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Innovationsplanung mit Produkt- und Technologieroadmapping
von Stefan Behrens, Dieter Specht

In immer schnellerer Folge gelangen neue Produkte auf den Markt. Oftmals werden sie schon bald von einer Nachfolgegeneration abgelöst. Handhelds, Handies, Flachbildschirme oder Tretroller sind nur einige Beispiele des aktuellen Trend- und Produktkarussells. Ein Unternehmen, das unter sich ändernden Rahmenbedingungen auch in Zukunft erfolgreich am Markt agieren will, hat die Möglichkeit, die schnelle Entwicklung aufzunehmen oder sich langfristig in bestimmten Nischenmärkten zu positionieren. Die Anpassung an den Markt bedeutet oft eine Verkürzung von Produktlebenszyklen und damit die Notwendigkeit, in immer kürzeren Abständen neue oder veränderte Produkte am Markt einzuführen. Um zukünftige Entwicklungen zu prognostizieren und zu visualisieren, erweisen sich Roadmapping und Produkt-Technologie-Verknüpfungen als geeignete Methoden.
 

Stichworte: Verkürzung der Produktlebenszyklen, Integrierte Produkt- und Technologieentwicklung, Die Generierung von Roadmaps, Ermittlung der Betrachtungsobjekte, Bedarfsanalyse, Potenzialanalyse und -prognose, Vollständigkeits- und Konsistenzanalyse, Projektroadmaps, Anwendung im Unternehmen, Zusammenfassung.

Verkürzung der Produktzyklen

Das Konzept des Produktlebenszyklus beschreibt, dass ein Produkt nur eine begrenzte Lebensdauer hat, bevor es durch ein Nachfolgeprodukt abgelöst wird oder ganz vom Markt verschwindet. Im klassischen Lebenszyklusmodell werden fünf Phasen unterschieden: die Einführungsphase, die Wachstumsphase, die Reifephase, die Sättigungsphase und der Niedergang [11]. Der Umsatz, der sich mit einem Produkt erzielen lässt, nimmt einen über die Gesamtlebenszeit typischen Verlauf mit steigenden Umsätzen und Umsatzzuwächsen in den ersten beiden Phasen, einer abflachenden Umsatzsteigerung mit Erreichen eines Scheitelpunktes in der Reifephase und sinkenden Umsätzen in der Sättigungsphase und dem Niedergang. Oft ist es möglich, durch einen »Relaunch« des Produktes die Reifephase zu verlängern beziehungsweise sogar in eine zweite Wachstumsphase überzugehen.
Eine Verkürzung des Produktlebenszyklus hat nun zur Folge, dass sich die Zeitspanne, in denen mit einem Produkt Gewinne erzielt werden, insbesondere am Ende der Wachstumsphase und in der Reifephase, erheblich verkürzt. Andererseits fallen in höherem Maße Forschungs- und Entwicklungskosten für Neuprodukte oder Produktveränderungen an. Das Unternehmen sieht sich vor dem Dilemma, mit einem Produkt in kürzerer Zeit mehr Erträge verdienen zu müssen. Vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass ein Unternehmen sich ineffiziente Prozesse, Ausfälle bei Produkteinführungen, fehlerhafte Marketing- und Vertriebsstrategien oder verspätetes Reagieren auf marktliche Veränderungen nicht leisten kann. Dies gilt insbesondere in einer Zeit des Shareholder-Value-Denkens, in der Anleger Fehlentscheidungen durch relativ kurzfristige Kapitalumschichtung bestrafen.
Dieses theoretische Erklärungskonzept lässt sich in der Praxis schon seit einigen Jahren in der Automobilbranche erkennen. Beispielsweise wird bei der Betrachtung der Modellwechsel der Marke Mercedes-Benz deutlich, dass sich die Produktlebenszyklen vom W 123, der von 1976 bis 1985 gebaut wurde, und dem W 124 von 1985 bis 1995 hin zum W 210 von 1995 bis voraussichtlich 2002 etwa um ein Drittel verringert hat. Im niedrigpreisigen Kleinwagensegment hat sich der Lebenszyklus sogar noch weiter auf etwa fünf Jahre verkürzt. Um diese drastischen Änderungen der Produktlebenszyklen zu verstehen, soll im folgenden Abschnitt die technologische Entwicklung betrachtet werden.  

Schnelle technologische Entwicklung als Ursache

Unter Technologie wird im Allgemeinen das naturwissenschaftlich-technische Wissen über Lösungswege zur technischen Problemlösung verstanden. Dieses Wissen stellt die Ausgangsbasis für Produkte und Verfahren dar [5]. Viele Innovationen basieren auf technologischen Neuerungen. Durch die Anwendung von neuem technologischen Wissen können neue Produkte oder neue Funktionalitäten in bestehenden Produkten realisiert werden. Dies belegen die Produktinnovationen der Automobilindustrie, wie die über 100jährige Entwicklung von den selbstfahrenden »Benzinkutschen« zu computergesteuerten und vollintegrierten Kraftfahrzeugen heutiger Bauart verdeutlicht. Die technologische Entwicklung hat sich zunehmend beschleunigt.
Zur weiteren Illustration dient eine relativ junge Wachstumsbranche: die Telekommunikationsbranche. Eine technologische Kennzahl in der Telekommunikation ist die mögliche Rate der Datenübertragung. Die Datenübertragungsrate gibt die Datenmenge an, die pro Zeiteinheit über ein Medium übertragen werden kann. Die übliche Maßeinheit für die Datenübertragungsrate ist Kilobit pro Sekunde. Die folgende Abbildung 1 zeigt mögliche Datenübertragungsraten über verschiedene bekannte und im Einsatz befindliche Medien.
Es wird deutlich, dass die verschiedenen DSL-Technologien, die mittlerweile in Deutschland flächendeckend angeboten werden, eine Erhöhung der Datenübertragungsrate um den Faktor 30 bis 1000 (je nach Variante) mit sich bringen. Es ist abzusehen, dass der Zuwachs in diesen Größenordnungen anhalten wird.
Ausgehend von dieser Tatsache und der oben ausgeführten Überlegung, dass technologische Neuerungen Innovationen befördern, ist zu vermuten, dass eine der wesentlichen Ursachen für die Verkürzung der Produktlebenszyklen die schnelle technologische Entwicklung liefert.
Um diesem Zusammenhang Rechnung zu tragen, muss es eine vorrangige Aufgabe des Innovationsmanagements sein, die technologischen Entwicklungen in einem Anwendungsfeld »vorherzusehen« und möglichst frühzeitig in die Produktplanung und Produktentwicklung einfließen zu lassen, um so Wettbewerbsvorteile erlangen und halten zu können.  

Integrierte Produkt- und Technologieentwicklung mittels Roadmapping und Produkt-Technologieverknüpfungen

Die Erstellung von Roadmaps unterstützt diese Aufgabe durch ein systematisches Vorgehen bei der Zukunftsprognose und die Möglichkeit einer zweckmäßigen Visualisierung der Ergebnisse [13]. Das Roadmapping ist ein kreatives Analyseverfahren, mit dem die Entwicklungspfade von Produkten, Dienstleistungen und Technologien in die Zukunft hinein prognostiziert, analysiert und visualisiert werden. Es gehört zu den Methoden der Technologiefrühaufklärung und kann dort den intuitiv-strukturierten Suchverfahren [7] zugeordnet werden. Beim Roadmapping gilt es, durch eine systematisierte Erfassung und Bündelung von Expertenwissen und durch die Abstimmung divergierender Meinungen und Erwartungen in gruppendynamischen Prozessen, die zukünftigen Entwicklungen in einem Handlungsfeld vorherzusagen und zu bewerten. Das Roadmapping ist in seinem Vorgehen der Delphi-Methode [9] verwandt, zeichnet sich jedoch durch einen ausgeprägteren Anwendungsbezug und einen kürzeren Prognosehorizont aus. Das Roadmapping soll die Ableitung konkreter Handlungsoptionen in einem unternehmensspezifischen Handlungsfeld ermöglichen.
Das Roadmapping kann durch Kenntnisse über den Verlauf von Innovationen befördert werden. Einen bedeutsamen Beitrag hierzu hat Altschuller [1] geleistet, der mit seinen »Entwicklungsgesetzen technischer Systeme« den Entwicklungsverlauf von Innovationen beschreibt. Basierend auf weitreichenden Patentanalysen erkannte Altschuller, dass die Entwicklung von technischen Systemen in vier Schritten abläuft:

• statische Entwicklung

• kinematische Entwicklung

• dynamische Entwicklung und

• evolutionäre Entwicklung.

Nach einer Phase der statischen und kinematischen Weiterentwicklung technischer Systeme entstehen zunehmend Interdependenzen mit anderen Systemen (dynamische Entwicklung), bis sie schließlich in einem Evolutionsprozess in neuartige Systeme übergehen. Die zunehmende Konvergenz von Festnetz, Mobilfunk und Datenübertragung in der Telekommunikationsbranche ist ein Beispiel für eine im Augenblick stattfindende Evolution mit der Folge der Verschmelzung der Systeme [8]. Das Roadmapping ist ein Instrument, um derartige Entwicklungen und Konvergenzen zu prognostizieren und zu visualisieren. Anstelle der wenig pragmatischen Altschullerschen Entwicklungsgesetze greift das Roadmapping auf das unstrukturiert vorhandene Wissen von Experten zurück und versucht deren Intuition und Kreativität anzuregen.  

Die Generierung der Roadmaps

Das Roadmapping besteht aus der eigentlichen Roadmap als Mittel der Visualisierung und dem Prozess der Roadmapgenerierung. Eine Roadmap visualisiert einen zweidimensionalen Suchraum, der durch eine horizontale Objekt-Achse und eine vertikale Zeit-Achse gebildet wird (siehe Abb. 2). Ausgangspunkt der Roadmap ist ein spezifisches Handlungsfeld eines Unternehmens. Die aktuellen Objekte dieses Handlungsfeldes, beispielsweise Produkte, Dienstleistungen oder Technologien, werden als Ist-Zustand auf die horizontale Objekt-Achse aufgetragen. Eine Roadmap sollte sich jedoch nicht auf die aktuellen Objekte des jeweiligen Unternehmens beschränken. Um die Konvergenztendenz von Innovationen zu berücksichtigen, ist es wichtig, auch verwandte und konkurrierende Handlungsfelder zu integrieren. Die Beschreibung dieses Suchraumes ist ein kreativer, mitunter intuitiv geleiteter Prozess.
Die Skalierung der Zeitachse kann je nach Betrachtungszweck unterschiedlich ausfallen. Für abstrakte Vorhersagen mit dem Ziel, Entwicklungstendenzen aufzuzeigen, genügt eine Generationenbetrachtung (heute - morgen - übermorgen). Für mittelfristige Vorhersagen mit dem Ziel der frühzeitigen Weichenstellung bietet sich eine Stufeneinteilung der Zeitachse an (1, 2-3, 3-6, 6-10 Jahre). Für relativ kurzfristige Vorhersagen mit dem Ziel, konkrete Maßnahmen abzuleiten, ist eine genaue Skalierung beispielsweise in Jahren notwendig. Die Anforderungen an den Detaillierungsgrad und die Vollständigkeit der Darstellung steigen mit zunehmend kürzer werdendem Zeithorizont (siehe Abb. 3).
Ausgehend von den aktuellen Objekten werden neue Objekte und Objektweiterentwicklungen entsprechend der erwarteten Realisierungszeitpunkte in die Roadmap eingetragen. Die Entwicklungsfolgebeziehungen werden durch Pfeile visualisiert. Entwicklungsfolgebeziehungen können entsprechend der Abhängigkeitsmerkmale in notwendige und vorteilhafte Folgebeziehungen klassifiziert werden. Notwendige Entwicklungsfolgebeziehungen liegen vor, wenn ein neues Objekt auf gleichen oder ähnlichen Entwicklungserfordernissen basiert wie sein Vorgänger. Eine Vorteilhaftigkeit setzt voraus, dass ein neues Objekt auf gleichen oder ähnlichen Nutzungserfordernissen basiert wie sein Vorgänger. So mag das »Pay-per-View«-Angebot eines Pay-TV-Senders technisch auf einem völlig anderen Konzept basieren als ein »Video-on-Demand«-Angebot. Trotzdem ist »Pay-per-View« ein vorteilhaftes Vorläuferprodukt zu »Video-on-Demand«, da es ähnliche Organisationsstrukturen und insbesondere die Verfügbarkeit eines ähnlichen Content-Angebotes voraussetzt (siehe Abb. 4).
Eine weitere Möglichkeit der Klassifikation der Objekte entlang des Zeithorizonts bietet sich anhand der Analyse von Machbarkeitsbedingungen [6]. Ausgehend von vorhandenen Objekten und aktuellen Objektentwicklungen wird in Ideen, Visionen und Utopien unterschieden. Bei Vorliegen einer Idee ist die Objektrealisierung an Bedingungen geknüpft, deren Realisierung bereits in der Gegenwart machbar ist. Demgegenüber knüpft sich bei Visionen die Objektrealisierung an Bedingungen, deren Realisierung zwar absehbar, aber noch nicht sofort zu verwirklichen ist. Die Objektrealisierung in der Klasse der Utopien ist dagegen zum aktuellen Zeitpunkt völlig offen.  

Die Komplexität der Zukunft

Bei der Vorhersage von zukünftigen Entwicklungen und der Aufstellung von Roadmaps treten eine schwer erfassbare Menge von Entwicklungsdimensionen auf, die bei der Analyse berücksichtigt werden müssen. Die betrachteten Systeme teilen sich in einzelne Elemente, interne und externe sich verändernde Einflussfaktoren beeinflussen die Entwicklung, zwischen den Einflussfaktoren bestehen wiederum dynamische Abhängigkeiten. Dieses bekannte Komplexitätsproblem führt zu einem Dilemma: Sollen möglichst viele Entwicklungsdimensionen erfasst werden, übersteigt dies die kognitiven menschlichen Fähigkeiten. Die Informatik und Rechnertechnik ist zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht in der Lage, geeignete Software für diese Problemstellung zur Verfügung zu stellen. Beschränkt man sich auf eine begrenzte Anzahl von Entwicklungsdimensionen, tritt das Problem auf, dass die Eintreffenswahrscheinlichkeit der ausgewählten Aussagen mit zunehmendem Zeithorizont stark abnimmt, weil wichtige Faktoren nicht beachtet oder »eindimensionale« Prognosen getroffen werden, in denen beispielsweise die Weiterentwicklung einer Technologie prognostiziert, jedoch nicht berücksichtigt wird, dass auch das Umfeld sich entwickelt und damit vollkommen andere Randbedingungen herrschen.
Der in einer Roadmap dargestellte Suchraum ist schlecht strukturier- und abgrenzbar. Die »richtige« Größe dieses Suchraumes ist nicht bekannt. Im Gegensatz zu einer morphologischen Analyse, bei der durch die systematische Kombination aller möglichen Ausprägungsalternativen der Lösungsraum klar strukturiert und abgegrenzt ist, bezieht sich eine Roadmap auf einen »Lösungsraum«, dessen bestimmende Faktoren nur vage und unvollständig bekannt sind. Trotzdem oder gerade deshalb muss beim Roadmapping der Versuch unternommen werden, diesen Suchraum mindestens teilweise zu erfassen.  

Einfaches Roadmapping

Zur Erstellung einer Roadmap ist ein Vorgehen in fünf Schritten erforderlich. Zuerst müssen die heute realisierten Betrachtungsobjekte ermittelt und damit das Handlungsfeld abgegrenzt werden. Danach erfolgt die Bedarfsanalyse und -prognose sowie parallel dazu die Potenzialanalyse und -prognose. In einem vierten Schritt schließt sich die Erstellung der Roadmap an, der Prozess endet im fünften Schritt mit der Vollständigkeits- und Konsistenzanalyse (siehe Abb. 5).  

Ermittlung der Betrachtungsobjekte

Zuerst werden die Objekte des Roadmappings definiert. Dazu muss zuerst die Aufgabenstellung und das Ziel der Roadmaperstellung festgelegt werden. Je nach Zielstellung wird der Zeithorizont bestimmt und die Anforderungen an den Detaillierungsgrad der Roadmap festgelegt. Um das Handlungsfeld des Roadmappings einzugrenzen und den »Suchraum« festzulegen, erfolgt eine Umfeldbeobachtung und -analyse, wobei vorhandene Integrationstendenzen identifiziert werden.  

Bedarfs- und Potenzialanalyse und -prognose

Für die Analyse und Prognose der Bedarfs- und Potenzialentwicklung ist es zweckmäßig, eine Szenarioanalyse durchzuführen. Je nach Detaillierungsgrad der gewünschten Roadmap kann hier unter Umständen auf vereinfachte Szenarienerstellung zurückgegriffen werden. Insbesondere gilt es, zuerst die relevanten bedarfs- und potenzialseitigen Merkmale zu identifizieren und danach eine qualitativ möglichst hochwertige Prognose der Ausprägungsentwicklung abzugeben.  

Roadmapgenerierung

Die Generierung der Roadmap erfolgt unter Zuhilfenahme von Expertenaussagen idealerweise in einem Expertenworkshop oder mehrstufigen Einzelbefragungen in Anlehnung an die Delphi-Methode. Im Rahmen der Expertenbefragung werden durch eine intuitive Synthese der vorher entwickelten Bedarfs- und Potenzialentwicklungen plausible Entwicklungspfade der Betrachtungsobjekte innerhalb des Suchraums prognostiziert. Die Entwicklungsfolgebeziehungen werden ebenfalls aus der Expertenbefragung gewonnen.  

Vollständigkeits- und Konsistenzanalyse

Im Anschluss an die Roadmapgenerierung erfolgt eine auf Plausibilität gegründete, aber auch Intuition der Experten heranziehende Vollständigkeits- und Konsistenzanalyse. Die Vollständigkeitsanalyse untersucht die Fragestellung, ob alle Entwicklungspfade im Suchraum berücksichtigt wurden, während die Konsistenzanalyse der Frage nachgeht, ob alle Entwicklungspfade der Betrachtungsobjekte inhaltlich und in der zeitlichen Zuordnung plausibel begründbar sind. Für diese Prüfung der Qualität des Roadmappingprozesses existieren kaum methodische Hilfsmittel; hier sind die Erfahrung und der »gesunde Menschenverstand« des Analytikers gefragt.  

Produkt- und Technologieroadmapping im Unternehmen

Zur vollen Leistung gelangt das Produkt- und Technologieroadmapping, wenn es in einem integrierten Prozess durchgeführt wird. Mit zwei zunächst unabhängigen Roadmap-Analysen können einerseits der Marktsog und andererseits der Technologiedruck untersucht werden. Mittels einer Produkt-Technologie-Verknüpfung prüft man dann Produkt- und Technologieroadmaps auf Vollständigkeit und Konsistenz. Anschließend erfolgt die Ableitung konkreter Handlungsempfehlungen für die Strategische Planung.
Im Einzelnen werden zunächst der Analysebereich abgegrenzt und danach in parallelem Vorgehen Produkt- und Technologieroadmaps aufgestellt. Der Konsistenzprüfung folgt die technisch-wirtschaftliche Bewertung der Ergebnisse. Die ersten Schritte einschließlich der Aufstellung der Produkt- und Technologieroadmaps verlaufen ähnlich wie beim »einfachen Roadmapping«. Anders ist dies bei der Vollständigkeits- und Konsistenzanalyse. Während beim einfachen Roadmapping die Vollständigkeits- und Konsistenzprüfung ohne methodische Hilfsmittel auf der Kompetenz und Intuition des Analytikers beruht, können hier über eine Produkt-Technologie-Verknüpfung genaue Aussagen über Inkonsistenzen und Lücken zwischen Produktroadmap und Technologieroadmap getroffen werden (siehe Abb. 6).
Die Produkt-Technologie-Verknüpfung liefert eine graphische Darstellung, mit deren Hilfe veranschaulicht wird, welche Technologien in den Produkten verwendet werden [4]. Der erste Analyseschritt erfordert die Aufspaltung des Produktes in seine Funktionen. Diese funktionale Beschreibung des Produkts dient dazu, die Aufgabe der Technologie im Produkt möglichst genau bestimmen zu können. Im zweiten Schritt werden den Funktionen des Produktes die darin enthaltenen Technologien zugeordnet. Hier kann wiederum ein mehrstufiges Vorgehen sinnvoll sein, das den Produktfunktionalitäten zuerst Technologieoberbegriffe zuordnet, die noch differenziert werden [12]. Für jedes Produkt beziehungsweise für jede geplante Produktentwicklung in der Produktroadmap wird eine Produkt-Technologie-Verknüpfung erstellt. Die »benötigten« Technologien werden den vorhandenen Technologien beziehungsweise geplanten Technologieentwicklungen in der Technologieroadmap zugeordnet. Dadurch lassen sich Lücken und Zeitinkonsistenzen in der Technologieentwicklung feststellen. Im weiteren Vorgehen der Konsistenzprüfung werden Technologien in der Technologieroadmap betrachtet, die keiner benötigten Technologie aus der Produkt-Technologie-Verknüpfung zugeordnet werden konnten. Hier lassen sich gegebenenfalls Lücken in der Produktroadmap entdecken und weitere Produktentwicklungen anstoßen. Sollten nach erfolgter Vollständigkeits- und Konsistenzprüfung Lücken oder Inkonsistenzen nicht aufgelöst werden können, ist eine Überarbeitung der Roadmaps durchzuführen. Erst wenn Technologie- und Produktroadmap keine Inkonsistenzen mehr aufweisen, kann die Analyse abgeschlossen werden. Die Ergebnisse der beiden Roadmaps dienen als Grundlage für die Strategische Planung, etwa in der Produktentwicklung, in der Zusammenstellung eines F&E-Programmes oder für die Geschäftsfeldplanung.
Das integrierte Produkt- und Technologieroadmapping ist vor allem im Rahmen eines kontinuierlichen Analyseprozesses sinnvoll einsetzbar. Produkt- und Technologieroadmaps sollen in regelmäßigen zeitlichen Abständen überprüft und fortgeschrieben werden. Der Analyseprozess ist sinnvollerweise von einer Zentraleinheit im Unternehmen über alle Anwendungs- und Technologiebereiche hinweg zu steuern und durchzuführen. Zweckmäßig ist eine Anwendung vor allem für Unternehmen, die eine eigene Technologieentwicklung betreiben und so Einfluss auf technische Neuerungen nehmen können.
Vorteile einer Institutionalisierung des Produkt- und Technologieroadmappings im Unternehmen sind unter anderem:

• Möglichkeit der systematischen Vollständigkeits- und Konsistenzprüfung (gegenüber intuitiver Prüfung bei einfachen Verfahren)

• Beitrag zur Integration von Produkt- und Technologieentwicklung

• Ganzheitliche Analyse eines Unternehmens beziehungsweise Unternehmensbereiches.

Demgegenüber stehen als Nachteile ein sehr hoher Analyseaufwand, der einen hohen Zeitbedarf mit sich bringt.  

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Die fehlenden Abbildungen entnehmen Sie bitte der Digitalen Fachbibliothek "Das innovative Unternehmen".