Jürgen GAUSEMEIER, Matthias PAUL
fleinz Nixdorf Institut
U n i v e r s i t ä t - G H Paderborn, Paderborn, Deutschland
SZENARIOBASIERTES K O N ZIPIER EN - DER B LIC K IN DIE ZU K U N FT DER T E C H NOLOGIE B EIM K O N ZIPIER EN
Zusam m enfassung.
Technologisch hochstehende, im internationalen Wettbewerb führende Produkte sind für viele Unternehmen erfolgsentscheidend. Dennoch haben die meisten dieser Unternehmen große Pro
bleme, dieser Herausforderung gerecht zu werden. Die Umsetzung von Schrittmacher- und Schlüs
seltechnologien in erfolgreiche Produkte dauert zu lang. Häufig wird auch an sogenannten bewährten Lösungen zu lange festgehalten.
Bereits in den frühen Phasen des Produktentwicklungsprozesses werden die entscheidenden Wei
chenstellungen für den Erfolg eines Produktes gestellt. In der Produktkonzipierung muß daher die Frage nach den Zukunftsaussichten von Technologien, Lösungsansätzen und Lösungselementen gestellt werden. Dazu wird vorgeschlagen, in der Konzipierung die Methoden des strategischen Technologiemanagements und der Szenariotechnik einzusetzen. Ferner ergibt sich die Erkenntnis, daß die Aufgaben der Produktplanung / des Produktmarketings in besonders enger Beziehung zu dem Konzipieren zu sehen sind. Die daraus abgeleitete Konzeption wird als integratives Konzipie
ren bezeichnet.
LBetonung d e r frühen Phasen des Produktentw icklungsprozesses1
Obwohl die Erkenntnis, daß die für den Produkterfolg wesentlichen Weichenstellungen in den frü
hen Phasen vorgenommen werden, Allgemeingut ist, wird in der Praxis nicht danach gehandelt.
Die geltende Konstruktionsmethodik wird praktisch nicht angewandt. Der heute überwiegend pro
pagierte mehr sequentielle Ablauf (Produktplanung, Anforderungsfestlegung, Konzipierung) [1] ist zu überdenken. Die Produktkonzipierung ist gemäß Bild 1 als Kreislauf zu sehen [2]. Diese Art des Konzipierens zeichnet sich insbesondere durch die Betonung der aus der unternehmerischen Sicht besonders wichtigen Produktstrukturierung und das integrative Wechselspiel von Anforderungsbe
arbeitung, Produktstrukturierung sowie Funktions- und Lösungsfindung aus. Die Produktstruktu-
1 Produktentw icklungsprozeß: P rozeß v o n der G eschäftsid ee/P ro d u k tid ee bis zum erfolgreichen M arktein
tritt.
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rierung geht von den Anforderungen2 aus und hat beispielsweise die Baukasten- Baureihenbildung und damit die Beherrschung der Teile- und Typenvielfalt zum Ziel. Übergeo^
netes Ziel ist jedoch, die Wirtschaftlichkeit von Produkten, Produktvarianten und Liefereinhe nachzuweisen. Diese integrative Art der Produktkonzipierung basiert auf einem vernetzten Inf0 mationsmodell.
Markt Unternehmen Branche 7 Y
CL -oo ül
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A n f o r d e r u n g e n
Anforderungsbearbeitung i
- S e g m e n t ie r u n g , - K a t e g o r is ie r u n g I
A n f o r d e r u n g s l is t e
Produkt- Funktions- und 1
Strukturierung 1 Lösungsfindung |
P r o d u k t s tr u k t u r
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F u n k t io n s s t r u k t u r
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Gestaltung
B a u s t r u k tu r
Bild 1. Integratives Konzipieren
2.Beurteiiung der Technologieentwicklung als Grundlage des Konzipierens
Für die Beurteilung der Technologieentwicklung3 sind vielfältige Ansätze entwickelt worden. Von diesen Ansätzen zeichnen sich insbesondere die integrierte Technologie-Markt-Portfolio-Technik von McKinsey [3] und die Szenariotechnik [4] aus.
2 Anforderungen: Die Gesamtheit der Anforderungen vom Markt, aus der Branche und vom Unternehmen.
3 Technologie: Hierunter werden Produkt- (z. B. Werkstoffe, Halbleitertechnik) , Prozeß- (z. B. CAE) und Fertigungstechnologien (z. B. Laserschneiden) verstanden.
Der logiep01
Ansatz von McKinsey zeichnet sich durch eine Kombination von Marktportfolio und Techno- rtfolio aus (Bild 2). Zunächst erfolgt die Bewertung der Marktprioritäten und Technologie- joritäten in getrennten Portfolios mit den Dimensionen Marktattraktivität und Wettbewerbsstärke P fl'
ineise*ts sowie Technologieattraktivität und relative Technologieposition andererseits.
Marktportfolio
M a rktm ä ß ig e P o s itio n ie ru n g der P ro du kte
Technologieportfolio
T e c h n is c h e P o sitio n ie ru n g d er P ro du kte (S tärke v o n F&E)
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— T echno log ie P rioritäten—
Bild 2. Die integerierte Technologie-Markportfolio-Technik nach McKinsey
Kenngrößen für die Marktattraktivität sind insbesondere Marktgröße und Marktwachstum. Die Wettbewerbsstärke ergibt sich primär aus dem Marktanteil. Das technologische Weiterentwick
lungspotential, bestimmt durch die Position auf der S-Kurve (Bild 3), und die typischen Kosten4, die dieser Fortschritt verursacht, bestimmen die Technologieattraktivität. Komponenten der relati
ven Technologieposition sind das Know-how des Unternehmens im Vergleich zur Konkurrenz und
4 Hierunter fallen insbesondere die jährlichen Investitionen in die Produktentwicklung und Herstellung, um konkurrenzfähig zu bleiben.
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die relativen Kosten für den Fortschritt. Markt- und Technologieportfolio werden überführt in ejn integriertes Gesamtportfolio mit den Dimensionen Marktprioritäten und Technologieprioritäte|) Aus diesem Gesamtportfolio lassen sich Prioritäten für die Produktentwicklung ableiten.
Leistungsfähigkeit der Technologie
Bild 3. S-Kurve der Technologieentwicklung nach McKinsey
Szenarien zeigen auf, wie sich die Zukunft möglicherweise entwickeln und gestalten könnte. Die Szenariotechnik soll systematisch und nachvollziehbar aus der gegenwärtigen Situation heraus ent
wickelte, denkbare Zukunftsbilder (Szenarien) erzeugen [5]. Somit weicht diese Methode vom bis
herigen kausalen Denken ab und fördert ein Denken in größeren Zusammenhängen, so daß mögliche Veränderungen eher wahrgenommen werden und auf Veränderungen im Umfeld des Betrachtungsgegenstandes schneller und rationaler reagiert werden kann. Aufgrund ihrer Vielsei
tigkeit und der Möglichkeit, sowohl quantitative als auch qualitative Informationen zu verarbeiten, eignet sich die Szenariotechnik besonders bei der Entscheidungsfindung hinsichtlich technologi
scher Fragestellungen.
Die Szenariotechnik durchläuft, wie in den Bildern 4 und 5 dargestellt, prinzipiell sieben Phasen.
In der Untersuchungsfeldanalyse wird der Untersuchungsgegenstand (Untersuchungsfeld) in der gegenwärtigen Situation analysiert. Dazu sind für das Untersuchungsfeld Strukturmerkmale und Problemfelder zu identifizieren. Mit der Einfiußanalyse beginnt die eigentliche Szenarioerstellung.
Nachdem das Untersuchungsfeld festgelegt und analysiert wurde, werden jetzt Faktoren gesucht und analysiert, die auf dieses wirken. Die Einfiußanalyse gliedert sich in die folgenden drei Schritte:
- Festlegen der Einflußbereiche (Umfeld-Konstruktion)
- Ermittlung von Einflußfaktoren und deren Kenngrößen (Deskriptorenbildu.ng)
Analyse der Beziehungen zwischen Einflußbereichen, -faktoren und Deskriptoren (Bezie
hungsanalyse)
gei der Umfeld-Konstruktion wird die gesamte Umgebung des Untersuchungsfeldes in mehrere Einflußbereiche die sog. Umfelder, aufgeteilt. So hat das Untersuchungsfeld Technologie die Umfelder Gesellschaft, Staat und Unternehmen.
Untersuchungsfeldanalyse
A n a ly s e d e r g e g e n w ä r t ig e n S itu a tio n d e s U n t e r s u c h u n g s g e g e n s t a n d e s .
P r o b le m b e - s c h r e ib u n g
Einflußanalyse
U m le id k o n s t r u k t io n D e s k r ip t o r e n b ild u n g B e z ie h u n g s a n a ly s e
U n tern eh m en
Technologie
E kifluG faktor D e sk rip to r
1 E n atg ie 1 B enzinpreis 2 S tro m p reis 2 UmweB- 3 S ch ad sto ff- s c h u tz a u s s lo ß
• •!
D e s k rip to r
Trend projektlonen
P r o je k t io n s k a t a lo g fü r a d e S c h lü s s e ld e s k r ip t o r e n
D e s k rip to r B enzinpreis
S trom preis
S chadstoff- ausstoB
P ro je k tio n a) viel teu re r b) steigt a) sinkt b) teu re r a) s n k t b) steigt c) konstant
B e g rü n d u n g k n a p p e E nerg ie
n e u e E nergie
s ch a rfe G e s e tz e
Bild 4. Szenariotechnik 112
Umfelder wiederum setzen sich aus mehreren Einflußfaktoren zusammen, die ihrerseits im Rah
men der Deskriptorenbildung durch eine oder mehrere Kenngrößen beschrieben werden. Diese Kenngrößen werden Deskriptoren genannt. Ziel der Beziehungsanalyse ist die Reduktion der Des
kriptoren auf die systemwichtigsten. Diese Deskriptoren werden auch Schlüsseldeskriptoren genannt, welche die Grundlage für die Trendprojektionen bilden. Für alle Schlüsseldeskriptoren ist eine IST-Analyse durchzuführen. Aufbauend auf dem ermittelten IST-Zustand wird die künftige Entwicklung prognostiziert. Oft zeichnen sich für bestimmte Deskriptoren alternative Entwicklun
gen ab. Diese Deskriptoren werden als kritische Deskriptoren bezeichnet. Neben diesen kritischen gibt es die unkritischen Deskriptoren, bei denen die zukünftige Entwicklung mit relativ großer Sicherheit abgeschätzt werden kann.
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Aus der Vielzahl alternativer Trendprojektionen für die Schlüsseldeskriptoren werden wider
spruchsfreie Kombinationen von Einzeltrends sogenannte Projektionsbündel entwickelt. Hierzu wird eine computergestützte Konsistenzanalyse durchgeführt. Kriterien für die Auswahl der Pro
jektionsbündel sind neben Konsistenz auch Wahrscheinlichkeit, Unterschiedlichkeit und interne Stabilität. Für die Szenariointerpretation werden den ausgewählten Projektionsbündeln die Progno
sen der unkritischen Deskriptoren hinzugefügt. Anschließend erfolgt eine Beschreibung der Ent
wicklung aus der'Gegenward in die Zukunft
Szenariobildung
K o n s i s t e n z a n a l y s e P r o j e k t i o n e n b ü n d e l u n g
Strompreis
•M
*) b) *) b)
Projektion a) Benzinpreis
Projektion a) - +
0 ,r° mP ",a + + 0
•• *•
•• •
»•
Szenariointerpretation
B e s c h r e i b u n g d e r S z e n a r i e n in P r o s a
Konsequenzenanaiyse
C h a n c e n / R i s i k e n M a ß n a h m e n L e i t s t r a t e g i e
C h a n c e n /R is ik e n C h a n c e n /R is ik e n S z e n a r io I S z e n a r io il
L eitstrateg ie
Bild 5. Szenarioledmik 2/2
Die Konsequenzenanalyse setzt sich aus der Auswirkungsanalyse und der szenariospezifischen Maßnahmenplanung zusammen. Das Ergebnis der Auswirkungsanalyse ist eine Beschreibung von Chancen und Risiken, die durch das Eintreten der einzelnen Szenarien für das Untersuchungsfeld entstehen. Bei der szenariospezifischen Maßnahmenplanung geht es darum, Alternativen zur Chan
cennutzung und Risikominimierung zu identifizieren, d. h. Risiken in Chancen umzuwandeln.
Hierzu werden oft szenariospezifische Maßnahmenkataloge entwickelt. Im Rahmen des Szenario
transfers erfolgt die Übertragung der Ergebnisse der Szenarioerstellung in Form von Altemativstra- tegien auf die konkrete Untemehmenspolitik, d. h. in eine Leitstrategie, die verwirklicht werden soll.
S z e n a rio I
¡ E nerg iev erk n ap p u n g
S z e n a rio li n e u e E n e rg ie n
Z u k u n ft Z e it
3.S z e n a r i o te c h n i k in d e r E n t w ic k l u n g m e t h n d ik
Innerhalb des integrativen Konzipierens leistet die Szenariotechnik ihren Beitrag bei der Lösungs
findung für Funktionen. Beim Aufstellen der Funktionsstruktur hat der Konstrukteur die Möglich
keit, eine Funktion mittels verschiedener Lösungsansätze5 oder sogar Lösungselemente6 zu realisieren. Beispielweise könnte eine Funktion „Kunden identifizieren“ bei der Konstruktion eines Geldausgabeautomaten mit den Lösungsansätzen ID-Card, Spracherkennung oder Netzhautabta
stung realisiert werden. Für den Lösungsansatz ID-Card stehen u. a. die Lösungselemente EC-Card und die verschiedenen Kreditkarten zur Verfügung. Für die Festlegung der endgültigen Lösung sollten die Entwicklungspotentiale und die Zukunftsaussichten der Technologien in Betracht gezo
gen werden. Dazu bedarf es einer gegeigneten Methodik. Hier bietet sich eine Kombination der integrierten Technologie-Markt-Portfolio-Technik nach McKinsey mit der Szenariotechnik an. Die entsprechend ergänzte Entwicklungsmethodik ist im Bild 6 schematisch angedeutet.
Im fersten Schritt der Lösungsfindung müssen die in den Lösungsansätzen verwendeten Technolo
gien identifiziert werden Jeder Lösungsansatz kann mit einer oder mehreren Technologien in Beziehung stehen. Im zweiten Schritt werden diese Technologien bewertet. Hierbei gilt es zum einen die Schrittmacher- und Schlüsseltechnologien zu ermitteln sowie die Technologie- und Marktprioritäten festzulegen. Ergebnis der Technologiebewertung ist eine Rangfolge von Techno
logien und somit auch der Lösungsansätze.
Im dritten Schritt kommt nun die Szenariotechnik zum Einsatz. Sie ermöglicht die Betrachtung von möglichen Entwicklungen von Technologien und deren Umfelder. In der Regel werden zwei maxi
mal widerspruchsfreie Szenarien erstellt, die sich möglichst weit unterscheiden. Für diese beiden Szenarien werden die jeweiligen Chancen und Risiken für die untersuchten Technologien ermittelt.
Hieraus lassen sich wiederum umfeldbedingte Anforderungen an die Technologien ableiten. Bei
spielsweise kann der Energiebedarf einer Technologie sowohl Chance als auch Risiko sein. Bei einem Szenario, das eine drastische Energiekostenerhöhung als Trend prognostiziert, ergibt sich die dominierende Anforderung nach geringem Energiebedarf der Technologie. Insgesamt ergibt sich aus den Chancen und Risiken eine Liste von umfeldbedingten Anforderungen an die Technologien.
Jede der im ersten Schritt ermittelten Technologien wird jetzt bezüglich der aufgestellten Anforde
rungen bewertet. Im vierten Schritt erfolgt nun die Festlegung des zu realisierenden Lösungsansat
zes oder -elementes. Dazu werden die Ergebnisse aus dem zweiten und dritten Schritt gewichtet und kombiniert. Anschließend werden die jeweiligen Technologiekombinationen für die möglichen Lösungsansätze betrachtet.
Damit hat der Konstrukteur eine Grundlage zur Auswahl des Lösungsansatzes, wobei neben der IST-Betrachtung von Technologien dem Konstrukteur auch die Potentiale der Technologien und ihre Zukunfts-aussichten aufgezeigt werden.
5 Lösungsansatz: Lösung einer Funktion auf der Ebene der Wirkprinzipien.
6 Lösungselement: Eine bereits realisierte, bewährte Lösung.
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F u n k tio n s s tru k tu r
festlegun g
A u s t e l l e n d e r F u n k t i o n s s t r u k t u r u n d E r m i t t l u n g d e r m ö g lic h e n L ö s u n g s a n s ä t z e u n d - e le m e n t e
Techno logieldentifl kation
Z u o r d n u n g v o n T e c h n o l o g i e n z u L ö s u n g s a n s ä t z e n u n d - e ie m e n t e n
Techno logie be wertung
E r m i t t l u n g d e r S c h r i t t m a c h e r - u n d S c h l ü s s e l t e c h n o l o g ie n s o w i e d e r M a r k t - u n d T e c h n o l o g i e p h o n t ä t e n
Technologieumfeld
bewertung
A b l e i t u n g v o n u m f e l d b e d i n g t e n A n f o r d e r u n g e n a n T e c h n o lo g ie n , d i e s i c h a u s C h a n c e n / R i s i k e n d e r | S z e n a r i e n e r g e b e n .
T e c h n o lo g ie a u s w a h l
A n h a n d d e r g e w i c h t e t e n E r g e b n is s e | a u s T e c h n o l o g i e b e w e r t u n g u n d T e c h n o l o g i e u m f e l d a n a l y s e w e r d e n d ie T e c h n o l o g i e n a u s g e w ä h l t
B an k d ien ste a u to m a tis ie re n
K u n d e n T ra n s a k tio n
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Anforderungen en Technolog*«
echrvotogie
Kriterien T1 12 T3
Portfokopos.
S zen e /io K osten
s
S um m e
Bild 6. Szenariotechnik in der Entwicklungsmethodik
Literatur
[1] Pahl, G., Beitz, W.: Konstruktionslehre. Springer-Verlag, Berlin 1993.
[2] Gausemeier, J., Frank, T., Genderka, M.: Erfolgspotentiale integrierter Ingenieursysteme (CAE). Tagungsband CAD’94 - Produktdatenmodellierung und Prozeßmodellierung als Grundlage neuer CAD-Systeme. Carl Hanser Verlag, 1994.
[3] Krubasik, E.G.: Strategische Waffe. Wirtschaflswoche, 36. Jg., Nr. 25, 1982, S. 28-33.
[4] Reibnitz, U. von: Szenario-Technik - Instrumente für die unternehmerische und persönliche Erfolgsplanung. Gabler-Verlag, Wiesbaden 1991.
[5] Geschka, H., Hammer, R.: Die Szenario-Technik in der strategischen Unternehmensplanung, ln: D. Hahn (Hrsg.) und B. Taylor (Hrsg.): Strategische Untemehmensplanung. Stand und Ent
wicklungstendenzen. Vierte Auflage, 1982.
Gutachter: Ryszard Knosala
