R&D in Manufacturing

Von der Idee bis zur Serienreife: F&E-Prozesse beschleunigen, Entwicklungskosten senken, Innovationen schneller zur Marktreife bringen.
Zufriedene Kunden aus Mittelstand und Konzernen

R&D-Beratung mit messbarem Impact – von der Strategie bis zur Serienreife

Viele Unternehmen kämpfen mit langen Entwicklungszyklen. Erfolgreiche Hersteller verkürzen sie systematisch. Ventum Consulting identifiziert Engpässe, priorisiert Entwicklungsinitiativen und begleitet den gesamten R&D-Prozess – von der F&E-Strategie über digitale Entwicklungsmethoden bis zum reibungslosen Design-to-Manufacturing-Transfer. Unser Ergebnis: Kürzere Time-to-Market, geringere Entwicklungskosten und ein F&E-Prozess, der mit dem Wachstum Ihres Unternehmens skaliert.

Top Consultant Award

Warum Ventum Consulting für R&D im Manufacturing

+1.500 Projekte
abgeschlossen

Konzerne und Mittelständler vertrauen auf unsere Erfahrung, weil wir liefern, was wir versprechen – immer wieder.

Über 20 Jahre
Beratungskompetenz

Wir kennen die Stolpersteine und die Abkürzungen – damit Sie schneller dort ankommen, wo Sie hinwollen.

100% für Ihren
Unternehmenserfolg

Wir sind erst zufrieden, wenn Sie es sind, denn das messbare Ergebnis zählt. Daran lassen wir uns messen.

Strategie bis
Umsetzung

Alles aus einer Hand – damit zwischen Konzept und Wirkung keine Lücken entstehen, die Zeit und Budget kosten.

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Was macht gutes R&D im Bereich Manufacturing aus?

R&D in Manufacturing bezeichnet den systematischen Prozess, durch den Fertigungsunternehmen neue Produkte entwickeln und bestehende Fertigungsverfahren kontinuierlich verbessern – von der Grundlagenforschung über die Prototypenentwicklung bis zur Serienreife. Im Gegensatz zur laufenden Produktion zielt F&E auf das Schaffen von Neuem: neue Materialien, neue Verfahren, neue Produktgenerationen und neuen Produktfunktionen für neue kundenwerte Eigenschaften.

Für produzierende Unternehmen ist F&E kein isolierter Unternehmensbereich, sondern ein strategischer Hebel. Wer Entwicklung und Fertigung als ein integriertes System versteht, verkürzt Time-to-Market, reduziert Fehlerkosten und sichert langfristige Wettbewerbsfähigkeit.

Was wirklich gute R&D auszeichnet, ist nicht primär das Budget – sondern die Qualität der Prozesse dahinter. Führende Fertigungsunternehmen denken Entwicklung und Produktion von Anfang an gemeinsam: Fertigungsanforderungen fließen früh in die Konstruktion ein, Entscheidungen werden auf Datenbasis getroffen und Entwicklungsprojekte nach belastbarem Business Case priorisiert. Cross-funktionale Teams ersetzen das klassische Silomodell. Und statt sequenzieller Abläufe laufen Entwicklungsschritte heute konsequent parallel – was Methoden wie MBSE und agile F&E erst möglich machen.

Der R&D-Prozess in Manufacturing-Unternehmen: Von der Idee zur Serie

Erfolgreiche F&E in Fertigungsunternehmen folgt keinem linearen Ablauf, sondern einem strukturierten, iterativen Prozess mit klaren Entscheidungspunkten. Das in der Industrie etablierte Stage-Gate-Modell teilt den Entwicklungsprozess in Phasen auf, die jeweils mit einem Gate – einem bewussten Entscheidungspunkt – abgeschlossen werden.

Neue Produktideen und Verfahrensverbesserungen werden systematisch gesammelt, bewertet und zu konkreten Konzepten verdichtet. Werkzeuge: Kreativmethoden, Marktanalyse, Technology Scouting, erste Machbarkeitseinschätzung sowie natürlich die Konzeptentwicklung.

Aus dem validierten Konzept entsteht ein erster Prototyp. Digitale Simulation und Digital-Twin-Technologien ermöglichen heute virtuelle Prototypen, bevor das erste physische Bauteil gefertigt wird – das spart Zeit und reduziert Iterationskosten erheblich.

Der Prototyp wird unter realen oder realitätsnahen Bedingungen getestet. Simulationsdatenmanagement und KI-gestützte Erprobungsanalyse beschleunigen diesen Schritt und erhöhen die Aussagekraft der Testergebnisse.

Die Übergabe von der Entwicklung in die Serienfertigung ist die kritischste Phase. Klare Fertigungsunterlagen, frühe Einbindung der Produktion und ein strukturierter Übergabeprozess entscheiden darüber, ob der Serienanlauf reibungslos oder kostentreibend wird.

Mit dem Serienstart endet F&E nicht. Rückmeldungen aus der Produktion und vom Markt fließen kontinuierlich in die Weiterentwicklung ein – der F&E-Prozess beginnt von vorne.

Unsere Leistungen für R&D in Manufacturing-Kontexten

Ventum Consulting begleitet Fertigungsunternehmen entlang des gesamten F&E-Prozesses – von der Datenstrategie über KI-gestützte Entwicklung bis zum Übergang in die Serienfertigung. 20 Jahre Erfahrung, messbare Ergebnisse. Wir sprechen PEP – sowohl für Mechanik, als auch für E/E aber auch für Software im Produkt. Einerseits planerisch (PEP), als auch zum Turnaround für Entwicklungsprojekte in Schieflage. Um Potenziale im PEP zu heben, starten wir in der Regel mit einem PEP-Assessment um gemeinsam die größten Hebel zu identifizieren und zu priorisieren. In einem dann folgenden Umsetzungsprojekt werden dann die Verbesserungen realisiert.

Innovation & Planung

F&E-Strategie & Portfolioplanung

Eine klare Priorisierung von Entwicklungsinitiativen mit Business Case ist der Grundstein, sodass Management und Entwicklung wissen, welche Projekte wirtschaftlich wirken und in welcher Reihenfolge sie angegangen werden.

Technology Scouting & Roadmap

Wir erkennen neue Technologien frühzeitig, leiten Use Cases für ihre Entwicklung ab und integrieren diese strukturiert in die F&E-Prozesse, damit Ihr Unternehmen nicht reagiert, sondern gestaltet.

R&D-Governance & Steuerung

Wir etablieren klare Stage-Gate-Prozesse, Entscheidungsroutinen und eine Freigabelogik, die Entwicklungsprojekte auf Kurs halten – ohne bürokratischen Overhead.

Digitale Entwicklungsmethoden

Model-Based Systems Engineering (MBSE)

Wir machen Systemkomplexität in der Produktentwicklung mit modellbasierter Methodik, die Fehler früh aufdeckt und die Abstimmung zwischen Disziplinen vereinfacht, beherrschbar. Zunehmende Compliance-Anforderungen insbesondere für Cyberphysische Produkte werden dadurch machbar.

Requirements Engineering 2.0

Anforderungen hochwertig zu erfassen und durchgängig vom Markt bis in die Fertigung zu managen sorgt für höhere Produktqualität, weniger Nacharbeit, schnellere Freigaben und ein gemeinsames Verständnis über alle Fachbereiche hinweg.

Simulation

Wir verkürzen Prototypenphasen durch virtuelles Testen – bevor das erste physische Bauteil entsteht. So werden Risiken reduziert und Iterationskosten gesenkt.

Digitaler Zwilling

Digitale Zwillinge (Digital Twins) von Produktion aber auch vom Produkt im Feld sorgen für kontinuierlichen Datenrückfluss in die Entwicklung. Und ermöglichen mit der richtigen Datenstrategie effiziente und zielgerichtete Weiterentwicklung sowie neue, digitale Geschäftsmodelle.

Daten & Analytics

R&D Analytics & Datenstrategie

Wir machen Entwicklungsdaten systematisch nutzbar: Dazu können Testdaten ausgewertet, Entwicklungsfortschritt visualisiert und eine Datenbasis geschafft werden, auf der Künstliche Intelligenz aufbauen kann.

F&E-Performance & KPI-Framework

Messbarkeit kann mithilfe der Datenqualität, Time-to-Market, Innovation Rate und First-Pass Yield bewertet werden, damit Entscheider den F&E-Fortschritt nicht nur beobachten, sondern steuern können.

Simulationsdatenmanagement

Eine skalierbare Datenbasis für maschinelles Lernen in Verifikation und Validierung sorgt für höhere Effizienz in der Modellierung und eine klare Grundlage für KI-Einsatz.

Methoden & Frameworks für R&D in der Fertigung

Die Wahl der richtigen Entwicklungsmethodik hat direkten Einfluss auf Time-to-Market, Entwicklungskosten und Produktqualität. Unser Repertoire umfasst unterschiedliche Methoden, die wir als bewährte Frameworks mit modernen digitalen Werkzeugen kombinieren.

Das Stage-Gate-Modell strukturiert den Entwicklungsprozess in klar abgegrenzte Phasen mit definierten Entscheidungspunkten. Es schafft Transparenz über den Projektfortschritt, ermöglicht gezielte Ressourcensteuerung und verhindert, dass unausgereifte Konzepte zu weit in den Entwicklungsprozess vordringen.

Agile Methoden halten Einzug in die Produktentwicklung: kurze Iterationszyklen, cross-funktionale Teams und kontinuierliches Kundenfeedback beschleunigen die Entwicklung vor allem dort, wo Anforderungen noch nicht vollständig definiert sind. In der Praxis bewähren sich hybride Ansätze, die Stage-Gate-Struktur mit agiler Arbeitsweise verbinden.

Design Thinking stellt den Nutzer ins Zentrum des Entwicklungsprozesses. Durch schnelles Prototyping und frühes Nutzerfeedback werden Fehlentwicklungen vermieden, bevor sie teuer werden.

DFM verankert Fertigungsanforderungen bereits in der Konstruktionsphase. Ziel ist ein Produkt, das nicht nur funktioniert, sondern sich auch effizient und fehlerfrei herstellen lässt – ein zentraler Hebel zur Reduzierung von Engineering Changes in der Serienanlaufphase.

MBSE ersetzt dokumentenbasierte Entwicklungsprozesse durch konsistente Systemmodelle. Alle Fachdisziplinen – Mechanik, Elektronik, Software – arbeiten auf einer gemeinsamen Modellbasis. Das reduziert Missverständnisse, beschleunigt die Abstimmung und verbessert die Nachvollziehbarkeit von Designentscheidungen.

Wer F&E nicht ausschließlich intern betreibt, erschließt externes Wissen: Hochschulen, Start-ups, Lieferanten und Kunden werden gezielt in den Entwicklungsprozess eingebunden. Besonders im Mittelstand bietet Open Innovation einen wirksamen Hebel, um Innovationsgeschwindigkeit zu erhöhen, ohne die eigene Kapazität proportional ausbauen zu müssen.

Vernetzte Maschinen, Echtzeit-Produktionsdaten und digitale Zwillinge verändern F&E grundlegend. Mit Entwicklungsteams erproben wir Fertigungsprozesse virtuell, simulieren Toleranzketten und spielen Produktionsdaten in die Weiterentwicklung zurück.

Herausforderungen & Erfolgsfaktoren in R&D Manufacturing

Fertigungsunternehmen stehen in der F&E vor einem gemeinsamen Grundwiderspruch: Der Druck, schneller zu entwickeln, trifft auf wachsende Produktkomplexität, steigende Regulatorik und knappe Ressourcen.

Zu lange Time-to-Market durch sequenzielle statt parallele Entwicklungsprozesse. Silodenken zwischen F&E, Produktion und Einkauf, das Übergaben verlangsamt. Fehlende Datenbasis für Entwicklungsentscheidungen. Zu späte Einbindung der Fertigung, die zu kostspieligen Engineering Changes in der Serienanlaufphase führt. Unklare Priorisierung von Entwicklungsprojekten ohne belastbaren Business Case.

Cross-funktionale Teams, die F&E, Produktion und Einkauf von Anfang an gemeinsam einbinden. Klare KPI-Frameworks, die F&E-Fortschritt messbar machen. Konsequente Digitalisierung der Entwicklungsprozesse durch MBSE, Simulation und Digital Twin. Eine F&E-Strategie, die mit der Unternehmensstrategie verzahnt ist und Ressourcen gezielt auf die wirksamsten Initiativen konzentriert.

R&D-KPIs in der Fertigung: Was messen, was steuern?

Ohne messbare Ziele bleibt F&E ein Kostenfaktor ohne nachweisbaren Return. Diese KPIs haben sich in der Praxis als steuerungsrelevant erwiesen:

Time-to-Market

Time-to-Market misst die Zeit von der Ideenfreigabe bis zur Markteinführung – und gilt vielen als die zentrale F&E-Kennzahl. Ein Produkt, das schnell am Markt ist, aber an den Anforderungen vorbei entwickelt wurde, liefert keinen Vorteil. Als Steuerungsgröße ist Time-to-Market trotzdem wertvoll: Sie macht sichtbar, wo im Prozess Zeit verloren geht – und ob Maßnahmen wie parallele Entwicklungsprozesse tatsächlich wirken. Eine Reduktion der Time-to-Market geht häufig fast linear mit einer Kostenreduktion einher – während sich häufig sogar, aufgrund des Zeitvorteils, höhere Preise durchsetzen lassen.

F&E-Quote

Die F&E-Quote beschreibt, welchen Anteil des Umsatzes ein Unternehmen in Forschung und Entwicklung investiert. Sie ist eine der meistgenutzten Kennzahlen im Innovationscontrolling – aber auch eine der am häufigsten missverstandenen. Eine hohe F&E-Quote ist kein Erfolgsindikator an sich. Entscheidend ist nicht, wie viel investiert wird, sondern was dabei herauskommt. Erst in Kombination mit Kennzahlen wie Time-to-Market oder Innovation Rate entsteht ein aussagekräftiges Bild der tatsächlichen F&E-Leistungsfähigkeit.

Innovation Rate

Die Innovation Rate misst, welcher Umsatzanteil auf Produkte entfällt, die in den letzten Jahren eingeführt wurden. Sie ist eine der wenigen F&E-Kennzahlen, die direkt zeigt, ob Entwicklungsinvestitionen im Markt ankommen. Was sie nicht sagt: ob diese Produkte profitabel sind. Der Wert entfaltet seine Aussagekraft also im Kontext.

Engineering Change Rate

Konstruktionsänderungen nach dem Design-Freeze sind teuer – und ein zuverlässiges Symptom für Probleme, die früher entstanden sind: unklare Anforderungen, fehlende Abstimmung zwischen Entwicklung und Fertigung. Die Engineering Change Rate macht diese Probleme sichtbar, nachdem sie bereits Kosten verursacht haben. Wer sie senken will, muss an den Ursachen ansetzen und nicht am Symptom.

First-Pass Yield nach Entwicklungsprojekten

Der First-Pass Yield misst, wie viele Produkte beim Serienanlauf ohne Nacharbeit die Qualitätsprüfung bestehen. Er ist eines der ehrlichsten Maße für die Reife des Übergabeprozesses – und zeigt, ob ein Produkt wirklich fertigungsreif übergeben wurde oder ob die Produktion die Lücken der Entwicklung schließen muss.

Patentanmeldungen pro F&E-Mitarbeiter

Patente gelten als klassischer Innovationsindikator und messen den Innovationsinput, nicht Output. Ein Patent bedeutet nicht, dass eine Erfindung wirtschaftlich verwertbar ist oder je in ein Produkt einfließt. Als Steuerungsgröße ist sie nur sinnvoll, wenn die IP-Strategie eine explizite Rolle in der F&E-Planung spielt.

Ihr Expert:innen für R&D in Manufacturing

Caspar Sunder-Plassmann

Principal und Experte für R&D

Catharina Kaliebe

Principal und Expertin für R&D

Manuel Gramlich

Principal und Experte für R&D

R&D-Beratung in jeder Phase Ihrer Entwicklung

Unternehmen durchlaufen typische Phasen auf dem Weg von der ersten Idee zur skalierbaren Serienfertigung. Jede Phase hat eigene Engpässe und wird durch das individuelle Geschäftsmodell geprägt. Gemeinsam finden wir die richtigen Hebel und definieren die Maßnahmen zur Zielerreichung.

Womit wollen Sie starten?

  1. Overall: PEP-Assessment: wo in ihrem Produktentstehungsprozess liegen die größten Potenziale – welche unter Berücksichtigung der inhaltlichen Abhängigkeiten als erstes angegangen werden.
  2. F&E-Strategie & Priorisierung: Entwicklungsinitiativen bewerten und eine klare Roadmap mit Business Case entwickeln.
  3. Use-Case-Auswahl: Den richtigen F&E-Fokus finden – schnell, messbar und mit echtem Impact.
  4. Digitale Methodik & Tool-Readiness: MBSE, Requirements Engineering und Simulationswerkzeuge einführen, verankern und durchgängig in die Datenstrategie einbinden.
  5. Prototyp & Validierung: Virtuelle und physische Erprobung beschleunigen, Iterationskosten senken.
  6. Design-to-Manufacturing Transfer: Den Übergang von der Entwicklung in die Serienfertigung zuverlässig gestalten.
  7. Adoption & Enablement: Neue Methoden im Team verankern, Nutzung skalieren, Wirkung entfalten.
  8. Governance, IP & Compliance: F&E-Prozesse dokumentieren, Patentstrategien entwickeln, regulatorische Anforderungen erfüllen.
  9. Skalierung & kontinuierliche Verbesserung: Erkenntnisse aus Pilotprojekten multiplikativ heben und den F&E-Prozess dauerhaft optimieren.

Success Storie – R&D Use Case aus der Praxis

15 % weniger Gremienzeit, höherer Durchsatz, kürzere Time-to-Market durch agile Transformation in der Gesamtfahrzeugentwicklung eines Premium-Automobilherstellers.

Automotive OEM | 9 Monate | 5 Berater:innen

Steigende Komplexität durch Elektromobilität, software-defined Fahrzeuge und geopolitische Volatilität – die Gesamtfahrzeugentwicklung eines Premium-Automobilherstellers mit rund 3.000 Mitarbeitenden musste anpassungsfähiger, schneller und fokussierter werden. Historisch gewachsene Silos, lange Entscheidungswege und fehlende Transparenz über Prozesse und Prioritäten standen dem im Weg.

Die Transformation durfte den laufenden Betrieb nicht ausbremsen. Gleichzeitig musste ein gemeinsames Verständnis für neue Methoden geschaffen werden – über alle Hierarchieebenen hinweg, ohne die abteilungsspezifischen Anforderungen zu ignorieren.

Ventum Consulting begleitete die Transformation mit einem dreistufigen Ansatz: Zunächst wurden interne Fachexperten und externe Coaches in gemeinsamen Transformationsteams zusammengeführt, um agile Methoden direkt im laufenden Betrieb zu erproben und Wissen organisch in die Organisation zu übertragen. Auf Basis frühzeitiger Reifegradanalysen entstanden Quick Wins, die unmittelbaren Nutzen schufen und Akzeptanz aufbauten. In gezielten Pilotprojekten wurde das individuelle Arbeitsmodell anschließend in Produktivumgebungen eingeführt – risikoarm, mit empirischer Datenbasis und klaren Blueprints für die Skalierung auf weitere Bereiche.

Bereits nach zwei Monaten sank die Gremienzeit um 15 % – bei gleichbleibender Qualität. Durch klar definierte Rollen, Rituale und Priorisierungsmechanismen stieg der Durchsatz, nicht-wertschöpfende Tätigkeiten wurden reduziert und Entscheidungswege schlanker. Toolgestützte Echtzeit-Transparenz sorgt seither dafür, dass Ressourcen optimal eingesetzt und Risiken frühzeitig erkannt werden.

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    FAQ – Häufig gestellte Fragen zu R&D in Manufacturing

    R&D in Manufacturing bezeichnet den systematischen Prozess, durch den Fertigungsunternehmen neue Produkte entwickeln und bestehende Fertigungsverfahren kontinuierlich verbessern – von der Grundlagenforschung über die Prototypenentwicklung bis zur Serienreife.

    F&E-Beratung verbindet technisches Methodenwissen mit Managementperspektive. Ventum Consulting bringt nicht nur Prozessexpertise mit, sondern auch tiefes Verständnis für Entwicklungsmethoden wie MBSE, Stage-Gate und agile F&E – und kann beide Welten verbinden.

    Das hängt vom Scope ab. Einen F&E-Workshop mit konkreten Ergebnissen realisieren wir in wenigen Tagen. Eine vollständige MBSE-Einführung oder Stage-Gate-Neukonzeption dauert typischerweise drei bis sechs Monate.

    Besonders hoher Impact entsteht in Automotive, Maschinenbau, Medizintechnik und Elektronikfertigung – überall dort, wo Entwicklungszyklen lang, Variantenvielfalt hoch und der Wettbewerbsdruck durch Time-to-Market geprägt ist.

    Wir arbeiten mit konkreten und kombinierten KPIs: Time-to-Market, Anzahl Engineering Changes, First-Pass Yield, F&E-Aufwand pro Projekt und Innovation Rate. Bereits zu Projektbeginn definieren wir gemeinsam, welche Kennzahlen für Ihr Vorhaben relevant sind.

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