Eine bewertungsbasierte Vorgehensweise zur Tauglichkeitsprüfung von Technologiekonzepten in der Technologieentwicklung

Abstract

Wirtschaftsunternehmen in Deutschland sehen sich heute vielfältigen Herausforderungen ausgesetzt: Schnell wechselnde Marktanforderungen, ständig steigender Kostendruck und Forderungen nach innovativen Lösungen für qualitativ hochwertige Produkte. Eine Differenzierung oder gar ein Wettbewerbsvorsprung können oft nur erreicht werden, wenn frühzeitig auf die Entwicklung erfolgsversprechender Technologien gesetzt und technologische Innovationen mit vielversprechenden Funktionalitäten auf neuen Märkten platziert werden. Der Wettbewerb um Marktanteile beginnt für Unternehmen in Deutschland somit nicht erst mit der Einführung neuer Produkte. Bereits in einem viel früheren Stadium der Technologieentwicklung gilt es herauszufinden, welche Technologien langfristige Erfolgspotenziale sichern und durch gesteigerte Funktionalitäten wie auch Wirtschaftlichkeit eine Wettbewerbsdifferenzierung ermöglichen.

In der vorliegenden Dissertation wird eine bewertungsbasierte Vorgehensweise zur Tauglichkeitsprüfung von Technologiekonzepten entwickelt, um Unternehmen bei der Entscheidungsfindung im technologischen Entwicklungsverlauf zu unterstützen und ihnen quantifizierbare Aussagen zur Einsatzfähigkeit zu liefern. Die Tauglichkeitsprüfung wurde in der vorliegenden Arbeit als eine objektbezogene Bewertungsform zur Überprüfung des Erfüllungsgrades vorgegebener Zielstellungen als auch zur Beurteilung der Einsatzfähigkeit von Technologiekonzepten aufgefasst. Die Überprüfung der Tauglichkeit wurde dafür in einen systematisch wiederkehrenden Bewertungsprozess eingegliedert, mit einem mehrperspektivischen und formalisierten Kennzahlsystem ausgestattet und auf die Ableitung entwicklungsbezogener Maßnahmen ausgerichtet.

Das Ziel einer quantifizierbaren Bewertung zur Ermittlung von Einsatzfähigkeit und Reife technologischer Entwicklungen war bisher in der Unternehmenspraxis jedoch nur wenig zufriedenstellend gelöst, was entweder auf die geringe Praxistauglichkeit bisheriger Ansätze oder auf die bislang nur ungenügende Abdeckung solcher Bewertungsinstrumente für die Technologieentwicklung zurückzuführen ist. Dieser Sachverhalt zeigte sich insbesondere bei der Betrachtung zentraler Wissenschaftsbereiche wie der prozessbasierten Technologieentwicklung und Technologiebewertung als auch bei vorliegenden Reifegradmodellen. Diese kommen bei kritischer Betrachtung den Forderungen der Praxis für eine Tauglichkeitsprüfung nur ungenügend nach. Insbesondere bei Technologieentwicklungsprozessen konnte gezeigt werden, dass im Hinblick auf eine objektbezogene Bewertung wesentliche Defizite vorliegen. Ebenso zeigten sich bei den Methoden und Verfahren der Technologiebewertung signifikante Defizite hinsichtlich Bewertungsvielfalt und Bewertungszeitpunkt als auch repräsentativer Kennzahlen zur Evaluation von Technologieentwicklungen. Nicht zuletzt führte auch die kritische Betrachtung von Reifegradmodellen zu Unzulänglichkeiten hinsichtlich deren Durchgängigkeit in der Bewertung und Maßnahmenableitung, wodurch der Bedarf nach einem flexiblen bewertungsbasierten Vorgehen zur Tauglichkeitsprüfung in der Technologieentwicklung nur bestärkt werden konnte.

Die in der vorliegenden Arbeit entwickelte Vorgehensweise ist auf die Tauglichkeitsprüfung von Produkttechnologien in produzierenden Unternehmen ausgerichtet und beinhaltet die wesentlichen Phasen einer systematischen Bewertung. Die Zielbestimmung wird durch kategorisierende als auch tauglichkeitsbezogene Leitlinien unterstützt. Zur Entwicklung des Vorhabens findet ein Stage-Gate-Prozess Einsatz, indem eine oder mehrere Entwicklungsphasen nacheinander durchlaufen werden können. Für die projektbezogene Tauglichkeitsbewertung liegen entwicklungsbezogene Checklisten bereit. Die objektbezogene Bewertung wird durch eine mehrperspektivische Betrachtung – analog einer Technologie-Scorecard – realisiert. Dabei wird das House of Technology (HoT) als Basiselement eingesetzt. In Ergänzung zum HoT finden mehrere qualitative wie auch quantitative Analyse- und Bewertungsmethoden zur Tauglichkeitsprüfung Einsatz. Die Ableitung von Maßnahmen wird schließlich durch ein weiterentwickeltes Reifegrad-Aufwands-Portfolio als auch durch eine Perspektivenanalyse ermöglicht. Für die Ergebnisinterpretation der bewerteten Perspektiven stehen Maßnahmenkataloge bereit. Die Anwendbarkeit wurde an einem Unternehmen aus dem Bereich der Automatisierungsindustrie demonstriert. Im Anwendungsfall konnte gezeigt werden, dass eine gezielte Kombination und der Einsatz von qualitativen als auch quantitativen Bewertungsmethoden zur Ermittlung der Perspektiven zweckmäßig und zur objektiven Ergebnisdarstellung erforderlich ist und neben Entwicklungsteams auch Schnittstellenbereiche wie ein Kostenmanagement oder die Fertigung für eine ergebnisorientierte Tauglichkeitsprüfung eingebunden werden können.

Companies in today’s world are facing several challenges like: fast changing requirements of the market, constantly rising cost pressure as well as the demand for innovative solutions and high quality products. Differentiation and a competitive advantage can – up until now - only be achieved if companies manage to invest into the development of promising technologies and thereby offer technological innovations with promising features to new markets. For companies, the fight for market shares doesn’t start with the introduction of new products. Already in the phase of technology development, companies need to find out which technologies ensure long-term success and competitive differentiation by enhanced functionalities or cost effectiveness.

The objective of this thesis is to develop an evaluation based procedure to proof the capability of technology driven concepts in order to support companies in their decision-making process and to provide them with quantitative information during the technology development. In this thesis the proof of capability was defined as an object-related evaluation type to monitor the performance degree of predefined targets and to estimate the utilization of technology-driven concepts within technology development. For decision makers of technology-driven companies, the developed procedure opens up the possibility to support subjective statements of technology readiness levels with methodological approaches and fulfils the desire for quantitative evaluations. The actual situation was especially confirmed by an observation of central scientific domains such as “technology development processes”, “technology assessment methods” as well as existing “maturity models”. These approaches show deficits and do not maintain the requirements of management practice. Especially technology development processes show significant deficits with regard to an object-related evaluation. Technology assessment methods show deficits as well – regarding the assessment variety and date as well as representative key figures for the evaluation of technology developments. Last but not least the crucial examination of maturity models also showed deficits. They lack in a continuous evaluation and development of measures whereby the necessity for a flexible procedure for the capability proof in technology development is encouraged.

The developed procedure in this thesis is focussing on feasibility testing of product technologies and comprises all essential phases of a systematic evaluation process. Analogue to feed-back systems of maturity models, the developed procedure is aligned with a multiple usage in the technology development phases. A partitioned evaluation phase guarantees - besides a project-related evaluation - also an object-related evaluation of technology-driven concepts. The procedure is supplemented by a system model for technology-driven concepts in order to evaluate technologies on a component-level. The developed procedure is divided into phases “definition of objectives for the concept”, ”development”, evaluation of the concept” and “definition of management measures” plus facilitated by several evaluation methods: The definition of objectives is supported by special guidelines. For the development of technology-driven concepts, a particular stage-gate-process is used. Furthermore the evaluation of project-related targets in the technology development is provided by checklists. The object-related proof of capability is realized by a multi-perspective evaluation – along the lines of a technology-scorecard approach and by the help of the methodology house of technology as a basic element and further qualitative and quantitative evaluation methods. For the definition of management measures a refined maturity effort portfolio is used as well as an analysis of the multiple perspectives and a special measure catalogue.

The application of the developed procedure was demonstrated in a technology-driven company in the field of automatization. The proof of capability was shown by the use of a news-worthy technology development project. The application demonstrated that the procedure is well suited for the decomposition of the technology-driven concept and thereby attend as an essential requirement for the object-related proof of capability. In particular it was shown, that a multi-perspective evaluation provides adequate statements for the proof of capability of several technologies and offers the possibility to display objective results. With the definition of management measures and further development efforts it could further be shown that decision makers of the company have been supported by additional instruments. Finally the application demonstrated that besides development teams other corporate divisions – such as cost management or production – are necessary for a result-oriented proof of capability.