Konstruktionsaufwand

Konstruktionsaufwand bezeichnet den für die Entwicklung eines Produkts, Bauteils oder Systems erforderlichen Ressourcenaufwand, der sich vor allem in der Arbeitszeit der Ingenieure, aber auch in den Kosten für Simulation, Prototyping, Dokumentation und Werkzeugauswahl niederschlägt. Er ist ein Teil des gesamten Produktentwicklungsaufwands und steht in Wechselwirkung mit Fertigung, Material, Qualitätssicherung und Projektmanagement.

Der Aufwand wird von Faktoren wie der technischen Komplexität, dem Grad der Neuartigkeit, dem Funktionsumfang, den Normen und Schnittstellen, der Integration bestehender Bauteile, der Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanforderungen sowie dem Grad der Wiederverwendung vorhandener Module beeinflusst. Hinzu kommen organisatorische Faktoren wie Teamgröße, Kommunikationsaufwand, Iterationshäufigkeit und der Reifegrad der Anforderungen.

Zur Schätzung des Konstruktionsaufwands werden üblicherweise Erfahrungswerte aus ähnlichen Projekten, Analog- oder Parameter-Schätzungen, Bottom-up-Analysen der einzelnen Arbeitspakete oder Simulationen herangezogen. Die Schätzungen sind mit Unsicherheit behaftet und werden oft als Bereich oder Wahrscheinlichkeiten angegeben. Moderne Ansätze berücksichtigen auch die Möglichkeit von Iterationen, Rework und Risiko-Puffer.

Häufig besteht ein Zusammenhang zwischen Konstruktionsaufwand und Kosten sowie Zeitplan; hoher Aufwand kann sowohl notwendig als auch vermeidbar sein. Strategien zur Reduktion umfassen modulare Architektur, Wiederverwendung, Standardisierung, fertigungsgerechte und montagefreundliche Auslegung (DfM/DFX), frühzeitige Anforderungsklärung, systematische Validierung und der Einsatz von Simulationen sowie Prototyping, um Fehler frühzeitig zu erkennen.

Beispiel: Die Entwicklung eines neuen Gehäusekonzepts mit klar definierten Schnittstellen erfordert weniger Konstruktionsaufwand, wenn bestehende Module wiederverwendet werden; bei neuartigen Mechanismen kann der Aufwand deutlich steigen.