Kosten der Produktentwicklung: Die teuersten Entscheidungen werden am Anfang getroffen

Doch Entwicklungskosten erzählen nur einen Teil der Geschichte. Die tatsächlichen Kosten eines Produkts werden nämlich nicht nur durch die Anzahl der Stunden bestimmt, die Ingenieure in ein Design investieren, sondern vor allem durch die Entscheidungen, die während des Entwicklungsprozesses getroffen werden. Ein schwer zu verarbeitendes Material, ein unnötig komplexes Bauteil oder ein Gehäuse, das viel Montagezeit erfordert, kann über Jahre hinweg Einfluss auf den Produktpreis haben.

Aus genau diesem Grund heißt es oft, ein großer Teil der endgültigen Produktkosten werde bereits während der Entwurfsphasefestgelegt. Nicht weil das Produkt dann schon produziert ist, sondern weil die wichtigsten Entscheidungen zu diesem Zeitpunkt getroffen werden. Wer nur auf die Entwicklungskosten schaut, läuft Gefahr, die Gesamtkosten des Produkts aus den Augen zu verlieren.

Was kostet Produktentwicklung durchschnittlich?

Auf die Frage, was Produktentwicklung kostet, gibt es keine einfache Antwort. Die Unterschiede zwischen Projekten sind dafür zu groß. Ein vergleichsweise einfaches Kunststoffgehäusefordert eine andere Investition als ein Medizinprodukt, ein Konsumprodukt mit Elektronik oder ein komplexes Produkt, in dem Mechanik, Software und Elektronik zusammenkommen.

Online werden häufig allgemeine Preisspannen genannt. Abhängig von der Komplexität reichen die Kosten von einigen tausend Euro für einen einfachen Designauftrag bis zu mehr als hunderttausend Euro für eine vollständige Produktentwicklung einschließlich Engineering, Prototyping, Validierung und Produktionsvorbereitung. Solche Beträge können helfen, ein erstes Gefühl für die Größenordnung zu bekommen, sagen aber wenig über die endgültige Investition aus, die nötig ist, um ein Produkt erfolgreich in die Produktion zu bringen.

Zwei Projekte mit demselben Entwicklungsbudget können nämlich völlig unterschiedliche Ergebnisse liefern. Der Unterschied liegt nicht nur in der Menge an Engineering, die durchgeführt wird, sondern vor allem in der Qualität der Entscheidungen, die während dieses Prozesses getroffen werden. Ein fundiertes Design kann in der Entwicklungsphase mehr Aufmerksamkeit erfordern, später jedoch für niedrigere Produktionskosten, weniger Ausfälle und eine kürzere Skalierungsstrecke sorgen.

Warum allgemeine Preisspannen wenig über Produktentwicklung aussagen

Viele Organisationen beginnen ihre Suche mit der Frage, was Produktentwicklung kostet. Das ist ein logischer Ausgangspunkt, zugleich aber eine Frage, die ohne Kontext schwer zu beantworten ist. Die endgültigen Kosten werden von Dutzenden Faktoren beeinflusst, darunter Produktkomplexität, gewünschte Stückzahlen, Materialwahl, Toleranzen, Zertifizierungsanforderungen, Montage, Prüfmethoden und die Art und Weise, wie das Produkt letztlich produziert werden soll.

Ein Produkt, das in einer kleinen Serieproduziert wird, erfordert andere Entscheidungen als ein Produkt, von dem jährlich Hunderttausende Exemplare benötigt werden. Im ersteren Fall kann Flexibilität wichtiger sein als maximale Automatisierung. Im zweiten Fall kann eine kleine Optimierung im Materialeinsatz, in der Zykluszeit oder in der Montage über die gesamte Lebensdauer des Produkts große finanzielle Auswirkungen haben.

Deshalb ist ein günstiges Angebot für Produktentwicklung nicht automatisch die günstigste Wahl. Wenn wichtige technische Fragestellungen erst spät im Verlauf gelöst werden, verlagern sich die Kosten in eine Phase, in der Anpassungen oft weitaus teurer sind. Eine Designänderung in der Konzeptphase ist relativ einfach. Eine Änderung, nachdem Werkzeuge bestellt, Prototypen validiert oder Produktionspartner ausgewählt wurden, hat häufig deutlich größere Konsequenzen.

Der größte Kostenfaktor ist nicht das Design, sondern Unsicherheit

Viele Unternehmen versuchen, die Entwicklungskosten so niedrig wie möglich zu halten. Das erscheint logisch, besonders wenn Budgets unter Druck stehen oder noch unklar ist, ob ein Produkt kommerziell erfolgreich sein wird. Dennoch entsteht der größte Kostenblock in der Produktentwicklung häufig nicht durch das Engineering selbst, sondern durch Unsicherheit, die zu lange im Prozess verbleibt.

Unsicherheit über die Herstellbarkeit eines Designs, das Verhalten von Materialien, Toleranzen, Montage oder die Leistung in der Praxis führt regelmäßig dazu, dass Probleme erst spät sichtbar werden. Zum Beispiel in der Pilotphase, während des ersten Produktionslaufs oder sogar nach der Markteinführung. Gerade in diesem Moment sind Änderungen deutlich teurer, als wenn dieselben Fragestellungen vorher untersucht und validiert worden wären.

Deshalb investieren erfahrene Produktentwickler relativ viel Aufmerksamkeit in die Anfangsphasen eines Projekts. Nicht um den Entwicklungsprozess unnötig zu verlängern, sondern um Risiken früh zu erkennen. Eine zusätzliche Iteration in der Engineering-Phase kann spätere, deutlich teurere Arbeiten verhindern. Dasselbe gilt für einen Prototypen, der nicht nur zeigt, wie ein Produkt aussieht, sondern auch prüft, ob es technisch, funktional und produktionstechnisch funktioniert.

Woraus setzen sich Kosten der Produktentwicklung zusammen?

Obwohl jedes Projekt anders ist, besteht Produktentwicklung meist aus mehreren wiederkehrenden Teilen. Die erste Phase dreht sich darum, die Produkterfordernisse zu schärfen. Welche Funktion muss das Produkt erfüllen? Wer wird es nutzen? Unter welchen Bedingungen muss es funktionieren? Welche technischen, kommerziellen und gesetzlichen Randbedingungen sind wichtig?

Darauf folgt die Konzeptentwicklung. In dieser Phase werden verschiedene Lösungsrichtungen untersucht und abgewogen. Nicht jedes Konzept, das technisch möglich ist, ist auch sinnvoll zu produzieren. Deshalb werden in dieser Phase oft bereits Entscheidungen getroffen, die später maßgeblich für Materialeinsatz, Montage, Kosten und Skalierbarkeit sind.

Anschließend wird das Design technisch ausgearbeitet. Materialien werden ausgewählt, Toleranzen festgelegt, Teile konstruiert und Berechnungen durchgeführt, um die Leistung des Produkts zu untermauern. In dieser Phase wird oft deutlich, ob ein Produkt einfach zu produzieren ist oder ob das Design unnötige Komplexität enthält.

Nach dem Engineering folgt meist eine Prototypenphase. Hier wird sichtbar, ob das Design sich in der Praxis wie erwartet verhält. Funktionstests liefern fast immer neue Erkenntnisse. Manchmal geht es um kleine Optimierungen, manchmal um Entscheidungen, die neu überdacht werden müssen. Darauf folgen Validierung, Vorbereitung von Werkzeugen, Produktionsprozessen, Qualitätssicherung und schließlich der Übergang zur Serienproduktion.

Die Kosten der Produktentwicklung liegen also nicht in einer einzelnen Phase, sondern in der Wechselwirkung all dieser Schritte. Entscheidungen, die in einer frühen Phase getroffen werden, beeinflussen nahezu immer die Kosten und Risiken in den nachfolgenden Phasen.

Warum billig starten später teuer werden kann

Ein niedriger Entwicklungspreis erscheint verlockend, insbesondere wenn mehrere Anbieter ein Angebot für dieselbe Produktidee abgeben. In der Praxis zeigt sich jedoch häufig, dass günstige Entwicklung schließlich zu höheren Gesamtkosten führt. Das geschieht vor allem, wenn in der Anfangsphase zu wenig Augenmerk auf Herstellbarkeit, Materialwahl, Toleranzen und Produktionsvorbereitung gelegt wird.

Ein Design, das nicht für die Produktion optimiert ist, kann beispielsweise aus mehr Teilen bestehen als nötig. Das bedeutet zusätzliche Montagezeit, ein höheres Fehlerrisiko und einen höheren Stückpreis. Auch kann ein Design technisch gut funktionieren, aber in der Serienproduktion schwer reproduzierbar sein. In diesem Fall entstehen die Kosten erst, wenn der Schritt in die Produktion erfolgt.

Die Materialwahl ist ein weiteres Beispiel. Ein günstigeres Material wirkt auf den ersten Blick attraktiv, kann aber zu längeren Zykluszeiten, höherer Ausschussrate, Einschränkungen bei der Montage oder unzureichender Leistungsfähigkeit in der Praxis führen. Gleiches gilt für Toleranzen. Unnötig enge Toleranzen machen Bauteile teurer in der Herstellung, ohne dass sie funktional notwendig wären.

Jede einzelne Entscheidung mag klein erscheinen. Zusammengenommen bestimmen sie jedoch über Jahre hinweg Preis, Qualität und Zuverlässigkeit eines Produkts. Deshalb betrachten immer mehr Organisationen nicht nur die Entwicklungskosten, sondern die Gesamtkosten über die gesamte Lebensdauer eines Produkts.

Wie DFM, Materialwahl und Prototyping Kosten senken

Ein wichtiger Bestandteil moderner Produktentwicklung ist Design for Manufacturing. Grundidee ist, dass ein Produkt nicht nur funktionieren, sondern auch effizient hergestellt werden können muss. Das erfordert Designentscheidungen, die Produktion, Montage, Materialverhalten und Skalierbarkeit von Anfang an berücksichtigen.

DFM hilft, Komplexität zu reduzieren. Das kann durch Reduktion der Bauteilanzahl, intelligentere Befestigungen, realistischere Toleranzen oder eine bessere Abstimmung des Designs auf den gewählten Produktionsprozess erfolgen. In der Kunststoffentwicklung kann das beispielsweise bedeuten, dass Wandstärken, Entformungswinkel, Rippenstrukturen und Materialflüsse bereits früh im Design berücksichtigt werden.

Auch die Materialwahl hat großen Einfluss auf die Gesamtkosten. Das richtige Material ist nicht automatisch das günstigste Material pro Kilogramm, sondern das Material, das technisch, produktionstechnisch und wirtschaftlich am besten zur Anwendung passt. Faktoren wie Festigkeit, Steifigkeit, Temperaturverhalten, Verschleiß, Verarbeitung, Nachhaltigkeit und Verfügbarkeit spielen dabei alle eine Rolle.

Prototyping ermöglicht es, Annahmen früh zu überprüfen. Ein gutes Prototyp ist mehr als eine visuelle Kontrolle. Er zeigt, ob ein Produkt funktioniert, wie Teile zusammenwirken, wie Benutzer damit umgehen und wo technische oder produktionstechnische Risiken liegen. Da Prototypen relativ schnell angepasst werden können, sind sie ein effektives Mittel, um größere Kosten später im Verlauf zu vermeiden.

Der Wert von Prototyping liegt somit nicht nur im Prototyp selbst. Der eigentliche Wert liegt in den Erkenntnissen, die gewonnen werden, bevor in Werkzeuge, Zertifizierung oder Produktionskapazitäten investiert wird.

Wann bestehende Produkte günstiger zu optimieren sind als komplett neu zu entwickeln

Innovation bedeutet nicht immer, ein komplett neues Produkt zu entwickeln. Viele bestehende Produkte wurden vor Jahren auf Basis des damaligen Wissens, der Materialien und Produktionstechniken entworfen. Seitdem haben sich Produktionsprozesse verbessert, neue Materialien sind verfügbar geworden und Anforderungen an Nachhaltigkeit, Zirkularität und Kosteneffizienz haben sich verändert.

Deshalb kann es interessant sein, ein bestehendes Produkt erneut zu überprüfen. Lässt sich die Anzahl der Teile reduzieren? Kann die Montage vereinfacht werden? Kann eine andere Materialwahl die Kosten senken? Lässt sich das Produkt für einen effizienteren Produktionsprozess geeignet machen? Oder gibt es Designentscheidungen, die einst logisch waren, heute aber nicht mehr die beste Lösung darstellen?

In vielen Fällen bringt die Optimierung eines bestehenden Produkts mehr als ein kompletter Neubeginn. Die Basis ist bereits vorhanden, Praxiserfahrungen liegen vor und häufig ist bekannt, wo die Engpässe sitzen. Das ermöglicht gezieltere Verbesserungen. Besonders bei Produkten mit größeren Stückzahlen kann eine kleine Verbesserung beim Materialeinsatz, bei der Montagezeit oder der Ausschussquote große Auswirkungen haben.

Die Frage ist daher nicht nur, was es kostet, ein neues Produkt zu entwickeln. Mindestens ebenso relevant ist die Frage, wie viel Wert noch im heute produzierten Produkt verborgen liegt.

Wie PEZY Kosten von Konzept bis Pilotserie beherrschbar macht

Bei PEZY betrachten wir Produktentwicklung als einen Prozess, in dem Entwicklungskosten, Produktionskosten und Total Cost of Ownership miteinander verbunden sind. Natürlich müssen Entwicklungskosten beherrschbar bleiben. Mindestens ebenso wichtig ist jedoch, was diese Investition in den Jahren bringt, in denen ein Produkt produziert, montiert, genutzt und gewartet wird.

Deshalb werden Engineering, Design for Manufacturing, Materialwahl, Prototyping und Produktionsvorbereitung nicht als separate Schritte betrachtet, sondern als Teile eines zusammenhängenden Entwicklungsprozesses. Indem man früh über Herstellbarkeit, Materialverhalten und Produktionsvolumen nachdenkt, können Designentscheidungen besser begründet werden, bevor sie später im Prozess teuer werden.

Die Kombination aus Produktentwicklung, Prototyping, Tooling und Pilotproduktion ermöglicht es, Annahmen früh zu validieren und bei Bedarf nachzujustieren. Das verringert technische Risiken, verhindert unnötige Iterationen und sorgt dafür, dass Produkte nicht nur gut funktionieren, sondern auch effizient hergestellt werden können.

Letztlich geht es bei Produktentwicklung nicht darum, die niedrigsten Entwicklungskosten zu erzielen. Es geht darum, die richtigen Entscheidungen zum richtigen Zeitpunkt zu treffen. Entscheidungen, die dafür sorgen, dass ein Produkt besser herstellbar, zuverlässiger und kosteneffizienter wird.

Und diese Entscheidungen werden in der Regel am Anfang getroffen.