Frühphasen von Innovationsprozessen: Markt und Technologierisiken beherrschen

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1 Frühphasen von Innovationsprozessen: Markt und Technologierisiken beherrschen Prof. Dr. Cornelius Herstatt Technische Universität Hamburg Institut für Technologie- und Innovationsmanagement Copyright: Prof. C. Herstatt, Technologie- und Innovationsmanagement, TUHH 1

2 Gliederung Was sind die Frühphasen des Innovationsprozesses? Warum sind sie so bedeutungsvoll? Welche Risiken sind mit welchen Innovationsarten und Innovationsgraden typischerweise verbunden? Welche Methoden und Verfahren zur Unsicherheitsreduzierung stehen zur Verfügung? 2

3 Die Frühphasen des Innovationsprozesses Phase I Phase II Phase III Phase IV Phase V Ideengenerierung und -bewertung Konzepterarbeitung, Produktplanung Entwicklung Prototypenbau, Pilotanwendung/ Testing Gate Gate Gate Gate Produktion, Markteinführung und -durchdringung Suchfeldbestimmung Ideengenerierung kundenbezogen technologie- oder kostenbezogen Ideenbewertung Attraktivität Risiko Marktanalysen Ausarbeitung eines Produktkonzeptes Produktplanung Stückzahlen Produktkosten Timing Investments Projektkosten Durchführung der Entwicklung gemäß den Vorgaben aus Phase II Interdisziplinäre Projektteams Design Reviews Industrial Design Prototypenbau und -test Markttest Endgültiges Design Vorbereitung der Serienfertigung Produktionsanlauf Markteinführung Marktdurchdringung Produktpflege Abgleich mit bestehenden Projekten Produktspezifikation Neuausrichtung des Projektportfolios Produktarchitektur Gate Go, No-Go und Go-Back Entscheidungen Quelle: Herstatt

4 Warum sind die Frühphasen (so) wichtig? Verteilung der Gesamtkosten 100% Festgelegte Kosten 75% 50% Angefallene Kosten 25% Projektphase Idee Konzept Vorentwicklung Prototyp Entwicklung Umsetzung Quelle: Gebhardt

5 Sind die Frühphasen empirisch relevant? In Japan ja! Fuzzy front end NPD project success Reduction of market uncertainty.65 Intensity of planning.75 Reduction of technical uncertainty ULS estimation N=497 Efficiency.17 Effectiveness Hypothesis confirmed Hypothesis rejected 17% 24% *) 2000 R&D managers of Japanese manufacturing firms (out of two corporate databases from the Japan Productivity Center for Socio- Economic Development (JPC- SED) and the NIKKEI Almanac of Small and Medium Sized Companies); 553 completed questionnaires. Quelle: Verworn/ Herstatt/Nagahira 2006 AGFI=0,963 GFI=0,970 NFI=0,955 RFI=0,948 5

6 Warum werden die Frühphasen in vielen Deutschen Unternehmen nach wie vor vernachlässigt? Einige Gründe - Frühphasen scheinen Fuzzy, d.h. generell wenig strukturierbar zu sein - Oft keine Ressourcen zugeteilt (Kein Team, Kein Budget; Logik: Keine Kosten/Investitionen=Keine Management Attention ) - Viele Ideen werden nie wirklich ernsthaft aufgegriffen, verworfen oder sterben im weiteren Verlauf (Hit-Rate in einigen Industrien: 1:1000) - In vielen Unternehmen gibt es nach wie vor keine Prozesse, Zuständigkeiten oder systematische Vorgehensweisen im Zusammenhang mit den Frühphasen. 6

7 Gliederung Was sind die Frühphasen des Innovationsprozesses? Warum sind sie so bedeutungsvoll? Welche Risiken sind mit welchen Innovationsarten und Innovationsgraden typischerweise verbunden? Welche Methoden und Verfahren zur Unsicherheitsreduzierung stehen zur Verfügung? 7

8 Wie lassen sich Innovationen systematisieren? Neuheitsgrad Markt/ Anwendung groß Marktinnovation Radikale Innovation (Breakthrough) gering Inkrementale Innovation Technische Innovation gering groß Neuheitsgrad Technologie 8

9 Welche Risiken sind mit welchen Innovationen verbunden? Fokus der Aktivitäten: Beseitigen der marktlichen Unsicherheiten Extensive Lernprozesse in allen Funktionen, Bereichen groß Marktinnovation Radikale Innovation ("Breakthrough") Marktrisiko gering Inkrementale Innovation Technologische Innovation "Business as usual" gering Technologierisiko groß Fokus der Aktivitäten: Beseitigen der technologischen Unsicherheiten Copyright: Prof. C. Herstatt, AB - Technologie- und Innovationsmanagement, TUHH 9

10 Gliederung Was sind die Frühphasen des Innovationsprozesses? Warum sind sie so bedeutungsvoll? Welche Risiken sind mit welchen Innovationsarten und Innovationsgraden typischerweise verbunden? Welche Methoden und Verfahren zur Unsicherheitsreduzierung stehen zur Verfügung? Exemplarisch am Beispiel technischer Unsicherheitsreduzierung 10

11 Problemfeld Technologische Unsicherheiten Typische Fragen: Wird die neue Technologie befriedigend funktionieren? Werden Kunden und Anwender die Umstellung auf die Technologie bereitwillig mittragen? Grundsätzlich gilt: Mit steigendem Innovationsgrad wächst auch das technologische Risiko. Hier sind dann immer erhebliche Anstrengungen in der (eigenen) Entwicklung erforderlich. Verwendete Methoden in der Industrie: Front-Loading unter Einsatz von Simulationsmethoden, Rapid Prototyping und Test virtueller bzw. physischer Produktkonzepte durch Vertrauenskunden, technische Machbarkeitsstudien, Feldtests und Zusammenarbeit mit Partnern ( Open Innovation und contract research) Problem: Oft (trotzdem) lange und aufwendige Entwicklung erforderlich ( Probe and Learn ). Und: Akzeptanz- bzw. Umstellungsprobleme bei Kunden 11

12 Alternative: Nutzen von Analogien Analogien können genutzt werden, um auf bestehendes Wissen zuzugreifen und dieses in neuem Kontext anzuwenden Analogie = Übereinstimmung zwischen zwei oder mehreren Objekten in einem oder mehreren Merkmalen (Hill, 1997) Problemdefinition unter Berücksichtigung von Widersprüchen Rahmenbedingungen Kundensicht Networking und/oder Suche in Datenbanken Verifikation und Bewertung analoge Lösung Abstraktion Transfer Problem Lösung 12

13 Nutzen von Analogien: Projektbeispiele Problem: Wundinfektion bei Verwendung herkömmlichen Nahtmaterials Chirurgisches Nahtmaterial Wie gehen andere Branchen mit Bakterien um? Reinigungsmittelindustrie verfügt über langjährige Erfahrung stark verschmutzte Oberflächen mit vergleichsweise harmlosen Desinfektionsmitteln zu reinigen Durch Kombination mit Desinfektionsmittel entstand antibakterielles Nahtmaterial VICRYL Plus in einer Petrischale mit Staphylococcus aureus. (Quelle: Vorteil: Reinigungsmittel war kostengünstig, erwiesenermaßen völlig unschädlich und Unterlag keinen Patenten 13

14 Nutzen von Analogien: Projektbeispiele Problem: Viele Patienten, die einen Stent implantiert bekommen hatten, erlitten bereits nach wenigen Jahren Rückfälle, da der Organismus den Fremdkörper abstößt. Der Stent Wie kann das Zuwachsen des Stents in der Aterie verhindert werden? In der Transplantationsmedizin waren bereits Medikamente auf dem Markt, die in der Lage waren derartige Abstoßungsreaktionen zu unterdrücken Realisation des neuen Produktes in Kooperation mit dem Pharmaunternehmen, welches Patent auf das Medikament besitzt, und weiteren Firmen, die sich mit der Beschichtung von Stents auskannten (Quelle: 14

15 Nutzen von Analogien: Projektbeispiele Problem: Herkömmliche Implantateverursachten bei einer Reihe von Patienten chronische Beschwerden Die Bauchwandplastik PROCEED Netz Welche Lösungswege gehen andere Branchen? Polster für Automobilsitze müssen ähnliche Anforderungen erfüllen wie das Bauchwand-implantat: Sie müssen leicht, elastisch und doch formgebend sein. Idee aus der Zulieferindustrie: Abstandsgewirke Stoffe mit zwei textilen Außenflächen, die durch Abstandsfäden verbunden und gleichzeitig auf Distanz gehalten werden Abb1: Implantationstag Abb 2: Vollständiger Einbau (Quelle: 15

16 Nutzen von Analogien: Weitere, bekannte Beispiele Beispiel Nike SHOX Analogie + = 16

17 Nutzen von Analogien: Weitere bekannte Beispiele Beispiel BMW idrive Analogie Immersion and IDEO Analogie ( Touch Sense Technology in Endoscopy ) 17

18 Dimensionen des Ideensuchraums Abstraktionshöhe Technologische Lösung Designelement oder Funktionsprinzip Elementare Idee oder Metapher mmunikationsbreite fahrung des Kernteams fahrung des Unternehmens sweitung auf Kontakte ßerhalb des Unternehmens o könnte noch brauchbares issen liegen? Quelle: Kalogerakis/Herstatt, 2006 Analogieweite Eigenes Fachgebiet Selbe Branche/Bereich, aber anderes Fachgebiet Andere Branchen/Bereiche Natur (Bionik) oder entfernte Wissenschaftsgebiete 18

19 Gliederung Was sind die Frühphasen des Innovationsprozesses? Warum sind sie so bedeutungsvoll? Welche Risiken sind mit welchen Innovationsarten und Innovationsgraden typischerweise verbunden? Welche Methoden und Verfahren zur Unsicherheitsreduzierung stehen zur Verfügung? Exemplarisch am Beispiel marktlicher Unsicherheitsreduzierung 19

20 Problemfeld Marktunsicherheiten Typische Fragen: Welche neuartigen Anwendungen sind denkbar, wie identifiziert und verifiziert man diese? Welche Kaufbereitschaft wird es für diese Innovation in Zukunft geben? Erhebliche (eigene) Anstrengungen zur Analyse der Nachfrager- bzw. Anwendersituation in Zielmarkt erforderlich. Hierzu können Methoden der qualitativen Marktforschung (z.b. Anwenderbefragung, Beobachtung, Ethnographische Untersuchungen, Konzeptakzeptanzstudien, etc.) genutzt werden. Von zentraler Bedeutung: Das genaue Verständnis der Innovationstreiber im Zielmarkt und Beantwortung der Frage, ob die Innovation die spezifische Nachfragekonstellation trifft und komparative Wettbewerbsvorteile greifen. Problem: Oft (trotzdem) lange und aufwendige Erhebungen erforderlich ( Probe and Learn ) und Konzepte haben oft keine Breakthrough-Qualitäten. 20

21 Alternative: Zusammenarbeit mit hochinnovativen Produktanwendern 21

22 Alternative: Zusammenarbeit mit hochinnovativen Produktanwendern Solche Lead User lassen sich systematisch identifizieren; Lead User Produktkonzepte können mit den Methoden der testenden Mafo (z.b. Conjoint-Analyse) getestet werden Schritt 1: Schritt 2: Schritt 3: Schritt 4: Start des Lead User Projektes Identifikation von Bedürfnissen und Trends Identifikation von Lead Usern und deren Ideen Entwicklung von Lösungskonzepten (Workshop) Bildung interdisziplinärer Teams Festlegung der Zielmärkte Definition der Projektziele Interviews mit Markt-/ Technologieexperten Scanning von Literatur, Internet, Datenbanken Selektion der wichtigsten Trends Networking-Suche nach Usern im Zielmarkt Networking-Suche in analogen Märkten Findung und erste Evaluation der Ideen Planung eines Workshops mit Lead Usern+ Mitarbeitern Weiterentwicklung der Ideen Dokumentation und Bewertung der Konzepte Quelle: Herstatt/von Hippel 1991; Herstatt

23 Nutzen der Zusammenarbeit mit hochinnovativen Produktanwendern (3M) Faktoren bzgl. Wert der Idee LU Ideen Nicht-LU Ideen (n=5) 2 (n=42) 3 Sig. Neuheit verglichen mit Wettbewerb Neuheit bzgl. Kundenwünsche % Marktanteil in Jahr 5 68% 33% 0.01 Geschätzter Umsatz in Jahr 5 $146m $18m 0.00 Potential für gesamte Produktfamilie Operativer Gewinn 22% 24.0% 0.70 Erfolgswahrscheinlichkeit 80% 66% 0.24 Strategische Bedeutung Intellectual Property Schutz Faktoren bzgl. Organisational Fit der Idee Fit mit existierenden Absatzwegen Fit mit existierenden Produktionskapazitäten Fit mit existierenden strategischen Plänen Diese Items wurden anhand einer 10-Punkte-Skala gemessen, mit 10=hoch, 1= niedrig 2 Finanzierte LU Ideen: alle für Haupt-Produktlinien 3 Finanzierte Nicht-LU Ideen: eine für Haupt-Produktlinie, 41 inkrementale Ideen 23

24 Lead User: High Tech Projektbeispiele aus der Medizintechnik Quelle: Lettl/ Herstatt

25 Thesen zur Diskussion Die Frühphasen im Innovationsprozess und deren Management sind von außerordentlicher Bedeutung für den Innovationserfolg. In der Praxis wird ihnen jedoch nach wie vor relativ wenig Bedeutung zugeordnet. Das mit einer Innovation einhergehende Risiko hängt wesentlich von der Innovationsqualität ab. Maximale Unsicherheit liegt bei radikaler Innovation vor. Die frühe Einbindung von hoch-innovativen Anwendern (Lead User) erleichtert die Identifikation bedeutender Nutzendimensionen ( Innovationstreiber ). Viele Projektbeispiele verdeutlichen, dass Lead User systematisch identifiziert und erfolgreich in die Entwicklungsarbeit eingebunden werden können. Beim Abbau von technischer Unsicherheiten geht es u.a. darum, zeitnah Lösungswissen und Know-how zu generieren. Hierbei kann das Arbeiten mit Analogien wichtige Impulse und konkrete Lösungshinweise geben. Auch analoges Know-how lässt sich systematisch identifizieren. Infos unter 25