- Leseprobe - 
  
Produkt- und Produktionstechnologie-Roadmaps für das strategische Technologiemanagement
von Thomas Abele, Jochen Freese und Thorsten Laube

Die langfristige Wettbewerbsposition eines Unternehmens hängt von dem Aufbau einer erfolgreichen Produkt- und Marktposition ab. Diese wiederum wird durch das zu realisierende Potenzial an verfügbaren technologischen Kompetenzen bestimmt. Im Rahmen des strategischen Technologiemangements gilt es, den Verantwortlichen hierfür effektive Methoden und Werkzeuge zur Verfügung zu stellen. Mit Hilfe von Technologie-Roadmaps lassen sich systematisch notwendige Technologien für zukünftige Produkte vorbereiten. Einerseits identifizieren die Roadmaps technologiebezogene Projekte im Aufgabenbereich der Produktentwicklung und der Produktion, andererseits visualisieren sie komplexe Vernetzungen zwischen diesen Projekten.
 

Stichworte: Strategisches Technologiemanagement; Vorgehensweise bei der Einführung; Das Fraunhofer IPA; Beispiel: Einführung der Technologie-Roadmap bei Carl Zeiss; Technologiemanagemnt in Kooperationen; Zusammenfassung.

Anforderungen an das strategische Technologiemanagement

Strategisches Technologiemanagement befasst sich schwerpunktmäßig mit der Schaffung, Steuerung und Weiterentwicklung von technologischen Erfolgspositionen beziehungsweise -strategien der Unternehmen [1]. Eine derartige technologische Erfolgsoption könnte zum Beispiel die Brennstoffzelle werden (siehe Inset Seite 3). Die Brennstoffzelle basiert auf dem intelligenten Zusammenspiel verschiedener Technologien und Kompetenzen. Wie lässt sich aber die Entwicklung dieser Technologien und Kompetenzen koordinieren? Wie bekommt man eine Projektsicht in die Planung der notwendigen Technologien? Und wie lassen sich die Projekte steuern und kontrollieren?
Aus diesen Fragestellungen heraus resultieren Anforderungen an das Technologiemanagement und den Technologiemanager. Dieser muss unter anderem Antworten auf folgende Fragen finden:

• Was will der Kunde? Mit welchen Technologien lassen sich die Anforderungen des Marktes befriedigen?

• Welche Technologien gibt es überhaupt in einem bestimmten Gebiet und in welcher Phase des Technologie-Lebenszyklus [8] befinden sich diese?

• Inwiefern stellen diese Technologien Optionen für neue Produkte beziehungsweise Varianten bestehender Produkte und Produktionsverfahren dar?

• Wie lassen sich aus Unternehmensstrategien technologiebezogene Projekte ableiten?

• Welche technologiebezogenen Projekte laufen in den verschiedenen Unternehmensbereichen und wie sind diese miteinander vernetzt?

• Wer ist verantwortlich für die Projekte und wer beteiligt? Welche Ressourcen stehen zur Verfügung?

In Zukunft werden die Anforderungen an das strategische Technologiemanagement weiter steigen. Die wachsende Verbreitung der Aufgabe des Chief Technology Officers (CTO) spiegelt den Trend wider, das Technologiemanagement als eine in das Unternehmensmangement integrierte Aufgabe von besonderer Wichtigkeit anzusehen [9].
Eine systematische Bearbeitung der Anforderungen an das strategische Technologiemanagement ist mit Hilfe von Technologie-Roadmaps möglich. Durch den zielgerichteten Aufbau zukünftiger technologischer Kernkompetenzen lassen sich Wettbewerbsvorteile als Basis für den erfolgreichen Marktauftritt eines Unternehmens entwickeln. Die Sensorik, eine der Schlüsseltechnologien für das 21. Jahrhundert, kann zum Beispiel solch eine technologische Kernkompetenz sein [10]. Primäre Zielsetzung von Technologie-Roadmaps ist die Identifizierung und Darstellung technologiebezogener Projekte, die für die Entwicklung zukünftiger technologischer Kernkompetenzen notwendig sind - produkt- und produktionsseitig. Auf die Frage, ob Technologie-Roadmaps auch Prognosen über die Zukunft zulassen, wird im Verlauf dieses Beitrags noch eingegangen.

Mängel bestehender Ansätze

Technologie-Roadmapping als ein Instrument der Zukunftsprognose innerhalb der strategischen Technologieplanung zu gebrauchen, ist heute populär. Dabei verfolgen die Anwender des Technologie-Roadmappings das Ziel, die Migrationspfade eines Unternehmens aufzuzeigen, um eine Vision zu erreichen. Auf verschiedenen Ebenen, auch Layer genannt, werden Produkte mit Technologien verknüpft und über der Zeit aufgetragen. Diese zeitbasierten generischen Technologie-Roadmaps folgen dem von der European Industrial Research Management Association [2] vorgeschlagenen Format (s. Abb. 2). Problematisch ist jedoch die statische Visualisierung von Einführungszeitpunkten. Wie sich daraus Maßnahmen ableiten lassen, bleibt offen.
Technologien lassen sich differenzieren in Produkttechnologien (das ist die technologische Umsetzung der von Kunden geforderten Funktionen eines Produkts) und in Produktionstechnologien, also Technologien, die zur Herstellung eines Produktes notwendig sind. In den meisten aktuellen Ansätzen wird allerdings nicht zwischen Produkt- und Produktionstechnologien unterschieden. Ein Produktionsleiter muss aber häufig feststellen, dass von der Produktentwicklung geplante Verfahren und Technologien in der Praxis nicht wie geplant umzusetzen sind. Auf der anderen Seite weiß ein Entwickler oft gar nicht um die Möglichkeiten seines Unternehmens, ein Produkt zu fertigen. In einem der ersten Workshops bei der Einführung der Technologie-Roadmap in ein mittelständisches Unternehmen aus der Elektronikbranche sagte ein Mitarbeiter der Entwicklung folgenden symptomatischen Satz: »Die Leute aus der Produktion werden sich noch wundern, was in Zukunft alles auf sie zukommt.« Selbst wenn die Entwicklungsabteilung am selben Standort angesiedelt ist wie die Produktion der Produkte, kann gerade die offene Kommunikation untereinander überlebenswichtig für das Unternehmen sein. Die frühzeitige Kommunikation zwischen der Produktentwicklung und der Produktion ist dringend notwendig, will ein Unternehmen seine Produkte schnell und wie geplant auf den Markt bringen.

Abb. 2: Das generische Roadmap-Format nach EIRMA [6]

Ein weiterer Mangel am bisherigen Verständnis von Technologie-Roadmaps besteht in der statischen Visualisierung. Der Vorschlag, das Technologie-Roadmapping als Prozess zu verstehen, der sich in Unternehmen jährlich wiederholen soll, ist sicherlich richtig. Aber was geschieht innerhalb dieses Jahres, während man auf die rollierende Aktualisierung wartet? Mit Hilfe einer dynamischen Visualisierung und Software-Unterstützung für die kontinuierliche Anwendung erreicht die Technologie-Roadmap erst ihre volle Leistungsfähigkeit als Managementwerkzeug. Ein entsprechendes Tool befindet sich zur Zeit in der Entwicklung.

Neuer Ansatz für Technologie-Roadmaps zur Unterstützung des strategischen Technologiemanagements

Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart, (siehe Inset Seite 6) wurde deshalb ein neuer Ansatz für Technologie-Roadmaps zur Unterstützung des strategischen Technologiemanagements entwickelt. Hierbei verfolgte das IPA bei der Entwicklung der dynamischen Produkt- und Produktionstechnologie-Roadmap drei wesentliche Ziele:

• Unterstützung des Managements nicht nur bei der Technologieplanung, sondern zusätzlich bei der Umsetzung und Kontrolle, also dem Management im klassischen Sinne

• Dynamische Visualisierung: Die Inhalte der Roadmap sollen so visualisiert werden, dass nicht nur Inhalte aktualisiert, sondern auch die Auswirkungen von Veränderungen aufgezeigt und verwaltet werden können sowie notwendige Abstimmungen initiiert werden

• Berücksichtigung von Produkt- und Produktionstechnologien in einer Roadmap und Unterstützung der Kommunikation zwischen den Bereichen F&E und Produktion.

Das Technologie-Roadmapping knüpft an die Metapher einer Straßenkarte an [7]. In gewisser Weise findet man in einer Technologie-Roadmap also die Wege aufgezeichnet, die man beschreiten kann, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen.
Die primäre Zielsetzung von Technologie-Roadmaps ist die Identifizierung und Darstellung technologiebezogener Projekte, die für die Entwicklung aller produkt- und produktionsseitig für zukünftige Produkte notwendigen technologischen Kompetenzen erforderlich sind. Zudem können auch die für die Technologieentwicklung notwendigen organisatorischen Ziele und Aktivitäten abgebildet werden.
Betrachtet wird in diesem Zusammenhang ein Zeithorizont von zwei bis sechs Jahren. Es handelt sich bei einer Technologie-Roadmap also nicht um eine kurzfristige Projektplanung, sondern um die Betrachtung und Abschätzung zukünftiger Anforderungen, maßgeblich auf technologischer Ebene.
Technologie-Roadmaps fokussieren auf Ziele und Aktivitäten mit technologischem Bezug sowie der Verknüpfung der Aktivitäten. Zukünftige technologische Entwicklungstendenzen werden gleichermaßen berücksichtigt wie zukünftige Kundenforderungen. Technologie-Roadmaps zeichnen sich demnach durch einen besonderen Marktbezug aus.

Technologie-Roadmaps lassen sich wie folgt charakterisieren:

• Technologie-Roadmaps werden eingesetzt, um Technologien für zukünftige Produkte vorzubereiten.

• Sie stellen zukünftige Anforderungen, definierte Ziele und daraus resultierende Aktivitäten leicht verständlich dar.

• Technologie-Roadmaps visualisieren Maßnahmen und Aktivitäten, die für die Entwicklung aller technologischen Kompetenzen (produkt- und produktionsseitig) in Zusammenhang mit zukünftigen Produkten notwendig sind.

• Es handelt sich um ein Werkzeug sowohl zur »Strategievorbereitung« als auch zur »Strategieumsetzung«.

• Der Fokus von Technologie-Roadmaps richtet sich auf einen Zeitraum von zwei bis sechs Jahren.

Prinzipiell besteht eine Technologie-Roadmap aus vier Ebenen, die grafisch visualisiert dargestellt werden (siehe Abb. 3). Die erste Ebene »Strategie und Produkte« betrachtet strategische Ziele und Aktivitäten. Auch die Produktfolgeplanung der kommenden sechs Jahre wird als grundlegendes Element an dieser Stelle in die Technologie-Roadmap aufgenommen.

Abb. 3: Die vier Ebenen der Technologie-Roadmap

Die in der ersten Ebene dargestellten Ziele und Aktivitäten werden auf den Ebenen »Produktentwicklung«, Produktionsentwicklung« und »Organisation« detailliert. Neben den Zielen und Aktivitäten enthält eine Technologie-Roadmap unter anderem Informationen über den Zeitraum und die Verantwortlichen der Aktivität, Verknüpfungen zwischen verschiedenen Aktivitäten und Meilensteine. Durch die Darstellung der vier Ebenen in einem Schaubild lassen sich die Beziehungen zwischen den Projekten visualisieren.
Der wesentliche Nutzen von Technologie-Roadmaps besteht in

• der Planung der zukünftigen Produkt- und Produktionstechnologien,

• der Unterstützung der internen Kommunikation zwischen Produktentwicklung und Produktion,

• der transparenten Steuerung des Ressourceneinsatzes,

• dem Erkennen von Abhängigkeiten zwischen Projekten und Nutzung der damit verbundenen Synergieeffekte,

• dem Einbringen einer Prozess- und Projektsicht in die Technologieplanung,

• der erhöhten Reaktionsfähigkeit auf Veränderungen des Marktes.

Vorgehensweise bei der Einführung

Die Einführung der Technologie-Roadmap in ein Unternehmen ist oft ein schwieriges Vorhaben. Es gibt jedoch einige Punkte, die dieses Vorhaben erleichtern [6]:

• Fangen Sie in einem wichtigen Unternehmensbereich an, dann können Sie sich der Unterstützung durch das Management sicher sein.

• Technologie-Roadmaps eignen sich für turbulente Technologiefelder - beginnen Sie jedoch in einem wenig dynamischen Bereich. Hier ist es leichter, einzelne Trends zu erkennen und zu verstehen.

• Eine interne oder externe Bedrohung wirkt sich positiv auf die Zusammenarbeit innerhalb des Projektteams aus - machen Sie den Nutzen einer besseren Kommunikation zwischen den Bereichen deutlich.

Für die erstmalige Erstellung einer Technologie-Roadmap hat sich folgende Vorgehensweise bewährt:

• Bildung eines Kernteams und Auswahl eines prototypischen Geschäftsbereichs

• Zusammenstellung des Projektteams

• Eingrenzung des Themengebietes, der wesentlichen Technologien oder des Produktspektrums

• Erstellung und Verteilung von Informationen für die Mitarbeiter

• Erhebung von Information (Management, interne und externe Experten)

• Ableitung von Technologie-Strategien

• Market-pull

• Technology-push

• Workshop: Strategie und Produkte

• Workshops: Produkt- und Produktion

• Reviews, jeweils nach den Workshops

• Visualisierung der erarbeiteten Inhalte

• Unternehmensweites Roll-out der Technologie-Roadmap

• Kontinuierliche Anwendung

• Zyklische Überarbeitung

Bildung eines Kernteams und Auswahl eines prototypischen Geschäftsbereichs

Verantwortlich für die Durchführung des Technologie-Roadmap-Projekts zeichnet sich das Kernteam. Es setzt sich aus zwei bis vier Personen zusammen, die Erfahrungen mit den fokussierten Produkten haben, also aus dem Unternehmen kommen. Für die gute Moderation der Workshops bietet es sich an, Personen mit neutraler Haltung hinzuzuziehen, zum Beispiel externe Berater. Wegen ihres fachübergreifenden Know-hows, ihrer guten Methodenkenntnis und den Erfahrungen im Projektmanagement tragen sie zu erfolgreichen Workshops bei.
Die erstmalige Erstellung der Technologie-Roadmap sollte in einem Geschäftsbereich erfolgen, der offen im Umgang mit Neuem ist. Auch empfiehlt es sich, nicht gleich zu versuchen, den gesamten Geschäftsbereich mit der Technologie-Roadmap abzubilden. Vielmehr sollte man sich fragen: »Wo werden wir die Technologie-Roadmap erfolgreich und mit geringen Widerständen erstmalig einführen können?« Dies hilft, den erfahrungsgemäß auftretenden Akzeptanzproblemen bei der Einführung einer neuen Methodik in ein Unternehmen zu begegnen.

Zusammenstellung des Projektteams

Die Technologie-Roadmap wird in einem interdisziplinären Team, dem so genannten Projektteam, gemeinsam erarbeitet. Dieses Team setzt sich überwiegend aus Mitarbeitern der Produktentwicklung und der Produktion zusammen. Je nach Unternehmen macht es Sinn, noch Mitarbeiter aus dem Marketing, dem Vertrieb oder aus anderen Bereichen in das Team zu integrieren.

Vorabinformationen

Neben dem richtigen Fokus ist auch die richtige Vorbereitung wichtig. Alle direkt und indirekt betroffenen Mitarbeiter sollten vorab Informationen über die Methodik, die Vorgehensweise und über die Verwendung der zu erarbeitenden Inhalte der Technologie-Roadmap erhalten. Dies kann zum Beispiel durch eine Informationsbroschüre geschehen, die vorab an die Mitarbeiter verteilt wird.

Informationssammlung

Als weitere Vorbereitung für die folgenden Workshops werden ausführliche Interviews mit den Verantwortlichen aus dem Geschäftsfeld, der Produktentwicklung, der Produktion und dem Marketing beziehungsweise dem Vertrieb geführt. Externe Experten können einen weiteren Beitrag für effektive Workshops liefern, da sie über hohe Fachkompetenz verfügen und nicht mit den Problemen des Tagesgeschäftes belastet sind. Zu beachten ist, dass auch gut aufbereitete Unterlagen die Vorabgespräche nicht ersetzen können.

Ableitung von Technologie-Strategien

Ausgangsbasis für die Erstellung einer Technologie-Roadmap ist eine Unternehmensstrategie mit integrierten technologiebezogenen Aspekten. Unternehmen haben verschiedene Möglichkeiten, eine Strategie zu entwickeln. Man kann in dem Vorgehen unterscheiden zwischen »market pull«- und »technology push«-Strategien.
Die »market pull«-Strategie wird ein Unternehmen entwickeln, wenn es zukünftige Kundenanforderungen analysiert und daraus neue Produkte mit neuen Technologien ableitet. Hierbei kann die Szenariotechnik wirksam unterstützen.
Wenn dagegen die Entwicklung von Technologien beobachtet und die Möglichkeiten für neue Produkte daraus abgeleitet werden, handelt es sich um eine »technology push«-Strategie. Eine unterstützende Methode ist in diesem Fall die Technologiefrüherkennung. Beide Methoden, Szenariotechnik und Technologiefrüherkennung, werden im Folgenden kurz vorgestellt.
Die anfangs gestellte Frage, ob sich Technologie-Roadmaps für die Zukunftsprognose eignen, wird an dieser Stelle beantwortet. In diesem Beitrag wird die Auffassung vertreten, dass sich Technologie-Roadmaps nicht für die Zukunftsprognose eignen, da sie auf Basis von Unternehmensstrategien entwickelt wird, die ja schon aus Zukunftsprognosen abgeleitet sind. Als geeignete Methoden für die Zukunftsprognose sind hier die Szenariotechnik und die Technologiefrüherkennung zu sehen. Diese sollen deshalb hier kurz vorgestellt werden.
Mit Hilfe der Szenariotechnik können sowohl intuitiv als auch analytisch Bilder möglicher Zukünfte entwickelt werden [3]. Es wird dabei nicht die Entwicklung des Trends einer Technologie untersucht, sondern die Entwicklung der diese Technologie beeinflussenden Trends (siehe Inset Seite 10). Dadurch gelangt man zu sehr viel genaueren Vorstellungen über die Zukunft und zukünftigen Anforderungen des Marktes. In diesem Fall macht es Sinn, neben dem Vertrieb auch Kunden an der Entwicklung der Vorstellung einer möglichen Zukunft mitwirken zu lassen. Besonders durch die Analyse der Kundenforderungen lassen sich marktgetriebene Strategien ableiten, »market pull«-Strategien. Die detaillierte Beschreibung eines ähnlichen Vorgehens bei der Szenarioerstellung finden Sie im Kapitel 02.03 in diesem Werk [4].

Ziel der Technologiefrüherkennung ist es, aussichtsreiche Technologieansätze zu ermitteln, ihr Entwicklungspotenzial deutlich zu machen und geeignete Maßnahmen vorzubereiten, um die Einführungszeit wichtiger Innovationen zu verkürzen [5]. Die Technologiefrüherkennung gliedert sich in vier Phasen: Screening, Selektion, Bewertung und Transfer.
Beim Screening wird der Markt hinsichtlich innovativer technisch-wissenschaftlicher Entwicklungen beobachtet. In der anschließenden Selektionsphase konzentriert man sich auf die für das Unternehmen relevante Technologien. Diese müssen auf ihr Potenzial hin bewertet werden. Die Erkenntnisse über die am besten bewerteten Technologien werden dann in das Unternehmen transferiert. Die hieraus ableitbaren Strategien sind technologiegetrieben und werden deshalb auch »technology push«-Strategien genannt.

Abb. 5: Allgemeines Ablaufschema der Technologiefrüherkennung nach Zweck [4]

Workshop »Strategie und Produkte«

In dem ersten Workshop »Strategie und Produkte« wird eine Produkt-Technologie-Strategie erarbeitet. Ausgehend von der Unternehmensstrategie müssen Kaufgründe für das Produkt abgeleitet werden. Anschließend werden in einem kreativen Prozess strategische Ziele und Aktivitäten erarbeitet, die für die Entwicklung der Produkte bis zur Marktreife notwendig sind. Durch eine Priorisierung wird festgelegt, welche Ziele und Aktivitäten in den folgenden Workshops weiter detailliert werden sollen.
In einem Review durch die Workshopteilnehmer und das Kernteam werden die erarbeiteten Informationen vervollständigt und auf Konsistenz überprüft. Am Ende der ersten Phase erhält man so die erste Ebene der Technologie-Roadmap, in der strategische Ziele und Aktivitäten sowie die Produktfolgeplanung für die nächsten Jahre abgebildet sind. Die Kaufgründe bilden dann die Basis für die folgenden Workshops.

Workshop »Entwicklung und Produktion«

Ziel des Workshops »Entwicklung und Produktion« ist die Ableitung von Zielen und Aktivitäten auf Produktentwicklungs- und Produktionsebene aus den strategischen Zielen und Aktivitäten. Der Workshop gliedert sich in vier Phasen:

• Themensammlung

• Priorisierung

• Ableitung von Aktivitäten

• Maßnahmenplan

Zunächst werden die Teilnehmer aufgefordert, sich zu einem strategischen Ziel detailliertere Ziele, Meilensteine, benötigte Zwischenergebnisse et cetera zu überlegen. Anschließend wird durch die Priorisierung eine Reihenfolge der weiter zu bearbeitenden Ziele festgelegt. Dadurch wird sichergestellt, dass zunächst mit den wichtigsten Themen begonnen und die Zeit des Workshops sinnvoll genutzt wird. In der dritten Phase werden mögliche Aktivitäten gesammelt, die für die Erreichung des jeweiligen Zieles erforderlich sein könnten. Diese Phase ist immer noch eine Kreativ-Phase. Ein externer Moderator kann und muss die hier aufkommenden Diskussionen zu einem positiven Abschluss bringen, damit nicht aufkommende neue Ideen zu schnell abgelehnt werden. Zu den einzelnen Zielen und Aktivitäten wird anschließend ein Maßnahmenplan erstellt. Dazu wird jede einzelne Aktivität noch einmal genau mit der Fragestellung untersucht: »Was wollen wir konkret tun?« Es werden also nur noch die Ziele und Aktivitäten weiterverfolgt, die in den Maßnahmenplan übernommen werden.
In einem Workshop-Review werden die erhobenen Informationen auf Verständlichkeit, Richtigkeit und Vollständigkeit überprüft. Von besonderer Bedeutung sind hierbei:

• Zusammenfassung von Informationen

• Terminliche Bezüge: Sinnhaftigkeit der Zuordnung der Detailziele und -aktivitäten zu den Meilensteinen der strategischen Ziele und Aktivitäten

• Zuordnung zu den Ebenen Produktentwicklung, Produktionsentwicklung und Organisation.

Unterstützung der Kommunikation zwischen Entwicklung und Produktion

Die Kommunikation zwischen den Bereichen Produktentwicklung und Produktion ist sowohl für die Qualität des Entwicklungsprozesses als auch für die Qualität des entstehenden Produktes von großer Bedeutung. Im Rahmen der Erstellung der Technologie-Roadmap bietet es sich an, diesen Austausch gezielt zu unterstützen.
Als kritische Aspekte insbesondere während der Vorentwicklung haben sich dabei herausgestellt:

• Produktion kennt Anforderungen der Produktentwicklung nur unzureichend

• Produktentwicklung kennt Möglichkeiten der Produktion nur unzureichend

• Produktentwicklung und Produktion kennen wissenschaftliche Erkenntnisse nur unzureichend

Im Rahmen eines gemeinsamen Workshops mit Führungskräften und Mitarbeitern aus den Bereichen Produktentwicklung und Produktion wird der Kommunikationsprozess anhand der Frage »Bei welcher Produktionstechnologie reicht nach ihrer Einschätzung das heutige Können in ihrer Produktion für das geplante Produkt X nicht aus?« gestartet.
Die Teilnehmer werden aufgefordert, die auf einem so genannten »Spinnrad« (siehe Abb. 6) abgebildeten Produktionstechnologien durch eine Punktevergabe zu bewerten (»reicht aus« - »reicht nicht aus«). Anschließend werden die Bewertungen gemeinsam diskutiert. Ergebnisse dieser Diskussion sind konkrete Aktivitäten beziehungsweise Ansatzpunkte für Aktivitäten, die in der Technologie-Roadmap abgebildet werden können. Für Aktivitäten, die sich in der Technologie-Roadmap keinem strategischen Ziel zuordnen lassen, wird ein Vorschlag für eine neue strategische Aktivität »Ansatzpunkte für Weiterentwicklung Produkt X« definiert.

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