Tuotekehitys

Tuotekehitys (tuotteen luominen) on toiminta tai prosessi yrityksessä, jolla pyritään saamaan markkinoille uusia tuotteita tai parannuksia nykyisiin tuotteisiin. Sillä tarkoitetaan tutkimustulosten ja kokemusten kautta saadun tiedon käyttämistä menetelmien ja järjestelmien parantamiseksi. Tuotekehitysprosessi muuttaa markkinatarpeet ja tekniset mahdollisuudet myytäviksi tuotteiksi.

Perinteisesti tuotekehitys on kohdistunut valmistettaviin esineisiin, mutta sanaa käytetään nykyään myös ohjelmistoista, palvelutuotteista, rahamarkkinoiden instrumenteista ja jopa julkisista palveluista. Tuotekehityksen tavoitteena on tuottaa nopeasti, ja taloudellisesti uusia, asiakkaiden tarpeet täyttäviä kilpailukykyisiä tuotteita, huomioiden markkinatilanteen.

Suuremmissa yrityksissä tuotekehityksestä vastaa erillinen osasto. Tuotekehitykseen ohjattujen menojen osuus koko yrityksen liikevaihdosta vaihtelee suuresti. Perinteisillä teollisuusaloilla, kuten puunjalostuksessa, tuotekehityksen osuus on muutamia prosentteja liikevaihdosta, kun voimakkaasti kasvavilla uusilla aloilla saattaa tuotekehityksen kustannukset olla jopa puolet liikevaihdosta.

Tuotekehityksessä tuotetta katsotaan laajemmasta näkökulmasta, jolloin itse teknisen tuotteen tai palvelun lisäksi päätetään myös seuraavista asioista:

• "tuotepaketti", joka sisältää tuotemerkin, brändin, hinta/laatusuhteen, muotoilun jne,
• tuotetuki (toimitus, takuu, korjaus ja käyttöohjeet)
• tuotteen kierrätys ja elinkaarikustannukset

Tuotteistaminen on tuotekehitystä, jossa useimmiten on taustalla jo jollekin asiakkaalle tehty räätälöity laite tai ohjelma. Tällä huomataan olevan laajempaa tarvetta ja siitä kehitetään oma tuotteensa tuotteistamalla sekä tuote itse että sen tuotepaketti, ja sen tuotetuki.

Uuden tuotteen luonne

Tuotteen uutuusarvo yritykselle ja markkinoille

Uusi tuote voi asemoitua eri tavoilla yrityksen toimintaan tai markkinoille. Tuote voi olla yrityksen kannalta vanhasta uusi versio, samaan toimintoon tuleva uusi tekninen ratkaisu (esimerkiksi digitaalinen ratkaisu korvaa vanhan analogisen) tai tuote voi olla kokonaan uusi myös käyttötarkoitukseltaan. Markkinoiden näkökulmasta tuote voi olla täysin uusi eikä sillä ole kilpailijoita. Suurin osa uusista tuotteista on versioita vanhoista.

Tuotekehitysprojektin vaiheita

Tuotekehitys toteutetaan usein projektina, jolloin projektinhallinta on yksi tärkeimmistä tuotekehityksen osaamisalueista teknisen osaamisen lisäksi. Tuotekehitysprojekti muuntaa markkinatarpeet ja tekniset mahdollisuudet myytäviksi tuotteiksi, ja se voidaan jakaa seuraaviin vaiheisiin:

1. Tehtävän rajaus ja tarkennus
   • Uuden tuotekehitystehtävän aluksi yritys joutuu tekemään tarkan markkinaselvityksen, jossa on seuraavanlainen kysymyksen asettelu: Mitä asiakas haluaa, mitä tarjoavat kilpailijat, missä meillä on uusia ajatuksia, missä on meidän kohderyhmämme, missä elämänvaiheessa ovat muut tuotteemme, mitä hyötyjä uusi tuote voisi tuoda? Jatko ohjautuu vastausten mukaan. Tavoitteena on tässä eliminoida virheelliset ajatukset ennen kuin tuotekehitykseen suunnataan enemmän resursseja.
     • Uuden tuotteen tuotto-kustannuslaskelmasta määräytyy tavoitehinta uudelle tuotteelle sekä tuotekehitykseen käytettävissä olevat rahat.
     • Tuotekehitys alkaa usein vaatimuslistan tai vaatimusmäärittelyn laatimisella. Tässä kuvataan ulkonäköä, lainsäädännön vaatimuksia, käyttöä ja vastaavia. Listatut toiminnot jaetaan vaatimuksiin, jotka uuden tuotteen pitää vähintään täyttää ja toivomuksiin täydentävistä toiminnoista. Vaatimuslistaan haetaan asiakkaan näkökulmaa.
     • Vaatimuslistan valmistuttua selvitetään teknisiä toteutusmahdollisuuksia ja laaditaan tuotekehityssuunnitelma (toteutussuunnitelma tai -määrittely), jonka pohjalta alkaa varsinainen tuotekehitystyö. Tässä apuna voidaan käyttää QFD-menetelmää (Quality Function Deployment), jolla pyritään muuttamaan asiakastarpeet tärkeysjärjestykseen asetetuiksi mitattaviksi tavoitteiksi, joita tuotesuunnittelussa on helpompi käsitellä.
2. Ideointivaihe ja tuotekonseptin laadinta
   • Tässä vaiheessa pyritään uuden tuotteen toiminnot jakamaan erillisiin osatoimintoihin, joihin etsitään mahdollisimman systemaattisesti kaikkia ratkaisumahdollisuuksia. Ideointivaiheessa pyritään olemaan abstraktilla tasolla, jotta voidaan edetä nopeasti ja järjestelmällisesti löytää mahdollisimman monta ratkaisumahdollisuutta. Ratkaisumahdollisuuksien kartoittamisen jälkeen valitaan niistä sopivimmat, joilla vaaditut toiminnot saadaan toteutettua.
     • Ideoita uusiksi ratkaisuiksi voidaan saada asiakkailta ja käyttäjien kokemuksesta, tuotekehitysosastolta, kilpailijoiden tuotteista, messuilta tai julkisista idea lähteistä, esimerkiksi patenteista.
     • Ideoinnissa voidaan käyttää avuksi erilaisia ideointitekniikoita, kuten aivoriihtä, morfologiaa, ongelman analysointia ym.
3. Luonnosteluvaihe
   • Luonnosteluvaiheessa sijoitetaan pääkomponentit ja toiminnot laitteeseen.Piirustukset eivät ole tarkasti piirrettyjä, vaan tarkoitus on tuoda esille tuotteen idea. Esimerkiksi koneesta tehdään ensimmäinen pääkokoonpanopiirustus, "uloslyönti", minkä jälkeen luonnostelua tarkennetaan ja käydään pääkomponenttien tekniset mitoituslaskelmat tarkasti läpi. Koneensuunnittelussa käytetään tässä nykyään avuksi mallinnusta, simulointia ja CAD-ohjelmistoja. Ohjelmistosta tehdään ensimmäiset tarkemmat toiminnalliset spesifikaatiot (esimerkiksi UML-kuvaus sisältäen käyttötapaukset, Use Case), ja ohjelmiston arkkitehtuurikuvaukset.
     • Jos tuotteella on ulkonäkövaatimuksia, niin tässä vaiheessa tuotekehitysryhmään kutsutaan mukaan teollinen muotoilija. Muotoilija laatii useampia skisseja uuden tuotteen ulkonäöstä, joista sitten valitaan sopivin.
     • Jos on tarvetta testata teknisiä toimintoja, voidaan tehdä prototyyppi teknisen konseptin toimivuuden varmistamiseksi. Usein prototestit rajoittuvat tässä vaiheessa vain kriittisiin toimintoihin.
     • Monimutkaisten tuotteiden, kuten autojen suunnittelu jakaantuu usealla osastolle, esimerkiksi moottoriosasto ja ovisuunnitteluryhmä, ja jotka toimivat varsin itsenäisesti ja rinnakkaisesti.
4. Viimeistelyvaihe
   • Viimeistelyvaiheessa tuotetaan tuotedokumentaatio, esimerkiksi vaadittavat dokumentit valmistusta varten sekä lopuksi käyttäjädokumentaatio. Kun osien kuvat ovat valmistuneet, tehdään uutta tuotetta vastaava prototyyppi. Hyvin suurista tuotteista, kuten paperikoneista ei prototyyppejä voida tehdä. 3D-mallit pystyvät nykyään korvaamaan osan prototyypeistä. Prototyyppien rakentamisesta ja kokeista syntyy virhelistaa, jotka korjataan tuotteeseen (kuviin ja malleihin). Tässä vaiheessa tehdään tuotteelle erilaisia testejä, usein esimerkiksi tuoteturvallisuuteen liittyvät standardit vaativat että tuote testataan tietyllä tapaa, tyyppitesteillä. Valmistettavuuden parantamiseksi voidaan tehdä nollasarjoja, joilla optimoidaan valmistusprosessia ja eliminoidaan häiriöitä tuotannosta.

Yllä esitetyn jaottelun lisäksi lukuisat kirjat ja artikkelit tarjoavat omaa jaotteluansa. Esimerkiksi Cooper, joka tunnetaan tästä Stage-Gate (TM) mallistaan, jaottelee tuotekehityksen seuraaviin vaiheisiin: sisällön määrittely, liiketoimintasuunnitelman laatiminen, kehittäminen, testaus ja validointi sekä lanseeraus. Scoping, Building Business Case, Development, Testing and Validation, Launch.

Myynnin aloittaminen ja tuotteen elinkaaren aikaiset muutokset

Tuotteen elinkaaressa tuotekehitysvaihe päättyy tuotteen viemiseen markkinoille. Usein uuden tuotteen markkinointi alkaa jo siinä vaiheessa, kun tuotteen prototyyppi on valmistunut ja tuotannon alkamiselle on saatu vahvistettua aikataulu.

Useimpiin tuotteisiin tehdään vielä niiden elinaikana muutoksia johtuen esimerkiksi jonkin komponentin saatavuuden loppumisesta tai jonkin komponentin laatu on osoittautunut luvattua huonommaksi. Tärkeätä on että tuotteen elinkaaren vaiheet on huomioitu tuottolaskelmissa, ja että jo tuotekehityksen aikana mietitään kuinka voidaan varmistaa hyvä tuottavuus koko tuotteen elinkaaren ajan.

Tuotekehitysprojektin hallinnointi

Edellä tuotekehitysprosessia kuvattiin peräkkäisinä tapahtuvina prosessivaiheina, mitä se itse asiassa harvoin on. Käytännössä tuotekehitysprosessissa on aina päävaiheiden välissä ja joskus useamminkin katselmuksia, joissa tehdään kriittisiä analyysejä projektin jatkamisesta (Stage-Gate (Cooper) malli), sillä tuotekehityksen eri vaiheissa tulee varmentaa että tuote täyttää asiakkaan vaatimukset. Suunnitteluvaiheita voidaan edetä myös iteratiivisesti, jos jossakin vaiheessa löytyy ratkaisematon ongelma.

Erilaisia referenssimalleja tuotekehitykseen tarjoavat sekä standardit että projektinhallintaorganisaatiot. Ohjelmistokehityksen tunnetuin referenssimalli on CMMI. Suunnitteluvaihetta pyritään jatkuvasti nopeuttamaan, jotta tuote saataisiin mahdollisimman nopeasti markkinoille. Tuotekehitysvaiheessa uuteen tuotteeseen sitoutuu vain rahaa ja tuotteen myöhästyminen markkinoilta voi kadottaa osan markkinoista.

Uusien tuotteiden suojaaminen

Jotta uusia ideoita ei heti siirtyisi kilpailijoiden tuotteisiin, nämä voidaan patentoida tai suojata tuotemerkillä tai vastaavilla lain tarjoamilla keinoilla.

Yrityksen tuotekehitys

Projekti- ja prosessinäkökulman lisäksi tuotekehitystä voidaan käsitellä yrityksen näkökulmasta. Yrityksen johto tekee päätöksiä, joilla strategiat suunnitellaan ja tuotekehitystoiminta resurssoidaan ja sille asetetaan tavoitteita. Tyypillisesti luodaan sekä teknologia että tuotestrategia, joiden pohjalta voidaan tehdä ratkaisuja siitä minkälaisia tuotekehitysprojekteja käynnistetään. Tuotestrategia kertoo millaisia tuotteita kehitetään, ja miten uusi teknologia otetaan käyttöön. Teknologiastrategia kertoo miten eri teknologioita hyödynnetään tuotteissa.

Yritys voi toimia joko teknologiaorientoituneesti tai markkinaorientoituneesti. Markkinoiden ja teknologioiden liittyvän ymmärryksen lisäksi tuotekehitykseen vaikuttaa myös lainsäädäntö, esimerkiksi verotus ja ympäristöön liittyvät lait.

Suurten yritysten tuotekehitys on verkottunut maailman laajuisiksi toiminnoiksi (hajautettu tuotekehitys, globaali tuotekehitys). Tällainen toimintatapa on siirtymässä entistä pienempiin yrityksiin. Tuotekehitys koostuu moduuleista, joita kehitetään eri yrityksissä tai maissa - ja usein apuna käytetään yliopistoja ja muita tutkimuslaitoksia. Tällaisen tuotekehitysympäristön hallinta vaatii kokonaisuuksien hallintaa, ja kansainvälistä osaamista (eri kulttuurit ja viestintä). Verkostumisen lisäksi tuotekehitystä tehdään rinnakkaissuunnittelun avulla pyrkien mahdollisimman lyhyeen tuotekehitysaikaan. Eri toimintoja tehdään siis yhtä aikaa eri paikoissa.

Katso myös

• Tuotedifferointi
• Tuotteen elinkaaren hallinta (engl. PLM Product life cycle management)
• Tuotetiedon hallinta (engl. PDM Product Data Management)
• CMMI (Capability Maturity Model Integration)
• Suunniteltu vanheneminen

Lähteet

• Gradu asiakaslähtöisyydestä
• Product Development and Management Association (PDMA)
• Maailman luokan tuotekehitys (Kauppakamari)^{[vanhentunut linkki]}
• Hajautettu tuotekehitys (Arkistoitu – Internet Archive)

Kirjallisuutta

• Petroski, Henry: Ideasta tuotteeksi: Miten insinöörit keksivät suunnitelmallisesti. (Invention by design: How engineers get from thought to thing, 1996.) Suomentanut Kimmo Pietiläinen. Helsinki: Terra Cognita, 1997. ISBN 952-5202-02-X.