten zum ganzheitlichen Life Cycle Engineering 454
4.2.1 Erster Arbeitsschritt: Analyse der Produkte und Life Cycle Engineering Aufgaben 454
4.2.2 Zweiter Arbeitsschritt: Präzisierung der Ziele und des Handlungsbedarfs 455
4.2.3 Dritter Arbeitsschritt: Life Cycle Engineering orientierte Produktentwicklung 455
4.2.4 Vierter Arbeitsschritt: Service Engineering und Nutzung von Remanufacturing Optionen 455
4.2.5 Fünfter Arbeitsschritt: Entwicklung der Rückführlogistik und der Recycling Technologien für aus den
Märkten zurückkehrende Produkte 456
4.2.6 Harmonisierung der Einzellösungen zu einem Gesamtkonzept 456
4.3 Life Cycle Engineering für Produktentwicklung und Produktion 457
4.3.1 Die Produktverantwortung des Konstrukteurs Bürde und Innovationschance zugleich 457
4.3.2 Lösung von Zielkonflikten durch Innovation 457
4.3.3 Vermeidung von Zielkonflikten durch Prioritätenbildung 458
4.3.4 Life Cycle Engineering zur Energieeinsparung 459
4.3.5 Life Cycle Engineering zur Ressourceneinsparung und Emissionsminderung in der Produktion 460
4.3.5.1 Grundsätzliche Regeln 461
4.3.5.2 Checkliste 461
4.3.6 Beispiele 461
4.4 Life Cycle Engineering für Service und Ersatzteilversorgung 463
4.4.1 Neue Optionen bei charakteristischen Servicefällen während der Gebrauchsdauer technischer Produkte .. 463
4.4.2 Instandhaltungsgerechtes Konstruieren 467
4.4.2.1 Instandhaltungsaufwand gering halten 467
4.4.2.2 Grundsätzliche Regeln 468
4.4.2.3 Handlungsfeld „Optimieren der Zuverlässigkeit 468
4.4.2.4 Handlungsfeld „Verringern des Instandhaltungsaufwands 470
4.4.2.5 Handlungsfeld „Erleichtern der Instandhaltungsmaßnahmen 471
4.5 Life Cycle Engineering für Remanufacturing und Recycling 471
4.5.1 Dimensionen eines neuen Wirkungsfelds des Konstrukteurs 471
4.5.2 Neues Denken aufgrund der Internalisierung bisher externer Kosten 472
4.5.3 Life Cycle Engineering für das Remanufacturing der Produktfunktion 473
4.5.3.1 Grundsätzliche Regeln 473
4.5.3.2 Handlungsfeld „Fertigungsschritte beim Remanufacturing 474
4.5.3.3 Handlungsfeld „Wiederverwendung von Bauteilen 475
4.5.4 Life Cycle Engineering für das Recycling der Produktwerkstoffe 476
4.5.4.1 Grundsätzliche Regeln 476
Inhaltsverzeichnis
4.5.4.2 Innovationspotenziale nutzen 478
4.6 Literatur 478
VI Produktkonzeption und Produktdetaillierung 479
1 Entwicklung mechanischer Systeme (Johannes Steinschaden) 481
1.1 Maschinenbauliche Spezifika methodischen Vorgehens 483
1.2 Erfolgreiche Konstruktionsprojekte 483
1.2.1 Allgemeine Problemlösung 484
1.2.2 Konstruktionsmethodik 484
1.2.3 Systeme 484
1.3 Der Konstruktionsprozess im Überblick 485
1.4 Erkennen der Aufgabenstellung 485
1.4.1 Kommunikation 486
1.4.2 Abstraktion 486
1.4.3 Teilaufgaben 486
1.4.4 Anforderungen 487
1.4.5 Finden der Anforderungen 489
1.5 Konzeption 489
1.5.1 Hauptfunktionen und Funktionsstruktur 489
1.5.2 Wirkprinzipien und Wirkstruktur 490
1.5.3 Methoden zur Ideenfindung 491
1.5.3.1 Recherchierende Methoden 491
1.5.3.2 Intuitive Methoden 492
1.5.3.3 Diskursive Methoden 494
1.5.3.4 Entwicklung von Lösungen anhand von scheinbaren Widersprüchen 494
1.5.4 Bewertung und Auswahl von Lösungen 497
1.5.4.1 Binärer Vergleich 498
1.5.4.2 Technisch wirtschaftliche Bewertung 498
1.5.4.3 Bewertungsunsicherheiten 498
1.5.4.4 Interpretation 499
1.6 Gestaltung und Entwurf 499
1.6.1 Grundregeln 499
1.6.2 Gestaltungsprinzipien 500
1.6.2.1 Prinzipien der Kraftleitung 500
1.6.2.2 Prinzip der Aufgabenteilung 501
1.6.2.3 Das Prinzip der Selbsthilfe 501
1.6.2.4 Prinzip der Stabilität und Bistabilität 502
1.6.2.5 Prinzip der fehlerarmen Gestaltung 502
1.6.3 Gestaltungsrichtlinien 502
1.6.3.1 Ausdehnung 502
1.6.3.2 Kriechen und Relaxation 502
1.6.3.3 Korrosion 503
1.6.3.4 Ergonomie 503
1.6.3.5 Formgebung 503
1.6.3.6 Fertigung 503
1.6.3.7 Montage 504
1.6.3.8 Normgerechte Gestaltung 504
1.6.3.9 Instandhaltung 504
n haltsverzeichnis
l .6.3.10 Recycling 504
l .6.3.11 Risiko 504
l .6.3.12 Verschleiß 505
l .7 Ausarbeitung 505
L. 8 Zusammenfassung 505
l .9 Literatur 505
Z Elektronikentwicklung Elektronische Systeme in der ersten Dekade nach 2000
(OttoManck und Marko Liem) 507
j. 1 Stückzahlen und Preise als Determinanten der modernen Elektronikentwicklung 509
2.2 The World is going digital 509
2.3 Kostenstruktur der Silizium Einchip Lösungen 510
2.3.1 Chippreis 510
2.3.2 Einmalkosten 512
^ .3.3 Alte und neue Technologien 513
2.3.4 „World is going firmware 514
^ .3.5 Massenprodukte 515
^ .4 Aufbau und Verbindungstechnik 515
^ .4.1 Gehäusetechnologien 515
^ .4.2 Stücked Chip Scale Package (SCSP) 516
^.4.3 Aufbautechnik im Modul oder Gehäuse 517
^.5 Probleme der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit 517
^.5.1 Lebensdauer 517
^.5.2 Elektrische Leistung 517
2 5.3 EMV [[ [[ [ [ ] [ [ . . .5l7
^.5.4 Verfügbarkeit eines Bauelementes 518
^.5.5 Lebensdauer einer Technologielinie 518
2.5.6 Zuverlässigkeit von Software 518
£.6 Deutschland und China 518
£.7 Zukünftige Entwicklungen 519
£.8 Literatur _ glp
3 Software Entwicklung (Anette Weisbecker) 52i
3.1 A^Pekte des Software Managements 524
3.2 Prozessmodelle 3.2.1 Unified Software Development Process 526
3.2.2 Rational Unified Process 527
3.2.3 Catalysis 3.2.4 V Modell 1997 ¦ g28
3.2.5 Eignung der Prozessmodelle für die komponentenbasierte Software Entwicklung 529
3.3 Komponentenbasierte Software Entwicklung 531
3.3.1 Komponententechnologien 3.3.2 Designprinzipien 3.3.2.1 Entwicklung von Komponenten Design for Component 534
3.3.2.2 Entwicklung mit Komponenten Design from Component 535
3 3 3 3 Trchitekturen ^k 61 1611 AnWendun8en in komponentenbasierte Lösungen Design to Component . . . 536
34 Wiederverwendung von Komponenten 5!g
3.4.1 Spezifikation von Komponenten 3.4.2 Komponentenrepository
Inhaltsverzeichnis
3.4.2.1 Basisdienste 542
3.4.2.2 Suchfunktionalitäten 542
3.4.2.3 Mehrwertdienste 543
3.4.2.4 Technische Anforderungen 544
3.5 Zusammenfassung 544
3.6 Literatur 545
4 Entwicklung mechatronischer Systeme (Jürgen Gausemeier und Alexander Redenius) 547
4.1 Charakterisierung des Begriffs 549
4.2 Aufbau mechatronischer Systeme 550
4.3 Erfolgspotenziale und Anwendungsbeispiele 553
4.4 Entwicklungsmethodiken 556
4.4.1 Referenzmodell des Produktentstehungsprozesses 556
4.4.2 Entwurfsschritte nach Isermann 557
4.4.3 Vorgehen nach Lückel 561
4.4.4 VDI Richtlinie 2206 562
4.4.5 Lösungselement basierter Entwurf 566
4.5 Entwicklungs Benchmark Mechatronik 570
4.6 Weiterbildung 573
4.7 Literatur 574
5 Modellbildung und Simulation mechatronischer Systeme (Oliver Zirn) 577
5.1 Einleitung 579
5.2 Komponentenübergreifende Modellbildung 580
5.3 Simulationswerkzeug MATLAB/Simulink 583
5.4 Subsystemoptimierung am Beispiel eines Linearmotors 584
5.4.1 Aufgabenstellung 585
5.4.2 Modellbildung 585
5.4.3 Implementierung 588
5.4.4 Simulationsresultate und Validierung 590
5.5 Systemoptimierung am Beispiel einer Werkzeugmaschine 591
5.5.1 Aufgabenstellung 591
5.5.2 Modellbildung 592
5.5.3 Implementierung 598
5.5.4 Simulationsresultate und Schlussfolgerungen 600
5.6 Zusammenfassung und Ausblick 601
5.7 Literatur 601
6 Prototyping und Produktmodellierung (Jürgen Gausemeier, Peter Ebbesmeyer und Michael Grafe) 603
6.1 Prototyping: Vom Versuch zur Simulation 605
6.2 Repräsentation der Produktgestalt 607
6.2.1 3D CAD Modelle 607
6.2.2 Digitaler Mock Up 609
6.3 Modellbildung und Modellanalyse 610
6.3.1 Mehrkörpersysteme 611
6.3.2 Strukturmechanik 611
6.3.3 Fluidmechanik 613
6.3.4 Weitere Aspekte 614
6.4 Produktdatentechnologie 615
6.5 Virtual Reality 617
Inhaltsverzeichnis . . 6.5.1 Echtzeit 3D Grafik 618
6.5.2 Visuelle immersive Präsentation 619
6.5.3 VR Anwendungen in der Produktentstehung 620
6.6 Augmented Reality 621
6.6.1 Technologische Grundlagen 621
6.6.2 AR Anwendungen in der Produktentstehung 622
6.7 Literatur 623
VII Entwicklung der produktbegleitenden Prozesse 625
1 Entwicklung von Produktionsprozessen und Produktionsplanung
(Günther Seliger und Sebastian Kernbaum) 627
1.1 Produktionsstrategie Grundlagen einer bedarfs und marktgerechten Produktion 629
1.2 Produktionssysteme 631
1.2.1 Kapazität als Eigenschaft von Produktionssystemen 631
1.2.2 Flexibilität als Eigenschaft von Produktionssystemen 633
1.3 Produktionsplanung und Steuerung (PPS) 634
1.3.1 Konzept und Ziele 634
1.3.2 Inhalt der Produktionsplanung und Steuerung 636
1.3.2.1 Produktionsprogrammplanung 637
1.3.2.2 Mengenplanung 637
1.3.2.3 Termin und Kapazitätsplanung 637
1.3.2.4 Produktionssteuerung Auftragsveranlassung und Überwachung 641
1.4 Verfahren der Produktionsplanung und Steuerung 641
1.4.1 Bedarfsorientierte Verfahren 641
1.4.2 „Work in Process orientierte Verfahren 644
1.4.3 „Supply Chain orientierte Verfahren 646
1.4.4 Sonstige Verfahren der Produktionsplanung und Steuerung 647
1.5 Mathematische und visuelle Planungsunterstützung 648
1.5.1 Grundlagen 648
1.5.2 Lineare Optimierung 649
1.5.3 Simulation 650
1.5.3.1 Anwendungspotenzial 650
1.5.3.2 Grafische 3D Simulation 652
1.5.3.3 Ablaufsimulation 653
1.6 Literatur 654
2 Entwicklung von Logistikprozessen (Peter Kuhlang und Kurt Matyas) 657
2.1 Logistik als Querschnittsfunktion im Unternehmen 659
2.1.1 Logistikkosten 660
2.1.1.1 Berücksichtigung der Gesamtkosten in der Logistik 660
2.1.1.2 Zielkonflikt 661
2.1.2 Planungsaufgaben der Logistik 661
2.1.3 Supply Chain Management 662
2.1.4 Bereichs und unternehmensübergreifende Prozessgestaltung in der Logistik 663
2.1.5 Efficient Consumer Response 665
2.1.6 Der Beitrag der Logistik zu den Unternehmenszielen 666
2.2 Entwicklung der Logistikprozesse 666
2.2.1 Prozessentwicklung anhand von Referenzmodellen am Beispiel des SCOR Modells 666
Inhaltsverzeichnis
2.2.1.1 Aufbau des SCOR Modells 667
2.2.1.2 Prozesstypen 667
2.2.1.3 Prozessebenen 668
2.2.2 Prozessmanagement 670
2.2.3 Beispiel: Entwicklung eines logistischen Prozesses 672
2.2.4 Zeitermittlung durch Systeme vorbestimmter Zeiten 672
2.2.4.1 Das MTM Verfahren 672
2.2.4.2 Zeitdatenbank für Logistiktätigkeiten 674
2.3 Schlussbetrachtung 676
2.4 Literatur 676
3 Entwicklung von Dienstleistungen (Klaus Peter Fähnrich und Thomas Metren) 677
3.1 Wettbewerbsfaktor Dienstleistungen 679
3.1.1 Wirtschaftliche Bedeutung von Dienstleistungen 679
3.1.2 Wettbewerbsdifferenzierung durch innovative Dienstleistungen 680
3.2 Organisation der Dienstleistungsentwicklung 682
3.2.1 Grundsätzliche organisatorische Alternativen 682
3.2.2 Verbreitung der verschiedenen Organisationsformen in der Praxis 682
3.3 Von der Idee bis zur Markteinführung 684
3.3.1 Modelle und Vorgehensweisen in der Dienstleistungsentwicklung 684
3.3.2 Vorgehensweise zur Dienstleistungsentwicklung 685
3.3.2.1 Phase 1: Ideenfindung und bewertung 686
3.3.2.2 Phase 2: Anforderungsanalyse 687
3.3.2.3 Phase 3: Dienstleistungskonzeption 688
3.3.2.4 Phase 4: Dienstleistungsimplementierung 693
3.3.2.5 Phase 5: Markteinführung 694
3.3.3 Methoden und Werkzeugeinsatz 695
3.4 Schlussbetrachtung 696
3.5 Literatur 697
4 Marketingprozesse (Manfred Kirchgeorg) 699
4.1 Stellenwert von Marketingprozessen für die Entwicklung und Einführung von Neuprodukten 701
4.2 Ziele und Arten von Marketingprozessen 702
4.3 Kennzeichnung zentraler Prozesse im Marketingmanagement 702
4.3.1 Marketingzielplanungsprozess 703
4.3.2 Produkt und Kundendienstprogramm 706
4.3.3 Markenführungsprozess 709
4.3.4 Preisgestaltungsprozess 713
4.3.5 Vertriebsprozesse 716
4.3.6 Kommunikationsprozess 720
4.3.7 Marketing Controllingprozess 723
4.4 Literatur 723
4.5 Marketingrelevante Internetseiten 723
5 Gestaltung von Kooperationsprozessen (Thomas Friedli und Michael A. Kurr) 725
5.1 Nutzen und Herausforderungen bei Kooperationen 727
5.2 Das Vorgehensmodell im Überblick 729
5.2.1 Ableitung strategischer Kooperationspotenziale Die Frage nach dem WO? 729
5.2.1.1 Erhebung umfeldbezogener Daten 729
5.2.1.2 Erhebung unternehmensbezogener Daten 733
Inhaltsverzeichnis _____ 5.2.2 Ermittlung von Nutzen und Kooperationspotenzialen mittels Leistungsumfängen 736
5.2.3 Bewertung von Kooperationspotenzialen Die Frage nach dem WIE? 740
5.2.3.1 Ziele und Zielkonstellationen 741
5.2.3.2 Kooperationsneigung 7^4
5.2.3.3 Informationsasymmetrien 7^8
5.2.3.4 Abhängigkeitsverhältnis 749
5.2.3.5 Das operative Design 751
5.2.3.6 Der Kooperationsrahmen 754
5.3 Der Unternehmensprozess „Kooperationsanbahnung 757
5.4 Fazit 759
5.5 Literatur 759
6 Entwicklung von Recycling und Remanufacturing Prozessen
(Rolf Steinhilper und Mathias Dunkel) 761
6.1 Know how Bedarf bei Recycling Technologien im Gleichschritt mit Produktionszuwächsen 763
6.2 Begriffliche Gliederung in der Theorie für strukturiertes Arbeiten in der Praxis 763
6.3 Vermarkten und Entmarkten durch Rückführlogistik Kreisläufe schließen 766
6.3.1 Recycling bedeutet mehr als „Produktion rückwärts 766
6.3.2 Planung von Material und Informationsflüssen zum Recycling 766
6.4 Beherrschung von Qualität und Kosten des stofflichen Recyclings 767
6.4.1 „Make or Buy 767
6.4.2 Technologien zum Materialrecycling aus High Tech Produkten 768
6.4.3 Das „Rohmaterial für Remanufacturing: Beschaffung von Altteilen 772
6.4.4 Know how und Entwicklungsbedarf bei den fünf Fertigungsschritten des Remanufacturings 774
6.4.5 Anwendungen in und außerhalb des Automobilsektors 776
6.4.6 Entdeckung und Erschließung des Geschäftsfeldes Remanufacturing 778
6.5 Literatur 780
VIII Rahmenbedingungen und Perspektiven für die Entwicklung erfolgreicher Produkte
und Dienstleistungen 781
1 Produkthaftung und Produktsicherheit Risiken und Verantwortung in der
Produktentwicklung (Thomas Klindt und Christian Thomas Stempfle) 783
1.1 Grundlagen der deutschen Produzentenhaftung 785
1.1.1 Materiellrechtliche Grundlagen der Produkthaftung 785
1.1.1.1 Vertragliche Haftung 785
1.1.1.2 Gesetzliche Haftung 785
1.1.2 Wer haftet neben dem Hersteller? 790
1.1.3 Wann ist ein Produkt fehlerhaft? 790
1.2 Fragen bei der Produktentwicklung 792
1.2.1 Die Produktbeschreibung / Gebrauchsanweisung 793
1.2.2 Marketing und Produkthaftung 795
1.3 Produktbeobachtung 796
1.4 Herstellung und Zukauf 797
1.5 Produkthaftung und Strafrecht 801
1.6 Staatliche und behördliche Vorgaben an die Produktsicherheit 802
1.6.1 Das Geräte und Produktsicherheitsgesetz 803
1.6.1.1 Technische Arbeitsmittel 804
1.6.1.2 Verbraucherprodukte 804
Inhaltsverzeichnis
1.6.1.3 Rechtmäßige und unrechtmäßige Produkte 805
1.6.1.4 Europäisch harmonisierte Produkte 805
1.6.1.5 Europäisch nicht harmonisierte Produkte 805
1.6.2 Vorhersehbare Fehlanwendung 806
1.6.3 Spezielle Rechtsvorschriften für Verbraucherprodukte (§ 5 GPSG) 806
1.6.4 Behördliche Marktüberwachung 807
1.7 Produkthaftung und US Risiko 808
2 Neue Zeiten neue Produkte? Rahmenbedingungen für die Produktentwicklung
von morgen (Franz J. Radermacher) 811
2.1 Weltweite Problemlagen 813
2.1.1 Bekannte Probleme und neue Probleme 813
2.1.2 Business as usual 813
2.1.3 Ökodiktatorische (ressourcendiktatorische) Sicherheitsregime 814
2.1.4 Ökosoziale Marktwirtschaft 814
2.1.5 Was steht an? 815
2.2 Wer wird die Produkte von morgen für Europa entwickeln? 815
2.2.1 Demografie 817
2.2.2 Ausbildung 817
2.2.3 Gesundheit 818
2.2.4 Öffentlicher Sektor 818
2.2.5 Neue Arbeit 818
2.2.6 Regelwerke und Innovation 819
2.3 Die Sicht der Wirtschaft, insbesondere der kleinen und mittelständischen Unternehmen:
Lokale Produkte für globale Märkte? 819
2.3.1 Technik und technischen Fortschritt noch besser nutzen 820
2.3.2 Für sich die richtige Wettbewerbsnische identifizieren 820
2.3.3 Nutzung der Informations und Kommunikationstechnik 820
2.3.4 Selber globalisieren/geschickter Umgang mit Transparenzanforderungen 821
2.3.5 Psychologie 821
2.3.6 Die Bedeutung der „relativen Performance 821
2.4 Literatur 822
Index 823
I X
|
| any_adam_object | 1 |
| building | Verbundindex |
| bvnumber | BV019676045 |
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