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Technologieplanung – Die Kunst, die richtigen Technologien zur richtigen Zeit im Unternehmen einzusetzen
von Stefan Behrens, Dieter Specht

Innovationen im Unternehmen werden oftmals ausgelöst oder befördert durch den Bedarf an neuen Technologieanwendungen in Produkten oder in den Produktionsprozessen. In einem Umfeld, das von dynamischer Entwicklung geprägt ist, ist es notwendig, solche technologischen Neuerungen möglichst frühzeitig und systematisch vorbereitet einzuführen, um nicht von der Konkurrenz überflügelt zu werden. Ebenso wie bei einer differenzierten Produktplanung, die sicherstellt, dass die Zeitpunkte der Markteinführung von Produkten mit den unternehmensinternen und -externen Rahmenbedingungen abgestimmt werden, ist eine Technologieplanung erforderlich, die den Einsatz neuer Technologien plant und steuert.
 

Stichworte: Zielstellung und Aufgaben; Intuitiv strukturierte Suchverfahren; Empirische Analysen und Auswertungen; Induktiv mathematische Verfahren; Kausalmodelle und Systemmodelle; Einordnung und kritische Würdigung der Verfahren; Zusammenfassung.

Zielstellung und Aufgaben

Die Technologieplanung ist ein Aufgabenbereich des Technologiemanagements. Unter dem Begriff Technologiemanagement werden im Allgemeinen folgende Teilgebiete zusammengefasst [8, 9, 15, 32, 35, 37, 38]:

• Erfassung von technologischen Entwicklungen,

• Messung des Stellenwerts von innovativen Technologien,

• Aufbau und Entwicklung von Potenzialen zur Beschaffung und Umsetzung neuer Technologien,

• Auswahl von innovativen Technologiefeldern und Festlegung der Tiefe und Breite der angestrebten Beherrschung dieser Felder,

• Festlegung der Arten und Zeitpunkte der wirtschaftlichen Verwertung von Technologien,

• Planung, Steuerung, Durchführung und Kontrolle der technologischen Innovationsaktivitäten und der technologischen Realisierung von Innovationsideen,

• Schaffung von Arbeitsbedingungen, die der Identifikation und Kreation innovativer Technologien zuträglich sind.

Innerhalb der Aufgabenbereiche des Technologiemanagements beschäftigt sich die Technologieplanung mit der Ideengenerierung sowie mit der Analyse und anschließenden Auswahl von Technologien. Die Technologieplanung enthält innerhalb der Ideengenerierung intuitive und kreative Anteile, die sich auf Erkenntnisse aus der Technologieerkennung und -frühaufklärung stützen. Die Analyse und Auswahl von Technologien für den Einsatz im Unternehmen oder für Fremdvergabe beispielsweise durch Lizensierung oder Patentverkauf wird spezifiziert mit den Fragen der Technologiebewertung, Technologieverwertung und des Schutzrechtsmanagements. Die Vielfalt der Aufgaben der Technologieplanung spiegelt sich in der Menge und Unterschiedlichkeit der eingesetzten Methoden innerhalb der Technologieplanung wider. Expertengespräche, Portfoliotechniken, Patentanalysen, Szenariotechnik und so weiter unterscheiden sich nicht nur in der Vorgehensweise, sondern auch in der Zielstellung und den erzielbaren Ergebnissen erheblich. Es scheint demzufolge nützlich, die eingesetzten Methoden vor einer genaueren Betrachtung inhaltlich zu gliedern und sie in den Kontext ihres Aufgabengebietes zu stellen.
Eine solche Gliederung nimmt Gerybadze [16] mit der Unterteilung in vier wesentliche Gruppen vor (siehe auch Abbildung 1):

• Intuitiv strukturierte Suchverfahren,

• empirische Analysen und Auswertungen,

• induktiv mathematische Verfahren sowie

• Kausalmodelle und Systemmodelle.

Abb. 1: Klassifikation der Methoden für die Technologieplanung

Die intuitiv strukturierten Suchverfahren beinhalten insbesondere verschiedene Formen der Expertenbefragung in Einzelgesprächen und Gruppenprozessen - mit dem Ziel, Prognosen über zukünftige Entwicklungen abgeben zu können. Mit unterschiedlichen teilweise rekursiven Vorgehensweisen wird versucht, mögliche Subjektivität der Befragten zu minimieren und eine objektive Meinungsbildung zu erreichen.
Empirische Analysen und Auswertungen basieren auf vorhandenem Datenmaterial: beispielsweise auf Veröffentlichungen, Normen, Patenten und sonstigen Schutzrechten. Durch die Analyse und Bewertung vergangener und gegenwärtiger Zustände und Entwicklungen soll die Zukunft erfassbar gemacht werden.
Die dritte Gruppe beinhaltet induktiv mathematische Verfahren, mit deren Hilfe und einer geeigneten Extrapolation Vergangenheit und Gegenwart »fortgeschrieben« werden sollen, um so Erkenntnisse über die zukünftige Entwicklung zu erhalten.
Die Kausalmodelle und Systemmodelle versuchen Wirkungsketten und Zusammenhänge zu erfassen. Sie eignen sich vor allem für die Begriffsbildung, die Schaffung von Denkstrukturen und die Errichtung eines geistigen Rahmens, in dem sich Technologiemanager und Analytiker bewegen können.  

Intuitiv strukturierte Verfahren

Expertengespräche
Experten sind Sachverständige auf ihrem Gebiet und sollten in der Lage sein, Fachwissen objektiv ohne persönliche Wertung zu vermitteln. Sie kennen den aktuellen Stand in Forschung und Entwicklung und werden frühzeitig über neue Erkenntnisse und Entwicklungen informiert. Um Expertenwissen in der Technologieplanung und Technologiebewertung einsetzen zu können, muss ein Wissenstransfer von Experten zum Analytiker stattfinden. Dieser Transfer wird in der Regel durch eine Expertenbefragung eingeleitet. Prinzipiell können Befragungen schriftlich oder mündlich durchgeführt werden [1].
Da es sich bei Expertenbefragungen im Bereich der Technologieplanung um relativ komplexe Befragungen handelt, ist es nur bedingt sinnvoll, diese schriftlich durchzuführen, da Befragter und Befrager dann keine Gelegenheit zu Rückfragen oder ergänzenden Erläuterungen haben. Dies wird bei komplexen Themenstellungen jedoch regelmäßig notwendig sein, so dass es sich empfiehlt, die Befragungen vorwiegend mündlich durchzuführen. Bei der mündlichen Durchführung bieten sich als methodische Vorgehensweisen das Experten-Hearing, der Experten-Workshop sowie das Experteninterview an [17].

Experten-Hearing
Ein externer oder interner Experte wird zu einem Vortrag über den Stand der Entwicklung und die Perspektiven in seinem Fachgebiet eingeladen. Im Anschluss an das einführende Referat können vertiefende Fragen gestellt werden, Unklarheiten geklärt und spezielle Themenkomplexe besonders diskutiert werden. Experten-Hearings sind einerseits geeignet, um einen Überblick über das Technologiefeld, das analysiert werden soll, zu gewinnen, andererseits können - abhängig von der Auswahl des Experten - spezielle Fragen, die im Zuge einer vorhergehenden oder laufenden Analyse aufgetreten sind, mit Hilfe des Experten geklärt werden. Da es sich um eine Einzelbefragung handelt, spielt die richtige Auswahl des Experten eine wesentliche Rolle. Wichtige Anforderungen außer der ausgewiesenen Kompetenz des Experten sind insbesondere seine Objektivität sowie die Fähigkeit, relevante Sachverhalte auch für Nicht-Experten verständlich darzustellen.

Experten-Workshop
Zu einem Experten-Workshop werden acht bis zwölf Experten eingeladen. In Form einer moderierten Diskussion werden der Stand der Forschung und die Entwicklungstendenzen eines Technologiefeldes analysiert und bewertet. Das Ergebnis der Diskussion kann anhand einer gemeinsamen Zusammenfassung festgehalten werden. Falls in bestimmten Gebieten kein Konsens erzielt werden kann, sollten abweichende Meinungen berücksichtigt werden. Je nach Aufgabenstellung werden abschließende Bewertungen gegeben und Handlungsempfehlungen erarbeitet. Durch das Einbeziehen von mehreren Experten soll verhindert werden, dass die Bewertung einseitig ausfällt oder zu stark von Einzelmeinungen geprägt wird.

Experten-Interview
Bei dieser Form der Befragung werden mehrere Experten in mündlichen Gesprächen befragt. Wird die gleiche Befragung sequenziell mit mehreren Befragten durchgeführt, kann der Interviewer Erkenntnisse aus den ersten Gesprächen für folgende verwenden und so sukzessive den Befragungsgegenstand vertiefen. Die Gesprächsergebnisse werden vom Interviewer festgehalten und zu einem Bericht zusammengefasst, der die verdichteten Aussagen der Experten enthält und eine abschließende Zusammenfassung und Bewertung gibt.
Das Interview kann entweder als freies Gespräch oder als strukturiertes Interview geführt werden. Für die Expertenbefragung eignet sich am besten das Leitfadeninterview, das eine Mischform aus narrativem und vollständig strukturiertem Interview bildet [28]. Es wird ein Leitfaden erarbeitet, der das Interview thematisch strukturiert und dem Interviewer Fragen und Fragenreihe vorgibt. Der Interviewer ist jedoch nicht gezwungen, diesem Leitfaden in allen Punkten zu folgen, sondern kann im Gespräch Teile des Interviews weglassen, die Reihenfolge verändern, zusätzliche Fragen integrieren oder einzelne Punkte vertiefend behandeln.
Der vorgegebene Leitfaden soll einerseits den Interviewer strukturierend unterstützen und dafür sorgen, dass alle wesentlichen Fragestellungen des Themengebietes angesprochen werden. Andererseits dient er bei mehreren Interviews zum gleichen Thema dazu, die Interviews vergleichbar zu machen und so die Auswertung zu erleichtern. Er soll aber so offen gehalten werden, dass bei der Befragung nicht die Möglichkeit unterdrückt wird, das vorhandene Expertenwissen voll auszuschöpfen. Diese Gefahr bestünde bei einer schriftlichen Befragung oder einem zu streng aufgebauten Interviewleitfaden, zum Beispiel mit geschlossenen Fragen, die nur vorgegebene Antwortmöglichkeiten zulassen [22]. Allerdings stellt ein Leitfadeninterview mit entsprechend offener Gestaltung hohe Ansprüche an die Kompetenz des Interviewers, in dessen Geschick und Verantwortung es liegt, von dem Experten die relevanten Informationen zu bekommen.

Delphi-Studien

Ein weiteres, allerdings sehr aufwendiges Verfahren der Prognose und Bewertung durch Experten ist die Delphi-Studie. Innerhalb einer Delphi-Studie, die in der Regel für die Durchführung eine Laufzeit von einigen Monaten ein bis zwei Jahre benötigt, werden in mehrstufigen schriftlichen Befragungen Experten zu technologischen Entwicklungen und Realisierungszeitpunkten befragt. Nach jeder Befragungsrunde findet eine Zwischenauswertung statt, die den teilnehmenden Experten mitgeteilt wird. In der nächsten Runde überprüfen die Experten vor dem Hintergrund der Gesamtauswertung ihre eigene Einschätzung und können ihre Prognosen gegebenenfalls revidieren oder verfeinern. Dieses iterative Vorgehen wird mehrmals wiederholt - mit dem Ziel, in wesentlichen Punkten Konsens zwischen den Befragungsteilnehmern herzustellen. In der Praxis ist zu beobachten, dass die angestrebte Konsensbildung stattfindet und die Ergebnisse durch das wiederholte Feedback an Qualität gewinnen. Der hohe Aufwand und die relativ lange Durchlaufdauer führen dazu, dass Delphi-Studien insbesondere für Langzeitprognosen eingesetzt werden, die von der öffentlichen Hand in Auftrag gegeben werden.
In Japan werden seit Beginn der 1970er Jahre regelmäßig Delphi-Umfragen zur technologischen Entwicklung durchgeführt. Eine großangelegte Delphi-Umfrage in Deutschland fand im Zeitraum von Dezember 1991 bis Mai 1993 statt [10]. Die vorhandenen Delphi-Studien versuchen meist, ein breites Gebiet technologischer und naturwissenschaftlicher Entwicklungen abzudecken und eignen sich kaum, die speziellen Fragen eines Unternehmens innerhalb einer konkreten Technologieplanung zu beantworten. Aufgrund des hohen zeitlichen Aufwandes wird die Durchführung einer Delphi-Studie im Unternehmen kaum in Frage kommen. Die vorliegenden Studien eignen sich aber als Datengrundlage und Ausgangsbasis für die Bewertungsarbeit. Zu beachten ist jedoch, dass technologische Prognosen tendenziell zu optimistisch ausfallen, da im Vorfeld die späteren Implementierungshemmnisse und Widerstände im Markt regelmäßig unterschätzt werden. Experten und Wissenschaftler haben vielfach eher »prototypische Lösungen« als »marktreife Anwendungen« vor Augen.

Portfoliotechniken

Neben den bekannten Portfoliotechniken der Unternehmensberatungen Boston Consulting Group [4] und McKinsey [25], die sich vor allem auf die Produkt- und Geschäftsfeldplanung beziehen und technologische Fragestellungen weitgehend außer Betracht lassen, wurden zwei Portfoliomethoden speziell für die Technologieplanung entwickelt. Es sind dies das Technologieportfolio von Pfeiffer, Metze, Schneider und Amler [26], sowie das Innovationsportfolio von Specht und Michel [34], die im Folgenden im Überblick dargestellt werden sollen.

Technologieportfolio
Das Technologieportfolio soll Hilfestellung bei strategischen Entscheidungen über die Verwendung von Technologien in den Geschäftsfeldern eines Unternehmens leisten. Durch die Positionierung der eingesetzten beziehungsweise der zum Einsatz vorgesehenen Technologien in den Feldern des Portfolios ist eine Bewertung der einzelnen Technologien möglich. Auf der Abszisse wird mit der Ressourcenstärke des Unternehmens in Bezug auf die jeweilige Technologie eine unternehmensinterne Größe abgetragen, die Ordinate zeigt mit der Technologieattraktivität eine unternehmensexterne, also nicht vom Unternehmen zu beeinflussende Größe.
Das Bewertungskriterium »Ressourcenstärke« setzt sich zusammen aus der finanziellen Stärke des Unternehmens und dem für die betrachtete Technologie vorhandenen »Know-how«. Das Kriterium »Technologieattraktivität« teilt sich in eine technische Komponente, die Technologie-Potenzial-Relevanz und eine marktorientierte Komponente, die Technologie-Bedarfs-Relevanz, die Anwendungsumfang und -arten sowie den Diffusionsverlauf der betrachteten Technologie enthält. Anhand dieser Kriterien, die je nach Tiefe der Analyse und abhängig von der Komplexität der Technologien in weitere Teilkriterien heruntergebrochen werden können, werden alle betrachteten Technologien im Portfolio positioniert.
Bei der Aufstellung des Technologieportfolios ist zu beachten, dass in einem Unternehmen in der Regel eine Vielzahl von Technologien verwendet wird. Eine komplette Analyse wird meist an Komplexität und Aufwand die Möglichkeiten übersteigen. Deshalb ist es sinnvoll, bei der Auswahl der zu bewertenden Technologien die Kerntechnologien zu identifizieren, die für den betrachteten Bereich relevant sind. Zu empfehlen ist eine Trennung in Produkt- und Prozesstechnologien sowie eine Gliederung der Technologien nach ihrer Funktion im Einsatz im Unternehmen. Dadurch können Synergieeffekte, beispielsweise die Nutzung gleicher Technologien in verschiedenen Produkten, erkannt und ausgebaut werden.
Das Portfolio gliedert sich in eine 3x3 Felder-Matrix (siehe Abbildung 2). Für die neun Felder können Normstrategien vorgegeben werden. Die Normstrategie für die drei Felder rechts oben lautet »investieren«; die Technologien, die in der Diagonale von links oben nach rechts unten eingeordnet werden, gilt es zu »selektieren«; für die Technologien, die sich innerhalb der drei Felder links unten befinden, ist eine »Desinvestitionsstrategie« anzuraten. Diese Normstrategien sind selbstverständlich nicht »sacrosanct« und zu jeder Zeit gültig, sondern bedürfen der kritischen Reflexion des Analytikers, müssen aufeinander abgestimmt werden und sind unter Berücksichtigung des speziellen Einzelfalls im jeweiligen Geschäftsfeld beziehungsweise im Kontext des Unternehmens anzuwenden.

Abb. 2: Technologieportofolio [26] 

Innovationsportfolio

Anders als beim Technologieportfolio werden im Innovationsportfolio nicht verschiedene Technologien mit dem Ziel miteinander verglichen, die relative Vorteilhaftigkeit einzelner Technologien festzustellen. Zielsetzung ist eine systematische Planung von Innovationen unter Beachtung von Vorgaben aus der strategischen Geschäftsfeldplanung [23]. Im Portfolio werden auf der Abszisse die »relative Innovationsstärke« des Unternehmens und auf der Ordinate die »Innovationsattraktivität« aufgetragen. Die Innovationsattraktivität beinhaltet das Problemlösungs- und Diffusionspotenzial. Im Problemlösungspotenzial finden sich die originär technologischen Kriterien wie naturwissenschaftlich-technisches Weiterentwicklungspotenzial sowie der zeitliche Aufwand und das Entwicklungsrisiko bis zur Anwendungsreife. Das Diffusionspotenzial beschreibt mit den Unterkriterien »Innovationsspezifische Akzeptanz« und »Kosten/Nutzen-Verbesserung der Marktleistung« die marktliche Seite einer Innovation.
Die Innovationsstärke beinhaltet die unternehmensinternen Faktoren, nämlich das Implementierungs- und Differenzierungspotenzial einer innovativen Technologie. Das Differenzierungspotenzial zielt auf die Position des Unternehmens im Wettbewerb als Führer oder Folger und misst die Fähigkeit des Unternehmens, aus einer technologischen Innovation wettbewerbsstrategische Vorteile zu ziehen. Das Implementierungspotenzial beschreibt die Möglichkeit, eine technologische Innovation in ein Geschäftsfeld der Unternehmung zu integrieren und in bestehenden oder neuen Produkten zu verarbeiten. Hier spielen auch in dem Unternehmen vorhandene komplementäre Technologien eine Rolle, in deren Verbindung die innovative Technologie eingesetzt werden kann.
Ebenso wie beim Technologieportfolio wird eine 3x3 Felder-Matrix aufgestellt, in der die Technologien positioniert werden. Für jedes Geschäftsfeld des Unternehmens wird ein geschäftsfeldspezifisches Innovationsportfolio aufgestellt. In diesen Portfolios wird das Innovationspotenzial der Technologien in Bezug auf eine bestimmte Anwendung in einem Geschäftsfeld dargestellt. Nun erfolgt eine Transformation der geschäfts-feldspezifischen Portfolios in technologiespezifische Portfolios. Es wird für jede Technologie ein Portfolio aufgestellt, in das die Ergebnisse für die jeweilige Technologie aus dem Geschäftsfeldportfolio eingetragen werden. So erhält man eine Darstellung des Innovationspotenzials einer Technologie für verschiedene Anwendungen.
Die Methode der Innovationsportfolios will einen umfassenden und ganzheitlichen Planungsansatz zum strategischen Technologiemanagement liefern. Durch die Komplexität der Methode und der Menge und Genauigkeit der benötigten Informationen bei der Portfolioerstellung stellen sich bei der Anwendung allerdings Probleme in Implementierung und Operationalisierung ein. Als grundlegendes formales Konzept liefert diese Methode jedoch als erste einen konzeptionellen Rahmen für eine Integration der Technologieplanung in die strategische Geschäftsfeldplanung [12].

Technologiekalender

Aus dem Umfeld der Produktionsplanung entspringt die Planung mittels eines Technologiekalenders [29]. Es soll anhand eines unternehmensspezifischen Leitfadens, des Technologiekalenders, der auf der Basis der Produktplanung generiert wird, die Anwendung innovativer Produktionstechniken vorangetrieben werden. Das Vorgehen zur Erstellung eines Technologiekalenders besteht aus einem Verfahren in vier Schritten:

• Produktbeschreibung,

• Verknüpfung,

• Bewertung und

• Darstellung.

Die Produktbeschreibung liefert die Ausgangsbasis für die Erstellung des Technologiekalenders. Ausgehend von allen im Unternehmen vorhandenen Produkten werden diejenigen Technologien identifiziert und näher betrachtet, die für technologische Innovationen genutzt werden können. Hier spielen sowohl unternehmensinterne Faktoren wie Produkt- und Produktionsprogramm wie auch unternehmensexterne Größen und zukünftige Marktentwicklung und Umfeldbedingungen eine Rolle. Die Produktinformationen werden in dem zweiten Schritt der Verknüpfung mit relevanten Informationen zu den Technologien verbunden. Als methodisches Hilfsmittel kann hier die Produkt-Technologie-Verknüpfung [31] genutzt werden, die auch beim Roadmapping Anwendung findet. Anders als beim Roadmapping werden bei der Erstellung des Technologiekalenders jedoch alle prinzipiell denkbaren Verknüpfungen zwischen Produkten und Produktionstechnologien erfasst, um dann im dritten Schritt der Bewertung aus der Fülle der Möglichkeiten eine sinnvolle Auswahl zu treffen. Beispielsweise können abhängig vom Planungshorizont die Kombinationen eliminiert werden, die beim gegenwärtigen Beherrschungsgrad der Technologie noch nicht durchzuführen sind, sondern erst nach erfolgter technologischer Weiterentwicklung in der Zukunft machbar werden. Der letzte Schritt der Darstellung besteht in der Visualisierung im Technologiekalender (siehe Abbildung 3).

Abb. 3: Der unternehmensspezifische Technologiekalender [29]

Im Kalender werden die Technologien mittels eines Balkenplanes über einer Zeitachse aufgetragen. Die Auflösung der Zeitachse kann je nach Detaillierungsgrad der Planung variieren, üblicherweise wird ein unternehmensspezifischer Technologiekalender im Rahmen der strategischen Planung aufgestellt, die einen Zeitraum von mehreren Jahren abdeckt. Die Aussagen des Technologiekalenders können als Grundlage und Eingangsgrößen für weitere strategische Planungen im Unternehmen dienen, beispielsweise in der Investitions- und Finanzplanung sowie innerhalb der Personalplanung.

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