BEWERTUNG UND AUSWAHL VON TECHNOLOGIEN

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1 BEWERTUNG UND AUSWAHL VON TECHNOLOGIEN PROZESSE UND TOOLS ZUR BEWERTUNG UND AUSWAHL UMWELT-RELEVANTER TECHNOLOGIEN 13. April 2011 Geh nicht immer auf dem vorgezeichneten Weg, der nur dahin führt, wo andere bereits gegangen sind. (Alexander G. Bell)

2 Inhalt 1 Einleitung 3 2 Technologieauswahl 3 3 Bewertungsmethoden für die Technologieauswahl Portfolio zur Abschätzung von Technologiepotenzial und technologischer Machbarkeit Checkliste S-Kurven-Analyse zur Potenzialabschätzung einer Technologie Technologielebenszyklusanalyse Technologieprofil Technologieportfolio nach Pfeiffer Technologie-Roadmap Literatur 14 5 Arbeitsblätter Technologie-Potenzial-Machbarkeits-Portfolio Technologieorientierte Checkliste Technologie-Profil Erstellt und zusammengefasst für ECO WORLD STYRIA von: Institut für Unternehmungsführung und Organisation Vorstand Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Stefan Vorbach und Mag. Romana Rauter Kopernikusgasse Graz Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 2

3 1 Einleitung Die Bewertung und Auswahl von (umwelt)relevanten Technologien zählt zu den wichtigsten unternehmerischen Aufgaben mit langfristigen Auswirkungen. Auf Grund der steigenden Dynamik und Komplexität - sowohl innerhalb des Unternehmens als auch in dessen Umfeld - gestalten sich diese Entscheidungen zunehmend als komplex und schwierig. Damit aber solche zukunftsrelevanten Entscheidungen adäquat und transparent getroffen werden können, ist ein strukturiertes und theoriegeleitetes Vorgehen erforderlich. Dies umfasst sowohl das Wissen um den Ablauf eines Bewertungsprozesses als auch die Kenntnis von verschiedenen Methoden, die bei der Bewertung und Auswahl eingesetzt werden können. Die vorliegende Ausarbeitung soll Unternehmen, die vor einer solchen Aufgabe stehen, als Hilfestellung dienen. 2 Technologieauswahl Um die Technologieauswahl überhaupt erst durchführen zu können, ist eine umfassende Analyse notwendig, welche zum einen den Technologiebedarf sämtlicher gegenwärtig erzeugter und geplanter Produkte und Dienstleistungen zum Inhalt hat. Zum anderen enthält sie eine Beurteilung der noch nicht genutzten und nötigenfalls neu zu entwickelnden Technologien im Hinblick auf ihre substituierende oder neue Verwendung. Diese Entscheidung kann als Which-way-to-go-Entscheidung bezeichnet werden. Als zweites ist zu entscheiden, in welchem Ausmaß die als notwendig beurteilten Technologien mit eigenen Mitteln und Kompetenzen zu entwickeln oder von extern zu erwerben sind; hierbei handelt es sich um eine Make-or-Buy-Entscheidung. Als drittes sind Unternehmen mit der Frage konfrontiert, welche Technologien ausschließlich intern genutzt werden sollen oder aber, welche an Dritte veräußert werden können. Hier wird folglich von einer Keep-or-Sell- Entscheidung gesprochen (Vorbach (2005)). Zusammenfassend lassen sich diese drei Entscheidungen als Trilogie grundlegender Technologieentscheidungen bezeichnen und nachfolgend abbilden. Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 3

4 Abbildung 1: Trilogie grundlegender Technologieentscheidungen (Quelle: Vorbach (2005)) Von vordergründigem Interesse für die vorzunehmende Technologiebewertung ist die erste Entscheidungsfrage dieser Trilogie, nämlich jene, welche Technologie verwendet werden soll. Eine solche Auswahlentscheidung setzt eine fundierte Information über existierende Technologien einerseits und vorhandene Marktbedürfnisse andererseits voraus. Die Auswahlentscheidung für eine spezifische Technologie selbst ist in eine logische Abfolge von Schritten eingeordnet, wie sie in der folgenden Abbildung dargestellt werden kann. Abbildung 2: Technologieauswahlprozess (Quelle: eigene Darstellung) Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 4

5 Als Input für die Technologieauswahl/-bewertung können prinzipiell alle existierenden Technologien gesehen werden, die auf Grund ihres Potenzials als für das Unternehmen relevant eingestuft werden. Ähnlich einer Projekt- bzw. Ideenbewertung kann auch die Technologiebewertung und -auswahl als mehrstufiger Prozess mit Grob- und Feinbewertung gesehen werden. Um die Grob- und Feinbewertung durchführen zu können, sind Methoden, die nachfolgend näher beschrieben werden, hilfreich. Die folgende Abbildung zeigt einen solchen Technologiebewertungs- und Auswahlprozess im Detail. Abbildung 3: Bewertungs- und Auswahlprozess von Technologien (Quelle: eigene Darstellung) Im folgenden Kapitel werden nun Bewertungs- und Auswahlmethoden dargestellt und ausgewählte Methoden, die sich in der Praxis als nützlich erwiesen haben, näher beschrieben. Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 5

6 3 Bewertungsmethoden für die Technologieauswahl Bevor einzelne Bewertungsmethoden herausgegriffen und näher beschrieben werden, wird hier ein erster Überblick über verfügbare Methoden der Technologiebewertung gegeben. Dabei muss beachtet werden, dass die nachfolgend angeführten Methoden sich in Komplexität und Umfang unterscheiden und sie im Falle einer konkreten Technologiebewertung insbesondere auf ihre Sinnhaftigkeit und Zweckmäßigkeit dem Ziel entsprechend überprüft werden sollten. Abbildung 4: Methoden der Grob- und Feinbewertung von Technologien (Quelle: eigene Darstellung in Anlehnung an Lichtenthaler (2002)) Die Grobbewertung hat das Ziel aus der Fülle an potenziell verfügbaren Technologien die prinzipiell brauchbaren Technologien herauszufiltern. Dazu sind Portfolien, Checklisten, Potenzialabschätzungen und Lebenszyklusabschätzungen zu empfehlen. Die Feinbewertung filtert aus der Liste an prinzipiell attraktiven Technologien jene heraus, die den Anforderungen des Unternehmens besonders gut entsprechen. Als Hilfsmittel können Profildarstellungen, das Technologieportfolio nach Pfeiffer und Technologie- Roadmaps empfohlen werden. Zusätzlich können auch die Methoden Benchmarking, Publikations- und Patentanalysen, Delphi-Studien, Lead User Analysen bezüglich der Technologieadoption und Quality Function Deployment verwendet werden. Die zuletzt angeführten Methoden sind in der vorliegenden Ausarbeitung aber nicht näher beschrieben. Die Auswahlentscheidung kann schließlich mit Hilfe klassischer Verfahren unterstützt werden. Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 6

7 3.1 Portfolio zur Abschätzung von Technologiepotenzial und technologischer Machbarkeit Die Portfoliotechnik wurde mit dem Ziel entwickelt, Auswahlentscheidungen methodisch zu unterstützen. Sie findet breite Anwendung, da sie durch die Ableitung von Handlungsempfehlungen eine Hilfestellung für die strategische Orientierung des Unternehmens gibt. Zum Zwecke der Analyse werden unternehmensinterne und -externe Informationen in einer zumeist zweidimensionalen Matrix zusammengefasst. Werden nun alle gegenwärtigen und erwünschten Technologien und Technologiefelder eingetragen, können fundierte Aussagen über die derzeitige und die angestrebte strategische Positionierung getroffen werden. Diese Aussagen lassen sich in Form von sog. Normstrategien formulieren, die angesichts der jeweils gegebenen Bedingungen typische strategische Stoßrichtungen aufzeigen (Gelbmann, Vorbach (2007)). Im nachfolgend dargestellten Portfolio werden Technologiepotenzial und technologische Machbarkeit gegenübergestellt und damit eine Grobauswahl ermöglicht. Darstellung einzelner Technologien Technologiepotenzial gering hoch Technologie selektieren Technologie verwerfen Technologie verfolgen Technologie selektieren gering hoch Technologische Machbarkeit Abbildung 5: Technologie-Potenzial-Machbarkeits-Portfolio (Quelle: eigene Darstellung); Portofolio als Arbeitsplatt im Anhang Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 7

8 3.2 Checkliste Ein einfaches und variables Instrument für die technologische Analyse und Bewertung im Unternehmen stellen Checklisten dar, mit deren Hilfe wichtige Problembereiche rasch und umfassend erfasst werden. Da sich Checklisten leicht abwandeln lassen, können auf diese Weise erste Grobanalysen ebenso vorgenommen werden wie mit fortschreitendem Konkretisierungsgrad auch detailliertere Probleme untersucht werden können. Wichtig ist dabei, dass die Checkliste den interessierenden Sachverhalt einerseits möglichst genau abbildet, damit sichergestellt ist, dass tatsächlich das erfasst wird, was für die Analyse von Interesse ist. Andererseits muss auf die Vollständigkeit der Checkliste geachtet werden, um daraus entstehende Verzerrungen zu vermeiden. Schließlich müssen die aufgelisteten Items (Argumente) möglichst überschneidungsfrei definiert werden, damit es nicht zu doppelten Erfassungen kommt. Der Hauptvorteil dieser Methode liegt in ihrer Anschaulichkeit, des Weiteren ist positiv anzuführen, dass sie rasch, unkompliziert und leicht adaptierbar eingesetzt werden können, ohne dass umfassende Methodenkompetenz vonnöten ist. Umgekehrt besteht die Gefahr darin, dass zu große Erwartungen an Checklisten gestellt werden, welche beispielsweise keine Querverbindungen oder Zusammenhänge näher darstellen können. Unvollständige Checklisten können dazu führen, dass wesentliche Aspekte des betrachteten Gegenstandes vernachlässigt werden (Gelbmann, Vorbach (2007)). Nachfolgend findet sich eine technologieorientierte Checkliste als Musterbeispiel. Abbildung 6: Technologieorientierte Checkliste (Quelle: eigene Darstellung); Checkliste als Arbeitsplatt im Anhang Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 8

9 3.3 S-Kurven-Analyse zur Potenzialabschätzung einer Technologie Mit Hilfe der S-Kurven-Analyse lässt sich das Potenzial einer Technologie abschätzen. Inwieweit eine Technologie ausgereift ist, erkennt man Abstand zwischen der Leistungsgrenze und der aktuellen Leistungsfähigkeit. Die Tatsache, dass eine Technologie nur eingeschränkte Verbesserungsmöglichkeiten aufweist, wird als begrenztes Leistungssteigerungspotenzial angesehen. Dies führt zu Substitutionen von Technologien, die zu Diskontinuitäten und Technologiesprüngen führen. Probleme ergeben sich hierbei dadurch, dass die Leistungsgrenze von Technologien ex ante nicht exakt vorhersehbar und vielfach nicht starr ist. Vor allem in der Anfangsphase von neuen Technologien wird das Potenzial häufig unterschätzt. Am Ende geschieht oft das Gegenteil, eine Überschätzung (Perl (2007)). Abbildung 7: S-Kurven-Konzept (Quelle: eigene Darstellung) 3.4 Technologielebenszyklusanalyse Mit Hilfe von Technologielebenszyklus-Modellen versucht man den Zusammenhang zwischen dem vorhandenen Potential einer Technologie und deren Reifegrad gegenüber zu stellen. Die erste Phase eines Technologielebenszyklus ist durch eine zunehmende Dynamisierung in der Weiterentwicklung der Leistungsfähigkeit einer Technologie gekennzeichnet. Nach einem progressiven Verlauf der Leistungsfähigkeit geht die Kurve in einen degressiven Ast über. Aus technischer Sicht lässt sich der degressive Kurvenverlauf durch eine Annäherung an grundlegende physikalische Grenzen erklären. Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 9

10 Abbildung 8: Technologielebenszyklus (Quelle: eigene Darstellung in Anlehnung an Eversheim (2003)) Im Technologielebenszyklus stellen die Basistechnologien den Standard einer Branche dar, sie müssen vom Unternehmen beherrscht werden, bieten aber keinen wesentlichen Wettbewerbsvorteil. Schlüsseltechnologien stellen erhebliche Potenziale für Wettbewerbsvorteile dar. Durch ihre unterschiedlich gute Beherrschung kommt es zu Differenzierungen gegenüber den Konkurrenten. Schrittmachertechnologien befinden sich im Stadium der Entwicklung und sind deswegen für eine breite Anwendung noch nicht ausgereift genug. Bezüglich ihrer Potenziale zum Ausbau, aber auch hinsichtlich der technischen Realisierbarkeit und Leistungsfähigkeit herrschen im Allgemeinen noch Unsicherheit (Perl (2007)). Das noch verbleibende Potenzial der Technologieentwicklung ist davon abhängig, in welcher (zeitlichen) Phase sich die Technologie befindet, man unterscheidet hierbei die vier Phasen Entstehung, Wachstum sowie Reife und Altersphase. Um leichter identifizieren zu können, in welcher Phase sich eine beobachtete Technologie befindet, wurden Indikatoren und deren Ausprägung in den jeweiligen Phasen identifiziert: Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 10

11 Indikator Entstehungsphase Wachstumsphase Reifephase Altersphase Unsicherheit in Bezug auf die technologische Performance/Effizienz Investitionen in die Technologieentwicklung Grad der potentiellen Anwendbarkeit Anforderungen an die Technologieentwicklung Auswirkung auf das Kosten- Leistungs-Verhältnis eines Produktes hoch mittel niedrig sehr niedrig mittel maximal niedrig sehr niedrig unbekannt groß etabliert abnehmend wissenschaftlich anwendungsorientiert anwendungsorientiert kostenorientiert sekundär maximal niedrig niedrig Anzahl der Patente zunehmend hoch abnehmend - Art der Patente konzeptorientiert produktorientiert prozessorientiert - Markteintrittsbarrieren F&E-Potenzial Humanressourcen Know-how, Lizenzen Anwendungs- Know-how Verfügbarkeit streng limitiert limitiert marktorientiert hoch Dauer des Wettbewerbsvorteils lang mittel mittel kurz Abbildung 9: Phasen des Technologielebenszyklus (Quelle: eigene Darstellung in Anlehnung an Little (1981), Tiefel (2007)) 3.5 Technologieprofil Mit Hilfe eines Technologieprofils ähnlich einer Checkliste können Stärken und Schwächen des eigenen Unternehmens respektive der eigenen Technologie im Vergleich zu den Stärken und Schwächen eines Mitbewerbers visualisiert und übersichtlich dargestellt werden. Um die eigene Position möglichst realistisch abzubilden ist es auch hier wichtig auf die Vollständigkeit sowie auf die Überschneidungsfreiheit der Kriterien zu achten. Die umfassende Analyse zur Verfügung stehender Informationen insbesondere über die Mitbewerber kann eindeutig als Nachteil dieser Methode angeführt werden, dennoch liefert sie einen für die Grobbewertung und Einschätzung des eigenen Standorts guten Überblick über die Ist-Situation. Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 11

12 Abbildung 10: Technologieprofil (Quelle: eigene Darstellung); Profil als Arbeitsplatt im Anhang 3.6 Technologieportfolio nach Pfeiffer Bereits vor einigen Jahrzehnten wurden sog. Technologie-Portfolio Ansätze entwickelt, bei welchen als Objekte zumeist sämtliche Technologien untersucht werden, die in den Produkten oder Verfahren von einzelnen Geschäftsfeldern oder des gesamten Unternehmens eingesetzt werden. Ein Beispiel hierfür ist das Technologieportfolio-Konzept von Pfeiffer et al. (1987), welches die für ein Endprodukt und die für die dazu notwendigen Fertigungsprozesse relevanten Technologien in einer multifaktoriellen Matrix mit den beiden Hauptdimensionen Technologieattraktivität und Ressourcenstärke abbildet. Die Technologieattraktivität als weitgehend unbeeinflussbare unternehmensexterne Größe erfasst die Gesamtheit der wirtschaftlichen und technischen Vorteile, die im Zuge der Realisierung der strategischen Weiterentwicklungspotenziale des jeweiligen Technologiegebiets erwartet werden. Die Ressourcenstärke als unternehmensinterne Handlungsvariable beschreibt die technische und wirtschaftliche Beherrschung des technologischen Gebiets im Vergleich zum stärksten Konkurrenzunternehmen. Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 12

13 Ressourcenstärke ist notwendig zur Durchsetzung der Technologie (Gelbmann/Vorbach (2007)). Folgende Abbildung stellt den Portfolioansatz nach Pfeiffer et al. dar: Abbildung 11: Technologieportfolio (Quelle: Gelbmann, Vorbach (2007) in Anlehnung an Pfeiffer et al. (1987)) 3.7 Technologie-Roadmap Eine für die Bewertung von Technologien ebenfalls nützliche Methode ist das (Technologie)Roadmapping, mit dessen Hilfe zukünftige technologische Entwicklungen voraus gesagt, analysiert und visualisiert werden können. Die technologischen Pfade, welche innerhalb einer Roadmap erstellt werden, können dabei als Extrapolation der gegenwärtigen Situation verstanden werden. Die frühe Kenntnis zukünftiger Technologien hilft bei der Bewertung und Auswahl von Technologien. Ausgewählte technologische Entwicklungen im Bereich von Umwelttechnologien bis zum Jahr 2020 finden Sie in einem eigenen Dokument im Tool-Kit. Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 13

14 4 Literatur Eversheim, W. (Hrsg.) (2003): Innovationsmanagement für technische Produkte, Heidelberg. Gelbmann, U./Vorbach, S. (2007): Strategisches Innovationsmanagement, in: Strebel, H. (Hrsg.): Innovations- und Technologiemanagement, 2. Auflage, Wien, S Gemünden, H.G./Ritter, Th. (2001): Der Einfluss der Strategie auf die Technologische Kompetenz, die Netzwerkskompetenz und den Innovationserfolg eines Unternehmens, in Blecker, Th./Gemünden, H.G. (Hrsg.): Innovatives Produktions- und Technologiemanagement. Festschrift für Bernd Kaluza. Berlin u.a., S Lichtenthaler, E. (2002): Organisation der Technology Intelligence. Eine empirische Untersuchung der Technologiefrühaufklärung in technologieintensiven Grossunternehmen, Zürich. Little, A.D. (1981): The Strategic Management of Technology, European Management Forum, Davos. Perl, E. (2007): Grundlagen des Innovations- und Technologiemanagements, in Strebel, H. (Hrsg.): Innovations- und Technologiemanagement, 2. Auflage, Wien, S Pfeiffer, W. et al. (1987): Technologie-Portfolio zum Management strategischer Zukunftsgeschäfte, 5. Auflage, Göttingen. Tiefel, Th. (Hrsg.): Gewerbliche Schutzrechte im Innovationsprozess, Wiesbaden. Voigt, K.-I. (2008): Industrielles Management. Industriebetriebslehre aus prozessorientierter Sicht, Berlin/Heidelberg. Vorbach, S. (2005): Technik und Technologie in innovativen Entscheidungsprozessen, Habilitationsschrift, Karl-Franzens-Universität Graz. Witte, E. (1992): Entscheidungsprozesse, in: Frese, E. (Hrsg.): Handwörterbuch der Organisation, 3. völlig neu gest. Aufl., Stuttgart, Sp Univ.-Prof. Dr. Stefan Vorbach, 14