Kirjoittajat: Esa Hietikko, Kai Kärkkäinen, Miika Kajanus, Gedi Skog
Johdanto
BisTech-hankkeen taustalla on ollut se tosiasia, että kyetäkseen tuottamaan kilpailukykyisiä tuotteita valmistusteollisuuden tulee kehittää valmiuksiaan tutkimuksen ja innovoinnin osaamiseen ja teknologiseen muutokseen. Tämä edellyttää mm. vahvaa tuotestrategiaa ja tuoteportfolionhallintaa. Tärkeimmät päätökset tuotteiden kehittämisessä tehdään prosessin alkuvaiheessa, jonka hallintaan teollisuus tarvitsee uusia menetelmiä ja työkaluja.
Tässä julkaisussa esitellään yhteenvedonomaisesti hankeen tuloksia ja havaintoja sekä pohditaan niiden merkitystä ja vielä avoimiksi jääneitä kysymyksiä sekä kohdeyritysten että laajemman näkökulman kannalta.
BisTech-hankkeen tavoitteena oli kehittää edelleen tuotekehitysprosessin alkupään hallintaan tarvittavia menetelmiä. Näillä menetelmillä muunnetaan ensin asiakkaan ääni tuotespesifikaatioiksi eli tunnistetaan spesifikaatioista ne, joilla on eniten merkitystä asiakkaalle. Spesifikaatioiden arvot optimoidaan simuloimalla kannattavuus ja asiakasarvo huomioiden. Uuden tuotekonseptin sopivuus tuoteportfolioon ja tuotestrategiaan määritetään simulaation pohjalta.
Tässä julkaisussa esitellään yhteenvedonomaisesti hankeen tuloksia ja havaintoja sekä pohditaan niiden merkitystä ja vielä avoimiksi jääneitä kysymyksiä sekä kohdeyritysten että laajemman näkökulman kannalta.
Tuotestrategia
Yrityksen liiketoimintastrategia luo peruspuitteet toiminnalle ja toimii myös tuotestrategian lähtökohtana. Tuotestrategia kertoo millaisia tuotteita yritys valmistaa, mikä on sen ydinosaaminen, visio 5 – 10 vuoden päähän ja millä tavalla visiota lähdetään tavoittelemaan. Tuoteohjelma (tiekartta, road-map) kertoo lyhyemmällä tähtäimellä millaisia tuotteita (tuoteperheitä) tulevina vuosina on tarkoitus kehittää. Sen vuoksi on tärkeää, että nämä kaksi on riittävän selkeästi jalkautettu organisaatioon ja sidottu riittävän tiukasti yrityksen toimintaan. Tuoteohjelmaa tulee myös arvioida säännöllisesti ottaen huomioon mm. markkinoiden muutokset, teknologian avaamat uudet mahdollisuudet jne.
Tuotekehitysprojektien kokonaisuutta voidaan kutsua tuotekehitysprojektisalkuksi tai tuoteportfolioksi. Ennen kuin tuotekehitysprojekti voidaan käynnistää, on kyettävä luomaan näkemys sen onnistumiselle. Tässä tarvitaan konsepteja, joiden toteutusmahdollisuuksia on selvitetty ennen varsinaisen projektin käynnistämistä. BisTech-hanke on keskittynyt kehittämään prosessin ja työkaluja, joilla voidaan muodostaa näkemys projektin käynnistämisedellytyksistä.
Asiakkaan ääni
Kogniitiivinen kartta syy-seuraus -yhteyksineen (Cognitive/Causal Maps, CM) on paljon käytetty menetelmä ongelman ratkaisussa, ongelmakokonaisuuden kuvaamistekniikkana, joka sallii ideoiden ja monimutkaisten argumenttiketjujen sekä niiden yhteyksien esittämisen. Ongelmakokonaisuus hahmottuu sosiaalisessa prosessissa, eikä tavoitteen tarvitse olla tiedossa prosessin alussa. Kartoitusprosessi auttaa tunnistamaan sen, siis tavoitteen. Ongelman kuvausprosessi voidaan aloittaa mistä kohdasta kokonaisuutta tahansa, mikä osaltaan mahdollistaa välittömän liikkeellelähdön.
Kognitiivinen kartta tukee toisen ongelmaratkaisumenetelmän, Arvopohjaisen lähestymisen (Value-Focused thinking, VFT) käyttöä. Tavoitehierarkian työstämistä ohjaavat arvot (values), joiden pohjalta johdetaan fundamentit tavoitteet ja sen jälkeen keinot niiden saavuttamiseksi. Päättelyketjua voidaan kulkea myös alhaalta ylöspäin – parhaassa tapauksessa generoituu aivan uusia mahdollisuuksia koko ongelman ratkaisun kannalta.
BisTechin tapaustutkimuksessa yritysten tuotekehityksellä ei ole suoraa kontaktia asiakkaisiin myynnin tapahtuessa jälleenmyyjien tai maakohtaisten myyntiosastojen välityksellä. Koska asiakastarpeen määrittäminen tuotekehityksen alkupäässä on ratkaisevassa roolissa myös tuoteuudistuksen tapauksessa, kehitettiin BisTech-hankkeessa tähän systemaattinen toimintamalli, jolla asiakkaan ääni muunnetaan tuoteominaisuuksiksi ja keinospesifikaatioiksi. Asiakkaan ääni, joka koostuu vaatimuksista, ideoista, asiakaspalautteista, tunnistetuista ongelmista, kirjataan aluksi kognitiiviseen karttaan (CM’s Cognitive/Causal Maps). Myynnin ja Servicen työpajassa tuotettua tuoteuudistuksen tarvelistaa täydennetään suunnittelu-vetoisessa työpajassa syys- ja seuraus -yhteyksillä. Näin koostettu kognitiivinen kartta tukee hierarkian rakentamista ja VFT-periaatteiden mukaista lajittelua fundamentteihin ylätason ominaisuuksiin, asiakkaalle konkreettiisiin tuoteominaisuuksiin sekä teknistä suunnittelua ohjaaviin keinospesifikaatioihin. Tutkimuksessa havaittiin, että tuoteominaisuuksien määrän kasvaessa kannattaa kognitiivisesta kartasta siirtyä taulukko-muotoiseen esitykseen, johon tuoteominaisuuteen liittyvä rikas kuvaus kirjataan jatkokäyttöä varten. Rikas kuvaus sisältää kunkin tuoteominaisuuden tapauksessa tiedon siitä, mihin työvaiheeseen se liittyy, minkä ylätason tarpeen se tyydyttää, ongelman, jonka se ratkaisee, ongelman syyt sekä ratkaisukeinot. Kognitiivisen kartan ylläpito tuki kokonaisuuden hahmotusta sekä tuki syiden ja seurausten tunnistustyötä. Kartan koon kasvaessa vastaava rooli hoitui myös Excel-taulukointiin perustuen.
VFT:n käytöstä tunnistettiin myös muita kuin QFD:n täydentämiseen liittyviä hyötyjä. Tuoteominaisuushierarkia ja tuoteominaisuuden rikas kuvaus antaa tekniseen suunnitteluun hyvän kokonaiskuvan, millaista tuotetta ollaan kehittämässä ja miksi. Hierarkiasta nähdään, minkä tuoteominaisuuden ja fundamenttitason tarpeen spesifikaatio toteuttaa sekä mihin työkierron vaiheeseen se osuu tukien suunnittelijalle annetun suunnittelutehtävän ymmärtämistä. Kentien se myös nostaa motivaatiota, kun työn merkitys avautuu paremmin.
Tuote myydään tarinalla. Yksi tuoteominaisuushierarkian hyödyntämisaihe on uuden tuotteen ja sen ominaisuuksien ”tarinallistaminen”. Tarina muodostuu tuoteominaisuuteen kytketystä fundamentista ominaisuudesta, ongelman tai vaatimuksen kuvauksesta, sen syistä ja seurauksista. Tämä kaikki tarinallistamista tukeva tieto löytyy VFT:n tuoteominaisuushierarkiasta.
Kaikki tuotteen ominaisuudet eivät ole asiakkaalle yhtä merkityksellisiä. Siksi on hyvä luokitella ne, jotta tuotekehitys voidaan kohdentaa paremmin tärkeimpiin tuoteominaisuuksiin. Yksi paljon käytetty menetelmä on KANO-malli, jossa ominaisuudet luokitellaan kohderyhmäkyselyn avulla mm. Must be, Performance ja Attractive –luokkiin. Menetelmään liittyy ongelmia, jotka hankaloittavat sen hyödyntämistä erityisesti PK-yrityksissä. Jos luokiteltavia ominaisuuksia on paljon, kasvaa myös kyselyyn vastaamiseen käytettävä aika, mikä aiheuttaa turhautumista ja vastausten laadun heikkenemistä. Toinen ongelma on vastaajien lukumäärä. Mitä vähemmän vastaajia, sitä suurempi mahdollisuus on virheellisiin tulkintoihin, jotka voivat johtaa hyvin merkittäviin seurauksiin.
Kano-menetelmää testattiin sekä kohdeyritysten tuotteisiin että sähkömoottoripyörään liittyen sekä perinteisellä että suoralla kyselyllä. Suora kysely tarkoittaa sitä, että vastaajia pyydettiin arvioimaan suoraan tuoteominaisuuden luokka. Tulokset olivat osin ristiriitaisia johtuen todennäköisesti edellä mainituista ongelmista. KANO-mallin hyödyntämismahdollisuuksia PK-yrityksissä pitäisi tutkia edelleen.
Asiakkaan ääneen liittyy tuoteominaisuuksien tärkeyden määrittäminen, seikka jolla on huomattava vaikutus keinospesifikaatioiden painotusten laskennassa QFD-vaiheessa. CusTech-hankkeen perintönä tähän tärkeään määritystehtävään oli tarkoitus käyttää Analyyttistä hierarkiaprosessia (AHP) ja sen pohjalta kehitettyä sovellusta. AHP on yleisin monitavoitearvioinnin menetelmä (Multi Criteria Decision Analysis, MCDA), jonka avulla voidaan ratkaista monimutkaisia ja -tasoisia ongelmia pilkkomalla ongelma arvioinnin kannalta riittävän pieniksi osiksi. Menetelmä huomioi koko systeemin näkökulmasta parhaan ratkaisun, kun vastaavasti yhden yksittäisen ongelman ratkaisu johtaisi kokonaisuuden kannalta ei-toivottuun lopputulokseen.
AHP:tä testattiin kahdessa tapaustutkimuksessa. Molemmissa tapauksissa ongelmaksi muodostui tavoitehierarkia epätasapaino. Epätasapaino tarkoittaa tässä tilannetta, jossa johonkin fundamenttiin tuoteominaisuuteen liittyy suuri määrä tuoteomianaisuuksia, kun taas johonkin toiseen fundamenttiin vain pari. Tämä aiheuttaa painotusten vääristymää eikä AHP:tä tästä syystä käytetty lopullisen painotuksen määrittelyssä. Sen sijaan tuoteominaisuuden painotus muodostetiin kolmesta osatekijästä: 1) osuvuus tuotestrategiaan, 2) myynnin näkemys tuoteominaisuuden tärkeydestä sekä 3) loppukäyttäjän kokema tärkeys, painottaen kahta jälkimmäistä. Näin saatiin tuoteuudistuksen pannalta painotettua lyhyen ja keskipitkän tähtäimen tekijöitä, tuotestrategian painottaessa tulevaisuuden tarpeita.
Tuotteen spesifiointi ja tavoitearvojen asettaminen
Kun tuoteominaisuudet on määritetty ja luokiteltu, voidaan niiden pohjalta etsiä tuotekehityksen kannalta kriittiset keinospesifikaatiot. Keinospesifikaatiot nousevat luontevasti esiin muodostettaessa tuoteominaisuushierarkiaa tuotteisiin kohdistuneiden ongelmien pohjalta. QFD-menetelmässä keskeisessä asemassa on matriisi, jonka avulla kytketään yhteen asiakastarpeet ja niiden toteuttamiseen tarkoitetut spesifikaatiot. BisTech-hankkeessa käytettiin matriisimuotoa, jossa matriisin vaakariveillä ovat asiakastarpeiden sijasta aiemmin määritetyt tuotteen ominaisuudet, ja pystyriveillä tuotespesifikaatioiden sijasta keinospesifikaatiot. Lisäksi tuoteominaisuudet on luokiteltu Kano-mallin mukaan. BisTech-QFD-mallille annettiin nimeksi BQFD.
BisTech-hankkeessa kehitettiin Speksi-sovellus BQFD-matriisien hallintaan. Matriisien käsittely Excel-tiedostossa oli osoittautunut haastavaksi, sillä laskentakaavoja oli rivejä tai sarakkeita lisättäessä aina muokattava. Sovelluksessa on myös mahdollista jakaa matriisiin täyttämiseen liittyvää työkuormaa hyödyntämällä työkiertoja. VFT-menetelmällä määritetyt Tuoteominaisuudet ja keinospesifikaatiot voidaan määrittää ensin Excel-tiedostossa, josta ne viedään sovellukseen. Matriisin täyttämisen jälkeen sovelluksesta saadaan taulukko tärkeysjärjestykseen asetetuista keinospesifikaatioista.
Vaikka BQFD-menetelmä on tehokas, ei sekään ole täysin ongelmaton. Vähänkin monimutkaisempi tuote johtaa väistämättä suureen matriisiin, jonka täyttäminen on työlästä ja virhealtista. Spesifikaatioiden ja ominaisuuksien relaatioiden määrittäminen perustuu matriisin täyttäjän näkemykseen. Menetelmä myös nostaa esiin ne keinospesifikaatiot, jotka ovat kokonaisuuden kannalta tärkeitä. Tällöin yksittäinen, asiakkaalle tärkeä ominaisuus saattaa jäädä kokonaan huomiotta. Viimeksi mainitun ongelman välttämiseksi tulisi BQFD-menetelmän tulosten rinnalla tarkastella kriittisesti korkeaprioriteettisia tuoteominaisuuksia ja niiden keinospesifikaatioita.
Merkittävin seikka QFD:n onnistumisen näkökulmasta on tuoteominaisuuksien hierarkkisen rakenteen tunnistaminen. VFT-menetelmä ohjaa tunnistamaan fundamentit ominaisuudet, tuoteominaisuudet käyttäjän ja käytön näkökulmasta sekä keinot niiden toteuttamiseksi lopputuotteessa. VFT tukee myös QFD:hen syötettävien uusien tuoteominaisuuksien ja keinospesifikaatioiden generointia, jolloin QFD-matriisista saadaan mahdollisimman täydellinen. Lisäksi VFT tukee QFD:ssä käytettävää tuoteominaisuuden tärkeyden määrittelyä rikkaan kuvauksen ansiosta. Vastaavasti QFD:n matriisin ansiosta tunnistettiin uusia tuoteominaisuus-spesifikaatio –yhteyksiä (Blogiartikkeli VFT ja QFD – parhaat yhdessä).
Valos-menetelmässä määritellään tuotespesifikaatioiden tärkeyttä valmistettavuuden ja ostettavuuden näkökulmasta (Blogiartikkeli Valoksia). Käytännön päätöksentekotilanteissa valmistettavuudelle ja ostettavuudelle asetettavien painoarvojen asettaminen saattaa olla vaikeaa. Saatetaan ajautua organisaation sisäiseen intressien konfliktitilanteeseen. Tämän helpottamiseksi BisTech-hankkeessa kokeilimme portfoliolaskennan mahdollisuuksia. Kokeilut osoittavat, että tuotespesifikaatioiden analyyttinen arviointi valmistettavuuden ja ostettavuuden perusteella on mahdollista suhteellisen yksinkertaisilla ja nopeilla menetelmillä (ks. Tarkemmin blogiartikkeli Valoksia). Parhaassa tapauksessa tulosten perusteella saatetaan löytää konsepti, joka muuten jäisi huomaamatta. Menetelmät toimivat myös tuotekehitykseen liittyvän kommunikaation jäsentämisen välineenä.
Simulointi
Simulointi on yleinen työkalu ongelmanratkaisutilanteissa, joissa muuttujia on paljon. Tuotekehityksen yhteydessä simulaatiota nähdään usein vain prosessin loppuvaiheessa, jossa tuote on jo konkretisoitunut pitkälle ja jossa radikaalimpien muutosten tekeminen ei enää onnistu. Suurin hyöty simulaatiosta on kuitenkin tuotekehitysprojektin alkupäässä, jossa päätösten merkitys on lopputuloksen kannalta erityisen suuri.
Bistech-hankkeessa kehitetyllä simulaatiomallilla voidaan tarkastella ja verrata useita konseptivaihtoehtoja esimerkiksi kateprosentin tai -eurojen näkökulmasta ja tehdä erilaisia entä/jos -tarkasteluja. Simuloimalla saatujen katearvioiden perusteella voidaan kullekin konseptille toteuttaa Go/No go -päätös ja siirtää sen jälkeen Go-luokituksen saaneet konseptit projektisalkkuun jatkotyöstöä varten.
BisTech-hankkeessa simulaatiot toteutettiin testimielessä kahdelle kohdeyrityksen tuotteelle sekä fiktiiviselle sähkömoottoripyörälle. Tulokset vaikuttivat lupaavilta, mutta testausta tarvittaisiin vielä paljon lisää, jotta mallin käyttökelpoisuus PK-yrityksissä voitaisiin varmistaa.
Hankkeen aikana esiin nousseet uudet tutkimuskysymykset
Asiakkaiden todellisten tarpeiden selvittämisessä onnistuminen on aivan keskeinen osa tuotekehitysprosessia. Asiakastarpeen pohjalta tehdyt päätökset vaikuttavat lopputulokseen merkittävästi ja voivat väärin tulkittuina johtaa vakaviin seurauksiin. BisTech-hankkeen aikana on havaittu käytetyissä menetelmissä puutteita, joihin on syytä panostaa lisätutkimusta mahdollisissa jatkohankkeissa. Erityisesti KANO-mallin soveltuvuutta PK-yrityksille ja tilanteisiin, joissa kyselyn vastaajia on vähän, on syytä tarkastella edelleen.
Tuotteen spesifiointi QFD-menetelmällä johtaa usein tilanteisiin, joissa menetetään QFD:n vahvin ominaisuus tuotekehitysprojektin kokonaisvaltaisesta näkymästä. Relaatiomatriisin muodostamisessa tehdyt tulkinnat voivat johtaa tilanteeseen, jossa asiakkaalle tärkeitä tuoteominaisuuksia jää huomiotta.
Simulaation toteutuksessa jäätiin karkealle prototyyppitasolle Excel-taulukkoversioon, joka on hankala käyttää eikä houkuttele käyttäjää laajempiin analyyseihin. Mahdollisessa jatkotutkimuksessa olisi tarpeen kehittää Excel-version pohjalta sovellus, joka voitaisiin integroida kehitettyyn Speksi-sovellukseen.
Liite: BisTech stages and methods
| Process | Input | Working method | Participants | Utilized method | Result |
| Creating rich picture for product update | Requirements, Use cases, ideas and customer feedback | Workshops | Sales, aftersales, service, facilitator | Cognitive/Causal mapping (CM) | Rich picture of problems and requirements with causes and consequences |
| Objective transformation | Rich picture of problems and requirements with causes and consequences | Workshops | R&D, design, representative of the customer interface, facilitator | Value-Focused thinking/approach combining CM | Multi-level objectives |
| Creating objective hierarchy | Multi-level objectives | Workshop | R&D, design, representative of the customer interface and facilitator | Value-Focused thinking/approach combining CM | Concept hierarchy: fundamental features, product features, mean specifications |
| Deriving significance of features to the customer | Product features | Inquiry AHP-software (internally) | Product line director, Sales, EndUser | Kano-model AHP Perspectives: a) Product strategy, b) Sales, c) EndUser | Product feature specific importance |
| Deriving significance of mean specifications to the customer | Weighted and categorized product features; mean specifications | Workshop, QFD-software | R&D, design | QFD | The mean specifications that add the most value to the concept as a whole |
| Product feature specific review | Product hierarchy, QFD, weighted product features | Workshop | R&D | VFT | Mean specifications required for important product features |
| Determing performance mean specifications | Mean specifications to implement the most important product features | Workshop | Product line director | Based on customer and product knowledge | The most important and critical performance mean specifications |
| Defining specifications and quantities | Critical mean specifications | Workshop | R&D, design | VFT | Performance specifications and quantities |
| Defining value range for quantities | Performance specifications Competitors’ products Current product | Workshop | Sales, R&D, design | VFT, competitor analysis | Value range for performance specifications |
| Defining objective values manually positioned | Weighted specifications | Workshop | Sales, R&D, design | Simulation application | Objective value from the desirability perspective, manually positioned |
| Deriving optimum values from the perspective of desirability and manufacturing | Min, max, objective value | Workshop | Sales, R&D, Design, manufacturing | AWOT | Objective values for critical specification quantities |
| Defining values for quantities | Objective values derived by AWOT | Workshop | Product director, Sales | Simulation application, profitability accounting | Final concept: values for critical specification quantities |
