Controlling von Entwicklungsprojekten: Dargestellt am Beispiel mechatronischer Produkte

Martin Stirzel Controlling von Entwicklungsprojekten

GABLER RESEARCH

Martin Stirzel

Controlling von Entwicklungsprojekten Dargestellt am Beispiel mechatronischer Produkte

Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Péter Horváth

RESEARCH

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Dissertation Universität Stuttgart, 2009

1. Auflage 2010 Alle Rechte vorbehalten © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010 Lektorat: Ute Wrasmann | Nicole Schweitzer Gabler Verlag ist eine Marke von Springer Fachmedien. Springer Fachmedien ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.gabler.de Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Printed in Germany ISBN 978-3-8349-2449-0

Geleitwort

V

Geleitwort Aufgrund steigender F&E-Ausgaben und kürzerer Marktzyklen sind effizient ablaufende Entwicklungsprojekte essenziell. Die zielorientierte Steuerung des Entwicklungsprozesses durch das Controlling ist folglich von hoher Bedeutung. Gerade mechatronische Produkte sind überdies sehr komplex und stellen Unternehmen in der Entwicklungsprojekt-Steuerung vor große Herausforderungen. Ziel der Arbeit war es, die Rolle des operativen Controllings in der Entwicklung mechatronischer Produkte zu untersuchen. Die Darstellung knüpft demgemäß an die Themenschwerpunkte Controlling und Innovations-/F&E-Management an. Anhand theoretischer und empirischer Erkenntnisse wird beschrieben, wie ein Entwicklungscontrolling mechatronischer Produkte gestaltet werden sollte. Einleitend werden zunächst die Relevanz des Themas, Merkmale mechatronischer Produkte sowie Grundlagen der Entwicklung dargestellt. Daran anschließend werden charakteristische Merkmale mechatronischer Produkte ermittelt. Die Arbeit geht dann der Frage nach, inwiefern sich die Merkmale mechatronischer Produkte auf das Projekt-Controlling auswirken. Auf Basis eines Kontingenzrahmens mit den Einflussfaktoren mechatronischer Produkte, den Gestaltungsvariablen des Controllings sowie dem Projekterfolg werden dann im Rahmen einer empirschen Studie die Wirkungszusammenhänge untersucht. Abschließend zeigt die Arbeit anhand eines konkreten Unternehmensbeispiels, wie Instrumente eingesetzt und adaptiert werden sollten, um die Entwicklung mechatronischer Produkte zielführend und effizient zu steuern. Der Innovationsgehalt der Arbeit liegt in der Betrachtung des Controllings im Hinblick auf aus verschiedenen Disziplinen zusammengesetzte Projektteams. Es gelingt dem Autor, Management und Controlling mit verhaltenswissenschaftlichen und technischen Aspekten zu verbinden; eine Anpassung der Controllingsysteme an die Anforderungen der neuen Mechatronik-Technologien kann so erfolgen. Das Buch richtet sich an Wissenschaftler, für die das Thema Mechatronik im F&EManagement von Interesse ist, und an Praktiker, die mit der Koordination interdisziplinärer Teams befasst sind.

Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Péter Horváth

Vorwort

VII

Vorwort Unternehmen müssen ständig neue Produkte auf den Markt bringen, um sich im Wettbewerb durchzusetzen. Die Entwicklungsprozesse stellen sich jedoch immer schwieriger und komplexer dar. Der technologische Fortschritt hat dazu geführt, dass viele Produkte über rein mechanische Bestandteile hinaus inzwischen Elektronikund Software-Komponenten enthalten. In Japan entstand aus dieser Tendenz der Begriff „Mechatronik“, der sich weltweit durchgesetzt hat. Mechatronik-Anteile sind zwischenzeitlich in den meisten Konsum- und Investitionsgütern enthalten und daher für weite Kreise von Interesse. Die Entwicklung solcher Produkte aus dem Blickwinkel des Controllings steht im Vordergrund dieser Schrift. Entstanden ist die Arbeit im Rahmen meiner Tätigkeit am International Performance Research Institute (IPRI) in Stuttgart. Die Betreuung als Erstprüfer übernahm Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Péter Horváth, zugleich geschäftsführender Gesellschafter von IPRI und Professor Emeritus des Lehrstuhls Controlling am Betriebswirtschaftlichen Institut der Universität Stuttgart. Ihm danke ich außerordentlich für die unterstützenden, aber auch fordernden Gespräche zur Schärfung des Promotionsthemas. Dank gilt auch dem Zweitprüfer Prof. Dr. Wolfgang Burr mit seinem Wissen auf dem Gebiet des Innovationsmanagements. Ebenso danke ich Prof. Dr. Georg Urban von IPRI, der mich mit seinem umfassenden Fundus an Erfahrung aus der Automobilindustrie stets unterstützte. Dank gilt auch allen IPRI-Kollegen und studentischen Mitarbeitern, in besonderem Maße Caroline Rosentritt, Elmar Dworski, Nils Gamm, Johannes Isensee, Carsten Schwab, Dr. Mischa Seiter und Stefan Zeibig. Während der Finalisierung hat mein Vater Hans-Peter Stirzel das Manuskript kritisch durchgesehen und viele Hinweise beigetragen, wofür ich ihm sehr dankbar bin. Bei den zahlreichen Industriepartnern möchte ich mich ebenso bedanken, insbesondere bei den Herren Dr. Harald Marquardt und Thomas Schwarz bei der Marquardt GmbH in Rietheim-Weilheim. Ganz besonderer Dank gilt der Stiftung Industrieforschung, die mit der Förderung des Projekts „InLog“ den inhaltlichen Anstoß für diese Dissertation gegeben hat.

Martin Stirzel

Inhaltsübersicht

IX

Inhaltsübersicht Abbildungsverzeichnis ........................................................................................ XVII Tabellen- und Formelverzeichnis ......................................................................... XXI Abkürzungsverzeichnis ...................................................................................... XXIII 1. Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse ...................................................... 1 2. Forschungsansatz bei der Analyse des Untersuchungsgegenstands ............ 8 3. Relevanz des Themas ........................................................................................ 20 4. Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte ................................................................................ 38 5. Controlling in Forschung & Entwicklung ......................................................... 65 6. Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte .............................................................................. 116 7. Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte .............................................................................. 143 8. Empirische Studie ............................................................................................ 164 9. Gestaltungsempfehlungen .............................................................................. 212 10. Zusammenfassung ......................................................................................... 248 Anhang .................................................................................................................. 253 Literaturverzeichnis ............................................................................................. 277

Inhaltsverzeichnis

XI

Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis ........................................................................................ XVII Tabellen- und Formelverzeichnis ......................................................................... XXI Abkürzungsverzeichnis ...................................................................................... XXIII 1. Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse ...................................................... 1 2. Forschungsansatz bei der Analyse des Untersuchungsgegenstands ............ 8 2.1. Forschungsfrage und Zielsetzungen ................................................................ 8 2.2. Forschungsprozess ........................................................................................ 10 2.2.1. Übersicht über den Pfad der Arbeit ...................................................... 10 2.2.2. Betriebswirtschaftliches Forschungparadigma für diese Arbeit ............ 10 2.2.3. Forschungsdesign ................................................................................ 12 2.2.4. Ablauf der Untersuchung ...................................................................... 13 3. Relevanz des Themas ........................................................................................ 20 3.1. Praxisrelevanz des Themas ........................................................................... 20 3.1.1. Controlling von Forschung & Entwicklung in der Praxis ....................... 20 3.1.2. Praxisrelevanz anhand des Mechatronik-Herstellers Marquardt .......... 22 3.2. Forschungsrelevanz des Themas .................................................................. 26 3.2.1. Stand der Literatur ................................................................................ 26 3.2.2. Zusammenfassung der Forschungsrelevanz ........................................ 36 4. Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte ................................................................................ 38 4.1. Überblick zu den Definitionen und Grundlagen .............................................. 38 4.2. Einordnung von Forschung & Entwicklung in den UnternehmensWertschöpfungsprozess ................................................................................ 38 4.3. Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses ........................ 40 4.3.1. Ablauforganisation von Forschung & Entwicklung ................................ 40 4.3.2. Aufbauorganisation von Forschung & Entwicklung............................... 52 4.3.3. Innovation, Information und Unsicherheit ............................................. 55 4.4. Domänenverteilte Entwicklung mechatronischer Produkte ............................ 59 5. Controlling in Forschung & Entwicklung ......................................................... 65 5.1. Hintergründe zum Controlling in Forschung & Entwicklung ........................... 65

XII

Inhaltsverzeichnis

5.2. Controlling in den Phasen der Forschung & Entwicklung............................... 66 5.3. Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung ................................ 67 5.3.1. Allgemeine funktionale Betrachtung des Controllings in Forschung & Entwicklung .......................................................................................... 67 5.3.2. Koordination ......................................................................................... 74 5.3.3. Planung ................................................................................................ 80 5.3.4. Informationsversorgung ........................................................................ 84 5.3.5. Kontrolle ............................................................................................... 89 5.4. Instrumente des Controllings in Forschung & Entwicklung ............................ 91 5.4.1. Instrumente zur Planung ...................................................................... 91 5.4.2. Kennzahlenorientierte Instrumente zur Steuerung ............................... 91 5.5. Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung ................................................ 93 5.5.1. Erfolg als Ziel ........................................................................................ 93 5.5.2. Erfolgsorientierte Steuerung von Forschung & Entwicklung: Messgrößen ......................................................................................... 94 5.5.3. Beispielhafte Modelle zur Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung ........................................................................................ 106 5.6. Institutionale Verankerung des Controllings in Forschung & Entwicklung .... 108 5.7. Wirkungen der Mechatronik-Merkmale auf das Controlling .......................... 109 5.8. Gestaltungsvariablen des Controllings in Forschung & Entwicklung ............ 111 5.9. Zusammenfassung der Rolle des Controllings in Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte ........................................................................... 115 6. Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte .............................................................................. 116 6.1. Übersicht zu den Theorien ........................................................................... 116 6.2. Auswahl der betrachteten Theorien ............................................................. 117 6.3. Der ressourcenbasierte Ansatz .................................................................... 118 6.4. Der Kontingenzansatz .................................................................................. 123 6.5. Die Systemtheorie ........................................................................................ 124 6.6. Der Kybernetik-Ansatz ................................................................................. 127 6.7. Aspekte der Komplexitätstheorie ................................................................. 127 6.7.1. Die Komplexitätstheorie selbst ........................................................... 127 6.7.2. Modularisierung .................................................................................. 131 6.7.3. Dekomposition .................................................................................... 132

Inhaltsverzeichnis

XIII

6.7.4. Beherrschung von Interdependenzen zwischen Modulen .................. 136 6.7.5. Simultaneous Engineering .................................................................. 138 6.7.6. Schaffung von Schnittstellen in der Organisation ............................... 140 6.8. Kritische Würdigung der hier relevanten Theorien ....................................... 141 7. Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte .............................................................................. 143 7.1. Übersicht des Untersuchungsmodells .......................................................... 143 7.2. Operationalisierung der Konstrukte .............................................................. 144 7.3. Hypothesen .................................................................................................. 149 7.3.1. Übersicht über die Hypothesen .......................................................... 149 7.3.2. Hypothesen zu den Mechatronik-Einflussfaktoren.............................. 150 7.3.3. Hypothesen zu den Informationsversorgungs-Gestaltungsvariablen.. 151 7.3.4. Hypothesen zu den Planungs-Gestaltungsvariablen .......................... 155 7.3.5. Hypothesen zu den Kontroll-Gestaltungsvariablen ............................. 159 7.3.6. Erfolgswirkungen ................................................................................ 162 8. Empirische Studie ............................................................................................ 164 8.1. Studien-Design, Datenerhebung und Stichprobe ......................................... 164 8.2. Allgemeine Auswertungen ........................................................................... 168 8.2.1. Position der Unternehmen in der Lieferkette ...................................... 168 8.2.2. Auswertungen zum Innovationsgrad .................................................. 169 8.2.3. Auswertungen zum Produkt ............................................................... 171 8.2.4. Organisation ....................................................................................... 171 8.2.5. Instrumente zur Planung .................................................................... 173 8.2.6. Instrumente zur Informationsversorgung und Projektüberwachung.... 174 8.2.7. Zielerreichung ..................................................................................... 177 8.3. Überprüfung der Variablen und Konstrukte .................................................. 178 8.3.1. Grundlagen zu Faktorenanalysen....................................................... 178 8.3.2. Durchführung der Faktorenanalysen .................................................. 179 8.4. Hypothesenprüfung ...................................................................................... 187 8.4.1. Grundlagen zu Korrelationsanalysen.................................................. 187 8.4.2. Korrelationsbasierte Hypothesenprüfung ........................................... 188

XIV

Inhaltsverzeichnis

8.5. Bildung von Teilmodellen ............................................................................. 192 8.5.1. Grundlagen zur Pfadanalyse und zur Methode PLS........................... 192 8.5.2. Analysen zur Informationsversorgung ................................................ 197 8.5.3. Teilmodell Planung ............................................................................. 199 8.5.4. Teilmodell Steuerung / Kontrolle......................................................... 200 8.6. Ergebnisse ................................................................................................... 203 8.6.1. Überblick ............................................................................................ 203 8.6.2. Ergebnisse zur Informationsversorgung ............................................. 204 8.6.3. Ergebnisse zur Planung ..................................................................... 205 8.6.4. Ergebnisse zur Steuerung / Kontrolle ................................................. 207 8.7. Zusammenfassung....................................................................................... 210 9. Gestaltungsempfehlungen .............................................................................. 212 9.1. Implikationen für die Gestaltungsvariablen des Controllings ........................ 212 9.2. Ziele und Aufgaben im Entwicklungsprojektmanagement ............................ 214 9.3. Organisation (Institutionale Sicht) ................................................................ 215 9.4. Einzelne Aufgaben des Controllings (Funktionale Sicht).............................. 217 9.4.1. Übersicht über die Aufgaben .............................................................. 217 9.4.2. Informationsversorgung ...................................................................... 218 9.4.3. Planung .............................................................................................. 220 9.4.4. Steuerung / Kontrolle .......................................................................... 223 9.5. Kennzahlenorientierte Instrumente zur Steuerung ....................................... 224 9.6. Instrumente zur Qualitäts- und Risikosteuerung .......................................... 229 9.7. Empfehlungen für das Projektcontrolling der Firma Marquardt .................... 234 9.7.1. Rahmen der beschriebenen Empfehlungen ....................................... 234 9.7.2. Phasenbezogene Wahrnehmung von Aufgaben durch das Controlling bei Marquardt ................................................................... 235 9.7.3. Reporting bei Marquardt ..................................................................... 243 10. Zusammenfassung ......................................................................................... 248 10.1. Rekapitulation der Forschungsfrage und kritische Würdigung der Ergebnisse dieser Arbeit .............................................................................. 248 10.2. Ausblick ...................................................................................................... 251

Inhaltsverzeichnis

XV

Anhang .................................................................................................................. 253 (a) Unternehmensübergreifendes Schema des Entwicklungsprozesses .......... 253 (b) Fragebogen ................................................................................................. 254 (c) Teilmodell Planung mit Indikatoren .............................................................. 260 (d) Teilmodell Steuerung / Kontrolle 1 mit Indikatoren ...................................... 260 (e) Teilmodell Steuerung / Kontrolle 2 mit Indikatoren ...................................... 261 (f) Experteninterviews....................................................................................... 262 Literaturverzeichnis ............................................................................................. 277

Abbildungsverzeichnis

XVII

Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Relevante Größen für die Entwicklung mechatronischer Produkte ........ 4 Abbildung 2: Gründe für Zeitverzögerungen und Budgetüberschreitungen ................ 6 Abbildung 3: Mechatronische Produkte als Rahmenbedingung für das Controlling ... 8 Abbildung 4: Pfad dieser Forschungsarbeit .............................................................. 10 Abbildung 5: Kern des Forschungsdesigns .............................................................. 12 Abbildung 6: Detaillierter Forschungsprozess .......................................................... 14 Abbildung 7: Komponenten eines Fahrberechtigungssystems ................................. 23 Abbildung 8: Projektplan des beispielhaften Produkts .............................................. 24 Abbildung 9: Vereinfachte Darstellung der Koordinationsprobleme.......................... 25 Abbildung 10: Überblick Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung ....................................................................................................... 38 Abbildung 11: Wertschöpfende Aktivitäten nach Porter ............................................ 39 Abbildung 12: Beschaffung technologischen Wissens ............................................. 40 Abbildung 13: Stage-Gate-Modell nach Cooper et al. .............................................. 42 Abbildung 14: Das DCOR-Modell ............................................................................. 43 Abbildung 15: Phasenschema des Innovationsprozesses ........................................ 47 Abbildung 16: Darstellung der Entwicklungsprozesse in der Automobilindustrie ...... 48 Abbildung 17: Unterscheidung von Pilot- und Hochlaufphasen ................................ 50 Abbildung 19: Innovation und Improvisation ............................................................. 55 Abbildung 20: Informationsverfügbarkeit im Projektverlauf ....................................... 57 Abbildung 21: Reduktion von Mehrdeutigkeit und Unsicherheit................................ 58 Abbildung 22: Prozessdurchlauf mit Schleifen.......................................................... 58 Abbildung 23: Differenzierung von verschiedenartigen Produkten ........................... 60 Abbildung 24: Einteilung des Entwicklungsbereichs- und -projektcontrollings nach Schmelzer ................................................................................................. 68 Abbildung 25: Zu unterstützende Managementaufgaben ......................................... 68 Abbildung 26: Ausbaustufen des F&E-Controllings .................................................. 69 Abbildung 27: Projektcontrolling mit Änderungsfeedback ......................................... 72 Abbildung 28: Selbststeuerung ................................................................................. 77 Abbildung 29: Controlling-Aufgaben und -Strategien ................................................ 80 Abbildung 30: Der Produktplanungsprozess............................................................. 80 Abbildung 31: Measurement System in R&NPD nach Godener/Söderquist ............. 87 Abbildung 32: Unterschiedliche Messgrößen verschiedener Stakeholder ................ 94

XVIII

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 33: Messbarkeit des Outputs ................................................................... 96 Abbildung 34: Erfolgswahrscheinlichkeit von F&E-Projekten.................................... 97 Abbildung 35: Zieldreieck im Management von Projekten ........................................ 98 Abbildung 36: Vier Dimensionen des Projekterfolgs nach Shenhar et al. ............... 107 Abbildung 37: Messung des Projekterfolgs nach Atkinson ..................................... 107 Abbildung 38: Zusammenstellung von Projekterfolgs-KPI nach Chan .................... 108 Abbildung 39: Komplexitätstreiber mechatronischer Produkte ............................... 111 Abbildung 40: Wahrnehmung der Controlling-Funktion in der Entwicklung ............ 113 Abbildung 41: Detaillierung der verrichtungsorientierten Kontrolle ......................... 114 Abbildung 42: Herangezogene Theorien ................................................................ 116 Abbildung 43: Systemperspektiven im Prozessverlauf ........................................... 126 Abbildung 44: System und dessen Anzahl an möglichen Kanten ........................... 128 Abbildung 45: Clusterung von Elementen in Module mit Schnittstellen .................. 132 Abbildung 46: Darstellung eines einfachen Netzwerks von Aufgaben .................... 133 Abbildung 47: Untersuchungsmodell ...................................................................... 143 Abbildung 48: Branchenverteilung deutsche Unternehmen – Stichprobe (N=51) ... 167 Abbildung 49: Position in der Lieferkette der Unternehmen in der Stichprobe (N=51) ............................................................................................................. 168 Abbildung 50: Klassifizierung von Neuproduktanläufen .......................................... 169 Abbildung 51: Technologiesprung des Produkts (N=49) ........................................ 170 Abbildung 52: Technologiesprung der Fertigungs- und Montageprozesse (N=50) . 170 Abbildung 53: Durchschnittliche Anteile der Domänen (N=50) ............................... 171 Abbildung 54: Organisation von Entwicklung und Anlauf (N=46) ........................... 172 Abbildung 55: Einsatz von Planungsinstrumenten (N=48..51) ................................ 173 Abbildung 56: Bedeutung von Planungsinstrumenten (N=48..51) .......................... 173 Abbildung 57: Instrumente zur Projektüberwachung (N=48..51) ............................ 174 Abbildung 58: Durchführung von Design Reviews (N=51)...................................... 175 Abbildung 59: Einsatz einer regelmäßigen Projektfortschrittskontrolle (N=51) ....... 175 Abbildung 60: Einsatz von Meilensteinkontrollen (N=51) ........................................ 176 Abbildung 61: Einsatz einer Meilensteintrendanalyse (N=51) ................................ 176 Abbildung 62: Einsatz von Kennzahlen (N=50) ...................................................... 177 Abbildung 63: Einsatz einer Produktreifegrad-Überwachung (N=49) ..................... 177 Abbildung 64: Struktur- und Messmodelle für Kausalanalysen............................... 193 Abbildung 65: Moderierende Effekte Informationsversorgung ................................ 198

Abbildungsverzeichnis

XIX

Abbildung 66: Teilmodell Planung .......................................................................... 199 Abbildung 67: Moderierende Effekte Planung ........................................................ 200 Abbildung 68: Teilmodell Steuerung / Kontrolle ...................................................... 201 Abbildung 69: Erweitertes Teilmodell Steuerung / Kontrolle ................................... 202 Abbildung 70: Einfluss der Mechatronik auf das Controlling ................................... 210 Abbildung 71: Einflussgrößen auf Auswahl und Einsatz von Instrumenten ............ 213 Abbildung 72: Aufgaben von Management und Controlling .................................... 215 Abbildung 73: Ausrichtung (Alignment) von Prozess, Aufbauorganisation und Produkt ............................................................................................................ 216 Abbildung 74: Empfehlungen für die Organisation ................................................. 216 Abbildung 75: Berichte in der Entwicklung ............................................................. 219 Abbildung 76: Unsicherheit und geeignete Ansätze zur Projektplanung ................ 220 Abbildung 77: Konvergenzplan ............................................................................... 221 Abbildung 78: Steuerungsdimensionen und kennzahlenorientierte Ansätze .......... 224 Abbildung 79: Charakteristische Kurvenverläufe der Meilenstein-Trendanalyse .... 226 Abbildung 80: Integrierte Kosten- und Terminanalyse ............................................ 228 Abbildung 81: Aufbauorganisatorischer Rahmen bei Marquardt ............................ 234 Abbildung 82: Aggregierte Darstellung des Entwicklungsprozesses bei Marquardt ........................................................................................................ 235 Abbildung 83: Empfohlene Unterstützung durch das Controlling nach Phasen ...... 236 Abbildung 84: Projektlandkarte ............................................................................... 238 Abbildung 85: Ampelbasiertes Projektreporting ...................................................... 243 Abbildung 86: Unternehmensübergreifendes Schema des Entwicklungsprozesses ................................................................................... 253 Abbildung 87: Teilmodell Planung mit Indikatoren .................................................. 260 Abbildung 88: Teilmodell Steuerung / Kontrolle 1 mit Indikatoren .......................... 260 Abbildung 89: Teilmodell Steuerung / Kontrolle 2 mit Indikatoren .......................... 261

Tabellen- und Formelverzeichnis

XXI

Tabellen- und Formelverzeichnis Tabelle 1: Relevante empirische Arbeiten ................................................................ 32 Tabelle 2: Phaseneinteilung des Innovationsprozesses ........................................... 41 Tabelle 3: Organisationstypen von Innovationsprojektteams.................................... 54 Tabelle 4: Deterministische und nicht-deterministische Systeme ............................. 56 Tabelle 5: Entwicklungsbereichs- und -projektcontrolling ......................................... 71 Tabelle 6: Zwecke und Aktivitäten der modellbasierten Planung.............................. 81 Tabelle 7: Messgrößen zur Steuerung ................................................................... 106 Tabelle 8: Merkmale und vermutete Auswirkungen auf das Controlling ................. 109 Tabelle 9: Erfüllung von Anforderungen durch die Theorien .................................. 118 Tabelle 10: Kontextfaktoren und beispielhafte Entwicklungsstrategien .................. 124 Tabelle 11: Verschiedene Konzepte der Systemtheorie ......................................... 125 Tabelle 12: Operationalisierung der Konstrukte...................................................... 149 Tabelle 13: Zusammenfassung der Hypothesen .................................................... 150 Tabelle 14: Gates und Meilensteine im Prozess..................................................... 172 Tabelle 15: Statistische Werte zur Zielerreichung .................................................. 178 Tabelle 16: Exploration der Mechatronik-Indikatoren (N=47) ................................. 179 Tabelle 17: Konstrukt „Mechatronik-Heterogenität“ (N=47) .................................... 180 Tabelle 18: Exploration der Komplexitätstreiber (N=38) ......................................... 180 Tabelle 19: Konstrukt „Strukturkomplexität“ (N=40) ................................................ 181 Tabelle 20: Konstrukt „Technologische Unsicherheit“ (N=49) ................................ 181 Tabelle 21: Konstrukt „Informationsverfügbarkeit“ (N=51) ...................................... 181 Tabelle 22: Konstrukt „Entscheidungsrelevanz verfügbarer Informationen“ (N=51) 182 Tabelle 23: Konstrukt „Detaillierungsgrad der Planung“ (N=44) ............................. 182 Tabelle 24: Konstrukt „Formalisierung der Planung“ (N=50) .................................. 182 Tabelle 25: Konstrukt „P: Bedeutung der zeitlichen Planung“ (N=51) .................... 183 Tabelle 26: Konstrukt „P: Bedeutung der kostenorientierten Planung“ (N=50) ....... 183 Tabelle 27: Konstrukt „Dezentrale Selbstkontrolle“ (N=51)..................................... 183 Tabelle 28: Konstrukt „Verfahrensorientierte Kontrolle“ (N=50) .............................. 184 Tabelle 29: Konstrukt „Umfeldkontrolle“ (N=49) ..................................................... 184 Tabelle 30: Konstrukt „Umfeldkontrolle“ nach Überarbeitung (N=49) ..................... 184 Tabelle 31: Konstrukt „Formale Kontrolle“ (N=49) .................................................. 185 Tabelle 32: Konstrukt „Formale Kontrolle“ nach Überarbeitung (N=49) .................. 185 Tabelle 33: Konstrukt „Erfolg in allen Dimensionen“ (N=42) ................................... 185

XXII

Tabellen- und Formelverzeichnis

Tabelle 34: Konstrukt „Erfolg in allen Dimensionen“ nach Überarbeitung (N=48) .. 186 Tabelle 35: Konstrukt „Einhaltung der Zeit“ (N=48) ................................................ 186 Tabelle 36: Konstrukt „Einhaltung der Kosten“ (N=48) ........................................... 186 Tabelle 37: Konstrukt „Einhaltung der Qualität“ (N=44) .......................................... 186 Tabelle 38: Übersicht der Hypothesenprüfung ....................................................... 188 Tabelle 39: Zusammenfassung der Gütekriterien zu PLS-Modellen....................... 197 Tabelle 40: Gütekriterien zur Beurteilung des Teilmodells Planung ....................... 199 Tabelle 41: Gütekriterien des Teilmodells Steuerung / Kontrolle ............................ 201 Tabelle 42: Gütekriterien des erweiterten Teilmodells Steuerung / Kontrolle ......... 202 Tabelle 43: Allgemeine Empfehlungen zu den Gestaltungsbereichen.................... 213 Tabelle 44: Detaillierte Empfehlungen zu den Controlling-Gestaltungsvariablen ... 218 Tabelle 45: Stufeneinteilung der Serienreifegradmessung ..................................... 233 Tabelle 46: Serienreifegrad-Indikatoren ................................................................. 233 Tabelle 47: Phasen und ihre Ziele .......................................................................... 236 Tabelle 48: Exemplarische Kennzahlenauswahl .................................................... 245 Tabelle 49: Experteninterview Unternehmen 1 ....................................................... 262 Tabelle 50: Experteninterview Unternehmen 2 ....................................................... 263 Tabelle 51: Experteninterview Unternehmen 3 ....................................................... 264 Tabelle 52: Experteninterview Unternehmen 4 ....................................................... 265 Tabelle 53: Experteninterview Unternehmen 5 ....................................................... 266 Tabelle 54: Experteninterview Unternehmen 6 ....................................................... 267 Tabelle 55: Experteninterview Unternehmen 7 ....................................................... 268 Tabelle 56: Experteninterview Unternehmen 8 ....................................................... 269 Tabelle 57: Experteninterview Unternehmen 9 ....................................................... 270 Tabelle 58: Experteninterview Unternehmen 10 ..................................................... 271 Tabelle 59: Experteninterview Unternehmen 11 ..................................................... 272 Tabelle 60: Experteninterview Unternehmen 12 ..................................................... 273 Tabelle 61: Experteninterview Unternehmen 13 ..................................................... 274 Tabelle 62: Experteninterview Unternehmen 14 (Fallstudienpartner Marquardt).... 275

Formel 1: Berechnung der durchschnittlich erfassten Varianz................................ 195 Formel 2: Berechnung von Cronbachs Alpha ......................................................... 195 Formel 3: Berechnung von Q² nach Stone/Geisser ................................................ 197

Abkürzungsverzeichnis

XXIII

Abkürzungsverzeichnis ASIC

Application-Specific Integrated Circuit (Mikrochip für eine spezielle Anwendung)

AT&T

American Telephone & Telegraph (amerik. Telekommunikationskonzern)

B2B

Business to Business (engl. Begriff für Geschäfte zwischen Unternehmen)

CMMI

Capability Maturity Model Integration (Modell zur Einteilung der Reife von Projektmanagement in der Software-Entwicklung)

DCOR

Design-Chain Operations Reference-Model (Modell für Entwicklungsprozesse)

DEV

Durchschnittlich erfasste Varianz

EIRMA

European Industrial Research Management Association (europ. Verband für Forschungsmanagement)

EMPB

Erstmusterprüfbericht

ERP

Enterprise Resource Planning (Unternehmensplanung)

F&E

Forschung & Entwicklung

FMEA

Failure Mode and Effects Analysis (engl. Begriff für Fehlermöglichkeitsund Einflussanalyse)

KVP

Kontinuierlicher Verbesserungsprozess

MISRA

Motor Industry Software Reliability Association (Vereinigung zur Absicherung von Software-Qualität in der Automobilindustrie)

NACE

Nomenclature statistique des activités économiques dans la Communauté européenne (frz. Bezeichnung für statistische Systematik der Wirtschaftszweige in der Europäischen Gemeinschaft)

NASA

National Aeronautics and Space Administration (amerikanische Raumfahrtbehörde)

NPD

New Product Development (engl. Begriff für Neuproduktentwicklung)

OECD

Organisation for Economic Co-operation and Development (engl. Bezeichnung für Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung)

OEM

Original Equipment Manufacturer (Endprodukthersteller)

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1_4, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

XXIV

PERT

Abkürzungsverzeichnis

Program Evaluation and Review Technique (engl. Begriff für EreignisKnoten-Darstellung in der Netzplantechnik)

PLS

Partial Least Squares (Methode zur iterativen Schätzung von Kausalmodellen)

PMBOK

Project Management Body of Knowledge (Referenzmodell von PMI)

PMI

Project Management Institute (Vereinigung für Projektmanagement)

PPS

Produktionsplanung- und Steuerung

R&D

Research & Development (engl. Begriff für Forschung & Entwicklung)

ROI

Return on Investment (Kapitalrendite)

RPZ

Risikoprioritätszahl (aus der Failure Mode and Effects Analysis)

SCOR

Supply Chain Operations Reference (Referenzmodell für Lieferketten)

SE

Simultaneous Engineering (engl. Begriff für parallelisierte Produktentwicklung)

SOP

Start of Production (engl. Begriff für den Beginn der Serienproduktion)

SPSS

Statistical Package for the Social Sciences (Statistikprogramm)

Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse

1

1. Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse Zwischen Unternehmen besteht ein immer stärkerer Wettbewerb. Über Wettbewerbsvorteile aus Produktionstechnologien hinaus rückt der Produktentwicklungsprozess zunehmend als Quelle von Wettbewerbsvorteilen in den Vordergrund. 1 Unternehmen investieren hohe Beträge in Forschung und Entwicklung (F&E), um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Diejenigen Unternehmen, die zuerst am Markt sind, können Pioniergewinne erzielen, sich als Technologieführer positionieren und sich damit einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.2 Innovationen unterstützen das Erzielen von Wettbewerbsvorteilen, indem sie ermöglichen:3 x Qualität und Zuverlässigkeit vorhandener Produkte zu erhöhen, x Gesetze sowie sonstige Vorschriften und Standards zu erfüllen, x Kosten zu reduzieren (Personal, Material, Energie, ...), x auf neue Kundenwünsche einzugehen, x neue Märkte zu erschließen, x eine breitere Palette an Produkten und Dienstleistungen anzubieten sowie die Leistung produktbegleitender Dienstleistungen zu verbessern x und nicht zuletzt Emissionen in die Umwelt zu vermindern. Auf Innovationen basierende Wettbewerbsvorteile sind jedoch von immer kürzerer Dauer, da sehr rasch Folger am Markt auftreten. Unternehmen müssen sich daher an die Marktsituation anpassen und dürfen den Innovationsprozess nicht dem Zufall überlassen.4 Folglich müssen immer wieder neue Innovationen eingeführt werden, um eine Technologieführerschafts-Strategie aufrecht zu erhalten. Innovationen sind die Grundlage für den langfristigen Markt- und somit Unternehmenserfolg;5 sie müssen mit geeigneten Strukturen und Prozessen in effizienter Art und Weise geschaffen werden:6 „It is not the products, but the processes that create products that bring

1 2 3 4 5 6

Vgl. Davila (2000), S. 383 Vgl. Buchholz (1996), S. 168 Vgl. Tomala/Sénéchal (2004), S. 281 Vgl. Hargadon/Eisenhardt (2000), S. 332 bzw. Weber/Zayer (2007), S. 28 Vgl. Staudt et al. (1990), S. 759 Vgl. Risse (2003), S. 1

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2

Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse

companies long-term success.“7 Mit höherer Bedeutung der Produktentwicklung wird auch zunehmend die Koordination des Produktentwicklungsprozesses betrachtet.8 Die Bedeutung des Faktors Zeit nimmt dabei immer mehr zu. Die Entwicklungszeiten entscheiden über den Markteintrittszeitpunkt und wirken sich erheblich auf die potenziellen Erträge aus. Ein Praxisbeispiel zeigt, dass bei einer Verlängerung der geplanten „Time-to-Market“ um 6 Monate das auf den gesamten Produktlebenszyklus bezogene Ergebnis ca. um 30% sinkt, während andererseits eine Erhöhung des Entwicklungsaufwands um 50% bei rechtzeitigem Markteintritt das Ergebnis nur um 5% mindert.9 Prominente Beispiele für eine erfolgreiche Verkürzung der „Time-toMarket“ sind die Fahrzeugentwicklung bei dem japanischen Unternehmen Honda von fünf auf drei Jahre oder die Telefonentwicklung bei dem amerikanischen Unternehmen AT&T von zwei Jahren auf nur ein Jahr.10 Umgekehrt kann eine Störung in der Marktversorgung, entweder durch späteren Eintritt oder nicht ausreichende Mengen das Ergebnis über den Produktlebenszyklus hinweg dramatisch verschlechtern.11 Ähnliche Folgen hat ein unreifes Produkt: „Developing an inferior product more quickly can create problems for the company downstream“.12 Immer kürzere „Time-to-Market“-Zyklen bedürfen eines verkürzten Entwicklungsprozesses. Der Prozess wirkt sich entscheidend auf den Markteintrittszeitpunkt aus: ein früherer Eintritt kann zwar zu erhöhten Kosten führen, jedoch ist eine Verspätung in den allermeisten Fällen weitaus gravierender, da entgangene Umsätze, Imageverluste und bereits besetzte Märkte über den Erfolg eines Produkts entscheiden können.13 Nicht nur die Zeit bis zur Markteinführung („Time-to-Market“), sondern auch die Zeit bis zur reibungslosen Massenproduktion („Time-to-Volume“), mit der die Märkte erst richtig bedient werden können, ist von großer Bedeutung.14 Unternehmen haben folglich das Bestreben, Produkte möglichst früh auf den Markt zu bringen. 7 8 9

10 11 12 13 14

Hammer/Champy (2001), S. 27 Vgl. Davila (2000), S. 383 Beispiele entnommen aus Schmelzer (1992), S. 50, Bild 4.9, ähnliche Rechnungen stellen auch Dumaine (1989), S. 54ff., Vesey (1991), S. 23ff. und Seifert/Steiner (1995), S. 22, auf. Es handelt sich dabei ausdrücklich um Beispiele, die nicht verallgemeinerbar sind. Allerdings existieren auch großzahlige Studien, die dies bestätigen, vgl. bspw. Datar et al. (1997); einen Zusammenhang zwischen der reinen Anlaufzeit und der „Time-to-Market“ stellen Carrillo und Franza her, vgl. Carrillo/Franza (2006). Vgl. Dumaine (1989), S. 59. Eine ausführliche Auflistung der Zeitverkürzung bei 21 Produkten erfolgt in Griffin (1997), S. 25, Tabelle 1. Vgl. Almgren (2000), S. 4578 McDonough/Barczak (1991), S. 204 Vgl. von Wangenheim/Dörnemann (1998), S. 302ff., Wiesinger/Housein (2002), S. 505 Vgl. Terwiesch et al. (2001), S. 435 und Bild 8, S. 446 – siehe auch Abschnitt. 4.4.

Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse

3

Dies wird jedoch durch den vermehrten Zeitbedarf für Forschung und Entwicklung sowie erhöhte Produktionsvorbereitungszeiten erschwert. Aber nicht nur die Verkürzung der „Time-to-Market“ fordert die Unternehmen heraus, zugleich steigt auch die Produktkomplexität an.15 Komplexe Produkte als Gesamtsysteme und darin enthaltene Subsysteme sind nicht von heute auf morgen entstanden, sondern die Komplexität steigert sich im zeitlichen Ablauf, sei es stufenlos oder in Sprüngen. Typisch ist also die Emergenz komplexer Systeme über mehrere Jahre hinweg.16 Die dabei entstehenden Eigenschaften lassen sich nicht ausschließlich auf die steigende Summe der Eigenschaften der Systeme zurückführen; die Komplexität steigt überproportional an.17 Die Produktkomplexität zeigt sich in der Anzahl der Teile, aus denen sich Produkte zusammensetzen, aber auch in der Kombination verschiedenartiger technologischer Lösungsbausteine – man spricht von Interdisziplinarität.

Interdependenzen

bei

komplexen

Projekten

werden

oft

unterschätzt.

Beispielsweise beim Bau des „Channel Tunnel“ resultierten die meisten Störungen und Verzögerungen aus mangelnder Koordination zwischen den Subsystemen im Projekt.18 In dieser Arbeit steht die Entwicklung mechatronischer Produkte im Vordergrund, bei der diese Merkmale besonders stark ausgeprägt sind. Der Siegeszug mechatronischer Produkte mit „embedded software“ erfolgte dank gesunkener Preise von Mikrocomputern bei gleichzeitiger Leistungssteigerung: „Embedded software has become a core integrative activity, spurred on by low-cost computer power which has improved the control and performance of many systems“.19 Die besondere Komplexität bei der Entwicklung mechatronischer Systeme (oft, wie bereits geschildert, auch im Zusammenhang mit den Begriffen „embedded systems“ bzw. „softwarebestimmte Systeme“ genannt20) erklärt sich aus dem Produkt selbst: Mechatronische Systeme bestehen aus einem mechanischen Grundsystem, Sensoren, Informationsverarbeitung und Aktoren.21 Damit müssen mehrere Disziplinen integriert werden: Mechanik, Steuerungs- und Regelungstechnik, Softwaretechnik und Digitalelektronik. 22 Die An15 16 17 18 19

20 21 22

Fitzek (2005), S. 1 Vgl. Naumann (2006), S. 42 Vgl. Naumann (2006), S. 42 Vgl. Williams (1999), S. 270 Hobday (1998), S. 695. Die Zunahme von Software-, Elektronik- und Mechatronikanteilen ist in der Praxis auch in aktuellen Studien beobachtet worden – vgl. bspw. Schuh et al. (2002), S. 660. Dies unterstreicht die Praxisrelevanz des Forschungsthemas. Vgl. Gräßler (2003), S. 46 Vgl. Köckerling (2004), S. 7f. Vgl. Kallmeyer (1998), S. 22, einige Autoren nennen auch nur drei Disziplinen.

4

Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse

forderungen an mechatronische Systeme – oft im Automobilbereich eingesetzt – sind sehr hoch: Zum einen erfolgt hier ein Einsatz in sicherheitskritischen Umfeldern, 23 zum anderen müssen die entwickelten Systeme und Komponenten in ein übergeordnetes System integriert werden.24 Daraus ergeben sich besondere Rahmenbedingungen für das Management, aber auch für das Controlling der Entwicklung. Eine Studie von KPMG ergab, dass weniger als 10% der Unternehmen eine absolut reibungslose Koordination zwischen Mechanik-, Elektronik- und Softwareentwicklung bewerkstelligen.25 Bei der Steuerung durch das Controlling stellen sich die Fragen, wie das Entwicklungs-Management bei der Steuerung unterstützt werden kann, und wie ein „fit“ mit den Rahmenbedingungen mechatronischer Produkte durch geeignete Gestaltung erzielt werden kann.26 Grundlage für das gesamte Steuerungssystem sind die im Rahmen des strategischen Innovationsmanagements festgelegten weiterzuverfolgenden NeuproduktProjekte (meist Teil eines Produkt-Portfolios). Darauf basierend werden dann die einzelnen Projekte bis zur Serieneinführung geplant. Die Steuerung erfolgt durch die Planung und die Kontrolle relevanter Größen, unterstützt durch die Informationsversorgung. Innovationsprojekte lassen sich als koordinierter Ressourcenaufbau für eine spätere Abschöpfung verstehen. Die hierzu im Verlauf relevanten Größen zeigt Abbildung 1. Ressourcen („Input“) ƒ Finanzielle und

nicht-finanzielle Inputs

Prozess („Throughput“) ƒ Konzeption ƒ Entwicklung

Ergebnis („Output“)

(Markt-)Erfolg („Outcome“)

ƒ Mechatronisches

Produkt

ƒ Erprobung

Abbildung 1: Relevante Größen für die Entwicklung mechatronischer Produkte 27

Inputs sind die in das System zur Verarbeitung eingesetzten Materialien oder Stimuli.28 Der Prozess („Throughput“) dient der Verarbeitung der Inputs zu Outputs. Unter Outcomes (oder „consequence measures“29) versteht man diejenigen Ergebnisse

23 24 25 26 27 28 29

Gräßler (2003), S. 39f. Köckerling (2004), S. 24 Vgl. Krauss et al. (2005), S. 3 Vgl. Kessler/Chakrabarti (1996), S. 1159. Unter „fit“ soll hier verstanden werden, dass eine Passung zwischen den Variablen der Einflussfaktoren und der Gestaltungsparameter besteht. Quelle: Angelehnt an Ellis (1997), S. 18, Abb. 1.4 Vgl. Brown/Svenson (1998), S. 30 Vgl. Schumann et al. (1995), S. 52ff., wobei hier mit „measures” Messgrößen und nicht Maßnahmen gemeint sind.

Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse

5

bzw. Erfolge, welche zu einem Wert für die Organisation führen.30 Inputs müssen investiert werden, der Prozess und der Output und insbesondere der Outcome sind noch ungewiss. Die Produktentwicklung ist eine Art Dienstleister, der in einem Prozess Problemlösungen für andere Bereiche – also einen „Output“ – liefert und als abgrenzbares System betrachtet werden kann.31 Dieser Prozess ist jedoch nicht transparent. Das Controlling sollte einen Beitrag dazu leisten, den Prozess durch Leistungsmessung im Verlauf transparenter zu machen.32 Die Aufgaben im Innovationsprozess fasst Dickson wie folgt sehr differenziert zusammen: „In summary, the yin and the yang of product development is the planning discipline of up-front continuous environmental analysis, targeting / positioning, product specification, judicious stage-gate reviews of the emerging product’s fit, feasibility, and estimated profitability combined with the creative improvisation from a team’s many iterations of prototype design and testing.”33 In der Praxis kommt es hierbei jedoch häufig zu Problemen. Oft haben die Projektleiter einen technischen Hintergrund und daher eine andere Perspektive und ein anderes Verständnis als Manager. Hier kann der Controller koordinierend unterstützen. Die unterschiedliche Wahrnehmung von Managern und technischen Projektleitern verdeutlicht Abbildung 2, die zeigt, welche der wichtigsten Gründe bzw. Probleme aus der jeweiligen Perspektive die größten Auswirkungen auf Zeitverzögerungen bzw. Budgetüberschreitungen besitzen. Manager sehen in Mängeln in der Planung die wichtigsten Gründe für Zeitverzögerungen und Budgetüberschreitungen, während Projektleiter auch über komplexe Zusammenhänge und viele Änderungen klagen.

30 31

32 33

Vgl. Brown/Svenson (1998), S. 31 Vgl. zur F&E als Dienstleister Staudt et al. (1990), S. 759; Brown und Svenson sehen zwischen den Outputs und den Outcomes noch zusätzlich ein aufnehmendes System, welches die Nachfrage nach Outputs bereitstellt und so erst Outcomes ermöglicht. Vgl. dazu Brown/Svenson (1998), S. 31. Outcomes sollen in dieser Arbeit jedoch nicht betrachtet werden. Aufgrund der wirtschaftlichen Bedeutung von Innovationen ist es bspw. wichtig, für F&E-Manager ein geeignetes Performance Measurement-System zu entwickeln. Vgl. Kim/Oh (2002), S. 27 Dickson (1997), S. 399

6

Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse

Manager

Gründe bzw. Probleme aus der Perspektive von Managern und Projektleitern

Projektleiter

1

Unzureichende Vorab-Planung

2

Unrealistischer Projektplan

3

Eingrenzbarkeit des Projekts unterschätzt

8

4

Kunden-/Management-Änderungen

1

10 3

5

Unzureichende Planung von Abhängigkeiten

14

6

Fortschritt nicht verfolgbar

13

7

Probleme können nicht frühzeitig identifiziert werden

5

8

Unzureichende Anzahl von Überprüfungspunkten

9

Schwierigkeiten, Stellen zu besetzen

4

10

9

Komplexe technische Zusammenhänge

2

11

Verschobene Prioritäten

12

Personal empfindet keine Verpflichtung zu planen

10

6

13

Mangelnde Kooperation unterstützender Gruppen

12

14

Absinkender Teamgeist

15

Unqualifiziertes Personal im Projekt

7 15

Abbildung 2: Gründe für Zeitverzögerungen und Budgetüberschreitungen 34

Die Gegenläufigkeit von Kontrolle und Kreativität sowie die Persönlichkeitsunterschiede von Betriebswirten und Naturwissenschaftlern / Ingenieuren werden häufig zitiert.35 Allerdings kann ein Produkt auch nicht nur von Entwicklungsingenieuren aus dem F&E-Bereich erfolgreich auf den Markt gebracht werden, ihnen fehlt Methodenkompetenz auf bestimmten Gebieten: „On their own, most designers lack the training and experience to develop the complex synthesis of product, production, markets, communications and consumers that running a business and defining a design project involves.“36 Neue Produkte bergen, nicht nur als Informationsverarbeitungsprozess betrachtet, Unsicherheiten von noch ungelösten Aufgaben in sich, die mit der Zeit abgebaut werden, sondern verursachen auch Unsicherheiten in verschiedenen Bereichen der hervorbringenden Organisation. Das Controlling kann durch eine gute Informationsversorgung Unsicherheit in Innovationsprojekten reduzieren und Risiken mindern. Die Informationsversorgungsaufgabe scheint bei mit Unsicherheit behafteten Projekten besonders wichtig zu sein: „management control systems are a good vehicle to reduce uncertainty rather than to monitor and control“37

34 35 36 37

In Anlehnung an Hormozi/Dube (1999), S. 33, Tabelle 1. Die Rangfolge von 1-15 gibt an, welche Gründe bzw. Probleme aus der jeweiligen Perspektive die größten Probleme bereiten. Vgl. Bösch (2007), S. 45 Thackara (1997), S. 434 Davila (2000), S. 404f.

Einleitung, Anlass und Erkenntnisinteresse

7

Zahlreiche Probleme treten durch eine unzureichende Ausrichtung der Organisation und durch den unkoordinierten Einsatz von Instrumenten auf. Sosa et al. konstatieren die hohe Bedeutung der Organisationsstruktur komplexer Produkte aufgrund vieler Systemelemente (sowohl bezogen auf die Produkte als auch die beteiligten Entwickler); sie beklagen zugleich die kaum vorhandenen Instrumente, Methoden und Tools.38 Controllern obliegt – im Rahmen der systembildenden Koordination – die Abstimmung und Implementierung von Steuerungsinstrumenten. Der reale Einfluss ist hier leider nicht immer gegeben, da Controllern oft nur Aufgaben wie Kosteneinsparungsprogramme im Projektmanagement zugeordnet werden.39 Das Controlling in der Entwicklung ist daher von Interesse und soll in Bezug auf mechatronische Produkte untersucht werden. Der Aufbau dieser Untersuchung gliedert sich in vier Teile, für die die folgenden Leitfragen stehen: x Was gilt es zu erforschen (Forschungsfrage im folgenden Abschnitt 2.1)? x Wie soll dies erfolgen (Forschungsprozess in Abschnitt 2.2)? x Warum gilt es dies zu erforschen (Relevanz in Kapitel 3)? x Welche Grundlagen sind bereits bekannt (Kapitel 4 und 5)? x Womit lässt sich die Untersuchung theoretisch begründen (Kapitel 6)? x Welche Ergebnisse werden erzielt (beschrieben in Kapiteln 8 und 9)?

38 39

Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1674 Vgl. Nixon (1998), S. 347

8

Forschungsansatz bei der Analyse des Untersuchungsgegenstands

2. Forschungsansatz bei der Analyse des Untersuchungsgegenstands 2.1. Forschungsfrage und Zielsetzungen Die Forschungsfrage bestimmt den zu untersuchenden Gegenstand. Deshalb wird an dieser Stelle die Forschungsfrage formuliert, um den Bezug der späteren Ausführungen zum Forschungsthema zu verdeutlichen: Welche Einflussgrößen bestimmen das operative Controlling im Hinblick auf die effiziente Entwicklung von mechatronischen Produkten und wie muss ein entsprechendes Controlling gestaltet werden? Abbildung

3

zeigt

den

Zusammenhang

zwischen

den

Einflussgrößen

mechatronischer Produkte und der daraus abzuleitenden Gestaltung des operativen Controllings40 unter Berücksichtigung des Erfolgsmaßstabs der Effizienz. Rahmenbedingung: Mechatronische Produkte Software Mechanik

Gestaltung von operativen Steuerungsmechanismen in Entwicklungsprojekten

Effizienz als Maßstab für den Erfolg

Elektronik

Abbildung 3: Mechatronische Produkte als Rahmenbedingung für das Controlling 41

In Zusammenhang mit der Erforschung stellen sich dann Unterfragen: x Welche Merkmale zeichnen mechatronische Produkte aus? x Welche Anforderungen stellen diese Produkte an das operative Controlling (und wie muss dieses ausgestaltet sein)? x Wie wirkt sich ein dementsprechend gestaltetes Controlling auf den Erfolg aus? Anknüpfend an die formulierte Forschungsfrage werden im Folgenden konkrete Ziele und geplante Ergebnisse der Arbeit erörtert – aufgeteilt in drei Kategorien von Wissenschaftszielen.42 Das deskriptive Wissenschaftsziel soll durch eine Beschreibung des State-of-TheArt in Theorie (literaturbasiert) und Praxis (primäre Empirie-Quellen sowie sekundäre aus der Literatur) dargestellt werden. Ebenso sind Begriffe als Rahmen für die Arbeit 40

41 42

Unter operativem Controlling soll hier die Steuerung der betrieblichen Prozesse im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit verstanden werden, nicht etwa die strategische Gesamtgestaltung des F&EProgramms. Vgl. zu Merkmalen des operativen Controllings Horváth (2009), S. 222, Bild 3.47 Quelle: Eigene Darstellung Vgl. Chmielewicz (1994), S. 417f.

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Forschungsfrage und Zielsetzungen

9

zu definieren, anhand derer der Objektbereich näher beschrieben und abgegrenzt werden kann. Die Begriffsbestimmung der Merkmale mechatronischer Produkte für die Untersuchung ist eine zentrale Aufgabe. Außerdem ist die Definition und Abgrenzung der Phasen und Prozesse von Relevanz. Für das theoretische Wissenschaftsziel sind zunächst die Ermittlung der Einflussfaktoren mechatronischer Produkte und die Klärung relevanter Zieldimensionen und -größen für den Erfolg des operativen Controllings in der Entwicklung von Bedeutung. Darauf aufbauend entsteht dann ein theorie- und empiriebasiertes Erklärungsmodell, das auf den Einflussfaktoren der mechatronischen Produkte beruht und dessen Steuerungsmechanismen im Hinblick auf das Ziel effizienter Entwicklungen und Anläufe hin konfiguriert und optimiert werden. Controlling ist als Teil der Betriebswirtschaftslehre anwendungsorientiert, daher sollen praxisnahe Erkenntnisse generiert werden. Zentral ist deshalb das pragmatische Ziel, die gewonnenen Erkenntnisse in praxistaugliche Gestaltungsempfehlungen umzusetzen. Dabei gilt es, einen Ansatz zu finden, wie Unternehmen das operative Controlling in der Entwicklung von neuen mechatronischen Produkten gestalten können, um zugleich effizient und erfolgreich zu steuern. Neben einer Beschreibung der zu erfüllenden Aufgaben erscheinen organisatorische und instrumentelle Gestaltungsempfehlungen sinnvoll, mit denen sich das operative (Projekt-)Controlling der Entwicklung (am Beispiel von mechatronischen Produkten) effizient steuern lässt. Dafür soll das aus dem theoretischen Wissenschaftsziel resultierende theorie- und empiriebasierte Erklärungsmodell herangezogen werden.43 Da eine Mechatronik-Branche „an sich“ nicht existiert, wird in dieser Arbeit eine Fokussierung auf Zuliefer-Industrieunternehmen, die aus mehreren Domänen zusammengesetzte Produkte entwickeln und in Serie produzieren, vorgenommen.44

43

44

Eine empirische Überprüfung ist jedoch keinesfalls selbstverständlich: Hauschildt stellt in einem Vergleich diverser führender betriebswirtschaftlicher Zeitschriften zwischen 1997 und 2000 fest, dass nur 32% der Arbeiten auf Empirie basieren. Vgl. Hauschildt (2002), S. 5 Die ungünstige Einteilung von Branchenschlüsseln ist auch in anderen Ländern festzustellen, Hobday bspw. kritisiert das Standard Industrial Classification (SIC)-Schema; vgl. Hobday (1998), S. 696.

10

Forschungsansatz bei der Analyse des Untersuchungsgegenstands

2.2. Forschungsprozess 2.2.1. Übersicht über den Pfad der Arbeit Aus der Zielsetzung ergibt sich ein Pfad, der den Erkenntnisstand im Verlauf darstellt (siehe Abbildung 4). Vom Interesse des Forschers und der Exploration des Themas in der Praxis geleitet fand ein Literaturreview statt. Schrittweise wurden dann das Thema wissenschaftlich untersucht und die Ergebnisse erarbeitet. Theoretische Relevanz (Literaturreview) Einbezug von Erklärungstheorien Einbezug von Strukturierungstheorien Synthese

Rahmen der Arbeit

Überprüfung

Ergebnisse

Diskussion mit Praktikern Praktische Relevanz (Exploration in Interviews)

Abbildung 4: Pfad dieser Forschungsarbeit45

Zur strukturierten Beschreibung des dargestellten Pfades ist ein systematischer Zugang erforderlich. Nachfolgend sollen deshalb die wissenschaftlich-methodologische Herangehensweise und der Forschungsprozess beschrieben werden. Ausgangspunkt ist dabei die folgende Auffassung von betriebswirtschaftlicher Forschung. 2.2.2. Betriebswirtschaftliches Forschungparadigma für diese Arbeit Die Betriebswirtschaftslehre setzt sich als Realwissenschaft mit der Untersuchung von realen Tatbeständen, die im Wirtschaften von Unternehmen auftreten, auseinander.46 Wirtschaftliche Fragestellungen werden dabei als Probleme der Gewinnmaximierung (oder der Gütereinsatzminimierung) dargestellt.47 Die Fragestellungen werden in oder auch zwischen Betrieben beobachtet.48 Im Sinne des realwissenschaftlichen Charakters der Arbeit wird primär eine Anwendungsorientierung im

45 46 47 48

Quelle: Eigene Darstellung Vgl. Chmielewicz (1994), S. 34 Vgl. Chmielewicz (1994), S. 22f. Vgl. Schweitzer/Küpper (1997), S. 1

Forschungsprozess

11

Forschungsprozess verfolgt. Aus diesem Anspruch erwächst gleichzeitig auch die grundsätzlich positivistisch-empirische Orientierung dieser Arbeit.49 Um die angestrebten Erkenntnisse zu generieren, werden Vermutungen in Form von Hypothesen aufgestellt, die anhand der Realität empirisch überprüfbar sein müssen.50 Die Hypothesen des Forschers sind mit der Realität abzugleichen, damit sich entscheiden lässt, ob diese aufrecht erhalten werden können oder neue Hypothesen aufgestellt werden müssen.51 Damit kann der Forschungsprozess nie wirklich abgeschlossen sein, da ein Forscher nur versuchen kann, Probleme zu lösen und durch Auslese (und Verfeinerungs-Iterationen) zu „einigermaßen brauchbaren vorläufigen Lösungen“ zu kommen.52 Dieses evolutionäre Vorgehen führt zu einer Auslese von Hypothesen, die immer nur als vorläufig – solange sie weiteren Überprüfungen standhalten – gelten können. Der Wissenschaftstheorie liegen daher auch Gedanken zugrunde, wie sie in evolutionsartigen Prozessen zu finden sind, dass nämlich Selektionen (in Form von abgelehnten oder zunächst angenommenen Hypothesen) Grundlage für eine Weiterentwicklung des Wissensstands sind. Auch in der Neuproduktentwicklung spielen Variationen / Mutationen, denen sich eine Selektion der am besten erscheinenden Lösung anschließt, die dann weiterverfolgt wird (Retention), eine Rolle.53 Streng genommen sind auch wissenschaftliche Aussagen nur solange gültig, bis sie verworfen werden – einen endgültigen Beweis für ihre „Wahrheit“ sieht Popper als unmöglich an.54 Popper relativiert jedoch auch und spricht von Graden der Prüfbarkeit.55 Diese eher probabilistische Sichtweise erscheint für schwer direkt prüfbare Zusammenhänge, wie sie in der Betriebswirtschaft in realen Phänomenen in oder zwischen Unternehmen auftreten, sinnvoll.56 Aufgrund des immer noch gelegentlich zu erkennenden Theorie-Defizits in der Controlling-Forschung57 wird hier 49 50 51 52 53 54 55 56

57

Mit den Hinweisen des kritischen Rationalismus geht die hier vorliegende Arbeit insofern um, als Irrtumswahrscheinlichkeiten im Rahmen von Signifikanzbetrachtungen herangezogen werden. Vgl. Raffée (1995), S. 42 Vgl. Hildebrandt (2000), S. 36 Vgl. Popper (1973), S. 272 Vgl. zur allgemeinen Evolutionstheorie Luhmann (1998), S. 439 sowie zur Anwendung der Begriffe im Innovationsmanagement Tushman et al. (1997), S. 7ff. Vgl. Popper (1994), S. 26f. Vgl. Popper (1994), S. 77ff. Vgl. zur Betriebswirtschaftslehre als Realwissenschaft Chmielewicz (1994), S. 34 und Kromrey (2006), S. 20f. – Die Wissenschaft als erkenntnisgerichtetes Denken hat das Ziel, Wissen zu erarbeiten und vorhandenes Wissen zu vertiefen, vgl. Schanz (1988), S. 6. Für die Betriebswirtschaftslehre bedeutet dies in der Regel nach Möglichkeiten zu suchen, wie die Wirtschaftlichkeit optimiert und erhöht werden kann. Vgl. dazu Schanz (1977), S. 26ff. und Diefenbach (2003), S. 98. Vgl. Horváth (2002), S. 64

12

Forschungsansatz bei der Analyse des Untersuchungsgegenstands

bewusst mit vorher erörterten Hypothesen gearbeitet, wodurch die wissenschaftliche Stringenz erhöht wird.58 Mit dem Ziel, dem realwissenschaftlichen Charakter der Betriebswirtschaftslehre gerecht zu werden, verfolgt diese Arbeit den Ansatz, ein Modell anhand des folgenden Forschungsdesigns empirisch zu untersuchen, die Ergebnisse mit der Praxis zu triangulieren und darauf basierend Gestaltungsempfehlungen zu geben. 2.2.3. Forschungsdesign Vor dem Hintergrund der thematischen Problemstellung entsteht ein Forschungsdesign als pragmatischer Teil der methodologischen Betrachtungen, das den verfolgten Prozess zur Erreichung der angestrebten Erkenntnisse beschreibt.59 Das Forschungsdesign ist durch die Erkenntnisquellen des Forschers geprägt (siehe Abbildung 5). Exploration des Forschungsgegenstands Literaturauswertung

Experteninterviews Hypothesen-/Modellgenerierung

Hypothesenprüfung Empirische Studie (großzahlige Befragung)

TrianguDaten der Firma Marquardt lation

Ergebnisse

Übertragung der Ergebnisse Fallstudie Firma Marquardt zur Vertiefung

Abbildung 5: Kern des Forschungsdesigns60

Die Anwendung qualitativer Forschungsmethoden wie Experteninterviews mit dem Ziel der Exploration und der anschließenden Formulierung von Vermutungen als Hypothesen wird in der Literatur als geeignet beschrieben.61 Sie können als Fundament für spätere quantitative Analysen dienen. Der Forschungsgegenstand eignet sich für einen quantitativen Zugang, da viele Aspekte bereits im Vorfeld vermutet werden 58 59 60 61

Vgl. Chapman (1997), S. 190 Ein Forschungsdesign stellt die angewendeten Methoden und ihr Zusammenspiel dar, vgl. Atteslander (2006), S. 44ff. Quelle: Eigene Darstellung Vgl. Diekmann (2007), S. 188

Forschungsprozess

13

konnten und zahlreiche Anlehnungen an frühere Arbeiten sowie Theorien möglich sind. Eine Beobachtung in vielen Unternehmen erschien nicht effizient möglich, daher wurde eine breit angelegte Fragebogenstudie durchgeführt. Die daraus ermittelten Daten wurden zunächst Faktoren- und Korrelationsanalysen unterzogen, um die Messmodelle und grundlegenden Zusammenhänge zu überprüfen. Die bestätigten Aspekte wurden dann in Teilmodellen mit der Methode PLS (Partial Least Squares) analysiert. In den Modellen nachgewiesene Zusammenhänge wurden dann noch mit qualitativen Daten aus der Firma Marquardt trianguliert und als Ergebnisse ausformuliert.62 Zuletzt wurden die Ergebnisse zur Vertiefung noch auf ein Fallbeispiel (Firma Marquardt) übertragen. 2.2.4. Ablauf der Untersuchung Aus obigem Forschungsdesign lässt sich der weitere Denkprozess ableiten. Der folgende Forschungsprozess kann eingeteilt werden in den Entdeckungs-, den Begründungs- und den Verwertungszusammenhang.63 Diese Dreiteilung stellt zugleich den chronologischen Ablauf grob dar (siehe auch Abbildung 6 zum Forschungsprozess und zu den Kapiteln dieser Arbeit). Das Begründungsproblem, d. h. warum eine wissenschaftliche Fragestellung untersucht werden soll, stellt sich in der Erkenntnistheorie (epistemologische Sicht der Wissenschaftstheorie) als erstes.64 Der Entdeckungszusammenhang ist der Auslöser, der dazu führt, eine Forschungsthematik weiter zu verfolgen: Durch Exploration in Form von Ideen, Recherchen, Voranalysen und Experteninterviews erfolgt eine inhaltliche Entdeckung und Strukturierung (insbesondere in Bezug auf Forschungslücke und Zielsetzung) sowie die Formulierung der Forschungsfrage (siehe Abschnitt 2.1). Der Objektbereich Projektcontrolling mit seinen Systemen sowie relevante Begriffe und Variablen wurden durch eine geeignete Definitorik abgegrenzt (siehe auch Abschnitt 4.2). Die Phase des Entdeckungszusammenhangs diente zugleich dazu, die erforderlichen Methoden für eine empirische Prüfung zu recherchieren und auf ihre Eignung hin zu prüfen.65 62 63 64 65

Es handelt sich dabei um eine Daten- und Between-Methods-Triangulation. Vgl. Flick (2004), S. 311f. und S. 313 Vgl. Friedrichs (1990), S. 50f. und Bea et al. (2004), S. 70 Vgl. Haug (2004), S. 85 Vgl. Chmielewicz (1994), S. 87 und Raffée (1995), S. 42

14

Forschungsansatz bei der Analyse des Untersuchungsgegenstands

Praktische Relevanz

Theoretische Relevanz Entdeckungszusammenhang

Forschung & Entwicklung Controlling der Entwicklung Definitorik, Abgrenzung, Ziele Organi- EffizienzAufgaben sation kriterien

Produktspezifische Anforderungen der Mechatronik

Aufnahme realer Phänomene

(Komplexität, erhöhter Softwareanteil, ...)

Experteninterviews

Kap. 3/4/5

Synthese Theoriebildung (Erklärungsmodell) Theoriefundierung Erklärungstheorien (ressourcenbasierter u. Kontingenz-Ansatz) Mechatr. Produkte

Kap. 6

Strukturierungstheorie (Systemtheorie)

Op. Projektcontrolling

Erfolg

Hypothesensystem (nomothetisch, ad hoc) Begründungszusammenhang

Kap. 7 Empirische Prüfung Operationalisierung mit Indikatoren

Stichprobenauswahl, Erhebung

Kap. 8

Analyse der Daten, Hypothesenprüfung

Interpretation

Verwertungszusammenhang

Prognose Gestaltungsempfehlungen zum effizienten Controlling (mit Beispiel Firma Marquardt) Organisation

Aufgaben des Controllings

Instrumente

Kap. 9

Kritische Auseinandersetzung mit den Ergebnissen Zusammenfassung

Reflexion, Überprüfung der Zielerreichung

Ausblick und weiterer Forschungsbedarf

Kap. 10

Abbildung 6: Detaillierter Forschungsprozess66

Diese Arbeit verfolgt einen kontingenzorientierten Ansatz, um Gestaltungsfragen für das Controlling von Neuproduktprojekten in der Mechatronik zu klären.67 Dem Ansatz von Ouchi folgend, wird die Auswirkung von Aufgaben-Charakteristika, welche sich aus den Produktcharakteristika ergeben, auf die Steuerung untersucht.68 Erste Ver66 67 68

Quelle: Eigene Darstellung Vgl. auch Davila (2000), S. 384 für einen ähnlichen Ansatz. Vgl. Ouchi (1977), S. 95ff.

Forschungsprozess

15

mutungen über Zusammenhänge wurden aus der Literatur abgeleitet. Obgleich die Neuproduktentwicklung hohe Wettbewerbsrelevanz besitzt, bestehen in der Literatur zum Thema noch zahlreiche Lücken. Die literaturbasierten Vermutungen dienten als Grundlage für einen Leitfaden für teilstrukturierte Interviews.69 Anhand dieses Leitfadens wurden teilstrukturierte Interviews mit Experten aus 14 Unternehmen geführt, um einen Überblick über die Zusammenhänge und Probleme in der Praxis zu erhalten.70 Diese Zusammenhänge wurden dann in einem umfassenden Literaturreview (siehe Abschnitt 3.2.1) mit wissenschaftlichen Arbeiten und Theorien verglichen. Aus der Exploration wurde dann ein Konzeptvorschlag zu den erwarteten Wirkungen der Rahmenbedingungen mechatronischer Produkte auf die Projektsteuerung abgeleitet. Im Rahmen des Begründungszusammenhangs wurde der Konzeptvorschlag, der aus dem Entdeckungszusammenhang hervorging, für eine empirische Prüfung weiterentwickelt.71 Es wurde ein Modell mit dem Ziel gebildet, die zu untersuchenden Sachverhalte anhand des Systemansatzes auf das Wesentliche zu reduzieren und damit dargestellte Vermutungen relativ allgemeingültig anwendbar zu machen.72 Dieses Modell basiert auf im Entdeckungszusammenhang identifizierten Merkmalen des operativen Controllings von Entwicklungsprojekten. Um einzelne Zusammenhänge im Modell festzustellen, kann zu einem späteren Zeitpunkt eine statische Datenbasis quantitativ ausgewertet werden; dies reicht jedoch nicht aus, um Kausalzusammenhänge bzw. Wirkungsrichtungen zu bestimmen. Hierzu ist ein theoriegeleiteter Forschungsansatz erforderlich, der vermutete Wirkungen (in Hypothesen) zunächst anhand von Gesetzen oder ganzen Theorien begründet und vor der eigentlichen Untersuchung die vermutete Wirkungsrichtung festlegt. Basierend auf der grundlegenden Idee der Arbeit, mechatronische Produkte als 69 70

71 72

Teilstrukturierte Interviews wurden gewählt, um einheitliche Inhalte abzufragen, dabei aber Schwerpunkte der Befragung variieren zu können. Vgl. dazu auch Schnell et al. (2005), S. 322. Zu den Rahmenbedingungen der Interviews vgl. auch die Aufstellung im Anhang. Die Experten waren leitende Angestellte mit Linienverantwortung sowie Projektleiter der Entwicklungsabteilungen unterschiedlicher Unternehmen, in denen Produkte vermutet wurden, die Mechanik-, Elektronik- und Softwarekomponenten vereinen. Teilweise wurde der Dialog mit den Interviewpartnern fortgeführt (insbesondere mit der Firma Marquardt), um hohe Praxisrelevanz zu gewährleisten. Die Anzahl der Interviews lässt eine hinreichende Ausblendung der subjektiven Ansichten einzelner Interviews zu. Vgl. Atteslander (2006), S. 48 Die Untersuchung im Modell beschränkt sich auf eine begrenzte Anzahl von Variablen. Vgl. Chapman (1997), S. 189 – Betriebswirtschaftliche Modelle, die den Untersuchungsgegenstand vereinfacht darstellen, sind nicht als objektiv gegeben zu betrachten, sondern als geistige Konstrukte, die der Forscher bildet. Vgl. Atteslander (2006), S. 36ff.

16

Forschungsansatz bei der Analyse des Untersuchungsgegenstands

Rahmenbedingung für die Steuerung der Neuproduktentwicklung heranzuziehen und hierzu eine erfolgsorientierte Gestaltung der Projektsteuerung vorzunehmen, wurden diesbezüglich Vermutungen in Form von Hypothesen aufgestellt (theoretische Grundlagen siehe Abschnitt 3.2; praktische Einflüsse siehe Kapitel 1 und Abschnitt 3.1). Hypothesen stellen Zusammenhänge zwischen einzelnen Konstrukten im Modell her.73 Teilweise konnte mit etablierten Hypothesen gearbeitet werden, ergänzend wurden noch Ad-hoc-Hypothesen formuliert, die aus der Exploration resultieren, und die aufgrund ihres Neuigkeitsgrads nicht weiter fundiert werden konnten.74 In einzelnen Hypothesen wurden Theorien herangezogen, welche die Sachverhalte im Einzelnen näher charakterisieren und erklären.75 Als Strukturierungstheorie diente hier die Systemtheorie mit einigen Erweiterungen. Als Erklärungstheorien wurden der ressourcenbasierte und der Kontingenzansatz genutzt. Der zentrale Bestandteil der wissenschaftlichen Überprüfung war eine Erhebung. Vertiefend mussten für die Erhebung zusätzlich noch Begriffe zur Beschreibung der zu untersuchenden Phänomene als Konstrukt festgelegt werden, die den Untersuchungsobjekten bestimmte Merkmale zuordnen.76 Der Konzeptbildung durch „richtige“ Festlegung von Begriffen kommt eine besondere Bedeutung zu, da viele Begriffe nicht für direkt beobachtbare Sachverhalte stehen.77 Besonderes Augenmerk wurde auf die Festlegung der Charakteristika von mechatronischen Produkten gelegt, da hierzu nur begrenzt auf vorhandene Erkenntnisse zurückgegriffen werden konnte, während für Parameter des F&E-Controllings und der Erfolgsmessung in der Neuproduktentwicklung eine große Anzahl von detaillierten Arbeiten vorliegt. Theoretische Aussagen werden anhand des Zusammenhangs zwischen ihren Elementen, bestimmt durch die festgelegten Begriffe, gebildet.78 Konzepte müssen in eine MessVorschrift (Item-Konstruktion) überführt werden – man bezeichnet dies als Operationalisierung, die in Abschnitt 7.2 beschrieben wird.79 Wann immer möglich wurden, der Empfehlung Churchills folgend, erprobte Konstrukte und Skalen aus der 73 74 75

76 77 78 79

Vgl. Atteslander (2006), S. 38ff. Vgl. Hildebrandt (2000), S. 41 Es handelt sich hierbei jedoch nicht um ein vollständig theoriegeleitetes Vorgehen, da die Theorien nur als Fundament dienen können; eine direkte Übertragung war aufgrund des sehr allgemeinen Charakters der Theorien nicht möglich. Vgl. Atteslander (2006), S. 40ff. Vgl. Hildebrandt (2000), S. 38 Vgl. Chmielewicz (1994), S. 11 Vgl. Hildebrandt (2000), S. 40 und Atteslander (2006), S.40ff.; Konstrukte sollten aus zwei oder mehr Indikatoren (Items) gebildet werden – dies wurde bei der Operationalisierung berücksichtigt. Vgl. Bagozzi/Baumgartner (1994), S. 386ff.

Forschungsprozess

17

Literatur übernommen und die Skalen vor der eigentlichen Erhebung getestet.80 Die identifizierten Variablen und deren Indikatoren wurden dann in einen 6-seitigen Fragebogen für die quantitative empirische Studie integriert.81 Die Einflussfaktoren (also die unabhängigen Variablen) werden durch die typischen Merkmale mechatronischer Produkte geprägt (vgl. dazu auch Abschnitt 4.4). Die relevanten Gestaltungsvariablen des Controllings (zu Steuerungsmechanismen, insbesondere zur Planung, Kontrolle und Informationsversorgung sowie hierzu eingesetzten Instrumenten) waren ebenso Bestandteil des Fragebogens. Zudem wurden verschiedene Projekterfolgs-Indikatoren (wie in Abschnitt 5.5 dargestellt, ist diese effizienzorientierte Untersuchung auf der Projektebene angesiedelt) aufgenommen, um Zusammenhänge zwischen der Gestaltung und dem Erfolg nachvollziehen zu können.82 Der Fragebogen wurde zunächst einem Pretest unterzogen (siehe auch Abschnitt 8.1).83 Nach der Umsetzung geringfügiger Änderungen erfolgte die eigentliche Erhebung. Die Fragebögen wurden elektronisch erfasst und mittels Statistik-Software deskriptiv und hypothesenprüfend analysiert. In Vorbereitung der eigentlichen Analysen wurden die in Interviews validierten Mechatronik-Einflussfaktoren sowie auch alle anderen Konstrukte einer Faktorenanalyse unterzogen, um die Indikatoren zu verifizieren (siehe Abschnitt 8.3).84 Danach wurden einzelne Zusammenhänge zwischen den Produktanforderungen und Teilaspekten des Controllings, orientiert an den in den Hypothesen in Kapitel 7 dargestellten Vermutungen, einer Analyse unterzogen. Dies erfolgte zunächst mittels Korrelationsanalysen (Abschnitt 8.4), um grundsätzliche Zusammenhänge zu untersuchen und haltbare Hypothesen für die weitere Modellanalyse vorzuselektieren. Dann erfolgte noch eine Analyse der Teilmodelle Informationsversorgung, Planung und Steuerung / Kontrolle in Abschnitt 8.5. unter Bezugnahme auf den Erfolg. Der Umfang der Datenbasis aus der Erhebung ermöglichte

Modellstruktur-Prüfungen

in

Pfadanalysen

mit

dem

Partial

Least

Squares(PLS)-Algorithmus. Sämtliche Analysen wurden durch Überprüfung aner80 81 82 83

84

Vgl. Churchill (1979), S. 66 Der schriftliche Fragebogen (siehe auch Anhang) war vollstandardisiert, da die Exploration der Forschungsgegenstände zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen war. Die Operationalisierung erfolgte anhand gängiger Variablen aus der Literatur; zu Erfolgsvariablen vgl. auch Abschnitt 5.5.2, Tabelle 7. Mit dem Pretest sollte sicher gestellt werden, dass alle Fragen verständlich und eindeutig erscheinen, da bei der postalischen Befragung keinerlei Unterstützung durch einen anwesenden Forscher erfolgen kann. Vgl. Schnell et al. (2005), S. 358f. Churchill empfiehlt, eine solche Faktorenanalyse durchzuführen; vgl. Churchill (1979), S. 66.

18

Forschungsansatz bei der Analyse des Untersuchungsgegenstands

kannter Reliabilitäts-Gütekriterien ergänzt.85 Die Reliabilität drückt aus, ob die erhobenen Daten zuverlässig erhoben und ausgewertet werden. Sie ist ein Maß, das beschreibt, inwieweit wiederholte Messungen mit einem Instrument zum selben nis kommen.86 Reliabilitätsprobleme können durch mehrere sequentielle Tests oder durch Paralleltests identifiziert werden.87 Die Reliabilität wird in dieser Arbeit erhöht, indem Begriffe mit mehreren Indikatoren parallel gemessen werden. Die Indikatoren können als „Ansammlung äquivalenter Tests“88 interpretiert werden, sofern sie selbe Dimension messen. Dies wird bei Konstrukten, die durch mehrere Indikatoren gemessen werden, unterstellt. Weiterhin erfolgte eine Triangulation mit qualitativen Daten aus dem Unternehmen Marquardt. Allerdings kann die Reliabilität keinen Aufschluss darüber geben, ob eine zuverlässige Messung auch die richtigen Gegenstände erfasst hat. Die Reliabilität ist also zunächst eine notwendige, aber keine hinreichende Bedingung. Aus diesem Grund muss außerdem die Validität sichergestellt werden; sie beschreibt, ob tatsächlich die gewünschten Konstrukte gemessen wurden.89 Die Validität wurde durch die theoretische Basis und die ausführliche Herleitung soweit wie möglich sichergestellt. Wie die gewonnenen Erkenntnisse genutzt werden („Verwertung“) und in welcher Form sie der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden („Verbreitung“), ist Inhalt des Verwertungszusammenhangs.90 Um die Erkenntnisse nutzen zu können, ist eine Übersetzung in technologische Aussagen (Ausführung der Gestaltungsempfehlungen) für die Realität erforderlich.91 Die Erkenntnisse wurden im Rahmen des Verwertungszusammenhangs noch in beispielhafte Gestaltungsempfehlungen übersetzt. Anknüpfend an das Praxisbeispiel eines Zulieferers mechatronischer Produkte in Abschnitt 3.1.2 wurde hierfür eine illustrierende Fallstudie erstellt. Eine Umsetzung und Evaluierung der Controlling-Gestaltungsempfehlungen im Unternehmen konnte aufgrund von zeitlichen Restriktionen nicht erfolgen. Daher wurde der typischerweise ablaufende Prozess herangezogen, um zu diskutieren, inwiefern die bereits gewon85

86 87 88 89 90 91

Für die eingesetzten quantitativen Verfahren stehen eindeutige Gütekriterien, die im Rahmen der Analysen näher beschrieben werden (siehe Abschnitte 8.3.1, 8.4.1 und 8.5.1). Vgl. auch Schnell et al. (2005), S. 151. Vgl. Schnell et al. (2005), S. 151 Vgl. Schnell et al. (2005), S. 152 Schnell et al. (2005), S. 152 – im Einzelnen werden die Gütekriterien für die indikatorenbasierten Messungen in 8.3.1, 8.4.1 und 8.5.1 beschrieben. Vgl. Schnell et al. (2005), S. 154f. Vgl. Atteslander (2006), S. 48 Vgl. Schanz (1988), S. 6. Die Betriebswirtschaft soll Hinweise für die Praxis geben. Vgl. Bea et al. (2004), S. 69

Forschungsprozess

19

nenen Erkenntnisse in Veränderungen im Projektmanagement für neue Produkte bei der Firma Marquardt umgesetzt werden könnten und welche Vorteile und Effekte dadurch zu erwarten wären. Die Fallstudie kann andere Zulieferunternehmen mit mechatronischen Produkten in ihrem operativen Projektcontrolling bei Neuprodukten unterstützen.

20

Relevanz des Themas

3. Relevanz des Themas 3.1. Praxisrelevanz des Themas 3.1.1. Controlling von Forschung & Entwicklung in der Praxis Die reale Bedeutung von Forschung und Entwicklung und daraus resultierende neue Produkte soll an dieser Stelle beschrieben werden. Der F&E-Aufwand für neue Produkte steigt immer mehr an. Allein in Deutschland geben Unternehmen dafür derzeit jährlich 50 Mrd. Euro aus.92 In der Erwartung, dass die tangiblen Rückflüsse („Outcomes“) die Kosten übersteigen, geben Unternehmen diese hohen Summen für Forschung und Entwicklung aus.93 Daher muss Sorge getragen werden, dass die bereitgestellten Mittel effektiv und effizient eingesetzt werden. In bzw. vor der Entwicklung ist es wichtig, sich für die richtigen neuen Produktideen zu entscheiden (Effektivität; strategische Sicht). Die reine Betrachtung von Effektivität reicht jedoch alleine nicht aus, auch die Effizienz ist wichtig: „Business success depends not only on development output, but also the efficient use of resources.“94 Produkte effizient an den Markt zu bringen bedeutet, dass die eingebrachten Ressourcen bzw. sonstigen Input-Faktoren möglichst minimiert werden und das erforderliche, festgelegte Ergebnis (Produkt mit bestimmten Qualitätsmerkmalen, das zu einem bestimmten Preis zu einem geeigneten Zeitpunkt an den Markt gebracht werden kann) erreicht wird. Loch et al. gehen sogar noch einen Schritt weiter und bemerken zur Bedeutung der Effizienz: „[B]ringing out new products more efficiently is more promising than outspending one’s competitors, unless a firm sees a special opportunity or possesses special capabilities”95. Die bereits in Kapitel 1 genannten Rahmenbedingungen führten dazu, dass sich das Controlling zwar an moderne Organisationstrukturen, aber nur begrenzt an komplexe neue Produkte, angepasst und weiterentwickelt hat.96 Während aus Sicht der Organisation die Umsetzung sinnvoller, gut funktionierender Strukturen (hierzu gehören u. a. Team-Strukturen) in der F&E-Praxis bereits vollzogen wurde,97 hat das Controlling in manchen Anwendungsgebieten noch keinen zufriedenstellenden Stand er92 93 94 95 96 97

Vgl. Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft (2007), o. S. Vgl. Batty (1988), S. 1 Loch et al. (1996), S. 7; vgl. auch Batty (1988), S. 1 Loch et al. (1996), S. 16 Vgl. Khandwalla (1972), S. 275ff. und Chapman (1997), S. 191 Vgl. Staudt et al. (1990), S. 769

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1_3, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

Praxisrelevanz des Themas

21

reicht, um wirklich situationsgerecht und effizient im Sinne der Ziele zu steuern. Das Controlling muss sich bei der Steuerung zahlreichen Koordinationsproblemen stellen. Insbesondere ist auf die Schnittstellenprobleme zwischen Funktionsbereichen, Disziplinen bzw. Domänen, Produktgenerationen und -varianten hinzuweisen. 98 Die Steuerung der Entwicklung ist eine komplexe Aufgabe, die nicht mit den traditionellen Praktiken beherrscht werden kann:99 „Controlling the new-product-development activity is far more important in many companies than making sure that the production of existing products is accomplished as efficiently as possible. Consequently, more resources should be devoted to controlling new-product activity, even though it is a far more difficult area to control.”100 Zusätzlich sind bei vielen Produkten (bspw. bei mechatronischen Produkten) die Strukturen komplexer geworden. Dies wirkt sich auch auf die Projekte aus. Die Auswahl der „richtigen“ Methoden und Instrumente – insbesondere bei komplexen Projekten – ist nicht immer klar, daher zögern Unternehmen bezüglich des Einsatzes geeigneter Methoden und Instrumente.101 Hansen und Birkinshaw bemerken: „Most companies have no shortage of formal systems for managing ideas. The number and diversity of people involved, however, can create a risk-averse and bureaucratic process that grinds execution to a halt.”102 Dies geht hier aus den Ergebnissen von Experteninterviews sowie einer Vorstudie hervor.103 Die derzeitigen Rahmenbedingungen in der Praxis sowie die daraus resultierende Relevanz können also wie folgt zusammengefasst werden: x

Die Bedeutung von Innovationen ist für Unternehmen wichtiger denn je.

x

Investitionen in neue Produkte sind sehr hoch, umso bedeutender ist ein geeignetes Controlling, welches eine hohe Effizienz erzielt.

x

Über den optimalen Einsatz von Methoden und Instrumenten besteht in komplexen Projekten allerdings noch Unsicherheit, daher halten sich Unternehmen bei der Implementierung derzeit noch zurück.

98 99 100 101 102 103

Vgl. Gaiser (1993), S. 3ff. und von Wangenheim (1998), S. 33ff. Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 166 Merchant (1982), S. 48 Vgl. Szakonyi (1994), S. 44ff Hansen/Birkinshaw (2007), S. 128 Vgl. Tabelle 55 im Anhang und Stirzel/Hüntelmann (2006)

22

Relevanz des Themas

3.1.2. Praxisrelevanz anhand des Mechatronik-Herstellers Marquardt Um den Forschungsgegenstand zu explorieren, wurden zunächst in 14 Unternehmen Experteninterviews geführt. Unter den interviewten Personen aus 13 von 14 Unternehmen herrschte Konsens, dass die zunehmende Erweiterung von mechanischen Produkten um Elektronik und Software zu Veränderungen in den Entwicklungsprojekten führt.104 Exemplarisch soll an dieser Stelle ein Unternehmen herausgegriffen werden, um typische Fragestellungen und Probleme zu diskutieren. Die Marquardt GmbH ist ein in Baden-Württemberg ansässiges Familienunternehmen, welches ca. 4.000 Mitarbeiter beschäftigt und einen Jahresumsatz von 400 Mio. Euro erzielt. In fast allen Produktsparten gehört das regional verankerte Unternehmen den Marktführern an. Im Entwicklungsbereich gibt es sowohl Entwicklungsprojekte für weniger komplexe eigene Produkte, die selbst auf den Markt gebracht werden, als auch für komplexe Systeme, die im Auftrag von Endproduktherstellern entwickelt werden. In dem hier beschriebenen Beispiel soll der Projektablauf eines mechatronischen Produkts aus der Automotive-Sparte – ein elektronisches PKWZündschloss – näher betrachtet werden. Die Automotive-Sparte ist nach Kundensegmenten aufgeteilt. Innerhalb der Kundensegmente findet eine Einteilung in Teams für Elektronik (Elektronik-Hardware sowie Software) und Mechanik statt, aus denen wiederum Projektteams gebildet werden. Zusätzlich werden Werkzeugbau, Montagebau, Prüfmittelbau und Qualitätsmanagement einbezogen. Ergänzt wird das Projektmanagement noch durch den kaufmännischen Zentralbereich (Kalkulation und strategischer Zentraleinkauf sowie externes Projektcontrolling). Die Projektleitung übernimmt bei wenig aufwändigen Projekten im Normalfall der beteiligte Mechanikentwickler, bei Großprojekten ein Vollzeit-Projektleiter. Zunächst müssen in den Projekten Entwicklungsaufgaben wahrgenommen werden. Die Mechanik wird dabei weitgehend entkoppelt von der Elektronik entwickelt. Für beide Domänen gibt es 4-5 Entwicklungsschleifen. Zunächst werden nur grobe Spezifikationen wie bspw. Leiterplattenmaße, Positionen von Pins und anderen Bauteilen zwischen den Teams abgeglichen. Die Software, die durch das Elektronik-Team mit koordiniert wird, plant das Unternehmen mit Release-Plänen. Funktionalitäten (zunächst Use-CaseModellierung) werden in einem Release-Plan zu Paketen (es ergeben sich ca. 10 Releases, die aber mit den oben genannten Mechanik- und Elektronik-Schleifen nicht 104

Vgl. zu den Rahmenbedingungen der Interviews auch die Aufstellung im Anhang.

Praxisrelevanz des Themas

23

direkt vergleichbar sind) zusammengefasst. Durch diese feingliedrige Unterteilung unterscheidet sich die Software- von der Hardware-Entwicklung. Releases sollten früh getestet werden können und daher implementiert sein, jedoch sollte keine Verwirrung durch zu häufige außerplanmäßige Änderungen („Hotfixes“) entstehen. Je nach Kunde treten solche den Ablauf störende „Hotfixes“ häufiger oder seltener auf. Die folgenden Ausführungen beziehen sich nun auf das konkrete Beispiel eines elektronischen PKW-Zündschlosses („Fahrberechtigungssystem“) mit den dazugehörigen Komponenten (siehe Abbildung 7). Ein Schlüssel wird in den Zündstartschalter eingeführt, dieser leitet die Infrarot-Signale des Schlüssels an das Steuergerät weiter, welches eine Authentifizierung durchführt und das Fahrzeug über die elektromechanische Lenkungsverriegelung und weitere Steuergeräte wie das Motorsteuergerät über einen Bus freigibt. Weiterhin kann der Schlüssel per Funk mit dem Steuergerät kommunizieren, bspw. zur Öffnung der Türschlösser von außen.

Zündstartschalter

Lenkungsverriegelung Elektronischer Schlüssel

Steuergerät

Abbildung 7: Komponenten eines Fahrberechtigungssystems 105

Abbildung 8 deutet zunächst den gesamten Projektplan (einzelne herausgegriffene Aspekte siehe spätere Abbildung 9) an.

105

Quelle: Marquardt GmbH

24

Relevanz des Themas

Arbeitspakete

Planung der Domänen Mechanik, Elektronik und Sof tware

Muster- / Releasestände

Abbildung 8: Projektplan des beispielhaften Produkts106

Im beispielhaft herangezogenen Projekt kam es zu einigen Änderungen gegenüber dem Projektplan, die als typisch für mechatronische Produkte angesehen werden können (siehe Markierungen (1)-(3) in vergrößerter Abbildung 9): 1. Verzögerung der Mechanikentwicklung um 2 Monate aufgrund von PackagingSchwierigkeiten. Daraus resultierten folgende Probleme: Platinenmaße mussten in der Elektronikentwicklung angepasst werden (im konkreten Fall durch informellen Kontakt angeregt), der Prototyp wurde verzögert fertiggestellt, eine Kombination mit der Software war erst zu einem späteren Erprobungszeitpunkt (Musterstand 2) möglich. 2. Änderung (Kundenwunsch: zusätzlich elektromechanischer Schlüsselauswurf): Aufgrund der Änderung musste eine weitere Entwicklungsschleife eingebunden werden. Da die zusätzliche Funktion nicht nur mechanisch erfüllt wird, mussten eine zusätzliche Elektronikplatine sowie Softwarefunktionen hinzugefügt werden. Entsprechende Funktionen in der Software konnten aber erst zu einem späteren Releasestand eingebunden werden, daher war erst eine verzögerte Erprobung möglich (die Erprobung einer zusätzlichen Schleife dauert ca. 3 Monate). 3. In der Softwareentwicklung war ein erstes Release pünktlich verfügbar, allerdings existierte noch kein Hardware-Prototyp. Daher konnten Leistungsmerkmale nicht verifiziert werden.

106

Quelle: Marquardt GmbH

Praxisrelevanz des Themas

Q1 2005

Detailplanung Mechanik

Plan

25

Q2 2005

Q3 2005

Q4 2005

Q1 2006

1

1. Schleife Mechanik

Q2 2006 2

Q3 2006

Q4 2006

Q1 2007

Zus. 3. Schleife

Ist 2. Schleife Mechanik

Detailplanung Elektronik

Plan

1. Schleife Elektronik

Zus. 3. Schleife

Ist 2. Schleife Elektronik

Detailplanung Software

Plan

1. Schleife Software

Ist 2. Schleife Software (Æ 2. Release) 3 Erprobung Musterstand 1

Abbildung 9: Vereinfachte Darstellung der Koordinationsprobleme

Erprobung Musterstand 2

107

In dem beschriebenen Fall sind einige Verbesserungspotenziale für Organisation und Projektkoordination zu erkennen. Der Gesamtprojektleiter hätte den Projektfortschritt zeitnäher

verfolgen

können.

Dieser

verfügte

jedoch

kaum

über

aktuelle

Reportinginformationen und nutzte hauptsächlich informelle Quellen. Unter der Annahme, dass bei Informationsverfügbarkeit sofort Maßnahmen ausgelöst worden wären, hätte ca. ein Monat eingespart werden können. Bei der zusätzlichen Schleife hätten bei einer Vorab-Koordination Interdependenzen (insbesondere bezüglich der „Toleranzketten“) aufgedeckt werden und eine Parallelisierung stattfinden können. Ressourcen in der Softwareentwicklung hätten ggf. für andere Projekte nutzbringender eingesetzt werden können, da ein Software-Release in Relation zu früh fertiggestellt wurde. Zudem hätte eine spätere Programmierung der Software neuere Erkenntnisse einbeziehen können. Die obige Darstellung zeigt, dass die zu entwickelnden Produkte sehr komplexe Prozesse erfordern. Da die Produkte sukzessive komplexer wurden, bestand immer wieder Anpassungsbedarf im Unternehmen. Die Prozesse und die technische Dokumentation waren bis zum Untersuchungszeitpunkt bereits angepasst, während das Controlling – welches zur Steuerung komplexer Aufgaben und Prozesse erforderlich ist – noch nicht stark entwickelt war. 107

Quelle: Eigene Darstellung basierend auf einem Fall bei Marquardt. Über Auswirkungen von Verzögerungen in einzelnen Komponenten wird auch in Joglekar et al. (2001), S. 1605f. berichtet.

26

Relevanz des Themas

3.2. Forschungsrelevanz des Themas 3.2.1. Stand der Literatur Neben den zahlreichen offenen Fragen in der Praxis ist die Forschungsrelevanz zu erkennen. Aus der theoretischen Sicht der Forschung bestehen noch Erkenntnisdefizite hinsichtlich des Controllings in der Entwicklung. In der Literatur wird auf zahlreiche wissenschaftliche Teilgebiete eingegangen, die neben dem Controlling für die Erforschung der Entwicklung von Bedeutung sind. Dazu gehören die Organisationstheorie, Technologie- und Innovationsmanagement, die zeitbezogene Wettbewerbstheorie („Time-to-...“-Ansätze) sowie das Projektmanagement.108 Aus wissenschaftlicher Sicht stellt sich die Frage, wie das Zusammenspiel von Verhalten und Instrumenten in Entwicklungsprojekten und deren Anläufen zielführend gestaltet werden kann. Zahlreiche Arbeiten haben sich bereits mit diesem Thema befasst. Tabelle 1 fasst die für die Entwicklung relevanten gängigen Arbeiten zusammen. Die Tabelle basiert auf einem Literaturreview, der deutsche Arbeiten zu den Stichworten „Controlling“ und „Entwicklung“, „Innovation“ und „Anlauf“ sowie englische Artikel ausgewählter Journals zu den Stichworten „Control“ und „New Product Development“ / „NPD“, „Innovation“ sowie „Ramp-up“ zutage brachte (im Kontext besonders wichtig erachtete Arbeiten sind fett gekennzeichnet).109

1 Beziehung zu anderen Unternehmen

Schwer punkt

108 109

Autor(en)

Methodik

Branche, Umfang

Inhaltlicher Fokus

Anderson/Weitz (1989)

Fragebogen

690 Hersteller und ihre Vertreter des Verkaufs

Beziehungen

Campbell (1997)

Fragebogen, Telefoninterview

Europäische Hersteller von Verpackungsmaterialien und deren Kunden: 3 Unternehmen und 114 Kundenfirmen

KundenLieferantenBeziehungen (Partnerschaft)

Herangezogene Theorien PrinzipalAgentenTheorie

Ergebnisse Wichtig: Dauer, Vertrauen und Kommunikation; je mehr Vertrauen desto länger halten Beziehungen. Viele Unternehmen sehen Partnerschaften als wichtig an. Allerdings gibt es unterschiedliche Auffassungen, wie stark Unternehmen sich involvieren / abhängig machen sollten.

Vgl. Kessler/Chakrabarti (1996), S. 1180 Folgende englischsprachige Zeitschriften wurden herangezogen: Academy of Management Journal, Accounting, Organizations and Society, Creativity and Innovation Management, European Journal of Marketing, IEEE Transactions on Engineering Management, Industrial Marketing Management, International Journal of Product Innovation Management, International Journal of Project Management, International Journal of Technology Management, International Marketing Review, Journal of Accounting Research, Journal of Marketing Management, Journal of Marketing Research, Management Science, Marketing Science, Organization Science, Project Management Journal, R&D Management, Research and Technology Management, Research Management, Research Policy, Strategic Management Journal, The Accounting Review, The Journal of Product Innovation Management. Die entstandene Liste wurde um diverse Verweise aus den Arbeiten sowie um den deutschsprachigen Stand der Forschung erweitert und umfasst 503 Quellen, aus denen für Tabelle 1 jeweils einige zu verschiedenen Schwerpunkten ausgewählt wurden.

2 Kommunikation

Forschungsrelevanz des Themas

27

Fliess/Becker (2006)

Fallstudien

Deutsches Fensterbau-Unternehmen: 12 Fallstudien

Steuerung des Zulieferprozesses in der Neuproduktentwicklung

Kumar et al. (1995)

Fragebogen

Verhältnis (Zwischen-) Händler und Hersteller

Lassar/Zinn (1995)

Fragebogen

McDonough/ Barczak (1991)

Fragebogen, Interviews

Automobilindustrie; 1640 US-Autohändler, 417 Rückläufe; 1600 niederländische Autohändler, 289 Rückläufe Audio- / Videoelektronik-Einzelhandel. 945 angefragt, 115 verwendbare Rückläufe (12,1%) 30 Neuproduktentwicklungs-Projekte aus 12 britischen Unternehmen (£25 Mio. - £200 Mio. Umsatz)

Balbontin et al. (1999)

Projektauswertung

208 Projekte aus 49 britischen sowie 38 amerikanischen Unternehmen

Marketing, Informationsfluss, Organisation

Cooper (1980)

Fragebogen

Je 2 Projekte von 177 Unternehmen mit industrieller Neuproduktentwicklung: 195 verwendbare Projekte von 103 Unternehmen

Faktoren für den Erfolg neuer Produkte

Daft et al. (1987)

Interviews, Aufnahme der Kommunikationsvorgänge, Feldversuch Qualitativer Fragebogen

Ein Unternehmen der Petrochemie

Dewhirst (1971)

Ebadi/Utterback (1984)

Fragebogen

Verträge in Lieferketten

Einfluss von Führungsstil

Mehrdeutigkeit, Unklarheit von Informationen für Führungskräfte Mitarbeiter der NASA, Einfluss von Langley Research „Information Center (Ingenieure und Sharing Wissenschaftler): Norms“ auf die 450 angefragt, 298 Verwendung verwendbare Rückläu- von Kommunife (66%) kationswegen Projekte des National Beziehung Sea Grant Office zwischen Washington an USKommunikatiUniversitäten; on und Innova150 Projektleiter tion angefragt, 121 verwendbare Rückläufe

Prozess-„Blueprint“ mit phasenspezifischem Einsatz von Koordinationsinstrumenten, außerdem Empfehlungen: ƒ klare Definitionen ƒ Personen sollten sich kennen ƒ Meetings, Dokumentation (auch Konservierung des Wissens) ƒ Produktions- und LogistikProzesse der Partner abstimmen ƒ Zulieferer kann bei Markteinführer unterstützend wirken Kleine Zwischenhändler legen viel Wert darauf, fair behandelt zu werden (wichtig für eine gute, langfristige Partnerschaft). Feste Verträge spielen für den Erfolg einer Lieferkette eine untergeordnete Rolle, werden im Rahmen einer Absicherung meist doch geschlossen. Ein wichtiger Faktor ist der Führungsstil des Projektleiters. Anders als allgemein angenommen, hat die Tatsache, ob Technologien selbst entwickelt oder extern eingekauft werden, keinen Einfluss auf eine schnellere Entwicklung. Wichtig: ƒ gute Marktprognosen ƒ Kenntnis der Kundenanforderungen ƒ viel Informationsfluss zw. Technik und Vertrieb ƒ Projektleiter mit allen notwendigen Fähigkeiten Wichtige Erfolgsfaktoren sind: ƒ ein Produkt zu haben, das einen Vorteil für den Kunden bringt; Kunde muss Produkt kennen ƒ Marktkenntnis ƒ effiziente Nutzung der techn. Ressourcen in der Produktion ƒ je mehr Unklarheit der Inf. desto mehr wird mündlich ggü. schriftlich vorgezogen ƒ unklare Inf. werden mündlich übertragen, andere schriftlich Starke Verbindung zwischen den „Information Sharing Norms“ und der Kommunikation in einer Organisation

Häufige und gute Kommunikation beeinflusst den Projekterfolg positiv.

28

Relevanz des Themas Fitzek (2005)

Interviews, Fragebogen

Automobil- und Luftfahrtindustrie: 40 Interviews, 222 Fragebogen-Rückläufer (24%)

Erfolgsdeterminanten für interorganisationales Anlaufmanagement, Fokus auf Lernen / Wissensmanagement

Ginn/Rubenstein (1986)

Interviews, Fragebogen

61 Projekte in der Prozessindustrie

Friktionen im Übergang von Entwicklung und Serie

Qualitativ: semistrukturierte Interviews, quantitativ Mohr/Sohi (1995) Qualitativer Fragebogen

Medizintechnik / Universitäten / Universitätskliniken

Kommunikationsverlauf in und zwischen Organisationen Kommunikationsfluss in Distributionsnetzen (Richtung, Formalisierungsgrad, Häufigkeit)

O’Reilly (1980)

Fragebogen

3 militärische Organisationseinheiten; 2 Befragungen: 579 und 814 Personen

Auswirkungen von Informationsflut und Informationsmangel

Rothwell (1974)

Statistischer Merkmalsvergl. erfolgreicher / erfolgloser Innovationen Fragebogen (EMail)

Chemie, Werkzeuge: 86 Projekte

Faktoren für den Erfolg von industriellen Innovationen

Hersteller von Heimwerker-Produkten: 610 angefragt, 52% verwendbare Rückläufer

Staudt et al. (1990)

Fragebogen

1800 Arbeitnehmererfinder über Dt. Patentamt; 522 auswertbare Datensätze

Effekte und Wirksamkeit von elektronischem Datenaustausch in KundenLieferantenBeziehungen Rolle von Information und Kommunikation in F&E

Tushman (1979)

Quantitativ, Auszählung der arbeitsbezogenen Kommunikation mit Kollegen und Vorgesetzten

F&E-Abteilung eines amerikanischen Unternehmens; 44 Projekte mit je 5-6 Mitarbeitern, 93% Rücklauf

Hummel et al. (2001)

Son et al. (2005)

ComputerEinzelhandel, 557 angefragt, 125 verwendbare Rückläufe

Zusammenhang zw. Aufbau, Kommunikation und Erfolg einzelner Projekteinheiten

Dynamic Capabilities View, Relational View

ƒ Austausch von explizitem / implizitem Wissen wirkt sich auf das Lernen aus ƒ interorganisationales Lernen vermindert Störungen im log. Informationsfluss ƒ interorganisationales Planen und Lernen wirkt sich positiv auf die Kundenzufriedenheit aus ƒ Friktionen sind positiv in der Entwicklung, da sie für Problemlösungsprozesse stehen ƒ Ziele der Entwicklung und der Produktion müssen abgestimmt sein Veränderungen in der Kommunikation (Häufigkeit, dominierende Inhalte) im Verlauf eines Projekts

Organizational Communication Theory, Transaktionskostentheorie, Relational Contracting Theory

„Norms of Information Sharing“ und erhöhte Frequenz verbessern die Kommunikation, dies führt zu einer höheren Zufriedenheit bei den beteiligten Personen.

Social Exchange Theory, Transaktionskosten theorie

Über einen optimalen Punkt hinaus schadet mehr Information dem Entscheidungsfindungsprozess. Informationsmangel gibt den Entscheidern das Gefühl von Unsicherheit. Erfolgsfaktoren sind: ƒ Projektauswahl ƒ Kundenorientierung ƒ interne Kommunikation ƒ Product Champions Elektronischer Datenaustausch spielt heute eine große Rolle und stärkt die Verbindung von Kunden und Lieferanten (z. B. durch bessere Möglichkeiten des Supports und des Kundenfeedbacks usw.). Erkenntnisse und Empfehlungen: ƒ Interne Informationen sind in der Realität den Erfordernissen angemessen; externe Informationen defizitär ƒ Technische Informationen dominieren, andere unterrepräsentiert ƒ Schnittstellen zw. F&EMarketing-Produktion erforderlich ƒ Datenbanken sollten für mehr Mitarbeiter verfügbar sein ƒ Bereitschaft, externe F&EErgebnisse einzubeziehen, sollte verbessert werden Projektaufgabe, Projektaufbau und Umwelt beeinflussen die Kommunikation und damit den Erfolg eines Projekts. Allerdings gibt es keinen universellen Lösungsvorschlag für den Aufbau der Projektkommunikation.

3 Organisation / Prozessmanagement

Forschungsrelevanz des Themas

29

Tushman/Katz (1980)

Quantitativ: Anzahl der mündlichen Kommunikationsvorgänge

F&E Abteilung eines großen amerikanischen Unternehmens. 345 Mitarbeiter in 61 Projekten, 93% Rücklauf

Effekte von „Gatekeepers“, die projektexterne Kommunikation lenken und kanalisieren Wissen und Know-how von Managern im Phasenverlauf wird untersucht Pilotserien in der Automobilindustrie Faktoren für den Erfolg von Neuprodukten im internationalen Vergleich

Sowohl Direktkommunikation zw. den Projektmitarbeitern als auch über die „Gatekeepers“ sind angebrachte Arten der Kommunikation. Je nach Projektart ist zu entscheiden, welcher Kommunikationsweg gewählt wird. ƒ Informationen werden unterschiedlich in den versch. Phasen des NPD genutzt. ƒ Es fehlen im NPD-Prozess oft Daten bzgl. Kunden, Finanzen. Dies erschwert die Arbeit. ƒ Einteilung der Pilotserien ƒ Probleme, die für die Pilotserien relevant sein können Stellt auf Unterschiede in den Erfolgsfaktoren zwischen Nordamerika und China ab. Prozessdurchführung und -effizienz stehen im Vordergrund.

Zahay et al. (2004)

Interviews

20 detaillierte Interviews (B2BUnternehmen)

Almgren (2000)

Fallstudie

Fahrzeug-Projekt bei Volvo in Schweden

Calantone et al. (1996)

Interviews, Fragebögen

Cooper (1994)

Auswertung Datenbasis

Cooper et al. (2002a/b)

Fallstudien

Cooper/ Kleinschmidt (1995)

Unternehmen stellten zunächst Daten zu Verfügung, aus denen dann ein semistandardisierter Fragebogen entworfen wurde

130 kanadische produzierende Unternehmen und 142 produzierende USUnternehmen aus der Fortune 500-Liste; 248 chinesische produzierende Unternehmen NewProd III: 203 industrielle Neuprodukt-Projekte (Hälfte erfolgreich, Hälfte erfolglos); Chemieindustrie: 103 Projekte aus 4 Ländern (68 erfolgreich) kurze Beispiele aus mehreren Großunternehmen 103 Projekte von Produkten in der Chemiebranche in 4 Ländern (UK, Deutschland, USA, Kanada)

Faktoren für den Erfolg neuer Produkte

Entscheidend sind u. a.: ƒ funktionsübergreifende Teams ƒ starke Markt- und Kundenorientierung ƒ ein neues einzigartiges Produkt ƒ klare Vorgaben an das Projekt

Selektionsprozess für Neuprodukte Faktoren für Erfolg, Wirtschaftlichkeit und Verkürzung der Entwicklungszeiten neuer Produkte

Referenzprozess zur Weiterverfolgung der erfolgversprechendsten Neuprodukt-Projekte ƒ Strategie (Produktinnovation, zuerst am Markt sein) ƒ Organisation (funktionsübergreifende Teams, Autorität des Projektleiters, TopManagement-Unterstützung) ƒ Qualität des Prozesses ƒ frühe und eindeutige Produktdefinition ƒ Markt / Umwelt (Attraktivität des Marktes, Konkurrenzsituation am Markt) ƒ Komplexität des Produkts wirkt sich im Projekt auf die Aufbauund Ablauforganisation sowie die Koordination aus ƒ Produkte mit hohem Softwareanteil sind besonders hoher Unsicherheit ausgesetzt Als beeinflussende Faktoren wurden festgestellt: ƒ Kundenorientierung des Projekts ƒ Erfahrung des Projektteams Organisatorische Erfolgsfaktoren (tlw. situativ abhängig): ƒ Festgelegte Fertigstellungszeitpunkte ƒ Häufige Meilensteine ƒ Parallelisierung ƒ Leitung durch hoch angesiedelten Manager ƒ Spezialisierte, mit hoher Entscheidungsbefugnis ausgestattete Teams

Hobday (1998)

Fallstudien

Einzelne Fallbeispiele Management aus komplexen Projek- komplexer ten in England Projekte

Im et al. (2003)

Fragebogen

Kessler/ Chakrabarti (1999)

Fragebogen

Börsennotierte Produktionsunternehmen: 149 (93%) kor. und 110 (69%) jap. Rückläufer 75 Projekte aus 10 amerikanischen Großunternehmen

Einfluss strategischer, organisatorischer und ProzessFaktoren Beschleunigung der Produktentwicklung

4 Controlling

30

Relevanz des Themas Papies (2006)

Fragebogen

3 Erhebungen mit dem Lehrstuhl bekannten Unternehmen (98, 62, 54 Rückläufer)

Phasenbezogene Erfolgsfaktoren im Innovationsprozess

Risse (2003)

Sekundäranalysen

Studien und Fallbeispiele

Logistikorientiertes Anlaufmanagement

Scharer (2002)

Fallstudie

Song/MontoyaWeiss (2001)

Interviews, Fragebogen

Risikobeherrschung Japanische Neuproduktentwicklung

Song/Parry (1997)

Fragebogen

Story et al. (2001)

Qualitative IntensivInterviews

TransfersystemHersteller Computer, Elektronik: 553 Neuproduktentwicklungs-Projekte aus 788 Projekten von 404 japanischen Firmen Japanische Produktionsunternehmen, die 1993 an der Börse in Tokio, Osaka und Nagoya gehandelt wurden: 1000 Fragebögen an 500 Unternehmen, 788 Rückläufe Automobilzulieferer (UK): 10 Unternehmen

Abernethy/ Brownell (1997)

Fragebogen

Balachandra et al. (1996)

Fragebogen

Bart (1993)

Interviews, Fragebogen

Bender (1998)

Erfolgsfaktoren japanischer Unternehmen bei Neuprodukteinführung , insb. Prozessdurchführu ng

Qualitative Analyse zu Neuprodukten, insb. bezogen auf Prozess 127 F&E-Manager aus Steuerungsaustralischen Großun- mechanismen ternehmen und ameri- in F&Ekanischen Forschungs- Organisationen organisationen

245 Projekte aus 78 Unternehmen (USA, Deutschland, Großbritannien)

Kontrolle und Projektabbruch, Auswirkungen auf Karriere Arten der Steuerung in unterschiedl. Situationen

Fallstudie, Fragebogen, Simulation

400 Projekte

F&EBudgetierung

Bonner (2005)

Fragebogen

95 Projekte über versch. Branchen

Prozesskontrolle, Einbezug der Kunden

Brown/Gobeli (1992)

Fallstudie

PerformanceMessung

Dvir et al. (2003)

Fragebogen

Interviews in amerikanischem Technologieunternehmen 110 israelische F&EProjekte (militärische Systeme)

Planung von F&E-Projekten

Marketbased View, Resourcebased View

Eher erfolgsfaktorenorientierte Arbeit: ƒ Personelle Faktoren am Anfang besonders wichtig (Teamarbeit, Zusammenarbeit, Promotoren) ƒ Prozessqualität durchweg wichtig ƒ U-förmiger Zusammenhang zwischen Kundeneinbindung und Effektivität und Effizienz Zeittreiber für Prozessdauer, außerdem Anlaufkurven, phasenbezogene Eignung von Instrumenten, Logistikstrategie für den Anlauf, Lieferantenmanagement, Hinweise zum Anlaufcontrolling Quality Gate-Konzept Auswirkungen von Organisationsgestaltung auf Prozessdurchführung und Projekterfolg. Hohe Unsicherheit wirkt sich negativ auf den Erfolg von Neuproduktentwicklungen aus. Erfolgsfaktoren japanischer Unternehmen: ƒ funktionsübergreifende Organisation ƒ professionelle Durchführung ƒ Marktkenntnis ƒ Wettbewerbsfähigkeit des Produkts Ergebnisse: ƒ Einteilung: 3 Typen von Produktentwicklung ƒ einfaches Prozessmodell Verhaltens- und Selbst- / Gruppensteuerung eignen sich aufgrund hoher Unsicherheit und des geringen Anteils von Routinetätigkeiten am besten für F&EOrganisationen. ƒ Kontrolle erfolgt hauptsächlich über Zwischenziele und Budgets ƒ Projektabbruch ist nicht karriereschädlich Neue Produkte außerhalb bisheriger Produktfamilien sowie solche, die die Konkurrenz imitieren, werden strikter gesteuert. Budgetierung erfolgt vergangenheitsbezogen, keine Nutzung als strategisches Steuerungsinstrument ƒ Art und Umfang der Kontrollmechanismen wirken sich auf den Einbezug der Kunden aus ƒ bei erfolgsorientierter Entlohnung des Teams wird der Kunde stärker einbezogen Vorschlag für „Top 10“ der geeignetsten Performance Indicators Wirkung von Projektplanung auf den Erfolg: Planung der Projektziele, Ermittlung von funktionalen Anforderungen sowie Festlegung von technischen Spezifikationen wirken sich positiv auf den Projekterfolg aus.

Forschungsrelevanz des Themas

31

Gaiser (1993)

Qualitativ: strukturierte Interviews

15 deutsche Technologieunternehmen (Automobil-, IT-, Pharmazie-, Maschinenbau-Branche)

Ausbaustand F&EControlling in der Praxis

Hertenstein/Platt (2000)

Explorative Interviews, tlw. quantitative Auswertung

75 Konstruktionsmanager aus 14 Branchen

PerformanceMessung

Kerssens-van Drongelen/ Bilderbeek (1999) Kim/Oh (2002)

Fragebogen

44 niederländische Industrieunternehmen

PerformanceMessung

Fragebogen

1200 koreanische Wissenschaftler und Forscher

PerformanceMessung

Kotzbauer (1992)

Fragebogen

120 Projekte aus dt. Unternehmen

Lange (1993)

Fragebogen

156 Projekte aus 80 dt. Unternehmen mit Umsatz von min. 500 Mio. DM

Erfolgsfaktoren von F&EProjekten Kontrolle und Abbruch von F&E-Projekten

Loch et al. (1996)

Fragebogen

95 Business Units aus Unternehmen der Elektronikindustrie (USA, Japan, Europa)

PerformanceMessung

Lynn et al. (1999)

Fragebogen

95 amerikanische Hightech-Projekte

Steuerung des F&E-Prozesses

Rabino (2001)

Fragebogen

Shenhar (1993)

Fallstudien

126 Manager aus Technologieunternehmen (243 amerik. Unternehmen befragt) 4 Großprojekte aus Luft- und Raumfahrt sowie Computerentwicklung

Shenhar et al. (1997)

Fragebogen

Neuproduktentwicklung: Rolle des Controllings Umgang mit Technologie / Innovationsgrad in Projekten Erfolgsmessung

Thamhain (2003)

Fragebogen

Tishler et al. (1996)

Fragebogen

110 Rüstungsprojekte in Israel

Erfolgsfaktoren, Planung / Steuerung

Weise (2007)

Fragebogen

Heterogene Stichprobe; insgesamt 134 Innovationsprojekte aus dt. Hochtechnologieunternehmen

Planung und Steuerung von Innovationsprojekten

127 israelische Projekte (Elektronik, Computer, Maschinenbau, Luftfahrtindustrie, Chemieindustrie, Bau) 74 Projekte aus 27 Technologiefirmen

Alle befragten Unternehmen hatten ein F&E-Controlling, aber es fehlen häufig Mitarbeiter, die sowohl technisches als auch betriebsw. Wissen besitzen, bzw. Interdisziplinäre Teams. Nutzung von Performance Measurement nur tlw. in den Unternehmen, Liste von in der Praxis genutzten Performance Measures Auswahl von Performance Measurement-Indikatoren, Ausgestaltung des Performance Measurement-Systems in F&E Welche Personen in welcher Intensität als Evaluatoren gewünscht sind, welche Messdimensionen als Indikatoren herangezogen werden sollten Planungsqualität wirkt sich positiv auf Projekterfolg aus Typologie für erfolglose Projekte, Leistungsfähigkeit der Kontrollinstrumente unzureichend (erfolglose Projekte werden deshalb zu spät abgebrochen) Performance MeasurementIndikatoren für „Development Output Performance” sowie für die „Development Process Performance” Einsatz von Meilensteinplänen und Fortschrittskontrolle sowie Kostenkontrolle wirken sich positiv auf den Erfolg aus. Teams sollten sowohl marktorientierte als auch kostenorientierte Informationen nutzen Projekte mit hohem Innovationsgrad erfordern ein höheres Maß an Flexibilität, Kommunikation und informaler Steuerung.

Management von F&E-Teams

Resourcebased View, situative Informatio nsverarbeitungstheorie

Dimensionen des Erfolgs: ƒ Projekteffizienz ƒ Wirkung auf den Kunden ƒ Wirkung auf den Organisationserfolg ƒ Vorbereitung der Zukunft Klare Projektpläne wirken sich positiv aus, insbesondere auf die Effektivität der einzusetzenden Ressourcen. Für den Erfolg sind wichtig: ƒ Spezifizierung der Produkteigenschaften ƒ Organisationaler „Fit“ ƒ Ressourcen- und Terminsteuerung ƒ Meilensteinkontrolle Business-Pläne, Risikomanagement und Aktivitäten- und Ressourcenplanung wichtig. Geringer Innovationsgrad erfordert hohe Formalisierung, hoher Innovationsgrad mehr Freiheit.

32

Relevanz des Themas von Wangenheim (1998)

Qualitativ: explorative Intensivinterviews

Automobilindustrie, 3 deutsche, 2 japanische Hersteller sowie 3 dt. Zulieferer

Planung und Steuerung des Serienanlaufs

Zwerink et al. (2007)

Quantitativer, sehr detaillierter Fragebogen

Pretest-Phase, niederländische Unternehmen, 1 Fallbeispiel (Konsumentenprodukt)

Produktarchitektur und Kostenmanagement

Entwicklungs- und Anlaufzeiten haben sich in den letzten Jahren verbessert, aber noch Probleme bei den ControllingInstrumentarien zur Projektsteuerung und bei der Zusammenarbeit mit Zulieferern Struktur zur Erfassung der Produktarchitektur zeigte sich in der Pretestphase als geeignet; noch keine inhaltlichen Ergebnisse.

Tabelle 1: Relevante empirische Arbeiten110

Die hier unter Beziehung subsummierten Arbeiten111 bewegen sich auf relativ allgemeiner Ebene und untersuchen unternehmensübergreifende Aspekte nur im Hinblick auf den Gesamterfolg,112 jedoch nicht als Einflussfaktoren auf die zielorientierte Koordination. Kommunikation wird in den in Tabelle 1 genannten Arbeiten113 im Hinblick auf Verbindungen, Kommunikationsintensität (Art des Kontakts / Mediums) und die Kommunikationshäufigkeit untersucht – hierbei geht es mehr um das Zusammenspiel mit der Organisation; inhaltlicher Informationsbedarf spielt eine untergeordnete Rolle. Pfohl und Gareis stellen zudem fest, dass aktuelle Praxisberichte den Stellenwert der Informationslogistik in der Anlaufphase belegen, jedoch noch keine wissenschaftlichen Erkenntnisse darüber vorliegen.114 Eine effiziente Informationsversorgung als Voraussetzung für das Controlling wird kaum angeschnitten, in den genannten Arbeiten steht besonders der Bedarf an Markt- und Kundeninformationen für Innovationen im Vordergrund. Die auf Organisation bezogenen Arbeiten115 befassen sich mit der Zusammensetzung (Interdisziplinarität) von Teams, der besseren Verknüpfung von Funktionen, um bspw. marktorientierter zu entwickeln, mit der Persönlichkeit von Projektleitern und deren Führungsqualitäten116 sowie mit Koordinatoren, die den Kontakt nach außen halten („Gatekeepers“). Papies betrachtet in seiner Arbeit, wie sich die Teamqualität und die Einbindung von Promotoren phasen-

110 111 112 113

114 115

116

Quelle: Eigene Darstellung; Autoren in alphabetischer Sortierung siehe zweite Spalte. Vgl. Andersen/Weitz (1989), McDonough/Barczak (1991), Kumar et al. (1995), Lassar/Zinn (1995), Campbell (1997) und Fliess/Becker (2006) Vgl. auch Müller/Herstatt (2005), S. 198 Vgl. Dewhirst (1971), Rothwell (1974), Tushman (1979), Cooper (1980), O’Reilly (1980), Tushman/Katz (1980), Ebadi/Utterback (1984), Ginn/Rubenstein (1986), Daft et al. (1987), Staudt et al. (1990), Gaiser (1993), Mohr/Sohi (1995), Balbontin et al. (1999), Kessler/Chakrabarti (1999), Hummel et al. (2001), Scharer (2002), Zahay et al. (2004), Fitzek (2005) und Son et al. (2005) Vgl. Pfohl/Gareis (2000), S. 1190 Vgl. Cooper (1994), Cooper/Kleinschmidt (1995), Calantone et al. (1996), Song/Parry (1997), Almgren (2000), Story et al. (2001), Song/Montoya-Weiss (2001), Cooper et al. (2002a/b), Risse (2003) und Im et al. (2003) Vgl. z. B. Kessler/Chakrabarti (1996), S. 1167f.

Forschungsrelevanz des Themas

33

bezogen auf Effektivität und Effizienz auswirken.117 Zudem sind einige Ansätze zur Wichtigkeit

von

rigiden

Prozessen

sowie

zu

möglichen

Innovations-

Referenzprozessen (jedoch ohne konkrete Übergänge bis hin zur reibungslosen Serienproduktion) dargestellt. Ergebnis derartiger Arbeiten ist dann häufig eine Einteilung in Phasen,118 die Steuerung der Durchführung wird dabei jedoch vernachlässigt. Zum Controlling der Entwicklung existieren mehrere Arbeiten: Gaiser stellt Erkenntnisse hinsichtlich der Existenz und des Ausbaustands des F&E-Controllings mit Überschneidungen zur Anlaufphase dar.119 Gentner stellt ein Kennzahlensystem für Entwicklungsprojekte vor, welches zwar auf die Effizienz eingeht, jedoch die Koordinationswirkungen der Kennzahlen nicht weiter vertieft.120 Risse setzt als zentrale Zielgröße die „Time-to-Market“ und schildert Lösungsansätze zur zeitigen Bedienung der Kundennachfrage aus Sicht der Logistik.121 Kotzbauer befasst sich speziell mit der Planung und den verschiedenen Aktivitäten in der Projektdefinitionsphase. 122 Tishler et al. betonen, dass in den frühen Phasen eine exakte Spezifizierung der Produkteigenschaften essenziell ist, sie heben aber auch die ressourcen- und terminorientierte Steuerung in der Produktrealisierung hervor.123 Thamhain weist nach, dass klare Projektpläne sich auf den Erfolg, insbesondere auf die Effektivität der eingebrachten Ressourcen, positiv auswirken.124 Weise beschreibt in seiner Arbeit über die Steuerung von Innovationsprojekten insbesondere, wie sich der Innovationsgrad auf die Steuerung auswirkt.125 Von Wangenheim erörtert umfassend den (OEMfokussierten) Serienanlauf in der Automobilindustrie mit nahezu allen eingesetzten Instrumenten und Methoden.126 Abernethy und Brownell analysieren Steuerungsmechanismen und -systeme für den F&E-Bereich.127 Lynn et al. untersuchen die Wirkung formeller Projektsteuerung – mittels Fortschrittskontrollen zu und zwischen Meilensteinen sowie Kostenkontrolle – auf den Erfolg.128 Shenhar et al. beziehen sich

117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128

Vgl. Papies (2006) Vgl. bspw. Cooper et al. (2002a/b), Scharer (2002) Vgl. Gaiser (1993) Vgl. Gentner (1994) Vgl. Risse (2003); Risse stellt auch zahlreiche Wirkungszusammenhänge dar, die leider jedoch nicht methodisch fundiert ermittelt wurden: vgl. z. B. S. 76, Abb. 3-6 in Risse (2003). Vgl. Kotzbauer (1992) Vgl. Tishler et al. (1996) Vgl. Thamhain (2003) Vgl. Weise (2007) Vgl. von Wangenheim (1998) Vgl. Abernethy/Brownell (1997) Vgl. Lynn et al. (1999)

34

Relevanz des Themas

hauptsächlich auf die effizienzbezogene Erfolgsmessung.129 Shenhar betrachtet in seiner Arbeit von 1993 das von der technologischen Zusammensetzung abhängige Projektmanagement von Entwicklungs-Großprojekten wie der Apollo-Rakete, einem Kampfjet, dem NASA-Space Shuttle sowie einem Computersystem.130 Mit der Produktarchitektur befassen sich auch Zwerink et al. in einer Fallstudie mit einem Konsumentenprodukt.131 Bonner untersucht Projektteams sowie Kontrolle nur als Erfolgsfaktor, nicht jedoch hinsichtlich der Funktionsweise.132 Kerssens-van Drongelen und Bilderbeek befassen sich mit der Erfolgsmessung, identifizieren Performance Measurement-Indikatoren und stellen einen Performance Measurement-Ansatz für F&E vor.133 Neben den für das Controlling relevanten Arbeiten, die in Tabelle 1 angeführt werden, kann noch eine erweiterte Auswahl getroffen werden, die u. a. aufgrund von Produktcharakteristika Relevanz besitzt. Nur ein geringer Teil der Arbeiten befasst sich mit dem Innovationsmanagement von komplexeren Produkten. Zur Komplexität von Produktentwicklungs-Projekten gibt es wenige Veröffentlichungen 134 – die meisten Arbeiten betrachten relativ simple Massen-Konsumgüter.135 Hobday analysiert, ausgehend von der Literatur zu militärischen Systemen, teure komplexe Produkte mit hohem Entwicklungsaufwand.136 Pinto und Covin untersuchen den Unterschied zwischen Bauprojekten und Entwicklungsprojekten.137 Larses beschreibt in seiner Dissertation anhand von Nutzfahrzeugen die Modellierung von „embedded systems“ und identifiziert Faktoren, die zur Modularisierung führen.138 Die Modularisierung ist derzeit noch nicht mit ausgereiften Metriken messbar, dieses Gebiet ist noch weiter zu erforschen.139

129 130 131 132 133 134

135 136 137 138 139

Vgl. Shenhar et al. (1997) Vgl. Shenhar (1993) Vgl. Zwerink et al. (2007) Vgl. Bonner (2005) Vgl. Kerssens-van Drongelen/Bilderbeek (1999) Vgl. Novak/Eppinger (2001), Tatikonda/Rosenthal (2000), Clift/Vandenbosch (1999), Souder et al. (1998), Griffin (1997), Zirger/Hartley (1994/1996), Olson et al. (1995), Ulrich (1995), Murmann (1994), Wheelwright/Clark (1992), Clark/Fujimoto (1991), Kleinschmidt/Cooper (1991) Vgl. Hobday (1998), S. 690 Vgl. Hobday (1998) Vgl. Pinto/Covin (1989) Vgl. Larses (2005) Vgl. Larses (2005), S. 286

Forschungsrelevanz des Themas

35

In den oben aufgeführten Arbeiten finden sich zahlreiche explorative Studien, die auf eine zu geringe Datenbasis zurückgreifen.140 Bei vielen anderen wird eine sehr allgemeine Erfolgsfaktorenforschung betrieben (als Ergebnis kommen Faktoren zu „success“ bzw. „failure“ heraus – also „was“ man im Unternehmen einsetzen soll).141 Typische identifizierte Erfolgsfaktoren sind:142 x

Fähigkeiten zum Umgang mit Dynamik von Markt und Umgebung,

x

Marktkenntnis und Marketing-Integration,

x

herausragendes, zur Unternehmensstrategie passendes Produkt,

x

geeignete Technologien,

x

Ressourcen,

x

Prozesse zur Projektauswahl / Investitionsentscheidung,

x

Kosteneffizienz,

x

Kommunikation,

x

geeignete Organisation (funktionsübergreifende Teams) sowie

x

Unterstützung durch das Top-Management.

Weiterhin findet – wie in Tabelle 1 dargestellt – nur in einem Teil der Arbeiten eine Theorie-Fundierung statt. In diversen Arbeiten werden die Prinzipal-Agenten-Theorie und die Transaktionskostentheorie eingesetzt. Diese beiden Theorien haben insbesondere bei unternehmensübergreifenden Untersuchungen einen hohen Verbreitungsgrad.143 Andere Untersuchungen bedienen sich verschiedener Informationsund Kommunikationstheorien.144 Weitere orientieren sich an Ansätzen zum Aufbau von Ressourcen und Fähigkeiten („capabilities“) im Unternehmen. 145 Zu bemerken ist noch, dass die meisten Untersuchungen schwer zu vergleichen sind, da sie verschiedene Schwerpunkte besetzen und sehr unterschiedlich aufgebaut sind. Insbesondere die unterschiedliche Abgrenzung der betrachteten Phasen

140 141 142 143 144 145

Vgl. u. a. Griffin/Page (1993), Griffin/Page (1996), Cooper et al. (2002a/b), Risse (2003) Vgl. Montoya-Weiss/Calantone (1994), S. 398; zur allgemeinen Kritik der Erfolgsfaktorenforschung vgl. Nicolai/Kieser (2002), S. 579ff. Vgl. Montoya-Weiss/Calantone (1994), S. 415f. Vgl. bspw. Anderson/Weitz (1989), Mohr/Sohi (1995) und Son et al. (2005) Vgl. bspw. Mohr/Sohi (1995) und Weise (2007) Vgl. bspw. Risse (2003), Fitzek (2005) und Weise (2007). Zum ressourcenbasierten Ansatz siehe auch Abschnitt 0.

36

Relevanz des Themas

der Entwicklung erschwert Vergleiche. Hinzu kommen heterogene Messmethoden, welche bspw. den Erfolg oft unterschiedlich messen.146 3.2.2. Zusammenfassung der Forschungsrelevanz Die Notwendigkeit eines Controllings zur Steuerung der Entwicklung ist in der Literatur unumstritten, die Frage nach einer möglichst optimalen konkreten Ausgestaltung ist jedoch noch nicht vollständig gelöst. In der Entwicklung sind zahlreiche Funktionen aktiv, dem Controlling fallen dabei als dem „kleinsten gemeinsamen Nenner“ bezüglich der Einheitlichkeit von Informationen in einer Organisation zentrale Koordinationsaufgaben zu.147 Wie ein Controllingsystem für die Entwicklung tatsächlich aufgebaut ist und funktioniert, wird in der Literatur teilweise gedanklich hergeleitet oder postuliert, jedoch nicht nachgewiesen.148 Aus zahlreichen der Praxis entstammenden Instrumenten und Methoden wurden Konzeptionen zusammengestellt. 149 Dabei wurde zwar die Eignung der Instrumente und Methoden zur Steuerung (hinsichtlich der beherrschbaren Dimensionen, bspw. Zeit, Kosten) von Entwicklung und Anläufen betrachtet; auf die Organisationsgestaltung und die tatsächlichen Koordinationsvorgänge (insbesondere die informalen) wurde dabei jedoch wenig eingegangen. Ebenso fehlt oft der konkrete Bezug zu spezifischen Umfeldern und Produkten; eine Arbeit, die sich spezifisch mit dem Controlling der Entwicklung mechatronischer Produkte befasst, ist nicht bekannt.150 Darüber hinaus gibt es keine geeignete Operationalisierung mit latenten Variablen, um eine Messung in geeigneter Form vornehmen zu können. Der Stand der Wissenschaft wird summierend wie folgt eingeschätzt: x

Zahlreiche Studien zu Erfolgsfaktoren und zu organisatorischen Aspekten der Entwicklung von neuen Produkten existieren bereits.

x

Der systemische Zusammenhang von Koordinationsmechanismen wurde in den meisten Studien vernachlässigt („wie“ ausgestaltet werden soll). In diesen Arbeiten wurden meist nur kontextfremde Instrumente beschrieben.

146 147 148 149 150

Vgl. Hauschildt (1991), S. 605, außerdem Montoya-Weiss/Calantone (1994), S. 397f. Vgl. Ouchi (1979), S. 839 Beispiele hierfür sind Schmelzer (1992), Sawalsky (1995), von Wangenheim (1998), Nohe (1999), Schmahls (2001) und Risse (2003). Vgl. bspw. Gentner (1994), von Wangenheim (1998), ansatzweise auch Schmahls (2001) und Risse (2003) Allenfalls Arbeiten über das Management von Großprojekten geben gebietsfremde Anhaltspunkte. Vgl. bspw. Hobday (1998)

Forschungsrelevanz des Themas

x

37

Eine Darstellung der Anforderungen an ein Controlling für die Entwicklung mechatronischer Produkte existiert nicht.

Diese Arbeit erweitert und vertieft den Stand der Forschung daher um die folgenden Aspekte: x Die hier durchgeführte Untersuchung ist die erste, die mechatronische Produkte explizit als Kontingenzfaktor für die Projektsteuerung zugrunde legt. Die charakteristischen Merkmale mechatronischer Produkte zu erfassen und diese zu operationalisieren ist neu und kann sich allenfalls auf diverse Untersuchungen aus Großprojekten stützen. x Die Arbeit fasst alle wichtigen Subsysteme, die zur Steuerung der Projekte erforderlich sind, zusammen und untersucht sie gemeinsam in einem fundierten Erklärungsmodell. Dieses kontingenzorientierte Erklärungsmodell wird gestützt durch den ressourcenbasierten Ansatz, den Kybernetik-Ansatz und Teile der Komplexitätstheorie als Erweiterung der Systemtheorie. x Gegenüber vielen anderen Arbeiten findet eine Operationalisierung mit mehrdimensionalen Konstrukten statt, um eine umfassende Messung des Erkenntnisgegenstandes zu gewährleisten. Daraus resultieren auch bessere Möglichkeiten zur Rückübertragung der Ergebnisse auf die Praxis.

38

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

4. Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte 4.1. Überblick zu den Definitionen und Grundlagen In diesem Kapitel werden die relevanten Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung (F&E) beschrieben (siehe Abbildung 10). Forschung und Entwicklung als Teil des Unternehmens-Wertschöpfungsprozesses (Abschnitt 4.2)

Forschung und Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses (Abschnitt 4.3)

(Mechanik)

(Elektronik)

Domänenverteilte Entwicklung mechatronischer Produkte (Abschnitt 4.4)

(Software)

Abbildung 10: Überblick Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung 151

Zunächst beschreibt Abschnitt 4.2, welche Rolle die F&E im Kontext des unternehmerischen Handelns und des Wertschöpfungsprozesses spielt. In 4.3 findet eine Einordnung in den ablauforganisatorischen Innovationsprozess statt. Die spezifischen Fragestellungen der verteilten Entwicklung mechatronischer Produkte, welche in dieser Arbeit im Zentrum stehen, werden in Abschnitt 4.4 ausgeführt. 4.2. Einordnung von Forschung & Entwicklung in den UnternehmensWertschöpfungsprozess Damit ein Unternehmen Wertschöpfung erzielen kann, ist eine Reihe von Aktivitäten erforderlich. Porter beschreibt diese Aktivitäten als Wertkette, die eine Gewinnspanne ermöglicht.152 Die Gewinnspanne kann als Differenz zwischen dem Gesamtwert (Ertrag) und den für die Durchführung der Wertaktivitäten entstehenden Kosten betrachtet werden. Abbildung 11 zeigt die neun Grundtypen von Tätigkeiten. Primäre Aktivitäten betreffen die Herstellung und Logistik, den Verkauf und den Kundendienst. Unterstützende 151 152

Quelle: Eigene Darstellung Vgl. Porter (2000), S. 67f.

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1_4, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

Einordnung von Forschung & Entwicklung in den Unternehmens-Wertschöpfungsprozess

39

Tätigkeiten sind Ressourcen, die für die Ausübung der primären Aktivitäten erforder-

Unterstützende Aktivitäten

lich sind. Unternehmensinfrastruktur Personalwirtschaft Technologieentwicklung Beschaffung

Eingangs- Operationen Marketing Logistik & Vertrieb

Gewinnspanne AusgangsLogistik

KundenDienst

Primäre Aktivitäten

Abbildung 11: Wertschöpfende Aktivitäten nach Porter153

Jeder der neun Aktivitätstypen ist eine Quelle für Wettbewerbsvorteile. Bezogen auf das gesamte Unternehmen sind die Entwicklung und damit verbundene Aktivitäten also wichtig zur Schaffung von Wettbewerbsvorteilen. Die Entwicklung hat – gemeinsam mit anderen Bereichen – die Aufgabe, Innovationen zu erzeugen. Innovationen lassen sich objektorientiert als neuartige Produkte oder Verfahren ansehen, die gegenüber alten deutlich verändert sind und neu eingeführt werden.154 Die Neuartigkeit kann also in verschiedenen Dimensionen beobachtet werden. Hauschildt spricht von vier verschiedenen Dimensionen, in denen (in einzelnen oder mehreren) Innovationen möglich sind:155 der technischen Dimension, der organisationalen, der wettbewerbsbezogenen und der sozialen Dimension. Bei der Schaffung von Ressourcen werden vorhandene Ressourcen (Personal, Material, Patente, ...) eingesetzt, in neue transformiert und neue Werte geschaffen (vgl. Abschnitt 0 zum ressourcenorientierten Ansatz). Unternehmen können ihre Ressourcen noch um externe ergänzen. Die folgende Abbildung 12 zeigt mögliche Beschaffungsquellen für neue Technologien.

153 154 155

Quelle: Porter (2000), S. 66, Bild 2-2 Vgl. Hauschildt/Salomo (2007), S. 9ff. – Der Grad, ab dem von einer Innovation ausgegangen wird, ist nur schwer greifbar. Vgl. Hauschildt/Salomo (2007), S. 13

40

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

Beschaffung neuer Technologie

Vorh. Technologie (neu für das Untern.)

Externe Beschaffung

Nicht vorh. Technologie (neu für die Welt)

Interne F&E

Externe F&E

Kauf von Komponenten bei Zulieferern

Patentkauf

F&E-Kooperation

Unternehmensakquisition

Lizenznahme

Ingenieurbüros

F&E bei Zulieferern

Auftragsforschung

Abbildung 12: Beschaffung technologischen Wissens

156

Bspw. durch Einbezug von horizontalen Partnern oder von Lieferanten können Unternehmen Know-how und Kapazität erweitern.157 Dies ist jedoch nicht Gegenstand dieser Arbeit und wird daher nicht näher beschrieben. Innovation kann als Problemlösungsprozess von der Ideenfindung bin zur Diffusion gesehen werden. Dieser Prozess muss gesteuert werden. Hierzu ist eine grobe Steuerung mit strategischen Entscheidungspunkten erforderlich sowie eine Feinsteuerung. Die Einteilung von Phasen im Innovationsprozess wird im Folgenden detailliert beschrieben. 4.3. Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses 4.3.1. Ablauforganisation von Forschung & Entwicklung Zunächst soll hier eine Taxonomie der Phasen in der Forschung und Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses erarbeitet werden. Zu Beginn des Produktlebenszyklus sollen Innovationen durch F&E generiert werden, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Innovationen lassen sich nach den Überlegungen Schumpeters in fünf Gruppen

einteilen:

Sie

können

in

Form

von

neuen

Konsumgütern,

neuen

Produktionsmethoden, neuen Bezugsquellen, neuen Absatzmärkten oder neuen Organisationsmethoden auftreten.158 Die Innovationen werden im Rahmen von Projekten geschaffen. Nach Cooper et al. gibt es unterschiedlich ausgeprägte Projekte:159 vollkommene Neuprodukt-Projekte, Plattform-Projekte und sonstige Projekte (Erwei156 157 158 159

Quelle: Hagenhoff (2004), S. 19, Bild 3-7 Vgl. Hess (2002), S. 36ff. Vgl. Schumpeter (1912), S. 174ff. Vgl. Cooper et al. (2002b), S. 44

Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses

41

terungen, Veränderungen, Verbesserungen, Fehlerbehebungen, Kostensenkungsprogramme). Der Innovationsprozess selbst lässt sich, wie folgende Tabelle zeigt, in verschiedene Phasen einteilen. Autor Schumpeter (1912) Mees (1920) Stevens (1941)

Einteilung Erfindung und Innovation (meist als neue Kombination), Imitation Wissenschaftliche Forschung, Entwicklung, Produktion Grundlagenforschung, angewandte Forschung, Versuche, Pilotfabrik, Produktion (Verbesserung, Problemlösung, Beherrschung von Prozessen und Qualität aus technischer Sicht) Forschung, Konstruktion (Entwicklung), Fabrik (Produktion) Explorative / grundlagenorientierte Forschung, angewandte Forschung, Entwicklung, Produktion Forschung, Entwicklung (Einzelstücke, Pilotprodukte und -fabrik, Überführung in Serienproduktion) Forschung, Konstruktion, Produktion, Service Grundlagenforschung, Invention, Innovation, Finanzierung, Akzeptanz Erfindung, Innovation, technologischer Wechsel Forschung, Erfindung, Entwicklung, Innovation Erfindung, Entrepreneurship, Investition, Entwicklung Forschung, Entwicklung, Erfindung Erfindung, Diffusion, Innovation Problembeseitigung, Lösung, Nutzung, Diffusion Ideengenerierung, Problemlösung oder Entwicklung, Implementierung, Diffusion Grundlagenforschung, explorative Forschung, angewandte Forschung, Entwicklung, Produktverbesserung Invention, Innovation, Diffusion, Imitation

Bichowsky (1942) Furnas (1948) Mees/Leermakers (1950) Brozen (1951) Maclaurin (1953) Ruttan (1959) Ames (1961) Scherer (1965) Schmookler (1966) Mansfield (1968) Myers/Marquis (1969) Utterback (1974) Pappas/Remer (1985) Brockhoff (1999)

Tabelle 2: Phaseneinteilung des Innovationsprozesses 160

Seit ca. 1920 hat sich eine Unterteilung in „Forschung“ und „Entwicklung“ etabliert. 161 Eine Einteilung in Phasen („stages“) nimmt Stevens vor; die späteren stehen für Entwicklung und Anlauf und reichen bis in die Serie hinein:162 x

Fundamental research

x

Applied research

x

Test-tube or bench research (Entwicklungsphase in späteren Abbildungen)

x

Pilot plant (Serienanlaufphase)

x

Production (Serie) o Improvement o Trouble shooting o Technical control of process and quality

Der Entwicklung geht die Produktfindung mit der Konzeptentwicklung voraus, in der Entwicklung selbst erfolgt die Produktrealisation.163 In der Produktfindung werden die Entscheidungen für die richtigen Produkte getroffen und Produktanforderungen 160 161 162 163

Beispielhafte Auflistung; tlw. angelehnt an Godin (2006), S. 658, Tabelle 2; vgl. auch Stirzel (2007), S. 39 Vgl. Godin (2006), S. 645ff. Vgl. Stevens (1941), S. 6f. Vgl. Sawalsky (1995), S. 33ff.

42

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

spezifiziert, während in der Produktrealisation – in der Regel in Projektform organisiert – das Produkt zur Marktreife gebracht wird. Eine sehr frühe praktische Definition für die Entwicklung aus dem Unternehmen Eastman Kodak besagt, dass sie zum Ziel hat, „a new process or product to the stage where it is ready for manufacture on a large scale“164 zu entwickeln. Cooper et al. berücksichtigen daher in ihrer betriebswirtschaftlich geprägten Perspektive zusätzlich vorgeschaltet noch Teile der Produktfindung: die Ideenfindung, Voranalyse, die Zusammenstellung von Business Cases und die darauf aufbauende Entscheidungsfindung.165 Charakteristisch ist insbesondere die Einteilung in „stages“ und „gates“ (siehe Abbildung 13). Driving New Products to Market

Discovery

Idea Screen Gate 1 Second Screen Stage 1 Scoping

Gate 2

Go To Development Stage 2

Gate 3

Build Business Case

Go To Testing

Stage 3 Development

Gate 4

Go To Launch Stage 4

Gate 5

Testing & Validation

Stage 5 Launch

Post-Launch Review

Abbildung 13: Stage-Gate-Modell nach Cooper et al. 166

Ziel des Produktentwicklungsprozesses ist die „Übersetzung“ einer Idee in ein greifbares Produkt.167 Der dafür erforderliche Prozess ist – wie schon beschrieben – in Phasen („stages“) aufgeteilt, wobei jede Phase mit einer Entscheidung über die Fortführung („gates“) endet.168 Über die Gates hinaus erfolgt die Steuerung des Prozesses im Detail über Meilensteine, die im Gegensatz zu Gates keine Entscheidungs-, sondern Überprüfungspunkte darstellen.169

164 165 166 167 168 169

Mees (1920), S. 79 Vgl. Cooper et al. (2002b), S. 43ff.; zahlreiche andere Autoren wie Utterback (1974), S. 620ff. und Hansen/Birkinshaw (2007), S. 123 äußern sich dazu ähnlich. Cooper et al. (2002a), S. 22, Bild 1 Vgl. Davila (2000), S. 385 Vgl. Davila (2000), S. 385 Unter einem Meilenstein versteht man einen „officially scheduled review point“, siehe Eisenhardt/Tabrizi (1995), S. 100.

Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses

43

Krishnan und Ulrich sehen den Neuproduktentwicklungsprozess ebenso als eine Kette von zahlreichen Entscheidungen.170 Der Produktentwicklungsprozess wird in der Literatur im Detail unterschiedlich definiert. Für diese Arbeit ist insbesondere die Abgrenzung zur Produktion von Interesse, d. h. der Zeitpunkt der Übergabe der Verantwortung an den Produktionsbereich. Relativ einheitlich werden die Grobphasen der Forschung & Entwicklung in Grundlagenforschung, angewandte Forschung und Produktentwicklung unterteilt.171 Dies entspricht auch der Definition der OECD, die die Entwicklung im so genannten „Frascati-Handbuch“ bezeichnet als „systematische Arbeit, die auf bestehende praktische und forschungsbedingte Erfahrungen aufbaut und auf die Herstellung oder die wesentliche Verbesserung bestehender oder installierter neuer Materialien, Systeme und Dienstleistungen gerichtet ist.“172 Die OECD gibt dabei Empfehlungen für die Abgrenzung zur Produktion.173 Demnach sind Prototypen und Versuchsanlagen zur Entwicklung zu zählen, Entwürfe, Zeichnungen und Versuchsproduktion teils der

Design-Chain Operations Reference-Model

Entwicklung und teils der Produktion zuzurechnen. Level

Description

1

Top Level (Process Types)

Research

Plan Design

Integrate Amend

2

Configuration Level (Process Categories)

3

Process Element Level (Decompose Processes) PD 1.1 Gather Design Chain Requirements

PD 1.2

PD 1.3 Balance Design Chain Requirements with Resources

PD 1.4 Establish Design-Chain Plans

Gather Design Chain Resources

4 Not

Implementation Level (Decompose Process Elements)

in Scope

Abbildung 14: Das DCOR-Modell174

170 171

172 173 174

Vgl. Krishnan/Ulrich (2001), S. 3 Wobei diese nicht immer idealtypisch nacheinander ablaufen müssen; die Phasen können sich überlappen. Außerdem verdeutlicht Brockhoff am Beispiel der Keramikentwicklung, dass die Forschung auch nach der Technologiebeherrschung stattfinden kann (vgl. Brockhoff (1999), S. 54). Brockhoff (1999), S. 52 Vgl. Brockhoff (1999), S. 53 Quelle: Supply-Chain Council (2006), S. 2, Bild 1

44

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

Das in Abbildung 14 gezeigte Design-Chain Operations Reference(DCOR)-Modell wurde entwickelt, um die Entwicklung einheitlich zu strukturieren. Ähnlich wie beim Supply-Chain Operations Reference(SCOR)-Modell derselben Vereinigung werden Prozesse auf verschiedenen Ebenen klar strukturiert, um Vergleichbarkeit herzustellen.175 Da das Modell erst 2006 präsentiert wurde, spielt es in der Praxis noch eine untergeordnete Rolle. Die Organisation Project Management Institute (PMI) stellt darüber hinaus noch einen „Guide to the Project Management Body of Knowledge (PMBOK)“ zur Verfügung, der allerdings eher generalistisch bzw. für IT-Projekte ausgelegt ist. Die PMBOK-Systematik definiert insgesamt 44 Prozesse, die sich in die folgenden Prozessgruppen einordnen lassen:176 x

Initiierung: Diese erste Prozessgruppe dient der Entscheidung und Ernennung des Projektleiters.

x

Planung: In dieser Prozessgruppe werden Umfang, Ausgestaltung des Projektmanagements, Terminplan, Kostenplan, Beschaffungsplan und weitere festgelegt.

x

Ausführung: Hier werden die Planung umgesetzt und die Aktivitäten durchgeführt. Ebenso laufen Prozesse wie Projektteam aufbauen, Anbieter auswählen und Qualitätssicherung ab.

x

Überwachung und Steuerung: Die dazu gehörenden Prozesse dienen der Überwachung und Steuerung der Projekt-Performance entsprechend der Planung. Ebenso gehört eine Risiko-Überwachung dazu. Eine Änderungssteuerung regelt die Abwicklung von Änderungsanträgen.

x

Abschluss: Diese Prozessgruppe enthält die beiden Prozesse Vertragsbeendigung und Projektabschluss.

Neben den Konzepten der genannten Vereinigungen existieren auch zahlreiche Arbeiten von Einzelautoren aus Wissenschaft und Praxis. Brockhoff bezeichnet die Tätigkeit des Forschens und Entwickelns als „Kombination von Produktionsfaktoren, die die Gewinnung neuen Wissens ermöglichen soll“177. Die Abgrenzung zur Produktion zieht er dort, „wo unter Einsatz des neuen Wissens eine 175 176 177

Vgl. Supply-Chain Council (2006), S. 2 Vgl. Project Management Institute (2004), S. 40, Bild 3-2 sowie S. 43ff. Brockhoff (1999), S. 48

Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses

45

grundsätzlich wiederholbare Fertigung in wirtschaftlichen Mengen möglich ist, deren Ergebnis vorhersehbar und steuerbar ist“178. Damit findet die Übergabe an den Produktionsbereich dann statt, wenn die Serienfertigung des Produktes beginnen kann. Diese Auffassung teilt auch Ehrlenspiel, der „das Erarbeiten von Fertigungs- und Nutzungsunterlagen“179 als Ziel der Entwicklung ansieht. Die Entwicklung umfasst demnach „alle Vorgänge, die nach dem Anstoß des Entwicklungsvorhabens die Aufnahme einer regulären Produktion vorbereiten“180. Hauschildt ordnet die Entwicklung als einen Schritt in den Innovationsprozess ein. Im Zuge der Entwicklung werden „Beobachtungen und Forschungsergebnisse in Konstruktionen, Versuchsanlagen, Prototypen [umgesetzt], mit dem Ziel, die theoretisch bestimmten und / oder empirisch festgestellten Beziehungen für einen bestimmten Zweck nutzbar zu machen“181. Die Abgrenzung zur Produktion erfolgt im nächsten (übernächsten) Schritt, dem Verwertungsanlauf, der für ihn zwingend zum Innovationsprozess gehört. Beim Verwertungsanlauf erfolgt die „Einführung des neuen Produktes in den Markt oder des neuen Verfahrens in den Betrieb“182 sowie die Umsetzung

in

eine

wirtschaftlich

nutzbare

Form.

Damit

erweitert

er

die

produktionstechnische Sicht um die marktorientierte Sicht. Die Einbeziehung der marktorientierten Sichtweise findet sich auch bei Gaiser, der zur Produktentwicklung „alle Aktivitäten [zählt], die dazu beitragen, ein definiertes neues Produkt am Markt zu platzieren. D. h. das Entwicklungsprojekt schließt neben den F&E-Aktivitäten auch fertigungsvorbereitende Tätigkeiten in den Verantwortungsbereichen der Produktion, der Qualitätssicherung, des Einkaufs und marktvorbereitende Tätigkeiten in den Verantwortungsbereichen des Marketing und Vertriebs ein.“183 Eine ähnliche Abgrenzung findet sich auch bei Wißler, der die Produktentwicklung zwischen die Forschung (Kenntnis der Technologie) und Markteinführung (Produktund Produktionskonzept ist festgelegt) einordnet. Dabei wird der Prozess der Entwicklung dann als abgeschlossen betrachtet, wenn „die Konstruktion in ihren Eigenschaften so ausgelegt ist, dass die Anforderungen hinsichtlich Funktion, Kosten, Gewicht, Herstellbarkeit, Zuverlässigkeit, Service, Dokumentation, Recycling etc. erfüllt

178 179 180 181 182 183

Brockhoff (1999), S. 49 Ehrlenspiel et al. (2005), S. 10 Ehrlenspiel et al. (2005), S. 10 Hauschildt/Salomo (2007), S. 27 Hauschildt/Salomo (2007), S. 27 Gaiser (1993), S. 3

46

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

werden“184. Zusätzlich betrachtet er die Entwicklung als „Informationserzeugungsund -verarbeitungsprozess […], der hochgradig wissensbasiert ist“185. Damit wird ein weiterer entscheidender Bestandteil der Entwicklung beschrieben: die Notwendigkeit eines Informations- und Wissensmanagements. Buchholz fasst den Begriff des Produktinnovationsprozesses etwas enger: „Der Produktinnovationsprozess umfasst die Initiierung, Entwicklung und Einführung von neuen Produkten, d. h. den gesamten Ablauf vom Beginn einer Produktentwicklung über die einzelnen Entwicklungsteilprozesse einschließlich des Markteintritts.“186 Ebenfalls begrenzt durch Produktentwicklungsbeginn und Markteintritt ist nach diesem Verständnis die „Time-to-Market“ der er sich in seiner Arbeit explizit widmet. Er beschreibt Gestaltungsmöglichkeiten der „Time-to-Market“ im Hinblick auf den Zeitfaktor: „Time-to-Market-Management bedeutet die Gestaltung, Lenkung und Entwicklung des Produktinnovationsprozesses in Hinblick auf den Faktor Zeit.“187 Auch weitere Autoren denken über die „Time-to-Market“ und weitere Ansätze nach. Bei den „Time-to“-Ansätzen geht es allgemein darum, möglichst schnell ein Mindestmaß der geforderten Ziele zu erreichen.188 In kürzester Zeit überhaupt ein verkaufsfähiges Produkt zu erstellen, steht bei dem am meisten verbreiteten Begriff „Time-to-Market“ im Vordergrund. Möglichst früh eine bspw. durch Werbekampagnen entfachte Nachfrage bedienen zu können, wird bei „Time-to-Volume“ bzw. „Time-to-Quantity“ verfolgt. Steht „Time-to-Quality“ im Vordergrund, wird versucht, zu einem frühen Zeitpunkt ein hohes Qualitätsniveau zu erreichen. Sind verlässliche Prozesse von Bedeutung, sollten alle Bemühungen auf das frühzeitige Erreichen einer hohen Prozesssicherheit gerichtet werden – dies wird hier „Time-to-Process Stability“ genannt. Letztendlich müssen sich alle vier genannten Ziele der Reihe nach einstellen (je nach Priorisierung auch in unterschiedlicher Reihenfolge), jedoch kann das Erreichen einzelner Meilensteine von verschieden hoher Bedeutung sein, und Meilensteine können zeitlich verschoben erreicht werden. Nach der Betrachtung der allgemeinen Literatur zum Management von Forschung und Entwicklung soll nun der Produktentwicklungsprozess im Automobilbereich erläutert werden, da das Praxisbeispiel der Abschnitte 3.1.2 und 9.7 bei einem Auto184 185 186 187 188

Wißler (2006), S. 28 Wißler (2006), S. 29 Buchholz (1996), S. 30 Buchholz (1996), S. 33 Vgl. Terwiesch et al. (2001), S. 435ff. und Almgren (2000), S. 4582

Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses

47

mobilzulieferer angesiedelt ist. Die Automobilindustrie ist ein wichtiger Anwender mechatronischer Produkte, zudem wird diesem Industriezweig oft auch eine Vorreiterrolle zugeschrieben. Gentner zeigt, aufbauend auf der Definition des „FrascatiHandbuchs“, die Notwendigkeit einer weitergehenden Einschränkung: zum einen ist hier nur die industrielle Praxis relevant (betriebliche Forschung), zum anderen liegt der Fokus in der Automobilindustrie auf der Serienentwicklung. Er klammert damit alle vorgelagerten Tätigkeiten (Machbarkeitsstudien etc.) aus.189 Diehlmann befasst sich mit frühen Phasen in der Automobilindustrie und unterteilt Forschung und Entwicklung in die Phasen Grundlagenforschung, Technologieentwicklung, Vorentwicklung und Produkt- und Prozessentwicklung, die die Aufgabe hat, „auf der Basis der Erkenntnisse, Erfahrungen und Ergebnisse, die in der Grundlagenforschung sowie der Technologie- und Vorentwicklung erzielt wurden, ein wirtschaftlich verwertbares Produkt oder einen Produktionsprozess mit konkretem Anwendungsbezug zu entwickeln“190. Erprobung und Hochfahren der Produktionsprozesse ordnet er in die Phase der Produktions- und Markteinführung ein, die auf die Entwicklung folgt.

Anwendungsbezug

Potentialorientiert

Grundlagenforschung Technologieentwicklung Vorentwicklung

Produktund Prozessorientiert

Produkt- und Prozessentwicklung Produktionsund Markteinführung

Innovationsprozess

Abbildung 15: Phasenschema des Innovationsprozesses 191

Risse folgt der Unterteilung in Grundlagenforschung, angewandte Forschung und Entwicklung,

wobei

die

Entwicklung

die

Aufgabe

hat,

„technisch-

naturwissenschaftliche Lösungen in konkrete neue bzw. verbesserte und wirtschaftlich verwertbare Produkte“192 umzusetzen. Von Wangenheim stellt dar, dass sich die Konstruktion in die Definition des „FrascatiHandbuchs“ nur schwer einordnen lässt und definiert ein Entwicklungsprojekt als 189 190 191 192

Vgl. Gentner (1994), S. 13 Diehlmann (1998), S. 20 Quelle: Diehlmann (1998), S. 18, Bild 2-1 Risse (2003), S. 26

48

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

„Gesamtheit der Aufgaben zur Entwicklung neuer oder verbesserter Produkte und Prozesse“193. Für seine Arbeit erweitert er den Innovationsbegriff und zählt auch „die vorbereitenden Aktivitäten für die Produkteinführung im Verlauf der Produkt- und Prozessentwicklung“194 dazu. Der Übergang von der Entwicklung zur Produktion ist demnach insbesondere durch zwei Aspekte gekennzeichnet: den Informationsaustausch zwischen den Beteiligten und den Serienanlauf (physischer Transfer der Entwicklungsergebnisse). Von Wangenheim stellt weiterhin den Entwicklungsprozess für die Automobilindustrie sehr detailliert dar und zeigt die einzelnen Phasen der Produkt- und Prozessentwicklung. Zunächst sind generelle Erprobungen und Prototypentests sowie Vorserien erforderlich; trotz extensiver Anwendung von Digital Mockup sind auch heute noch Erprobungszeiten für physische Prototypen einzuplanen. 195 Es folgt der Übergang zwischen Entwicklung und Produktion in der Nullserie, in dieser Phase „findet die endgültige Integration von Produkt- und Prozessentwicklung statt“196, wobei es wichtig ist, in dieser Phase bereits mit Serienwerkzeugen und Teilen aus der laufenden Produktion der Zulieferer zu arbeiten. Die folgende Abbildung 16 zeigt die Automobilindustrie-typischen Phasen. Entwicklungsphase

Produktionsphase Anlaufphase

Betriebsmittelplanung

Betriebsmittelerstellung

Fertigungs- und Montageplanung

Prozesserprobung

Nullserie

Komponentenentwicklung

Detailkonstruktion

Komponentenintegration

Vorserie

Abgesicherte Produktion

Produktentwicklung

Konzept Styling/ -phase Package

Produktionshochlauf

Prozessentwicklung

Konzept -phase

Abbildung 16: Darstellung der Entwicklungsprozesse in der Automobilindustrie 197

Als Anlauf wird der Beginn und die Steigerung der Produktion bis auf die volle Ausbringungsmenge (Erreichen der „Kammlinie“) bezeichnet.198 Er ist somit ein später Abschnitt in der Entwicklung im Übergang in die Serie. Clark und Fujimoto ordnen die Anlaufphase eher der Entwicklung zu und stellen klar, dass Entwicklung und Produktion nicht zu trennen sind: „product development and volume production are anything but separable“199. 193 194 195 196 197 198

Von Wangenheim (1998), S. 10f. Von Wangenheim (1998), S. 16 Vgl. Krämer et al. (2007), S. 167 Von Wangenheim (1998), S. 26 Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an von Wangenheim (1998), S. 19; vgl. für den unternehmensübergreifenden Prozess das Schema im Anhang. Vgl. Haller et al. (2003), S. 183

Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses

49

Im Anlauf findet eine Produktion in verschiedenen Serien statt. Die Pilotphase mit ihren Pilotserien wird oft als übergeordneter Begriff für Vor- und Nullserien gebraucht.200 Während der Vorserie werden noch Teile im Erprobungsstadium gebaut (Behelfsfertigung). Ziel ist es, die Produktionsprozesse zu prüfen und zu kalibrieren. Unter der Vorserie ist demnach die Produktion von Prototypen in größeren Stückzahlen unter Seriennahen Bedingungen zu verstehen.201 Während der Vorserie werden die Fertigung und die Montage der Produkte zum ersten Mal mittels der späteren Produktionsprozesse durchgeführt. Die Stückkosten sind hierbei zwar geringer als in der Prototypenproduktion, aber noch um ein Vielfaches höher als die Kosten in der Serie.202 Über die Implementierung der Produktionsprozesse hinaus wird auch die Organisation auf das neue Produkt abgestimmt.203 Probleme in Materialien, Prozessen, Werkzeugen und Anlagen können identifiziert und frühzeitig eliminiert werden.204 Dadurch sind weniger teure Änderungen während des Produktionshochlaufs und der Serienproduktion erforderlich. Im Gegenzug steigen jedoch die Kosten für Werkzeuge, wenn diese schon so früh angefertigt werden und später noch Änderungen erfahren oder durch neuere ersetzt werden müssen. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass die eingesparten Änderungskosten die Werkzeugkosten um ein Vielfaches übersteigen.205 In der Nullserie findet eine an die spätere Serie angeglichene Produktion mit meist höheren Stückzahlen statt. Unternehmen der Automobilindustrie entnehmen Fahrzeuge für gesetzlich vorgeschriebene Tests aus der Nullserie. Während der Nullserie treten oft nochmals erhebliche Mängel auf. Ursachen können ungenaue Produktionsprozesse und Bauteile sowie im Vorfeld nicht erkennbare Sekundäreffekte sein.206 Kennzeichnend für die Produktionsprozesse in der Nullserie ist die seriennahe Produktion, in der die Implementierung der Produktionsprozesse in die Organisation abgeschlossen wird. Die Bauteile werden mit den Serienwerkzeugen gefertigt und fremdbezogene Teile werden in die Produktion integriert.207 Die fremdbezogenen Teile stammen im Regelfall aus der Serienproduktion des Zulieferers. In der Nullserie 199 200 201 202 203 204 205 206 207

Clark/Fujimoto (1991), S. 126 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 25 Vgl. Laick (2003), S. 9f. Vgl. Möller/Stirzel (2008), S. 248 Vgl. Laick (2003), S. 10 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 25 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 26 Vgl. Laick (2003), S. 10 Vgl. Laick (2003), S. 10

50

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

kommt es häufig kurzfristig zu nachträglichen Änderungen am Produkt und damit auch am Prozess, weshalb die Fertigungs- und Montageprozesse iterativ aufeinander abgestimmt werden müssen. Häufig reicht jedoch die zur Verfügung stehende Zeit nicht mehr aus, um die Produktänderungen (inkl. der notwendigen Prozessänderungen) bis zum Serienstart vollständig umzusetzen. In mehreren Untersuchungen wurde typischerweise ermittelt, dass ungefähr 20% aller Änderungen während der Nullserie, jedoch ungefähr 50% der Änderungen erst nach dem Serienstart durchgeführt werden.208 Die Produkte der Vor- und Nullserien sind noch nicht kundenfähig.209 Die ersten kundenfähigen Produkte entstehen im Hochlauf. Der Hochlauf („ramp-up“) erfolgt einige Zeit vor dem Verkaufsbeginn, um die Distributionskanäle zu füllen.210 Er startet nach Erteilung der Serienfreigabe. In der Hochlaufphase wird beginnend mit dem Job No. 1 das erste kundenfähige Produkt hergestellt.

Der

Hochlauf

dient

insbesondere

zur

Leistungssteigerung

Produktionsprozesse und endet mit Erreichen einer stabilen Produktion.

211

der

Almgren

unterteilt den Hochlauf noch zusätzlich in einen geringvolumigen und einen hochvolumigen.212 Ausbringungsmenge

Pilotphasen

Serienbeginn

Zeit

geringe hohe Mengen

Abbildung 17: Unterscheidung von Pilot- und Hochlaufphasen213

208 209 210 211 212 213

Vgl. Risse (2003), S. 56ff. Vgl. Gössinger/Lehner (2008), S. 1 Vgl. Laick (2003), S. 11 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 30, Möller/Stirzel (2008), S. 248 Die Darstellung erfolgt anhand des Anlaufs eines neuen Fahrzeugmodells bei Volvo; vgl. Almgren (2000), S. 4580 Quelle: Almgren (2000), S. 4580, Bild 1 (übersetzt)

Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses

51

Laick nennt zur Definition für eine sichere Produktion und somit das Ende des Produktionshochlaufs folgende Kriterien:214 x

Erreichen der Normalproduktivität in Form einer erreichten Anzahl fehlerfreier Einheiten eines Produktes in einer bestimmten Zeitperiode,

x

Erreichen der gesetzten Qualitätsziele der Produktionsprozesse, beispielsweise mit Hilfe von statistischer Prozesslenkung,

x

Erreichen einer vorgegebenen Durchlaufzeit in der Produktion für ein Produkt,

x

Erreichen der geplanten Stückkosten pro hergestellter Einheit,

x

Erreichen eines definierten Zeitpunkts nach Beginn des Produktionshochlaufs, bspw. 6 Monate nach Start of Production (SOP).

In der Anlauf- und Hochlaufphase ist häufig eine Produktionsumstellung von einem Vorgängerprodukt auf das neue Produkt notwendig. Für diesen Wechsel existieren unterschiedliche Übergangsvarianten, welche nicht zuletzt davon abhängen, ob fundamentale Veränderungen in den Fertigungs- und Montageprozessen erforderlich sind:215 Entweder gibt es einen radikalen Übergang zum neuen Produkt oder es findet ein gleitender Übergang zwischen altem und neuem Produkt durch langsames Herunterfahren der Produktion des alten Produkts und paralleles Hochlaufen des neuen Produkts statt.216 Zusammenfassend bleibt also festzustellen, dass Forschung und Entwicklung prinzipiell aus den Phasen Grundlagenforschung, angewandte Forschung und Entwicklung besteht. Eine bedeutende Aufgabe in der Entwicklung ist das Informationsmanagement. Der Übergang zwischen Entwicklung und Produktion ist schwierig abzugrenzen, im Allgemeinen werden fertigungsvorbereitende Tätigkeiten zur Entwicklung gezählt, marktorientierte Tätigkeiten nur in wenigen Fällen. Der Übergang zwischen Entwicklung und Produktion wird üblicherweise dort vollzogen, wo das Produkt unter Serienbedingungen hergestellt werden kann. In dieser Arbeit wird das operative Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte untersucht. Die Phasen und die Zeitspanne werden folglich definiert durch die Projekte (siehe auch folgender Abschnitt). Die Projekte werden durch die Zeitpunkte Projektstart und Erreichen der Kammlinie eingerahmt. 214 215 216

Vgl. Laick (2003), S. 13 Vgl. Clark/Fujimoto (1991), S. 126f. Vgl. Laick (2003), S. 11f.

52

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

4.3.2. Aufbauorganisation von Forschung & Entwicklung Nachdem auf den vorherigen Seiten der Prozess, also die ablauforganisatorische Einteilung beschrieben wurde, soll hier noch die Aufbauorganisation von Vorhaben in der F&E beschrieben werden. Grundsätzlich besteht schon aufgrund der spezifischen Aufgabenstellungen und der Unsicherheiten in der F&E eine andere Ausrichtung mit eher dezentralen, adaptiveren Strukturen und informelleren Abstimmungsprozessen im Vergleich zu anderen Bereichen.217 Die Vorhaben sind deshalb im Normalfall als Projekte organisiert.218 Projekte und ihre Steuerungsorgane sind so aufgebaut, dass die Unsicherheiten in der Entwicklung neuer Produkte Stück für Stück beseitigt werden.219 In der Regel findet eine vertikale Strukturierung von Entscheidungen (hierarchisch, Delegation) und eine horizontale Segmentierung (Abgrenzung von Aktivitätsbereichen, siehe auch Modularisierung in Abschnitt 6.7.2) statt. Es gibt verschiedene Rollen, die die Akteure in Entwicklungsprojekten einnehmen können:220 den Sponsor, externe Entscheidungsträger, die an anderer Stelle im Unternehmen angesiedelt sind, Entscheidungsträger in der Entwicklung, Verwaltungspersonal, Forscher, Entwickler, Spezialisten / Berater. Seele eines Projekts ist der Projektmanager, der für den Erfolg Verantwortung trägt.221 Der Projektmanager kann, muss aber nicht zugleich ein „Product Champion“ bzw. Sponsor sein. Ein solcher motiviert, kämpft und steht mit seinem Namen nach außen für das Projekt.222 Entwicklungsteams bestehen typischerweise aus einzelnen Mitarbeitern aus den Bereichen Produktion, F&E, Design, Finanzen, Marketing, Logistik und weiteren Funktionalbereichen.223 Alle Mitarbeiter eines solchen funktionsübergreifenden Teams leisten einen Beitrag: „synergy among functional areas contributes to the efficacy of the development process”224.

217 218 219 220 221 222 223 224

Vgl. Ginn/Rubenstein (1986), S. 163 Vgl. Hauschildt/Salomo (2007), S. 138; siehe auch deskriptive Auswertungen in Abschnitt 8.2.4. Vgl. Dragut/Bertrand (2002), S. 1; siehe auch Abschnitt 4.3.3. Vgl. Tomala/Sénéchal (2004), S. 282 Vgl. Gemünden/Lechler (1998), S. 5 Vgl. Markham/Aiman-Smith (2001), S. 44f. Vgl. Rabino (2001), S. 74 Rabino (2001), S. 74

Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses

53

Teams können unterschiedlich organisiert sein, wie die folgende Auflistung von Projektorganisations-Typen zeigt:225 x Linien-Organisation: Zerlegung des Projekts in Teilaufgaben und Übertragung an Fachabteilungen; kann auch als Prozessorganisation mit Prozessverantwortlichen gestaltet sein. x Matrixorientierte Linie (Einflussprojektmanagement): Der Projektmanager koordiniert, die Entscheidungsbefugnis liegt bei Linienmanagern. x Balancierte Matrix: Projekt- und Linienbefugnisse sind ausgewogen. x Projektorientierte Matrix: Der Projektmanager führt das Projekt, der Linienmanager stellt ein Budget bereit und berät in Fachfragen. x Reine Projekt-Organisation: Der Projektmanager leitet ein autonomes Team von Spezialisten. Die Projekt-Organisation dominiert in der Praxis, da in der F&E neuartige, einmalige, zeitlich, ressourcenmäßig und inhaltlich begrenzte Vorhaben typisch sind. 226 Es gibt charakteristische Merkmale für Projekte. Projekte sind:227 x abgrenzbare Einzelvorhaben mit definiertem Anfang und Ende (Ziel), x neuartig: Vorstoß an Grenzen des Machbaren, x risikoreich (technisch, wirtschaftlich, terminlich), x komplex, x durch sich im Laufe der Abwicklung ändernde organisatorische Bedürfnisse gekennzeichnet, x von großer Bedeutung für Unternehmen / Organisation und x oft von hohem Termindruck geprägt. Die Organisation kann durch weitere Merkmale noch differenzierter beschrieben werden. Als weitere Merkmale können gelten:228 Entscheidungsfindung (Dezentralisierung), Standardisierung, Formalisierung, funktionale Spezialisierung, Modus der Rollenverteilung, Kommunikationsstruktur im Team und Kundenintegration.

225 226 227 228

Vgl. Hauschildt/Salomo (2007), S. 138ff. Vgl. Litke (2007), S. 19 Vgl. Litke (2007), S. 19 Vgl. Tomala/Sénéchal (2004), S. 283

54

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

Merkmal Entscheidungsfindung Standardisierung Formalisierung Spezialisierung Rollenfestlegung Interne Kommunikation Kundenintegration

Bürokratisch Wenig autonom Hoch Hoch Mittel Präzise Gering Gering

Organisch Wenig autonom Gering Gering Gering Gering, „fuzzy“ Hoch Gering

Hybrid Autonom Relativ hoch Relativ hoch Relativ hoch Präzise Mittel Relativ hoch

Tabelle 3: Organisationstypen von Innovationsprojektteams229

Durch die oben genannte vielfältige Zusammensetzung von Projekt-Teams entstehen zahlreiche Schnittstellen zwischen Marketing, Forschung, Entwicklung, Produktion und weiteren Funktionen.230 Insbesondere der Übergang zwischen Entwicklung und Produktion gilt als konfliktlastig.231 Die Akteure haben unterschiedliche Interessen: Entwickler wollen ein möglichst innovatives Produkt entwickeln (dazu kommt noch technische „Verspieltheit“), Produktionsmanager sind daran interessiert, möglichst einfach realisierbare, beherrschbare und zugleich kostengünstige Produktionsprozesse einzusetzen, während der Vertrieb ein kundenbegeisterndes Produkt mit hohen Margen möglichst früh an den Markt bringen möchte.232 Daher ist es wichtig, einen koordinierenden, erfolgsorientierten Projektverantwortlichen festzulegen. In jungen Unternehmen stehen Innovationen im Zentrum und werden noch von den Unternehmensgründern überblickt und forciert.233 In größeren, gereiften Unternehmen ist die Steuerung von Innovationen jedoch wesentlich schwieriger und muss künstlich an „Innovations-Champions“ gebunden werden. Interdependenzen führen durch nicht abgestimmte Zeitpläne, unterschiedliche Interpretationen

der

Aufgabenstellung

und

Unkenntnis

interner

Kunden-

Lieferantenbeziehungen zu Verlusten an den Schnittstellen. Berücksichtigt man, dass in einem Produktinnovationsprozess Interdependenzen zwischen den verschiedenen Funktionsbereichen unvermeidbar bleiben, dann erfordert eine verstärkte Parallelisierung gleichzeitig die Integration der Funktionsbereiche.234 Ziel dieser Integration ist die Transformation von trennenden Schnittstellen in verbindende Nahtstellen. Die Integration in den Produktentstehungsprozess stellt eine Möglichkeit zur Überwindung der Reibungsverluste an den Schnittstellen dar. Um eine effiziente Produktentwicklung zu ermöglichen, müssen konsistente Informationen sichergestellt 229 230 231 232 233 234

Quelle: In Anlehnung an die Begriffe aus Tomala/Sénéchal (2004), S. 283 An dieser Stelle sind die projektbezogenen und nicht die produktbezogenen Schnittstellen gemeint. Produktbezogene Schnittstellen werden in Abschnitt 6.7.4 beschrieben. Vgl. Ginn/Rubenstein (1986), S. 158 Vgl. Ginn/Rubenstein (1986), S. 164 Vgl. Bösch (2007), S. 46 Vgl. Gerpott (1996), Sp. 1855

Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses

55

werden (siehe dazu Abschnitt 5.3.4 zur Informationsversorgung im Rahmen des Controllings). Durch einen solchen frühzeitigen, intensiven und über den gesamten Prozess andauernden Informationsaustausch zwischen unterschiedlichen Funktionsträgern sollen nachträgliche kostenintensive Iterationsschleifen vermieden und eine den Kundenanforderungen entsprechende Produktqualität erreicht werden. 235 Über die funktionsübergreifenden Schnittstellen hinaus gibt es noch unternehmensübergreifende, phasenübergreifende und lebenszyklus- / produktübergreifende Schnittstellen.236 4.3.3. Innovation, Information und Unsicherheit Was eine Innovation ist und wie sie aufgebaut sein kann, wurde in Abschnitt 4.3.1 bereits angesprochen. An dieser Stelle soll noch die Entstehung von Innovationen und die Rolle von Informationen beschrieben werden, wobei Prozessinnovationen im Rahmen der Prozessentwicklung in Literatur und Praxis eher weniger spektakulär als Produktinnovationen eingestuft werden.237 Eine geplante Innovation ist eine bewusste Abweichung von bisherigen Praktiken oder bisherigem Wissen, während Improvisation eine spezielle Form der Innovation ist, der keine Planung vorausgeht (siehe auch Abbildung 18). Innovation

Geplante Innovation

Extra-Organisational

Improvisation

Intra-Organisational

Abbildung 18: Innovation und Improvisation238

Die vorliegende Arbeit befasst sich ausschließlich mit der Steuerung von geplanten Innovationen, da bei den betrachteten Produkten in der Regel ein Entschluss, ein Projekt zu beginnen, vorausgeht und hier der Zeitraum ab der positiven Entscheidung bis zur erfolgreichen Projektfertigstellung betrachtet wird. 235 236 237

238

Vgl. Varnhagen (2000), S. 19 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 35f. Vgl. Odgers/Nimmervoll (1988), S. 120 oder Hauschildt/Salomo (2007), S. 3ff.; vgl. zu Arten von Innovationen allgemein Hauschildt/Salomo (2007), S. 9ff.: Unter anderem wird differenziert in technologische, organisationale und geschäftsbezogene Innovationen. Quelle: eigene Darstellung; aus Text in Moorman/Miner (1998), S. 4 zusammengestellt.

56

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

Ein solches Projekt kann auch als Informationsverarbeitungsprozess betrachtet werden. Clark und Fujimoto schreiben: „But though it may seem natural to focus on the physical product – the material developments that support it (the parts, tools, and equipment) and its use by the customer – we have found a different perspective, one that focuses on information, to be more useful for understanding the management of development.”239 Zu Beginn eines Projekts sind der Ausgang und das Ergebnis noch unbekannt. Mit zunehmendem Fortschritt erhöht sich der Anteil von Bekanntem und die Unsicherheit geht zurück. Insbesondere bei hohem Innovationsgrad im Produkt ist es schwierig, Meilensteine und Pfade zu definieren.240 Die Entwicklung erfolgt in einem Lernprozess mit inkrementellen, zielorientierten Schritten.241 Die Entwicklung als Informationsverarbeitungsprozess, durch den eine Wissenssteigerung erfolgt, läuft in sich wiederholenden Schleifen ab.242 Neuproduktentwicklung ist also ein interaktiver, zu weiten Stücken nicht-sequentieller Prozess mit vielen Überschneidungen.243 Auch in der Neuproduktentwicklung spielen Variationen / Mutationen eine Rolle, auf die eine Selektion der am besten erscheinenden Lösung erfolgt, die dann beibehalten wird (Retention).244 Auf Basis einer selektierten Lösung findet dann eine Weiterentwicklung des Wissensstands statt. Der evolutionäre Prozess läuft nicht-deterministisch ab. Die Organisation, das System, welches die neuen Produkte hervorbringen soll, muss aufgrund der Unsicherheiten in den Zielen und der Vorgehensweise / Methodik adaptiv sein (siehe auch Tabelle 4). Merkmal Prozess Verbindlichkeit der Regeln Anzahl der Regeln Zusammensetzung der Regeln Art des Lernens

Deterministisch Eindeutiger, fester Ablauf Stabile Regeln der Zusammenarbeit Viele Regeln Homogene Regeln Single-loop Learning

Nicht-deterministisch (adaptiv) Nur begrenzt planbarer Ablauf Variierende Regeln der Zusammenarbeit Wenige Regeln Heterogene Regeln Double-loop Learning

Tabelle 4: Deterministische und nicht-deterministische Systeme245

Die Emergenz von Kreativität im Verlauf führt zu regelmäßigen Anpassungen.246 Das Management begegnet mehrdimensionaler Unsicherheit mit Disziplin und einer An239 240 241 242 243 244

245

Clark/Fujimoto (1991), S. 18 Vgl. Rice et al. (2008), S. 55 Vgl. Quinn (1985), S. 82 Siehe auch Abschnitt 0 zur ressourcenbasierten Betrachtung von Innovationen. Vgl. Gerwin (2004), S. 245 Vgl. zur allgemeinen Evolutionstheorie Luhmann (1998), S. 439, ebenso Naumann (2006), S. 51; zum Innovationsmanagement Tushman et al. (1997), S. 9, Bild 1.3. Darüber hinaus Moorman/Miner (1998), S. 4 mit Bezügen zu organisationalem Lernen. Vgl. Baum/Silvermann (2001), S. 172

Forschung & Entwicklung als Teil des Innovationsprozesses

57

sammlung von Planungsmethoden.247 Im Management werden oft noch alternative Pfade in der Entwicklung so lange wie möglich offen gehalten, indem allgemein gehaltene Zielkriterien definiert werden.248 Die Neuproduktentwicklung ist grundsätzlich dezentraler, informeller und adaptiver ausgelegt als andere Arbeitsgebiete.249 Trotz formaler Strukturen, Rollen, Prozeduren und Planung finden ständig Improvisationen statt, die oft nach außen nicht kommuniziert werden.250 Im Verlauf eines Projekts wird die Unsicherheit vermindert; dies ermöglicht eine Anpassung in der Steuerung.251 Gleichzeitig verringert sich jedoch im Projektverlauf auch die Beeinflussbarkeit. Informationsverfügbarkeit

Beeinflussbarkeit der Ergebnisse Projektbeginn

Projektende

Abbildung 19: Informationsverfügbarkeit im Projektverlauf 252

In der Anfangsphase bestehen noch hohe Unsicherheiten. Dies führt zu hohem Kommunikationsbedarf. Galbraith fasst Unsicherheit als ein Defizit an Informationen auf – bei höherer Unsicherheit besteht demnach ein höherer Informationsbedarf.253 Der Begriff der Unsicherheit ist noch zu erweitern um die Mehrdeutigkeit von Informationen.254 Bei Mehrdeutigkeit sind zwar Informationen vorhanden, diese helfen aber nicht unbedingt bei Entscheidungen, da nicht klar ist, welche letztlich richtig sind. Zum Abbau von Unsicherheit und Mehrdeutigkeit empfehlen Daft und Lengel in einem Kontinuum dargestellt verschiedene Instrumente der Informationsversorgung (siehe folgende Abbildung 20).

246 247 248 249 250 251 252 253 254

Vgl. Lewin (1993), S. 237 Vgl. Rice et al. (2008), S. 54ff. Vgl. Quinn (1985), S. 82 Vgl. Ginn/Rubenstein (1986), S. 163 Vgl. Moorman/Miner (1998), S. 14 Vgl. Dragut/Bertrand (2002), S. 4 Quelle: in Anlehnung an Hauber (2008), S. 257, Bild 2 Vgl. Galbraith (1973), S. 5 Unsicherheit wird oft noch ergänzt um den Begriff der Mehrdeutigkeit („equivocality“), dem zugrunde liegt, dass es für viele Probleme keine feste Lösung gibt und selbst bei hoher Informationsverfügbarkeit keine eindeutige Entscheidung getroffen werden kann.

58

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

Organizational Information Requirements Structure facilitates Less Rich, Impersonal Media Formal Rules and Information Special Regulations Systems Reports

Structure facilitates Rich, Personal Media

Planning

Direct Contact

Group Integrator Meetings

Equivocality Reduction (Clarify, reach agreement, decide which question to ask.)

Uncertainty Reduction (Obtain additional data, seek answers to explicit questions.)

Abbildung 20: Reduktion von Mehrdeutigkeit und Unsicherheit 255

Für die Reduktion von Unsicherheit eignen sich strukturierte und standardisierte Instrumente der Informationsversorgung, während bei Mehrdeutigkeit kommunikationsfördernde Instrumente geeignet sind. Zu Beginn von Projekten findet daher eine intensive Kommunikation statt (oft in persönlichen Besprechungen), während zum Ende hin viele Kommunikationsbedarfe über Telefon und Email abgewickelt werden.256 Ein zu hohes Maß an Informationen kann andererseits die Kapazitäten der Informationsempfänger überfordern und zu Konfusion führen. Die Abwicklung von Prozessen unterliegt ebenso Unsicherheiten. So können Prozesse manchmal – bspw. aufgrund technologischer Probleme – überhaupt nicht zuende geführt werden, die Ergebnisse können nicht in einer bestimmten Zeit erzielt werden oder aber es müssen Schleifen stattfinden (siehe Abbildung 21). 2. Durchlauf Fertigung

LÜZ Erprobung

N. OK

Fertigung

OK ƒ Rapid Prototyping ƒ NC-Fertigung

ƒ Transport ƒ Lagerung ƒ Erprobung

3. Durchlauf LÜZ Erprobung

N. OK

Fertigung

LÜZ Erprobung

OK OK

... OK Folgeprozess

Abbildung 21: Prozessdurchlauf mit Schleifen257

Nicht nur fehlende, unvollständige oder mehrdeutige Informationen erschweren die Steuerung von Projekten, sondern auch Änderungsentscheidungen, die von außerhalb des Projekts kommen:258 255 256 257

Quelle: Daft/Lengel (1986), S. 561, Bild 2 Vgl. McGee (2000), S. 39f. Quelle: eigene Darstellung; vgl. auch Urban/Stirzel (2005), S. 32, Bild 4 (LÜZ steht für Liege- und Übergangszeiten)

Domänenverteilte Entwicklung mechatronischer Produkte

59

x Änderungsdirektiven aus dem Top-Management, x neue gesetzliche Regelungen, x neu eingeführte Konkurrenzprodukte, welche die Marktposition gefährden können und x besondere erwartete Marktchancen durch geänderte Technologien. Unsicherheit

und

Mehrdeutigkeit

werden

in

der

Konzeption

von

Informationsverarbeitungsystemen oft mit einem Kontingenzansatz angegangen (siehe auch Abschnitt 6.4). In dieser Arbeit erfolgt dies speziell aus der Perspektive von Informationsversorgungs-Aufgaben im Controlling (siehe Abschnitt 7.3.3). 4.4. Domänenverteilte Entwicklung mechatronischer Produkte Als

situative

Kontextfaktoren

werden

für

die

Arbeit

die

Charakteristika

mechatronischer Produkte herangezogen. Der Begriff Mechatronik ist in Japan 1969 bei der Yasakawa Corporation entstanden.259 In Japan entstand auch eine erste Einteilung durch die Gesellschaft der Maschinenbau-Industrie:260 x „Class 1“: Mechanische Produkte, die durch Elektronik und Software verbessert werden (bspw. NC-Maschinen) x „Class 2“: Produkte, die im Zuge des Einsatzes von Elektronik und Software fundamental verändert wurden x „Class 3“: Produkte, bei denen die Funktionalitäten früherer Produkte noch erfüllt werden, deren Bausteine aber nahezu komplett durch Elektronik und Software ersetzt wurden. x „Class 4“: Alle sonstigen Produkte, die aus Mechanik, Elektronik und Software zusammengesetzt sind (Hauptsächlich durch Feinmechanik und Mikroprozessor-Technologie geprägt). Da zu jenem Zeitpunkt die Mikroelektronik und Software noch keine Rolle in Produkten spielte, beschrieb der Begriff zunächst nur Systeme, die mechanische und elektronische Elemente enthielten. 258 259 260

Vgl. Ginn/Rubenstein (1986), S. 166 und Urban/Stirzel (2005), S. 31; einen Rahmen für verursachte Störungen findet man bei Gössinger/Lehner (2008). Vgl. Kyura/Oho (1996), S. 10 und Harashima et al. (1996), S. 1ff. Vgl. Kyura/Oho (1996), S. 10

60

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

Einige Jahre später tauchte auch in westlichen Ländern der Begriff Mechatronik auf: Die IFTMM (International Federation for the Theory of Machines and Mechanism) definiert mechatronische Systeme als „synergetic combination of precision mechanical engineering, electronic control, and system thinking in design of products and manufacturing processes“261. Das Zusammenspiel verschiedener Domänen in komplexen Produkten ist nicht neu, erste Gedanken wurden in Untersuchungen zu Großprojekten (u. a. Kraftwerksbau, Rüstung, Luft- und Raumfahrt, Kommunikation) gefasst.262 Mit der Weiterentwicklung haben viele Produkte eine Komplexitätssteigerung erfahren und zeigen in ihrer Systemstruktur Ähnlichkeiten mit diesen Großprojekten, abgesehen davon dass sie wesentlich geringere Umfänge besitzen und dass sie für die industrielle Serienproduktion ausgerichtet sind.263 Die Ausprägung von Komplexität und Stückzahlen verschiedener Produkte zeigt Abbildung 22.

Komplexität Typisches MechatronikProdukt aus der Rüstungsindustrie

Typisches MechatronikProdukt aus der Automobilindustrie

Typische MassenKonsumgüter

Stückzahlen Abbildung 22: Differenzierung von verschiedenartigen Produkten264

Typische Beispiele für mechatronische Produkte sind Systeme in automatisierten Werkzeugmaschinen, in der Robotik sowie in der Medizintechnik und Optik.265 Aber auch in der Automobilindustrie sind mechatronische Systeme sehr bedeutend geworden. Viele mechatronische Systeme wie bspw. Antiblockiersysteme (ABS), elekt261 262 263 264 265

Vgl. Kallmeyer (1998), S. 7 – diese Definition wird auch häufig von der Europäischen Union eingesetzt. Vgl. Hobday (1998), S. 689ff., Ethiraj/Levinthal (2004), S. 159; ein typisches Beispiel (Flugzeugturbine von Pratt&Whitney) findet sich in Sosa et al. (2004). Diese Entwicklung verläuft ähnlich wie das Verschmelzen von „mass production“ und „customization“ zu „mass customization“; vgl. dazu auch Gräßler (2003), 9ff. Vgl. Hobday (1998), S. 699, Tabelle 2 für eine detaillierte Gegenüberstellung der Extreme von Produkten mit hoher Komplexität und Konsumgütern. Vgl. Gräßler (2003), S. 38ff. und Kümmel (1999), S. 4

Domänenverteilte Entwicklung mechatronischer Produkte

61

ronische Stabilitätsprogramme (ESP), Drive-by-Wire oder aktive Lenksysteme werden eingesetzt.266 Ein Fahrzeug besteht heute aus vielen mechatronischen men, die teilweise miteinander verknüpft sind (insofern ließe sich auch ein ganzes Fahrzeug als mechatronisches Produkt bezeichnen). Hohe Komplexität, viele nologien, hohe Anforderungen hinsichtlich Gesetzgebung, Ökologie, Sicherheit und Kundenanforderungen stellen höchste Ansprüche an die Entwicklung.267 In der tomobilindustrie nehmen OEM eine führende Rolle bei der Spezifikation von moren Systemen ein, an denen mehrere Lieferanten beteiligt sind.268 Das in dieser beit angeführte Beispiel zeigt die Steuerung von Neuprodukt-Projekten für FahrbeFahrberechtigungssysteme, die aus einem elektro-mechanischen Zündschloss, einer Elektronikplatine sowie einer Mikroprozessorsteuerung mit Software bestehen (siehe auch Abschnitt 3.1.2). Zur Entwicklung komplexer Produkte wie die der Mechatronik werden meist Vorgehensmodelle eingesetzt. Eines ist in der VDI-Richtlinie 2206 beschrieben. Die VDIRichtlinie 2206 „Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme“ ist am V-Modell orientiert.269 Zunächst wird hierbei ein Gesamt-Systementwurf erstellt. Dann erfolgt eine domänenspezifische Konkretisierung. Anschließend werden die domänenspezifischen Ergebnisse in einer Systemintegration zusammengeführt und hinsichtlich ihrer Zusammenwirkung untersucht. Kontinuierlich findet, wie im V-Modell üblich, eine Eigenschaftsabsicherung (horizontal im V-Modell gekennzeichnete Abgleiche) statt. Isermann schlägt ein Vorgehensmodell mit den folgenden 12 Schritten vor:270 x Prozessentwurf, x Funktionsaufteilung, x Sensorik / Aktorik / Hilfsenergie, x Grundfunktionen der Informationsverarbeitung, x Bedienungskonzept, x Informationsverarbeitung, Softwareentwurf, x Systembetrachtung, 266 267 268 269 270

Vgl. Larses (2005), S. 47ff. Aggeri/Segrestin (2007), S. 38 Vgl. Larses (2005), S. 184 Vgl. Stahlknecht/Hasenkamp (2005), S. 216f. – Das V-Modell ist ein militärisches Vorgehensmodell, welches häufig in der Softwareentwicklung eingesetzt wird. Vgl. Isermann (2008), S. 33ff.

62

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

x Überarbeitung Mechanik, x Zuverlässigkeit und Sicherheit, x Verwendung Entwurfswerkzeuge und x experimentelle Verifikation. Zahlreiche Vorgehensmodelle – wie die hier vorgestellten – sehen eine parallele Entwicklung von Mechanik-, Elektronik- und Softwarekomponenten vor. Meist ist diesen Entwicklungsprozessen eine Phase „Produktintegration“ nachgeschaltet. Die nachträgliche Produktintegration deckt Fehler aber erst zu spät auf. Hierin zeigt sich, dass die Modelle eher aus der technischen als aus einer Managementperspektive heraus entstanden sind. Mechatronische Produkte stellen zusätzliche Anforderungen an die Koordination – neben den üblichen für Aufgaben in der Entwicklung bekannten (u. a. Unsicherheiten, nicht-deterministische Abläufe, Änderungen im Verlauf aufgrund der Marktsituation, Kostendruck, etc.). Durch das Zusammenwirken der verschiedenen Disziplinen weisen mechatronische Systeme zudem oft „einen relativ hohen Neuheitsgrad“ 271 auf. Projekte, die das Ziel verfolgen, mechatronische Produkte zu entwickeln und an den Markt zu bringen, bergen deshalb besondere Herausforderungen in sich. Zunächst sorgen Unterschiede zwischen den einzelnen Disziplinen und ihren Technologien für Schwierigkeiten. Während in der Vergangenheit nur eine räumliche Integration verschiedener Systemelemente erforderlich war, müssen bei mechatronischen Produkten zahlreiche Verbindungen zwischen Systemelementen auf verschiedensten Ebenen stattfinden:272 x

Die Produkte sind durch hohe Komplexität gekennzeichnet.

x

Einzelne Aktivitäten erfolgen örtlich und zeitlich verteilt, haben aber eine hohe Zahl von Wechselwirkungen.

x

Es muss Abgleichpunkte zwischen den einzelnen Subsystemen aus den verschiedenen Disziplinen geben.

271 272

Kümmel (1999), S. 2 Vgl. Tomkinson/Horne (1995), S. 5f., Kallmeyer (1998), S. 22ff., S. 9 und S.13, Gräßler (2003), S. 35ff., Köckerling (2004), S. 22ff., Adamsson (2004), S. 1ff. und Adamsson (2005), S. 35ff.

Domänenverteilte Entwicklung mechatronischer Produkte

x

63

Die technologischen Bestandteile sind heterogen (Materialität der Hardware vs. Immaterialität der Software). Materialien sind oft hochtechnologisch und vereinen Größendimensionen von Metern bis herunter auf Molekülebene; Art der Prototypen sowie die Testmethoden sind sehr unterschiedlich.

x

Durch die hohe Anzahl verschiedener Lösungen und Applikationen sind in den Unternehmen individuelle Informationsstrukturen gewachsen, die nur schwer erweiterbar sind oder im Sinne eines flexiblen Informationstransfers eingesetzt werden können.

x

Das fertige Produkt / Bauteil muss in ein übergeordnetes Produkt eines Kunden integriert werden (Anforderungen an die Funktion bezüglich physikalischer und technischer Bedingungen).

x

Die Systeme sind oft sicherheitskritisch und unterliegen besonders hohen Qualitätsanforderungen.

Bei mechatronischen Produkten handelt es sich um softwarebestimmte Systeme. Wichtigstes Merkmal eines mechatronischen Produkts ist somit der Softwareanteil – Hardware-Funktionen werden immer mehr durch Software-Funktionen substituiert.273 Die Softwareanteile spielen mit ihren Charakteristika eine besondere Rolle für die Steuerung des Entwicklungsprozesses:274 x

Die Komplexität eingebetteter Systeme („embedded systems“) wächst rapide.

x

Verteilte, hybride und zeitkritische eingebettete Software-Systeme stellen eine große technische Herausforderung dar.

x

Der Software-Entwicklungsprozess ist extrem komplex und der Fortschritt kaum nachvollziehbar – insbesondere für Fachfremde.

x x

Software-Qualität ist schwer definier- und messbar. Durch den intensiven Einsatz von Software entstehen viele Unsicherheiten und finden viele Schleifen von späten Phasen zurück in frühe statt.

x

Die Zielplattform ändert sich während des Entwicklungsprozesses oft mehrfach.

273 274

Vgl. Bauer (1995), 175ff. Vgl. Tomkinson/Horne (1995), S. 41f., Hobday (1998), S. 707, Altmann (1999), S. 17ff. und Gräßler (2003), S. 46ff.

64

Relevante Definitionen und Grundlagen zu Forschung & Entwicklung mechatronischer Produkte

x

Der Trend zur Modularisierung und Verwendung von Standard-Software bei eingebetteten Systemen ist noch zu wenig nachvollzogen.

Diese genannten Charakteristika softwarebestimmter Systeme wirken sich auf das Projektmanagement aus und haben dieses bereits verändert.275 Die Koordination zwischen Vertretern aus den unterschiedlichen Disziplinen muss verschiedene Verhaltensweisen berücksichtigen:276 Im klassischen Maschinenbau stehen Konstruktionen im Zentrum des Denkens, Elektrotechniker dagegen denken in Zuständen, und Informatiker zuletzt denken in Funktionen. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Auffassungen hinsichtlich der Architektur und des Systemdenkens der Entwickler.277 Aus Technologien und Verhaltensweisen haben sich auch unterschiedliche Methoden / Instrumente zur Steuerung der Prozesse entwickelt. Jede der involvierten Disziplinen besitzt eigene Entwicklungsmethoden und Ausprägungsgrade.278 Während die der Mechanik schon weit entwickelt sind, ist die Abbildung der Softwareentwicklung wesentlich schwieriger, da die Entwicklung selbst „in Teilen nur durch intuitives Vorgehen zu bewältigen“279 ist. Erschwert wird die abgestimmte Entwicklung auch dadurch, dass sich die Vorgehensmodelle und Methodiken kaum verbinden lassen; sie existieren nur in Teilbereichen, bzw. werden noch nicht industrieweit eingesetzt; eine durchgängige, methodisch fundierte Unterstützung durch integrierte Software-Werkzeuge fehlt. Die entsprechenden Koordinationsaufgaben werden daher manuell abgestimmt. Die genannten produktbezogenen Merkmale stellen hohe Anforderungen an das Controlling. Für die weiteren Ausführungen soll anhand der oben dargestellten Merkmale folgende Definition gelten: Ein mechatronisches Produkt ist ein komplexes, aus verschiedenen technologischen Domänen zusammengesetztes Produkt, das meist einen hohen Innovationsgrad aufweist. Die Verknüpfungen von Anforderungen und Implikationen für das Controlling werden noch in Abschnitt 5.7 vertieft.

275 276 277 278 279

Vgl. Hobday (1998), S. 690 Dies ist insbesondere in den explorativen Experteninterviews zum Ausdruck gekommen. Eine Auflistung der Unternehmen, in denen Interviews geführt wurden, findet sich im Anhang. Vgl. Adamsson (2004), S. 5 Vgl. Kallmeyer (1998), S. 22 und Kümmel (1999), S. 2, sowie ausführlich zu den Entwicklungsmethoden der einzelnen Disziplinen Kümmel (1999), S. 7-45 Gräßler (2003), S. 46

Hintergründe zum Controlling in Forschung & Entwicklung

65

5. Controlling in Forschung & Entwicklung 5.1. Hintergründe zum Controlling in Forschung & Entwicklung In den späten 80er-Jahren veränderte sich die Sichtweise von Praktikern und Wissenschaftlern bedeutend: Während zuvor das stark rechnungswesenorientierte Controlling noch als unbrauchbar und teilweise gar aufgrund der eher bürokratischen Ausrichtung innovationshemmend eingeschätzt wurde, bildeten die immer stärker managementorientierten Steuerungsinstrumente in der Praxis eine neue Grundlage für das F&E-Controlling.280 Zuvor wurde die F&E als ein Bereich betrachtet, der mit (damals noch sehr rechnungswesenlastigen) Informationen des Controllings nicht zu steuern war; zusätzlich befürchtete man, dass Kreativität und Flexibilität eingeschränkt würden.281 Dies änderte sich in den Neunzigerjahren deutlich, und Controlling-Instrumente wurden als immer nützlicher erachtet: „From being perceived as detrimental to performance, management accounting is becoming a central piece to enhance performance.“282 In den Neunzigerjahren wurde die Produktentwicklung zunehmend als Quelle zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen angesehen, wodurch auch das Controlling sich stärker auf diese Phase im Lebenszyklus konzentrierte.283 Mit der zunehmenden Bedeutung des Shareholder Value-Gedankens wurde die Frage nach dem Beitrag von Innovationen zum Unternehmenswert immer häufiger gestellt – nicht zuletzt, um die Tätigkeit der Führung beurteilen zu können.284 Neben der außenwirksamen Darstellung wurde der Innovationsprozess auch stärker in die strategische und operative Planung und Kontrolle eingebettet.285 In den letzten Jahren hat sich der Trend, Controlling-Instrumente aus den traditionellen Umfeldern in neue mit anderen Anforderungen und Aufgaben zu transferieren, herausgebildet.286 Trotzdem wurde weiterhin betont, dass eine angepasste Anwendung von Instrumenten mit dem richtigen Maß an Flexibilität und Freiheit sicherzustellen ist, da Forschung und Entwicklung wenig routiniert ablaufen.287

280 281 282 283 284 285 286 287

Vgl. Davila/Wouters (2007), S. 832f., Damanpour (1991), S. 555ff. Vgl. Davila/Wouters (2007), S. 832f. Vgl. Davila/Wouters (2007), S. 850f. Vgl. Davila/Wouters (2007), S. 831 Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 26 Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 26 Vgl. Abernethy/Brownell (1997), S. 233 Vgl. Abernethy/Brownell (1997), S. 233

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1_5, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

66

Controlling in Forschung & Entwicklung

Dabei ergab sich, dass einzelne Mechanismen besser geeignet sind als andere: Abernethy und Brownell kamen bspw. zu dem Schluss, dass personenbezogene Steuerungsmechanismen sehr wohl im F&E-Umfeld funktionieren, aber u. a. rechnungswesenorientierte Mechanismen einen negativen Einfluss haben.288 Hieraus leitet sich auch der Anspruch ab, dass für Forschung und Entwicklung ein „spezielles“ Controlling erforderlich ist, welches sich weniger am Rechnungswesen orientiert und sich nicht durch den „Standardbaukasten“ abdecken lässt.289 Hinweise hierhierzu gibt auch Jenkins: „The components of cost in a product today are largely R&D, intellectual assets, and services. The old accounting system which tells us the cost of material and labour, isn’t applicable.”290 5.2. Controlling in den Phasen der Forschung & Entwicklung Wie in der Einleitung in Kapitel 1 beschrieben, sollen durch F&E am Anfang des Produktlebenszyklus Innovationen generiert werden, welche Wettbewerbsvorteile verschaffen. Zunächst kann unterschieden werden zwischen der Produktfindung und der Produktrealisation.291 In der Produktfindung geht es darum, die Entscheidung für die richtigen Produkte zu treffen, während in der Produktrealisation – in der Regel in Projektform organisiert – das Produkt zur Marktreife gebracht wird. Von der Produktfindung wird in dieser Arbeit abgesehen, daher wird auch auf die Effizienz und nicht die Effektivität fokussiert (siehe auch die Ausführungen zum Zielsystem in Abschnitt 5.5). Die Produktrealisation gliedert sich in Phasen, die sich wiederum in einzelne Prozesse einteilen lassen. Für diese Arbeit soll hauptsächlich die Entwicklungsphase im Vordergrund stehen, da diese für die industrielle Praxis die Hauptaufgabe darstellt.292 Daran schließt sich die ebenso betrachtete Serienanlaufphase an, in der das Produkt unter seriennahen Bedingungen getestet wird und dabei zugleich die Prozesse erprobt werden; diese endet mit dem Hochlauf als Übergang in die Serie.293 Die Betrachtung der beiden Phasen Entwicklung und Anlauf ist besonders reizvoll, weil durch sie unmittelbar die „Time-to-Market“ abgedeckt wird, die definiert ist als die Zeitspanne zwischen Entwicklungsbeginn und Markteinführung des Pro288 289 290 291 292 293

Vgl. Abernethy/Brownell (1997), S. 233ff. Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 165 Jenkins (1994), S. 28 Vgl. Sawalsky (1995), S. 33ff. Vgl. Gentner (1994), S. 14 Häufig wird die Serienanlaufphase auch anders bezeichnet: bspw. als Pilotphase mit Vor- und Nullserie und daran angeschlossene Serienphase mit Hochlauf; vgl. von Wangenheim (1998), S. 25 sowie die „fast-ramp-up“-Studie von Kuhn et al. (2002).

Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung

67

dukts.294 Entwicklung und Anlauf übertragen eine bereits bestehende Produktidee in die Serie. Die darauf folgende Markteinführung (und -versorgung durch die Serienproduktion) wird nicht mehr betrachtet, da sie auch nicht zu den Aufgaben des F&EManagements und -Controllings zählt. Zunächst wird im folgenden Abschnitt nochmals das Controlling aus funktionaler Sicht beschrieben, es folgen im Kontext einsetzbare Instrumente (Abschnitt 5.4) sowie die institutionale Verankerung des Controllings in Innovationsprojekten (Abschnitt 5.6). 5.3. Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung 5.3.1. Allgemeine funktionale Betrachtung des Controllings in Forschung & Entwicklung Zur Definition der Rolle und der Aufgaben des Controllers, ist eine Abgrenzung von Management und Controlling zu treffen. Während der Manager Visionär, Führungspersönlichkeit, Entscheider und Motivator ist, unterstützt der Controller den Manager als Informationslieferant und Sparringspartner bei Entscheidungen.295 Je komplexer und herausfordernder der Prozess ist, desto wichtiger ist die Unterstützung durch den Controller. Erstaunlicherweise sind Controller eher rar in Innovationsprojekten – dies mag einerseits an der eher technischen Ausrichtung des Entwicklungspersonals liegen, andererseits aber auch an den für den Controller schwer überschaubaren und erfassbaren Aktivitäten.296 Schmelzer sieht die Aufgabe des Entwicklungscontrollings darin, „das Entwicklungsmanagement bei der Planung strategischer und operativer Entwicklungsziele zu unterstützen und die Voraussetzungen für eine wirksame Steuerung der Zielerreichung zu schaffen“297. Dies erfolgt im Rahmen des Bereichs- und Projektcontrollings in den Dimensionen Zeit-, Termin-, Kosten-, Qualitäts- und Leistungscontrolling (siehe folgende Abbildung 23).

294 295

296 297

Vgl. Risse (2003), S. 12ff. Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 27; Controller sind sehr fachspezifisch ausgebildet und besitzen fundiertes Wissen auf den Gebieten Finanzen und Rechnungswesen, während Manager oft eher über Marketing-/Vertriebswissen verfügen oder einen technischen Hintergrund haben. Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 28 Schmelzer (1992), S. 4

68

Controlling in Forschung & Entwicklung

Entwicklungsbereichs-Controlling

Zeit- Termin- Kosten- Quali- LeisControl- Control- Control- täts- tungsling ling ling Control- Controlling ling

Planungsstufe

Entwicklungsprojekt-Controlling

Zielgrößen

Abbildung 23: Einteilung des Entwicklungsbereichs- und -projektcontrollings nach Schmelzer 298

Das Controlling soll für eine ergebnisorientierte Ausrichtung im Unternehmen sorgen. Die wahrzunehmenden operativen Aufgaben zielen dabei auf effizienzsteigernde Controllingservices ab (siehe Abbildung 24).299 Entscheidungsfindung

Strategische Aufgaben

Operative Aufgaben

Durchsetzung

Entscheidung über Innovationsstrategie

Schaffen der Innovationsenabler

Entscheidung über Innovationsprojektportfolio

Planung und Durchführung der Innovationsprojekte

effizienzsteigernde Controllingservices

Abbildung 24: Zu unterstützende Managementaufgaben 300

Einen wesentlichen Beitrag leistet das Entwicklungscontrolling hinsichtlich der Effizienz von Produktentwicklungen. Loch et al. konstatieren, dass höhere Effizienz bei neuen Produkten mehr Erfolg verspricht, als pauschal mehr Mittel als die Konkurrenten bereitzustellen.301 Letztlich auf den Total Quality Management-Gedanken von Deming zurückgehend argumentieren Kessler und Chakrabarti hierzu, dass effizientere Prozesse weniger Fehler verursachen und flüssigere Abläufe ermöglichen. Operative Entscheidungsaufgaben stellen das Bindeglied zwischen der Innovationsstra298 299 300 301

Quelle: Schmelzer (1992), S. 52, Bild 4.10 Vgl. Bösch (2007), S. 47 Quelle: angelehnt an Bösch (2007), S. 46, Bild 1 Vgl. Loch et al. (1996), S. 16

Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung

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tegie und den konkret in der Pipeline befindlichen Innovationsprojekten dar (Gestaltung des Projektportfolios, projektbezogen Eigenfertigung / Fremdbezug).302 Im Zuge der Entscheidungsfindung findet eine Selektion statt. In der Durchsetzung erfolgt dann die Planung und Durchführung mit Unterstützung des Controllings. Das Controlling stellt eine erfolgreiche Projektarbeit sicher (Planung von Projekten als Allokation, Durchführen von Projekten).303 Innerhalb der operativen Durchführung finden im Rahmen von Stage-Gate-Prozessen auf einer Mikro-Ebene wiederum ähnliche Prozesse statt: Es gibt Umsetzungsphasen, jeweils durch Evaluierung an Entscheidungspunkten begrenzt.304 Die folgende Abbildung 25 teilt die Ausbaustufen und Aufgaben des Controllings nochmals differenziert ein. Strategisches Management

Innovationscontrolling (Teilaspekt d. strategischen Controllings)

F&EStrategie

F&EStrategieControlling

marktorientierte Produkttargets

Marktzielorientiertes F&EControlling

Entwicklungs -programm

F&EBereichsControlling

Entwicklungs -projekte

F&EProjektControlling

Produktion und Absatz

„Klassisches“ Controlling

Abbildung 25: Ausbaustufen des F&E-Controllings305

Das F&E-Controlling ist zunächst als Bereichscontrolling zu sehen und kann unterteilt werden in die Subsysteme Planung, Kontrolle sowie die Informationsversorgung mit Dokumentationsinstrumenten, Berichtswesen, Kennzahlen und Kostenrechnung.306 Weiterhin kann differenziert werden zwischen Bereichs- und Programmcontrolling sowie Projektcontrolling.307 Das Bereichs- und Programmcontrolling koordiniert übergreifend die F&E-Aktivitäten, damit Abhängigkeiten zwischen isolierten Betrachtungen im Projektcontrolling Beachtung finden (bspw. Terminverschiebungen in einem Projekt, die zu Folgeproblemen in anderen Projekten führen).308 Für die Entwicklung ist speziell das operative F&E-Projektcontrolling relevant; der Objektfokus liegt auf (einzelnen) Entwicklungsprojekten, die bis zur Serie begleitet 302 303 304 305 306 307 308

Vgl. Bösch (2007), S. 47 Vgl. Bösch (2007), S. 47 Vgl. Bösch (2007), S. 47 Quelle: angelehnt an Horváth (2009), S. 788, Abb. 7.29 Vgl. Horváth (2009), S. 788 Vgl. Horváth (2009), S. 788ff. Vgl. Horváth (2009), S. 788

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Controlling in Forschung & Entwicklung

werden und deren (Projekt-)Kosten und Termine überwacht und gesteuert werden.309 Szakonyi bemerkt dazu: „The right project will not succeed if it is planned or managed poorly.“310 Das erforderliche Projektmanagement muss also das Projekt mit bestimmten Ressourcen in einer bestimmten Art und festgelegten Zeit zu einem bestimmten Ergebnis bringen. Das Projektcontrolling hat dabei die Aufgabe, eine Bewertungs-, Kontroll-, Koordinations- und Motivationsfunktion zu erfüllen. 311 „Anzustreben ist ein Controlling, das in der Lage ist, das Projekt unabhängig von betrieblichen Grenzen (Abteilungen, Bereiche) und unabhängig von Hierarchien über die gesamte Projektdauer zu begleiten.“312 Das Projektcontrolling ist insbesondere in der Realisierungsphase von Bedeutung und bezieht sich auf die Teilaspekte Steuerung und Kontrolle des Projektablaufs, die im Hinblick auf die Parameter Termine, Leistungen, Ressourcen und Finanzen durchzuführen sind.313 Es muss eine erfolgreiche Steuerung ermöglichen, darf aber formale Mechanismen nicht überbetonen: Einerseits wird sonst eine Einengung der Kreativität befürchtet, andererseits sind Erfahrungen aus vorangegangenen Projekten nur bedingt übertragbar.314 Besonders wichtig ist dagegen ein gezielter Einsatz geeigneter Instrumente. Brownell bemerkt sehr treffend zu den im Controlling anzuwendenden Mechanismen / Instrumenten: „The challenge to accountants is to understand the nature of any activity over which control is sought and to make an appropriate selection from the broad range of available controls, both accounting and nonaccounting in nature, matching the characteristics or setting of the activity to be controlled with the controls actually chosen.”315 Entwicklungsbereichs- und -projektcontrolling unterscheiden sich durch verschiedene Zielgrößen, Controlling-Objekte und -Instrumente (siehe Tabelle 5).

309

310 311

312 313 314 315

Vgl. von Wangenheim (1998), S. 106ff., Risse (2003), S. 271ff.; unter Projekten versteht man hinsichtlich ihrer Bedingungen einmalige, komplexe Vorhaben mit einem bestimmten Ziel sowie zeitlichen und finanziellen Begrenzungen – vgl. dazu Hauschildt/Salomo (2007), S. 88f. Vgl. Szakonyi (1994), S. 31 Vgl. Schmelzer (1992), S. 163, Sawalsky (1995), S. 115; der Controller hat durch Informationen Transparenz im Projekt zu schaffen, er besitzt jedoch keine eigene Entscheidungskompetenz und beschränkt sich auf die Informationsversorgung und Entscheidungsvorbereitung und wirtschaftliche Planung, Steuerung und Kontrolle von Leistungsvorgaben, Terminen und Kosten – vgl. Schmelzer (1992), S. 188f., Sawalsky (1995), S. 116 und Brockhoff (1999), S. 247ff. Spalinger (1992), S. 446 Vgl. Schmelzer (1992), S. 157 Vgl. Brockhoff (1999), S. 437 Brownell (1987), S. 194

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Grundsätzliche Aufgaben

Bezugsebene

Zielgrößen

Controlling-Objekte

Controlling-Instrumente

Koordination Planung Kontrolle Informationsversorgung

Bereich

Entwicklungsleistung, -zeiten, -kosten

ƒ Entwicklungsprogramm ƒ Entwicklungsbudget ƒ Entwicklungsressourcen (Personalkapazität, Sachmittel)

ƒ ƒ ƒ ƒ

Insgesamt eher Effektivität

ƒ ƒ ƒ ƒ Projekt

Projekt- / Produktqualität, -termine, -kosten Insgesamt eher Effizienz

Projektziele Projektstruktur, -ablauf Projektbudget Projektressourcen (Personalkapazität, Sachmittel) ƒ Projektergebnisse ƒ ƒ ƒ ƒ

Entwicklungsprogrammplanung Budgetierungsverfahren Investitionsrechnungen Multiprojektplanung und -steuerung Kostenrechnungsverfahren Standard-Prozessplan Berichtswesen, Kennzahlen, Erfahrungsdatenbank Effektivitäts- und Effizienzanalysen

ƒ Integrierte Produktplanung und -konzeption ƒ Produktstruktur-, Prozess-, Ablauf- und Netzplan ƒ Kosten- und Terminschätzverfahren, Trendanalysen ƒ Quality-Function-Deployment, Reviewtechnik, Konfigurationsmanagement, Audits ƒ Projektberichtswesen, Projektkennzahlen ƒ Effizienzanalysen

Tabelle 5: Entwicklungsbereichs- und -projektcontrolling316

Die grundsätzlichen Controllingaufgaben gelten ganz allgemein und stellen daher kein Differenzierungsmerkmal dar. Da Bereichs- und Projektcontrolling auf unterschiedlichen Ebenen erfolgen, unterscheiden sich die Controlling-Objekte. Insbesondere aus den sich unterscheidenden Zielen zu erklären, findet auch ein divergierender Instrumenteneinsatz statt. Das Bereichscontrolling konzentriert sich stärker auf Effektivität und wirtschaftlichen Erfolg, während das Projektcontrolling insbesondere durch den technischen Erfolg, der effizient erzielt werden muss, geprägt ist. Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf das im Fokus der Arbeit stehende operative Projektcontrolling. Horváth bezeichnet die Gestaltung von aufeinander abgestimmten formalen Systemen als systembildende Koordination.317 Die systembildende Aufgabe wird in dieser Arbeit aufgefasst als der Aufbau eines Steuerungssystems für Projekte, die neue mechatronische Produkte hervorbringen sollen. Eine speziell für NeuproduktEntwicklungsprojekte mit häufigen Änderungen angepasste Darstellung eines Steuerungssystems zeigt Abbildung 26.

316 317

Vgl. zu den Inhalten Schmelzer (1992), Bild 6.4, S. 113 sowie Bild 7.7, S. 161 Vgl. Horváth (2009), S. 102f.

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Controlling in Forschung & Entwicklung

Projektcontrolling Projektplanung

Soll

Projektkontrolle Soll oder Abweichungen

Projektabschluss

Ist

Projektsteuerung Soll oder Maßnahmen Projektdurchführung

Steuerung Änderungen

Berichtswesen

Abbildung 26: Projektcontrolling mit Änderungsfeedback 318

Neben dem Aufbau von Systemen kann der Controller organisatorische, methodische und instrumentelle Defizite identifizieren und aushebeln. Insbesondere wirkt er am Prozessmanagement mit und induziert Prozessverbesserungen.319 Weiterhin kann er eine bessere Einbettung in die Systeme des gesamten Unternehmens anstreben. Die Aufgaben des Controllers im Rahmen der systemkoppelnden Koordination lassen sich untergliedern in solche, die von Projektphasen abhängig sind und solche, die sich regelmäßig oder nach Bedarf stellen. Der Controller nimmt systemkoppelnd meist Planungs-, Informations- / Berichts- und Kontroll- / Evaluationsfunktionen in den verschiedensten Funktionsbereichen wahr.320 Weber und Zayer berichten noch differenzierter über die weiter vorne in Abbildung 24 eingeführten systemkoppelnden Aufgaben und Beiträge des Controllers im Innovationsprozess.321 Dabei lassen sich mehrere Aufgabenschwerpunkte unterscheiden. Manche beziehen sich auf bestimmte Phasen, andere sind permanente Betreuungsaufgaben.322 Phasenbezogene Aufgaben des Controllers sind:323 x In der Strategiephase liefert der Controller Analysen (bspw. Lebenszyklusbetrachtungen, Portfolioanalysen). Diese Phase prägt die Entscheidungen, die langfristigen Unternehmenserfolg bestimmen.324 Der Controller wirkt bei der Zieldefinition mit und kann Strategien mit zur Umsetzung bringen.325 Er kann

318 319 320 321 322 323 324 325

Quelle: Schuh et al. (2002), S. 658, Bild 3 Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 30 Vgl. Horváth (2009), S. 116f. Vgl. Weber/Zayer (2007) Vgl. Stippel (1999), S. 36 und Schmelzer (1992), S. 52ff. für Aufgabenbeispiele. Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 28f., vgl. zu den Phasen allgemein auch Abschnitt 4.3. Diese Arbeit betrachtet den Prozess allerdings erst ab dem Moment, in dem die Entscheidung für ein konkretes Produkt getroffen wird. Vgl. zur Strategieumsetzung und zu Performance Measurement Horváth (2009), S. 561ff.

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weiterhin darauf aufmerksam machen, dass aufgrund aktueller Absatzzahlen neue Innovationen erforderlich erscheinen. x Während der Ideengenerierungsphase kann der Controller die verschiedenen Funktionsbereiche und deren Informationen (z. B. Marktdaten, Kundenpräferenzen, technologische Möglichkeiten, ...) koordinieren. x In der Forschungs- und Entwicklungsphase folgen zunächst die Zielfestlegung sowie die Planung / Allokation. Sachzielorientiert muss der Controller die Spezifikation der Produkteigenschaften (strukturiert in Lastenheften), Make-orbuy-Entscheidungen und die Planung von Phasen, Prozessen und Gates koordinieren.326 Im Rahmen der Planung werden den Aufgaben Termine und Aufgabenträger zugeordnet. Der Innovationsprozess zeichnet sich durch eine Vielfalt von Schnittstellen aus, die sowohl zwischen Funktionsbereichen und funktionsübergreifenden Teams als auch zwischen Phasen und Prozessen vorhanden sind.327 Entstehende Interdependenzen müssen durch Schnittstellen definiert und festgehalten werden. Formalzielorientiert findet mit den Budgets eine Ressourcenallokation statt. Anhand von aktualisierten Informationen erfolgt eine ständige Überwachung / Kontrolle.328 An den definierten Gates kann der Controller an Reviews teilnehmen und objektive Daten zur Beurteilung beitragen. Bei Problemen kann er Korrekturmaßnahmen vorschlagen. x In der Anlaufphase findet eine Koordination zwischen der Entwicklung und der Produktion (auch an mehreren Standorten) statt; in dieser Phase treten oft Probleme auf. Im Hochlauf steht die Überwachung der Mengen- und Qualitätsziele im Vordergrund. x Zuletzt ist noch die Markteinführungs- / Diffusionsphase zu nennen, in der der Controller insbesondere den Vertrieb mit der Deckung des Marktbedarfs durch Beschaffung und Produktion koordiniert, indem er Marktprognosen aufbereitet und mit der Supply Chain- und Produktionsplanung verknüpft.329

326 327 328

329

Vgl. Bürgel et al. (1996), S. 275ff., insbesondere S. 285 Vgl. Gaiser (1993), S. 4 Weber und Zayer nennen hier die Dimensionen Kosten, Zeit und Leistung. Nach Möglichkeit sollte auch ein kennzahlengestütztes Frühwarnsystem installiert werden. Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 29 Diese Phase ist für eine effiziente Entwicklung jedoch nicht von Bedeutung, da hier im Sinne von Effektivität Outputs in Outcomes transformiert werden. Sie wird daher nicht vertieft.

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Controlling in Forschung & Entwicklung

Zusätzlich gibt es zahlreiche phasenunabhängige Koordinationsaufgaben.330 Zu den darunter fallenden regelmäßigen Aufgaben gehören die allgemeine Koordination des Planungs- und Kontrollprozesses mit Budgetierung, die Abstimmung mehrerer Projekte, die generelle Informationsversorgung bzw. die Inganghaltung von Informationssystemen, die Ermittlung von Kennzahlen und das Berichtswesen sowie die Messung und Aggregation von Informationen zu Performance Indicators und deren Überwachung. Weiterhin kann ein Controller das Management dabei unterstützen, dass der Schwung (in angelsächsischen Arbeiten oft „momentum“ genannt) in Innovationsprozessen erhalten bleibt und gute Ansätze nicht im Übergang (oft nicht nur zeitlich, sondern auch bezüglich der Verantwortungsträger) von zwei Phasen nicht zum Stillstand kommen.331 Controller können auch als Champion oder Gatekeeper Schnittstellen nach außen abdecken. Ein Champion repräsentiert das Projekt und ist eine Art Prozesspromotor.332 Ein Gatekeeper bündelt den Informationsfluss nach außen, um die Zahl der erforderlichen Kommunikationskanäle zu reduzieren und effizienter und konsistenter nach außen zu kommunizieren. Controller verfügen durch ihre meist Schnittstellen koordinierende Position in der Organisation ohnehin über viele Verbindungen. 5.3.2. Koordination Durch umwelt- und unternehmensintern induzierte Komplexität kommt es zu Differenzierung von Aufgaben in der Organisation. In Folge von Spezialisierung und Aufgabenteilung sind Integrations- und Koordinationsmechanismen erforderlich. 333 Integrationsmechnismen werden durch aufbauorganisatorische Strukturierung geschaffen, die Koordination erfolgt in der Ablauforganisation auf prozessualer Ebene. Unter Koordination versteht man die „Abstimmung von Einzelaktivitäten zu einer gemeinsamen Aufgabenerfüllung“334. Staehle definiert Koordination etwas erweitert als „Abstimmen und Harmonisieren von Handlungen der Organisationsmitglieder sowie das Ausrichten arbeitsteilig gebildeter Stellen in Bezug auf Ziele und Zwecke des Unternehmens“335. Koordination kann als Aufgabe zur Unterstützung des Informati-

330 331 332 333 334 335

Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 29f. Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 31 Vgl. Tushman/Katz (1980), S. 1072f. Vgl. Horváth (2009), S. 96ff Bea/Göbel (2002), S. 257 Staehle (1999), S. 555

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onsflusses betrachtet werden,336 aber auch als Fragestellung in Bezug auf ein Regelsystem im Rahmen einer bürokratischen Organisation. Casson liefert eine effizienzorientierte Definition der Koordination: „Coordination may be defined as an provement in the allocation of resources.”337 Koordination in Neuproduktprojekten ist hauptsächlich aus zwei Gründen erforderlich: Einerseits bestehen Abhängigkeiten zwischen parallelen Aktivitäten und Prozessen, andererseits treten oft Änderungen (und dadurch auch Abweichungen vom Plan) auf.338 Die Aufgabe der Koordination als übergeordnete Steuerung verdeutlicht Teece, indem er betont, dass „linkages, upstream and downstream, lateral and horizontal“339 gebildet werden müssen. Wie diese Verbindungen im Einzelnen hergestellt werden können, wird im Folgenden beschrieben. Zunächst gibt es verschiedene Arten der Koordination. Koordination kann erfolgen durch340 x Planung, x Programmierung / Standardisierung, x persönliche Weisung (vertikal, hierarchisch), x Selbstabstimmung, x durch interne Märkte und x durch Organisationskultur. Planung als die eine der klassischen Formen der Koordination wird vertiefend im folgenden Abschnitt 5.3.3 beschrieben. Da die Forschung / Entwicklung mit vielen neuen Objekten und Informationen umgehen muss, erscheint Programmierung / Standardisierung nicht primär geeignet, sie tritt aber im Rahmen der prozessorientierten Steuerung in Erscheinung. Marktliche Koordination scheidet unternehmensintern weitestgehend aus, da die Informationen und Güter in der Entwicklung keine „commodities“ darstellen und schwer vorab definiert und bewertet werden können. Selbstabstimmung funktioniert durch horizontale, nicht hierarchische Abstimmung. In großen Organisationen ist sie insgesamt aufgrund des Aufwands nicht effizient, in

336 337 338 339 340

Vgl. Galbraith (1973), S. 8ff. Casson (1997), S. 37 Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 39f. Teece (1992), S. 22 Vgl. Kieser/Walgenbach (2007), S. 108

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Controlling in Forschung & Entwicklung

kleinen Organisationen oder Organisationssubeinheiten funktioniert sie jedoch sehr gut.341 Sie kann daher in dezentralen Einheiten gut eingesetzt werden. Koordination kann selbstbestimmt oder fremdbestimmt erfolgen.342 Zur fremdbestimmten Koordination zählen hierarchische Ad-hoc-Entscheidungen, Planung und Programmierung.343 Der bürokratische (hierarchische) Ansatz gibt Regeln vor – um diese anzuwenden, muss ein Manager einen Leistungswert messen und diesen ggf. bewerten, um dann den Wert anhand der Regel zu evaluieren und festzustellen, ob die Leistung ausreichend ist oder nicht.344 Formale Steuerungsmechanismen werden schriftlich erfasst; sie beziehen sich auf die Konfiguration von „rules, codes, and instructions, which define the roles and relationships among individuals“345 und gehen meist vom jeweils übergeordneten Management aus. Formale Mechanismen fördern diverse Dinge: „The formal systems serve to induce persistence, rather than abandonment, as a first reaction to difficulties. They help manage the details, and master the complexities of coordination.”346 Zur selbstbestimmten Koordination als Gruppe der informalen Mechanismen gehören die reine Selbstabstimmung, die marktliche Koordination, die Professionalisierung, gruppenbezogene Steuerung und unternehmenskulturgetriebene Steuerung.347 Selbstabstimmung kann wirkungsvoll sein, wenn ein einzelner Mitarbeiter den Wunsch und die Bereitschaft besitzt, Verantwortung zu übernehmen.348 Selbstkontrolle, verbunden mit einer intrinsischen Motivation (siehe dazu auch die Erkenntnisse von Mossholder und Dewhirst, die einen deutlichen Zusammenhang zwischen der Klarheit der anzustrebenden Ziele und der Zufriedenheit von F&E-Personal zeigen349), ist vermutlich einer der stärksten Treiber für die Zielerreichung. Die sich selbst steuernde Person geht oft nach folgendem Schema in Abbildung 27 vor.

341 342 343 344 345 346 347

348 349

Vgl. Bösch (2007), S. 48 Vgl. Bea/Göbel (2002), S. 258 Vgl. Kieser/Walgenbach (2007), S. 108f. Vgl. Ouchi (1979), S. 835f. Vgl. Lukas et al. (2002), S. 350 Jelinek/Schoonhoven (1990), S. 212 Vgl. Bea/Göbel (2002), S. 265ff.; siehe auch Sheremata (2000), S. 390, der zudem Kräfte unterscheidet, die „centrifugal“ oder „centripetal“ wirken. Die zentrifugalen Kräfte wirken vom Kern der Organisation weg und fördern die Kreativität, während die zentripetalen Kräfte zusammenführen. Vgl. Hopwood (1974), S. 31, Jaworski (1988), S. 27 und Jaworski/MacInnis (1989), S. 408 Vgl. Mossholder/Dewhirst (1980), S. 151

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Self regulation

Work toward goal

Problems?

Yes Interrrupt, assess success

No Attain goal

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Yes Confident No Disengage from attempt

Abbildung 27: Selbststeuerung350

Die Person arbeitet auf ein Ziel hin. Im Verlauf kann es zu Problemen kommen, die dann evaluiert werden. Bei zuversichtlicher Einschätzung wird das Ziel weiterverfolgt, ansonsten kann es passieren, dass die Person keine weiteren Versuche mehr eingeht. Dabei ist kritisch, dass aufgrund der Einschätzung dieser einen Person ein Abbruch stattfinden kann. Olsen et al. sehen zudem Empfindungen der beteiligten Mitarbeiter in Form von „psychological outcomes“ als wichtige Messgröße an.351 Kerr und Slocum bemerken, dass, auch wenn eine Motivation existiert, in der Organisation entsprechende Anreize geschaffen werden müssen, die dafür sorgen, dass die gewünschten Verhaltensweisen tatsächlich auch eintreten.352 Auf mehrere Individuen ausgedehnt tritt die gruppenbezogene Steuerung („social control“ oder „clan control“) auf, die einen Mitarbeiter dazu bringt, umfeldkonform zu handeln.353 Die umgebenden Menschen in der Organisation werden also gesetzte Ziele nicht nur mittels formaler, sondern auch mittels informaler Maßnahmen durchsetzen.354 Erweitert man den externen Einfluss auf das Verhalten eines Mitarbeiters noch auf die im Unternehmen herrschenden Bräuche, Normen und Werte, spricht man von durch die Unternehmenskultur getriebener Steuerung.355 Rockness und Shields betrachten „social control“ abweichend von den anderen Autoren als InputControls, da „social control“ durch die Personalauswahl, Kultur und Weiterbildungsmaßnahmen gesteuert wird.356 Zur näheren Beschreibung und Erforschung der einzelnen Bausteine für die Koordination findet in der gängigen Literatur eine Unterteilung in formale und informale Me350 351 352 353 354 355 356

Quelle: Carver/Scheier (1998), S. 181, Bild 10.2 Vgl. Olson et al. (1995), S. 48ff. Vgl. Kren/Kerr (1993), S. 160 Die gruppenbezogene Kontrolle wird gelegentlich auch als „clan control“ bezeichnet. Vgl. Ouchi (1979), S. 836f. Vgl. Ouchi (1979), S. 838. Es kann aber in Teams auch eigene formale Regeln geben; vgl. Pinto et al. (1993), S. 1285 Vgl. Jaworski (1988), S. 27f. Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 167

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chanismen statt.357 Bis in die 90er Jahre wurde in der Literatur überwiegend entweder auf formale oder informale Mechanismen fokussiert.358 Ouchi beschreibt bspw. zwar unterschiedliche Mechanismen (formale und informale), jedoch ordnet er kontingenzgetrieben jeweils eine dominante Mechanismengruppe einer bestimmten Situation zu.359 Allerdings sind in Organisationen immer beide gleichzeitig zu finden, und es ist davon auszugehen, dass Wechselwirkungen zwischen den beiden Gruppen von Mechanismen bestehen.360 In der Realität existieren vielfältige, komplexe Systeme, die aus verschiedenen Mechanismen bestehen, und sie sind im Zusammenhang zu untersuchen.361 Eine isolierte Betrachtung greift daher zu kurz. Bislang vernachlässigt wurde auch die Frage, wie eine Mechanismengruppe auszugestalten ist, wenn die andere dominiert.362 Sowohl formale als auch informale Mechanismen tragen zum Erfolg bei, jedoch ist eine optimale Konfiguration immer auch vom Umfeld bzw. der Situation abhängig. „The problem of organization design is to discover that balance of socialization and measurement which most efficiently permits a particular organization to achieve cooperation among its members.”363 Koordinationsmechanismen, welche zu stark formalisiert sind und auf Kontrollieren abstellen, können die Mitarbeiter in ihrer Autonomie einschränken und zu unmotiviertem Verhalten (Reaktanz, „Dienst nach Vorschrift“) führen.364 Clark und Fujimoto fassen daher zusammen: „The challenge in new product development is not so much unilateral pursuit of organic structure and permissive management style as a subtle balance of control and freedom, precision and flexibility, individualism.” 365 Entsprechende Rahmen stellen Simons oder Merchant und Van der Stede zur Verfügung. Simons beschreibt die Hebel der Steuerung („levers of control”):366 Bei ihm stellen „boundary systems“ formale Schranken dar, „belief systems“ stellen als Gegenstück Werte dar. Weiterhin differenziert er nach der Nutzung, die „diagnostic“ und „interactive“ sein kann. Merchant und Van der Stede sehen sowohl formale als auch informale Syste-

357 358 359 360 361 362 363 364 365 366

Vgl. Lusch/Jaworski (1991), S. 398 Vgl. Jaworski (1988), S. 24f., ein typischer Vertreter ist Ouchi (1979). Vgl. Ouchi (1979) Vgl. Hopwood (1974), S. 35 Vgl. Jaworski/MacInnis 1989, S. 406 Vgl. Ouchi (1979), S. 833ff. Ouchi (1979), S. 846 Vgl. Ouchi (1979), S. 841 Clark/Fujimoto (1991), S. 169 Vgl. Simons (1995), S. 33ff.

Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung

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me:367 Die formalen unterteilen sie in „results control“ und „action control“, die informalen in „personal control“ und „social control“. Man geht davon aus, dass mit wachsender Organisationsgröße auch die Komplexität ansteigt und erhöhter Koordinationsbedarf zu Ineffizienzen führt.368 Gegengesteuert wird durch eine hierarchisch geprägte Formalisierung. Koordination durch formale Systeme erfordert ein hohes Maß an Bürokratie zur Überwachung, während informale Systeme auf viel Kommunikation zurückgreifen und längere Entscheidungszeiträume bedingen.369 Es kommt zu einer Spannung zwischen formal und informal. Ein einseitig geprägtes System reicht deshalb allein nicht aus, um alle Leistungsaspekte abzudecken. Daher müssen neben formalen auch informale Systeme betrachtet werden, welche zunehmend in den Fokus der Wissenschaftler treten. Besonders implizite Informationssysteme entstehen als Produkt sozialer Interaktionen nur langsam370 – sie sind daher schwerer aufzubauen oder zu beeinflussen. Bei der Organisationsgestaltung kann man die Frage stellen, inwieweit eine Formalisierung – oder eine starke Gewichtung formaler Mechanismen – in der Entwicklung überhaupt sinnvoll ist. Welches Zusammenspiel von Organisation und Mechanismen erwünscht ist, muss daher bei der Gestaltung eines Steuerungssystems entschieden werden. Ein Controller kann nur steuern, wenn er über geeignete Steuerungsgrößen verfügt. Hierzu ist eine Messung erforderlich. Lassen sich Outputs nur schwer messen, kann man ggf. Inputs sowie die Transformation im Prozess betrachten.371 Dies setzt aber voraus, dass die Input-Output-Relation bekannt ist.372 Eine solche, für Routinearbeit geeignete Steuerung kann aber im Innovationsmanagement nur begrenzt greifen, da hier die Tätigkeiten kaum regelmäßigen Charakter besitzen und daher auch schwer analysier- und dokumentierbar sind – es kommt daher oft zu Ausnahmefällen.373 NcNair und Leibfried sprechen von einer „strategy of hope“, die auf dem Glauben, dass F&E-Ausgaben positiv mit Produktivität und Wettbewerbsvorteilen zusammenhängen (und finanzielle Schranken sich negativ auf die Kreativität auswirken), be367 368 369 370 371 372 373

Vgl. Merchant/Van der Stede (2007), S. 25ff. und S. 76ff. Vgl. Phillips (1982), S. 525 Vgl. Pfeffer (1978), S. 52. Informelle Mechanismen sind weniger effizient; Vgl. Jelinek/Schoonhoven (1990), S. 212f. Vgl. Ouchi (1979), S. 839 Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 33 – oft lassen sich die Outputs aufgrund fehlender Informationen auch gar nicht in der Planungsphase spezifizieren, vgl. Gerwin (2004), S. 245 Vgl. Littkemann (1997), S. 14 Vgl. Abernethy/Brownell (1997), S. 233

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Controlling in Forschung & Entwicklung

ruht.374 Brockhoff fasst die möglichen Arten der Messung und Steuerung (Mechanismen benannt als „Controlling-Strategien“ in Abbildung 28) vergleichend zusammen.375 Spektrum der Ausprägungen (fließende Übergänge)

Controlling-Aufgaben

Forschung ƒ Neue Gebiete ƒ Schlecht strukturiertes Vorgehen ƒ Schwer messbares Ergebnis

Entwicklung ƒ Klassische Gebiete ƒ Eher strukturiertes Vorgehen ƒ Messbare Ergebnisse

Controlling-Leistungen

Organisation der Informationssammlung; Informationsbereitstellung; Anregungen vermitteln; Peer Audits organisieren

Klassische Kontrollfunktionen; Koordination zwischen Funktions- und Geschäftsbereichen; Akzeptanz für Kontrolle fördern

Controlling-Strategien

Sozialisation fördern; „Clan“ control

Ergebniskontrolle

Verhaltenskontrolle

Verhaltens- und Ergebniskontrolle

Abbildung 28: Controlling-Aufgaben und -Strategien376

Für den Controller stehen die Koordination des Planungs- und Kontrollsystems sowie des Informationsversorgungssystems im Vordergrund. Die Planung wird im folgenden Abschnitt beschrieben. 5.3.3. Planung Planung beinhaltet die Identifikation der Aufgaben zur Erfüllung der festgelegten Funktionen, die Ressourcenallokation zu den Aufgaben und die Festlegung der Fertigstellungszeitpunkte. Die Planung ist ein „komplexer Informationsverarbeitungsprozess, mit dem Informationen systematisch ermittelt, erfasst, gespeichert, verarbeitet und weitergegeben werden“.377 Die konkrete Abfolge bei der Planung von Neuproduktprojekten zeigt Abbildung 29. Multiple Projects Identify Opportunities

Evaluate and Prioritize Project

Allocate Resources and Plan Timing Portfolio of Projects

Product Plan

Complete PreProject Planning Mission Statements

Abbildung 29: Der Produktplanungsprozess378

374 375 376 377 378

Vgl. McNair/Leibfried (1992), S. 260ff. Vgl. Brockhoff (1999), S. 430ff. Quelle: Brockhoff (1999), S. 432, Bild 8.3 Horváth (2009), S. 144 Quelle: Ulrich/Eppinger (2000), S. 39, Bild 3-3

Product Development Process

Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung

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Beginnend bei der Produktfindung werden mögliche Projekte evaluiert. Daraus werden – begrenzt durch Ressourcenknappheit – Projekte für das Portfolio ausgewählt. Dann werden Projektpläne für die einzelnen Projekte erstellt. Aktivitäten bei der Planung von Entwicklungsprojekten werden oft mit Vorgehensmodellen strukturiert und unterstützt. Vorgehensmodelle dienen den folgenden Zwecken (siehe Tabelle 6). Produktcharakteristika Komplexität – Heterogenität Komplexität – Umfang Komplexität –Spezifikationen Standardisierung Reife

Zweck der Planung Übersetzung Konfiguration Analyse von Interdependenzen / Widersprüchen Wiederverwendung von Lösungsbausteinen Wiederverwendung von Analysen

Aktivitäten Horizontale [Tracing] Vertikale [Tracing] Gatekeeping Automatisierte Synthese Automatisierte Analyse

Tabelle 6: Zwecke und Aktivitäten der modellbasierten Planung 379

Die Planung muss aufgabenadäquat erfolgen: „To create a product with integrity requires a development process with integrity – activities must mesh in time and purpose.”380 Sie gehört zu den Aufgaben des Controllings.381 Die Planungsaufgaben werden bei Projekten durch die Projektstruktur eröffnet. Beginnend mit einer Ablaufplanung, die mit Balkenplänen oder Netzplantechnik unterstützt werden kann, werden Abhängigkeiten von Teilaufgaben ermittelt und eine daraus abgeleitete Bearbeitungsreihenfolge festgelegt. Arbeitspakete können sich in ihrer Dauer verändern, gestrichen oder ersetzt werden oder um weitere ergänzt werden. Zunächst geht man jedoch von der Annahme aus, dass die Informationen für eine sinnvolle Planung vorliegen.382 Unsicherheiten bestehen real dennoch. Strukturiertes Projektmanagement mit fest definierten Kosten-, Zeit- und Qualitätszielgrößen steht in gewisser Weise in einem leichten Widerspruch zu Innovationen, die durch einen vorher nicht vollständig planbaren Prozess entstehen.383 Viele Experten sind der Meinung, dass ein zu hohes Maß an Planung die Kreativität in Innovationsprojekten zu sehr einschränken kann – über ein erforderliches Mindestmaß an Planung besteht aber in jedem Fall Konsens.384 Das Innovationscontrolling, welches die Neuproduktentwicklung mit umfasst, ist systembildend stark mit der Metaplanung betraut und unterstützt und moderiert system-

379 380 381 382 383 384

Quelle: In Anlehnung an Larses (2005), S. 166, Tabelle 4-5 Clark/Fujimoto (1991), S. 250 Vgl. Horváth (2009), S. 91f. Vgl. Dragut/Bertrand (2002), S. 4 Vgl. Aggeri/Segrestin (2007), S. 37 Vgl. Dvir et al. (2003), S. 89

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Controlling in Forschung & Entwicklung

koppelnd den Planungsprozess.385 Systemkoppelnde Planung in Forschung und Entwicklung kann nach ihrer Regelmäßigkeit oder nach ihrer Phasenzugehörigkeit eingeteilt werden. An dieser Stelle sollen die Aufgaben nach Phasen dargestellt werden, ergänzt um phasenunabhängige Aufgaben der systemkoppelnden wie auch der systembildenden Koordination. Bei der Planung im Rahmen der Produktfindung (nicht Teil dieser Arbeit) geht es insbesondere um die Identifikation, Auswahl und Definition von Ideen und Zielen: x Business Planning x Ideengenerierung x Analyse von Alternativen Im Anschluss erfolgt die Definition von Spezifikationen als technischem Teil der Sachzielplanung. Dvir et al. unterscheiden drei Ebenen der Planung: die funktionalen Anforderungen, die technischen Spezifikationen sowie den ProjektmanagementProzess (welcher im Folgenden angesprochen wird).386 Die Aufgaben der Planung von Projekten für die Produktrealisation sind: x Planung der Projektorganisation:387 Hierbei wird definiert, welche Person das Projekt in die Wege leiten und ggf. später als Projektleiter agieren soll. Außerdem findet die fachliche und budgetbezogene Zuordnung zu einer Organisationseinheit statt. x Planung der Projektstruktur („work break down structure“):388 Hier erfolgt die Gliederung in Aufgaben, Teilaufgaben und Arbeitspakete (siehe auch Dekomposition von Produkt und Projektaufgaben in den Abschnitten 6.7.3 und 6.7.4). Die Aufgaben werden in Arbeitspakete eingeteilt, die durch ihre Interdependenzen eine Art Netzwerk bilden. Dabei werden auch Schnittstellen zwischen Teams und nach außen deutlich. Alle dabei genutzten Angaben sind nicht sicher und basieren hauptsächlich auf Erfahrungen und Vermutungen. Arbeitspakete sind die kleinste Planungseinheit; mit der Planung der Arbeitspakete wird daher zugleich die Granularität der Steuerung definiert, da sie die kleinste Einheit, die abgeschlossen evaluiert werden kann, darstellen.

385 386 387 388

Vgl. Bösch (2007), S. 50 Vgl. Dvir et al. (2003), S. 90 Vgl. Litke (2007), S. 21 Vgl. Weise (2007), S. 70

Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung

83

x Planung von Ablauf und Meilenstein-Terminen:389 Das Ziel, einen möglichst kurzen Zeitplan zu ermitteln, wird durch Aneinanderreihung der Arbeitspakete mit Darstellung von Interdependenzen erreicht. Sofern keine Interdependenzen zwischen bestimmten Arbeitspaketen bestehen, sollten Arbeitspakete parallelisiert werden. Hierzu werden Balken- oder Netzplandiagramme eingesetzt. Ebenso werden im Rahmen der Terminplanung die Meilensteine des Projekts festgelegt. Bei unvorhersagbarer Zeitdauer eignet sich die auf Wahrscheinlichkeitsverteilungen basierende PERT-Modellierung. x Planung der Ressourcen:390 Eine Aufwandschätzung hilft, zunächst unbekannte Sachverhalte grob zu beziffern.391 Die daraus gewonnenen Informationen können für die Budgetplanung eingesetzt werden.392 Da meist mehrere Projekte parallel ablaufen, kommt gleichzeitig der Kapazitätsplanung eine wichtige Rolle zu. Bei der Kapazitätsplanung der einzusetzenden Mitarbeiter kann der in der Ablaufplanung erstellte Zeitplan mit der Auslastung durch andere Projekte in Konflikt treten.393 Ferner ist auch die Anlagenplanung (bspw. die Belegung spezieller Simulations- / Fertigungs- / Prüfeinrichtungen, die nur als sehr eingeschränkte Ressourcen zur Verfügung stehen) durchzuführen. x Planung der Risiken:394 In der Praxis dominieren technisch-orientierte Instrumente zur Identifikation und Steuerung von Risiken. Insbesondere in Neuproduktprojekten können technische Risiken sehr schnell zu finanziellen Risiken werden. x Fortschreibung der Planung:395 Normalerweise laufen Planung und Umsetzung („execution“) sequentiell ab. Jedoch kann bei hoher Unsicherheit Improvisation (also spontane Neuplanung) stattfinden:396 Je geringer der Abstand zwischen Planung und Umsetzung ist, desto mehr kann von Improvisation ausgegangen werden. Die Notwendigkeit zur Improvisation ist vor allem dann gegeben, wenn das Umfeld von hoher Unsicherheit gekennzeichnet ist oder

389 390 391 392 393 394 395 396

Vgl. Litke (2007), S. 100f. Vgl. Bea et al. (2008), S. 189ff. Vgl. Bürgel et al. (1996), S. 302ff. Vgl. Bürgel et al. (1996), S. 321 Vgl. Litke (2007), S. 107f. Vgl. Bea et al. (2008), S. 357ff. Vgl. Bea et al. (2008), S. 133f. Vgl. Moorman/Miner (1998), S. 1

84

Controlling in Forschung & Entwicklung

wenn die Planung keine Umsetzungstaktik vorgibt bzw. vorgeben kann.397 Bei neuen Produkten sind Festlegungen hinsichtlich Produkt- und Projektstruktur, Zeitplan und Ressourcenallokation oft ungenau und stellen sich im Nachhinein als ungeeignet heraus.398 Eine starre Planung ist daher kaum zielführend: „it is very difficult or even impossible to know precisely at the initial planning stage what are all the activities that need to be carried out in order to complete the project, and what their cost and duration parameters are“399. Die Planung ist deshalb nicht zu einem festen Zeitpunkt abgeschlossen, sondern muss immer wieder aktualisiert werden, da sich der Wissensstand kontinuierlich verändert und außerdem Teile des Plans sich als in der geplanten Form nicht realisierbar zeigen. IT-Systeme ermöglichen immer kürzere Planungs- und Kontrollzyklen und unterstützen eine gegenseitige Annäherung der ursprünglich strikt getrennten Phasen.400 Die Planung kann einfacher aktualisiert werden; die Steuerung kann zeitnah erfolgen. Controller müssen aber zugleich Vorsicht walten lassen, Innovationen nicht durch kurzfristige Planungen im operativen Controlling und zu sehr vergangenheitsorientierte Betrachtungen zu beschränken.401 Die Planung hängt eng mit der Informationsversorgung zusammen und baut auch auf dieser auf. Eine Abgrenzung ergibt sich andererseits über die die Ergebnisse bzw. Aussagen: Während die Planung normative und präskriptive Aussagen trifft, liefert die Informationsversorgung deskriptive Aussagen.402 5.3.4. Informationsversorgung Ganze Organisationen, aber auch Teams können im Innovationsprozess als Informationsverarbeitungssysteme bezeichnet werden.403 Im Innovationsprozess werden Aufgaben bearbeitet, die zunächst von hoher Unsicherheit, Ungewissheit und Mehrdeutigkeit geprägt sind. Im Verlauf des Prozesses werden immer mehr Informationen angesammelt und die genannten Informationsdefizite vermindert, indem in

397 398 399 400 401 402 403

Vgl. Moorman/Miner (1998), S. 3 Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 40 Dvir et al. (2003), S. 90 Vgl. Moorman/Miner (1998), S. 16 Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 32 Vgl. Horváth (2009), S. 296f. Vgl. Clark/Fujimoto (1991), S. 18ff.

Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung

85

den Teams Wissen generiert wird.404 Diese zentrale Rolle von Informationen im Innovationsprozess muss in geeigneter Weise in die Gestaltung von Informationsversorgungssystemen eingehen, um sicherzustellen, dass Problemlösungs- und Entscheidungsprozesse unterstützt werden.405 Zu den Aufgaben der Informationsversorgung gehören:406 x Entwurf, Implementierung, Fortschreibung, Pflege und Dokumentation des Informationssystems (Objekte, Aufgabenträger, Prozesse, Zeitpunkte), x Bewertung, Auswahl, Bereitstellung, Anpassung und Anwendungsunterstützung der Instrumente (Methoden, Verfahren, Techniken, Werkzeuge, Hilfsmittel, Standards) zur Informationsbedarfsermittlung, -beschaffung, -verarbeitung und -weitergabe, x Ermittlung des Informationsbedarfs: Zweck, Inhalt, Empfänger, Art, Menge, Verdichtung, Aktualitätsgrad, Darstellungsform, Bereitstellungstermin, -ort der Informationen (wozu, wer, was, wie, wo, wann?), x Gestaltung des Berichtswesens, x Sicherstellung der Informationsbeschaffung und -versorgung, x Kontrolle der effizienten Durchführung der Informationsversorgung, x Koordination aller Informationsprozesse der Planung und Kontrolle auf Entwicklungsbereichs- und Entwicklungsprojekt-Ebene sowie zwischen diesen Ebenen und den Funktionsbereichen (Marketing, Entwicklung, Fertigung, Vertrieb), x Service- und Beratungsleistungen im Rahmen der Informationsversorgung. Das Controlling folgt dem Ziel, die für Planung und Kontrolle erforderlichen Informationen mit dem notwendigen Genauigkeits- und Verdichtungsgrad bereitzustellen. 407 Die benötigten Informationen im Innovationsmanagement können in strategische, taktische und operative eingeteilt werden.408 Strategische Informationen sind insbesondere für Markt-Produktangebots-Abgleiche wichtig, taktische insbesondere für das „management control“ der Projekte und operative für die Feinsteuerung.

404 405 406 407 408

Clark und Fujimoto sprechen von „information assets“; vgl. Clark/Fujimoto (1991), S. 20. Vgl. Bösch (2007), S. 49 Vgl. Schmelzer (1992), S. 56, Bild 4.13, außerdem Horváth (2009), S. 307ff. Vgl. Horváth (2009), S. 295 und 301f. Vgl. Horváth (2009), S. 304

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Controlling in Forschung & Entwicklung

Der Informationsbedarf kann auf zwei Wegen ermittelt werden: induktiv oder deduktiv.409 Induktiv kann der Informationsbedarf u. a. durch Dokumentenanalyse, Datenanalyse, Beobachtung, Interviews, Berichte und Katalogisierungen festgestellt werden. Die Analyse von Aufgaben und Zielen oder Modellen (bspw. Planungsmodellen) folgt einer deduktiven Vorgehensweise. Der deduktive Ansatz kann zunächst dazu dienen, einen Gesamtüberblick zu erhalten, um dann induktiv noch die komplexen, im Laufe der Zeit gebildeten Systeme und deren Inhalte (bspw. auf Praxisbedarfen der Mechatronik basierende Ergänzungen in Berichten) vertiefend zu betrachten. Die Aufgaben und die Nutzung von Informationen stellen unterschiedliche – im Folgenden beschriebene – Anforderungen an die Informationsversorgung. Die Qualität von Informationen zeigt sich darin, dass sie relevant, neu, glaubwürdig und verständlich sind.410 Im F&E-Kontext sind deshalb andere Informationen als bspw. im Management der Operations erforderlich. Der Produktentwicklungsprozess ist in Phasen eingeteilt; jede Phase endet mit einem Evaluationspunkt (Gate). Bei der Evaluation wird über die Fortführung des Projekts entschieden.411 Für diese Evaluationen muss das Controlling entscheidungsorientierte Informationen bereitstellen. In der Durchsetzung im Rahmen der späteren Phasen der Produktrealisation steht die Steuerung der eigentlichen Projektarbeit im Vordergrund, während in frühen Phasen eher eine Entscheidungsunterstützung mit entsprechenden Informationen für Go-/No-Go-Entscheidungen erforderlich ist. Weiterhin müssen für F&E-Manager faire und wirksame Mechanismen zur evaluierenden Leistungsmessung installiert werden, um Manager zu steuern und zu motivieren.412 Die Nutzung von Informationen zur Steuerung zeigt die folgende Abbildung von Godener und Söderquist.413 Die direkten Verbindungen (1) und (2) sind im Sinne der diagnostischen Nutzung zu interpretieren, die indirekten (3)-(5) als interaktive Nutzung mit Lerneffekt.414

409 410 411 412 413 414

Vgl. Horváth (2009), S. 312ff. Vgl. Moenaert/Souder (1996), S. 1593 Vgl. Davila (2000), S. 385 Vgl. Kim/Oh (2002), S. 19 Vgl. Godener/Söderquist (2004), S. 216 Vgl. Simons (1995), S. 59ff. sowie S. 91ff.

Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung

87

4

Operation of the Measurement System Areas of Measurement -

What is the intention with the system

-

What are the goals?

-

What is measured?

What use of the Measurement Results for Taking Different Action? 1

Measurement Approaches Nature of data – quantitative/qualitative?

-

Degree of regularity and continuity of measurement analysis?

-

Degree of multiplicity of judgements? Degree of collegial decision-making?

-

Project

Function

Reorienting projects before failure or cancelling product platforms and families (Impl. 3-4). Deciding corrective actions at the right moment in running projects (Impl. 5-6). Selecting promising and relevant projects for launch (Impl. 7-8).

Ensuring better coherence and relevance of project portfolios (Impl. 1-2). Improving processes and Adherance to processes (Impl. 9).

2

6

5

What Impact of the Measurement System and Results on Organization and Behaviour? Project

Legend

3

Function

Enhancing R&NPD staff

Facilitating well-balanced

Motivation (Impl. 10-12)

Arbitration and decision-making

Direct Link

(Impl. 13-14)

Learning Link Hypothetical Link

Abbildung 30: Measurement System in R&NPD nach Godener/Söderquist 415

Das der Leistungsmessung dienende System, wird genutzt, um Aktionen abzuleiten. Diese Handlungen werden dann umgesetzt und haben eine Wirkung auf die Organisation und das Verhalten der Akteure. Abhängig vom Innovationsgrad spielen Informationen eine unterschiedliche Rolle und sind verschiedenartiger Natur (siehe auch Abschnitt 4.3.3). Hoher Innovationsgrad erfordert eher individuelle Informationen, während ein geringerer eher durch kodifizierbare Informationen abgedeckt werden kann.416 Die Bildung eines fachspezifischen Jargons hilft zwar, innerhalb der Bezugsgruppe schneller und präziser zu kommunizieren, jedoch behindert er die funktionsübergreifende Kommunikation.417 Derartige Kommunikationsschwierigkeiten kann der Controller durch Kodifizierung oder ad hoc-Abstimmung ausgleichen. Unsicherheit und Mehrdeutigkeit erfordern einen interaktiven Kommunikationsprozess zur Klärung (siehe auch Abschnitt 4.3.3).418 Sheremata beschreibt, wie „media richness“ der Reduktion von Mehrdeutigkeit dient, während die reine Menge an Informationen Unsicherheit reduziert.419 Daft und Lengel definieren „information richness“ als die Eigenschaft von Informationen, das Verständnis einer Sache in ei-

415 416 417 418 419

Quelle: Godener/Söderquist (2004), S. 216, Bild 1 Vgl. Hobday (1998), S. 696 Vgl. Lawrence/Lorsch (1967), S. 11 Vgl. Daft et al. (1987), S. 364 Vgl. Sheremata (2000), S. 397

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Controlling in Forschung & Entwicklung

nem bestimmten Zeitintervall zu verändern.420 Der Controller kann über unsicherheitsreduzierende standardisierte Informationen hinaus moderieren, da Berichte o. ä. allein nicht ausreichen, um komplexe und mehrdeutige Probleme auszuräumen. So wird das Controlling auch eine Kommunikationsplattform für alle anderen Bereiche.421 Gerade in unsicheren Situationen kann das Controlling trotz kaum möglicher Planbarkeit die Leistung der Organisation verbessern, indem es durch häufig aktualisierte Informationen den Lernprozess in den formalen Steuerungssystemen vorantreibt.422 In der Entwicklung treten viele Änderungen und verschobene Aufgaben auf, oft wird mit „moving targets“ gearbeitet. Informationen aus dem Rechnungswesen eignen sich zur Steuerung der Entwicklung aber weniger, da gering standardisierte Aufgaben schwer planbar sind und daher ein Plan-Ist-Abgleich von Finanzzahlen nur begrenzt Nutzen stiftet.423 Solange aber keine anderen Daten spezifiziert sind, müssen Controller aber eher auf Ausgaben bzw. das Budget achten.424 Die vielen Aufgabenträger und ihre zahlreichen Interaktionen lassen Entwicklungskosten darüber hinaus nahezu zur einzigen gemeinsamen Größe werden.425 Über die klassischen Kostenrechnungsinformationen hinaus verschieben sich die in der Informationsversorgung transportierten Sachverhalte immer mehr hin zu strategischen Erfolgspotenzialen, wie sie in der Produktentwicklung geschaffen werden.426 Zudem findet systembildende Koordination im Informationssystem-Kontext statt. Da rasche Veränderungen technologische Innovationen induzieren, sollte das Controlling-System regelmäßig hinterfragt und ggf. überarbeitet werden,427 da Controlling-Systeme die Lücke zwischen benötigten und vorhandenen Informationen schließen können.428

420 421 422 423 424 425 426

427 428

Vgl. Daft/Lengel (1986), S. 560 Vgl. Nixon (1998), S. 349 Vgl. Simons (1995), S. 91 Vgl. Abernethy/Brownell (1997), S. 237 Vgl. Nixon (1998), S. 343 Vgl. Nixon (1998), S. 340 Vgl. Horváth (2009), S. 295 – dennoch schlägt die F&E-Literatur insgesamt bislang weniger die Betrachtung von ex ante-Größen vor, sondern befasst sich in besonderem Maße mit ex postGrößen für den Output, vgl. Nixon (1998), S. 334. Vgl. Odgers/Nimmervoll (1988), S. 117 Vgl. Davila (2000), S. 387

Aufgaben des Controllings in Forschung & Entwicklung

89

5.3.5. Kontrolle Der Kontroll-Begriff im Sinne von Steuerung wurde im Abschnitt 5.3.2 zur Koordination bereits angesprochen. An dieser Stelle soll noch die Kontrolle im engeren Sinne – als Vergleich von Soll und Ist – beschrieben werden. Der Leistungsumfang wird durch die Zielgrößen Zeit, Qualität und Kosten bestimmt.429 Der Projektfortschritt wird durch den technischen Fortschritt im Projekt (Qualitätsdimension), bisher eingesetzte Zeit und Kosten gemessen und mit den im Plan festgelegten Werten verglichen (sofern etwas noch nicht realisiert ist, muss zudem eine Hochrechnung vorgenommen werden).430 Bei Abweichungen lassen sich frühzeitig steuernde Maßnahmen ergreifen. Kontrollen müssen dabei in zwei Richtungen erfolgen: Zum einen muss jeweils der erreichte Stand mit dem geplanten abgeglichen werden (Soll-Ist), zum anderen muss auf Basis des aktuellen Erreichungsgrades prognostiziert werden, ob geplante Kosten-, Zeit- und Qualitätsziele eingehalten werden können (Soll-Wird). Merchant stellt fest: „If all personnel always did what was best for the organization, control – and even management – would not be needed.“431 Umgekehrt kann ein Unternehmen in einer nicht-perfekten Welt nicht ohne Management und Controlling auskommen. In Projekten muss der Fortschritt regelmäßig gemessen werden, um entweder eine Anpassung der Spezifikationen zu ermöglichen, oder aber, um das Projekt abzubrechen.432 Die Kosten des gesamten Produktlebenszyklus und damit verbunden die kumulierte Produktrendite werden stark durch die Entwicklung festgelegt. Im Entwicklungsbereich rechtfertigt sich nach Brockhoff Kontrolle allein schon dadurch, dass hier bereits 95% der Lebenslaufkosten des Produktes festgelegt werden.433 Die Kostendimension ist ein wichtiger Faktor und bedarf einer genauen Planung, Steuerung und Kontrolle im Zuge der Produktentwicklung. Dabei stehen Plankosten und deren Einhaltung bzw. die Überwachung von Über- oder Unterschreitungen im Mittelpunkt, denn je weiter der Entwicklungsprozess fortgeschritten ist, desto zeit- und kostenintensiver werden Änderungen am Produkt oder dessen Komponenten.434 „Je früher Kostenabweichungen erkannt werden, desto wahrscheinlicher können sie aufgefangen wer429 430 431 432 433 434

Vgl. Schumann et al. (1995), S. 51 und Brown/Svenson (1998), S. 34 Vgl. auch Cordero (1990), S. 186 Vgl. Merchant (1982), S. 43 Vgl. Dragut/Betrand (2002), S. 1 Vgl. Brockhoff (1999), S. 435 Vgl. Kajüter (2000), S. 145

90

Controlling in Forschung & Entwicklung

den und desto niedriger sind evtl. Änderungskosten.“435 Aus diesem Zusammenhang leitet sich die Forderung ab, bereits von Beginn des Entwicklungsprozesses an die Einhaltung der Kostenziele sowohl für Produktkomponenten als auch für das Gesamtprodukt zu kontrollieren. Problematisch ist hierbei, dass die Möglichkeiten der Kostenerfassung und -beurteilung erst im Laufe des fortschreitenden Entwicklungsprozesses zunehmen. Deshalb muss sich die Kostenkontrolle zu Beginn auf prognostizierte Kontrollgrößen (Wirdkosten) stützen, die mit Hilfe verschiedener Instrumente der konstruktions- und entwicklungsbegleitenden Kalkulation ermittelt werden. Durch einen solchen Soll/Wird-Vergleich als Zusatz (Planfortschrittskontrolle) werden potenzielle Kostenabweichungen frühzeitig aufgedeckt, wobei gewisse Toleranzgrenzen aufgrund der Ungenauigkeit von Schätzgrößen berücksichtigt werden sollten.436 Außerdem sind die Planungsprämissen während des Entstehungsprozesses zu kontrollieren (Wird/Ist-Vergleich). Im Vordergrund stehen dabei die technischen Anforderungen an ein Produkt. Werden diese während des Entwicklungszyklus geändert (bspw. aufgrund gesetzlicher Bestimmungen), können sich die geplanten Kostenziele als unrealistisch erweisen und die Suche nach kostengünstigeren Lösungen erforderlich machen. Die Notwendigkeit hierzu wird jedoch nur erkannt, wenn die der Planung zugrunde gelegten Prämissen kontrolliert werden. 437 Deshalb ist eine stetige Kontrolle der Plankosten und der damit verbundenen Zielerreichung der technischen Anforderungen bspw. über eine (später beschriebene) kombinierte MeilensteinKosten-Trendanalyse erforderlich. Durch eine Realisationskontrolle kann die Erreichung der Kostenziele zu Beginn des Marktzyklus überprüft werden. Hieraus lässt sich einerseits ein Feedback für die Kostenplanung und -steuerung während der Produktentwicklung ableiten. Andererseits wird bei negativen Kostenabweichungen weiterer Kostensenkungsbedarf für die Phase der Produktion und Vermarktung sichtbar. Während die Realisationskontrolle nur einmalig nach Abschluss der Entwicklungsphase durchgeführt wird, können die Planfortschritts- bzw. Prämissenkontrollen sowohl an definierten Meilensteinen als auch in regelmäßigen Kontrollintervallen stattfinden. Kostenkontrollen sollten nach

435 436 437

Jehle (1984), S. 264 Vgl. Kajüter (2000), S. 145 Vgl. Kajüter (2000), S. 145

Instrumente des Controllings in Forschung & Entwicklung

91

Friedl „zumindest nach Abschluss jeder Phase des technischen Entwicklungsprozesses durchgeführt werden“438, um kurze Rückkopplungsschleifen zu ermöglichen. 5.4. Instrumente des Controllings in Forschung & Entwicklung 5.4.1. Instrumente zur Planung Zur Planung werden Projektstrukturpläne eingesetzt.439 Sie sind die Grundlage für die weitere Ablauf-, Kapazitäts- und Zeitplanung.440 Anhand dieser Pläne entsteht dann die Kostenplanung bzw. Projektbudgetierung.441 Ergänzend erfolgt eine konstruktionsbegleitende Produktkalkulation, in der die einzelnen Stückkostenpositionen des späteren Serienprodukts fortlaufend erfasst werden. Ggf. werden anhand der darin erfassten Zahlen auch die Lebenszyklus- bzw. Investitionsrechnungen für das Produkt angeglichen.442 Ziele für die Steuerung werden in der Planung definiert. Da die zielorientierte Projektsteuerung hauptsächlich auf kennzahlenorientierten Instrumenten basiert, werden diese Instrumente im Folgenden noch beschrieben. 5.4.2. Kennzahlenorientierte Instrumente zur Steuerung Die zentralen Aufgaben des Projektinformationsmanagements sind Kommunikation und Informationsversorgung, die durch das Controlling koordiniert werden.443 Um planen, steuern und kontrollieren zu können, ist eine Messung erforderlich. Dies kann über Kennzahlen erfolgen; sie sollen relevante Zusammenhänge in verdichteter und quantitativ messbarer Form wiedergeben. Kennzahlen sind klassische Instrumente des Controllers, weil mit ihrer Hilfe die Informationsversorgung in adäquater Weise erfolgen kann. In der Entwicklung nehmen sie eine zentrale Rolle ein.444 Kennzahlen können sowohl für Informations- als auch Steuerungsaufgaben ge-

438 439

440 441 442 443 444

Friedl (1994), S. 507 Mögliche Einteilungen können nach Objekten oder Funktionen erfolgen. Ein objektorientierter Projektstrukturplan befasst sich meist mit Systemen oder Komponenten des zu entwickelnden Produkts, während funktionsorientierte Pläne sich an der Art von Aufgaben bzw. Tätigkeiten in verschiedenen Phasen orientieren. Vgl. Litke (2007), S. 92f. bzw. auch Bild 3.10 auf S. 96 zum Zusammenhang von Organigramm und Strukturplan. Vgl. von Wangenheim (1998), S. 85f. Vgl. von Wangenheim (1998), S. 86ff. Investitionsrechnungen werden bereits bei geringerem Informationsstand zur Entscheidung, ob ein Produkt im Rahmen eines Projekts verfolgt wird, herangezogen. Vgl. Bea et al. (2008), S. 250f. – ergänzend sei noch die Unterstützung des Änderungsmanagements und des Vertrags- und Claimmanagements zu nennen. Vgl. bspw. die Arbeiten von Gentner (1994) und Schmahls (2001).

92

Controlling in Forschung & Entwicklung

nutzt werden.445 Sie stellen ein wichtiges Hilfsmittel für Planung (Sollgrößen) und Kontrolle (Istgrößen) dar. Dabei können folgende Kennzahlenarten unterschieden werden:446 x Gliederungszahlen x Beziehungszahlen x Indexzahlen Diese lassen sich mit den folgenden Arten des Vergleichs in Bezug bringen:447 x Kennzahlenvergleich (innerbetrieblich oder zwischenbetrieblich) x Zeitvergleich (vorher / nachher) x Soll-Ist-Vergleich (Planung gegenüber Realität) Kennzahlensysteme sind geordnete Gesamtheiten von Kennzahlen, die in einer Beziehung zueinander stehen und umfassend über einen Sachverhalt informieren. In der Praxis gibt es zweierlei Erscheinungsformen von Kennzahlensystemen:448 x Ordnungssysteme sind eine systematische Sammlung von Kennzahlen zu bestimmten Sachverhalten, bspw. der Entwicklung oder dem Anlauf, und erfassen hierdurch bestimmte Aspekte des Unternehmens. x Rechensysteme beruhen auf der rechnerischen Zerlegung von Kennzahlen und haben eine Hierarchie mit der Struktur einer Pyramide. Kostenmanagement mittels Kennzahlensystemen muss sich seit einiger Zeit immer mehr der Kritik stellen, eindimensional und nicht umfassend bzw. nicht hinreichend realitätsnah zu sein, um die Erreichung von Sachzielen in geeigneter Form beurteilen zu können.449 Gerade in den frühen Produktphasen stellen anfallende Kosten alleine keine geeignete Entscheidungsgrundlage dar. Hieraus hat sich der Trend entwickelt, die Realität mehrdimensional anhand von Performance Measurement abzubilden, um die tatsächliche Leistungserbringung zu messen. Performance Measurement misst Effizienz und Effektivität der jeweiligen Organisationseinheiten und dient der Ausrichtung von Einheiten auf allen Ebenen an der Unternehmensstrategie.450

445 446 447 448 449 450

Vgl. Horváth (2009), S. 509 Vgl. Horváth (2009), S. 505f. Vgl. Horváth (2009), S. 506 Vgl. Horváth (2009), S. 507 Vgl. Horváth (2009), S. 561 Vgl. Horváth (2009), S. 561ff.

Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung

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5.5. Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung 5.5.1. Erfolg als Ziel Zunächst ist es erforderlich, Erfolg zu definieren. Erfolg steht hier dafür, dass etwas Gewünschtes, Geplantes oder Versuchtes – darunter lassen sich ein oder mehrere monetäre oder sachorientierte Ziele verstehen – in der Entwicklung erreicht wird; Verhalten und Mittel werden auf die Herstellung dieses Zustands abgestimmt. 451 Diese Ziele werden durch Zielvorschriften definiert, die den gewünschten Erreichungsgrad festlegen. Angestrebt werden kann ein Maximum (oder je nach Definition ein Minimum), aber auch ein bestimmtes Niveau als Idealzustand (man spricht von Satisfaktionszielen).452 Die eindeutige Festlegung von Zielen ist essenziell. Missverständnisse über die Produktziele führen zu zahlreichen Änderungen und sorgen für Verzögerungen.453 Je klarer Ziele festgelegt werden und je geringer der Interpretationsspielraum ist, desto weniger kommt es zu solchen Verzögerungen. Abhängig von den Betrachtern wird Erfolg unterschiedlich gewertet. So kann für das gesamte Unternehmen neben dem wirtschaftlichen Erfolg (die später näher ausgeführte Effektivität) die Generierung neuen Wissens von Interesse sein. Für einen Projektleiter dagegen, der nicht am Markterfolg gemessen wird, ist es wichtig, dass er sein Projekt mit den gegebenen Ressourcen in der gewünschten Zeit abschließt und das hervorgebrachte Produkt die Spezifikationen und Qualitätskriterien erfüllt (später als Effizienz bezeichnet). Selbstverständlich gibt es noch viele weitere Betrachtungsperspektiven: „An architect may consider success in terms of aesthetic performance, an engineer in terms of technical competence, an accountant in terms of dollars spent under budget, a human resource manager in terms of employee satisfaction, and chief executives rate their success in the stock market.”454 Sachziel im Projekt ist somit das Erreichen der gewünschten Reifegrade bzw. Qualitätskriterien, Formalziel ist die Erreichung der kostenmäßig bewerteten Ressourceneinsatzziele.455 Die durch mögliche Opportunitätskosten aufgrund von verspätetem Markteintritt auftretenden Kosten werden in der Regel nicht errechnet, sondern

451 452 453 454 455

Ziele sind die Maßstäbe, an denen das unternehmerische Handeln gemessen werden kann. Vgl. Wöhe/Döring (2008), S. 74 Vgl. Bea et al. (2004), S. 64 und S. 319f. Vgl. Cooper/Kleinschmidt (1995), S. 334 Freeman/Beale (1992), S. 8 Vgl. Gössinger/Lehner (2008), S. 3f.

94

Controlling in Forschung & Entwicklung

durch zeitgleich formulierte Zeitziele gesteuert: 456 Die „Time-to-Market“ soll minimiert werden bei gleichzeitiger Einhaltung der in das Projekt eingesetzten Kosten. Was sich letztlich hinter Zielen und deren Charakterisierung verbirgt, ist jedoch oft nicht klar erkennbar. Otley bemerkt: „‘objectives’, ‘performance’ and ‘effectiveness’ tend to be used as smoke screens to hide a lack of conceptual clarity“457 – daher werden im folgenden Abschnitt die Effektivität und Effizienz als Meta-Zielbegriffe konkretisiert und ihnen Messgrößen zugeordnet. 5.5.2. Erfolgsorientierte Steuerung von Forschung & Entwicklung: Messgrößen Die Leistungsmessung von Forschung und Entwicklung rückt mit steigenden Investitionen und vermehrter Berichterstattung (und Rechtfertigung) in der Öffentlichkeit immer mehr in den Vordergrund (siehe auch Abbildung 31).458 Primär sind jedoch interne Interessenträger, die die Messgrößen zur erfolgsorientierten Steuerung nutzen, relevant. Investor Measures Inputs

Internal Customers

ƒ Facilities ƒ Equipment ƒ Funds ƒ Ideas ƒ Requests ƒ Business Strategy ƒ Technology Strategy

R&D LAB Activities ƒ Research ƒ Development ƒ Testing ƒ Communicating

ƒ Marketing ƒ Planning ƒ Manufacturing ƒ Engineering ƒ Operations Society External Customers

Consequence Measures

ƒ ... In Process Measures & Feedback Outputs

People ƒ Acquisition ƒ Dissemination ƒ Application

ƒ Patent ƒ Products ƒ Processes ƒ Publications ƒ Information

People Measures

Output Measures

Abbildung 31: Unterschiedliche Messgrößen verschiedener Stakeholder459

Entwicklungsprojekte werden an ihrem Erfolg gemessen. Hierzu ist insbesondere eine Abgrenzung zur Forschung zu treffen: Während das Ergebnis der Forschung

456 457 458 459

Vgl. Gössinger/Lehner (2008), S. 4 Otley (1980), S. 424 Vgl. Davila/Wouters (2007), S. 835 Quelle: Schumann et al. (1995), S. 49, Bild 3

Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung

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hauptsächlich durch Informationen bzw. Wissen geprägt ist, müssen in der Entwicklung und im Anlauf Produkte und Produktionsprozesse entstehen.460 Die Messung in der Unternehmenspraxis weicht teilweise von der der wissenschaftlichen (Er-)Forschung ab. Die in der Forschung einerseits und in der Unternehmenspraxis andererseits angewandten Messgrößen sind im Vergleich von Griffin und Page nur zu 21% deckungsgleich.461 Im Forschungskontext wird zur Vereinfachung oft auf Unternehmensebene (z. B. über den Börsenwert) gemessen; zudem sind technische Erfolgsgrößen kaum vorhanden (wobei zu bemerken ist, dass sich konkrete Technikziele aufgrund unterschiedlicher Technologien in Unternehmen stark unterscheiden können).462 In der Unternehmenspraxis dagegen ist der Erfolg einzelner Produkte von Bedeutung, dementsprechend werden auch Messgrößen ausgewählt.463 Zur Klärung des Effektivitäts- und Effizienzbegriffs in der Entwicklung haben insbesondere Specht und Schmelzer beigetragen, international hat die EIRMA Standards gesetzt.464 Effektivität liegt vor, wenn die für ein neues Produkt notwendigen Mittel „auf Projekte verwendet werden, deren Ergebnisse in zeitlicher und sachlicher Hinsicht auf die Unternehmensziele abgestimmt sind“465. Konkret bedeutet dies, dass die Mittel für die (in einem Portfolio zusammengestellten) Vorhaben verwendet werden sollten, die im Rahmen der Unternehmensplanung durch Markterfolg die höchsten Ergebnisbeiträge erwarten lassen.466 Zusätzlich zur Effektivität wird auch die Effizienz betrachtet. Dülfer sieht insbesondere das Interesse an Subsystemen in Unternehmen und deren Zusammenwirken als Ursache für die Betrachtung der Effizienz, da bei der Effizienz nicht nur eine reine Output-Betrachtung stattfindet, sondern auch ein ressourcensparender Mitteleinsatz erwünscht ist, der durch geeignete Koordination der Subsysteme im Unternehmen erreicht werden kann. 467 In dieser Untersuchung (siehe auch Kapitel 7) wird die Effizienz untersucht, da wir von einem bereits festgelegten Portfolio ausgehen und uns mit der effizienten Durchführung der Projekte bis zu Marktreife befassen. Ziele werden in der Regel zwar erreicht (dies 460 461 462 463 464 465 466 467

Vgl. Brown/Svenson (1998), S. 34 Vgl. Griffin/Page (1993), S. 292 Vgl. auch Montoya-Weiss/Calantone (1994), S. 400 Vgl. Griffin/Page (1993), S. 298 Vgl. EIRMA (1986), S. 8, Specht/Schmelzer (1991), S. 6ff. und Schmelzer (1992), S. 3ff. Brockhoff (1990), S. 1, vgl. auch Sawalsky (1995), S. 46 Vgl. Brockhoff (1986), S. 344 Vgl. Dülfer (1979), S. 144f.

96

Controlling in Forschung & Entwicklung

kann als Effektivität bezeichnet werden), dafür werden Zeit- und Kostenrahmen, die aus operativer Sicht von hoher Bedeutung sind und für die Effizienz stehen, aber überschritten.468 Die effizienzorientierten Ziele oder Schranken eines Projekts lassen sich daher im Wesentlichen reduzieren auf ein festgelegtes Budget, einen gesetzten Fertigstellungszeitpunkt und die Erfüllung von Kundenwünschen und daraus ermittelten Spezifikationsanforderungen.469 Zusammengefasst bedeutet Effizienz daher, dass die für die Effektivität herangezogenen Ziele mit möglichst geringem bzw. minimalem Input erreicht werden müssen, damit keine Verschwendung stattfindet und eine Messung der Relation zwischen Nutzen (Zielerreichung) und Mitteleinsatz erfolgen kann.470 Für Unternehmen sind beide Ziele relevant; es kann jedoch problematisch sein, zwei komplett unterschiedliche Zielsysteme aufzustellen, obwohl beide auch in Zusammenhang stehen:471 Letztlich müssen Unternehmen die „richtigen“ Ziele erreichen, dies jedoch unter Maßgabe des ökonomischen Prinzips. Zurecht bemerkt hierzu Batty: „Failure to achieve targets suggests inefficiency.”472 Ouchi teilt F&E-Projekte abhängig von der Kenntnis des Transformationsprozesses und der Messbarkeit des Outputs ein (siehe Abbildung 32).473 Bekanntheitsgrad des Transformationsprozesses Gering

Gering

Input (Ressourcen)

Hoch

Prozess (Verhalten)

Zeitnahe Messbarkeit von Output Hoch

Output

Output oder Prozess (Verhalten)

Abbildung 32: Messbarkeit des Outputs474

Davon abhängig muss eine unterschiedliche Steuerung erfolgen über Input, Verhalten oder Output.

468 469 470 471 472 473 474

Vgl. Dodgson (1991), S. 93ff. Vgl. Dragut/Bertrand (2002), S. 5f. Vgl. Brockhoff (1986), S. 345 und Cordero (1990), S. 185 Vgl. Dülfer (1979), S. 143 Batty (1988), S. 58 Vgl. Ouchi (1979), S. 843, Tabelle 3 und Ouchi (1977), S. 97ff. Quelle: Ouchi (1977), S. 98, Bild 1 bzw. ähnlich Rockness/Shields (1984), S. 168, Bild 1

Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung

97

Reine Inputs eignen sich kaum, um Aussagen über die Effizienz zu treffen. Die Erfolgsmessung mittels Input-Größen ist nur sinnvoll, wenn man die Prämisse eines (bekannten, sicheren) linearen Wirkungszusammenhangs unterstellen kann, was in der Praxis jedoch scheitert.475 Morbey konstatiert bspw., dass die F&E-Ausgaben als Maßstab hierfür ungeeignet und allenfalls ein Wachstumsindikator sind.476 Für eine inputorientierte Steuerung anhand von Ausgaben müsste der Transformationsprozess eindeutig und sicher sowie mathematisch darstellbar sein. Bezüglich der Transformationsprozessgrößen und der Outputs dagegen lassen sich durchaus Maßstäbe ansetzen, eine daran angeknüpfte Erfolgsmessung erscheint daher sinnvoll.477 Outcomes zeigen die Effektivität an und sind eher als strategische Messgröße für das gesamte Unternehmen interessant, da keine eindeutige Zuordnung zu bestimmten Organisationseinheiten und Verantwortungsträgern möglich ist: Projektleiter schaffen zwar die Grundlage für Outcomes, können jedoch im Sinne der Controllability nicht für diese verantwortlich gemacht werden, da bspw. das erforderliche Marketing für eine erfolgreiche Produkteinführung sich nicht innerhalb ihres Einflussbereichs befindet.478 Von 100 F&E-Projekten

führen 57 zum technischen Erfolg

Technisches Risiko

Marktrisiko

werden 31 am Markt eingeführt

Wirtschaftliches Risiko sind 12 wirtschaftlich erfolgreich Erfolgswahrscheinlichkeit von F&E-Projekten

Abbildung 33: Erfolgswahrscheinlichkeit von F&E-Projekten479

In einer erweiterten Betrachtung für bspw. das strategische Bereichs- oder Programmcontrolling wäre eine Outcome-orientierte Betrachtung durchaus sehr sinnvoll, da nur ein Bruchteil der erfolgreich durchgeführten Projekte auch tatsächlich zu einem späteren wirtschaftlichen Erfolg führt (siehe auch Abbildung 33).

475 476 477 478 479

Vgl. Loch et al. (1996), S. 6 und Brockhoff (1999), S. 303ff. Vgl. Morbey (1988), S. 191ff. Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 166 Vgl. Jugdev et al. (2001), S. 38 Quelle: Commes/Lienert (1983), S. 349, Bild 6

98

Controlling in Forschung & Entwicklung

Als Zieldimensionen werden von nahezu allen Autoren Zeit, Qualität und Kosten genannt (siehe auch Abbildung 34).480 Zeit (Ablaufplan)

Kosten

Qualität (Leistung)

Abbildung 34: Zieldreieck im Management von Projekten 481

Für das Controlling stehen als Effizienzmaßstäbe ebenso die Zielgrößen Zeit, Qualität und Kosten im Mittelpunkt. Gerade in der Entwicklung besteht die besondere Herausforderung in der „Austarierung“ der drei Zielgrößen, da diese in einem interdependenten Zusammenhang stehen.482 Die Dimension Qualität stellt eine Voraussetzung dar, Maßstab ist die Reproduktion von Entwicklungsergebnissen. Qualität wird in Neuprodukt-Projekten mit der Leistungserfüllung hinsichtlich technischer Spezifikationen gleichgesetzt.483 In der Zeitdimension geht es darum, Entwicklungs- und Durchlaufzeiten einzuhalten bzw. zu minimieren. Kostenseitig müssen einerseits die Kosten von Entwicklung bzw. Anlauf (Konstruktionskosten, Werkzeugkosten, Schulungen etc.) und andererseits Folgekosten in der Serie (Fehlerkosten, Änderungskosten etc.) minimiert werden. Die Zieldimensionen besitzen untereinander Wechselwirkungen; wenn bspw. die Qualität eingehalten werden soll, kann es erforderlich sein, den Zeitplan zu dehnen.484 Daher besteht die besondere Herausforderung darin, gleichzeitig bessere Produkte mit höherer Qualität schneller und kostengünstiger zu entwickeln.485 Deshalb werden neben absoluten auch relative Messgrößen eingesetzt.486 Messgrößen sollten den Erfolg möglichst in Relation zu vordefinierten Zielen feststellen, da dann eine objektive Messung stattfinden kann.487 Daher empfiehlt Cordero

480 481 482 483 484 485 486 487

Vgl. z. B. Hormozi/Dube (1999), S. 34 oder Sheremata (2000), S. 392 Quelle: Atkinson (1999), S. 338, Bild 1 Vgl. bspw. Mayer/Zinkernagel (1999), S. 214ff. Vgl. Hormozi/Dube (1999), S. 36 Vgl. Hormozi/Dube (1999), S. 34 Vgl. Wind/Mahajan (1997), S. 4 Vgl. Gold (1989), S. 64ff. oder Hart (1993), S. 27 Vgl. Pappas/Remer (1985), S. 15f.

Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung

99

den Einsatz der richtigen, auch später genutzten Messgrößen bereits während der Abschätzung in der Planung.488 Wie bereits angesprochen, muss differenziert werden, wer welche Größen zu welchem Zweck misst.489 Leistungsmessung ist generell aus zwei Perspektiven interessant. Zum einen kann Leistungsmessung in der Unternehmenspraxis zur Steuerung erfolgen („Performance measures are a common control mechanism.”490), zum anderen kann sie auch als Erfolgs- / Gütemaßstab in der Forschung angesetzt werden. Daher stellen sich die Fragen: x x

Welche Messgrößen muss ein Unternehmen nutzen (Praxis)? Welche Messgrößen sind für die vorliegende wissenschaftliche Untersuchung als Erfolgsmaßstab sinnvoll?

Die Zieldimensionen müssen in der Praxis durch geeignete Messgrößen repräsentiert werden: „Although managers still acknowledge that R&D processes have several characteristics that differentiate them from other processes, they no longer accept that this means that they are unmanageable. As a result, there is a growing acceptance of the need to control R&D processes and, as part of this, to measure R&D performance.”491 In der industriellen Forschung sind, wie bereits angesprochen, andere Messgrößen als in der Entwicklung erforderlich, wobei in vielen Unternehmen überhaupt

nicht

gemessen

wird.

Multidimensionalität charakteristisch.

493

492

Sofern

gemessen

wird,

ist

die

Rein finanzielle Größen reichen nicht aus,

um die Effektivität und Effizienz von Organisationseinheiten zu messen. Die Messung kann mit Key Performance Indicators (KPI) in monetären, nichtmonetären quantifizierbaren und nicht-monetären nicht direkt quantifizierbaren (qualitativen) Einheiten vorgenommen werden.494 Sowohl qualitative als auch quantitative KPI sind erforderlich: „Even a quick perusal of such issues leads to the thought that a comprehensive measurement system will need both types of indicators.“495

488 489 490 491 492 493 494

495

Vgl. Cordero (1990), S. 185 Vgl. Kim/Oh (2002), S. 27 Hertenstein/Platt (2000), S. 306 Kerssens-van Drongelen/Bilderbeek (1999), S. 35 Vgl. Brown/Svenson (1998), S. 34 Vgl. Hart (1993), S. 25ff. und Griffin/Page (1996), S. 479 Vgl. Cordero (1990), S. 190 und Davila/Wouters (2007), S. 835. Performance Measures dienen den folgenden Aufgaben (vgl. Cordero (1990), S. 185ff.): Planung, Kontrolle, Output-/OutcomeEvaluation (siehe auch Abbildung 39). Brown/Gobeli (1992), S. 326

100

Controlling in Forschung & Entwicklung

Qualitative Messgrößen basieren auf personenbezogenen, subjektiven Einschätzungen.496 Dabei muss die Frage gestellt werden, inwieweit die subjektiven Beschreibungen den richtigen Sachverhalt darstellen und ob eine andere Person in derselben Situation zu demselben Ergebnis kommen würde.497 Bei nicht direkt quantifizierbaren, also semi-quantitativen Messgrößen werden relativ subjektive Einschätzungen in objektive Zahlen umgewandelt („surrogate measures“).498 Oft werden dann vielschichtige Indikatoren gleichzeitig ermittelt, um ein möglichst realitätsnahes Bild und somit höhere Datenqualität zu erhalten.499 F&E-Manager bevorzugen aufgrund ihres meist technischen / naturwissenschaftlichen Hintergrunds oft quantitative Kriterien.500 Allerdings haben quantitative Messgrößen auch Nachteile:501 sie haben in unsicheren Situationen nur geringe Aussagekraft, sie sind bei neuartigen, sehr spezifischen Situationen nicht flexibel, sie vernachlässigen subjektive Einschätzungen, sie lassen kaum eine langfristige, strategische Denkweise und sie enthalten keine sozialen Faktoren. Daher muss eine Kombination – eine Balance – zwischen qualitativen und quantitativen Messgrößen gefunden werden.502 Nicht-monetäre Messgrößen oder auch nicht direkt quantifizierbare haben bei den Outputs oft einen höheren Stellenwert als monetäre.503 Die Leistungsmessung erfolgt bislang noch auf sehr heterogene Art und Weise und stellt sowohl für die Steuerung in der Praxis als auch als Erfolgsmaßstab für wissenschaftliche Controlling-Untersuchungen eine zentrale Aufgabe dar. Merchant forderte deshalb schon sehr früh, das Wissen hinsichtlich der relevanten Zieldimensionen zu erweitern, um besser steuern zu können.504 Kerssens-van Drongelen und Bilderbeek bemerken, dass der Wissensgewinnung in Bezug auf Messtechniken, -frequenz und -zeitpunkte bisher nur geringe Aufmerksamkeit geschenkt wurde.505 Ein festes Gerüst von Messgrößen existiert nicht: „[D]espite much research on the construct, organisational theorists had been unable to derive a generally acceptable theory of 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505

Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 326 Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 327 Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 326 Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 326f. Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 327 Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 327 Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 327 Vgl. Cordero (1990), S. 190 Vgl. Merchant (1982), S. 46f. Vgl. Kerssens-van Drongelen/Bilderbeek (1999), S. 35

Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung

101

performance.“506 Dies gilt trotz neuer Erkenntnisse und detaillierterer Ansätze auch heute noch. Fest steht allerdings, dass sich die Messgrößen auf relevante Aspekte konzentrieren sollen – so schreiben Brown und Svenson ganz schlicht: „Measure only valuable accomplishments / outputs.”507 Daher muss stets eine Anpassung an den Kontext – in dieser Arbeit Projekte zur Entwicklung mechatronischer Produkte – erfolgen. Da in der Entwicklung Potenziale geschaffen werden, die zunächst intangibel sind und deren sichtbare Wirkung – insbesondere bezogen auf den finanziellen Erfolg – erst viel später eintritt, ist eine integrierte finanzielle und nichtfinanzielle Steuerung mittels Performance Measurement sinnvoll.508 Performance Measurement bildet die Wirkungszusammenhänge zwischen nicht-monetären und monetären Einflussfaktoren ab und verknüpft intangible Nutzen mit zukünftigem tangiblem Nutzen. Atkinson schlägt hierzu vor, dass die Teams selbst mit eine führende Rolle beim Entwurf des Erfolgsmessungs-Systems spielen sollten.509 Die Steuerung der Entwicklung hat sich im Laufe der Zeit verändert, insbesondere die Auswahl und Priorisierung der Zieldimensionen. Kessler und Chakrabarti stellen fest: „It is only recently that scholars have addressed the importance of time in innovation where costs and performance have been chief outcomes.”510 Dies betont die Bedeutung der in den Vordergrund gerückten strategischen Zieldimension „Zeit“ ergänzend zu den Kostenzielen. In der Literatur haben sich bereits zahlreiche Autoren mit der Auswahl geeigneter Messgrößen befasst. Nippa und Reichwald schlagen vor, die Erreichung von Marktanforderungen in den Dimensionen Zeit, Qualität und Kosten dem Mitteleinsatz gegenüberzustellen.511 Zu beachten ist hier, dass es sich dabei um die intern definierten Ziele handelt und nicht um die zu erwartenden Outcomes (siehe auch Abbildung 1, S. 4), da Outcomes für die Effektivität stehen. Clark und Wheelwright betrachten mit ihrer produkt- und prozessbezogenen Erfolgsmessung die sehr stark ingenieursgetriebene 506 507 508 509 510 511 512

Automobilindustrie

und

führen

keine

Marktbetrachtung

durch. 512

Chua (1986), S. 586; vgl. auch Hart (1993), wo eine Abhandlung ausschließlich zur Bedeutung und Messung von Erfolg in der Produktentwicklung zu finden ist. Brown/Svenson (1998), S. 34 Vgl. Möller/Stirzel (2008), S. 261 Vgl. Atkinson (1999), S. 339, Tabelle 1 Kessler/Chakrabarti (1996), S. 1145 Vgl. Nippa/Reichwald (1990), S. 65ff. Vgl. Clark/Wheelwright (1993)

102

Controlling in Forschung & Entwicklung

Griffin und Page behaupten in ihrer (wenig belastbaren) Untersuchung, dass die Effizienz allein geringe Aussagekraft über den Erfolg bei wenig innovativen Unternehmen besitzt.513 Sie messen den Produkt- und Projekterfolg aus interner Sicht (bezogen auf Produkt und Prozess), fügen Messgrößen aus Markt- / Kundensicht hinzu und betrachten zudem den finanziellen Erfolg.514 Loch et al. stellen zudem fest, dass der Erfolg nicht nur von den erzielten Outputs, sondern auch von der Effizienz abhängt.515 Marketingorientierte Literatur betrachtet oft den Markterfolg (u. a. über relative Marktanteile, ROI, ... gegenüber Wettbewerbern).516 Brown und Svenson sehen die Ergebnisse (u. a. entwickelte Produkte, Patente / Wissen) der F&E als Outputs und die Markterfolge, Kostenreduzierungen, Produktverbesserungen und vermiedene Kapitalbindung als Outcomes.517 Shenhar et al. versuchen dieser Vielzahl der genannten Dimensionen, welche sich auch oft überschneiden, mit einer Faktorenanalyse zu begegnen und die Einteilung in Dimensionen zu objektivieren. 518 Trotzdem bestehen weiterhin unterschiedliche Meinungen zur Einteilung. Generell ist die Messung in Entwicklungsprojekten schwierig: Der tatsächliche Erfolg kann erst am Ende des Produktlebenszyklus bestimmt werden, daher kann oft erst Jahre später ein Befund erfolgen.519 Dies wird in nahezu allen Arbeiten vernachlässigt oder in den Hintergrund gerückt. Die Einteilung von Whitley und Frost sieht eine Klassifizierung in objektive (bspw. Kosten) und subjektive (Bewertung durch Kollegen oder Vorgesetzte) Messgrößen vor.520 Leider gibt es kaum einheitliche Messgrößen, wodurch auch die Vergleichbarkeit der verschiedenen existierenden Studien stark beeinträchtigt oder verhindert wird.521 Eine feste, „optimale“ Zusammenstellung von Messgrößen soll hier auch nicht verfolgt werden. Anforderungen für die individuelle Auswahl können aber sein:522 x Sie sollen kritische Erfolgsfaktoren reflektieren, x finanzielle und nicht-finanzielle Größen beinhalten, x tlw. eine strategische Orientierung berücksichtigen, 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522

Vgl. Griffin/Page (1996), S. 482 Vgl. Griffin/Page (1996), S. 485ff. Vgl. Loch et al. (1996), S. 7 Vgl. z. B. Im/Workman Jr. (2004), S. 128f. Vgl. Brown/Svenson (1998), S. 31 Vgl. Shenhar et al. (1997), S. 5ff. Vgl. auch Hauschildt (1991), S. 606 Vgl. Whitley/Frost (1971), S. 169ff. Vgl. Montoya-Weiss/Calantone (1994), S. 411 Vgl. Nixon (1998), S. 349

Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung

103

x einfach sein, x Änderungen / Wandel nicht behindern und außerdem x vom Projektteam beinflussbar sein (Accountability-Prinzip). Die Messung kann auf verschiedenen Ebenen stattfinden;523 große Unternehmen messen gleichzeitig oft auf mehreren dieser Ebenen: x

Auf Einzelpersonen-Ebene (wichtigstes Motiv: Evaluation für Bonus, Beförderung),

x

auf Teamebene (F&E-Funktion; auch über die F&E-Abteilung hinaus) für ein bestimmtes Projekt – daher meist zugleich Projektebene (wichtigstes Motiv: Fortschrittskontrolle),

x

auf Abteilungsebene der F&E-Abteilung (wichtigstes Motiv: Ressourcenallokation)

x

sowie auf Unternehmensebene (wichtigste Motive: Programmänderungen, Ressourcenallokation).

Ergänzend ist außerhalb der Ebenen noch eine Messung der Kundenakzeptanz (also bezogen auf die dyadische Beziehung) möglich. 524 Eine Ausweitung auf Netzwerkebene ist zudem denkbar. Interessanterweise zeigt sich aber in einigen Studien, dass meist Konsens unter allen Betrachtern wie Projektleitern, Kunden, ... bezüglich des Erfolgs herrscht und daher die Betrachtungsperspektive bei der Erfolgsmessung eher eine untergeordnete Rolle spielt.525 Die Messung erfolgt je nach Unternehmen und Betrachtungsebene unterschiedlich häufig. Auf Team- / Projektebene wird am häufigsten zu Projektmeilensteinen oder Fortschritts-Meetings gemessen und berichtet, auf Abteilungs- und Unternehmensebene zu festen Berichtszeitpunkten (gemeinsam mit finanziellen Berichten), nämlich monatlich / quartalsweise oder – wie in den meisten Fällen – nur jährlich.526 Die von F&E-Personal gewünschten Messgrößen unterscheiden sich deutlich von den tatsächlich eingesetzten – dieser Unterschied lässt sich durch die ungeeignete Ausgestaltung von IT-Systemen, die unzureichende Kopplung von Kultur und

523 524 525 526

Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 329, Griffin/Page (1993), S. 294, Griffin/Page (1996), S. 478ff., Loch et al. (1996), S. 6ff. und Kerssens-van Drongelen/Bilderbeek (1999), S. 40 Vgl. Griffin/Page (1993), S. 294 Vgl. bspw. Dvir et al. (2003), S. 94 Vgl. Kerssens-van Drongelen/Bilderbeek (1999), S. 43

104

Controlling in Forschung & Entwicklung

Performance-Messgrößen sowie fehlende Methoden zur Ableitung von Messgrößen aus den situativen Faktoren des Unternehmens erklären.527 Durch die Schwierigkeiten und den Aufwand bei der Messung von bestimmten Größen wird oft die Messfrequenz zu gering. Oft lässt sich die Messfrequenz nicht wie gewünscht beeinflussen und gestalten. Viele Informationen, die benötigt werden, sind nur auf jährlicher Basis verfügbar.528 Daher ist ein Set an Messgrößen erforderlich, das so gut wie möglich den zu messenden Aspekt abdeckt, zugleich aber nicht zu umfangreich und kompliziert ist: Mit erhöhtem methodologischem Anspruch und erhöhter Validität der Messung verschlechtern sich Beherrschbarkeit und Akzeptanz:529 „Measuring people on too many variables is as bad as no measurement at all.”530 Daher schlagen diese beiden Autoren sechs bis acht Messgrößen vor. Zur normierten Darstellung können die Messgrößen bspw. nach Projektvolumen gewichtet werden.531 Hauser schlägt darüber hinaus einen „metrics thermostat“ vor, durch den eine Gewichtung der Measures entsprechend ihrer Wirkintensität auf die Profitabilität erfolgt.532 Die folgende Tabelle zeigt eine aus zahlreichen Quellen extrahierte Zusammenstellung von Messgrößen.

527 528 529 530 531 532

Vgl. Griffin/Page (1996), S. 482 Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 326 Vgl. Brown/Svenson (1998), S. 33 Brown/Svenson (1998), S. 33 Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 327 Vgl. Hauser (2001), S. 134ff.

Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung Zeit Input

Prozess (innerh. Phasen)

Objektive Qualität

ƒ Kapazitätsanteil für Planung ƒ Rasche Beschaffung von F&E-Personal ƒ Anzahl von F&E-MA

105 Kosten u. a. monetäre Größen ƒ F&E-Budget ƒ F&E-Ausgaben ƒ F&E-Ausgaben gemessen am Umsatz ƒ F&E-Ausgaben je MA

ƒ Anforderungsvolatilität (-) ƒ Fähigkeit, Anläufe durchzuführen ƒ Fähigkeit, Prototypen zu entwickeln ƒ Fähigkeit, Prototypen zu testen ƒ Fortschritt in Relation ƒ Erfolgswahrscheinƒ Lernen pro Geldeinzum Zeitplan lichkeit heit ƒ Dauer für ersten ƒ Übereinstimmung mit ƒ Cost-to-Complete Entwurf (-) Best Practice ƒ Anzahl der Schleifen (-)

Output

ƒ Produzierte Entwürfe pro Zeiteinheit ƒ Entwickelte Produkte pro Zeiteinheit ƒ Fertiggestellte Projekte pro Zeiteinheit ƒ Entwicklungsdauer ƒ Entwicklungsproduktivität (Stunden pro Projekt) ƒ Erreichungsgrad des geplanten Fertigstellungszeitpunkts ƒ Zeit zwischen Entwicklungsprozess und Markteinführung („lead time“) (-) ƒ Zeit von angewandter Forschung bis Markteinführung (-) ƒ Zeit von der ersten Idee bis zur Markteinführung (-) ƒ Fertigstellung entsprechend Zeitplan ƒ Geschwindigkeit relativ zu abgeschlossenen Projekten ƒ Launch on time ƒ Produktlebenszyklusdauer

ƒ Einfachheit der Fertigung / Montage ƒ Erweiterbarkeit für neue Produktideen ƒ Möglichkeit zur Prozessautomation ƒ Neue Technologie entwickelt ƒ Technologische Einmaligkeit ƒ Einmaligkeit des Produkts ƒ Innovationsgrad ƒ Anteil nutzbarer Ideen ƒ Leistungsziele erreicht ƒ Produktlebensdauer, Haltbarkeit ƒ Produktleistungsfähigkeit ƒ Produktzuverlässigkeit ƒ Qualitätsziele erreicht ƒ Qualitätsziele Hardware erreicht ƒ Qualitätsziele Software erreicht ƒ Environment Impact Assessment Score ƒ Verminderung von Abfällen / Emissionen ƒ Technischer Erfolg ƒ Anzahl Änderungen nach Markteinführung ƒ Übereinstimmung von Fähigkeiten und Projektanforderungen ƒ Unfallrate (-) ƒ Produktionsstillstand (-) ƒ Wartungsaufwand (-)

ƒ Abrechenbare MAStunden ƒ Einhaltung Budget ƒ Kostenziele erreicht ƒ Entwicklungseffizienz (-) ƒ Entwicklungskosten (-) ƒ Gemeinkosten (-) ƒ Produktausbeute / -ertrag ƒ Stückkosten (-) ƒ Kosteneinsparungen / KVP

Outcome

ƒ BET

ƒ Gewonnene Preise für Produkt ƒ Anzahl Patente ƒ Anzahl Publikationen ƒ Anzahl externe Präsentationen

ƒ Abweichung UmsatzPlanumsatz ƒ Bedeutung des Produkts bezogen auf die gesamte Profitabilität

Subjektive (interne) Qualität ƒ Anteil Teamarbeit ƒ Erfahrung der MA ƒ Interdisziplinarität ƒ MA-Training

ƒ Motivation ƒ Teamzufriedenheit ƒ Anzahl Kündigungen (-) ƒ Unterstützung durch die Führung ƒ Zeit für Kommunikation ƒ Fähigkeit, Einigung herbeizuführen ƒ Qualität der Aufgabenpriorisierung ƒ Enttäuschungen / Rückschritte in der Entwicklung (-) ƒ Einschätzung des Erfolgs durch Manager ƒ Einschätzung der Übereinstimmung mit der Unternehmensstrategie ƒ Fähigkeiten der MA allgemein ƒ Fähigkeiten zur Handhabung der neuen Technologie verbessert

Markt ƒ Fähigkeit, Märkte zu entwickeln ƒ Fähigkeit, Produkte einzuführen ƒ Zeit im Kontakt mit dem Kunden ƒ Anteil erfolgreicher Produkteinführungen (prozessuale Sicht)

ƒ Gewinnen von Ausschreibungen ƒ Anteil neuer Produkte im Portfolio ƒ Anteil erfolgreicher Produkteinführungen ƒ Anzahl bedeutender Innovationen ƒ Anzahl Markteinführungen in letzten 5 Jahren ƒ Genauigkeit der Marktprognosen ƒ Regelmäßigkeit neuer / überarbeiteter Produkte am Markt ƒ Akzeptanz bei den Verkaufsmitarbeitern ƒ Ergebnisse des Testmarketings ƒ Erhöhung der Lebensqualität ƒ Kaufabsichtsrate ƒ Preis-LeistungsVerhältnis f. Kunden ƒ Kundenzufriedenheit ƒ Kundenakzeptanz ƒ Einsatz beim Kunden ƒ Genauigkeit von Prognosen der Kundenbedürfnisse ƒ Kundenbindung ƒ Kundenversuchsrate ƒ Erfüllung der Erwartungen von Kunden ƒ Endkundenzufriedenheit ƒ Zufriedenheit des Generalunternehmers ƒ Zufriedenheit von Subunternehmern ƒ Akzeptanz bei Verkäufern ƒ Image beim Kunden ƒ Marktposition ƒ Erfolg gegenüber Konkurrenz ƒ Erfolgsrate neuer Produkte ƒ Kannibalisierung anderer Produkte

106

Controlling in Forschung & Entwicklung ƒ Anzahl Designpreise

ƒ Zeit bis Erreichung des Break-evenPunkts (-) ƒ Zeit bis Erreichung des Break-evenPunkts nach Markteinführung (BEAR) (-) ƒ Exportumsatz ƒ Lizenzeinnahmen ƒ Gewinnspanne ƒ Gewinnanstieg ƒ Kapitalertrag ƒ Margenziele ƒ Profitabilität relativ zu anderen Produkten aus den letzten 5 Jahren ƒ Profitabilität ƒ Relative Profitabilität ƒ ROI ƒ Quotient aus Umsatz erste 3 Jahre / F&EInvestition ƒ Sämtliche aus der Innovation resultierenden Rückflüsse ƒ Nettoumsatzziele ƒ Umsatz im 5. Jahr ƒ Umsatzwachstum ƒ Umsatz relativ zu anderen neuen Produkten der letzten 5 Jahre ƒ Umsatz pro Mitarbeiter ƒ Verhältnis Markt-zuBuchwert des Unternehmens ƒ Wertsteigerung ƒ Wert der Ideen

ƒ Länge der Marktphase ƒ Länger als 1 Jahr / 4 Jahre am Markt ƒ Marktanteil ƒ Marktrangfolge ƒ Verkaufsanzahl ƒ Wichtigkeit des Produkts b. Großhändler ƒ Händlerwert ƒ Wiederkaufsrate ƒ Dauerhafte Wettbewerbsvorteile ƒ Eröffnung von weiteren Chancen durch das Produkt ƒ Neuer Markt erschlossen ƒ Neues Segment erschlossen ƒ 50% Marktanteil erreicht ƒ Marktanteil Ausland nach 3 Jahren ƒ Marktanteil Inland nach 3 Jahren ƒ Marktanteil zu halten ohne Preissenkungen ƒ PR-Wert durch Bekanntheit des neuen Produkts ƒ Wahrnehmung einer Chance ƒ Wettbewerberreaktion ƒ Nacharbeiten (-) ƒ Reklamationen (-) ƒ Umtauschrate (-) ƒ Vom Markt entfernt (-)

Tabelle 7: Messgrößen zur Steuerung533

5.5.3. Beispielhafte Modelle zur Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung In der Literatur finden sich einige Vorschläge, wie sich Modelle zur Erfolgsmessung zusammensetzten können. Shenhar et al. messen den Projekterfolg basierend auf vier Dimensionen (siehe Abbildung 35). Sie wählen Effizienzkriterien aus, beziehen aber auch an Effektivität (Kunden, Unternehmenserfolg) und Zukunft orientierte Kriterien ein. Die technischen Zielgrößen, die den Alltag der Entwicklungsarbeit prägen, rücken eher in den Hintergrund.

533

Quelle: Eigene Darstellung; Messgrößen entnommen aus: Mansfield (1968), Clark/Fujimoto (1991), Davila (2000), McDonough/Barczak (1991), Brown/Gobeli (1992), Hart (1993), Keller (1994), Cooper/Kleinschmidt (1995), Schumann et al. (1995), Kessler/Chakrabarti (1996), Shenhar et al. (1997), Brown/Svenson (1998), Atkinson (1999), Dvir et al. (2003), Hoegl et al. (2004), Huang et al. (2004), Sherman et al. (2005) und Rice et al. (2008). Invertierte Messgrößen sind durch (-) gekennzeichnet. Die Abgrenzung zwischen Output und Outcome lässt sich häufig verschiedenartig treffen. In strenger Auslegung sind nur die rückfließenden Geldeinheiten Outcome.

Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung

107

Project efficiency ƒ Short term measure ƒ Complete on time? ƒ Within the specified budget?

Project Success

Impact on customer ƒ Related to the customer and / or the user of the result ƒ Meeting performance measures ƒ Functional requirement? ƒ Technical specifications Business success ƒ Measures of performance time, cycle time, yield and quality and total improvement of organization performance

Preparing for the future ƒ Long term dimension ƒ Preparing organization & technological infrastructure

Abbildung 35: Vier Dimensionen des Projekterfolgs nach Shenhar et al. 534

Atkinson nimmt eine phasenbezogene Differenzierung vor (siehe folgende Abbildung 36). Seine Einteilung entspricht dem Projekt- (vor Markteinführung) und dem Produkterfolg (nach Markteinführung). Innerhalb des Entwicklungsprozesses lassen sich

Post Delivery Stage

Project Success

Delivery Stage

frei wählbare Messgrößen zu Kosten, Zeit, Qualität und Effizienz einsetzen. The process: doing it right ƒ Cost ƒ Time ƒ Quality ƒ Efficiency

The system: getting it right ƒ Benefits to many stakeholders involved in the project, e. g. users, customers, project staff ƒ Criteria from project manager, top management, customer-client and team member ƒ Resultant system

The benefits: getting them right ƒ Impact on customer ƒ Business success

Abbildung 36: Messung des Projekterfolgs nach Atkinson 535

534 535

Quelle: Dimensionen aus Shenhar et al. (1997), S. 11, Bild 1 Quelle: Inhalte aus Atkinson (1999), S. 339ff.

108

Controlling in Forschung & Entwicklung

Einen anderen Weg geht Chan, der eine Einteilung basierend auf der Messbarkeit trifft. Er stellt objektiv darstellbare und subjektive Messgrößen getrennt auf. Seine Darstellung beinhaltet zwar die wichtigsten Messgrößen, ist jedoch für die Steuerung weniger übersichtlich als die anderen beiden (auch in Abbildung 37 zu erkennen). Key Performance Indicators (KPIs)

Objective Measures

Subjective Measures

ƒ Construction time ƒ Speed of construction ƒ Time variation ƒ Unit cost

ƒ Quality ƒ Functionality ƒ End-user‘s satisfaction ƒ Client‘s satisfaction

ƒ Percentage net variation over final cost ƒ Net present value ƒ Accident rate ƒ Environment Impact Assessment (EIA) scores

ƒ Design team‘s satisfaction ƒ Construction team‘s satisfaction

Abbildung 37: Zusammenstellung von Projekterfolgs-KPI nach Chan 536

An den gezeigten Beispielen lässt sich erkennen, dass Kennzahlendimensionen und Betrachtungsgegenstände sowie der Phasenbezug sich immer wieder überschneiden. Eine sinnvolle Zusammenstellung und Einteilung sollte anhand der jeweiligen Situation ermittelt werden. Als Grundlage kann Tabelle 7 mit einer breiten Auswahl an Kennzahlen dienen. 5.6. Institutionale Verankerung des Controllings in Forschung & Entwicklung Die Verankerung des Controllings in der Aufbauorganisation kann verschiedene Formen annehmen:537 Das Controlling kann von extern erfolgen (bspw. Fremdcontrolling durch das Rechnungswesen oder die Unternehmensplanung), die Aufgaben können aber auch durch das Unternehmenscontrolling oder ein spezielles F&EControlling wahrgenommen werden. Das F&E-Controlling wird oft nach dem Dotted-line-Prinzip funktional abgegrenzt. Die Controller sind dabei fachlich dem Unternehmenscontrolling und disziplinarisch der F&E-Leitung untergeordnet.538 Sie werden oft in eine Matrix-Projekt-Organisation mit eingebettet. An der Aufbauorganisation ist auch der Dezentralisierungsgrad der Koordination erkennbar.539

536 537 538 539

Quelle: Chan (2001), S. 9, Bild 5 Vgl. Horváth (2009), S. 791 Vgl. Horváth (2009), S. 791 Vgl. Schmelzer (1992), S. 155f.

Wirkungen der Mechatronik-Merkmale auf das Controlling

109

Ablauforganisatorisch ist das F&E-Controlling am Prozess der F&E-Planung sowie an den genannten Phasen in den Projekten (siehe Abschnitt 4.3.1) orientiert. 5.7. Wirkungen der Mechatronik-Merkmale auf das Controlling In Abschnitt 4.3.3 wurden allgemeine Rahmenbedingungen für Forschung und Entwicklung genannt. Es ist davon auszugehen, dass sich spezifische Merkmale mechatronischer Produkte zusätzlich auf die Projektsteuerung auswirken. Erste Vermutung ist also, dass es diese spezifischen Merkmale gibt, im zweiten Schritt kommt die ergänzende Vermutung hinzu, dass für mechatronische Produkte ein speziell ausgerichtetes Controlling erforderlich ist. Zur näheren Beschreibung sollen hier mögliche Wirkungsbeziehungen detailliert werden. Die folgende Tabelle 8, die aus Abfragen in 14 Experteninterviews entstanden ist, stellt einen Bezug zwischen den in Abschnitt 4.2 angeführten Merkmalen mechatronischer Produkte (über vermutete Auswirkungen) und den Erfordernissen für das Controlling her.540 Merkmale mechatronischer Produkte Komplexität Verteilung / Dezentralisierung

Auswirkungen und unterstellte Erfordernisse für das Controlling der Entwicklung Einsatz umfangreicher Planungsinstrumente Dezentralisierung des Controllings, Unterstützung der funktionsübergreifenden Kommunikation Technologische Heterogenität Unterschiedliche Planung der Sachziele, angepasste Kennzahlen zur Steuerung (insb. auch technischer Zielgrößen), Einplanung von Abgleichpunkten im Projektplan Methodische / instrumentelle Heterogenität Bereitstellung einer abgestimmten Methodik, welche die Anforderungen der einzelnen (Vorgehensmodelle, ...) technologischen Disziplinen erfüllt und Vorgehensmodelle, Produktdatenmanagement und Projektcontrolling koppelt Perspektiven der Entwickler Unterstützung einer einheitlichen Begriffsbildung, um Koordination ohne Missverständnisse zu ermöglichen Integrationsanforderungen / Interdependenzen Erhöhte Schnittstellenkoordination Sicherheitsanforderungen Strikter Einsatz qualitätsorientierter Projektsteuerungsmethoden / -instrumente

Tabelle 8: Merkmale und vermutete Auswirkungen auf das Controlling 541

Um die strukturelle Komplexität der Produkte und die vielen Akteure zu beherrschen, ist ein System zur Planung und Steuerung erforderlich. Die stattfindende Aufteilung in Domänen mit daraus resultierender Dezentralisierung führt teilweise zu autonomer Steuerung, allerdings ist dann eine Abstimmung durch Kommunikation über die Grenzen der dezentralen Einheiten hinweg erforderlich. Bei der Zielplanung stellt sich aufgrund der Heterogenität der Produkte das Problem, dass die Sachziele und dafür festgelegte Kennzahlen sehr unterschiedlich sind. Außerdem finden besonders ausgeprägt Projektfortschritte meist verschoben statt; diesem Phänomen muss bei der Planung von Abgleichpunkten Rechnung getragen werden. Aus der

540 541

Vgl. Liste der geführten Experteninterviews im Anhang Quelle: Eigene Darstellung; vgl. auch Abschnitte 3.1.2, 4.2 und 4.4

110

Controlling in Forschung & Entwicklung

bisherigen Entwicklung heraus hat sich eine Vielzahl spezieller Instrumente isoliert in den verschiedenen Domänen anhand der jeweiligen Perspektiven und Anforderungen herausgebildet; das Controlling sollte diese koppeln. Die sich daraus ergebenden besonders hohen Integrationsanforderungen führen zu einem hohen Stellenwert der Schnittstellenkoordination durch das Controlling. Zusätzlich ist noch der häufige Produkteinsatz in sicherheitskritischen Bereichen zu nennen, in denen Ausfälle absolut minimiert werden müssen. Hier erscheint der Einsatz geeigneter Methoden und Instrumente aus dem Qualitätsmanagement sinnvoll und wichtig, die in das Steuerungssystem integriert werden. Im bereits in Abschnitt 3.1.2 dargestellten Praxisbeispiel bestätigten sich folgende Merkmale als besonders hervorstechend:542 x

Technologische Heterogenität: Hardware und Elektronik / Software werden tatsächlich entkoppelt voneinander entwickelt. Fortschritte werden in unterschiedlicher Geschwindigkeit erzielt, die unterschiedlichen Projektstati bedürfen aber dennoch eines Abgleichs.

x

Methodische / instrumentelle Heterogenität: Ein Phasenschema dient der Mechanikentwicklung und stellt aufgrund der begrenzten Übertragbarkeit nur einen groben Rahmen für die Elektronik / Software dar.

x

Integrationsanforderungen / Interdependenzen: Im Versionsmanagement (Hardware-Versionen, Software-Releases) wird implizit auf Interdependenzen geachtet (Welche Änderungen an einem Teilsystem wirken sich auf andere aus?). Wenn derartige Interdependenzen bestehen, müssen Abgleichpunkte vereinbart werden. Dies wird bislang eher nicht zentral gesteuert, sondern informell geklärt.

In leicht abgewandelter Form bildet sich darauf basierend das folgende Gerüst von komplexitätstreibenden Merkmalen mechatronischer Produkte heraus:543

542 543

x

Heterogenität der Domänen (besonderes Merkmal mechatronischer Produkte)

x

Teileumfang / Anzahl der Subsysteme des Produkts

x

Interdependenzen (werden durch den Teileumfang beeinflusst)

Vgl. auch Praxisbeispiel in Abschnitt 3.1.2. Vgl. auch die Autoren von Wangenheim (1998), S. 13f und Williams (1999), S. 270, die auf die genannten Punkte hindeuten.

Gestaltungsvariablen des Controllings in Forschung & Entwicklung

111

Die Produktkomplexität wirkt sich wiederum auf die Projektkomplexität aus – „a major source of the project (structural) complexity is the product (structural) complexity.”544 Aus der Kopplung komplexer mechatronischer Produkte mit den generellen Unsicherheiten von F&E-Projekten (vgl. Abschnitt 5) ergibt sich der in Abbildung 38 gezeigte Baum der vermuteten Komplexitätstreiber Strukturkomplexität, technologische Heterogenität und technologische Unsicherheit.545 Projektkomplexität

Strukturkomplexität

Produkt: Anzahl Elemente

Produkt: Interdependenzen

Technologische Heterogenität

Technologische Unsicherheit

Spezifikationen: Zielunsicherheiten

nicht-deterministische Prozesse: Prozessunsicherheit

Abbildung 38: Komplexitätstreiber mechatronischer Produkte546

5.8. Gestaltungsvariablen des Controllings in Forschung & Entwicklung Unternehmensexterne wie auch -interne technologische und organisatorische Rahmenbedingungen prägen das Controllingsystem. „The contingency approach to management accounting is based on the premise that there is no universally appropriate accounting system which applies to all organisations in all circumstances. […] Thus a contingency theory must identify specific aspects of an accounting system which are associated with certain defined circumstances and demonstrate an appropriate matching.“547 Für das Entwicklungscontrolling sind zahlreiche Rahmenbedingungen und Einflussfaktoren von Bedeutung. Zum einen handelt es sich um Bedingungen, die für den Kontext des F&E-Bereichs grundsätzlich typisch sind, zum anderen um solche, die von der individuellen Situation abhängen. Generell typisch für den F&E-Bereich sind:548 x

hohe Unsicherheit bezüglich allgemeiner Erfolgsaussichten, geeigneter Pfade sowie Erfolgsfaktoren,

544 545 546 547 548

x

fehlende Erfahrung,

x

technologische Neuerungen bei Produkten und Herstellungsprozessen,

Williams (1999), S. 270 Vgl. zur Wirkung von Produktkomplexität auf die organisatorische Komplexität Reiß (1993), S. 6. Quelle: Eigene Darstellung basierend auf den vorangehenden Ausführungen Otley (1980), S. 413 Vgl. Schmelzer (1992), S. 9 und Hauschildt/Salomo (2007), S. 19

112

Controlling in Forschung & Entwicklung

x

komplexe Technologien, hohe Technologiekosten,

x

organisatorische Komplexität und

x

hohe Anforderungen an die Qualität, u. a. um Folgekosten zu vermeiden.

Durch die spezifischen Anforderungen in Unternehmen, die aus Mechanik, Elektronik, Sensorik und Software zusammengesetzte Produkte herstellen, kommen noch weitere Bedingungen hinzu. Insofern ist es erforderlich, einen kontingenzorientierten Zugang zur Thematik zu finden, der diese speziellen Rahmenbedingungen berücksichtigt.549 In dieser Arbeit wird das Controllinggesamtsystem550 auf ein Subsystem reduziert, um die relevanten Einflussfaktoren besser herausarbeiten zu können. Ein oft gewählter Aufbau von Kontingenzrahmen setzt sich zusammen aus: Rahmenbedingungen, Organisationsgestaltung, Art des Controlling-Systems und damit verbundenem Erfolg.551 Die vermuteten Einflussfaktoren stellen zugleich Anforderungen an das Controlling dar, das dementsprechend gestaltet werden muss. Damit eine Organisation – in diesem Falle der Teil der Organisation, welcher NeuproduktProjekte plant und durchführt – „vital“ genug ist, muss die Organisation so gestaltet werden, dass ein „fit“ mit der individuellen Situation zu erreichen ist.552 Odgers und Nimmervoll betonen darüber hinaus, dass unterschiedliche technologische Hintergründe verschiedenartiger Controllingansätze bedürfen.553 Für die Gestaltung von Controllingsystemen müssen Parameter festgelegt werden. Schmelzer nennt folgende Gestaltungsparameter des Entwicklungscontrollings:554

549

550 551 552 553 554

x

Zentralisierung / Dezentralisierung

x

Spezialisierung

x

Koordination

x

Formalisierung

Vgl. Jaworski/MacInnis (1989), S. 407 und Sherman et al. (2005), S. 401. Hier ist noch eine Unterscheidung vorzunehmen: Während der situative Ansatz vorsieht, dass das betrachtete Unternehmen mit der Umgebung interagiert und daher eine Abhängigkeit besteht, geht der Kontingenzansatz von einer festen Umwelt aus, an die sich das Unternehmen anpassen muss (hier sei angemerkt, dass sich die Ansätze nicht nur zur Betrachtung des Unternehmens als Ganzes eignen, sondern für nahezu beliebige Subsysteme). Der Kontingenzansatz ist daher eine vereinfachte Betrachtungsweise. Vgl. Horváth (2009), S. 124, Abb. 2.23 Vgl. Otley (1980), S. 419f.; Effektivität ist hier als Klammer-Begriff zu verstehen und widerspricht insofern nicht der in dieser Arbeit verfolgten Erfolgsmessung über die Effizienz. Vgl. auch Phillips (1982), S. 526 Vgl. Odgers/Nimmervoll (1988), S. 118 und 128; zugleich halten sie aber bestimmte Standards für F&E allgemein für sinnvoll. Vgl. Schmelzer (1992), S. 57f.

Gestaltungsvariablen des Controllings in Forschung & Entwicklung

113

Die folgende Abbildung 39 zeigt den Zusammenhang zwischen Koordination sowie Planung und Kontrolle. Verkettung durch Organisation

Input

Prozess („Throughput“)

Ergebnis („Output“)

Erfolg („Outcome“)

Koordination

Planung

Steuerung

Pläne Kosten- und Leistungsrechnung (Produktkalkulation, Kostenstellenrechnung, ...) Investitionsrechnung, Lebenszykluskostenrechnung Budgetierung Projektablauf- und Terminplan Kapazitätsplan Pflichtenheft Detaillierung Verbindlichkeitsgrad

Kontrolle

Informal: Selbstkontrolle Soziale Umfeldkontrolle Kulturelle Kontrolle

Informationsversorgung

Formalisierungsgrad Verzögerung Qualität Häufigkeit Detaillierungsgrad

Formal: Prämissenkontrolle Verfahrensorientierte Kontrolle (Process Control) Ergebnisorientierte Kontrolle (Output Control) Kontrollfrequenz

Abbildung 39: Wahrnehmung der Controlling-Funktion in der Entwicklung 555

Neben der Planung als Grundlage stehen insbesondere Kontrolle und Steuerung im Zentrum: „control is tighter when performance dimensions for which results are desired are defined explicitly and, of course, correctly”556. Bei den Kontrollen (an denen sich die Art der Steuerung orientiert) kann zwischen verfahrensorientierten und ergebnisorientierten Kontrollen unterschieden werden (zusätzlich werden noch die Prämissenkontrolle, die Planfortschrittskontrolle und die Ergebniskontrolle nach Realisierung unterschieden).557 In Abbildung 39 ist die Messung von verfahrensorientierten Größen beim Prozess angesiedelt, während das Ergebnis gesondert als Output dargestellt ist.558 Eine zweckorientierte, der Art der Kontrolle entsprechende Messung ist vorzunehmen. Die ergebnisorientierte Messung

555 556 557 558

Quelle: Eigene Darstellung; oberer Teil angelehnt an Ellis (1997), S. 18, Abb. 1.4 Merchant (1982), S. 48 Vgl. Horváth (2009), S. 148f. Vgl. Schumann et al. (1995), S. 48

114

Controlling in Forschung & Entwicklung

dient der Erfolgskontrolle, während die verfahrensorientierte bei der Aufklärung von Problemen und Ineffizienzen hilft.559 Das Zusammenspiel der Koordinationsmechanismen muss insgesamt so gestaltet sein, dass kein Kontrollverlust eintritt, der zu Ineffizienzen führen könnte, da persönliche Ziele einzelner Individuen in der Organisation tendenziell an Bedeutung zunehmen.560 Die Ausrichtung der Organisation an den Unternehmenszielen wäre andernfalls zu schwach ausgeprägt. Sind die Koordinationssysteme – insbesondere das Informationsversorgungssystem – zu wenig wirkungsvoll, können Individuen Informationen besonders leicht verfälschen.561 Umgekehrt lässt sich sagen: „A more extensive [control] system generates more information about the activities of the manager, thereby providing the organisation with greater monitoring ability.”562 Insbesondere die dezentrale Entwicklung in der Mechatronik bedarf eines gut funktionierenden Informationsversorgungssystems, da Informationen bei starker Dezentralisierung eine koordinierende Rolle einnehmen und Voraussetzung für die Kontrolle sind.563 An den in Abbildung 40 aufgeführten Schnittstellen, die zugleich Messpunkte darstellen, findet eine Übergabe von einem zum nächsten Prozess-Eigner statt. Prozess („Throughput“)

Input

Ergebnis („Output“)

Erfolg („Outcome“)

Phasen Teilprozesse Messpunkte für verrichtungsorientierte Kontrolle

Abbildung 40: Detaillierung der verrichtungsorientierten Kontrolle564

Es werden (Zwischen-)Ergebnisse (auch „deliverables“ genannt) übergeben.565

559 560 561 562 563 564 565

Vgl. Schumann et al. (1995), S. 48 Vgl. Williamson (1970), S. 170 Vgl. Phillips (1982), S. 527 Kren/Kerr (1993), S. 162 Vgl. Chia (1995), S. 815 Quelle: Angelehnt an Ellis (1997), S. 18, Abb. 1.4 Vgl. auch Hansen/Birkinshaw (2007), S. 130

Zusammenfassung der Rolle des Controllings in Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte 115

5.9. Zusammenfassung der Rolle des Controllings in Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte Die Rolle des Controllings in Forschung & Entwicklung wurde in diesem Kapitel beschrieben. Für das Controlling ergeben sich einzelne Koordinationsaufgaben bezüglich der Planung, Kontrolle und Informationsversorgung. Um diesen Aufgaben im operativen Projektcontrolling nachzukommen, lassen sich bestimmte Instrumente einsetzen, die für den Entwicklungskontext mit seinem projektorientierten Aufbau geeignet sind. Diese Instrumente basieren auf Informationen und können für Planung und Kontrolle eingesetzt werden. Aus der Informationsversorgung separiert wurde gesondert noch die Erfolgsmessung in Forschung & Entwicklung beschrieben. Diese ist für die Praxisimplikationen relevant, dient aber auch für Überlegungen zur Operationalisierung von Erfolg. Für die Spezifizierung auf die in dieser Arbeit betrachteten mechatronischen Produkte wurden die wichtigsten Einflussfaktoren auf Basis der bisherigen Erkenntnisse aus dem Controlling von Hard- und Software-Entwicklung sowie von komplexen Großprojekten hergeleitet, Anhand dieser Einflussfaktoren kann dann die zuletzt noch angesprochene Anpassung des Controllings an die Situation der MechatronikEntwicklung erfolgen. Die Gestaltungsvariablen – also die Stellschrauben – des operativen Projektcontrollings lassen sich damit parametrieren.

116

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

6. Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte 6.1. Übersicht zu den Theorien In diesem Kapitel werden zwei Arten von Theorien, jeweils nach ihrem Anwendungszweck differenziert, dargestellt (siehe folgende Abbildung 41). Erklärungstheorien für das Generieren von Innovationen Ressourcenbasierter Ansatz

Ressourcen

Input

Kontingenz-Ansatz

Untersuchungsgegenstand

Mechatronisches Produkt

Prozess („Throughput“)

Ergebnis („Output“)

Strukturierungstheorie zur Untersuchung des Gegenstands Systemtheorie erweitert um Kybernetik-Ansatz

Komplexitätstheorie

Abbildung 41: Herangezogene Theorien566

Zunächst werden Theorien beschrieben, die Erklärungen zum Hintergrund und Kontext von Innovationen sowie dem Ablauf der Innovationsprozesse liefern. Der ressourcenbasierte Ansatz hilft, Innovationen als Potenziale im Unternehmen einzuordnen und die betriebswirtschaftlichen Implikationen von geschaffenen Ressourcen, hier neuen Produkten, zu erklären. Der Kontingenzansatz basiert auf der Idee, dass eine Anpassung der Unternehmen – in dieser Arbeit auf den Bereich der Entwicklung beschränkt – an die Rahmenbedingungen die Effektivität und Effizienz verbessern kann und dadurch eine Erfolgswirkung einer geeigneten Konfiguration von Gestaltungsparametern entstehen kann.567 Folglich basieren die impliziten Erfolgshypothesen, die der Entstehung von Innovationen eine positive Wirkung unterstellen, auf dem Ressourcenbasierten Ansatz, der strategische Vorteile aus dem Ressourcenaufbau erwarten lässt. Im Anschluss daran werden Theorien angesprochen, die sich für einen Forschungsansatz und die Strukturierung des Problems eignen, darunter die Systemtheorie, erweitert um den Kybernetik-Ansatz und ergänzt um ihre Spezialform der Komplexi-

566 567

Quelle: Eigene Darstellung Vgl. auch Abschnitt 5.5.1 zum Erfolg in der Entwicklung.

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1_6, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

Auswahl der betrachteten Theorien

117

tätstheorie.568 Die Systemtheorie eignet sich sowohl für die Strukturierung der Organisation als auch der zu entwickelnden Produkte. Ihre Erweiterung um die Komplexitätstheorie passt in den Rahmen des Innovationsprozesses, da die hier schende Nicht-Linearität von der Systemtheorie nicht abgedeckt wird. Bevor die einzelnen Theorien beschrieben werden, soll noch die Auswahl und die Vereinbarkeit der Theorien untereinander im Folgenden besprochen werden. 6.2. Auswahl der betrachteten Theorien An dieser Stelle wird noch die Vorgehensweise zur Auswahl geeigneter Theorien erörtert. Eine direkt für das Forschungsproblem geeignete Theorie konnte nicht identifiziert werden. Aus diesem Grund wurden andere nutzbare Theorien herangezogen. Da kein allgemein akzeptierter Prozess zur Auswahl geeigneter Theorien existiert und eine derart große Vielfalt von Theorien verfügbar ist, die von keinem Wissenschaftler vollständig erfasst werden kann, wurde auf eine Negativ-Auswahl verzichtet; vielmehr wurden für die für diese Arbeit ausgewählten Theorien die folgenden eigenen Anforderungen aufgestellt, die zu erfüllen sind: x Möglichkeit, einen Erfahrungsbezug herzustellen, also inwieweit die Theorie einen Verständnisgewinn an der Schnittstelle von Theorie und Praxis herbeiführen kann.569 x Eignung zur Übertragbarkeit auf die hier untersuchten Gestaltungsparameter des Entwicklungscontrollings.570 Die gleichzeitige Übertragbarkeit auf die unabhängigen Variablen bzw. situativen Einflussparameter ist nicht erfüllbar, da dies voraussetzen würde, dass bereits eine vollständige Theorie existiert und diese Arbeit nur eine Verifizierung darstellt. Fokussiert wird daher auf die gestaltbaren Aspekte des Entwicklungscontrollings und die damit verbundenen Hypothesen in dieser Arbeit. x Konsistenz mit dem Forschungsgegenstand sowie den anderen Theorien hinsichtlich Inhalt und Anforderungen / Prämissen. Die Überprüfung der Theorien im Hinblick auf diese Anforderungen wird in Tabelle 9 beschrieben. 568 569 570

Weber und Schäffer beschreiben die hauptsächlich strukturierende Funktion von Systemtheorie und Kybernetik im Controlling. Vgl. Weber/Schäffer (2000), S. 110f. Der Erfahrungsbezug wird bereits durch das in Abschnitt 2.2.2 eingeführte realwissenschaftliche Paradigma vorausgesetzt; vgl. auch Chmielewicz (1994), S. 34. Vgl. zur Übertragung von Theorien Schnell et al. (2005), S. 9.

118

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

Theorie Ressourcenbasierter Ansatz

Kontingenzansatz

Systemtheorie

Kybernetik-Ansatz

Komplexitätstheorie

Erfüllung der Anforderungen Erfahrungsbezug Der ressourcenbasierte Ansatz ist aus der Beobachtung von wirtschaftlichen Phänomenen heraus entstanden und eignet sich daher zur Erklärung der Praxis. Übertragbarkeit Die Ressourcen, die im Entwicklungsprozess geschaffen werden, lassen sich als Ergebnisse interpretieren. In dieser Arbeit wird die Entstehung von Entwicklungsergebnissen im Sinne von Ressourcen gesteuert. Die Steuerung erfolgt anhand von verschiedenen Größen, so auch den Outputs (siehe auch Abschnitt 5.5). In ähnlicher Form lässt sich auch der Bezug zur Planung (entsprechende Steuerungsgrößen in den Hypothesen H3.2, H3.3, H3.6, H3.7 in Abschnitt 7.3) und Informationsversorgung (Transparenz durch Messung von Steuerungsgrößen in H4.1-H4.6) herstellen. Konsistenz Der Ansatz ist konsistent mit dem Forschungsgegenstand sowie den Theorien. Erfahrungsbezug Ursprünglich ist der Ansatz aus der Human-Relations-Bewegung entstanden. Die erste betriebswirtschaftliche Anwendung wird gemeinhin in der Klassifizierung von Firmen bezüg571 lich ihrer Produktionsprinzipien gesehen. Übertragbarkeit Der Kontingenzansatz stellt den Bezug zwischen den Bereichen Rahmenbedingungen (Situation), Gestaltungsparametern und impliziertem Erfolg in bestimmten Konstellationen dar. Hinsichtlich dieser Bereiche ist eine direkte Übertragung auf die Bedarfe dieser Arbeit möglich; es erfolgt eine Strukturierung des kompletten Modells in Abschnitt 7.1 nach dem Kontingenzansatz. Konsistenz Hauptannahme ist, dass ein „fit“ aus Situation und Gestaltung gefunden werden kann. Insofern ist der Kontingenzansatz bestrebt, die starre allgemeingültige Betrachtungsweise der Systemtheorie aufzuheben und situationsspezifische Aussagen zu treffen. Betrachtet man den Ansatz als Ergänzung bzw. Erweiterung der Systemtheorie, ist er konsistent mit dem Forschungsgegenstand sowie den weiteren Theorien. Erfahrungsbezug Die Systemtheorie ist ein abstraktes Gerüst, welches an sich keine Erklärung liefern kann, aber der Strukturierung in der Praxis beobachteter Phänomene dienen kann. Übertragbarkeit Eine Übertragung auf die Praxis ist möglich, insbesondere auf die Struktur der entstehenden Produkte, auf die Struktur der entwickelnden Organisation sowie auf das Controlling. Die systemtheoretische Strukturierung des Controllings kann im deutschen Sprachraum als etabliert gelten. Weiterhin wurde die Systemtheorie ausgewählt, weil sie im Umfeld der Entwicklung, in der naturwissenschaftlich geprägte Akteure dominieren, gut nachvollzogen werden kann. Konsistenz Die Systemtheorie wird nur zur Strukturierung genutzt und ist konsistent mit den anderen Theorien. Erfahrungsbezug Die Kybernetik ist entstanden, um Gemeinsamkeiten von Mechanismen in Mechanik, Steuerungstechnik, Biologie, Verhalten und Spieltheorie zu identifizieren und zu einem Ansatz zusammenzuführen. Sie verbindet daher Gemeinsamkeiten aus Theorien und Praxis. Übertragbarkeit Der Kybernetik-Ansatz dient dem Verständnis von Regelungsprozessen in technischen Systemen und kann auch auf Organisationen und betriebliche Prozesse bezogen werden. Kern des Ansatzes sind zielgerechtes Verhalten und Rückkoppelung. Diese sind in der Planung (H3.x) und Steuerung / Kontrolle (H4.x) im Controlling zu finden. Konsistenz Der Ansatz ist konsistent mit dem Forschungsgegenstand sowie den Theorien. Durch die Wurzeln in der Systemtheorie ist der Kybernetik-Ansatz vollständig in dieser verankert. Erfahrungsbezug Sie ist entstanden aus der Erkenntnis, dass Systeme nicht beliebig vereinfacht werden können. Somit wird eine Schwäche der Systemtheorie bei der Betrachtung realer Phänomene kompensiert und die Nutzung der Systemtheorie bei der Betrachtung realer Phänomene verbessert. Übertragbarkeit Die Komplexitätstheorie kann ebenso wie die Systemtheorie auf die Produkte sowie auf die Gestaltungsparameter übertragen werden. In dieser Arbeit wird sie insbesondere für die Hypothesen H2.1, H2.2, H3.1-H3.3 genutzt. Konsistenz Die Komplexitätstheorie impliziert, dass nicht zwangsläufig das Produkt dem Entwicklungssystem angepasst werden muss, sondern das Entwicklungssystem ggf. dem Produkt, da das Produkt nur bis zu einem gewissen Punkt vereinfacht werden kann. Dieser Aspekt unterstreicht den situativen Zugang des Kontingenzansatzes. Durch die Wurzeln in der Systemtheorie ist die Komplexitätstheorie vollständig in dieser verankert. Ebenso bestehen Bezüge zwischen komplexen adaptiven Systemen und dem Kybernetik-Ansatz. Die Theorie ist somit konsistent mit dem Forschungsgegenstand sowie den anderen Theorien.

Tabelle 9: Erfüllung von Anforderungen durch die Theorien 572

Die folgenden Ausführungen beschreiben die Ansätze und Theorien näher. 6.3. Der ressourcenbasierte Ansatz Der ressourcenbasierte Ansatz aus dem strategischen Management stellt im Gegensatz zum marktorientierten Ansatz die internen Ressourcen des Unternehmens in 571 572

Studie von Woodward; vgl. Kieser (2002), S. 169f. Quelle: Eigene Darstellung

Der ressourcenbasierte Ansatz

119

den Vordergrund.573 Grenzen des marktorientierten Ansatzes werden deutlich, wenn mehrere Unternehmen auf gleichen Märkten agieren, aber unterschiedlich erfolgreich sind.574 Die Ausstattung mit unterschiedlichen, individuellen, schwer transferierbaren Ressourcen erklärt dies.575 Das Ressourcenprofil kann sich also als entscheidender Wettbewerbsvorteil erweisen. Nichtsdestotrotz ist eine Balance erforderlich: Hamel sieht im „Resource-based View“ und „Market-based View“ ein sich ergänzendes Gegensatzpaar.576 Unter dem Aspekt des „Resource-based view“ betrachtet, will das Unternehmen einzigartige Ressourcen aufbauen. Der Begriff Ressource beschreibt zunächst einmal alles, was einem Unternehmen zur Verfügung steht und worauf es direkt oder indirekt zugreifen kann.577 Damit können Produktionsanlagen oder Gebäude ebenso gemeint sein wie Patente, Know-how oder Corporate Identity. Innerhalb dieser relativ weit gefassten Definition lassen sich Ressourcen auf verschiedene Arten klassifizieren: Man trennt sie beispielsweise nach ihrer Herkunft zwischen extern bzw. intern erstellten Ressourcen, hinsichtlich ihrer Beschaffenheit zwischen materiellen und immateriellen Ressourcen, oder auch nach ihrer Art (finanziell, physisch, human, technologisch). In der Literatur wird auch sehr häufig zwischen tangiblen und intangiblen Ressourcen unterschieden. Erstere bezeichnen die Mittel, welche dem Unternehmen physisch zur Verfügung stehen, wie bspw. Anlage- oder Kapitalgüter. Kennzeichnend ist, dass diese transparent und leicht zu imitieren sind. Im Gegensatz dazu sind intangible Ressourcen nicht greifbar. Sie beinhalten Intelligenz ebenso wie Marken, Image oder Patente. Zu ihren Eigenschaften zählen u. a. unbeschränkte Verfügbarkeit und Resistenz gegenüber Duplikation, da sie meist schwer zu identifizieren sind. Heterogene, schwer übertragbare Ressourcen machen die Einzigartigkeit der Ressourcen als Unternehmenserfolg aus. Alle bisher genannten Ressourcenarten sind für die F&E von Unternehmen von Bedeutung. Der effektive und effiziente Einsatz unternehmerischer Ressourcen steht im Mittelpunkt des ressourcenorientierten Ansatzes, wobei die Erzielung von Renten als Ziel des unternehmerischen Handels gesehen wird. Sobald die mit Produktionsfaktoren erwirtschafteten Erlöse die Opportunitätskosten dieser Ressourcen übersteigen, lie573 574 575 576 577

Vgl. Wernerfelt (1984), S. 171ff. Vgl. Barney (1991), S. 100f. Vgl. Wernerfelt (1984), S. 172 und Barney (1991), S. 101 Vgl. Hamel (1994), S. 33 Vgl. Müller-Stewens/Lechner (2003), S. 357

120

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

gen ökonomische Renten vor.578 Diese Renten, die unmittelbar für den „Resourcebased view“ relevant sind, lassen sich in Ricardo-, Quasi-, Schumpeter-Renten differenzieren. Aufgrund knapper Ressourcen und des Besitzes einer überlegenen Ressourcenausstattung oder niedrigeren Produktionskosten eines Unternehmens können Ricardo-Renten erwirtschaftet werden. Quasi-Renten ergeben sich als wertmäwertmäßige Differenz zwischen erst- und zweitbester Ressourcenverwendung, wobei die Höhe der Quasi-Rente positiv mit der Spezifität der Ressource korreliert.579 Schumpeter-Renten basieren auf First-Mover-Vorteilen innovativer Unternehmen, die es schaffen, daraus resultierende Innovationsgewinne generieren und somit Renten abschöpfen zu können. Markteintrittsbarrieren und vorteilhafte Produkt-MarktVerhältnisse einer Unternehmung ermöglichen Monopol-Renten. Ressourcen allein begründen noch keinen hohen strategischen Wert für das Unternehmen. Sie gewinnen strategischen Wert allein dadurch, dass sie effektiv und effizient koordiniert und eingesetzt werden.580 Als Ergebnis entstehen Kompetenzen wie organisatorische Routinen, technische Kompetenzen und Kernkompetenzen, die Burr unter dem Sammelbegriff der Routinen zusammenfasst. „Routinen [...] sind nicht auf der Ebene des einzelnen Akteurs und einer einzelnen, isolierten Ressource angesiedelt, sondern auf der Ebene der Gesamtorganisation und stellen komplexe Ressourcenbündel dar“.581 Eine Routine ist ein wiederkehrendes, abstraktes Aktivitätsmuster, dessen Funktion darin besteht, den koordinierten Einsatz und das Zusammenspiel der unternehmerischen Ressourcen sicherzustellen. 582 Routinen treten in zwei Erscheinungsformen auf: als organisatorische Kompetenz und als organisatorische Routine. Organisatorische Kompetenz steht für das Vermögen sozialer Systeme, wie sie auch Unternehmen darstellen, einen – im Hinblick auf die Erfüllung ihrer Ziele – effizienten und effektiven Ablauf der in ihnen stattfindenden Prozesse sicherzustellen. Hierzu notwendige Maßnahmen müssen aus dem System selbst heraus ergriffen werden. Gemäß Mahoney und Pandian sollen Unternehmen dabei besseren Gebrauch von ihren Ressourcen als die Wettbewerber machen.583 Die Kombination des

578 579 580 581 582 583

Vgl. Burr (2004), S. 117 Vgl. Burr (2004), S. 117 Vgl. Sanchez et al. (1996), S. 27 Burr (2004), S.124 Vgl. Winter (1995), S. 149 Vgl. Mahoney/Pandian (1992), S. 363ff.

Der ressourcenbasierte Ansatz

121

Verschmelzens von Technologien und Produktionsfähigkeiten eines Unternehmens wird als technologische Kompetenz definiert. Kernkompetenzen beschreiben nach Hamel und Prahalad das kollektive Wissen eines Unternehmens mit Schwerpunkt auf dem technischen Wissen. Dieses beinhaltet neben dem reinen „Buchwissen“ auch gesammelte Erfahrungen und erworbene Fähigkeiten.584 Diese sind im Allgemeinen rar, wertvoll, schwer oder nur mit hohen Kosten imitierbar sowie nicht substituierbar. Im Gegensatz zu Prahalad und Hamel verstehen Dosi et al. nicht nur die technische Kompetenz, sondern auch die organisatorische Routine unter Kernkompetenz. Je größer der Vorsprung der Kompetenzen eines Unternehmens gegenüber den Wettbewerbern ist, desto eher kann ein Unternehmen Schrittmacher im Markt sein und überdurchschnittliche Renten erzielen. Vergleichbar mit einem Produkt oder einer Technologie besitzen auch Kernkompetenzen einen Lebenszyklus, der sich von der Definition und Entwicklung über die Markteinführung und das Wachstum bis zur Reife und zum Altern erstreckt. Die Lebensdauer einer Kernkompetenz übersteigt die eines Produkts oder sogar eines Markts oft. Unternehmensspezifische Kompetenzen gelten als Wettbewerbsvorteil, wobei das Unternehmen erst wertvolle Ressourcen hinsichtlich des Marktes erkennen, entwickeln und umsetzen muss. Ob Kernkompetenzen vorliegen, lässt sich nach Burr anhand folgender Merkmale ermitteln:585 x Kompetenz führt zu außerordentlichen Nutzeffekten bei potenziellen Kunden. x Unternehmen weist im Vergleich zur Konkurrenz eine außerordentliche Leistungsfähigkeit bei dieser Kompetenz auf. x Kompetenz wirkt in nachhaltiger Weise auf die Erfüllung strategischer Ziele ein. x Kompetenz kann für eine große Zahl an Produkten und Geschäftsbereichen genutzt werden. Strautmann ergänzt den Kompetenzbegriff nach Dosi et al. um die vertrieblichen Fähigkeiten eines Unternehmens.586 Nach seinem Verständnis wird für die Kernkompe-

584 585 586

Vgl. Prahalad/Hamel (1990), S. 83 Vgl. Burr (2004), S. 125 Vgl. Strautmann (1993), S. 31ff.

122

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

tenz hohe Eigenkompetenz und hohe strategische Relevanz zwingend vorausgesetzt.587 Die bereits genannten Routinen stellen den koordinierten Einsatz der Ressourcen sicher. Organisationswissen und gebündelte, gemeinsame Fähigkeiten zur Verrichtung von Aufgaben sind Teil der intangiblen Werte eines Unternehmens.588 Bestimmte Innovationsaktivitäten können solche Fähigkeiten aufbauen, die dem Unternehmen bzw. auch wesentlichen Geschäftsbereichen zugeschrieben werden; sie „begründen wesentliche verteidigungsfähige Wettbewerbsvorteile von Unternehmen“589. „Durch beständige Wiederholung und Verbesserung von technologie- und organisationsbezogenen Aktivitäten über einen längeren Zeitraum wird das Zusammenspiel der unternehmerischen Ressourcen zunehmend reibungsloser, gleichsam routinehaft. [...] Routinen entstehen somit aus wiederholten Aktivitäten des Unternehmens und durch organisatorisches Lernen, wie das Zusammenspiel der unternehmerischen Ressourcen im Zeitablauf verbessert werden kann“590. Auch wenn Entwicklungsprojekte zeitlich begrenzt sind, können aus ihnen Humankapital und Kernkompetenzen hervorgehen.591 Ein großer Bestand an wertvollen technologischen Ressourcen garantiert aber noch keine Wettbewerbsvorteile, solange erforderliche Kompetenzen wie etwa der effektive und effiziente Ressourceneinsatz nicht vorhanden sind.592 So kann es sein, dass mehrere Unternehmen identische

Ressourcenausstattung

haben,

aber

nur

eines

von

ihnen

auch

Wettbewerbsvorteile erzielen kann. Die Bedeutung des ressourcenbasierten Ansatzes für diese Arbeit erstreckt sich von der Herleitung des Innovationsbedarfs in Unternehmen bis hin zum Aufbau von speziellen Kompetenzen, die zur Entwicklung erforderlich sind. Um sich im Wettbewerb durchzusetzen, müssen Unternehmen Ressourcen in Form von Technologien und Innovationen aufbauen. Dabei sollten die investierten Ressourcen möglichst effizient genutzt werden, der Transformationsprozess sollte möglichst reibungslos ablaufen. Dies kann nur gewährleistet werden, wenn im Unternehmen geeignete Kompetenzen vorhanden sind. Bei mechatronischen Produkten ist insbesondere aufgrund 587 588 589 590 591 592

Burr (2004), S. 129 Vgl. Teece et al. (1997), S. 509ff. Burr (2004), S. 124 Burr (2004), S. 130 Vgl. Jugdev et al. (2001), S. 40 Vgl. Burr (2004), S. 131

Der Kontingenzansatz

123

der Software-Anteile sehr vielschichtiges technisches Know-how erforderlich. Über die

technischen

Kompetenzen

hinaus

sind

Management-

und

Controlling-

Kompetenzen notwendig sowie eine Professionalität, die sich in zuverlässigen Abläufen zeigt (siehe auch Ausführungen oben zu Routinen, die besonders in der Software-Entwicklung wichtig sind). 6.4. Der Kontingenzansatz Wie im vorangehenden Abschnitt beschrieben, gilt es, im Unternehmen Fähigkeiten aufzubauen, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Die Fähigkeiten sollten im Einklang mit den Rahmenbedingungen und dem Unternehmen stehen. Den Hintergrund hierzu liefert der Kontingenzansatz (auch situativer Ansatz genannt). Der Kontingenzansatz besagt, dass Unternehmen sich an ihre Rahmenbedingungen anpassen müssen, um möglichst effizient und effektiv zu sein.593 Die Übereinstimmung zwischen Rahmenbedingungen und der angepassten (Projekt-)Organisation wird als optimal betrachtet und als „fit“ bezeichnet.594 Dies bedeutet, dass es keine global einsetzbare Lösung für Organisation und auch Steuerung gibt und dass eine Anpassung an die Situation erfolgen muss. Lawrence und Lorsch betrachten das Streben nach einem „fit“ auch explizit auf der Ebene einzelner Organisationseinheiten im Unternehmen, die durchaus differieren können.595 In innovativen Unternehmen spiegeln Managementpraktiken die Realität des eigentlichen Innovationsprozesses wider.596 Im Kontext der Entwicklung wurde bereits von einigen Forschern beobachtet, dass eine systematische Anpassung der Organisation an die Situation und die typischen Probleme erfolgversprechend ist.597 Das Projektmanagement wird durch die Kontextfaktoren, unter anderem durch die Komplexität, beeinflusst (siehe auch an die Komplexität angepasste Beispiele in folgender Tabelle 10).

593 594 595 596 597

Vgl. Bea/Haas (2005), S. 377f. und Kieser/Walgenbach (2007), S. 43ff. Vgl. Donaldson (2001), S. 1ff.; der Kontingenzansatz bietet den Vorteil einer strukturierten Vorgehensweise und ist in Kombination mit einer geeigneten Operationalisierung gut nachvollziehbar. Vgl. Lawrence/Lorsch (1967), S. 4 Vgl. Quinn (1985), S. 83 Vgl. Jelinek/Schoonhoven (1990), S. 263

124

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

Unternehmen Gelände-Spezialfahrzeug-Unternehmen

Kontextfaktoren Kundenindividuelles Produkt Geringe Komplexität

Nutzfahrzeugunternehmen

Modularisiertes Produkt Mittlere Komplexität Standardisiertes Produkt Hohe Komplexität

Automobilunternehmen

Entwicklung Vorgehensmodelle werden nur sehr lokal eingesetzt Personalisierung Vorgehensmodelle werden lokal eingesetzt Personalisierung Vorgehensmodelle werden nahezu global eingesetzt Personalisierung und Kodifizierung

Tabelle 10: Kontextfaktoren und beispielhafte Entwicklungsstrategien 598

Vor diesem Hintergrund will die vorliegende Arbeit einen Rahmen für das Hervorbringen mechatronischer Produkte liefern. Die eingesetzte Technologie ist ein häufig herangezogener Kontingenzfaktor.599 Daher werden Vermutungen aufgestellt, welche Einflussfaktoren mechatronischen Produkten (technologisch, organisatorisch und kulturell) zueigen sind und wie die Steuerung gestaltet sein muss, um diese Produkte in der Entwicklung erfolgreich – d. h. effizient (wie in Abschnitt 5.5 beschrieben) – zur Marktreife zu bringen. Ausgehend von Produktstruktur und -merkmalen muss eine Organisationsstruktur und ein dazu passendes Steuerungssystem entwickelt werden. Die Bedeutung des Kontingenzansatzes für dieses Vorhaben leitet sich aus der Annahme ab, dass mechatronische Produkte eine spezielle Situation für Entwicklungsprojekte schaffen und dementsprechend eine Anpassung des Entwicklungssystems und -controllings vorgenommen werden muss, um ein möglichst adäquates System zu erhalten. Aus dieser Anpassung – so die Vermutung – ergibt sich dann eine Steigerung der Effizienz. 6.5. Die Systemtheorie Die allgemeine Systemtheorie selbst ist eine allgemeine, nahezu universell anwendbare Theorie.600 Hall und Fagen bezeichnen ein System als „set of objects together with relationships between the objects and their attributes“601. Damit eine Systemstruktur von einem Beobachtender um die wahrgenommene Realität herum zu konstruiert werden kann, bedarf es Informationen, die eine Differenzierung ermöglichen. Die einfachste (allerdings ein bereits festgelegtes System voraussetzende) Differenzierung wäre „im System“-„außerhalb des Systems“. Erst durch Merkmale, die eine Abgrenzung ermöglichen, können die beiden „Seiten“, die aus einer Unterteilung ent-

598 599 600 601

Larses (2005), S. 146, Tabelle 4-2 Vgl. Schreyögg (2003), S. 331ff. Vgl. von Bertalanffy (1968), S. 37 Hall/Fagen (1956), S. 18

Die Systemtheorie

125

stehen, unterschieden werden („distinction“).602 Neben der reinen Unterscheidung ist zur Bildung einer Systemstruktur noch eine Ebenen-Zuordnung vorzunehmen. Im Rahmen der Systemtheorie sind einige Begriffe und Konzepte entstanden, die verschiedene Zwecke verfolgen. Einige der Begriffe und Konzepte sind für die Anwendung in der Praxis hilfreich, während andere nur von akademischem Nutzen sind. Die folgende Tabelle 11 zeigt mit der Systemtheorie in Verbindung gebrachte Begriffe und Konzepte. Begriff / Konzept System

Gegensatz -

Wesensart Kernkonzept

Einheit

-

Kernkonzept

Teil Beziehung

-

Kernkonzept Kernkonzept

Dekomposition

Komposition

Prozedur

Identifikation

Konfiguration

Prozedur

Hinzufügen

Entfernen

Prozedur

Teleologische Sicht Nützlichkeit

Unnützes System

Zielorientierung Zielorientierung

Zweckmäßigkeit

-

Zielorientierung

Beschreibung Ein System besteht aus wahrgenommenen Einheiten, mit Teilen und Relationen. Die Einheit ist eine Wahrnehmung eines Systems. Ein System lässt sich in Teile zerlegen. Teile können Beziehungen zueinander besitzen und eine Einheit formen. Aus einer Einheit einzelne Teile und Beziehungen zu definieren (Gegensatz: Aus einzelnen Teilen und Beziehungen eine Einheit zusammenstellen). Ermittlung / Messung von Eigenschaften von Teilen und Beziehungen (Gegenteil: Optimierung von Eigenschaften von Teilen und Beziehungen). Hinzufügen von Teilen zu einem System (Gegensatz: Entfernen von Teilen von einem System). Systeme, die ein Ziel anstreben. Systeme, die Nutzen stiften (von Menschen definiert). Systeme, die von Menschen entwickelt wurden, um einen Zweck zu erfüllen.

Tabelle 11: Verschiedene Konzepte der Systemtheorie 603

Die Kernkonzepte dienen zunächst zur Wahrnehmung und Abgrenzung des Systems. In dieser Arbeit kann dies das Projekt-Steuerungssystem sein, oder auch das Produkt selbst. Ein Produkt ist zunächst eine Kombination aus miteinander in Wechselwirkung stehenden Elementen. Es kommen prozedurale Ansätze hinzu, die Aktivitäten am System darstellen. Komplexe Produkte werden typischerweise in (Sub-) Systeme und Komponenten unterteilt.604 Man kann zwischen Systemen, die aus auch einzeln funktionsfähigen Subsystemen bestehen, sowie monolithischen Systemen unterscheiden, die nur als Ganzes funktionsfähig sind.605 Der Aspekt der Zielorientierung kann von einem Produkt selbst nicht wahrgenommen werden, ein Produkt kann sich – abgesehen von einigen visionären Ansätzen – nicht selbst auf ein Ziel fixieren und dieses anstreben. Wohl aber spielt die Zielorientierung in von Men602 603 604 605

Vgl. Naumann 2006, S. 23 Vgl. Larses (2005), S. 232, Tabelle 6-1 Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1676; Komponenten erfüllen immer eine Funktion in einem übergeordneten System, vgl. Hobday (1998), S. 692 Vgl. Larses (2005), S. 242

126

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

schen gestalteten sozialen Systemen eine zentrale Rolle, wie bspw. in einem System für die Entwicklung neuer Produkte oder dem dafür geschaffenen Subsystem zur Steuerung. Ein Produkt besitzt als System verschiedene Betrachtungsperspektiven: die strukturbezogene, die der Funktionen, die des Systemverhaltens und die einer Implementierung.606 Im Verlauf des Entwicklungsprozesses stehen unterschiedliche Perspektiven im Vordergrund (vgl. Abbildung 42). Problembetrachtung

Funktionaler Lösungsansatz

Festlegung der Anforderungen des Systems

Festlegung und Festlegung und Überprüfung des Überprüfung der Systemverhaltens funktionalen Struktur

Implementierungs-Lösungsansatz Festlegung und ÜberFestlegung und prüfung des Implemen- Überprüfung der Impletierungsverhaltens mentierungsstruktur

Zuordnung der Anforderungen

Zuordnung technologiespezifischer Anforderungen Festlegung von strukturellen FunktionsImplementierungs-Zuordnungen Festlegung von verhaltensorientierten Funktions-Implementierungs-Zuordnungen

Festlegung von Systemverhalten von Funktionen auf Implementierung

Festlegung von Systemverhalten von Verhalten auf Struktur

Abbildung 42: Systemperspektiven im Prozessverlauf607

Zunächst ist die Fokussierung auf die Problemdefinition besonders wichtig, dann gilt es das Problem zu strukturieren, und zuletzt steht die Implementierung im Vordergrund. Für diese Arbeit liegt die Bedeutung der Systemtheorie in der Abgrenzung, Strukturierung und Definition von Systemen. Sie kann sowohl auf die Produkte, die als System betrachtet werden können (und deren Planung bspw. durch die später beschriebenen Dekompositions-Ansätze unterstützt werden kann), angewandt werden, als auch auf die Organisation, welche die Produkte hervorbringt (F&E-Bereich mit Projektorganisation). Die dynamische Betrachtung von Systemen stellt der folgende Kybernetik-Ansatz dar. Darauf folgt noch eine Darstellung der neueren Systemtheorie mit der Komplexitätstheorie, die der Strukturierung von Komplexität dient.

606 607

Vgl. Larses (2005), S. 236 In Anlehnung an Larses (2005), S. 239, Bild 6-11

Der Kybernetik-Ansatz

127

6.6. Der Kybernetik-Ansatz Der Kybernetik-Ansatz befasst sich mit der Lenkung und Gestaltung von Systemen.608 Der kybernetische Ansatz ergänzt die Systembetrachtung um eine dynamische Sicht. Einerseits ist Kybernetik zentraler technischer Bestandteil bei mechatronischen Produkten zur Erfüllung von Produktfunktionen, andererseits finden Regelprozesse in der Steuerung der Projekte statt. Für das Controlling bedeutet Steuerung die Wahrnehmung von systemkoppelnden Aufgaben, während die Gestaltung im Rahmen der systembildenden Koordination (die systembildende Koordination schafft den institutionellen Rahmen, der Lenkung ermöglicht) wahrgenommen wird.609 Anhand des kybernetischen Ansatzes können Planung und Kontrolle (Kontrolle kann eine Regelung auslösen) erklärt werden. In dieser Forschungsarbeit ist die Bedeutung des Kybernetik-Ansatzes daher in zweierlei Hinsicht festzustellen. Die Steuerung lässt sich mit einem Regelkreis erklären. In einem Regelkreis werden Ziele gesetzt, eine Umsetzung erfolgt (bei der auch „Störgrößen“ einwirken können) und Messungen durchgeführt werden, die der Anpassung bzw. Steuerung dienen. Der Kybernetik-Ansatz ist insofern für diese Arbeit sehr geeignet, als er veranschaulicht, welche Regelstrecken in der verteilten Entwicklung überhaupt festzulegen sind und wie die Steuerung letztendlich erfolgen sollte. Ist das das zu steuernde Subsystem festgelegt, bspw. eine Abteilung oder ein Projekt, stellt sich die Frage, in welcher Form die Steuerung ausgestaltet werden sollte. Wie in Abschnitt 5.3.2 und 5.3.5 beschrieben, lässt sich Steuerung zentral (fremdgesteuert) oder dezentral (eigengesteuert, Selbstkontrolle) realisieren. In der Kybernetik gibt es vergleichbare Ansätze für Fremd- und Eigenmanagement.610 6.7. Aspekte der Komplexitätstheorie 6.7.1. Die Komplexitätstheorie selbst Die Komplexitätstheorie hat ihre Ursprünge in der Systemtheorie sowie der Kybernetik.611 Sie erweitert die Systemtheorie und stützt sich zugleich auf die Systemtheorie, um eine Strukturierung der betrachteten Systeme vornehmen zu können. Simon de-

608 609 610 611

Vgl. Naumann (2006), S. 43 Vgl. Horváth (2009), S. 102 Vgl. Naumann (2006), S. 43 Vgl. Naumann 2006, S. 42

128

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

finiert den Begriff „komplexes System” wie folgt: „one made up of a large number of parts that interact in a nonsimple way“612. Komplexe Systeme zeichnen sich also durch eine große Zahl von Bestandteilen und Interdependenzen aus. Die Elemente (in der folgenden Abbildung als Knoten bezeichnet) und deren Beziehungen (Kanten) wiederum wirken sich auf das Gesamtsystem aus.613 Mögliche Kanten

Systemstrukturierung 30

Subsystem

3 Knoten, 3 Kanten

25 20 15

System Umsystem

4 Knoten, 6 Kanten

10 5 0 0

1 2 3 4 5 Knoten (untere Kurve), mögliche Kanten (obere Kurve)

Abbildung 43: System und dessen Anzahl an möglichen Kanten

6

7

614

Mit der Anzahl der Knoten / Elemente wächst zugleich die Anzahl der (möglichen, aber auch tatsächlich entstehenden) Kanten / Interdependenzen überproportional an. Weitere wichtige Merkmale von komplexen Systemen sind die Nicht-Linearität, Offenheit von Systemen, die Koevolution und das Auftreten von Schleifen und die Selbstorganisation.615 Diese Merkmale treten typischerweise auch in der Entwicklung auf. Komplexität ist nicht gleichbedeutend mit Chaos, vielmehr bewegt sie sich zwischen totaler Ordnung und Chaos.616 Management hat bislang hauptsächlich das Ziel verfolgt, Komplexität einzudämmen, weil momentan noch keine Managementlösungen, die mit Komplexität wirklich umgehen können, existieren. So sieht Willke in der Landschaft der Managementforschung noch keine anerkannte Theorie der Intervention oder des Managements komplexer Systeme – er fordert deshalb zunächst ein besseres Verständnis der Dynamik und der Verhaltensmuster, was auch mit Gegenstand dieser Arbeit sein soll.617 Die Beseitigung von Komplexität kann in einer Zeit der Produktdiversifizierung und Individualisierung also nicht Ziel sein (allenfalls eine Minderung), sondern es geht um die Entwicklung geeigneter Managementmethoden zur

612 613 614 615 616 617

Simon (1962), S. 468 Vgl. Picot/Baumann (2007), S. 224 Quellen: Eigene Darstellung, vgl. Luhmann (2008), S. 167ff. Vgl. Jost (2000), S. 55ff. Vgl. Lewin (1993), S. 22 und 26 Vgl. Willke (1999), S. 69

Aspekte der Komplexitätstheorie

129

Beherrschung.618 Einsparungen sind insbesondere durch Gemeinsamkeiten in Prozessen möglich. Im Prozesskostenmanagement wird Komplexität als einer der Haupttreiber von indirekten Kosten genannt. Indikatoren hierfür sind die Anzahlen von Teilen und Prozesstypen,619 an denen oftmals ein „Wildwuchs“ zu erkennen ist. In der Neuproduktentwicklung wurde der Begriff Produktkomplexität von Clark und Fujimoto detailliert.620 Sie operationalisieren diesen Begriff als reflektive Variable mit der Anzahl von Karosserievarianten bei neuen Automodellen – mit dem Argument, dass die Karosserievariante alle wichtigen Komponenten wie Antriebsstrang, Fahrwerk, ... und deren Interdependenzen beeinflusst.621 Murmann vertritt die Ansicht, dass die Anzahl der Einzelteile Aufschluss über die Komplexität gibt, und er geht vereinfachend davon aus, dass dadurch indirekt die Interdependenzen mit charakterisiert werden.622 Diese und ähnliche Arbeiten vertreten die Meinung, dass die Anzahl der Teile und die Interdependenzen maßgeblich die Komplexität beeinflussen.623 Auch nach Baccarini lässt sich bspw. strukturelle Komplexität („structural complexity“) als viele miteinander in Verbindung stehende unterschiedliche Teile, also die Anzahl unterschiedlicher Teile und deren Interdependenzen, ähnlich betrachten. Von Wangenheim beschreibt die Komplexitätstreiber Teilevielfalt; die Bauteile selbst (die kleinsten gefertigten Einheiten, in die ein Produkt zerlegt werden kann), Komponenten (vormontiert aus Bauteilen) und Systeme. Darüber hinaus nennt er die Variantenvielfalt (entsteht durch die Anzahl der Teile / Komponenten, die durch den Kunden kombiniert werden können) und die technologische Vielfalt (Produkt- und Prozesstechnologien).624 Larses bezeichnet als Komplexität die Heterogenität, welche mehrere Blickwinkel auf das System erfordert, Interdependenzen zwischen den Anforderungen und den Umfang des Systems.625 Er sieht Interdependenzen als besonders komplexes Thema an: „Today, dependencies are becoming more and more complex as different distributed applications like adaptive cruise control and stability programs introduce functional relations across several control units; also simple functions become distributed 618 619 620 621 622 623 624 625

Vgl. Naumann 2006, S. 57 Vgl. Davila/Wouters (2007), S. 834 Vgl. Clark/Fujimoto (1991), S. 135 Vgl. Clark/Fujimoto (1991), S. 130f. Vgl. Murmann (1994), S. 236ff. Vgl. DeToni et al. (1999), Zirger/Hartley (1996), Novak/Eppinger (2001) und Bailetti et al. (1994) Vgl. von Wangenheim (1998), S. 13f. Vgl. Larses (2005), S. 153

130

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

as sensors and operator interfaces are shared across the system.”626 In seinem Beispiel in der schwedischen Nutzfahrzeugbranche hebt Larses auf die HardwareTopologie und die Verkabelung ab und verweist u. a. auf die Anzahl der Verbindungen, verteilter Funktionen und der Teilenummern.627 Hobday nennt insbesondere die Anzahl der Komponenten, die Breite des eingesetzten Wissens, die daraus resultierenden Schnittstellen zwischen Komponenten und Subsystemen sowie Rückkoppelungen und Schleifen.628 In den Schleifen sieht er einen zusätzlichen Komplexitätstreiber für die Koordination: „To make coordination matters more complex, there may be substantial feedback loops from later to earlier production stages which require alterations to overall system architectures or to the design of specific components.“629 Verschobene Phasen, ob durch Reifegrade oder zueinander verschobene Domänen verursacht, erschweren folglich die Koordination. Das unterschiedliche Wissen der Domänen erhöht den Integrationsbedarf zusätzlich: „Other related dimensions of product complexity include the variety of distinct knowledge and skill bases which need to be integrated into the final product.”630 Williams untersucht sehr umfassend, aber dafür eher allgemein die Komplexität von Projekten aus Organisationssicht und misst Hierarchieebenen, die Anzahl an Organisationseinheiten, aber auch das Vorkommen von speziellen Technologien.631 Komplexe Produkte wurden bisher hauptsächlich von Großunternehmen entwickelt.632 Aber unter anderem aufgrund der Verbreitung mechatronischer Produkte werden zunehmend auch kleinere spezialisierte Unternehmen aktiv. Die Risiken, die kleinere dabei zu tragen haben, fallen stärker ins Gewicht als bei Großkonzernen, daher müssen gerade die kleineren Unternehmen so gut wie möglich mit einer durchdachten Steuerung sicherstellen, dass die Risiken beherrscht werden. Wenn eines von vielen Einzelteilen in einem komplexen Produkt versagt oder nicht die erforderliche Funktion erfüllen kann, kann das gesamte Produkt scheitern – das Risiko ist also deutlich höher als bei einfachen Produkten.633

626 627 628 629 630 631 632 633

Larses (2005), S. 185 Vgl. Larses (2005), S. 199, Tabelle 5-1 Vgl. Hobday (1998), S. 693 Hobday (1998), S. 694 Hobday (1998), S. 695 Vgl. Williams (1999), S. 269 Vgl. Quinn (1985), S. 74 Vgl. Quinn (1985), S. 74

Aspekte der Komplexitätstheorie

131

Für diese Arbeit ist die Bedeutung der Komplexitätstheorie hauptsächlich in der Komplexität der Produkte zu sehen, die sich in zweiter Linie auch auf die Komplexität der Organisation auswirkt. Im Gegensatz zur Systemtheorie, welche auf zahlreichen idealisierten Annahmen beruht, ist die Komplexitätstheorie realitätsnäher.634 Anders als die Systemtheorie, die nicht viel mehr als ein Begriffsgerüst darstellt, lassen sich aus der Komplexitätstheorie auch Gestaltungsempfehlungen ableiten. Bspw. sind im Rahmen der Komplexitätsforschung auch Selbstorganisations-Ansätze entwickelt worden, die bspw. auch auf die Mechatronik-Entwicklung in Domänen-Teams übertragen werden können. Komplexe Systeme erscheinen an der Oberfläche alles andere als trivial, doch werden sie oft von relativ einfachen Teilprozessen erzeugt.635 Der Aufbau von Modulen und die Zerlegung werden in den folgenden Abschnitten beschrieben. 6.7.2. Modularisierung Neben integrativen Systemen, bei denen die Elemente nicht hierarchisiert sind und Schnittstellen meist alle Elemente überspannen, sind in Produkten auch modulare Architekturen möglich. Der in den 90er-Jahren gängig werdende Gedanke der Modularisierung ist ein Ansatz, mit dessen Hilfe sich durch Bündelung von Systemelementen zu Modulen die Komplexität besser meistern lässt.636 Die Aufteilung in mehrere Module bezeichnet man als Modularisierung.637 Es handelt sich dabei um eine horizontale Segmentierung.638 In modularen Systemen werden Schnittstellen möglichst so gruppiert, dass miteinander in Zusammenhang stehende Elemente zu Clustern zusammengefasst werden (siehe Abbildung 44).639

634 635 636 637 638

639

Vgl. Jost (2000), S. 55ff. – bspw. geht die Komplexitätstheorie von Systemen aus, die nicht-linear, emergent und offen sind. Vgl. Lewin (1993), S. 24 Vgl. Picot/Baumann (2007), S. 225ff. Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 38 In der Literatur wurde in der Vergangenheit hauptsächlich auf die aufbau- und ablauforganisatorische Struktur fokussiert, während die problemlösungsorientierte Segmentierung eher vernachlässigt wurde; vgl. von Hippel (1990), S. 407 Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1678f.

132

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

Module mit definierter Schnittstelle z. B. Elektronik-Modul Informeller Kontakt

Schnittstelle z. B. Mechanik-Modul

Abbildung 44: Clusterung von Elementen in Module mit Schnittstellen 640

Zwischen Modulen und dem Umsystem werden Schnittstellen definiert. Die Aufteilung kann im einfachsten Fall anhand der Domänen oder einem DekompositionsSchema (siehe auch folgender Abschnitt 6.7.3) erfolgen. Besonders nützlich sind modulare Strukturen bei Systemen, die sehr umfangreich sind und zudem über unzählige Interdependenzen verfügen. 641 Solche Systeme lassen sich mit der (begrenzten) Kapazität eines einzelnen Teams nicht entwickeln.642 Die Modularisierung hilft dann dabei, überschaubare Pakete abzugrenzen, die von Teams entwickelt werden können. Ein wirkliches Optimum zu finden, gestaltet sich jedoch schwierig. Schaefer bemerkt dazu: „It would seem unlikely that a firm could ever hope to uncover an optimal modular design partition for a complex product“643. Der Vorgang zur Aufteilung in Module, die Dekomposition, wird im Folgenden näher beschrieben. 6.7.3. Dekomposition Eine Dekomposition erfolgt zur zerlegenden Beschreibung und Analyse eine Systems. Im Gegensatz dazu dient die Komposition dazu, die erforderlichen Bestandteile eines Systems zu ermitteln, aus denen durch Synthese ein vollständiges System gebildet werden kann.644 Für eine Modularisierung ist es im Rahmen der Allokation von Aufgaben zunächst erforderlich, eine Dekomposition in möglichst unabhängige Module durchzuführen – „breaking up the system into discrete chunks that communicate with each other through standardized interfaces or rules and specifications”645. Dies ist jedoch in der Realität nie vollständig möglich, Simon spricht von „nearly decomposable“.646 Der 640 641 642 643 644 645 646

Quelle: Eigene Darstellung Vgl. Ethiraj/Levinthal (2004), S. 159 Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 38 Schaefer (1999), S. 325 Vgl. Larses (2005), S. 241 Ethiraj/Levinthal (2004), S. 161, vgl. auch von Hippel (1990), S. 407 Vgl. Simon (2002), S. 587ff.

Aspekte der Komplexitätstheorie

133

Eigenschaftsbegriff der „near decomposability“ sagt aus, dass bei einem System eine Zerlegung möglich ist, die relativ viele Interdependenzen innerhalb von Modulen zusammenfasst und modulübergreifende Interdependenzen relativ gering hält.647 Interdependenzen zwischen einzelnen Modulen bleiben also immer bestehen, dennoch bestehen in modularen Architekturen weniger Kommunikationsschnittstellen.648 Diese Interdependenzen, die in der Produktarchitektur bestehen, werden immer auch in der Projektorganisation reflektiert.649 Speziell in großen und naturgemäß bürokratischeren Unternehmen spart dezentrale, modularisierte Entwicklung viel Zeit zur Abstimmung ein.650 Zwischen einzelnen Modul-Teams findet (weitgehend) horizontale, meist informale Koordination statt.651 Likert bezeichnet horizontale Verbindungen als „Linking Pins“.652 Die horizontale Koordination muss beachtet werden, um Probleme auf Gesamtsystemebene zu vermeiden. Die Zerlegung und Allokation kann aber auch über Unternehmensgrenzen hinweg erfolgen: „Innovation task partitioning is potentially a very interesting topic in the field of innovation process research because it bears directly on the matter of how innovation can be most efficiently distributed within and among firms.“653 Das Ergebnis einer einfachen Zerlegung in miteinander zusammenhängende Aufgaben zeigt folgende Abbildung 45.654 A0 Interdependenzen

Aufgaben

A3 A2

A1

A6

A4 A5 A7

Abbildung 45: Darstellung eines einfachen Netzwerks von Aufgaben 655

Die Aufgaben können hier als Knoten („nodes“) interpretiert werden, die nach der Zerlegung verbleibenden Interdependenzen als Kanten. 647 648 649 650 651 652 653 654 655

Vgl. Ethiraj/Levinthal (2004), S. 161 Vgl. Gerwin (2004), S. 243 Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 38 Vgl. Quinn (1985), S. 77 Vgl. Gerwin (2004), S. 248 Vgl. Likert (1976), S. 183f. Von Hippel (1990), S. 416 Hier wurde eine Dekomposition auf Aufgabenebene durchgeführt; einzelne, miteinander stark interagierende Aufgaben könnten hier noch zu Modulen zusammengefasst werden. In Anlehnung an von Hippel (1990), S. 408, Bild 1

134

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

Eine Dekomposition kann in zu wenige (eher integrativ) oder zu viele (eher modularisiert) Teile erfolgen.656 Als Gütekriterien für eine zufriedenstellende Dekomposition führen Ethiraj und Levinthal an:657 eine „angemessene“ Anzahl von Modulen, eine „angemessene“ Aufteilung der Designvariablen auf die Module sowie „angemessene“ Interdependenzen zwischen den Modulen. Der relative Begriff der „Angemessenheit“ wird dabei jedoch leider nicht definiert und erfordert daher interpretatorische Eingriffe. Der Entwickler muss folglich bei Informationsmangel und -unschärfe auf Vermutungen basierend auf eine Angemessenheit der Dekomposition hinarbeiten,658 eine sichere Einteilung ist aber kaum möglich: „apt partitions that capture nearly decomposable structure of complex systems are not self-evident“659. Der Entwickler durchläuft mit fortschreitender Zeit einen Lernprozess – denn insbesondere der Innovationsprozess generiert ständig neue Informationen und induziert Anpassungen. Jedoch kann in den meisten Fällen kein Feedback in die Einteilung des zu entwickelnden Systems erfolgen. Systeme lassen sich also nicht „perfekt“ zerlegen, außerdem überblicken begrenzt rationale Entwickler nicht alle Interdependenzen.660 Bei der Einteilung sollte bekannt sein, welche Aufgaben insbesondere neue Informationen liefern, und welche möglicherweise von den neuen Informationen beeinflusst werden könnten.661 Die Zerlegung sollte in Abstimmung mit der Arbeitsebene erfolgen, da die Mitarbeiter auf dieser Ebene den besten Einblick in die Aufgaben haben (und sich ggf. sogar über diktierte Strukturen hinwegsetzen können).662 In der Allokationsphase sollten Interdependenzen – wie oben aufgezeigt – minimiert werden. Im laufenden Prozess ist dann die erforderliche Kommunikation zwischen den künstlich durch Zerlegung entstandenen Einheiten möglichst effizient zu gestalten.663 Bei der Dekomposition entstehen abgegrenzte, in sich geschlossene Subsysteme in Form von Modulen, bei denen viele Schnittstellen innen und möglichst wenige nach außen hin bestehen.664 Die Fokussierung auf einzelne Module ermöglicht schnellere Innovationen, indem in Modulen selbst autonome Innovationen entstehen

656 657 658 659 660 661 662 663 664

Vgl. Ethiraj/Levinthal (2004), S. 162 Vgl. Ethiraj/Levinthal (2004), S. 162 Vgl. Picot/Baumann (2007), S. 232 und von Hippel (1990), S. 408 Ethiraj/Levinthal (2004), S. 162 Vgl. Picot/Baumann (2007), S. 221 Vgl. von Hippel (1990), S. 411 Vgl. von Hippel (1990), S. 417 Vgl. von Hippel (1990), S. 411 Vgl. Sosa et al. (2004), s. 1676

Aspekte der Komplexitätstheorie

135

und mehrere Module zu neuen Innovationen kombiniert werden können.665 Auf der anderen Seite ist bei einer starren Einteilung davon auszugehen, dass bei der Optimierung von Subsystemen, also den Modulen, nur lokale Such- und Optimierungsbemühungen stattfinden können. Auch innerhalb von Modulen erfolgt dies nach dem Prinzip der Variation, Selektion und Retention. Hier findet ein Lernen statt, jedoch nicht im Umfang wie in integrativen Systemen – dafür entfallen weniger Ressourcen auf die Koordination.666 Für das Gesamtsystem kann das „globale“ Optimum nicht erreicht werden.667 Eine Dekomposition kann in zwei Richtungen – „bottom-up“ durch NetzwerkDarstellung oder aber von holistischen Modellen ausgehend „top-down“ – erfolgen. 668 Letztere hat den Vorteil, einen strategischen Überblick zu verschaffen; die komplexen Verzweigungen für eine operative Planung werden jedoch nicht abgedeckt. Bei einem neu zu entwickelnden Produkt bzw. System besteht ein temporales Dilemma. Für eine erfolgreiche Modularisierung mit möglichst wenigen Interdependenzen müssen im Voraus (ex ante-Sicht der Allokation / Planung) bereits alle Informationen vorliegen. Innovationen haben aber zunächst etwas Destabilisierendes an sich: Die Abgrenzungen und Interdependenzen von Modulen und auch die Architektur des ganzen Produktes können sich verändern.669 Die Entwicklung ist zwar durchaus zu einem gewissen Grad pfadabhängig und lässt sich der Richtung nach ungefähr abschätzen, dennoch finden unzählige Adaptionen, die aus Such- und Entscheidungsprozessen entstehen, statt.670 Diese nicht-deterministischen – oder auch evolutionären – Prozesse werden durch ein großes Bündel von Designvariablen bestimmt und folgen nur einem groben Pfad. Eine strikte Dekomposition würde aber auch bedeuten, dass wirklich alle Module unabhängig (in ihre Umgebung nur durch definierte Schnittstellen eingebettet) betrachtet werden und autonome Innovationen isoliert entstehen würden. Die Entwickler eines Moduls würden daher nur die „interne“ Funktionsweise ihres Moduls kennen. Nach außen wird nur die abstrakte Funktion und die Art und Weise, wie das Modul

665 666 667 668 669 670

Vgl. Ethiraj/Levinthal (2004), S. 159 Vgl. Gerwin (2004), S. 249 Vgl. Picot/Baumann (2007), S. 233 Vgl. Williams (1999), S. 272 Vgl. Aggeri/Segrestin (2007), S. 45 Vgl. Picot/Baumann (2007), S. 229f.

136

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

angesprochen werden kann (Schnittstelle) bekannt gemacht.671 Oft werden die einzelnen Elemente daher als „black box“ bezeichnet.672 Speziell in der Mechatronik können oft durch Modularisierung zusätzliche Synergien genutzt werden, wie auch das Beispiel in Abschnitt 3.1.2 zeigt. Durch die Modularisierung ist eine Verringerung der Entwurfs-, Entwicklungs- und Testzeiten möglich, da bei unabhängigen Modulen eine Parallelbearbeitung stattfinden kann (siehe auch Simultaneous Engineering in Abschnitt 6.7.5).673 Neben der Aufteilung in praktikabel entwickelbare Einheiten dient die Modularisierung auch der Nutzung von Synergien über Plattformen oder Produktgenerationen.674 Daraus entstehen Skaleneffekte.675 6.7.4. Beherrschung von Interdependenzen zwischen Modulen Abgegrenzte Module verfügen über Interdependenzen. Funktionale Interdependenzen bzw. Systemschnittstellen entstehen durch geometrische Beschränkungen oder durch die Weitergabe von Kräften, Material, Energie und Signalen zwischen Modulen.676 Ulrich definiert die Produktarchitektur als: „the specification of the interfaces among interacting physical components“677. Einige Schnittstellen sind zum Zeitpunkt der Planung noch nicht spezifiziert oder bekannt und werden erst im Verlauf erkannt oder dokumentiert.678 Interdependenzen sind Interaktionen oder Abhängigkeitsbeziehungen zwischen zwei Elementen, die einander sowohl verstärken als auch abschwächen können, oder aber wechselseitig bestehen.679 Sie lassen sich anhand ihrer Intensität und ihrer Wirkungsrichtung näher definieren.680 Weiterhin lassen sich noch untergliedern in:681 x Zusammenführungen („pooled“): Alle greifen auf gemeinsame Ressourcen zu und geben einen diskreten Beitrag. x Sequentiell: Ein Output ist der Input für den nächsten Schritt. x Reziprok: Zwei Elemente bauen gegenseitig aufeinander auf. 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681

Vgl. Picot/Baumann (2007), S. 226 Vgl. Davila/Wouters (2007), S. 834 Vgl. Ethiraj/Levinthal (2004), S. 160 Vgl. Davila/Wouters (2007), S. 834 Vgl. Aggeri/Segrestin (2007), S. 39 Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1675 und 1677 Ulrich (1995), S. 420 Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1676 Vgl. Ethiraj/Levinthal (2004), S. 161 und Picot/Baumann (2007), S. 224 Vgl. Gerwin/Moffat (1997), S. 301 Vgl. Williams (1999), S. 270

Aspekte der Komplexitätstheorie

137

Der letztgenannte Typus bedeutet, dass im Falle einer Änderung auch an allen anderen davon abhängigen Elementen Änderungen erforderlich werden können. Hierbei kann es auch zu einem „Schneeballeffekt“ kommen. Im Verlauf können sich Interdependenzen in Intensität und Richtung zudem verändern und sind somit anfangs nicht hinreichend bekannt.682 Das fehlende Wissen zu Variablen und Schnittstellen bezeichnet man als Ambiguität.683 Aus entscheidungstheoretischer Sicht muss bei komplexen Systemen die Informationsverarbeitung in hohem Maße durch dezentrale Agenten oder Gruppen stattfinden.684 In Modulen sind Interdependenzen allerdings wesentlich kritischer als in integrativen Systemen, da bis auf wenige Ausnahmen nur innerhalb des Modul-Teams – also über Grenzen der Organisation hinweg – kommuniziert wird.685 Ethiraj und Levinthal empfehlen daher, eher integrative Strukturen beizubehalten und die tendenziell in weniger Module zu zerteilen, speziell wenn zum Planungszeitpunkt noch hohe Unsicherheit herrscht.686 Sie erhoffen sich eine bessere Koordination unerwarteter Interdependenzen und damit weniger chaotisches Verhalten (wobei hierdurch ein Teil der Effizienzvorteile einer Modularisierung wieder zunichte gemacht wird). Zur Beherrschung von Interaktionen müssen Schnittstellen festgelegt werden:687 „performance specifications must be set to coordinate the interactions of subsystems“. Zudem müssen Abgleichpunkte zwischen Modulen geplant werden (im Gegensatz zu einem durchgehenden Detailplan).688 Dies kann anhand einer Design Structure Matrix zur Visualisierung, wie sie Steward vorschlägt, erfolgen.689 Aus den Interdependenzen zwischen Modulen sowie Prozessen ergibt sich die Intensität der Kommunikation und Zusammenarbeit.690 Dies wurde in einigen empirischen Arbeiten belegt.691 Zu den statischen Interdependenzen kommt dabei eine dynamische Komponente hinzu, die durch sogenannte Events entsteht. Der Entwicklungsprozess kann als Aneinanderreihung zahlreicher Events, bei denen Ideen durch Leute, die miteinander in Verbindung treten, entwickelt und umgesetzt werden, betrachtet wer682 683 684 685 686 687 688 689 690 691

Vgl. Ulrich/Eppinger (2000), S. 186f. Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1677 Vgl. Ethiraj/Levinthal (2004), S. 161 Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1679 Ethiraj/Levinthal (2004), S. 171 Quinn (1985), S. 82 Jost zählt solche Abgleichpunkte zu „slots“. Vgl. Jost (2000), S. 101ff. Vgl. Steward (1981), S. 72, Bilder 1 und 2 Vgl. Galbraith (1973), S. 14ff. Vgl. bspw. Loch/Terwiesch (1998), S. 1032ff.

138

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

den.692 Ein Event tritt auf, wenn eine Veränderung in Ideen, Personen, Ergebnissen, Transaktionen und Kontexten stattfindet.693 Um Events und Änderungen abzustimmen, muss die Modularisierung immer wieder betrachtet werden, um aufgrund von Interdependenzen auftretende Ketten zu überwachen: „In a continuous development process for a modular product, mechanisms must exist to cope with changes and to ensure that versions and variants of components are compatible, or configurable to a compatible state.“694 Spätere Änderungen können unvorhersehbare Auswirkungen auf andere Komponenten haben, daher werden Änderungen möglichst früh festgelegt und später unterbunden (insbesondere die Automobilindustrie ist in dieser Hinsicht sehr rigoros).695 Dennoch auftretende späte Änderungen, die Änderungen in anderen Modulen bedingen, erfordern einen hohen Ressourceneinsatz, daher sollte bei der Entscheidung, ob eine Änderung tatsächlich durchgeführt wird, immer eine detaillierte Abwägung zwischen verbesserter Qualität sowie Zeit und Kosten stattfinden. In manchen Bausteinen, bspw. bei der Isolation oder Lärmkapselung, warten die Ingenieure oft bis zum Schluss, da bei Änderungen an benachbarten Modulen das Konzept neu erarbeitet werden müsste.696 Hier wird – im Gegensatz zu den meisten anderen Aktivitäten – in der Planung der Beginn der Tätigkeiten so weit wie möglich nach hinten verschoben. 6.7.5. Simultaneous Engineering Der Trend hin zu einer variantenreichen Serienproduktion und den daraus immer kürzer werdenden Lebenszyklen sorgt dafür, dass die notwendigen Schritte des komplexen Produktentstehungsprozesses zunehmend parallel und in kürzerer Zeit durchgeführt werden müssen.697 Simultaneous Engineering (SE) strebt diese zeitliche Parallelisierung bzw. überlappende Erledigung von Teilaufgabenpaketen in Produktentstehungsprozessen (von der Definition des Lastenheftes bis zum Serienanlauf) an, um auf diesem Wege die Zeitdauer der Produktentwicklung gegenüber einer sequentiellen oder weniger überlappenden Prozessabwicklung drastisch zu verkürzen. „Simultaneous Engineering bezeichnet kein einheitlich strukturiertes Vor692 693 694 695 696 697

Vgl. Van de Ven et al. (1999), S. 7 Vgl. Van de Ven et al. (1999), S. 7 Larses (2005), S. 178 Vgl. Aggeri/Segrestin (2007), S. 38 Vgl. Aggeri/Segrestin (2007), S. 40 Vgl. Fleischer et al. (2004), S. 29

Aspekte der Komplexitätstheorie

139

gehensmuster, sondern wird als Oberbegriff für unterschiedlich zusammengesetzte und gewichtete Bündel von Maßnahmen und Instrumenten zur Planung und Gestaltung der Arbeitsteilung und Koordination in Produktinnovationsprozessen verwendet.“698 Dabei finden sich zwei Prinzipien in allen SE-Ansätzen wieder:699 x Parallelisierung x Integration Diese Prinzipien können eingesetzt werden, wenn Arbeitspakete oder Module:700 x unabhängig voneinander sind und deshalb nicht mehr sequentiell mit Zeitpuffern, sondern zumindest teilweise parallel durchgeführt werden können, x zwar Abhängigkeiten zu anderen Projektschritten beinhalten, aber bereits zu einem frühen Zeitpunkt begonnen werden können, zu dem Basisinformationen von anderen vernetzten Arbeitspaketen vorliegen, in deren Bearbeitung der im weiteren Projektverlauf entstehende Informationszuwachs kontinuierlich und unverzüglich einfließt. Die wichtigsten Zielsetzungen des SE sind neben der Entwicklungszeitverkürzung reduzierte Herstellkosten und verbesserte Qualität. Nach Varnhagen ist das primäre Ziel des Simultaneous Engineering „die in einer verkürzten Zeitdauer zu realisierende Entwicklung und Herstellung kundenbezogener Produktqualität, die den vorgegebenen Kosten- und Qualitätsforderungen entspricht.“701 Zu diesen drei Oberzielen lassen sich unter den SE-Prämissen Integration und Parallelisierung einzelne Teilziele zuordnen. Teilziele im Rahmen der Verkürzung der Produktentstehungszeit sind:702 x Erhöhung der Anzahl parallel auszuführender Arbeitsschritte verschiedener Funktionsbereiche, x Steigerung der Zahl überlappender Tätigkeiten, x Verringerung der Anzahl zeitintensiver Iterationsschleifen. Die Verringerung der Gesamtkosten lässt sich über die Teilziele x Einführung substituierender Verfahren und Techniken,

698 699 700 701 702

Gerpott/Winzer (2000), S. 248 Vgl. Gerpott/Winzer (2000), S. 248f. Vgl. Bullinger et al. (1995), S. 380f. Varnhagen (2000), S. 21 Vgl. Varnhagen (2000), S. 22f.

140

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

x Verringerung der Anzahl nachträglicher kostenaufwendiger Produktänderungen und x Reduzierung der Anzahl relevanter Qualitätskontrollen erreichen. Eine Erhöhung der Qualität kann über die Subziele703 x Erhöhung der Planungsgüte, x Steigerung der Produktqualität im Sinne einer den Kundenanforderungen angepassten Qualität und x Verbesserung der Prozessqualität verfolgt werden. Neben der Straffung und Parallelisierung von Prozessen können zugleich noch andere organisatorische Innovationen eingesetzt werden. Denkbar ist es, Entwickler oder kleine Teams als dezentrale Agenten zu organisieren, die über ein Blackboard Informationen austauschen.704 6.7.6. Schaffung von Schnittstellen in der Organisation Organisation und Systemarchitektur befinden sich in einem Wechselspiel. Einerseits passt sich die Produktstruktur an die Organisation an.705 Umgekehrt findet – noch naheliegender – auch eine Anpassung von Entwicklungsumgebungen an die Produktstrukturen statt: „architectural knowledge tends to become embedded in the structure and information-processing procedures of established organizations.“706 Interdependenzen in der Produktarchitektur zeigen sich auch in der Organisationsstruktur.707 Zwischen den Modulen, Funktionen und Domänen, in denen die Umsetzung stattfindet, muss eine Zuordnung erfolgen.708 Normalerweise findet eine personelle Zuteilung statt – ein Team entwickelt ein Modul.709 Zwischen den Modulen müssen technische Schnittstellen, zwischen den Modul-Teams organisationale Schnittstellen definiert werden. Die Differenzierung in einzelne Modul-Teams führt dazu, dass einerseits sich die Teams miteinander abstimmen müssen, andererseits 703 704 705 706 707 708 709

Vgl. Varnhagen (2000), S. 23 Vgl. Corsten (1998), S. 138ff. Vgl. Henderson/Clark (1990), S. 9 oder Picot/Baumann (2007), S. 228 Henderson/Clark (1990), S. 9, vgl. auch Picot/Baumann (2007), S. 228 Vgl. zur Aufbauorganisation auch Abschnitt 4.3.2. Vgl. Larses (2005), S. 242 Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1675

Kritische Würdigung der hier relevanten Theorien

141

müssen die Teams an übergeordneten Zielen ausgerichtet werden.710 Teams müssen sich bei Interdependenzen (u. a. technischer Spezifikationen) ihres Moduls mit den Teams anderer Module abstimmen, da sonst bei anderen Modulen Nacharbeiten erforderlich werden.711 Team-Interdependenzen, die nicht durch dokumentierte Schnittstellen abgedeckt sind, zeigen sich bei technischen Anfragen über Teamgrenzen hinweg.712 Bei zunehmender Koordinationsintensität nehmen die Kommunikationskosten zu und die Autonomiekosten ab; es ergibt sich ein „optimaler“ Koordinationsgrad.713 Für die Schnittstellen zwischen Modulen – ob nun intern oder über Unternehmensgrenzen hinweg – lassen sich sogenannte „Gatekeeper“ als Koordinatoren von Modul-internen und externen Kommunikationsflüssen installieren. 714 6.8. Kritische Würdigung der hier relevanten Theorien Die Theorien helfen, den Untersuchungsgegenstand zu strukturieren und besitzen außerdem Erklärungsgehalt. Sie erscheinen insgesamt vereinbar. Der erklärende ressourcenbasierte Ansatz liefert den Grund, warum neue Produkte entwickelt werden müssen. Das Controlling muss sicherstellen, dass neue Ressourcen wie Know-how und technologische Fähigkeiten entwickelt und umgesetzt werden und in Konsequenz monetäre Erträge daraus erwirtschaftet werden können. Der Kontingenzansatz liefert zwar keine Strategie, hilft jedoch bei der möglichst sinnvollen Ausrichtung des Unternehmens auf eine bestehende Situation, um einen effizienten Prozess für das spezifische Problem – komplexe Produkte effizient entwickeln – bereitzustellen. Im Detail ist der Untersuchungsgegenstand mit seinen einzelnen Elementen zu strukturieren; dazu eignet sich die Systemtheorie mit der Erweiterung zur Komplexitätstheorie. Einerseits kann das zu entwickelnde Produkt selbst als System betrachtet werden, andererseits auch das System, welches das Produkt hervorbringt. Hierzu ist auch das Controlling als eines der Subsysteme zu zählen. Dabei liefert die Systemtheorie keinerlei Patentrezept, wie die Gestaltung erfolgen soll. Sie stellt lediglich ein Gerüst zur Strukturierung des Problems dar. Für das Produkt ist die Einteilung in sinnvolle, weitgehend autonom entwickelbare Module erforderlich. Die Organisation 710 711 712 713 714

Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 39 Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 40 Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1675 Vgl. Frese (2000), S. 124ff. Vgl. Tushman/Katz (1980), S. 1071ff.

142

Theoretische Hintergründe und Bezugspunkte für die Entwicklung mechatronischer Produkte

als dasjenige System, das die Module bzw. das Produkt hervorbringt, muss an der typischen Einteilung ausgerichtet werden; eine Anpassung an jedes einzelne Produkt kann sicherlich nicht erfolgen, jedoch eine Anpassung an typische Produkte des Unternehmens oder einer Unternehmens-Division. Dementsprechend muss auch die Koordination angepasst werden, damit eine effizienzorientierte Steuerung möglich wird.

Übersicht des Untersuchungsmodells

143

7. Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte 7.1. Übersicht des Untersuchungsmodells Das in Abbildung 46 gezeigte Untersuchungsmodell stellt die grundsätzlichen Zusammenhänge zwischen Einflussfaktoren, Controlling-Gestaltungsvariablen und Erfolg dar und dient als Ausgangspunkt für die Untersuchung. Mechatronik-Einflussfaktoren

Controlling-Gestaltungsvariablen

Erfolg (Effizienz)

Informationsversorgung

1 Produkt- / Prozesskomplexität

Entscheidungsrelevanz der Inf ormationen

Inf ormationsverf ügbarkeit Einhaltung der Zeit

Steuerung Planung Detaillierungsgrad der Planung

Technologische Heterogenität

Zeitliche Planung Einhaltung der Kosten

2 Formale Planungsinstrumente

Kostenplanung

Kontrolle

Technologische Unsicherheit

Umf eldkontrolle

Verf ahrenskontrolle

Dezentrale Selbstkontrolle

Formale ErgebnisKontrollinstrumente

Einhaltung der Qualität

3

Abbildung 46: Untersuchungsmodell715

Das Untersuchungsmodell verbindet die in Abschnitt 5.8 genannten Gestaltungsvariablen mit den Einflussfaktoren. Die Einflussfaktoren stellen Anforderungen an die Informationsversorgung (siehe Pfeil 1 in Abbildung 46). Durch Komposition und Heterogenität der Produkte werden Planungsvariablen beeinflusst (siehe Pfeil 2 in Abbildung 46). Ebenso wird die Kontrolle durch die Einflussfaktoren geprägt (siehe Pfeil 3 in Abbildung 46). Informationsversorgung, Planung und Kontrolle werden jeweils später in den jeweiligen Hypothesenblöcken beschrieben und in einer Vorab-Prüfung der Hypothesen mittels Korrelationsanalysen sowie dann in gebildeten Teilmodellen näher analysiert. Im folgenden Abschnitt werden zunächst die Konstrukte für die Einflussfaktoren, Gestaltungsvariablen sowie den Erfolg beschrieben.

715

Quelle: Eigene Darstellung

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1_7, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

144

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte

7.2. Operationalisierung der Konstrukte Zur empirischen Prüfung der in den Hypothesen in 7.3 vermuteten Wirkungen ist es zunächst erforderlich, die Konstrukte messbar zu machen. Bei schwer messbaren Konstrukten empfiehlt es sich, die Konstrukte mit mehreren latenten Indikatoren zu messen („multi-item measures“).716 Durch die Formulierung von theoriegestützten Hypothesen wird die nomologische Validität sichergestellt. Hypothesen zwischen Konstrukten können anhand der folgenden Argumente überprüft werden:717 x Es besteht ein Zusammenhang zwischen den beiden Konstrukten (A; B), x die Skalenmessung des Konstrukts A bildet auch wirklich das Konstrukt A ab, x die Skalenmessung des Konstrukts B bildet das Konstrukt B ab, x es besteht eine Korrelation zwischen den gemessenen Skalen der Konstrukte A und B. Zur Herstellung einer möglichst hohen Inhaltsvalidität wurden entsprechend Churchills Prozedurvorschlag – wo immer möglich – erprobte Konstrukte und Skalen aus der Literatur übernommen, die Skalen im durchgeführten Pretest in Bezug auf ein einheitliches Verständnis bei den Gesprächspartnern untersucht und nach der Untersuchung Faktorenanalysen durchgeführt (siehe Abschnitt 8.3).718 Gemessen wurde anhand von Einschätzungen mit 5-stufigen Likert-Skalen, bei denen nur die Extremwerte semantisch beschrieben sind, wodurch gleiche Abstände (Äquidistanz) zwischen den Ankreuzmöglichkeiten unterstellt werden können.719 Diese Skalen werden daher als Intervallskalen interpretiert.720 Einige wenige Aspekte konnten auch anhand von metrischen Skalen gemessen und später normiert werden. Die Beschreibung der Indikatoren ist geordnet nach dem Aufbau der Hypothesen im Bezugsrahmen (Übersicht siehe Abschnitt 7.1). Zunächst gilt es, die auf Komplexität abzielenden Merkmale der mechatronischen Produkte zu erfassen. Kim und Oh messen Komplexität als Begriff direkt und fragen die technische Komplexität mit einer 7-stufigen Likert-Skala ab.721 Diese Operationalisierung erscheint zu undifferenziert. Als weitere Konstrukte wurden deshalb die Konstrukte technologische Hetero-

716 717 718 719 720 721

Vgl. Churchill (1979), S. 66 Vgl. Churchill (1979), S. 72 Vgl. Churchill (1979), S. 66 Vgl. Schnell et al. (2005), S. 187ff. Vgl. Schnell et al. (2005), S. 143 Vgl. Kim/Oh (2002), S. 23, Tabelle 3

Operationalisierung der Konstrukte

145

genität, Produktkomplexität und technologische Unsicherheit (siehe auch Abschnitte 5.7 und 6.7) herangezogen, die sich insgesamt auf die Projektkomplexität auswirken. Die technologische Heterogenität wird über die Elektronik- und Software-Anteile gemessen und gibt an, inwieweit das Produkt von rein mechanischen Produkten abweicht. Ergänzend wird auch noch die Bedeutung der mechatronischen Anteile am Produkt insgesamt gemessen. Die Produktkomplexität wird durchaus unterschiedlich dargestellt. Es ist nicht eindeutig, welche Faktoren sich auf Komplexität auswirken und wie diese zu quantifizieren sind.722 Daher wird hier der Begriff auf das Verständnis dieser Arbeit zugeschnitten. Ausgangspunkt ist die Produktkomplexität: „a major source of the project (structural) complexity is the product (structural) complexity”.723 Dementsprechend wird die Produktkomplexität als Treiber für die Projektkomplexität identifiziert. Produktkomplexität wiederum wird charakterisiert durch die Anzahl der Subsysteme in einem Produkt sowie deren Interdependenzen.724 Weiterhin sollen der Innovationsgrad bzw. die damit verbundene technologische Unsicherheit gemessen werden. Technologische Unsicherheit führt zu Zielunsicherheiten und Unsicherheiten im Prozess bzw. in den Methoden.725 Daher muss sie als Einflussfaktor einbezogen werden. Um den Innovationsgrad möglichst exakt und vergleichbar zu messen, setzt Davila spezielle Abstufungen ein.

726

Angelehnt an

seine Abstufung wurde hier eine Operationalisierung bezüglich des Produkts und – in Erweiterung – auch bezüglich der Produktionsprozesse vorgenommen. Die Informationsversorgungs-Gestaltungsvariablen werden durch die allgemeine Informationsverfügbarkeit und die Eignung verfügbarer Informationen für Entscheidungen gemessen. Diese Operationalisierung orientiert sich zum Teil an Hoegl et al. sowie Mohr und Spekman.727 Die Informationsverfügbarkeit wird hier hauptsächlich prozessual über den Informationsaustausch und die Kommunikation in der Zusammenarbeit dargestellt. Zusätzlich wurde ein Item von Chenhall und Morris hinzugezo-

722 723 724

725 726 727

Vgl. Williams (1999), S. 269ff. Williams (1999), S. 270 Vgl. Williams (1999), S. 270; Zwerink et al. (2007) setzen in ihrer Untersuchung eine weitaus detailliertere Erfassung der Produktarchitektur und der Dekomposition ein, die sich jedoch eher für Interviews eignet und daher hier nicht Verwendung findet. Vgl. Williams (1999), S. 271 Vgl. Davila (2000), S. 407, Appendix D Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 52, Appendix und Mohr/Spekman (1994), S. 152

146

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte

gen, welches umgekehrt ermittelt, inwieweit Informationen nicht verfügbar sind und erfragt werden müssen.728 Die Planungs-Gestaltungsvariablen umfassen den Detaillierungsgrad, die Formalisierung und die Planungsgegenstände. Der Detaillierungsgrad der Planung orientiert sich an der Messung von Tishler et al. und Davila.729 Die Formalisierung wird ausgedrückt durch die Nutzung von Planungsinstrumenten. Diese Operationalisierung orientiert sich an Rockness und Shields.730 Ergänzend wurde noch eine eigene Operationalisierung gebildet, um die Bedeutung von Dimensionen (Kosten und Zeit) über die Bedeutung von Instrumenten, die für verschiedene Planungsdimensionen eingesetzt werden, zu ermitteln. Die Kontroll-Gestaltungsvariablen beziehen sich hauptsächlich auf die Ausprägung formaler als auch informaler Kontrollen zur Steuerung. Die dezentrale Selbstkontrolle wird über die Skalen von Lusch und Jaworski sowie Jaworski und MacInnis gemessen.731 Diese Skalen zielen auf den Freiraum der Person ab. Weiterhin werden Indikatoren für die verfahrensorientierte Kontrolle festgelegt, die prozessuale Vorgaben beinhalten. Auch diese basieren wieder auf Jaworski und Kohli bzw. Jaworski und MacInnis.732 Die Umfeldkontrolle bezieht sich auf die von der Person empfundene

Integration

in

das

soziale

Gefüge

im

Unternehmen.

Die

Operationalisierung dieses Aspekts gestaltet sich relativ schwierig. Angelehnt an Hoegl et al. sowie Lusch und Jaworski wurden versuchsweise drei Items festgelegt.733 Zuletzt wurden noch Items, die für die formale Ergebniskontrolle stehen, formuliert. „Control over the activities of research departments is achieved principally with periodic reporting of accounting information“.734 Berichte dienen der Kontrolle. Sie erfolgen zu bestimmten Zeitpunkten und werden durch Instrumente unterstützt. Die Formalisierung wird hauptsächlich ausgedrückt durch die Nutzung von Kontrollinstrumenten, da Instrumente eine festgelegte formalisierte Verfahrensweise bedingen. Diese Operationalisierung für die formale Ergebniskontrolle orientiert sich an

728 729 730 731 732 733 734

Vgl. Chenhall/Morris (1986), S. 32 Vgl. Tishler et al. (1996), S. 158, Tabelle 2 und Davila (2000), S. 398 Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 170f. Vgl. Lusch/Jaworski (1991), S. 407 und Jaworski/MacInnis (1989), S. 416 Vgl. Jaworski/Kohli (1993), S. 67 und Jaworski/MacInnis (1989), S. 416 Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 52 und Lusch/Jaworski (1991), S. 407 Abernethy/Brownell (1997), S. 248

Operationalisierung der Konstrukte

147

Mohr und Sohi bzw. Tishler et al.;735 die Auswahl der erfassten Instrumente wurde in den mit Experten aus der Praxis geführten Interviews abgeglichen. Die Erfolgsmessung orientiert sich an den Ausführungen in Abschnitten 5.5 und 7.3.6. Der Erfolg orientiert sich hier an der Effizienz, weil die Effektivität eine Betrachtung bis Ende des Lebenszyklus erfordern würde und durch die lange Zeitspanne von der Entwicklung bis zum Auslauf Gedächtnisfehler und Verwechslungen bei den Befragten auftreten würden. Zudem erscheint es fragwürdig, den Erfolg der Entwicklungsabteilung am Markterfolg zu messen. Die Erfolgsmessung sollte grundsätzlich mehrdimensional erfolgen und nicht nur Kosteninformationen, sondern auch Zeit und Performance umfassen.736 Daher wurden zunächst die Erfolgsdimensionen Zeit, Kosten und Qualität gebildet. Ihre Einhaltung wird als effiziente Zielerreichung interpretiert. Die umfangreiche Operationalisierung des Erfolgs wurde deshalb auf der Arbeit von Davila aufgebaut und um einige Indikatoren ergänzt.737 In Anlehnung an Keller wurde die Einhaltung des Markteintrittszeitpunkts zusätzlich einbezogen.738 Die am (Produktions-)Prozess orientierte Messung der Qualität ist an Sherman et al. angelehnt.739 Aufgrund der gemischten mehrdimensionalen Operationalisierung war eine spätere Absicherung der gemessenen Erfolgsrichtungen durch eine exploratorische Faktorenanalyse sinnvoll. Die durchgeführte Operationalisierung erfolgt anhand der zusammenfassend in der folgenden Tabelle dargestellten Indikatoren, die die Konstrukte abbilden.740 Variablengruppe MechatronikEinflussfaktoren

Konstrukt Technologische Heterogenität (MECH-HET)

Strukturkomplexität (M-COMPL)

Indikatoren für die Operationalisierung Bedeutung mechatronischer Anteile Anteil von Mechanik-Bestandteilen Anteil von Elektronik-Bestandteilen Anteil von Software-Bestandteilen Anzahl der Einzelteile

Anzahl Baugruppen / Module Anzahl Fertigungsschritte Anzahl Montageschritte Technologische Unsicherheit (INNOV)

Technologiesprung des Produkts Technologiesprung der Fertigungs- und Montageprozesse

735 736 737 738 739 740

Vgl. Mohr/Sohi (1995), S. 413 und Tishler et al. (1996), S. 158 Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 32 Vgl. Davila (2000), S. 407; vgl. auch Moorman/Miner (1998), S. 17 Vgl. Keller (1994), S. 167ff. Vgl. Sherman et al. (2005), S. 410 Vgl. Homburg/Pflesser (1999), S. 420

Quelle Eigene, an Hobday (1998) angelehnte und in Interviews verifizierte Operationalisierung (MechanikAnteile als Kontrollvariablen) Lebcir (2002), S. 6, Loch et al. (1996), S. 9 und Schäffer (2007), S. 143, siehe auch Baccarini (1996), S. 201ff. In Erweiterung zur Anzahl der Einzelteile Ginn/Rubenstein (1986), S. 162 In Erweiterung zur Anzahl der Fertigungsschritte Angelehnt an Davila (2000), S. 407, Skalierung adaptiert von Van de Ven/Chu (1989), S. 63 In Erweiterung zum Technologiesprung Produkt

148 ControllingGestaltungsvariablen

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte IV: Informationsverfügbarkeit (INF-AV)

IV: Entscheidungsrelevanz verfügbarer Informationen (INF-DEC)

Bei Änderungen werden die Informationen sofort weitergegeben.

Hoegl et al. (2004), S. 52, Mohr/Spekman (1994), S. 152

Bei Änderungen werden die betroffenen Abteilungen schnell informiert.

Mohr/Spekman (1994), S. 152

Um Informationen zu erhalten, muss häufig nachgefragt werden. (-)

Chenhall/Morris (1986), S. 32

Die verfügbaren Informationen sind für Entscheidungen geeignet.

Operationalisierung ähnlich Mohr/Sohi (1995), S. 413

Vor einer Entscheidung müssen noch an anderer Stelle Informationen eingeholt werden. (-) Trotz vieler Informationen können Entscheidungen nicht eindeutig gefällt werden. (-) P: Detaillierungsgrad (P-DETAIL)

Anzahl Meilensteine Anzahl Gates

P: Formalisierung (Nutzung von Instrumenten) (P-FORM)

P: Bedeutung der zeitlichen Planung (T-INSTR) P: Bedeutung der kostenorientierten Planung (C-INSTR) K: Dezentrale Selbstkontrolle (SELF-CONT)

K: Verfahrensorientierte Kontrolle (PROC-CONT)

K: Umfeldkontrolle (SOC-CONT)

K: Formale Ergebniskontrolle (F-RES-CONT)

Einsatz der Kosten- und Leistungsrechnung Einsatz von Investitionsrechnungen, Lebenszykluskostenrechnungen Einsatz der Budgetierung Einsatz der Projektablauf- und Terminplanung Einsatz der Kapazitätsplanung Einsatz fundierter zeitlicher Planung des Ablaufs Einsatz des Pflichtenhefts Wichtigkeit von Projektablauf- und Terminplänen Wichtigkeit von Kapazitätsplänen Wichtigkeit fundierter zeitlicher Planung des Ablaufs Wichtigkeit von Kosten- und Leistungsrechnung Wichtigkeit von Investitionsrechnungen, Lebenszykluskostenrechnungen Wichtigkeit der Budgetierung Ich kann über meine Tätigkeiten mitentscheiden. Ich übernehme gern die Verantwortung für meine Arbeitsergebnisse. Ich setze mir selbst Ziele und überwache deren Erreichung. Festgelegte Vorgehensweisen werden bei uns strikt eingehalten. Mein unmittelbarer Vorgesetzter überwacht, in wie weit ich die vorgegebenen Prozeduren einhalte. Meinen unmittelbaren Vorgesetzten interessiert der Weg, wie ich zu einem Ergebnis komme. Ich möchte im Team nicht unter denjenigen sein, die vorgegebene Ziele nicht erreicht haben. Unsere Firma ist wie eine große Familie. Wir sind stolz, für unsere Firma tätig zu sein. Häufigkeit der Durchführung von Design Reviews Regelmäßige Nutzung von Projektfortschrittskontrollen Häufigkeit der Nutzung von Meilensteinkontrollen zu den Meilensteinen Häufigkeit der Nutzung von Meilensteintrendanalysen zwischen den Meilensteinen Häufigkeit der Nutzung von Produktreifegrad-Überwachung Häufigkeit der Nutzung von Kennzahlen

Loch et al. (1996), S. 9, Tishler et al. (1996), S. 158, Tabelle 2 Im Sinne fester Entscheidungspunkte bei Cooper (1994), S. 73f., vgl. auch Davila (2000), S. 398 Alle Punkte eigene Operationalisierung anhand von Experteninterviews. Eine weniger detaillierte, aber ähnliche Operationalisierung findet sich in Rockness/Shields (1984), S. 170f.

Eigene Operationalisierung anhand von Experteninterviews

Eigene Operationalisierung anhand von Experteninterviews

Lusch/Jaworski (1991), S. 407 Jaworski/MacInnis (1989), S. 416 Lusch/Jaworski (1991), S. 407 Invertierte Skala von Jaworski/Kohli (1993), S. 67 Jaworski/MacInnis (1989), S. 416 Jaworski/MacInnis (1989), S. 416 Angelehnt an Hoegl et al. (2004), S. 52 Lusch/Jaworski (1991), S. 407 Lusch/Jaworski (1991), S. 407 Eigene KonstruktOperationalisierung anhand von Experteninterviews, vgl. auch Mohr/Sohi (1995), S. 413 und Tishler et al. (1996), S. 158

Hypothesen Abhängige Erfolgsvariablen

149 Einhaltung der Zeit (SUCC-T)

Erreichen des geplanten Markteintrittstermins Einhaltung von Terminplänen Einhaltung von Meilensteinplänen

Einhaltung der Kosten (SUCC-C)

Budgeteinhaltung (Entwicklungskosten) Erreichen der Stückkosten in Serie Beitrag des Projektes zur Unternehmenswertsteigerung

Erreichung der Qualität (SUCC-Q)

Erreichen der Produktleistungsmerkmale Erreichen der Produktqualität

Keller (1994), S. 167ff. Eigene Operationalisierung in Anlehnung an Davila (2000), S. 407 Davila (2000), S. 407 Angelehnt an Weise (2007), S. 240 Angelehnt an Weise (2007), S. 240 – dort wird der Kapitalwert des Vorhabens abgefragt. Angelehnt an Davila (2000), S. 407, Moorman/Miner (1998), S. 17

Tabelle 12: Operationalisierung der Konstrukte741

Die hier gezeigten Indikatoren der reflektiven Messmodelle sind prinzipiell austauschbar.742 Daher ist es im Rahmen der späteren Datenanalyse denkbar, die Zusammensetzung der Indikatoren zu verändern, um die Güte der Messmodelle zu erhöhen. Im folgenden Abschnitt 7.3 werden vermutete Zusammenhänge zwischen den oben beschriebenen Konstrukten in Form von Hypothesen aufgestellt und erläutert. 7.3. Hypothesen 7.3.1. Übersicht über die Hypothesen Tabelle 13 zeigt eine Zusammenfassung der in den nachfolgenden Abschnitten näher ausgeführten Hypothesen. Alle Hypothesen beziehen sich auf den speziellen Kontext dieser Arbeit.

741 742

Quellen teilweise durch den Autor aus dem Englischen übersetzt. Vgl. Schnell et al. (2005), S. 134

Technologische Heterogenität

H1.1 H1.2 H2.3

Strukturkomplexität

H4.1

H2.2 H2.1

H4.2 H4.5 H4.4

H4.3

IV: Informationsverfügbarkeit

H2.8

H2.7 H2.5

IV: Entscheidungsrelevanz verfügbarer Inf.

H2.9

H2.6

P: Bedeutung der kostenorientierten Planung

P: Bedeutung der zeitlichen Planung

H3.4 H3.1

Technologische Unsicherheit

P: Formalisierung (Nutzung von Instrumenten)

P: Detaillierungsgrad

K: Formale Ergebniskontrolle

K: Umfeldkontrolle

K: Verfahrensorientierte Kontrolle

K: Dezentrale Selbstkontrolle

IV: Entscheidungsrelevanz verfügbarer Inf.

IV: Informationsverfügbarkeit

Technologische Unsicherheit

Strukturkomplexität

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte

Technologische Heterogenität

150

H3.3 H3.2

H2.4

P: Detaillierungsgrad P: Formalisierung (Nutzung von Instrumenten)

H4.6 H3.5

H3.7 H3.6

P: Bedeutung der zeitlichen Planung P: Bedeutung der kostenorientierten Planung K: Dezentrale Selbstkontrolle K: Verfahrensorientierte Kontrolle K: Umfeldkontrolle K: Formale Ergebniskontrolle

Tabelle 13: Zusammenfassung der Hypothesen743

7.3.2. Hypothesen zu den Mechatronik-Einflussfaktoren Charakteristische Merkmale von Produkten spielen eine wichtige Rolle für die Gestaltung von Organisationen, Prozessen und Koordination.744 Als Einflussfaktoren werden die in Abschnitt 6.7.5 beschriebenen Treiber der Projektkomplexität bei mechatronischen

Produkten

herangezogen.745

Die

Projektkomplexität

der

mechatronischen Produkte insgesamt wird durch ihre Eigenschaften geprägt, nämlich

die

Produkt-

/

Prozesskomplexität,

die

technologische

Heterogenität

(mechatronischer Anteile) und die technologische Unsicherheit. Das Zusammenwirken dieser Einflussfaktoren wird im Folgenden näher beschrieben. Wenn Anteile am Produkt aus den verschiedenen Domänen Mechanik, Elektronik, tlw. Sensorik, Aktorik und zuletzt Software zusammengesetzt sind, ist davon auszugehen, dass in Summe mehr Elemente erforderlich sind als bspw. bei einem rein 743 744 745

Quelle: Eigene Darstellung Vgl. Hobday (1998), S. 707 Entsprechend dem Kontingenzansatz – siehe Abschnitt 6.4 – werden die Komplexitätstreiber als Kontingenzfaktoren herangezogen.

Hypothesen

151

mechanischen Produkt.746 Dies führt zu einer erhöhten Komplexität der Produkte, da hierdurch auch mehr Schnittstellen auftreten (siehe auch die Ausführungen zur System- und Komplexitätstheorie in den Abschnitten 0 bis 6.7).747 H1.1: Je bedeutender die mechatronischen Anteile im Produkt sind, desto komplexer ist das Produkt. Mechatronische Produkte enthalten einen hohen Anteil an High Tech in den Domänen Mikroelektronik und Software.748 Die beiden Domänen Elektronik und Software sind in Relation zur Mechanik verhältnismäßig neu und innovativ. Sie sind derzeit noch radikalen Innovationen unterworfen. Daher ist davon auszugehen, dass es sich bei hoher Bedeutung von mechatronischen Anteilen (also um Elektronik und Software erweiterte Mechanik) um besonders innovative Produkte handelt.749 Denn insbesondere Software ermöglicht neue Ansätze wie bspw. Mass Customization durch Hochladen von Software nach Komplettierung eines Moduls.750 Insgesamt gilt der Einsatz von Software trotz hoher Nutzen als risikoreich: „The coordination of embedded software within [...] has proved to be an uncertain, risk-intensive activity.“751 Daher

wird

vermutet,

dass

ein

Zusammenhang

zwischen

der

Bedeutung

mechatronischer Anteile und dem Innovationsgrad und damit verbundener technologischer Unsicherheit besteht. H1.2: Je bedeutender die mechatronischen Anteile im Produkt sind, desto innovativer sind die Produkte und umso höher ist die technologische Unsicherheit. 7.3.3. Hypothesen zu den Informationsversorgungs-Gestaltungsvariablen Die Aufteilung in Domänen bei der Entwicklung mechatronischer Produkte lässt der Verfügbarkeit von Informationen eine besondere Rolle zukommen. Die Komplexität von Aufgaben und Interdependenzen zwischen den bearbeitenden Einheiten als Kontingenzfaktor führt zu Unsicherheiten und erfordert Informationsaustausch.752 So schreibt Hobday: „the higher the degree of overall cost and complexity, the higher the likelihood of information uncertainty, risk and feedback loops […] Equally, the higher

746 747 748 749 750 751 752

Vgl. Gehrke (2005), S. 1 Vgl. zur Komplexität mechatronischer Produkte Köckerling (2004), S. 1 Vgl. Gräßler (2003), S. 36ff. Vgl. Köckerling (2004), S. 1 und Kümmel (1999), S. 2 Vgl. Gräßler (2003), S. 20f. Hobday (1998), S. 695; Unsicherheiten gehen mit einem hohen Innovationsgrad einher – siehe auch Abschnitt 4.3.3. Vgl. Galbraith (1973), S. 5 und Tushman/Nadler (1978), S. 615

152

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte

the degree of cost, complexity and uncertainty, the more difficult the task of coordination and project management.”753 Insbesondere Entscheidungen sind an Informationen gebunden. Zur Ermittlung vorteilhafter Handlungen müssen zwischen den organisatorisch verteilten Entscheidungsträgern Informationen ausgetauscht werden – Informationsanfall und -bedarf müssen abgestimmt sein.754 Oft stellt sich nicht das Problem, dass keinerlei Informationen verfügbar sind, sondern dass verschiedene konfliktäre Informationen vorliegen, die Raum für verschiedene Interpretationen lassen.755 Für Entscheidungen sollten möglichst viele Informationen vorliegen, um interpretieren zu können. Das Controlling sollte daher eine koordinierende Rolle einnehmen

und

die

Kommunikation

durch

Routinen

fördern,

um

Informationen

zusammenzuführen, damit alle Akteure in den dezentralen Einheiten unter Verfügbarkeit aller relevanten Informationen verteilt ihre Entscheidungen treffen können. H2.1: Je komplexer das mechatronische Produkt ist, desto mehr sind für Entscheidungen geeignete Informationen erforderlich. Mechatronische Produkte, die komplex sind und aus vielen Einzelteilen bestehen, lassen auch bei einer möglichst optimalen Dekomposition eine hohe Anzahl von Interdependenzen zwischen Bausteinen / Modulen erwarten (siehe auch Abschnitt 6.7.3 und 6.7.4 zur Komplexitätstheorie).756 Durch Interdependenzen, viele beteiligte Akteure und unterschiedliche Projektstati wiederum steigen die Anforderungen an den Informationsaustausch.757 Folglich müssen Routinen aufgebaut werden.758 Ändert sich in einem Baustein etwas, müssen Teams, die an anderen damit zusammenhängenden Bausteinen arbeiten, zeitnah informiert werden, um unnötige Mehrarbeiten zu vermeiden. Weiterhin sind bei komplexen Produkten steile Lernkurven zu erwarten, die eine stetige Informationsversorgung erforderlich machen.759 H2.2: Je komplexer das mechatronische Produkt ist, desto mehr Informationen müssen verfügbar sein. Die

heterogene

Zusammensetzung

aus

funktionalen

Bausteinen

in

einem

mechatronischen Produkt verstärkt die Aufteilung in nach Domänen separierte Ent-

753 754 755 756 757 758 759

Hobday (1998), S. 707 Vgl. Lühring (2006), S. 10 Zu unterscheiden sind „uncertainty“ und „equivocality“, vgl. Daft/Lengel (1986), S. 556. Vgl. Gerwin (2004), S. 243 Vgl. Tushman/Nadler (1978), S. 616 und Schuh et al. (2002), S. 660 Routinen können als Ressourcen betrachtet werden; siehe auch Abschnitt 0. Vgl. Almgren (2000), S. 4586

Hypothesen

153

wicklungsteams.760 Dezentrale Einheiten wie diese Teams benötigen eine gute Informationsversorgung als Voraussetzung für die Steuerung.761 Wie oben bereits festgestellt, können Produkte mit hoher Bedeutung von mechatronischen Anteilen als innovativ gelten.762 Innovative hochtechnologische Produkte erfordern in der Entwicklung besonders hohen und intensiven Informationsaustausch, da ein hoher Grad an Unsicherheit herrscht.763 Je mehr (geeignete) Informationen verfügbar sind und damit ein Überblick hergestellt werden kann, desto eher lassen sich Entwicklungen im Verlauf vorhersagen und die Zeit einhalten.764 Vorgehensmodelle und unterstützende Systeme beinhalten zwar alle Informationen bezüglich einer Domäne, jedoch sind nicht die domänenübergreifenden Informationen für ein gesamtes Projekt in einem übergreifenden System verfügbar.765 Das Controlling sollte daher den Informationsaustausch zwischen den Domänen unterstützen. H2.3: Je bedeutender die mechatronischen Anteile im Produkt sind, desto mehr Informationen müssen bei den domänenverteilten Teams verfügbar sein. Eine große Zahl unternehmerischer Entscheidungen wird teilweise oder ausschließlich auf Basis von Kosteninformationen getroffen. Ein Grund hierfür ist die Vergleichbarkeit und die Reduktion auf eine wesentliche betriebswirtschaftliche Kenngröße. Kosteninformationen bedürfen keiner Codierung und sind objektivier- und vergleichbar. Sie stellen daher sehr strukturiertes Wissen dar und eignen sich für Entscheidungen. Kostenorientierte Steuerungsinstrumente sind zwar eindimensional, interagieren aber auch mit diversen Aspekten der Koordination. Kosteninformationen werden als Grundlage für viele Instrumente regelmäßig ermittelt.766 Dies führt zu einer verbesserten Informationsbasis einerseits und einer zusätzlichen Interaktion und Kommunikation andererseits, die die Informationsverfügbarkeit allgemein verbessern.767 So werden bspw. bei Kostenabweichungen auch technische Probleme diskutiert und kommuniziert. Erhöhter Kommunikationsfluss lässt sich wiederum mit besseren Entscheidungsgrundlagen verbinden.768

760 761 762 763 764 765 766 767 768

Vgl. Köckerling (2004), S. 51 und Kümmel (1999), S. 7 Vgl. Chia (1995), S. 815 Vgl. Köckerling (2004), S. 1 und Kümmel (1999), S. 2 Vgl. Daft/Lengel (1986), S. 563 Vgl. Bajaj et al. (2004), S. 531 und Ginn/Rubenstein (1986), S. 165 Vgl. Gräßler (2003), S. 47 Vgl. Rabino (2001), S. 78ff. Vgl. zur interaktiven Nutzung von Informationen Simons (1995), S. 91ff. Vgl. Mohr/Sohi (1995), S. 399

154

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte

H2.4: Kostenorientierte Steuerungsinstrumente führen zu einer höheren Eignung der Informationen für Entscheidungen. Die Existenz von formalen Ergebniskontrollinstrumenten lässt erwarten, dass diese zu bestimmten turnusmäßigen Zeitpunkten im Sinne einer Kybernetik auch eingesetzt werden. Regelmäßige Kontrollen implizieren die gleichzeitige Ermittlung von Kennzahlen. Kennzahlen sind untrennbar mit dem Informationsversorgungsprozess verbunden.769 Neben den explizit für die Kontrollen ermittelten Informationen werden durch Kontrollen auch Ad-hoc-Detailanalysen angeregt und weitere problemorientierte Informationen zirkuliert. Dies führt zu einer höheren Informationsverfügbarkeit. H2.5: Formale Ergebniskontrollinstrumente führen zu einer höheren Informationsverfügbarkeit. Ergebnisorientierte Kontrollen sind eine wichtige Informationsquelle für das Management, sie „liefern Informationen über das Ergebnis betrieblichen Handelns“770. Die ergebnisorientierten Kontrollen gehören zu den formalen Systemen und nehmen eine Strukturierung und Fokussierung vor. Derartige formale Systeme haben im Vergleich zu informalen eine höhere Kapazität, entscheidungsrelevante Informationen zu liefern.771 Außerdem führt auch die Diskussion von Kennzahlen bereits dazu, dass Entscheidungen durch die interaktive Nutzung der Informationen vorbereitet werden.772 H2.6: Formale Ergebniskontrollinstrumente führen zu einer höheren Eignung der Informationen für Entscheidungen. Wie bereits beschrieben, sind Kontrollen immer ein Informationsverarbeitungsprozess. Umfeldkontrolle misst etwaige Abweichungen zu Normen in einem sozialen Umfeld und sorgt für eine Wiederanpassung.773 Diese Art der Kommunikation und Koordination eignet sich daher gerade aufgrund ihres informalen Regelungscharakters zur Problemlösung in Projekten.774 Dies gilt besonders bei hoher Ambiguität, da hier ein hohes Maß an Information und informeller Diskussion erforderlich ist.775 Die Koordination dem Umfeld zu überlassen führt zu höherer Kommunikation, da die Bereitschaft, implizites Wissen in explizites zu übersetzen und Informationen im Team 769 770 771 772 773 774 775

Horváth (2009), S. 504ff. Horváth (2009), S. 147 Vgl. Hopwood (1974), S. 121 Vgl. zur interaktiven Nutzung Simons (1995), S. 93ff.; die Homophilie der Mitarbeiter mit unterschiedlichen Hintergründen kann damit teilweise umgangen werden. Vgl. Jaworski (1988), S. 27; die Funktionsweise ähnelt einem Regelkreis. Vgl. Ebadi/Utterback (1984), S. 574; zur Kybernetik allgemein vgl. Abschnitt 6.6. Vgl. Daft/Lengel (1986), S. 557ff.

Hypothesen

155

preiszugeben, höher erscheint.776 Dabei wird eine Vielzahl von Informationen ausgetauscht und alle Teammitglieder verfügen über ein erhöhtes Maß an Informationen. H2.7: Der Einsatz von Umfeldkontrolle führt zu einer höheren Informationsverfügbarkeit in den Projektteams. „Der Nutzen der Selbstkontrolle liegt vor allem in der umfassenden Information der Mitarbeiter, der Realisierung schnellerer Regelkreise, der höheren Flexibilität und der Erfüllung der Forderung, das Controlling in die Köpfe der Mitarbeiter zu verlagern.“777 Der Einsatz von Selbstkontrolle lässt daher erwarten, dass Mitarbeiter höheres Verantwortungsbewusstsein zeigen, Probleme selbstständiger lösen, aktiver Kontakt zu interdependenten Akteuren aufnehmen und somit über mehr Informationen verfügen. Sie sind ohnehin diejenigen, die zu ihren Tätigkeiten über das detaillierteste Wissen verfügen und ihren eigenen Informationsbedarf am besten kennen. Daher findet in innovativen Projekten tendenziell dezentralisierterer Informationsaustausch statt als in Routine-Projekten.778 H2.8: Der Einsatz von dezentraler Selbstkontrolle führt zu einer höheren Informationsverfügbarkeit. Die genannte stärkere Orientierung der Mitarbeiter hin zu Eigenverantwortung und stärkerer Zielorientierung führt dazu, dass sich die Mitarbeiter auch diejenigen Informationen beschaffen, die für eine Situation erforderlich sind.779 Dadurch reguliert der Einzelne die Nachfrage nach geeigneten Informationen selbst. Sein Fokus für Relevanz ist deutlicher als bei unselbstständigen Mitarbeitern ausgeprägt. Außerdem erarbeiten solche Mitarbeiter teilweise auch Entscheidungsgrundlagen für übergeordnete

Team-

oder

Vorgesetzten-Entscheidungen

und

treten

bei

solchen

Entscheidungen als Intrapreneure mit Interessen und klaren Argumenten auf. H2.9: Der Einsatz von dezentraler Selbstkontrolle führt zu einer erhöhten Entscheidungsrelevanz der Informationen. 7.3.4. Hypothesen zu den Planungs-Gestaltungsvariablen Für Projekte muss grundsätzlich Planung stattfinden, damit eine Ausrichtung der Aktivitäten auf das gewünschte Ergebnis stattfindet: „although planning does not 776 777 778 779

Vgl. zur Bereitschaft, Informationen preiszugeben und zu teilen Daft/Lengel (1986), S. 556. Vgl. Horváth (2009), S. 783 Vgl. Tushman (1979), S. 89 Vgl. Ouchi (1979), S. 840ff.

156

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte

guarantee project success, lack of planning will probably guarantee failure.“780 Basierend auf den Plänen kann dann die Steuerung erfolgen. 781 Daher stellt sich nicht die Frage, ob Planung erforderlich ist, sondern in welcher Form und in welchem Ausmaß sie für Neuprodukt-Projekte im Mechatronik-Kontext besonders vorteilhaft erscheint. Im Folgenden werden hierzu Hypothesen angeführt. Die Unsicherheit und die Strukturkomplexität mechatronischer Produkte bestimmen als Kontingenzfaktoren die Planung (die Aufteilung und Allokation von Aufgaben sowie die Festlegung von Abgleichpunkten).782 Hinzu kommt die vermutete Wirkung der technologischen Heterogenität als ergänzendem Komplexitätstreiber.783 Im Rahmen der Allokation von Aufgaben ist es aus Perspektive der Systemtheorie zunächst erforderlich, eine Strukturierung und eine Dekomposition in möglichst unabhängige Module durchzuführen, d. h. „breaking up the system into discrete chunks that communicate with each other through standardized interfaces or rules and specifications”784. Einerseits müssen also die Prozesse abgestimmt werden, andererseits sind technische Schnittstellen sehr genau zu definieren.785 Bei der Einteilung sollte bekannt sein, welche Aktivitäten insbesondere neue Informationen liefern, und welche möglicherweise von den neuen Informationen beeinflusst werden könnten. 786 Wenn technische Schnittstellen oder Interdependenzen zwischen zwei Bausteinen bestehen, müssen die jeweiligen Teams auch miteinander kommunizieren und sich abstimmen.787 Schnittstellen und Interdependenzen hängen wiederum in hohem Maße mit der Produktkomplexität zusammen und stellen Anforderungen an die Planung. Um ein Produkt zu bestimmten Reifegraden zu bringen, müssen Iterationen aus Entwicklung und Erprobung stattfinden. Diese Iterationen müssen domänenübergreifend integriert werden; dabei müssen insbesondere Versionen / Releases koordiniert werden, damit Entscheidungs- / Abgleichpunkte gleichzeitig erreicht werden. Die genannten Punkte müssen in der Planung berücksichtigt werden. Nur detaillierte Pläne ermöglichen bei komplexen Produktentwicklungsprojekten eine Steuerung.788 Ein vorteilhafter Einfluss von formalen Planungs- und Steuerungsinstrumenten wird 780 781 782 783 784 785 786 787 788

Dvir et al. (2003), S. 89 Vgl. auch zur Steuerung Abschnitt 6.6 zur Kybernetik, die die Regelung in Systemen erklärt. Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 168 und Hauschildt/Salomo (2007), S. 480ff. In der Literatur bisher u. a. als „task variety“ beschrieben, vgl. Daft/Lengel (1986), S. 563. Ethiraj/Levinthal (2004), S. 161, vgl. auch von Hippel (1990), S. 407 Vgl. Cooper (1994), S. 68 Vgl. von Hippel (1990), S. 411 Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1675 Vgl. Horváth (2009), S. 146ff.

Hypothesen

157

hauptsächlich bei komplexen Produkten vermutet.789 Kontrollpunkte haben eine motivierende Wirkung, umgekehrt wird ein Mangel an Kontrollpunkten zu den Ursachen von Misserfolgen bei F&E-Projekten gezählt.790 Zwischenergebnisse müssen deshalb im Rahmen einer detaillierten Planung sehr deutlich und verbindlich festgelegt werden.791 H3.1: Je komplexer das mechatronische Produkt ist, desto detaillierter muss die Planung sein. Instrumente, die kostenmäßige Größen abbilden, ermöglichen kaum eine Unterstützung bei der Steuerung des Projektverlaufs im Sinne der Erreichung von qualitativen oder zeitlichen Ergebnissen, die für den Aufbau von Ressourcen essenziell sind. 792 Außerdem ist eine Abschätzung und Steuerung von Kosten bei den hohen immateriellen Anteilen bei mechatronischen Produkten immer sehr schwierig.793 Bei besonders komplexen Produkten ist zudem eher von Spezialisten- / Differenzierungsmärkten auszugehen, bei denen die Kosten zwar wichtig sind, aber nicht an erster Stelle stehen. Kostenorientierte Steuerungsinstrumente werden daher zwar eingesetzt, ihre Bedeutung wird jedoch eher als gering eingeschätzt. H3.2: Je komplexer das mechatronische Produkt ist, desto weniger Bedeutung wird kostenorientierten Planungs- / Steuerungsinstrumenten beigemessen. Kessler und Chakrabarti weisen in ihrer Studie deutlich auf die Bedeutung von Zeit in der Neuproduktentwicklung hin und stellen einen Bezug zwischen strategischer Verankerung der Zeit und Erfolg her.794 Dies kann also als erstes Indiz gewertet werden, dass die Planung und Überwachung des Faktors Zeit mit dem Produkterfolg zusammenhängt. Hauschildt bezeichnet Terminvorgaben als „das wirksamste Instrument der Prozesssteuerung“795. Damit die Zeit gesteuert werden kann, muss sie in die Planung einbezogen werden. H3.3: Je komplexer das mechatronische Produkt ist, desto wichtiger ist die zeitorientierte Planung.

789 790 791 792 793 794 795

Vgl. Griffin (1997), S. 27 Vgl. Sheremata (2000), S. 400f. und Hauschildt/Salomo (2007), S. 523 Vgl. Tomala/Sénéchal (2004), S. 285 Vgl. Cordero (1990), S. 190 und Kessler/Chakrabarti (1996), S. 1145 Vgl. Gräßler (2003), S. 46 Vgl. Kessler/Chakrabarti (1996), S. 1160ff. Vgl. Hauschildt/Salomo (2007), S. 478f.

158

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte

Die Organisation des Projektablaufs ist für die Zielerreichung im Projekt notwendig.796 Instrumente unterstützen die strukturierte Abfolge bei der Entwicklung von zerlegten Systemen.797 Die Vielschichtigkeit der Anforderungen verschiedener Domänen

muss

in

der

Metaplanung

berücksichtigt

werden.

Bausteine

verschiedenen Domänen werden von unterschiedlichen Teams entwickelt.

in

den

798

Dies

führt einerseits zu dezentraler Bearbeitung von unsicheren Aufgaben in eher organischen Strukturen, auf der anderen Seite ist eine Ausrichtung an den Gesamtzielen mittels formaler Planungsinstrumente äußerst wichtig.799 Die Aufteilung in mehrere Domänen erfordert daher eine Verankerung der Planung in formalen Instrumenten. H3.4: Je bedeutender die mechatronischen Anteile im Produkt sind, desto wichtiger sind formale Planungsinstrumente. Meilensteine und Gates werden fest definiert und mit zu erreichenden Zielgrößen verbunden. Sie stellen eine Konkretisierung der formalen Pläne dar. Ohne sie würde die Übersetzung der Gesamtziele fehlen. Dabei werden oft bis dahin nicht erkennbare zusätzliche Probleme sichtbar: Eine stärkere Formalisierung fördert den Umgang mit Problemen durch die Auseinandersetzung mit Details.800 Die feinere, detailliertere Planung unterstützt deshalb auch die zeitgerechte Fertigstellung des Produkts. H3.5: Eine stärkere Formalisierung der Planung führt zu einer höheren Detaillierung in der Planung. Die Planung setzt sich, bezogen auf die Formalziele, in der Budgetierung mit monetären Größen auseinander.801 In Neuprodukt-Projekten fallen nahezu ausschließlich Kosten an; Erlöse sind nicht zu verzeichnen. Aus diesem Grund fokussiert die formalzielorientierte Planung mit den eingesetzten Instrumenten auf Kosten – die eingesetzten Ressourcen. Diese Aussage steht zunächst im Spannungsfeld zu den Ausführungen von H3.2; die kostenorientierten Planungsinstrumente stellen allerdings einen Teil der Manifestierung von Formalisierung dar. H3.6: Eine stärkere Formalisierung der Planung führt zu einer höheren Bedeutung kostenorientierter Planungsinstrumente.

796 797 798 799 800 801

Vgl. Kessler/Chakrabarti (1996), S. 1175f. Vgl. zur Dekomposition Abschnitt 6.7.3. Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1674 Vgl. zum Dilemma zwischen organischen und mechanistischen Strukturen Tushman/Nadler (1978), S. 617f. Vgl. Jelinek/Schoonhoven (1990), S. 212 Vgl. Horváth (2009), S. 201

Hypothesen

159

Die terminlichen Inhalte (Zeit) sind Teil der Sachzielplanung. Ebenso wie die Kosten sind auch zeitorientierte (auf Zeitpunkte oder Zeiträume bezogene) Planungsinhalte eng mit formaler Planung verbunden. Maßnahmen werden festgelegt und Abhängigkeiten mit weiteren projektbezogenen Zeitpunkten koordiniert. Dies ist im Kontext der betrachteten mechatronischen Produkte, bei denen verteilte Entwicklung in einzelnen Domänen stattfindet, von hoher Bedeutung. Weiterhin ist aufgrund begrenzter Ressourcen die projektübergreifende Abstimmung wichtig.802 H3.7: Eine stärkere Formalisierung der Planung führt zu einer höheren Bedeutung zeitorientierter Planungsinstrumente 7.3.5. Hypothesen zu den Kontroll-Gestaltungsvariablen Innovative Einheiten arbeiten grundsätzlich stark dezentral.803 Mechatronische Produkte werden aufgrund ihrer heterogenen Zusammensetzung und ihres Innovationsgrads sehr dezentral entwickelt.804 Daraus resultieren unterschiedliche Arbeitsweisen und Kommunikationsmittel in den Domänen-Teams.805 Der Sachfortschritt tritt im Entwicklungsbereich oft nicht kontinuierlich auf, vielmehr sind, insbesondere vor wichtigen Meilensteinen, Sprünge zu verzeichnen, wohingegen in den Zeiten dazwischen der Fortschritt teilweise zu stagnieren scheint.806 Dies liegt an oftmals relativ plötzlichen Problemlösungen, am erhöhten Fokus auf Probleme vor Meilensteinen, aber auch an den Zeitpunkten der Ergebnismessung. Der übergreifende Projektleiter kann aus seiner beobachtenden Position den realen Projektfortschritt nur zum Teil nachvollziehen und daher als „Regler“ eines kybernetischen Systems nur begrenzt sinnvollen Einfluss auf die Feinsteuerung nehmen.807 Nicht zuletzt hängt dies mit der schwierigen Kodifizierbarkeit der Informationen zusammen.808 Auch die Technologie erschwert es dem Projektleiter, immer alles nachzuvollziehen und fremdbestimmt die

802 803 804

805 806 807 808

Vgl. Brockhoff (1999), S. 388ff. Vgl. Tushman (1979), S. 84 Innerhalb der Domänen bestehen starke Abhängigkeiten, während domänenübergreifend idealerweise nur bestimmte Schnittstellen abgeglichen werden müssen. Die Dekomposition stützt sich daher stark auf die Domänenzugehörigkeit von Elementen. Vgl. Daft/Lengel (1986), S. 556 Vgl. Bürgel et al. (1998), S. 186f. Vgl. Kessler/Chakrabarti (1996), S. 1172 Vgl. Hobday (1998), S. 705

160

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte

Planung anzupassen.809 Folglich muss die Feinsteuerung zu erheblichen Anteilen durch Selbstkontrolle der Teammitglieder erfolgen.810 H4.1: Je bedeutender die mechatronischen Anteile im Produkt sind, desto mehr hat die Steuerung über Selbstkontrolle zu erfolgen. Durch die bereits angesprochene verminderte Einflussmöglichkeit des Gesamtprojektleiters kommt der Umfeldkontrolle in Ergänzung zur Selbstkontrolle eine wichtige Funktion zu. Innerhalb einer Bezugsgruppe, also bspw. eines für eine Domäne zuständigen Teams, besteht ein einheitliches Verständnis811 – die Akteure „sprechen die gleiche Sprache“ und können informal aufeinander einwirken. Außerdem sind Mitarbeiter, die intensiver in Projekten arbeiten und mehr Zeit mit den Projekten verbringen, normalerweise besser informiert und informieren andere regelmäßiger.812 Ein eigenes, Team-spezifisches Set von Regeln kann zudem die Effizienz der Arbeit verbessern.813 Mitglieder des Teams, ob nun Schlüsselpersonen oder gleichrangig einzustufende Kollegen, können sich durch Mitwirkung und Überwachung projektinterner Vereinbarungen und Regeln an der Steuerung beteiligen. H4.2: Je bedeutender die mechatronischen Anteile im Produkt sind, desto wichtiger ist die Steuerung mittels Umfeldkontrolle. Projekte, die Produkte und Prozesse mit hohem Innovationsgrad entwickeln, sehen sich höherer Unsicherheit ausgesetzt814 und bedingen deshalb eine andere Steuerung als Projekte mit geringen Unsicherheiten.815 Unter Unsicherheit ist es schwieriger, Entscheidungen zu treffen und zu steuern.816 Für solche Situationen sieht die Komplexitätstheorie das Prinzip der Selbstorganisation vor. Die Steuerung muss formale Aspekte bei Projekten mit vielen Ausnahmen und wenig Routine eher in den Hintergrund stellen, die Partizipation der Projektmitarbeiter fördern und ihnen mehr Freiraum in ihren Entscheidungen geben.817 Eine höhere Flexibilität bei dezentrale-

809 810 811 812 813 814 815 816 817

Vgl. Jelinek/Schoonhoven (1990), S. 250 Autonome Selbstorganisation wird hier im Sinne der Komplexitätstheorie gesehen; vgl. auch Abschnitt 6.7. Vgl. Adamsson (2004), S. 5 Vgl. Moenaert/Souder (1996), S. 1605 Ein Set von im Team aufgebauten und gemeinsam angewandten Regeln wirkt sich im Innovationsumfeld positiv auf die Ergebnisse aus. Vgl. dazu Pinto et al. (1993), S. 1285 Vgl. Rice et al. (2008), S. 54. Man unterscheidet technische und wirtschaftliche Risiken, durch die Unsicherheit entsteht; vgl. auch Stippel (1999), S. 13. Vgl. Song/Montoya-Weiss (2001), S. 64 und Tushman/Nadler (1978), S. 615 Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 168 Vgl. Gemünden/Lechler (1998), S. 12 und Abernethy/Brownell (1997), S. 245

Hypothesen

161

ren Strukturen sollte also gegeben sein.818 Wenn ein Mitarbeiter sich selbst steuert, ist er auch für die Konsequenzen seines Handelns verantwortlich – und nicht das Management, welches erst über lange Kommunikationswege eingeschaltet werden könnte.819 Bei innovativen Produkten werden Kommunikationskosten bei zentralisierter Steuerung zudem als höher angenommen als die Autonomiekosten bei dezentraler Steuerung, daher bietet eine dezentrale Struktur Effizienzvorteile.820 H4.3: Der Innovationsgrad und die damit verbundene Unsicherheit beeinflussen die Steuerung im Projekt und erfordern eher dezentrale Selbststeuerung. Im Hinblick auf die einschlägige Domäne Software und ihrer Entwicklung werden aufwändige Vorgehensmodelle und Qualitätsmanagement-Ansätze mit prozessualen Vorschriften eingesetzt, die der Beherrschung der Qualität und der Entwicklung funktionstüchtiger Programme dienen.821 Es lässt sich hier oft nicht erfassen, was im Einzelnen geschieht, sondern nur, wie eine Tätigkeit ausgeführt wird: Bei zeitkritischen, komplexen Prozessen eignen sich deshalb verhaltensorientierte Verfahrenskontrollen.822 Diese können insbesondere Prozesse, die über mehrere strukturelle Einheiten hinweg stattfinden, gut überwachen.823 Der größte Vorteil ist jedoch, dass auf Verfahrenskontrollen basierende Steuerungsmechanismen in Echtzeit während der Durchführung agieren können.824 Daher werden Verfahrenskontrollen bei komplexen mechatronischen Produkten ergänzend als wichtig erachtet. H4.4: Je komplexer das mechatronische Produkt ist, desto mehr gewinnen Verfahrenskontrollen an Bedeutung. Output-orientierte Ergebniskontrollen ermöglichen nur eine Evaluation am Ende, aber keine Feinsteuerung während des Prozesses.825 Ergebniskontrollen sind allerdings besonders geeignet, die Erreichung von Ergebnissen zu steuern, sofern eine zeitnahe Messung möglich ist.826 Aus diesem Grund kann auf Ergebniskontrollen nicht verzichtet werden. Sie richten das gesamte Team als soziales System an den Zielen 818 819 820 821 822 823 824 825 826

Vgl. Weise (2007), S. 38 Vgl. Hormozi/Dube (1999), S. 36; kürzere „Regelstrecken“ ermöglichen schnellere Reaktionen und höhere Effizienz. Vgl. Lühring (2006), S. 10 Aus der Ressourcensicht stellen Vorgehensmodelle Routinenfähigkeiten dar, die für komplexe Projekte essenziell sind. Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 168 Vgl. Hormozi/Dube (1999), S. 33 Vgl. Abernethy/Brownell (1997), S. 235 Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 167 Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 167f.

162

Untersuchungsmodell zum Controlling von Entwicklungsprojekten mechatronischer Produkte

aus.827 Die Mehrheit der Aufgaben im Entwicklungsprozess findet parallelisiert statt.828 Um Ergebnisse der einzelnen Domänen innerhalb des Projekts zusammenzuführen und zu evaluieren, sind klare Kontrollen mit synchronisierten Entscheidungspunkten erforderlich.829 Hierzu muss zunächst geplant werden, aber auch im laufenden Prozess verfolgt und kontrolliert werden. Die Synchronisation an Kontrollpunkten im laufenden Prozess kann insbesondere durch den Einsatz formaler Ergebniskontrollen in Form von Meilensteinen erfolgen.830 H4.5: Je bedeutender die mechatronischen Anteile im Produkt sind, desto wichtiger sind formale Ergebniskontrollen mit entsprechenden Methoden. Die Mechatronik erfordert – wie in H3.4 dargestellt – formale Planung. Die Planung muss komplementiert werden durch Ergebniskontrollen, um einen Steuerungszyklus zu ermöglichen. Die Rückkoppelung über die Kontrolle sichert die Zielausrichtung im Unternehmen.831 Die Planung ist allerdings von Unsicherheiten behaftet: Es bestehen Unsicherheiten hinsichtlich der Annahmen und der vermuteten Zielwirkung von Maßnahmen, des richtigen Einsatzes von Mitteln und des Verhaltens der beteiligten Akteure.832 Eine Überwachung der Planumsetzung mit formalen Ergebniskontrollen ist daher wichtig, um die geplanten Ziele zu erreichen. H4.6: Eine höhere Formalisierung der Planung führt auch zu einer höheren Bedeutung von formalen Ergebniskontrollen. 7.3.6. Erfolgswirkungen Die Erfolgswirkungen erklären sich aus der begründeten Gestaltung von ControllingVariablen in den vorangestellten Hypothesen anhand des Kontingenzansatzes. Die Hypothesen werden unter der Prämisse, einen Erfolg zu bewirken, aufgestellt: Die Gestaltung der Controlling-Variablen führt zu Fähigkeiten, die als interne Ressourcen des Unternehmens im Sinne des ressourcenbasierten Ansatzes angesehen werden können (siehe auch Abschnitt 0) und zu Wettbewerbsvorteilen führen.833 Umgekehrt 827 828 829 830 831 832 833

Soziale Systeme können von sich aus Ziele anstreben, dies setzt jedoch einen Zielkonsens voraus, der nur durch Ausrichtung möglich ist. Vgl. Larses (2005), S. 232 Vgl. zur Parallelisierung Hauschildt/Salomo (2007), S. 480ff. Vgl. Cooper (1994), S. 71 Vgl. Dvir et al. (2003), S. 90 Vgl. Horváth (2009), S. 142 Vgl. Horváth (2009), S. 146 Vgl. Eisenhardt/Martin (2000), S. 1107. Der klassische Selektionsansatz der Kontingenztheorie impliziert, dass sich bei einem Abgleich von Einflussfaktoren und Gestaltungsvariablen Effizienz einstellt.

Hypothesen

163

gilt: Wenn alle befragten Firmen das für ihre Situation optimale Controlling-System einsetzen würden, könnte es keine Varianz und auch keinen messbaren Zusammenhang geben.834 In den Hypothesen wird beschrieben, wie Controlling-Gestaltungsvariablen unter bestimmten Vorgaben – hier der Entwicklung mechatronischer Produkte – möglichst zu gestalten sind. Die Hypothesen implizieren daher Erfolgswirkungen. Um einen Erfolgsmaßstab – hier die Effizienz – anzulegen, muss der Erfolg gemessen werden. In wissenschaftlichen Untersuchungen werden zur Messung von Neuproduktentwicklungs-Erfolg häufig mehrere Indikatoren – teilweise auch in verschiedenen Konstrukten – herangezogen. So führen Griffin und Page das Beispiel Erfüllung von Kundenbedürfnissen an und messen die Akzeptanz, den Marktanteil, die Anzahl von Überläufer-Kunden sowie die Probekauf-Rate.835 Solche zusammengesetzten Konstrukte sollten durch dafür geeignete, voneinander unabhängige Indikatoren gemessen werden. Die in der Wissenschaft dominierenden Messgrößen sind aus strategischer Perspektive entstanden, um wettbewerbsrelevanten Erfolg zu messen. Dies erfolgt bspw. anhand von Marktanteilen oder Kundenzufriedenheit.836 Derartige Messgrößen eignen sich aber nicht für die Messung von Effizienz innerhalb der Projekte. Erschwerend kommt hinzu, dass Marktdaten in der Regel nicht für Produkte, sondern nur für Marken bzw. Unternehmen verfügbar sind.837 Für das operative Projektcontrolling in dieser Untersuchung erscheint eine Messung des effektivitätsorientierten Markterfolgs (über Umsätze, oder als Investitionsrechnung über den gesamten Produktlebenszyklus, siehe z. B. in einer Untersuchung von Ingene und Lusch838) nicht sinnvoll. Daher legt diese Forschungsarbeit projektorientierte Effizienzmaßstäbe für die Erfolgsmessung zugrunde. Die Messung erfolgt also – ähnlich wie bei Kessler und Chakrabarti – aufgrund der Aussagekraft für den Kontext und der einfacheren Messbarkeit auf der Team- / Projektebene.839 Brown und Gobeli unterstützen diese Festlegung, da ihnen auf Funktions- bzw. Unternehmensebene die Outcomes zentral erscheinen, auf Team- / Projektebene dagegen die Outputs.840

834 835 836 837 838 839 840

Vgl. Davila (2000), S. 394 Vgl. Griffin/Page (1993), S. 293 Vgl. Griffin/Page (1993), S. 293 Vgl. Griffin/Page (1993), S. 291ff. und Griffin/Page (1996), S. 479 Vgl. Ingene/Lusch (1981) Vgl. Kessler/Chakrabarti (1999), S. 236 und weitere Autoren, die ebenso auf Projektebene untersuchen, bspw. Sheremata (2000). Vgl. Brown/Gobeli (1992), S. 329

164

Empirische Studie

8. Empirische Studie 8.1. Studien-Design, Datenerhebung und Stichprobe Die Intention der Studie war, einen Querschnitt an Daten aus deutschen Unternehmen zu erfassen, um repräsentative Aussagen treffen zu können. Das StudienDesign wurde deshalb auf die Durchführung einer breit angelegten FragebogenStudie ausgerichtet. Für die Studie wurde ein vollstandardisierter Fragebogen mit einem Umfang von 6 Seiten entworfen.841 Der Fragebogen wurde so gestaltet, dass einerseits genügend Daten für die Auswertung zur Verfügung stehen, andererseits mussten die Fragen schnell und einfach zu beantworten sein, damit die zeitliche Belastung für die Studienteilnehmer nicht zu groß wurde (Probeläufe im Pretest haben eine durchschnittliche Ausfüllzeit von 18 bis 22 Minuten ergeben). Die Fragen umfassten Unternehmensdaten842, spezifische Angaben zu einem exemplarischen Neuprodukt-Projekt, Angaben zum Management und zu eingesetzten Instrumenten, zur Erfassung der Prozesse und Aktivitäten sowie zum Erfolg in den Projekten. Die Probanden wurden im Fragebogen gebeten, sich auf ein spezifisches Produkt-Projekt zu beziehen. Die Messung erfolgte – wie in der Operationalisierung in Abschnitt 7.2 beschrieben – weitgehend anhand von Likert-Skalen (Einschätzungsfragen, teilweise „reverse scaled“, um einen möglichen Response Bias zu reduzieren) sowie anhand von Nominal-Skalen.843 Für einen ersten Pretest wurde dieser Fragebogen zunächst einigen Akademikern aus dem Forschungsumfeld mit Erfahrung in Fragebogenstudien vorgelegt. Anschließend wurden einige missverständliche Fragen deutlicher formuliert und aufgrund der gemessenen Ausfüllzeiten von über 20 Minuten und entsprechender Kritik am Umfang eine Kürzung vorgenommen. Dann wurde der Fragebogen mit 6 Projektleitern aus Unternehmen erprobt, um zu überprüfen, ob auch Praktiker mit den Fragen zurechtkommen würden. Einige Rückfragen deuteten auf weitere kritische Stellen hin, die nochmals überarbeitet wurden. 841 842

843

Vgl. Anhang (b) Inklusive einer Einordnung in die Branchenstruktur der NACE. NACE bedeutet „Nomenclature statistique des activités économiques dans la Communauté européenne“ (Statistische Systematik der Wirtschaftszweige in der Europäischen Gemeinschaft). Die Systematik sieht eine Einteilung mit Codes für die verschiedenen Wirtschaftszweige vor. Die im Jahr 2007 herausgegebene Version hat sich nicht durchgesetzt, daher basiert diese Arbeit auf der Version von 2002. Vgl. Bortz (2005), S.18ff.

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1_8, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

Studien-Design, Datenerhebung und Stichprobe

165

Die Grundgesamtheit für die Erhebung stellen alle deutschen Unternehmen dar, die mechatronische Produkte herstellen.844 Die Grundgesamt (oder eine Zufallsstichprobe aus dieser) lässt sich jedoch nicht erfassen. Da keine offiziell geführte Branche für mechatronische Produkte existiert, wäre allenfalls eine Vorselektion über Verbände möglich gewesen. Die kontaktierten Verbände und Netzwerke verfügten jedoch nur über zweistellige Mitgliedszahlen und kamen daher für das gewählte Forschungsdesign nicht in Frage. Weiterhin ließen die explorativen Interviews den Schluss zu, dass ein beträchtlicher Anteil technischer Produkte zwischenzeitlich über mechatronische Anteile verfügt. Um einen Zugang zu geeigneten Unternehmen zu erhalten, wurde die Auswahl (Population) auf die Mitglieder des Innovationsausschusses der Industrie- und Handelskammer Region Stuttgart bezogen. Der Innovationsausschuss besteht aus Vertretern der regionalen Industrieunternehmen (darunter sehr viele technologische Marktführer aus der Automobilindustrie und dem Maschinenbau). Die Zahl der angesprochenen Unternehmen belief sich auf 548. Darin sind sehr viele Unternehmen mit hohen Elektronik- und Software-Anteilen enthalten (die Zusammensetzung der Rückläufer lässt sich aus Abbildung 47 ablesen). Im Befragungs-Prozess wurden zunächst telefonisch durch eingewiesene studentische Kräfte die Ansprechpartner (Projektleiter) aus Forschung und Entwicklung der jeweiligen Unternehmen verifiziert und persönlich angeschrieben. Ein gedruckter Fragebogen mit handschriftlicher Bitte um Mitwirkung an der Studie wurde beigefügt. Zusätzlich wurde angeboten, den Fragebogen in elektronischer Form (E-Mail, WebOnlinefragebogen) zur Verfügung zu stellen, um möglichst viele Präferenzen der Befragten bezüglich des Mediums abzudecken und somit einen Bias zu vermeiden. Als Anreiz für die Mitwirkung wurden Weinsets als Preise ausgesetzt und ein personalisierter Bericht der Auswertung in Aussicht gestellt. Vom Versand bis zum Einsendeschluss wurden ca. zwei Monate Zeit für die Bearbeitung eingeräumt. Nach Ablauf der halben Zeit wurde durch wissenschaftliche Hilfskräfte per Telefon und – wenn die Adresse verfügbar war – per E-Mail nachgehakt (und ggf. ein Fragebogen per Post oder in elektronischer Form nochmals zugesandt). Die absolute Mehrheit der Fragebögen ging bereits in den ersten beiden Wochen ein; dennoch wurden bis 2 Wochen über den genannten Schlusstermin hinaus Fragebögen akzeptiert. Insgesamt standen zuletzt 51 auswertbare, gültige Fragebögen für 844

Die gesamte Menge an allen potenziell untersuchbaren Einheiten wird als Grundgesamtheit bezeichnet. Vgl. Bortz (2005), S. 86

166

Empirische Studie

die Analysen zur Verfügung – dies entspricht einer auswertbaren Quote von 9,3% (die Response-Quote betrug bei 53 Reaktionen 9,6%). Da sich im Verteiler des Innovationsausschusses der Kammer sehr viele interessierte und engagierte Ansprechpartner aus Unternehmen befinden, konnte diese hohe Rücklauf-Quote erzielt werden. Die vorliegenden Fragebögen wurden mit Hilfe der Statistik- und Analysesoftware SPSS strukturiert erfasst, harmonisiert und ausgewertet. Des Weiteren wurden Microsoft Excel und SmartPLS (Version 2.0) verwendet. Die Anzahl der auswertbaren Fragebögen sind für die mit PLS durchgeführten Analysen ausreichend (siehe auch Abschnitt 8.5.1). Für die Korrelationsanalysen sind 51 Fragebögen ohnehin ausreichend. Zunächst wurde geprüft, ob eine Verzerrung durch einen Non-Response-Bias besteht. Hierzu wurde ein Mann-Whitney-U-Test durchgeführt. Der Mann-Whitney-UTest vergleicht zwei unabhängige Stichproben mit ordinalen Skalen. Der Test unterscheidet zwischen frühen und späten Antworten, wobei unterstellt wird, dass später Antwortende eher den Nicht-Antwortenden entsprechen.845 Die Abgrenzung zwischen frühen und späten Antworten wurde ab dem 29. Fragebogen getroffen, da nach der 28. Antwort die Nachhak-Aktionen eingeleitet wurden. Der Mann-WhitneyU-Test ergab bei weniger als 10% der Indikatoren eine mögliche Zufallsabweichung. Der Non-Response-Bias erscheint daher sehr gering und ohne Implikationen für die Untersuchung. Weiterhin war zu prüfen, ob es sich um eine repräsentative Stichprobe, also eine Zufallsstichprobe, handelt. Eine Zufallsstichprobe liegt vor, wenn alle Mitglieder der Population mit gleicher Wahrscheinlichkeit in die Stichprobe gelangen konnten. 846 Indem alle Befragten auf dem gleichen Wege angesprochen wurden, wurde die Grundlage für diese gleiche Wahrscheinlichkeit geschaffen. Zahlreiche Antwortmöglichkeiten (Post, Fax, E-Mail) stellten sicher, dass persönliche Präferenzen und Affinitäten zu Kommunikationsmedien keine Rolle spielten. Einzig das Interesse an der Thematik kann einen geringfügig verzerrenden Effekt gehabt haben, da besonders interessierte Personen mit höherer Wahrscheinlichkeit antworten. 845 846

Vgl. Eckstein (2004), S. 119f. Vgl. Schnell/Hill/Esser (2005), S. 273f.

Studien-Design, Datenerhebung und Stichprobe

167

Branchenverteilung Verarbeitendes Gewerbe: Anteile der Unternehmen 0,0% Textilien und Leder Chemische Erzeugnisse Gummi- und Kunststoffwaren Glas und Keramik

10,0% 2,0%

0,0%

11,0% 7,3% Alle Unternehmen 24,6% 25,5%

Maschinenbau Rundfunk- und Nachrichtentechnik Kraftwagen und Kraftwagenteile

2,3%

5,9% 5,4%

Metallbe- und Verarbeitung Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik

30,0%

5,7%

2,0% 0,0%

20,0%

5,9%

27,5% 29,3%

15,7% 8,6%

Stichprobe

21,6%

Abbildung 47: Branchenverteilung deutsche Unternehmen – Stichprobe (N=51) 847

Die Verteilung der erhaltenen Antworten in der Stichprobe dieser Studie wurde in Abbildung 47 mit der Verteilung aller deutschen Unternehmen im verarbeitenden Gewerbe verglichen. Die Stichprobe stimmt, abgesehen von einigen Ausnahmen, mit der Branchenaufteilung im verarbeitenden Gewerbe der deutschen Industrie überein. Es ist daher davon auszugehen, dass die aus der Stichprobe erzielten Erkenntnisse auch mit hoher Wahrscheinlichkeit für die Grundgesamtheit gelten. Abweichungen scheinen hauptsächlich durch Art und Eigenschaften der Produkte zu entstehen. Unternehmen, bei denen die Entwicklung aufgrund komplexer, innovativer Produkte einen hohen Stellenwert erwarten lässt (Branchen Maschinenbau, Rundfunk- und Nachrichtentechnik, Kraftwagen und Kraftwagenteile sowie Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik), sind etwas überrepräsentiert. In den Unternehmen dieser Branchen sind Methoden und Prozesse für neue Produkte weit entwickelt und es besteht Aufgeschlossenheit und Interesse für das Studienthema. Die Stichprobe erscheint insgesamt weitestgehend einer Zufallsstichprobe zu entsprechen und wird daher als weitgehend repräsentativ betrachtet.848

847 848

Quelle: Eigene Darstellung (Einteilung basiert auf NACE-Struktur). Der Kolmogorov-Smirnov-Test über die Erfolgsindikatoren zeigte sich als hinreichend normalverteilt (Irrtumswahrscheinlichkeit 38,9%). Interessant erscheint die Abweichung der MechatronikSpezifika, die kaum normalverteilt sind. Zum Test vgl. Eckstein (2004), S. 94.

168

Empirische Studie

8.2. Allgemeine Auswertungen 8.2.1. Position der Unternehmen in der Lieferkette Die Stichprobe lässt sich über die oben beschriebene Branchenverteilung weiterhin differenzieren nach den Rollen der Unternehmen in der Lieferkette bzw. im Netzwerk (siehe Abbildung 48). Gab es mehrfache Nennungen bei der Eingliederung in die Lieferkette (bspw. 1st-tier und 2nd-tier), so wurde diejenige Position herangezogen, die dem Markt am nächsten liegt – mit der Annahme, dass die Leistungsanforderungen dort am höchsten sind und die Unternehmen hier ihre Fähigkeiten am besten unter Beweis stellen. Position des Unternehmens im Produktionsnetzwerk bei dem betrachteten Produkt 11,8% OEM 3,9%

39,2%

1st-tier

13,7% 2nd-tier

3rd-tier

31,4%

Ausrüster

Abbildung 48: Position in der Lieferkette der Unternehmen in der Stichprobe (N=51) 849

20 Unternehmen (oder 39,2%) sind OEM und verkaufen Produkte, die in dieser Form beim Kunden zum Einsatz gebracht werden können. 31,4% der Unternehmen sind „1st-tier“-Lieferanten und liefern OEM zu. Die drittgrößte Gruppe bilden die „2nd-tier“Lieferanten. Die noch weiter zurückliegende Gruppe der „3rd-tier“ ist nicht stark repräsentiert, vermutlich aufgrund der relativ einfachen Bauteile mit geringem F&EGehalt und dem daraus resultierenden geringen Interesse. Über die normalen Lieferkettenstrukturen hinaus stellten sich noch 6 Unternehmen mit einem Anteil von 11,8% als Ausrüster (bspw. Anlagen- oder Werkzeugbauer) heraus.

849

Quelle: Eigene Abbildung

Allgemeine Auswertungen

169

8.2.2. Auswertungen zum Innovationsgrad In Anlehnung an Laick lassen sich Neuproduktanläufe klassifizieren nach dem Maß der Änderung am Produkt und an den Prozessen, insbesondere an denen des Produktionssystems (siehe Abbildung 49).850 Produkt änderung

Neuprodukte

neu

Varianten Derivate

geändert

angepasst

Serie

angepasst

geändert

neu

Prozessänderung

Abbildung 49: Klassifizierung von Neuproduktanläufen 851

Diese in dieser Klassifizierung vorgesehenen Dimensionen des Produkt- und Prozessinnovationsgrads wurden auch in dieser Studie als Indikatoren abgefragt. Ausgehend von den kontinuierlichen Produkt- und Prozessanpassungen in der laufenden Serie über den Produktionsanlauf von Varianten eines bereits laufenden Produkts bis hin zu den Neuprodukten steigen mit wachsendem Änderungsanteil auch der Aufwand und die Komplexität. Während die Varianten eines Produkts zumeist mit Hilfe der vorhandenen Technik und leicht angepassten Prozessen gefertigt werden können, sind für die Neuprodukte i. d. R. auch zusätzlich neue Prozesse einzuführen und zu etablieren. Im Rahmen der Befragung wurde für den Technologiesprung des Produkts eine 4fache Einteilung vorgenommen: „Keine Änderung“, „Facelift“, „Weiterentwicklung“ und „Neuentwicklung“.852 Zu „Keine Änderungen“ und „Facelift“ erfolgten keine Nennungen. Beim dominierenden Anteil der betrachteten Produkte handelt es sich um Weiterentwicklungen vorhandener Produkte, der beträchtliche Rest entfällt auf voll-

850 851 852

Vgl. Laick (2003), S. 14 Quelle: angelehnt an Laick (2003), S. 14, Bild 3-5 Hinsichtlich der aufgezeigten Klassifizierung ist zu beachten, dass die Unterscheidung von Neuprodukten und Varianten nicht immer eindeutig ist.

170

Empirische Studie

kommen neue Entwicklungen. Die in der Stichprobe vorhandenen Produkt-Fälle weisen also alle einen relativ hohen Innovationsgrad auf. Wie groß ist der Technologiesprung vom bisherigen zum neuen betrachteten Produkt?

Weiterentwicklung (Änderung der technologischen Eigenschaften, d.h. einzelner Komponenten)

36,7%

63,3% Neuentwicklung (neues Produkt)

Abbildung 50: Technologiesprung des Produkts (N=49)853

Neben dem Produkt-Innovationsgrad wurde noch der Technologiesprung der Prozesse in der Produktion abgefragt. Hier wurde stärker auf vorhandene Lösungen zurückgegriffen; neue Produkte können oft auch mit bestehenden Produktionsprozessen und -Anlagen hergestellt werden. Daher finden in 26% der Fälle keine Änderungen statt. In 54% der abgefragten Projekte wurden Prozesse weiterentwickelt, während nur 20% der Unternehmen im betrachteten Projekt komplett neue Produktionsprozesse entwickelten. Wie groß ist der Technologiesprung Ihrer Fertigungs- und Montageprozesse beim betrachteten Produkt?

20,0% 26,0%

keine Änderungen

Weiterentwicklung (max. 50% Änderungen vorhandener Prozesse)

54,0%

Neuentwicklung (bislang ungenutzte / unbekannte Prozesse)

Abbildung 51: Technologiesprung der Fertigungs- und Montageprozesse (N=50) 854

853 854

Quelle: Eigene Darstellung Quelle: Eigene Darstellung

Allgemeine Auswertungen

171

Unternehmen versuchen auch häufig, Produkt- und Prozessinnovationen zu trennen, um nicht gleichzeitig auf beiden Feldern unsichere, unberechenbare Zwischenfälle und Rückschritte erleben zu müssen. 8.2.3. Auswertungen zum Produkt Im Fokus der Auswertung stehen mechatronische Produkte. Daher ist von Interesse, wie hoch die Anteile der Domänen am Produkt im Durchschnitt sind. Noch immer nimmt die Mechanik den ersten Platz mit 40,4% ein, die Elektronik folgt mit 31,2% und die Software hat durch die erhebliche Zunahme in den letzten Jahren einen Anteil von 28,4% erreicht. Die hier zugrunde liegenden Daten wurden wie in 8.2.1 beschrieben nicht aus einer reinen Stichprobe von Mechatronik-Unternehmen ermittelt. Umso erstaunlicher ist, wie Elektronik und Software bei nahezu allen Produkten an Bedeutung gewonnen haben. Anteile der Domänen am gesamten Produkt (durchschnittlich)

31,2% Mechanik 40,4%

Software Elektronik

28,4%

Abbildung 52: Durchschnittliche Anteile der Domänen (N=50) 855

8.2.4. Organisation In der empirischen Studie wurde ermittelt, in welcher Form der Aufbauorganisation die Vorhaben durchgeführt wurden.

855

Quelle: eigene Darstellung

172

Empirische Studie

Welche Organisationsform herrscht bei Ihnen in Entwicklung und Anlauf vor? 4,4%

4,4% Funktionale Organisation (ausschließlich in Abteilungen nach Fachgebieten) 15,2% Divisionale Organsiation (nach Produkten eingeteilt)

Matrixorganisation

76,0% Projektteams

Abbildung 53: Organisation von Entwicklung und Anlauf (N=46) 856

So betreiben nur jeweils 4,4% ihre Entwicklung und damit verbundene Anläufe ausschließlich in der funktionalen oder divisional strukturierten Organisation. 15,2% arbeiteten in einer Matrixorganisation. Die absolut dominierende Organisationsform stellte erwartungsgemäß die Projektorganisation mit 76,0% dar. Die Ablauforganisation ist durch Phasen, welche durch Gates abgeschlossen werden gekennzeichnet. Eine Ebene darunter, auf Ebene der Prozesse (Teilaufgaben) sind Meilensteine angesiedelt. Die folgende Tabelle 14 zeigt die Anzahl von Gates und Meilensteinen857 Gates (N=33)

Meilensteine (N=11)

Mittelwert

3,8

4,4

Median

4,0

5,0

Minimum

1,0

3,0

Maximum

5,0

5,0

Standardabweichung

1,2

0,9

Tabelle 14: Gates und Meilensteine im Prozess858

Bei der Anzahl der Gates scheint 4 ein guter Orientierungswert zu sein. Nur 11 Unternehmen gaben die Anzahl der Meilensteine an. Eine mögliche Erklärung für die relativ große Spanne zwischen Minimum und Maximum könnte der Dezentralisierungsgrad sein: Je selbstständiger Mitarbeiter ihr Projekt abwickeln, desto weniger zentralisiert und formalisiert werden Gates und Meilensteine dokumentiert; der einzelne Mitarbeiter setzt diese zwar als Gedankenstütze im Rahmen der Feinplanung 856 857 858

Quelle: Eigene Darstellung Zu Gates und Meilensteinen siehe auch Abschnitt 4.3.1. Auf die relativ unvollständigen Daten (N=33 bzw. 11) soll hier noch hingewiesen werden.

Allgemeine Auswertungen

173

ein, benennt sie aber anders (bspw. Termine, Tag der Fertigstellung, ...) und kommuniziert sie nur in Ausnahmefällen an andere. 8.2.5. Instrumente zur Planung Zur Steuerung der Projekte werden verschiedene betriebswirtschaftliche Instrumente eingesetzt. In der Planung kommen Projektablauf- und Terminpläne, Pflichtenhefte sowie die Kosten- und Leistungsrechnung besonders häufig zum Einsatz. Wie häufig setzen sie derzeit diese folgenden Planungsinstrumente in Entwicklung und Anlauf ein? 5 4

5,0

5,0

5,0

5,0 5,0

5,0

5,0 5,0

4,5 4,0 4,0

4,0

3,7

3,5

3

4,0

3,9 4,0

3,7

4,0 4,0

4,3 Mittelwert Modus

2

Median

1 0

Abbildung 54: Einsatz von Planungsinstrumenten (N=48..51)859

Neben dem tatsächlichen Einsatz der Instrumente wurde noch eine Einschätzung zur Bedeutung der Instrumente abgefragt (siehe Abbildung 55). Wie wichtig sind diese Instrumente zur Planung von Entwicklung und Anlauf? 5 4 3

5,0 4,0 4,0

5,0 3,6

5,0 5,0 4,4

4,0 3,3

5,0 3,9 4,0

4,6

5,0 5,0

4,0 4,0 4,0

3,0 3,0

Median

1 0

Abbildung 55: Bedeutung von Planungsinstrumenten (N=48..51) 860

859 860

Mittelwert Modus

2

Quelle: Eigene Darstellung Quelle: Eigene Darstellung

174

Empirische Studie

Hier zeigt sich, dass die Budgetierung eher von geringerer Bedeutung ist, als es ihrem Einsatz in der Praxis entspricht. Die anderen Instrumente werden nahezu vollständig in ihrer Bedeutung bestätigt. Der fundierten zeitlichen Planung des Ablaufs und dem Pflichtenheft könnte noch etwas mehr Augenmerk beigemessen werden. 8.2.6. Instrumente zur Informationsversorgung und Projektüberwachung Zur Projektüberwachung werden verschiedene Instrumente eingesetzt (siehe Abbildung 56). Wie häufig werden die genannten Instrumente zur Projektüberwachung eingesetzt? 5

5,0

4 3

3,8

4,3

4,0

4,0

3,0

2

5,0 5,0 4,2

4,0 2,8

3,0 3,0

3,0 3,0

3,3

Mittelwert

3,0 3,0

Modus

2,2 2,0

1

Median 1,0

0

Abbildung 56: Instrumente zur Projektüberwachung (N=48..51)861

Projektfortschritts- und Meilensteinkontrollen dominieren die Realität, Kennzahlen sind in etwas geringerem Maße im Einsatz. Im Folgenden werden die Instrumente noch im Detail dargestellt. Abbildung 57 zeigt die Verteilung der Antworten innerhalb der Design Reviews. In nur 7,9% der Projekte wurden selten oder nie Design Reviews durchgeführt.

861

Quelle: Eigene Darstellung

Allgemeine Auswertungen

175 Durchführung von Design Reviews 2,0%

5,9% nie

27,4% selten 33,3% gelegentlich

häufig

31,4%

immer

Abbildung 57: Durchführung von Design Reviews (N=51) 862

Noch mehr verbreitet sind allgemeine regelmäßige Projektfortschrittskontrollen (siehe Abbildung 58). In keinem der Unternehmen gab es keinerlei Projektfortschrittskontrollen. Der überwiegende Teil der Unternehmen setzt solche Kontrollen häufig oder immer ein. Regelmäßige Fortschrittskontrolle 3,9%

5,9% nie

selten 47,1% gelegentlich 43,1% häufig

immer

Abbildung 58: Einsatz einer regelmäßigen Projektfortschrittskontrolle (N=51)863

Eine zeitpunktbezogene Kontrolle bei Erreichung von Meilensteinen (Abbildung 59) wird bei der überwiegenden Mehrheit gelegentlich bis immer eingesetzt.

862 863

Quelle: Eigene Darstellung Quelle: Eigene Darstellung

176

Empirische Studie Meilensteinkontrolle zu den Meilensteinen 2,0%

5,9% nie 13,7% selten

51,0%

gelegentlich

27,4%

häufig

immer

Abbildung 59: Einsatz von Meilensteinkontrollen (N=51)864

Projektfortschrittskontrollen zwischen den Meilensteinen erfolgen mittels der Meilensteintrendanalyse. Der Verlauf zwischen zwei Meilensteinen (siehe Abbildung 60) wird jedoch deutlich seltener überwacht als das Erreichen der Meilensteine selbst. So setzen nur 7,8% der Unternehmen Analysen hierfür immer ein, weitere 15,7% häufig. Die meisten Unternehmen setzen derartige Analysen nur selten oder gelegentlich ein. Es ist zu vermuten, dass abhängig vom Projektverlauf der Einsatz nur in kritischen Fällen erfolgt. Meilensteintrendanalyse zwischen den Meilensteinen 7,8%

15,7% nie

15,7% selten

23,5%

gelegentlich

häufig

37,3%

immer

Abbildung 60: Einsatz einer Meilensteintrendanalyse (N=51) 865

Meilensteintrendanalysen und viele andere Methoden bauen auf Kennzahlen auf, die regelmäßig gemessen werden müssen. Der Einsatz von Kennzahlen ist in der Praxis sehr verbreitet: Nur 6% der Unternehmen setzen keine Kennzahlen ein (Abbildung 61).

864 865

Quelle: Eigene Darstellung Quelle: Eigene Darstellung

Allgemeine Auswertungen

177 Kennzahlen 6,0% 20,0%

nie 18,0% selten

gelegentlich

26,0%

häufig 30,0% immer

Abbildung 61: Einsatz von Kennzahlen (N=50)

866

Eine Produktreifegrad-Überwachung wird ähnlich eingesetzt wie Kennzahlen zur Projektsteuerung (siehe Abbildung 62), jedoch ist der Anteil der Unternehmen, die überhaupt keine Produktreifegrad-Überwachung betreiben mit 14,3% deutlich höher als der Anteil der Unternehmen, die keinerlei Kennzahlen zur Projektsteuerung einsetzen. Produktreifegrad-Überwachung 12,2%

14,3% nie

selten 20,4% gelegentlich

30,6%

häufig

22,5%

immer

Abbildung 62: Einsatz einer Produktreifegrad-Überwachung (N=49) 867

8.2.7. Zielerreichung Zuletzt werden noch die Indikatoren der Zielerreichung betrachtet (siehe Tabelle 15). Neben reinen Auszählungen werden Minimal-, Maximal- und Mittelwerte (arithmetisches Mittel) sowie Median-Werte (die durch Extremwerte weniger beeinflusst werden) aufgetragen.868

866 867 868

Quelle: Eigene Darstellung Quelle: Eigene Darstellung Vgl. Bortz (2005), S. 36ff..

178

Empirische Studie

Dimension

Qualität

Kosten

Variable

Mittelwert

Median

Minimum

Maximum

Produktleistungsmerkmale (N=49)

4,5

5,0

2,0

5,0

Produktqualität (N=50)

4,3

4,0

2,0

5,0

3,5

4,0

1,0

5,0

4,3

4,0

2,0

5,0

3,3

3,0

2,0

5,0

4,3

4,0

2,0

5,0

3,1

3,0

1,0

5,0 5,0

Reifegrad des Produktes zu Beginn des Hochlaufs (N=48) Reifegrad des Produktes bei Erreichen der Kammlinie (N=46) Prozessbeherrschung zu Beginn des Hochlaufs (N=48) Prozessbeherrschung bei Erreichen der Kammlinie (N=45) Entwicklungskosten (Budgeteinhaltung) (N=49) Stückkosten in der Serie (N=49)

3,6

4,0

2,0

Markteintrittstermin (N=48)

3,6

4,0

1,0

5,0

Zeit

Einhaltung von Terminplänen (N=49)

3,4

4,0

1,0

5,0

Einhaltung von Meilensteinplänen (N=49)

3,3

4,0

1,0

5,0

Wert

Beitrag des Projektes zur Unternehmenswertsteigerung (N=48)

4,1

4,0

2,0

5,0

Tabelle 15: Statistische Werte zur Zielerreichung

Die gewünschte Qualität kann zu Beginn des Hochlaufs noch problematisch sein, an der Kammlinie wird sie in hohem Maße erreicht. Kosten- und Zeitziele sind generell etwas schwieriger zu erreichen. Bei den Zeitzielen besteht eine Wechselwirkung mit den Qualitätszielen. Qualitätsziele werden meist weitgehend erreicht, manchmal jedoch erst zu einem späteren Zeitpunkt als geplant. Dies bedeutet, dass sich in den Zeitzielen zusätzlich Qualitätsprobleme zeigen. Die Spanne zwischen Minimum und Maximum zeigt aber, dass die Zielerreichung in allen Dimensionen sehr unterschiedlich sein kann und es durchaus auch hinsichtlich aller Kriterien sehr erfolgreiche Projekte gibt. 8.3. Überprüfung der Variablen und Konstrukte 8.3.1. Grundlagen zu Faktorenanalysen Faktoranalysen wurden entwickelt, um hinter mehreren Variablen verborgene Größen zu identifizieren und so eine Reduktion in den Daten vornehmen zu können.869 Zweck der konfirmatorischen Faktorenanalyse ist die Prüfung der Inhaltsvalidität (Bedeutung des aus Indikatoren zusammengesetzten Konstrukts).870 Dabei wird geprüft, ob die aufgrund von Plausibilitätsüberlegungen aus Indikatoren gebildeten Konstrukte inhaltlich-semantisch mit den Daten konsistent sind.871

869 870 871

Vgl. Hüttner/Schwarting (1999), S. 383 Vgl. Homburg/Pflesser (1999), S. 416 Vgl. Homburg/Pflesser (1999), S. 420

Überprüfung der Variablen und Konstrukte

179

Die im folgenden Abschnitt eingesetzten Faktoranalysen umfassen auch eine Rotation nach dem Varimax-Prinzip (bedeutet Maximierung der Varianz der quadrierten Ladungen pro Faktor).872 Nach dem Kaiser-Kriterium werden im Algorithmus alle Indikatoren herangezogen, deren Eigenwert größer der Zahl 1 ist.873 Da in dieser Arbeit ausschließlich reflektive Indikatoren zum Einsatz kommen, sind die Indikatoren prinzipiell austausch- und entfernbar.874 Faktorladungen drücken Korrelationen zwischen dem extrahierten latenten Faktor und den manifesten Ausgangsvariablen aus.875 Faktorladungen von Indikatoren sollten möglichst über 0,7 betragen (zumindest jedoch 0,5); Indikatoren unter 0,4 sollten eliminiert werden.876 Eine Faktorladung von 0,7 entspricht einer Varianz von 0,49 und damit einem Erklärungsgehalt von 49%. Die erklärte Varianz sagt aus, welcher Anteil der Varianz eines Konstrukts durch die gemessenen Indikatoren erklärt wird.877 Cronbachs Alpha ist ein Konsistenzmaß für die Konstrukte und dient als Reliabilitätsindikator.878 Mit dem Alpha lässt sich die interne Konsistenz der Indikatoren (Items) prüfen. In der Literatur wird ein Minimum von 0,6 als hinreichend reliabel genannt.879 8.3.2. Durchführung der Faktorenanalysen Die operationalisierten Konstrukte werden hier bezüglich ihrer Reliabilität und Validität überprüft und in einigen Fällen modifiziert. Zunächst sollen die Indikatoren, welche für die Heterogenität in der Mechatronik stehen können, untersucht werden. Da die Indikatoren in dieser Zusammenstellung zum ersten Mal in einer Operationalisierung zum Einsatz kommen, findet vorgeschaltet noch eine Exploration statt. Indikator Bedeutung mechatronischer Anteile Anteil von Mechanik-Bestandteilen Anteil von Elektronik-Bestandteilen Anteil von Software-Bestandteilen Erklärte Varianz Interpretation

Komponente 1 0,875 0,015 (-) 0,725 0,892 52,3% Mechatronik-Komp.

Komponente 2 0,216 0,949 0,521 (-) 0,217 (-) 31,7% Mechanik-Komp.

Retention X X

Tabelle 16: Exploration der Mechatronik-Indikatoren (N=47)

872 873 874 875 876 877 878 879

Vgl. Hüttner/Schwarting (1999), S. 397; die Rotation ist orthogonal und geht daher von einer Unabhängigkeit der Indikatoren aus. Vgl. Hüttner/Schwarting (1999), S. 39 Schnell et al. (2005), S. 134 Vgl. Bortz (2005), S. 539 Vgl. Hair et al. (2009), S. 709 Vgl. Homburg/Baumgartner (1998), S. 361 Vgl. Eckstein (2004), S. 299, siehe auch Formel in Abschnitt 8.5.1. Vgl. Eckstein (2004), S. 305

180

Empirische Studie

Die Ladungen von Komponente 1 zeigt sehr deutlich, welche Indikatoren speziell für Mechatronik charakteristisch sind (siehe Tabelle 16). Da die gemessenen Indikatoren nicht direkt kommensurabel sind, ist eine sinnvoller zusammengestellte Messgröße für die Heterogenität der Mechatronik (MECH-HET) erforderlich. Die Anteile von Elektronik und Software stellen eine passende Messdimension für die Bedeutung mechatronischer Elemente im Produkt dar (Tabelle 16 zeigt in Komponente 1, dass Elektronik und Software stark mit der Bedeutung mechatronischer Anteile einher gehen). Der Mechanik-Anteil bewirkt eine anders gerichtete Faktorladung. Aus den abgefragten Indikatoren wurde daher ein Index aus den Anteilen von Elektronik und Software gebildet. Konstrukt MECH-HET Indikator Anteil von Elektronik-Bestandteilen Anteil von Software-Bestandteilen Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,851 0,851 (nur 2 Ind.) 85,1%

Retention X X

Tabelle 17: Konstrukt „Mechatronik-Heterogenität“ (N=47)

Als zweites charakteristisches Merkmal mechatronischer Produkte wurde die Strukturkomplexität ermittelt (vgl. auch Abschnitt 4.4). Die Operationalisierung erfolgte hauptsächlich durch die Anzahl von Teilen und Baugruppen / Modulen. Aber auch die Indikatoren aus der Produktion können auf die Produktkomplexität hinweisen (siehe Tabelle 18). Indikator Anzahl der Einzelteile Anzahl Baugruppen / Module Anzahl Fertigungsschritte Anzahl Montageschritte Erklärte Varianz

Komponente 1 0,911 0,994 0,069 0,981 69,7%

Komponente 2 0,400 0,004 (-) 0,997 0,010 28,8%

Retention X X X

Tabelle 18: Exploration der Komplexitätstreiber (N=38)

Die Anzahl der Fertigungsschritte scheint mit der Produktkomplexität kaum zusammen zu hängen, dafür steht der Aufwand der Montage mit der Anzahl der Montageschritte für die Komplexität. Die Fertigung könnte relativ entkoppelt sein, da sie isoliert und sequentiell für die einzelnen Teile abläuft, während die Montage, bei der alle Teile zusammenkommen, umso komplizierter wird, je mehr Teile zu verarbeiten sind. Eliminiert man die Anzahl der Fertigungsschritte, erhält man folgendes Konstrukt für Komplexität mit einer erklärten Varianz von 94,4% (siehe Tabelle 19).

Überprüfung der Variablen und Konstrukte Konstrukt M-COMPL Indikator Anzahl der Einzelteile Anzahl Baugruppen / Module Anzahl Montageschritte Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

181

Ladung 0,958 0,984 0,973 0,964 94,4%

Retention X X X

Tabelle 19: Konstrukt „Strukturkomplexität“ (N=40)

Des Weiteren spielt die technologische Unsicherheit eine wichtige Rolle für die Projektsteuerung (siehe Tabelle 20). Sie wird gemessen durch den Innovationsgrad von Produkt und (Produktions-)Prozessen. Diese beiden Indikatoren erscheinen zur Messung des Konstrukts geeignet und erklären die Varianz zu 65,0%. Cronbachs Alpha ist bei diesem Konstrukt etwas geringer als der geforderte Mindestwert von 0,6. Das Konstrukt auf einen einzigen Indikator zu reduzieren, würde jedoch einen erheblichen Verlust an Aussagekraft bedeuten. Da Cronbachs Alpha auf Korrelationen der Indikatoren aufbaut, die begrenzt vorhanden sein sollen, deren Korrelation aber auch nicht zu hoch sein sollte, um nicht zu gleichartige Indikatoren einzusetzen, wurde das Konstrukt trotz geringerer formaler Validität beibehalten. Konstrukt INNOV Indikator Technologiesprung des Produkts Technologiesprung der Fertigungs- und Montageprozesse Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,806 0,806 (nur zwei Ind.) 65,0%

Retention X X

Tabelle 20: Konstrukt „Technologische Unsicherheit“ (N=49)

Bei der Untersuchung der Gestaltungsvariablen gilt es zunächst, die Konstrukte zur Informationsversorgung zu validieren. Die Informationsverfügbarkeit wird anhand von drei Indikatoren nach Hoegl et al., Mohr und Spekman sowie Chenhall und Morris gemessen (siehe Tabelle 21).880 Konstrukt INF-AV Indikator Bei Änderungen werden die Informationen sofort weitergegeben. Bei Änderungen werden die betroffenen Abteilungen schnell informiert. Um Informationen zu erhalten, muss häufig nachgefragt werden. (-) Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,931 0,938 0,576 (-) 0,760 69,3%

Retention X X X

Tabelle 21: Konstrukt „Informationsverfügbarkeit“ (N=51)881

Die Indikatoren tragen hinreichend zur Messung der Informationsverfügbarkeit bei und erfüllen das oben genannte Gütekriterium, auch wenn der dritte Indikator mit seiner Ladung etwas unter den Werten der anderen beiden liegt. Die erklärte Varianz des Konstrukts liegt bei 69,3%. 880 881

Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 52, Mohr/Spekman (1994), S. 152 und Chenhall/Morris (1986), S. 32 Reverse-scaled items wurden für die Berechnung von Cronbachs Alpha umgekehrt.

182

Empirische Studie

Zudem wurde die Relevanz von Informationen für Entscheidungen, orientiert an Mohr und Sohi, gemessen (siehe Tabelle 22).882 Alle Indikatoren erwiesen sich als geeignet zur Messung. Konstrukt INF-DEC Indikator Die verfügbaren Informationen sind für Entscheidungen geeignet. Vor einer Entscheidung müssen noch an anderer Stelle Informationen eingeholt werden. (-) Trotz vieler Informationen können Entscheidungen nicht eindeutig gefällt werden. (-) Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,680 0,712 (-)

Retention X X

0,817 (-) 0,560 54,5%

X

Tabelle 22: Konstrukt „Entscheidungsrelevanz verfügbarer Informationen“ (N=51)883

Für die Planungs-Konstrukte wird zunächst die Planungs-Detaillierung anhand der Indikatoren „Anzahl Meilensteine“ und „Anzahl Gates“ analysiert. Diese Indikatoren bilden das Konstrukt hinreichend ab; die erklärte Varianz beträgt 77,4%. Einschränkend ist zu bemerken, dass die Anzahl der auswertbaren Datensätze im Vergleich zu einigen anderen dargestellten Konstrukten etwas geringer ausfällt. Konstrukt P-DETAIL Indikator Anzahl Meilensteine Anzahl Gates Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,880 0,880 (nur zwei Ind.) 77,4%

Retention X X

Tabelle 23: Konstrukt „Detaillierungsgrad der Planung“ (N=44)

Die Formalisierung der Planung wird anhand von eingesetzten Instrumenten gemessen (ausgehend von Rockness und Shields).884 Die gemessenen Indikatoren wurden in nahezu allen Fragebögen ausgefüllt; die erklärte Varianz beträgt 51,1% (siehe Tabelle 24). Konstrukt P-FORM Indikator Einsatz der Kosten- und Leistungsrechnung Einsatz von Investitionsrechnungen, Lebenszykluskostenrechnungen Einsatz der Budgetierung Einsatz der Projektablauf- und Terminplanung Einsatz der Kapazitätsplanung Einsatz fundierter zeitlicher Planung Einsatz des Pflichtenhefts Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,919 0,750 0,448 0,705 0,703 0,491 0,452 0,818 51,1%

Retention X X X X X X X

Tabelle 24: Konstrukt „Formalisierung der Planung“ (N=50)

Um zu differenzieren, welche Rollen die beiden Planungsdimensionen Zeit und Kosten spielen (die Dimension Qualität unterliegt nicht der betriebswirtschaftlichen Pla882 883 884

Vgl. Mohr/Sohi (1995), S. 413 Reverse-scaled items wurden für die Berechnung von Cronbachs Alpha umgekehrt. Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 173; die hier durchgeführte Operationalisierung ist ähnlich aufgebaut, die Instrumentenzusammenstellung der Indikatoren weicht ab.

Überprüfung der Variablen und Konstrukte

183

nung und wird durch im Lasten- / Pflichtenheft niedergeschriebene Paramater charakterisiert), wurden zeit- und kostenorientierte Instrumente abgefragt. Das Konstrukt zur Bedeutung der zeitlichen Planung kann aus den beiden vorgesehenen Indikatoren zu zeitorientierten Instrumenten, die zu einer erklärten Varianz von 76,0% führen, gebildet werden (siehe Tabelle 25). Konstrukt T-INSTR Indikator Wichtigkeit von Projektablauf- und Terminplänen Wichtigkeit von Kapazitätsplänen Wichtigkeit der fundierten Planung des zeitlichen Ablaufs Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,843 0,549 0,798 0,794 73,0%

Retention X X X

Tabelle 25: Konstrukt „P: Bedeutung der zeitlichen Planung“ (N=51)

Ebenso klar erscheint die Zusammensetzung des Konstrukts zur kostenorientierten Planung (siehe Tabelle 26). Die mit den drei Indikatoren erfassten Faktorladungen ermöglichen eine erklärte Varianz von 71,5%. Konstrukt C-INSTR Indikator Wichtigkeit von Kosten- und Leistungsrechnung Wichtigkeit von Investitionsrechnungen, Lebenszykluskostenrechnungen Wichtigkeit der Budgetierung Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,881 0,891 0,758 0,795 71,5%

Retention X X X

Tabelle 26: Konstrukt „P: Bedeutung der kostenorientierten Planung“ (N=50)

Es folgen die Konstrukte zur Kontrolle im Rahmen der Steuerung. Hierbei werden vier Arten der Kontrolle, die gleichzeitig stattfinden können, gemessen. Das erste Konstrukt beschreibt die dezentrale Selbstkontrolle der Team-Mitarbeiter (siehe Tabelle 27).885 Die eingesetzten Indikatoren konnten alle beibehalten werden. Die erklärte Varianz des Konstrukts beträgt 66,4%. Konstrukt SELF-CONT Indikator Ich kann über meine Tätigkeiten mitentscheiden. Ich übernehme gern die Verantwortung für meine Arbeitsergebnisse. Ich setze mir selbst Ziele und überwache deren Erreichung. Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,797 0,830 0,816 0,745 66,4%

Retention X X X

Tabelle 27: Konstrukt „Dezentrale Selbstkontrolle“ (N=51)

Das geplante Konstrukt für die verfahrensorientierte Kontrolle konnte ebenso wie geplant beibehalten werden (siehe Tabelle 28).886 Dies ist unter anderem darauf zu-

885 886

Vgl. Lusch/Jaworski (1991), S. 407 und Jaworski/MacInnis (1989), S. 416 zur Operationalisierung. Vgl. Jaworski/Kohli (1993), S. 67 und Jaworski/MacInnis (1989), S. 416 zur Operationalisierung.

184

Empirische Studie

rückzuführen, dass die hier eingesetzten Indikatoren sich in der empirischen Forschung bereits bewährt haben.887 Konstrukt PROC-CONT Indikator Festgelegte Vorgehensweisen werden bei uns strikt eingehalten. Mein unmittelbarer Vorgesetzter überwacht, in wie weit ich die vorgegebenen Prozeduren einhalte. Meinen unmittelbaren Vorgesetzten interessiert der Weg, wie ich zu einem Ergebnis komme. Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,760 0,899

Retention X X

0,790

X

0,739 67,0%

Tabelle 28: Konstrukt „Verfahrensorientierte Kontrolle“ (N=50)

Bei der sozialen Umfeldkontrolle ist die Faktorladung des ersten Indikators zu gering, zudem liegt Cronbachs Alpha unter der Grenze von 0,6.888 Konstrukt SOC-CONT (Ausgangszusammenstellung) Indikator Ich möchte im Team nicht unter denjenigen sein, die vorgegebene Ziele nicht erreicht haben. Unsere Firma ist wie eine große Familie. Wir sind stolz, für unsere Firma tätig zu sein. Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,233

Retention -

0,867 0,894 0,479 79,2%

X X

Tabelle 29: Konstrukt „Umfeldkontrolle“ (N=49)

Die anderen beiden zeichnen sich durch hohe Faktorladungen aus und werden daher zur Konstruktbildung herangezogen (Tabelle 30). Cronbachs Alpha verbessert sich dadurch gleichzeitig auch auf den zwar ermittelten, aber bei nur zwei Indikatoren nicht angegebenen Wert von 0,735. Konstrukt SOC-CONT (überarbeitet) Indikator Unsere Firma ist wie eine große Familie. Wir sind stolz, für unsere Firma tätig zu sein. Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,890 0,890 (nur zwei Ind.) 79,2%

Retention X X

Tabelle 30: Konstrukt „Umfeldkontrolle“ nach Überarbeitung (N=49)

Bei diesem Konstrukt zeigt sich, dass die Abfrage nicht differenziert genug erfolgt ist und verschiedene Ebenen der informalen Kontrolle gemischt abgefragt wurden. Das überarbeitete Konstrukt Umfeldkontrolle ist bei näherer Betrachtung tendenziell als noch weiter gefasste kulturorientierte Kontrolle, die auf Symbolen basiert, zu interpretieren. Zuletzt folgt noch die formale Ergebniskontrolle, die sich im Einsatz von entsprechenden Instrumenten wiederspiegelt (Tabelle 31).889 Die Faktorladungen sind nicht alle sehr hoch, erfüllen jedoch prinzipiell die Anforderungen. 887 888

Vgl. bspw. die Arbeit von Jaworski/MacInnis (1989). Die Operationalisierung basiert auf Hoegl et al. (2004), S. 52 und Lusch/Jaworski (1991), S. 407.

Überprüfung der Variablen und Konstrukte Konstrukt F-RES-CONT (Ausgangszusammenstellung) Indikator Häufigkeit der Durchführung von Design Reviews Regelmäßige Nutzung von Projektfortschrittskontrollen Häufigkeit der Nutzung von Meilensteinkontrollen zu den Meilensteinen Häufigkeit der Nutzung von Meilensteintrendanalysen zwischen den Meilensteinen Häufigkeit der Nutzung von Produktreifegrad-Überwachung Häufigkeit der Nutzung von Kennzahlen Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

185

Ladung 0,641 0,837 0,717 0,769 0,568 0,569 0,756 47,7%

Retention X X X X -

Tabelle 31: Konstrukt „Formale Kontrolle“ (N=49)

Dennoch werden zur Verbesserung der Gütekriterien die beiden Indikatoren mit der relativ schwächsten Ladung eliminiert (siehe Tabelle 32). Die Überarbeitung erfolgt, um die Item-to-total-Koeffizienten insgesamt zu verbessern und die erklärte Varianz zu erhöhen. Konstrukt F-RES-CONT (überarbeitet) Indikator Häufigkeit der Durchführung von Design Reviews Regelmäßige Nutzung von Projektfortschrittskontrollen Häufigkeit der Nutzung von Meilensteinkontrollen zu den Meilensteinen Häufigkeit der Nutzung von Meilensteintrendanalysen zwischen den Meilensteinen Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,672 0,869 0,787 0,731 0,747 59,0%

Retention X X X X

Tabelle 32: Konstrukt „Formale Kontrolle“ nach Überarbeitung (N=49)

Nun wird noch die Messung der Zielerreichung analysiert. Zunächst findet eine Faktorenanalyse über alle Zielerreichungsindikatoren statt (siehe Tabelle 33), da die Operationalisierung in dieser Zusammensetzung neu ist.890 Konstrukt SUCC (Ausgangszusammenstellung) Indikator Erreichen der Produktleistungsmerkmale Erreichen der Produktqualität Budgeteinhaltung (Entwicklungskosten) Erreichen der Stückkosten in der Serie Erreichen des geplanten Markteintrittstermins Einhaltung von Terminplänen Einhaltung von Meilensteinplänen Beitrag des Projekts zur Unternehmenswertsteigerung Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,577 0,401 0,716 0,649 0,845 0,887 0,915 0,185 0,832 36,0%

Retention X X X X X X -

Tabelle 33: Konstrukt „Erfolg in allen Dimensionen“ (N=42)

Daraus wird nun ein Gesamterfolgs-Konstrukt mit einer zulässigen erklärten Varianz gebildet (siehe folgende Tabelle 34).

889 890

Vgl. Mohr/Sohi (1995), S. 413 und Tishler et al. (1996), S. 158 Grundlagen für die hier angeführte Operationalisierung der Zielerreichung finden sich in Davila (2000), S. 407, Keller (1994), S. 167ff. und Moorman/Miner (1998), S. 17.

186

Empirische Studie

Konstrukt SUCC (überarbeitet) Indikator Erreichen der Produktleistungsmerkmale Budgeteinhaltung (Entwicklungskosten) Erreichen des geplanten Markteintrittstermins Einhaltung von Terminplänen Einhaltung von Meilensteinplänen Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,546 0,678 0,883 0,929 0,936 0,861 65,5%

Retention X X X X X

Tabelle 34: Konstrukt „Erfolg in allen Dimensionen“ nach Überarbeitung (N=48)

Der reine zeitliche Erfolg wird in Tabelle 35 mit Zeit-Indikatoren aus Tabelle 33 noch gebildet (diese bildeten in einer exploratorischen Faktorenanalyse auch eine gemeinsame Komponente). Konstrukt SUCC--T Indikator Erreichen des geplanten Markteintrittstermins Einhaltung von Terminplänen Einhaltung von Meilensteinplänen Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,930 0,967 0,957 0,937 90,5%

Retention X X X

Tabelle 35: Konstrukt „Einhaltung der Zeit“ (N=48)

Für die monetäre Dimension Kosten wurde ebenfalls ein Erfolgskonstrukt zusammengefasst (siehe Tabelle 36). Konstrukt SUCC-C Indikator Budgeteinhaltung (Entwicklungskosten) Erreichen der Stückkosten in der Serie Beitrag des Projekts zur Unternehmenswertsteigerung Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,817 0,866 0,625 0,667 60,3%

Retention X X X

Tabelle 36: Konstrukt „Einhaltung der Kosten“ (N=48)

Zwischen den Posten Entwicklungskosten, Stückkosten und Unternehmenswertsteigerung zeigen sich Wechselwirkungen. Dies erscheint logisch, da sich die Entwicklungskosten und die Stückkosten auf die Unternehmenswertsteigerung auswirken. Als letztes Konstrukt ist noch das Erreichen der Qualitätsziele zu nennen. Beide Indikatoren wurden beibehalten (siehe Tabelle 37). Konstrukt SUCC-Q Indikator Erreichen der Produktleistungsmerkmale Erreichen der Produktqualität Cronbachs Alpha Erklärte Varianz

Ladung 0,790 0,790 (nur zwei Ind.) 79,0%

Retention X X

Tabelle 37: Konstrukt „Einhaltung der Qualität“ (N=44)

Anhand der additiv aus den Indikatoren gebildeten Konstrukte können dann im Folgenden die aufgestellten Hypothesen statistisch geprüft werden.

Hypothesenprüfung

187

8.4. Hypothesenprüfung 8.4.1. Grundlagen zu Korrelationsanalysen Die vermuteten Zusammenhänge, die in den Hypothesen in Kapitel 7 formuliert wurden, werden im Folgenden statistisch untersucht. Hierzu werden Korrelationen zwischen den hypothetischen Konstrukten berechnet. Die Korrelation gibt die Steigung einer

Zusammenhangsgerade

Irrtumswahrscheinlichkeit.

891

an;

die

Signifikanz

steht

für

die

Da in den hier durchgeführten Analysen die Annahme

getroffen wurde, dass die 5-Stufigen Likert-Skalen als quasi-metrisch betrachtet werden können, wurde die Korrelation nach Pearson berechnet.892 Die berechneten Werte ermöglichen Aussagen über die Stärke der Zusammenhänge. In der Literatur herrscht kein wirklicher Konsens, häufig wird jedoch die Meinung vertreten, dass ein Korrelationskoeffizient (bzw. sein Betrag) zwischen 0 und 0,2 ‚sehr gering’ ist, Werte zwischen 0,2 und 0,5 ‚gering’ korrelieren, von 0,5 bis 0,7 ‚bedingt’ korrelieren und von 0,7 bis 0,9 ‚hoch’ korrelieren.893 Zusätzlich ist die Signifikanz heranzuziehen, die Aussagen über die Irrtumswahrscheinlichkeit ermöglicht. Die Irrtumswahrscheinlichkeit sollte unter 5% liegen.894 Da es sich bei den Konstrukten um Faktoren mit mehreren Indikatoren handelt, mussten die Faktoren zunächst anhand der im vorherigen Abschnitt zur Prüfung der Indikatorreliabilität durchgeführten Faktorenanalysen gebildet werden. Hierzu wurden die ausgewählten Indikatoren aufaddiert.895 Grundsätzlich erlauben Korrelationen keine Aussagen über die Wirkrichtung und deuten nur auf gleichgerichtetes bzw. gegenläufiges Auftreten von Faktoren hin. Folgende Bedingungen sind deshalb für Kausalaussagen zu beachten:896 x Wenn sich Faktor x ändert, muss auch regelmäßig eine Veränderung bei Faktor y zu beobachten sein (Kovariation, Korrelation). x Die Veränderung von y muss zeitlich nach der Veränderung von x eintreten. 891 892 893 894

895 896

Vgl. Bortz (2005), S. 181 und S. 217 Vgl. Bortz (2005), S. 26 Vgl. Bühl/Zöfel (2002), S. 318 Meist werden Klassen (Signifikanzniveaus – Irrtumswahrscheinlichkeit bis zu dem Wert des Signifikanzniveaus) eingeteilt. Die Signifikanzniveaus werden oft durch Symbole hinter den Korrelationskoeffizienten angegeben. Die additive Verknüpfung ist eine weit verbreitete Form der Indexbildung für Indikatoren mit demselben oder angeglichenem Wertebereich. Vgl. Schnell et al. (2005), S. 171f. Hair et al. (2009), S. 642ff.

188

Empirische Studie

x Die Korrelation darf nicht auf einer dritten, nicht beachteten Größe basieren. x Der kausale Zusammenhang muss durch eine Hypothese, basierend auf Vorwissen (allgemeine Theorie, eigene Theorie), gerechtfertigt sein. Während die erste Bedingung relativ einfach feststellbar ist, sind die beiden folgenden

Bedingungen

nur

schwer

zu

erfüllen;

daher

wurde

Wert

auf

die

Hypothesenbildung gelegt (siehe auch Kapitel 7). Da die Hypothesen in Kapitel 7 vorab eine Wirkrichtung theoretisch begründen und die Korrelationen als eine Bestätigung der Hypothesen gesehen werden, impliziert man, dass auch die angenommene Wirkrichtung stimmt. 8.4.2. Korrelationsbasierte Hypothesenprüfung Die korrelationsbasierte Hypothesenprüfung dient an dieser Stelle dazu, diejenigen Hypothesen für die Modelle in Abschnitt 8.5 herauszufiltern, die einen tatsächlichen Zusammenhang erscheinen lassen. Die einzelnen Faktoren und auftretende Korrelationen (also die Stärke der vermuteten Wirkung) lassen sich in einer Matrix auftragen (siehe Anhang). Aus der Matrix wurden die aufgestellten Werte entnommen und in die folgende Tabelle 38 eingetragen. Hypothese H1.1 H1.2 H2.1 H2.2 H2.3 H2.4 H2.5 H2.6 H2.7 H2.8 H2.9 H3.1 H3.2 H3.3 H3.4 H3.5 H3.6 H3.7 H4.1 H4.2 H4.3 H4.4 H4.5 H4.6

Wirkung von... MECH-HET MECH-HET M-COMPL M-COMPL MECH-HET C-INSTR F-RES-CONT F-RES-CONT SOC-CONT SELF-CONT SELF-CONT M-COMPL M-COMPL M-COMPL MECH-HET P-FORM P-FORM P-FORM MECH-HET MECH-HET INNOV M-COMPL MECH-HET P-FORM

...auf M-COMPL INNOV INF-DEC INF-AV INF-AV INF-DEC INF-AV INF-DEC INF-AV INF-AV INF-DEC P-DETAIL C-INSTR T-INSTR P-FORM P-DETAIL C-INSTR T-INSTR SELF-CONT SOC-CONT SELF-CONT PROC-CONT F-RES-CONT F-RES-CONT

Erw. Vorzeichen Korrelationskoeffizient Anzahl N Retention (14/24) + n. s. 44 + n. s. 46 + n. s. 47 + n. s. 47 + 0,269° 47 X + n. s. 50 + 0,288* 51 X + n. s 51 + 0,437** 49 X + 0,335* 51 X + 0,340* 51 X + n. s. 31 0,294* (-) 46 X + n. s. 47 + 0,228* 45 X + 0,421* 31 X + 0,684** 32 X + 0,560** 33 X + n. s. 47 + 0,492** 45 X + 0,282* 49 X + n. s. 47 + 0,314* 47 X + 0,488** 49 X ** 1%-Signifikanzniveau, * 5%-Signifikanzniveau, ° 10%-Signifikanzniveau

Tabelle 38: Übersicht der Hypothesenprüfung897

In Abschnitt 7.3.2 wurde die Vermutung aufgestellt, dass sich die Heterogenität in der Mechatronik auf die Produktkomplexität auswirkt (H1.1). Trotz verschiedener Domä897

Quelle: Eigene Daten.

Hypothesenprüfung

189

nen, die eine insgesamt höhere Anzahl von Bauteilen und Modulen erwarten lassen, konnte kein signifikanter Zusammenhang zwischen den beiden Konstrukten nachgewiesen werden. Eine mögliche Erklärung ist, dass durch den Einsatz von Software Bauteile eingespart werden können und so eine Kompensation eintritt. Weiterhin wurde vermutet, dass Produkte mit Mechatronik-Merkmalen mehr und heterogenere Hochtechnologien enthalten und daher ein höherer Innovationsgrad und mehr technologische Unsicherheit besteht (H1.2). Dies konnte in dieser Untersuchung auch nicht bestätigt werden. Die Vermutung, dass bei komplexeren Produkten besser für Entscheidungen geeignete Informationen verfügbar sind (H2.1), konnte hier nicht bestätigt werden; die Korrelation zwischen den beiden Konstrukten ergab keine nennenswerte Signifikanz. Analog zur Entscheidungsrelevanz in H2.1 ergab auch die Prüfung zwischen der Komplexität und der generellen Verfügbarkeit von Informationen (H2.2) keinen signifikanten Zusammenhang. Anders als bei der Komplexität wirkt sich die Heterogenität mechatronischer Produkte auf die Verfügbarkeit von Informationen aus (H2.3). Eine Korrelation von 0,269 bei 5%-Signifikanzniveau

konnte

ermittelt

werden.

Möglicherweise

wird

bei

mechatronischen Produkten aufgrund der Verteilung der Aufgaben auf domänenspezifische Teams auch ein besseres Produktdaten- und Qualitätsmanagement betrieben, wodurch die Informationsverfügbarkeit erhöht werden könnte. Die Frage, ob sich kostenorientierte Planungsinstrumente auf die Eignung von Informationen auswirken, wurde in H2.4 erörtert. Hierzu konnte keine signifikante Korrelation nachgewiesen werden. Eine Auswirkung von formalen Ergebniskontrollen auf die Informationsverfügbarkeit wurde vermutet, da für die Kontrollen auch regelmäßig Informationen aufbereitet werden müssen (H2.5). Die Korrelation dieser beiden Konstrukte konnte mit einem Koeffizienten von 0,288 auf 5%-Signifikanzniveau belegt werden. Hypothese H2.6 stellte die Vermutung auf, dass formale Ergebniskontrollen eine bessere Grundlage für entscheidungsorientierte Informationen liefern. Hier konnte keine signifikante Korrelation nachgewiesen werden. Soziale Umfeldkontrolle führt zu Kommunikation in der Bezugsgruppe und wurde daher als Einflussfaktor auf die Informationsverfügbarkeit identifiziert (H2.7). Die empi-

190

Empirische Studie

rischen Daten unterstützen dies mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,437 auf 1%-Signifikanzniveau. Dass Mitarbeiter, die sich selbst steuern, eigenverantwortlich Informationen beschaffen und daher allgemein mehr Informationen zirkuliert werden und verfügbar sind, wurde in H2.8 vermutet. Der hierzu berechnete Korrelationskoeffizient beträgt 0,335 (Signifikanz auf 5%-Niveau). Ähnlich wirkt sich die Selbstkontrolle wie vermutet auf die Eignung von verfügbaren Informationen für Entscheidungen aus (H2.9). Personen, die selbst steuern, besorgen sich bevorzugt diejenigen Informationen, die sie auch wirklich für ihre Entscheidungen benötigen. Der Korrelationskoeffizient zu diesem Zusammenhang beträgt 0,340 auf 5%-Signifikanzniveau. Der Zusammenhang von Komplexität und der Detaillierung der Planung in Gates / Meilensteinen wurde zunächst vermutet (H3.1), da ein komplexeres Produkt eine Aufteilung in viele überschaubare Phasen und Arbeitspakete erfordert. Der Zusammenhang konnte aber nicht signifikant nachgewiesen werden. In Hypothese H3.2 wurde antizipiert, dass bei hoher Komplexität kostenorientierte Planungsinstrumente eine geringere Rolle spielen. Der Zusammenhang konnte wie erwartet mit -0,294 auf 5%-Signifikanzniveau nachgewiesen werden. Da bei komplexen, hochinnovativen Produkte der Preis nicht die oberste Priorität ist, umso mehr aber die „Time-to-Market“, wurde erwartet, dass die Steuerung mit zeitorientierten Instrumenten von hoher Bedeutung ist und die Bedeutung mit der Komplexität zusammenhängt (H3.3). Dieser Zusammenhang konnte jedoch in der Datenbasis nicht signifikant nachgewiesen werden. Die verteilte Entwicklung mechatronischer Produkte weckte die Vermutung, dass zur Koordination eine stärkere Formalisierung der Planung erforderlich ist (H3.4). Dies scheint tatsächlich der Fall zu sein; der Korrelationskoeffizient beträgt 0,228 (5%Signifikanzniveau). Bei höherer Planungsformalisierung wurde erwartet, dass die Planung ein stärkeres Gewicht hat und auch der Detaillierungsgrad höher ist (H3.5). Dies wurde mit einer Korrelation von 0,421 auf 5%-Signifikanzniveau belegt. Eine hohe Planungsformalisierung wurde mit einer hohen Bedeutung der kostenorientierten Planungsinstrumente assoziiert (H3.6). Hier besteht erwartungsgemäß eine starke Korrelation mit einem Koeffizienten von 0,684 auf 1%-Signifikanzniveau.

Hypothesenprüfung

191

Entsprechend wurde die Planungsformalisierung auch mit der Bedeutung der zeitorientierten Planungsinstrumente in Verbindung gebracht (H3.7). Auch hier besteht ein sehr deutlicher Zusammenhang mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,560 auf 1%-Signifikanzniveau. Bei mechatronischen Produkten mit verteilter Entwicklung wurde vermutet, dass die Planung wichtig ist, um die dezentralen Einheiten auszurichten und zu koordinieren (H4.1). Dieser Zusammenhang konnte nicht signifikant nachgewiesen werden. Die auf verschiedene, auf Domänen fachlich spezialisierte Teams verteilte Entwicklung mechatronischer Produkte lässt eine höhere Bedeutung der sozialen Umfeldkontrolle (innerhalb der Bezugsgruppe durch ähnlich ausgerichtete Spezialisten derselben Disziplinen) erwarten (H4.2). Dies konnte mit hoher Signifikanz auf 1%-Niveau mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,492 gezeigt werden. Neuartige Technologien in innovativen Projekten sind durch hohe Unsicherheit gekennzeichnet. Daher wurde in H4.3 vermutet, dass sich der Innovationsgrad auf die Projektsteuerung auswirkt und dazu führt, dass eine effiziente Problemlösung insbesondere dezentral, gesteuert durch die Personen selbst, erfolgen sollte. Dieser Zusammenhang konnte mit einer Korrelation von 0,282 bei einem Signifikanzniveau unter 5% untermauert werden. Dass bei komplexen Produkten, die aus vielen Elementen bestehen, oft die Eigenschaften der Elemente schwer überprüfbar sind und daher der Prozess, der zum Ziel führt, stärker formalisiert, vorgegeben und im Verlauf gesteuert werden muss (H4.4), konnte anhand der Daten nicht nachvollzogen werden. Die prozessorientierte Kontrolle wird daher eher abhängig von der Branche betont (bspw. Rüstung oder Raumfahrt898) oder in den Hintergrund gerückt. Bei mechatronischen Produkten werden aufgrund der Domänen verschiedene technologische Stränge zeitgleich verfolgt. Bei jedem der Stränge muss die Erreichung der Ziele überwacht werden, und zwar möglichst in einer formalisierten Form, damit auch ein zentraler Projektleiter die Ergebnisse überprüfen und an Entscheidungspunkten abgleichen kann. Daher wurde in H4.5 die Vermutung angestellt, dass in der Mechatronik formale Ergebniskontrollen wichtig sind. Die Korrelation zwischen diesen beiden Konstrukten beträgt 0,314 auf 5%-Signifikanzniveau.

898

Vgl. Hobday (1998), S. 689ff.

192

Empirische Studie

Bezüglich der Formalisierung von Planung und Kontrolle wurde angenommen, dass bei einer starken Formalisierung der Kontrolle auch eine dementsprechende Planung stattfinden muss, um über dokumentierte Referenzwerte für den Abgleich mit IstZahlen zu verfügen (H4.6). Tatsächlich korreliert die Formalisierung der Planung mit formalen Ergebniskontrollen (Koeffizient 0,488, 5%-Signifikanzniveau). Mit den Korrelationsanalysen konnten signifikante Zusammenhänge bei 15 der 24 vermuteten Hypothesen, die auf Literatur und Interview-Ergebnissen basieren, nachgewiesen werden. Diese Hypothesen über erwartete Zusammenhänge werden beibehalten sowie für die weiteren Untersuchungen herangezogen.899 Die bestätigten Zusammenhänge wurden in den folgenden Modellen zusammengeführt und mittels Pfadanalyse gleichzeitig hinsichtlich ihrer Erfolgswirkung untersucht und dann noch mit qualitativen Daten aus der Praxis trianguliert. 8.5. Bildung von Teilmodellen 8.5.1. Grundlagen zur Pfadanalyse und zur Methode PLS Basierend auf den Hypothesen in Kapitel 7 und den in Abschnitt 8.4 erbrachten Nachweisen werden nun einige Partialmodelle gebildet, um die Zusammenhänge näher zu analysieren, mehrere unabhängige Variablen gleichzeitig einzubeziehen und zudem Wirkungspfade aufzuzeigen. Pfadanalysen in Kausalmodellen zeigen, auf welchen Wegen sich einzelne Faktoren bei gleichzeitiger Wirkung anderer auf die abhängigen Variablen auswirken. 900 Interessant bei Kausalmodellen, die bspw. mit Methoden wie PLS untersucht werden können, ist insbesondere die Möglichkeit einer simultanen Überprüfung von Hypothesen und Messmodellen unter Einbezug von Messfehlern.901 Auch hier gilt wieder, dass Wirkrichtungen der Hypothesen nicht anhand des statistischen Zusammenhangs nachgewiesen werden können und daher durch Hypothesen gestützt werden müssen; es kann allenfalls festgestellt werden: „relationships you have hypothesized among the latent variables and between the

899

900 901

Die nicht nachgewiesenen Zusammenhänge werden in dieser Arbeit nicht weiterverfolgt; in weiteren Untersuchungen könnten diese jedoch noch – ggf. mit überarbeiteter, verfeinerter Operationalisierung – nochmals vertieft werden. Aufgrund ihrer Entstehung aus dem wissenschaftlichen Realismus heraus eignet sich die Kausalanalyse gut für die Erklärung realer Phänomene. Vgl. auch Hildebrandt (2000), S. 50f. Vgl. Wricke (2000), S. 128

Bildung von Teilmodellen

193

latent variables and manifest indicators are indeed consistent with the empirical data“902. Den grundsätzlichen Aufbau von Kausalmodellen zeigt folgende Abbildung 63. ȗ1

Ȗ11 į1

X1

Ȝx11

į2

X2

Ȝx21

ȕ21

ȟ1 Ȗ21

Messmodell der latent exogenen Variablen

Ȝy11

Y1

İ1

Ȝy21

Y2

İ2

Y3

İ3

Y4

İ4

Ș1

ȗ2 Ȝy32

Ș2

Ȝy42

Messmodell der latent endogenen Variablen Strukturmodell

Abbildung 63: Struktur- und Messmodelle für Kausalanalysen903

Das Strukturmodell bildet die Zusammenhänge zwischen den Konstrukten in einem Pfaddiagramm ab. Im Pfaddiagramm kann es sowohl exogene (unabhängige) als auch endogene (abhängige) Konstrukte geben. Das Messmodell bildet die manifesten Indikatoren (sowie die möglichen Fehlervariablen) und ihre Zuordnung zu den (latenten) Konstrukten ab. Empfohlen werden drei, wenn möglich vier Indikatoren pro Konstrukt.904 Kausalmodellanalysen – wie hier mittels PLS durchgeführt – dienen der Analyse von Abhängigkeitsstrukturen.905 Die PLS-Analyse ist varianzbasiert und kombiniert Faktoren- und lineare Regressionsanalyse. Sie setzt zudem keine Verteilungsannahmen voraus.906 Außerdem stellt PLS die einzige Kausalanalyse dar, die auch exploratorisch eingesetzt werden kann907 und außerdem bei der vorliegenden Stichprobengröße valide ist.908 Daher wird im Folgenden PLS eingesetzt.909

902 903 904 905 906

907 908 909

Diamantopoulos/Siguaw (2000), S. 4 Backhaus et al. (2006), S. 355, Bild 6.4 Vgl. Hair et al. (2009), S. 701 In dieser Untersuchung wurde das Programm SmartPLS 2.0M3 eingesetzt. Wie in 8.1 beschrieben, sind zwar die Gestaltungs- und Erfolgsvariablen weitgehend normalverteilt, die Mechatronik-Einflussfaktoren jedoch nicht. Daher sind die nicht erforderlichen Verteilungsannahmen von Vorteil. Vgl. auch Ringle et al. (2006), S. 86. Dies ist in dieser Arbeit erforderlich, da zwar Zusammenhänge zwischen Konstruktem theoriegestützt formuliert werden, aber deren Zusammenspiel in einem Modell noch nicht erprobt wurde. Bezüglich der Eignung ziehen Bliemel et al. (2005) den Vergleich zu LISREL-Ansätzen. Vgl. Ringle et al. (2006), S. 83 zu reflektiven Messmodellen in PLS. PLS wird hier durch Nutzung der Software SmartPLS 2.0M3 mit dem Faktorgewichtungsschema zur Schätzung der inneren Gewichte eingesetzt.

194

Empirische Studie

Voraussetzung für eine PLS-Analyse ist eine ausreichende Anzahl von Datensätzen. Als Faustregel für die Anzahl der für ein PLS-Modell mit reflektiven Konstrukten erforderlichen Datensätze gilt: x Generell sollten mindestens 30 Datensätze vorhanden sein.910 x Die Anzahl der Datensätze sollte idealerweise mindestens zehnmal (mindestens jedoch fünfmal) so hoch sein wie die Anzahl der zusammenlaufenden Pfade desjenigen abhängigen reflektiven Konstrukts, bei dem die maximale Anzahl von Pfaden zusammenläuft.911 Ausgehend von der Anzahl der Datensätze mit N=51912 in dieser Arbeit sind maximal fünf Verbindungen auf Ebene der Konstrukte bzw. Faktoren-Messmodelle zulässig. Diese Grenze wird in allen drei Modellen in den Abschnitten 8.5.3 und 8.5.4 eingehalten. Bei Betrachtung der äußeren Messmodelle laufen im Teilmodell Planung maximal drei Pfade, im Teilmodell Steuerung / Kontrolle (1) maximal vier Pfade und im Teilmodell Steuerung / Kontrolle (2) maximal drei Pfade zusammen.913 Für PLS gelten weitere Gütekriterien, die für ein als valide anzusehendes Modell herangezogen werden sollten. Als globales Gütekriterium bei PLS dient Q². Außerdem findet eine Validitätsprüfung anhand der Gütekriterien einzelner Indikatoren, Konstrukte und den Wirkungen statt. Sie werden im Folgenden erläutert. Die Reliabilität der Konstrukte wird beschrieben durch die dazugehörigen Messmodelle („äußere Modelle“). Zunächst muss die Indikatorreliabilität bestimmt werden. Die Faktorenanalyse in Abschnitt 8.3.2 kann als Vorabprüfung gelten. Die modellspezifische Überprüfung findet anhand der Faktorladungen jeweils in den Modellen statt. Die Faktorladung der Indikatoren sollte 0,7 überschreiten, damit mindestens die Hälfte der Varianz erklärt wird.914 Indikatoren unter 0,4 können eliminiert werden.915

910 911 912

913 914 915

Vgl. Hair et al. (2009), S. 776 Vgl. Chin (1998), S. 311, außerdem auch Goodhue et al. (2006). Einige wenige Indikatoren wiesen bis zu drei fehlende Werte auf. Für die Untersuchung der Modelle wurde deshalb eine Behandlung fehlender Werte durch einen Missing-Value-Algorithmus durchgeführt. Da nur wenige Werte fehlten, wurde bei fehlenden Werten mit dem „case-wise deletion“-Algorithmus gearbeitet. Daraus ergibt sich formal eine Mindestanforderung der Modelle von N=30 bzw. N=40. Vgl. Chin (1998), S. 321 Vgl. Homburg/Giering (1998), S. 119

Bildung von Teilmodellen

195

Weiterhin muss bestimmt werden, ob die dargestellten Konstrukte mit ihren Indikatoren auch wirklich das zu messende widerspiegeln; man bezeichnet dies als Faktorreliabilität. Die Bewertung der Validität bezieht sich auf die Frage, ob die Messung auch die zu messenden Sachverhalte abbildet.916 Die inhaltliche und nomologische Validität wird weitestgehend durch den theoretischen Hypothesenrahmen, die literatur- und theoriegestützte Operationalisierung und die in Abschnitt 8.3.2 durchgeführte Faktorenanalyse gewährleistet. Es wird nun die Überprüfung der Konvergenzvalidität beschrieben. Hierzu wird die Kenngröße DEV (durchschnittlich erfasste Varianz, Average Variance Extracted) eingesetzt.917 Der DEV-Wert betrachtet, wie hoch der durch ein Konstrukt erklärte Varianzanteil in Relation zum Messfehler ist; er sollte größer als 0,5 sein.918 k

DEV ([ j )

¦O I 2 ij

jj

i 1

k

k

¦ O I  ¦T i 1

2 ij

jj

ii

i 1

Formel 1: Berechnung der durchschnittlich erfassten Varianz919

Cronbachs Alpha ist ein Indikator zur Bestimmung der Internen-Konsistenz-Validität anhand von internen Korrelationen zwischen den Indikatoren.

D

k · § ¨ ¦ V i2 ¸ n ¨ i 1 ¸ 1 n 1 ¨ V x2 ¸ ¸ ¨ ¹ ©

Formel 2: Berechnung von Cronbachs Alpha920

Cronbachs Alpha sollte größer als 0,6 (besser größer als 0,7) sein.921 Ist Cronbachs Alpha zu gering, können Indikatoren anhand der Item-to-Total-Korrelation eliminiert werden.922 Zur Prüfung der internen Konsistenz wird neben Cronbachs Alpha (das Fallzahl und Zahl der Indikatoren beeinflussen) die Konstruktreliabilität („composite

916 917 918 919 920 921 922

Homburg und Giering heben auf die Inhalts-, Konvergenz-, Diskriminanz- und die nomologische Validität ab; vgl. Homburg/Giering (1998), S. 117f. Vgl. dazu auch Homburg/Pflesser (1999), S. 428 Vgl. Homburg/Baumgartner (1998), S. 361 Quelle: Homburg/Giering (1998), S. 125 Quelle: Homburg/Giering (1998), S. 119 Vgl. Eckstein (2004), S. 303 Vgl. Homburg/Pflesser (1999), S. 429

196

Empirische Studie

reliability“) herangezogen und ein Minimum von 0,6 vorausgesetzt, besser ist ein Maß über 0,7.923 Die Diskriminanzvalidität drückt aus, ob sich die gemessenen Indikatoren eines Konstrukts überhaupt unterscheiden oder redundant sind.924 Das Fornell/LarckerKriterium

zeigt

dann,

inwieweit

sich

zwei

Konstrukte

unterscheiden.

Die

Diskriminanzvalidität kann als erfüllt gelten, wenn das Fornell/Larcker-Kriterium erfüllt ist: Dieses greift auf die o. g. durchschnittlich erfasste Varianz zurück; die durchschnittlich erfasste Varianz muss kleiner sein als die quadrierten Korrelationen zwischen den Faktoren.925 Zuletzt soll noch auf das Strukturmodell eingegangen werden. Zum einen sind die Wirkungen

zu

interpretieren.

Für

die

auf

Varianz

basierenden

Pfad-

Wirkungskoeffizienten sollte ein Minimum von 0,1 vorausgesetzt werden.926 Außerdem sollte ein t-Bootstrapping-Test durchgeführt werden, um die Signifikanz der Pfadkoeffizienten zu untersuchen. Für die t-Werte bei einer großen Anzahl von Freiheitsgraden wie in dieser Analyse gilt, dass t=2,576 einer 1%-Signifikanz entspricht, t=1,960 einer 5%-Signifikanz und t=1,645 einer 10%-Signifikanz.927 Ein üblicher t-Wert ab 1,645 soll hier ausreichen, um die Wirkungen als signifikant betrachten zu können.928 Eine Relation zwischen mehreren Faktoren / Konstrukten stellt das Bestimmtheitsmaß R² her. Da R² für den durch die exogenen Faktoren erklärten Anteil an endogenen Faktoren steht, wird es nur für endogene Faktoren gebildet. Für das Bestimmtheitsmaß R² werden von Chin die folgenden Grenzen vorgeschlagen: > 0,19 signifikant, aber schwach, > 0,33 durchschnittlich, > 0,67 substanziell.929 Lohmöller zieht die Grenzen etwas weiter; nach ihm können R²-Werte ab 0,1 beibehalten werden.930 In der Analysepraxis muss überlegt werden, wie stark Faktoren überhaupt erklären können bzw. wie viele andere mögliche Faktoren es noch geben kann, die ebenfalls eine erklärende Wirkung haben können.

923 924 925 926 927 928 929 930

Vgl. Hair et al. (2009), S. 710; Chin empfiehlt ebenso 0,7, vgl. Chin (1998), S. 320 Vgl. Churchill (1979), S: 70 Vgl. Homburg/Pflesser (1999), S. 429 Vgl. Lohmöller (1989), S. 60f. Vgl. Bortz (2005), S. 819 Vgl. Weber/Willauer/Schäffer (2003), S. 380 Vgl. Chin (1998), S. 323 Vgl. Lohmöller (1989), S. 60f.

Bildung von Teilmodellen

197

Zur Überprüfung der Prognoserelevanz kann letztlich der globale Stone-Geisser-Q²Test für Mess- und Pfadmodelle genutzt werden, wenn Q² einen positiven Wert annimmt.931 Ist das Stone-Geisser-Kriterium erfüllt, eignen sich das Modell sowie die Parameterschätzungen zur Abbildung der gemessenen Werte.932 Q²

1

¦ ¦

D

ED

D

OD

Formel 3: Berechnung von Q² nach Stone/Geisser933 Bezugsobjekte Indikatoren Faktoren

Strukturmodell / Beziehungen

Güteart Konvergenzvalidität

Diskriminanzvalidität Nomologische Validität Prognosevalidität der Beziehungen

Gütemaß Erklärungsgrad der Indikatoren Kompositreliabilität (interne Konsistenz) Cronbachs Alpha Durchschnittlich erfasste Varianz Fornell-Larcker-Kriterium Pfadkoeffizienten Signifikanz der Pfade Stone-Geisser-Kriterium (Kommunalität / Prognoserelevanz) Bestimmtheitsmaß

Anforderungen Faktorladung > 0,4 CR • 0,6 Į • 0,6 DEV • 0,5 DEV > Korrelationen² • 0,1 t • 1,645 Q² > 0 R² • 0,19

Tabelle 39: Zusammenfassung der Gütekriterien zu PLS-Modellen 934

8.5.2. Analysen zur Informationsversorgung Ein auf den Gesamterfolg ausgerichtetes Pfadmodell konnte nicht dargestellt werden, jedoch werden an dieser Stelle moderierende Wirkungen zum Gesamterfolg untersucht. Moderierende Effekte stellen die Beeinflussung einer Wirkung von einer auf eine andere (abhängige) Variable dar. Der moderierende Effekt schlägt sich mathematisch in einem zusätzlichen Parameter in der Steigung der wirkungsbeschreibenden Geradengleichung nieder.935 Die Informationsverfügbarkeit erklärt mit einem R² von 0,060 den gesamten Erfolg nur zu einem sehr geringen Teil direkt (siehe R² des oberen Erfolgskonstrukts in Abbildung 64). Daher sollen hier noch moderierende Wirkungen von MechatronikProduktheterogenität und Komplexität untersucht werden.936 Tatsächlich erhöht sich bei Einbezug der mechatronischen Heterogenität der Erklärungsgehalt der Informationsverfügbarkeit im Hinblick auf den Erfolg auf ein R² von 0,182.

931 932 933 934 935 936

Vgl. Geisser (1975), S. 320ff. sowie Chin (1998), S. 317 Vgl. Chin (1998), S. 318 Vgl. Chin (1998), S. 317 Quelle: Eigene Darstellung basierend auf den Ausführungen im vorangehenden Text. Vgl. Hair et al. (2009), S. 180f.; vgl. zur Modellierung mediierender Effekte in PLS auch Eggert et al. (2005). Es handelt sich dabei nicht um hypothesenbasierte Untersuchungen, sondern um ein rein exploratorisches Vorgehen, das ein noch besseres Verständnis der Materie anstrebt.

198

Empirische Studie

Informationsversorgung – moderierende Effekte 0,245

INF-AV

(ohne moderierende Ef f ekte)

Informationsverfügbarkeit

INF-AV

SUCC R² = 0,060

Erfolg

0,152

SUCC

0,632

Informationsverfügbarkeit

R² = 0,182

Erfolg MECH

Heterogenität mech. Produkte INF-AV

0,304

SUCC

0,577

Informationsverfügbarkeit

R² = 0,174

Erfolg M-COMPL

Produktkomplexität

Abbildung 64: Moderierende Effekte Informationsversorgung937

Die Heterogenität der Domänen in mechatronischen Produkten hat einen moderierenden Effekt auf den Zusammenhang zwischen Informationsverfügbarkeit und Erfolg. Je heterogener das Produkt, desto wichtiger wird die Informationsverfügbarkeit für den Erfolg. Der Anteil der indirekten Wirkung beträgt 80,6%. Auch die Komplexität der Produkte als Moderator führt zu einem erhöhten Erklärungsgehalt (R² von 0,174). Die Komplexität des Produkts hat einen starken moderierenden Effekt auf die Beziehung zwischen Informationsverfügbarkeit und Erfolg. Bei hoher Komplexität wirkt sich die Informationsverfügbarkeit besonders stark auf den Erfolg aus. Der direkte Effekt beträgt 0,304, der indirekte moderierende Effekt beträgt 0,577. Daraus ergibt sich ein Gesamteffekt von 0,881. Der Anteil der indirekten Wirkung beträgt 65,5%. Interaktionseffekte, die sich auf die Beziehung zwischen der Verfügbarkeit entscheidungsrelevanter Informationen und dem Erfolg beziehen, ließen sich nicht nachweisen.

937

Quelle: Eigene Darstellung

Bildung von Teilmodellen

199

8.5.3. Teilmodell Planung Einflussfaktoren 0,303**

MECH-HET

Projektplanung

Erfolg

P-FORM

Planungsformalisierung

Heterogenität mech. Produkte

0,424** 0,551**

0,553**

0,253*

T-INSTR

Zeitorientierte Instrumente -0,297**

M-COMPL

Produktkomplexität

C-INSTR

SUCC

Erfolg

-0,228*

Kostenorientierte Instrumente

Abbildung 65: Teilmodell Planung938

Abbildung 65 zeigt das Teilmodell Planung. Die Variable Planungs-Detaillierung musste aufgrund nicht eingehaltener Gütewerte eliminiert werden. Konstrukt MECH-HET M-COMPL P-FORM T-INSTR C-INSTR SUCC

DEV 0,943 0,516 0,637 0,733 0,438 (!)

Konstruktreliabilität 0,980 0,881 0,838 0,892 0,781

R² unabh. unabh. 0,192 0,304 0,439 0,277

Cronbachs Alpha 0,970 0,842 0,701 0,818 0,675

Tabelle 40: Gütekriterien zur Beurteilung des Teilmodells Planung 939

Mechatronische Produkte erfordern eine hohe Planungsformalisierung, um erfolgreich entwickelt werden zu können. Von den Planungsinstrumenten tragen insbesondere die zeitorientierten positiv zum Erfolg bei. Zwar werden im Rahmen formalisierter Planung kostenorientierte Instrumente in der Praxis oft angewendet, sie wirken aber insbesondere bei komplexen Produkten erfolgshemmend.940

938 939

940

Quelle: Eigene Darstellung (basiert auf den Hypothesen H3.2, H3.4, H3.6 und H3.7), Modell mit Indikatoren und Faktorladungen siehe (c) im Anhang. Wert für R² nur bei abhängigen Konstrukten angegeben. MECH-HET ist ein spezieller Index und wird nicht direkt im Modell durch Indikatoren gemessen. Der Heterogenitätsindex MECH-HET ist kein Konstitutiv-Merkmal der Mechatronik, daher wurde kein formatives Messmodell eingesetzt. Der zusätzliche Test auf das Stone-Geisser-Kriterium (Prognoserelevanz) fällt positiv aus, da die Q²-Werte der abhängigen Variablen alle deutlich größer 0 sind. Die Formalisierung der Planung und der Einsatz entsprechender Instrumente sind ohnehin kaum trennbar, daher treten sehr starke Effekte auf.

200

Empirische Studie

Vertiefend soll hier noch die Detaillierung der Planung, die aus dem obigen Modell eliminiert werden musste, auf moderierende Effekte untersucht werden.941 Planung – moderierende Effekte 0,356

P-DETAIL

(ohne moderierende Ef f ekte)

SUCC R² = 0,127

Erfolg

P-DETAIL

0,332

SUCC

0,562

Detaillierungsgrad der Planung

R² = 0,125

Erfolg M-COMPL

Produktkomplexität

Abbildung 66: Moderierende Effekte Planung942

Die Detaillierung der Planung wirkt sich grundsätzlich auf den Erfolg aus. Die erklärte Varianz für die Erfolgswirkung erhöht sich in einem Interaktions-Modell nicht (R² von 0,125 gegenüber 0,127). Jedoch zeigt sich eine erheblich positive Moderatorwirkung von 0,562, dies deutet an, dass insbesondere bei hoher Produktkomplexität der Detaillierungsgrad der Planung sich stark auf den Erfolg auswirkt. 8.5.4. Teilmodell Steuerung / Kontrolle Den Hypothesen entsprechend wurde noch das folgende Teilmodell (siehe Abbildung 67) aufgebaut. Hier wurden zunächst sehr schwache, kaum nachweisbare Effekte beibehalten, um die Gedankenschritte zum zweiten, differenzierteren Modell zu verdeutlichen.

941

942

Es handelt sich dabei nicht um hypothesenbasierte Untersuchungen, sondern um ein rein exploratorisches Vorgehen ohne Theoriefundierung, das ein noch besseres Verständnis der Materie anstrebt. Quelle: Eigene Darstellung

Bildung von Teilmodellen

201

Einflussfaktoren

Steuerung / Kontrolle

0,504**

INNOV

SELF-CONT

Dezentrale Selbstkontrolle

Innovationsgrad / Unsicherheit

Erfolg

0,139°

-0,258**

0,458**

MECH-HET

SOC-CONT

Soziale Umfeldkontrolle

Heterogenität mech. Produkte

0,384**

(0,039)

0,157°

SUCC

Erfolg

F-RES-CONT

Formale Ergebniskontrolle 0,509** 0,144*

M-COMPL

Produktkomplexität

PROC-CONT

Prozesskontrolle

Abbildung 67: Teilmodell Steuerung / Kontrolle943

Die Gütekriterien sind in Tabelle 41 aufgeführt. Der Wert von Cronbachs Alpha des Konstrukts Innovationsgrad ist etwas zu gering. Konstrukt INNOV MECH-HET M-COMPL SELF-CONT SOC-CONT F-RES-CONT PROC-CONT SUCC

DEV 0,684 0,941 0,650 0,447 (!) 0,610 0,632 0,570

Konstruktreliabilität 0,810 0,979 0,848 0,728 0,859 0,835 0,866

R² unabh. unabh. unabh. 0,288 0,208 0,147 0,201 0,406

Cronbachs Alpha 0,571 (!) 0,970 0,732 0,451 (!) 0,787 0,715 0,817

Tabelle 41: Gütekriterien des Teilmodells Steuerung / Kontrolle944

Zwischen den Einflussfaktoren und den Gestaltungsvariablen zeigen sich deutliche Zusammenhänge. Nur die Wirkungen zwischen Gestaltungsvariablen und Erfolg sind weitgehend unbedeutend. Dass bspw. im Modell keine signifikante Erfolgswirkung zwischen der sozialen Umfeldkontrolle und dem Erfolg besteht, überrascht zunächst. Zur differenzierteren Betrachtung wurde im Folgenden eine Aufspaltung des Erfolgs in verschiedene Dimensionen vorgenommen. Dieses erweiterte Teilmodell zur Steuerung und Kontrolle zeigt Abbildung 68.

943 944

Quelle: Eigene Darstellung (basiert auf den Hypothesen H4.1-H4.4), Modell mit Indikatoren und Faktorladungen siehe (d) im Anhang. Quelle: Eigene Darstellung. Der zusätzliche Test auf das Stone-Geisser-Kriterium (Prognoserelevanz) fällt positiv aus, da die Q²-Werte der abhängigen Variablen alle deutlich größer 0 sind.

202

Empirische Studie

Einflussfaktoren 0,505**

INNOV

Steuerung / Kontrolle

Erfolg 0,257*

SELF-CONT

SUCC-Q

Dezentrale Selbstkontrolle

Innovationsgrad / Unsicherheit

Erfolg Qualität

-0,259** -0,165° 0,441**

MECH-HET

Heterogenität mech. Produkte

SOC-CONT

0,292**

SUCC-C

Soziale Umfeldkontrolle 0,415**

Erfolg Kosten

0,350** F-RES-CONT

Formale Ergebniskontrolle 0,140*

M-COMPL

Produktkomplexität

PROC-CONT

0,259** 0,623**

SUCC-T

Prozesskontrolle

Erfolg Zeit

Abbildung 68: Erweitertes Teilmodell Steuerung / Kontrolle945

Das in Abbildung 68 gezeigte erweiterte Modell erscheint wesentlich plausibler und deutet darauf hin, dass unter bestimmten Umständen die Erfolgsdimensionen unterschieden werden müssen. Konstrukt INNOV MECH-HET M-COMPL SELF-CONT SOC-CONT F-RES-CONT PROC-CONT SUCC-Q SUCC-C SUCC-T

DEV 0,684 0,940 0,649 0,489 (!) 0,592 0,636 0,826 0,563 0,869

Konstruktreliabilität 0,810 0,979 0,847 0,736 0,847 0,838 0,905 0,771 0,952

R² unabh. unabh. unabh. 0,290 0,194 0,172 0,200 0,185 0,197 0,388

Cronbachs Alpha 0,571 (!) 0,970 0,732 0,451 0,787 0,715 0,812 0,577 0,925

Tabelle 42: Gütekriterien des erweiterten Teilmodells Steuerung / Kontrolle 946

Wie auch in den Faktorenanalysen (siehe Tabelle 20) bereits dargestellt, unterschreitet das Konstrukt INNOV geringfügig das Minimum für Cronbachs Alpha. Ebenso unterschreitet SOC-CONT den Mindestwert für Cronbachs Alpha und DEV. Die Werte sind jedoch nahe am Grenzwert und stören das Gesamtbild des Modells kaum. Der Innovationsgrad erfordert – von der Mechatronik-Spezifizierung in dieser Arbeit relativ unabhängig – dezentrale Selbstkontrolle. Die Mechatronik-Heterogenität hat die stärkste Wirkung auf die Umfeldkontrolle, da Bezugsgruppen innerhalb der Domänen wichtig sind. Um die dezentral nach Domänen aufgeteilten Arbeiten ausrichten und die entstehenden Ergebnisse zusammenführen zu können sind formale Er945 946

Quelle: Eigene Darstellung (basiert auf den Hypothesen H4.1-H4.4), Modell mit Indikatoren und Faktorladungen siehe (e) im Anhang. Quelle: Eigene Darstellung. SUCC-Q wurde gegenüber der Faktorenanalyse noch auf zwei Items reduziert, um einen höheren R²-Wert zu erzielen. Der zusätzliche Test auf das Stone-GeisserKriterium (Prognoserelevanz) fällt positiv aus, da die Q²-Werte der abhängigen Variablen alle deutlich größer 0 sind.

Ergebnisse

203

gebniskontrollen unumgänglich. Die Produktkomplexität bedingt insbesondere Prozesskontrollen, denn je komplexer ein Produkt ist, desto weniger lassen sich die einzelnen Ergebnisse kontrollieren. Die Erfolgswirkungen der einzelnen Gestaltungsparameter sind durchaus unterschiedlich. Prozesskontrollen wirken sich stark positiv auf die Qualität aus; formalisierte Prozesse sorgen für ein durchgängig hohes Qualitätsniveau. Ebenso wirkt die dezentrale Selbstkontrolle, bei der höheres Verantwortungsbewusstsein der Mitarbeiter entsteht. Ergebniskontrollen haben in diesem Modell interessanterweise einen negativen Effekt auf die Qualität. Auf die Kosten wirken sich die soziale Umfeldkontrolle und die Prozesskontrolle positiv aus. Dazuhin scheint die verfahrensorientierte Prozesskontrolle den Prozessdurchlauf durch hohe Professionalität zu verbessern und dadurch zu einer besseren Erreichung von Terminen zu führen. Zuletzt bleibt noch zu bemerken, dass bei der Steuerung / Kontrolle keine deutlichen Interaktionseffekte zu entdecken sind. 8.6. Ergebnisse 8.6.1. Überblick In einem ersten Schritt wurden deskriptive Analysen, dargestellt in Abschnitt 8.2 und seinen Unterabschnitten, durchgeführt. Die Auswertungen zu den Produkten haben gezeigt, dass die charakteristischen Merkmale mechatronischer Produkte inzwischen auf viele Produkte übertragen werden können und eine Vielzahl von Produkten eine nahezu gleich hohe Gewichtung der Domänen-Anteile Elektronik und Software gegenüber der Mechanik erreicht hat. Bezüglich der Organisation dominieren Projektteams, wobei nur etwa 15% der Teams in eine Matrixorganisation eingebettet sind. Zu den Instrumenten ist festzustellen, dass komplexere, ausgefeiltere Instrumente seltener zum Einsatz kommen. Erfolgreiche Unternehmen erachten Instrumente als wichtiger und setzen Instrumente häufiger ein. Bei der Steuerung fällt auf, dass zu Meilensteinen sehr viele Unternehmen grundsätzlich fast immer kontrollieren, aber zwischen den Meilensteinen deutlich seltener. Fortschrittskontrollen auf der Mikro-Ebene sind jedoch bei über 90% häufig oder immer im Einsatz. Erstaunlich ist, dass trotz der technischen Ausrichtung der Unternehmen Produktreifegradüberwachungen nur von 12,5% immer eingesetzt werden.

204

Empirische Studie

Im Entwicklungsbereich dominieren folglich noch einzelne Kennzahlen aus dem Projekt- und Qualitätsmanagement. Im weiteren Verlauf der Untersuchung wurden Faktorenanalysen durchgeführt. Dabei zeigte sich das Konstrukt soziale Umfeldkontrolle als überraschend. Das modifizierte und validierte Konstrukt ist in Richtung einer kulturellen Kontrolle verschoben. Bei der Erfassung durch den Fragebogen stellten sich die Items zur Abfrage der Umfeldkontrolle als nicht differenziert genug heraus; die Differenzierung von Steuerung im direkten sozialen Umfeld gegenüber der Steuerung durch die symbolische Steuerung durch die Unternehmenskultur war bei diesem Konstrukt in der Auswertung nicht mehr möglich. Weiterhin wurden korrelationsbasierte Hypothesenprüfungen durchgeführt, anhand derer auch die späteren Teilmodelle zur Planung und Steuerung / Kontrolle gebildet wurden. Bei diesen Analysen haben sich Hypothesen durchgesetzt, die beibehalten werden können.947 Sie werden im Folgenden rekapituliert, mit Beobachtungen in der Firma Marquardt trianguliert und als verfestigte Ergebnisse dieser Arbeit zusammengefasst. 8.6.2. Ergebnisse zur Informationsversorgung M-COMPL Æ INF-AV (H 2.2) Zwischen der (Teile- und Modul-)Komplexität mechatronischer Produkte und der Informationsverfügbarkeit wurde ein Zusammenhang nachgewiesen. Zwischen

Modulen,

die

zur

Dekomposition

und

Komplexitätsreduktion

bei

mechatronischen Produkten mit vielen Einzelteilen gebildet werden, bestehen zahlreiche Interdependenzen. Daher ist es wichtig, die Akteure, die mit in Wechselwirkung stehenden Modulen befasst sind, stets informiert zu halten. Firma Marquardt setzt ein Projektreporting mit neun Punkten ein. Zahlreiche Mitarbeiter und Führungskräfte erhalten dadurch aktuelle Informationen (und können koordinierend einschreiten). Das Projektreporting wurde mit zunehmender Komplexität, sowohl bezogen auf die Anzahl der Einzelteile und Module als auch die nachfolgend beschriebene Domänenaufteilung, erforderlich.

947

Es handelte sich dabei um einen evolutionären Selektionsprozess, bei dem die „fittesten“ Hypothesen beibehalten und nicht im Verlauf der Untersuchung verworfen wurden.

Ergebnisse

205

MECH-HET Æ INF-AV (H 2.3) Ebenso wurde ein Zusammenhang zwischen der Heterogenität der Produkte und der Informationsverfügbarkeit nachgewiesen. Auch die Heterogenität steigert die Anforderungen an die Informationsverfügbarkeit. Wie die Anzahl der Teile bzw. Module führt auch die Domänenaufteilung in der Mechatronik zu stärker verteilter Entwicklung. Durch die domäneninduzierte Verteilung entsteht deshalb aufgrund von Wechselwirkungen erhöhter Informationsbedarf. Bei Marquardt zeigt sich dies in der Aufteilung in Mechanik- und Elektronik- / Software-Teams, die relativ unabhängig an ihren jeweiligen spezialisierten Problemstellungen arbeiten. Der Informationsaustausch, der überall eine ausreichende Informationsverfügbarkeit herzustellen hat, erfolgt über das Projektreporting und über die persönlichen Treffen (Review-Sitzungen). 8.6.3. Ergebnisse zur Planung M-COMPL Æ P-DETAIL (H 3.1) Zwischen der Produktkomplexität und der Planungs-Detaillierung konnte ein Interaktionseffekt nachgewiesen werden. Die Komplexität moderiert die Variable PlanungsDetaillierung, welche bei zunehmender Komplexität stärker ansteigt. Dies lässt sich durch die bei zunehmender Teileanzahl überproportional zunehmende Komplexität von Produkten und die daraus resultierenden Interdependenzen erklären (siehe auch Abschnitte 6.7.2-6.7.4). Die Planung bei Marquardt in einem IT-gestützten Projektsteuerungs-Tool ist variabel gestaltet. Über ein Detaillierungs-Mindestmaß hinaus obliegt es dem Projektleiter, situationsabhängig die Planung zu verfeinern (in der höchsten Detaillierungsstufe umfasst die Vorlage ca. 600 einzelne Punkte). Dies deutet darauf hin, dass eine Anpassung an die Projektkomplexität bei mechatronischen Produkten geboten ist. M-COMPL Æ (-) C-INSTR (H 3.2) Die Produktkomplexität mechatronischer Produkte zeigte eine negative Wirkung auf den Einsatz kostenorientierter Instrumente (die jedoch dennoch oft für die formale Planung eingesetzt werden). Dies lässt sich erklären durch die Ausrichtung der Hersteller mechatronischer Produkte. Sie folgen eher Differenzierungsstrategien, und da sehr komplexe Produkte schwerer imitierbar sind, besteht nur begrenzter Preiswettbewerb. Die Unternehmen

206

Empirische Studie

können sich daher auf besonders hohe Leistung und Qualität sowie auf eine rasche Entwicklung konzentrieren. Im Unternehmen Marquardt haben sich historisch immer komplexere Schalt- und Schließsysteme entwickelt. Mit der zunehmenden Marktführerschaft durch hochinnovative Technologien wurden andere Zielgrößen wie Leistungsmerkmale und Qualität mindestens so bedeutend wie die Kosten. Trotz des hohen Kostendrucks in der Automobilindustrie stehen Leistung und Qualität der Produkte im Vordergrund. Im Extremfall spezieller Sonderaufträge treten die Kosten im Projekt nahezu vollständig in den Hintergrund. MECH-HET Æ P-FORM (H 3.4) Ein Zusammenhang zwischen der technologischen Heterogenität mechatronischer Produkte und dem Formalisierungsgrad der Planung konnte identifiziert werden. Durch die Verteilung auf Domänen entstehen Koordinationserfordernisse, denen mit formaler Planung begegnet werden muss. Im Unternehmensbeispiel zeigt sich dies: Die Bestandteile der Produkte von Marquardt sind tatsächlich aus verschiedenen Domänen zusammengesetzt. Dies erfordert formalisierte, zentrale Koordination, da sonst kein sicherer Abgleich stattfindet und keine einheitlichen Arbeitsstände für Erprobungen zu bestimmten Zeitpunkten zur Verfügung stehen. Im Unternehmen wurde daher aus häufigen Problemen heraus ein umfangreiches Planungstemplate in einer Software installiert, in dem alle Informationen zusammengeführt werden. P-FORM Æ C-INSTR (H 3.6) Bei starker Planungsformalisierung wurden kostenorientierte Instrumente häufig eingesetzt. Bei der Wahrnehmung von Planungsaufgaben durch das Controlling stehen Kostendaten im Vordergrund. Eine enge Verbindung von der Kostenrechnung zur Planung und dem Rechnungswesen führt dazu, dass die Kostendimension bei formalisierter Planung einen hohen Stellenwert besitzt. Bei Marquardt stehen Kostenziele nicht an erster Stelle, müssen aber für die Konkurrenzfähigkeit und den wirtschaftlichen Erfolg beachtet werden. Da OEM – ganz besonders die Unternehmen im Kundenstamm von Marquardt aus der Automobilindustrie – absolut rigorose Obergrenzen für die Serienstückkosten (die aus dem ProduktTarget Costing abgeleitet werden) vorgeben, muss Marquardt zwangläufig seine ei-

Ergebnisse

207

genen Kosten auf einem Niveau halten, bei dem noch die gewünschte Marge erzielt werden kann. P-FORM Æ T-INSTR (H 3.7) Über kostenorientierte Instrumente hinaus werden im formalisierten Projektcontrolling auch zeitorientierte Instrumente oft eingesetzt. In Projekten, die durch einen festgelegten Fertigstellungszeitpunkt charakterisiert sind, ist die zeitliche Aufteilung zur späteren Steuerung wichtig. Da die Zeitvorgaben von den Auftraggebern (OEM) in jedem Fall einzuhalten sind, spielen zeitorientierte Instrumente bei Marquardt eine zentrale Rolle, sowohl in der hier angesprochenen Planung als auch in der Projektfeinsteuerung. 8.6.4. Ergebnisse zur Steuerung / Kontrolle MECH-HET Æ (-) SELF-CONT (H 4.1) Die Mechatronik-Heterogenität steht in negativem Zusammenhang mit der dezentralen Selbstkontrolle. Zwar sind in der Mechatronik-Entwicklung häufig innovative Produkte, die besser durch dezentrale Strukturen entwickelt werden können, vorzufinden, jedoch entstehen durch die Aufteilung auf Domänen und starke Interdependenzen Integrationsund Koordinationserfordernisse, die durch rein dezentrale Steuerung nicht effizient abgedeckt werden können und zu Chaos führen würden. In typischen Projekten bei Marquardt spielt der genannte Fall von hohem Innovationsgrad eher keine große Rolle, sondern eher die rasche, sichere und professionelle Abwicklung von beherrschbaren inkrementellen Innovationen. Da die Innovationen mechatronischen Charakter besitzen, findet eine domänenverteilte Entwicklung statt, die aufgrund von Interdependenzen zwischen einzelnen Bausteinen koordiniert werden muss. Dezentrale Selbstkontrolle kann daher zwangsläufig nicht der primäre Koordinationsmechanismus sein. MECH-HET Æ SOC-CONT (H 4.2) Zwischen

der

Heterogenität

mechatronischer

Produkte

und

der

sozialen

Umfeldkontrolle erwies sich ein deutlicher Zusammenhang. Da in den jeweiligen Domänen sehr spezifisches Fachwissen erforderlich ist, findet eine starke Spezialisierung statt. Vorgehensweisen und Resultate können daher von eher generalistischen Führungskräften (bspw. einem Gesamtprojektleiter) nicht so

208

Empirische Studie

gut beurteilt werden wie durch Experten der jeweiligen Domänen. Daher erscheint es sinnvoll, dass zwischen den Mitarbeitern von Domänen-Teams bzw. -Abteilungen eine Umfeld-Steuerung angestoßen wird, indem informeller Austausch über Projekte mit gezielten Maßnahmen gefördert wird. Zu den jeweiligen Domänen-Teams (bei Marquardt oft als Mechanik-Team sowie Elektronik- und Software-Team organisiert) gehören Experten auf den jeweiligen Gebieten. Hinzu kommt, dass die Teams jeweils bewusst räumlich zusammengefasst sind und sich aus diesem Grund auch oft informell treffen und häufig Kontakt zueinander haben. Oft kommt es daher zu Diskussionen mit anderen Experten auf derselben Hierarchieebene. Dies führt zu einem informellen Einfluss von Kollegen auf die Arbeit im Projekt. INNOV Æ SELF-CONT (H 4.3) Innovationsgrad und dezentrale Selbstkontrolle hängen miteinander zusammen. Bei hohem Innovationsgrad wird von hoher Unsicherheit ausgegangen. In Kontingenz-Ansätzen zur Informationsverarbeitung und Problemlösung wird beschrieben, dass bei hoher Unsicherheit weniger Planung und stärkere Eigenverantwortung und Dezentralisierung vorteilhaft sind (siehe Abschnitte 4.3.3 und 6.4). Dementsprechend findet hier eine Anpassung der Steuerung an den Innovationsgrad statt. In innovativen Projekten ist anfangs der Wissensstand eher lückenhaft; aus diesem Grund muss bei Marquardt anfangs oft stark eigenverantwortlich nach Lösungsmöglichkeiten gesucht werden, die dann im Team beurteilt werden. Bis zu diesem Zeitpunkt können die Projektbearbeiter an einem ersten Vorschlag arbeiten; die Steuerung des Ablaufs obliegt währenddessen ihnen selbst. Sobald der Wissensstand sich verbessert, greifen die Mechanismen, die bei der regulären Entwicklung von inkrementellen Innovationen gelten. Insofern besteht auch bei Marquardt eine Anpassung der Projektsteuerung an den Innovationsgrad. M-COMPL Æ PROC-CONT (H 4.4) Mit erhöhter Produktkomplexität bei mechatronischen Produkten geht auch eine stärkere verfahrensorientierte Prozesskontrolle einher. Bei insgesamt komplexeren Strukturen zeichnen sich auch die Softwareanteile durch mehr Verzweigungen und höhere Komplexität aus. Je komplexer Software wird, desto wichtiger wird eine professionalisierte Programmierung, welche festen Verfahrensweisen folgt. Die eingesetzten Verfahren zur Softwareentwicklung (wie bspw.

Ergebnisse

209

Vorgehensmodelle) können als Elemente einer prozessorientierten Steuerung aufgefasst werden. Die Firma Marquardt hat sich von einem Schalter-Hersteller über Jahrzehnte hinweg zu einem Lieferanten komplexer mechatronischer Systeme entwickelt. Bei der Entwicklung von Schaltern konnte eher auf einfachem Weg, basierend auf Erfahrung, vorgegangen werden. Mit zunehmenden Elektronik- und Software-Anteilen und daraus resultierender Komplexität veränderte sich dies. Insbesondere für die SoftwareEntwicklung mit vielen Function Points wurden zertifizierte Abläufe und Normen (tlw. auch von OEM zur Prävention von Problemen vorgegeben) erforderlich. Zur Einhaltung von vordefinierten Abläufen sind Kontrollen integriert, die als Prozesskontrollen interpretiert werden können. MECH-HET Æ F-RES-CONT (H 4.5) Bei den heterogen aufgebauten mechatronischen Produkten wurde eine deutliche formale Ergebniskontrolle identifiziert. Auch wenn kein direkter Zusammenhang zwischen der Ergebniskontrolle und dem Gesamterfolg besteht (konnte nicht statistisch nachgewiesen werden), so sind Ergebniskontrollen bei dezentraler, domänenorientierter Entwicklung doch nahezu immer stark ausgeprägt. Diese formalen Ergebniskontrollen dienen der Ausrichtung dezentraler Teams und ihrer Tätigkeiten auf gemeinsame Ziele. Bei Marquardt findet eine ergebnisorientierte Kontrolle in Review-Sitzungen auf Basis des Projektreportings mit neun Punkten und jeweiligen Unterpunkten statt, um den Fortschritt in den einzelnen Domänen (insbesondere „Status Erfüllung Konstruktion“ und „Status Erfüllung Elektronik“, siehe auch Abschnitt 9.7.3) sowie das Zusammenspiel im gesamten Produkt zu kontrollieren und auf den Fertigstellungszeitpunkt hin auszurichten. Die Sicherstellung eines zeitgerechten Projektabschlusses ist im Systemgeschäft besonders wichtig, da sich sonst der Markteintritt des übergeordneten Produkts verschieben kann.

210

Empirische Studie

8.7. Zusammenfassung Kern der durchgeführten Untersuchungen war, die Zusammenhänge zwischen Mechatronik-Einflussfaktoren und Controlling-Gestaltungsvariablen zu identifizieren.948 Die folgende Abbildung 69 stellt diese ermittelten Zusammenhänge dar. ƒ Steigerung der Informationsverfügbarkeit Heterogenität mechatronischer Produkte

ƒ Formalisierung der Planung durch Instrumente ƒ Förderung von sozialer Umfeldkontrolle durch gezielte Informationen ƒ Instrumentalisierte formale Ergebniskontrolle ƒ Steigerung der Informationsverfügbarkeit

Komplexität mechatronischer Produkte

Innovationsgrad (technologische Unsicherheit)

ƒ Höherer Detaillierungsgrad der Planung (höhere Anzahl von Meilensteinen, Gates) ƒ Behutsamer Einsatz kostenorientierter Planungsinstrumente (-)

ƒ Förderung von dezentraler Selbstkontrolle

Abbildung 69: Einfluss der Mechatronik auf das Controlling949

Die Heterogenität der mechatronischen Produkte wirkt auf Planung, Steuerung / Kontrolle und Informationsversorgung. Je heterogener das Produkt ist, desto verteilter findet auch die Entwicklung statt und desto stärker muss eine Koordination durch formale Planung und Kontrolle erfolgen: Technische Schnittstellenanforderungen müssen besser abgestimmt werden.950 Interessant ist insbesondere der von der Mechatronik relativ unabhängige Zusammenhang zwischen Innovationsgrad und dezentraler Selbstkontrolle; die Mechatronik wirkt dafür stark auf die Umfeldkontrolle. Zu bemerken ist allerdings, dass die dezentrale Selbstkontrolle insgesamt erfolgswirksam ist. Sie sollte daher unter Berücksichtigung des Innovationsgrads parametriert werden. Die Komplexität, die sich u. a. aus dem Umfang der Einzelteile und Module ableitet, wirkt auf den Detaillierungsgrad der Planung, also die Anzahl von Phasen / Gates und Meilensteinen, die in der Planung definiert werden.951 Bei reduzierter Komplexität (u. a. bezüglich technischer Interdependenzen) und Unsicherheit sollte die Koor948 949 950 951

Da die statistischen Analysen auf Hypothesen basieren, kann eine Wirkrichtung angenommen werden. Quelle: Eigene Darstellung Derartige Schnittstellenanforderungen können bspw. Wärmeabstrahlung, Platzbedarf, Energieströme und Datenaustausch sein, vgl. Hoegl et al. (2004), S. 49. Zudem moderiert die Produktkomplexität die Wirkung zwischen Detaillierungsgrad der Planung und Erfolg.

Zusammenfassung

211

dination umgekehrt angepasst werden (Zurückstufung).952 Interessant ist noch, dass die kostenorientierten Planungsinstrumente mit steigender Komplexität in den Hintergrund rücken. Zur Informationsverfügbarkeit ist noch zu bemerken, dass die Erfolgswirkung der Informationsverfügbarkeit durch die Mechatronik-Heterogenität sowie die Produktkomplexität moderiert wird. Je stärker diese Einflussgrößen ausgeprägt sind, desto mehr trägt eine hohe Informationsverfügbarkeit zum Erfolg bei. Ausgehend von den Erfolgswirkungen im erweiterten Teilmodell Steuerung / Kontrolle (siehe Abbildung 68) können nach Zielprioritäten des jeweils betrachteten Unternehmens Aussagen für die Steuerung getroffen werden. Stehen Qualitätsziele im Vordergrund, ist die dezentrale Selbstkontrolle förderlich. Werden Kostenziele in den Vordergrund gerückt, sind Umfeld- und Prozesskontrolle ausschlaggebend. Für die Zeitziele ist insbesondere die Prozesskontrolle im Verlauf erfolgversprechend. Wie Unternehmen, ausgehend von diesen Analyse-Ergebnissen, ihr Projektcontrolling für mechatronische Produkte gestalten sollten, wird im folgenden Kapitel beschrieben.

952

Vgl. Hoegl et al. (2004), S. 51

212

Gestaltungsempfehlungen

9. Gestaltungsempfehlungen 9.1. Implikationen für die Gestaltungsvariablen des Controllings Die aus den Analysen gewonnenen Erkenntnisse müssen noch in konkrete Empfehlungen zum Einsatz in der Praxis überführt werden. Nur so können die Ergebnisse betriebswirtschaftliche Relevanz gewinnen.953 Über die Gestaltung des Entwicklungsmanagements und teilweise des Controllings entscheidet in der Praxis der F&ELeiter. Die Gestaltungsempfehlungen sollen daher anhand von Fragen, die ein F&ELeiter stellen würde, erörtert werden: x Welche Ziele sind zu erreichen und welche Aufgaben sind wahrzunehmen (funktionale Sicht in Abschnitt 9.2)? x Wie soll er seine Abteilungen organisieren und wie soll er den Ablauf planen (Abschnitt 9.3)? x Wie kann er den Prozess möglichst gut mit Hilfe des Controllings steuern (damit die Mitarbeiter motiviert sind und die Ergebnisse effizient erzielt werden – siehe Abschnitte 9.4 und 9.5)? Diese Aspekte werden zunächst allgemein beschrieben und dann noch am Unternehmen Marquardt gespiegelt (siehe Abschnitt 9.7). Die Gestaltung kann in verschiedene Richtungen differenziert werden (siehe auch Abschnitt 5.3.1): x Ziele, Zieldimensionen x Ebenen, Objekte x Zeithorizonte, Planungsstufen x Organisation, Koordination Schmelzer zählt die folgenden koordinatorisch-organisatorischen Gestaltungsbereiche für das Entwicklungscontrolling auf:954

953 954

x

Zentralisierung / Dezentralisierung

x

Spezialisierung

x

Koordination

x

Formalisierung

Vgl. Bea et al. (2004), S. 69 Vgl. Schmelzer (1992), S. 57f.

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1_9, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

Implikationen für die Gestaltungsvariablen des Controllings

213

Die Ergebnisse der empirischen Analyse im vorangegangenen Kapitel deuten auf die in Tabelle 43 spezifizierten Empfehlungen hin. Bereich Zentralisierung / Dezentralisierung

Konventionelle Produkte Dezentralisierung abhängig von Innovationsgrad / Unsicherheit

Spezialisierung

Über Funktionsbereiche aufgeteilt

Koordination

Planung, Programmierung / Standardisierung und vertikale hierarchische Weisung

Formalisierung

Planung und Kontrolle formalisiert

Mechatronische Produkte Dekomposition und Dezentralisierung der Projektarbeit, Teams und nicht Einzelpersonen, da Umfeldkontrolle wichtig ist, weitgehend aber wie bei konventionellen Produkten durch Innovationsgrad / Unsicherheit geprägt Starke Arbeitsteilung und Spezialisierung aufgrund der Mechatronik-Domänen Planung bei komplexen Vorhaben wichtig, Umfeldkontrolle und für das ganze Projekt gültige formale Ergebniskontrollen zur Ausrichtung Planung und Kontrolle stark formalisiert

Tabelle 43: Allgemeine Empfehlungen zu den Gestaltungsbereichen

Davon ausgehend können die Subsysteme des Controllings konfiguriert werden. Die Empfehlungen beziehen sich auf das Entwicklungsprojektcontrolling hinsichtlich der Entwicklungs-Zielgrößen Zeit, Kosten und Qualität (siehe Abbildung 70). Diese bilden den formellen Ziel- und Erfolgsrahmen. Die konkreten Entwicklungsaufgaben resultieren aus dem zu entwickelnden Produkt, wobei zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedliche Aufgaben gestellt werden. In der vorliegenden Arbeit ergeben sich spezifische Aufgaben aus der auf Domänen aufgeteilten Entwicklung komplexer mechatronischer Produkte. Dieser Produkttyp prägt auch stark die Aufbauorganisation (Struktur, Projektorganisation, Dezentralisierung, ...) sowie die erforderlichen Abläufe (und deren Parallelisierungs- und Formalisierungsgrad). Ausgehend von derartigen Einflussgrößen lassen sich dann geeignete Controlling-Instrumente auswählen. Entwicklungsziele (Zeit, Kosten, Qualität)

Entwicklungsaufgabe (Produkttyp, Entwicklungsart, -prozess, -phase)

Strukturorganisation der Entwicklung

Auswahl und Einsatz von Controlling-Instrumenten ƒ Merkmale des Instruments

Prozessorganisation der Entwicklung

Zielerfüllungsgrad

ƒ Einsatzvoraussetzungen ƒ Kosten / Nutzen

Nutzer (Wissen, Einstellung, Verhalten)

Abbildung 70: Einflussgrößen auf Auswahl und Einsatz von Instrumenten955

955

Quelle: Schmelzer (1992), S. 59, Bild 4.15

214

Gestaltungsempfehlungen

Kriterien zur Beurteilung und Auswahl solcher Instrumenten beschreibt im Detail Schmelzer.956 Der Erfüllungsgrad, der durch den Einsatz der Instrumente erreicht wird, kann dann noch rückgekoppelt werden (bspw. kann bei einer Design Structure Matrix ermittelt werden, ob die Interdependenzen hinreichend in die Planung einbezogen wurden, indem die Quote der vorab nicht identifizierten, aber dennoch auftretenden Interdependenzen gemessen wird). 9.2. Ziele und Aufgaben im Entwicklungsprojektmanagement Die übergeordneten Ziele der Projekte sind die Einhaltung der Projekt- / Produktqualität, -termine, -kosten. Die Qualität wird fest als Produktreife definiert. Zeitziele sind einzuhalten, um den erforderlichen Markteintrittszeitpunkt zu erreichen, die Wettbewerbsposition zu sichern und damit den Marktanteil und Umsatz zu maximieren. Viele Unternehmen sind in Lieferketten eingebettet und verantworten keine Endprodukte (in dieser Arbeit sind nur ca. 40% der befragten Unternehmen Endprodukthersteller, siehe auch Abschnitt 8.2.1). Zulieferer müssen daher vertragliche Zusicherungen erfüllen, um Konventionalstrafen zu vermeiden und gleichzeitig vom pünktlichen Markteintrittszeitpunkt des gesamten Produkts mit zu profitieren. Das Projektmanagement hat das Projekt in einem festgelegten Ressourcenrahmen in einer bestimmten Art und festgelegten Zeit zu einem bestimmten Ergebnis zu bringen. Daraus resultieren Aufgaben auf dem Weg zur Zielerreichung. Komplexe Produkte sollten durch ein Projektmanagement mit folgenden Funktionen begleitet werden:957 Integration, systemisches Management, Parallelisierung (Simultaneous Engineering), Teamorientierung, Koordination der Aufgabenpläne unter Berücksichtigung von Interdependenzen. Das Projektmanagement wird ergänzt durch das Controlling, das Bewertungs-, Kontroll-, Koordinations- und Motivationsfunktionen erfüllen sollte.958 „Anzustreben ist ein Controlling, das in der Lage ist, das Projekt unabhängig von betrieblichen Grenzen (Abteilungen, Bereiche) und unabhängig von Hierarchien über die gesamte Projektdauer zu begleiten.“959 Das Controlling muss seine eigenen

956 957 958

959

Vgl. Schmelzer (1992), S. 60 Vgl. Williams (1999), S. 273 Vgl. Schmelzer (1992), S. 163, Sawalsky (1995), S. 115; der Controller hat durch Informationen Transparenz im Projekt zu schaffen, er besitzt jedoch keine eigene Entscheidungskompetenz und beschränkt sich auf die Informationsversorgung und Entscheidungsvorbereitung und wirtschaftliche Planung, Steuerung und Kontrolle von Leistungsvorgaben, Terminen und Kosten. Vgl. Schmelzer (1992), S. 188f., Sawalsky (1995), S. 116 und Brockhoff (1999), S. 247ff. Spalinger (1992), S. 446

Organisation (Institutionale Sicht)

215

originären Aufgaben wahrnehmen und mit den Aufgaben des Managements abgleichen; es ergeben sich abgeleitete Aufgaben für das Controlling (siehe Abbildung 71). Aufgaben des Managements

Originäre Aufgaben des Controllings

Abgeleitete Aufgaben des Controllings Instrumentarium des Controllings

Planung (Struktur)

Planung (Ablauf)

Kennzahlen

Berichte

Budgetierung

Kalkulation

weitere

Abbildung 71: Aufgaben von Management und Controlling 960

In der Projektrealisierung steht die Koordination von Steuerung und Kontrolle des Projektablaufes im Vordergrund, die im Hinblick auf die Parameter Termine, Leistungen, Ressourcen und Finanzen durchzuführen ist.961 9.3. Organisation (Institutionale Sicht) Im Folgenden wird ausgehend von typischen Strukturen – erweitert um Empfehlungen für die mechatronischen Produkte – gezeigt, wie die Aufbauorganisation aussehen könnte.962 Für deren Gestaltung müssen die beteiligten Akteure, die Rahmenbedingungen in denen das Projekt entsteht und die Ausgestaltung der bisherigen Organisation bekannt sein.963 Das Produkt, der Prozess sowie die Aufbauorganisation sollten aneinander ausgerichtet werden (siehe Abbildung 72).

960 961 962 963

Quelle: Eigene Darstellung Vgl. Schmelzer (1992), S. 157 Die hier beschriebenen Gestaltungsempfehlungen basieren nicht auf quantitativen Analysen, sondern wurden aus den Interviewergebnissen und den sachlogischen Anforderungen abgeleitet. Vgl. Tomala/Sénéchal (2004), S. 282

216

Gestaltungsempfehlungen

Teams

Tasks

X

Process

X

X

Teams

X

Tasks

X

X

Organization

X

X

X

X

Alignment Components Components

X

X Product

X

X

X

Abbildung 72: Ausrichtung (Alignment) von Prozess, Aufbauorganisation und Produkt964

Bei mechatronischen Produkten prägen insbesondere die Domänenaufteilung und die Modularisierung die Organisation. Deshalb bietet sich hier eine MatrixProjektorganisation an (siehe Abbildung 73). In der Matrix-Projektorganisation trägt der Projektleiter die volle Verantwortung. Er kann auf Linienabteilungen zurückgreifen und deren Ressourcen nutzen.965 Auf diese Weise kann er Kompetenzen der stark spezialisierten Linienabteilungen nutzen und verschiedene fachliche Blickwinkel im Team vereinen. Teams sollten nur 6-7 Mitarbeiter umfassen; trotz Modularisierung sollten in einem Entwicklungsbereich insgesamt nicht viel mehr als 400 Mitarbeiter tätig sein; dies ist eine Größenordnung, für die nur zwei Managementebenen erforderlich sind, um jeweils nicht mehr als 7 Leute koordinieren zu müssen.966 ZentralControlling GesamtProjektleiter

F&EController

Domäne Mechanik

Projektteam Mechanik

Hierarchisch festgel. Aufgaben

Autonome Aufgaben

Elektronik

Projektteam Elektronik

Hierarchisch festgel. Aufgaben

Autonome Aufgaben

Software

Projektteam Software

Hierarchisch festgel. Aufgaben

Autonome Aufgaben

Abbildung 73: Empfehlungen für die Organisation967

964 965 966 967

Quelle: angelehnt an Eppinger/Salminen (2001), S. 3, Bild 1 Vgl. Schmelzer (1992), S. 155f. Vgl. Quinn (1985), S. 78 Quelle: Eigene Darstellung

Produkt

Einzelne Aufgaben des Controllings (Funktionale Sicht)

217

Bei Großprojekten sollten darüber hinaus vom Gesamtprojektleiter direkt gesteuerte Integrationsteams eingesetzt werden, die das Gesamtkonzept überwachen, Schnittstellen koordinieren und zur Kommunikation anregen. Diese Aufgabe kann bei kleineren Projekten durch das Controlling übernommen werden. Daraus abgeleitet lassen sich auch Rolle und Position des operativen Projektcontrollers festlegen. Einen Controller in das Projekt-Team fest zu integrieren hieße die Nutzung von Informationen zu maximieren.968 Controller können die Informationsflüsse (Kommunikationswege und -normen) optimieren und intensivieren.969 In kleineren Unternehmen ist dies nicht möglich, da Projekte im Verhältnis zu klein sind und insgesamt nicht genügend Controller angestellt sind. Bei zunehmender Unternehmensgröße ist dies jedoch zu empfehlen. Das Controlling darf nicht versuchen, dem Innovationsprozess die standardisierte Arbeitsweise des operativen Controllings „überzustülpen“.970 Es muss zusätzlich Komplexität und Unsicherheit des Projekts berücksichtigen und die Planung regelmäßig hinterfragen (rollierende Planung). 9.4. Einzelne Aufgaben des Controllings (Funktionale Sicht) 9.4.1. Übersicht über die Aufgaben Die grundsätzliche Aufgabe des Controllings besteht in der Koordination von Informationsversorgung, Planung und Kontrolle.971 Koordination ist erforderlich, wenn Interdependenzen bestehen.972 Gegenstände der Koordination sind im Kontext der Entwicklungsprojekte:973 x Projektziele, x Projektstruktur, -ablauf x Projektbudget x Projektressourcen (Personalkapazitäten, Sachmittel) x Projektergebnisse

968 969 970 971 972 973

Vgl. Rabino (2001), S. 86 Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 31 Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 32 Vgl. Horváth (2009), S. 117 Vgl. Horváth (2009), S. 96ff. Vgl. Schmelzer (1992), S. 51ff. und Horváth (2009), S. 788ff.

218

Gestaltungsempfehlungen

Die oben genannten grundsätzlichen Aufgaben lassen sich entsprechenden Gestaltungsvariablen für die Subsysteme des Entwicklungsprojekt-Controllings zuordnen. Die in der empirischen Studie zu mechatronischen Produkten gewonnenen Erkenntnisse (siehe Kapitel 8) können hierzu herangezogen werden. Subsystem Informationsversorgung Planung

Steuerung / Kontrolle

Gestaltungsvariablen Informationsverfügbarkeit Entscheidungsrelevanz verfügbarer Informationen Detaillierungsgrad Formalisierung

Konventionelle Produkte 0 0

Mechatronische Produkte + 0

Abh. von Formalisierung 0

Bedeutung der zeitlichen Planung Bedeutung der kostenorientierten Planung

Abh. von Formalisierung

Abh. von Formalisierung + Dadurch auch bessere Kontrollmöglichkeit Abh. von Formalisierung

Dezentrale Selbstkontrolle

Nur bei hohem Innovationsgrad / hoher Unsicherheit 0

Verfahrensorientierte Kontrolle Umfeldkontrolle

Abh. von Formalisierung

- Deutlich weniger wichtig bzw. sogar mit negativem Einfluss, wenn Stellenwert zu hoch ist. Einsatz ist relativ stark gekoppelt an die allgemeine Formalisierung Nur bei hohem Innovationsgrad / hoher Unsicherheit 0

0

+ (da auch bessere Informationsverfügbarkeit im unmittelbaren Umfeld) Formale Ergebniskontrolle 0 + 0 keine besondere Ausprägung, + sollte stärker ausgeprägt sein, - sollte geringer ausgeprägt sein

Tabelle 44: Detaillierte Empfehlungen zu den Controlling-Gestaltungsvariablen

9.4.2. Informationsversorgung Die Informationsversorgung hat die Funktion, die richtigen Informationen in der richtigen Art, Menge, Verdichtung, Aktualität und Darstellungsform bereitzustellen.974 Wie die Studie in Kapitel 8 zeigt, steht bei der Entwicklung mechatronischer Produkte die Informationsverteilung im Vordergrund. Aktuelle Informationen müssen dezentral vorliegen und zur Abstimmung allen Beteiligten zugänglich gemacht werden. Die Informationen (bestehend aus Projektfortschritten, aber auch technischen Größen) dienen dann der Koordination und Steuerung. Informale Koordinationsmechanismen sind instrumentell kaum zu erkennen in der Organisation, bedürfen aber einer funktionierenden Informationsverteilung. Entscheidungsorientierte Informationen spielen im Verlauf eine geringere Rolle; sie werden hauptsächlich zu Gates (Entscheidungspunkten) benötigt. Werden Gates erreicht, muss entschieden werden,975 x ob das Projekt fortgesetzt werden kann, x ob sich das Projekt verzögert mit Nacharbeiten fortsetzen lässt, oder x ob nur noch ein Abbruch richtig erscheint. 974 975

Vgl. Horváth (2009), S. 295ff. Vgl. Cooper et al. (2002a), S. 22

Einzelne Aufgaben des Controllings (Funktionale Sicht)

219

Das Controlling übernimmt die Koordination aller Informationsprozesse der Planung und Kontrolle auf Entwicklungsbereichs- und Entwicklungsprojekt-Ebene sowie zwischen diesen Ebenen und den Funktionsbereichen (Marketing, Entwicklung, Fertigung, Vertrieb). Im Einzelnen geht es darum, die Koordination der Informationssysteme, das Projektberichtswesen und die Ermittlung von Projektkennzahlen / KPIs wahrzunehmen (siehe auch folgende Abbildung 74). Projektübersicht Projektfortschrittsbericht

Positionen in der FuE-Hierarchie

Adressaten

FuE-Leitung

Projektleiter

Projektvorschläge und Projektanforderungen (requirements); Projektstrukturplan

Lastenheft

Vereinbarung des Pflichtenhefts

Projektstrukurplan

Ressourcenplan und Ablaufplan

Projektberichte Projektfortschrittsbericht

Ergebnisbericht

Netzplan

Projektbearbeiter

Abschlussoder Übergabebericht (ggf. Vereinbarung von Serienbetreungsprojekten etc.)

Stundenaufschreibung

Andere Andere FunktionsFunktionsbereiche bereiche

Phasen eines Projektes

Zwischenbericht (zeitlich fixiert oder ad hoc)

Gates Anwendungs-und Planungsphase Dokumentation und Kommunikation der Planung

Duchführungsphase Laufende Informationsversorgung für Steuerung und Entscheidungen

Abschlussphase, Information zur Evaluation, Dokumentation

Abbildung 74: Berichte in der Entwicklung 976

Die Informationsverfügbarkeit sollte allgemein durch Moderation und Koordination gefördert werden. Im Praxisbeispiel (beschrieben in Abschnitt 3.1.2) fällt auf, dass Informationen häufig auf informellen Wegen beschafft wurden. Dies ist durchaus effektiv, dennoch ist anzustreben, die grundsätzliche Verfügbarkeit von Informationen mit effizienten Systemen zu verbessern. Ziel- und Prozessunsicherheiten können noch verstärkt werden, wenn im Unternehmen vorhandene Informationen aufgrund von Koordinationsdefiziten nicht weitergegeben werden.977 Unsicherheit bestimmt den Informationsbedarf: Je höher der Grad der Unsicherheit ist, desto höher ist auch der Informationsbedarf.978 Aus der Unsicherheit – also letztlich dem Defizit an Informationen – ergeben sich die im folgenden Abschnitt beschriebenen Möglichkeiten der Planung (siehe auch Abbildung 75).

976 977 978

Quelle: angelehnt an Brockhoff (1999), S. 434, Bild 8.5 Vgl. Gerwin (2004), S. 245 Entscheidungsrelevante Informationen sind bei mechatronischen Produkten nach den Analyseergebnissen in keinem höheren Maß erforderlich als bei konventionellen Produkten.

220

Gestaltungsempfehlungen

Learning Plan

Resource Uncertainty

Organizational Uncertainty

Market Uncertainty

Technical Uncertainty

High Uncertainty

Discovery Driven Planning Milestone Planning Stage Gate Approach Operating Plan

Low Uncertainty Abbildung 75: Unsicherheit und geeignete Ansätze zur Projektplanung 979

9.4.3. Planung In der Planung sind zunächst die Aufgaben der Produktplanung und -konzeption wahrzunehmen. Daraus abgeleitet können dann Produktstruktur-, Prozess-, Ablaufund Netzplan erstellt werden. Der Planungsprozess folgt der üblichen Vorgehensweise bei Neuproduktprojekten. Begonnen werden muss mit der inhaltlichen Gesamt-Spezifikation des Produkts. Bereits in diesem Schritt sollten vermutete Schnittstellen festgehalten werden. Da durch die technologische Heterogenität mechatronischer Produkte Hardware und Elektronik sowie Software teilweise entkoppelt voneinander entwickelt werden und Fortschritte in unterschiedlicher Taktung eintreten, müssen die Produktstrukturen klar definiert werden, damit Interdependenzen in der Projektplanung berücksichtigt werden können. Im Rahmen der Struktur-Dekomposition müssen Interdependenzen analysiert werden (logisch-deduktiv, aber auch durch Interviews mit den Konstrukteuren980). Im späteren Verlauf werden ein erweiterter Kenntnisstand der Entwickler oder im ursprünglichen Plan definierte, aber zwischenzeitlich veränderte Schnittstellen oft nicht beachtet (bei räumlichen Vorgaben ist ein „freeze“ meist möglich, andere Wechselwirkungen, wie bspw. thermische Belastung, sind weniger festlegbar).981 Demnach sollten bei der Dekomposition Möglichkeiten zur Ergänzung vorgesehen und kommuniziert werden. 979 980 981

Quelle: Rice et al. (2008), S. 57, Bild 1 Vgl. Sosa et al. (2007), S. 59 Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1686

Einzelne Aufgaben des Controllings (Funktionale Sicht)

221

Aus der Gesamt-Spezifikation und den Schnittstellen abgeleitet erfolgt nach der Aufteilung und Abgrenzung die domänenspezifische Beschreibung der Funktionalitäten und Merkmale gemeinsam mit den jeweiligen Experten. Ggf. kann daraus – je nach gewünschtem Detaillierungsgrad – ein Lasten- oder Pflichtenheft entstehen. Als Unterstützung kann eine Design Structure Matrix, die antizipierbare Interdependenzen zwischen Entwicklungsaktivitäten untersucht und identifiziert, dienen. 982 Bei der Firma Pratt&Whitney wurde ein solches Tool eingesetzt. Es diente der Zerlegung von Produktanforderungen auf Systemebene (hier Subsysteme des Gesamtsystems Flugzeugtriebwerk, also Module). Die Kommunikation wurde durch die Anregung regelmäßiger Updates gefördert.983 Ähnliche Funktionen erfüllt das Orbital Management. 984 Ein Konvergenzplan fokussiert auf die gewünschten Resultate. Hierzu müssen für die Prozesse die Akteure, Rollen / Interessen, die Probleme und die erwarteten Ergebnisse klar definiert werden. Auch Zwischenergebnisse müssen in sehr klar dargestellten, verbindlichen Festlegungen erfasst sein. Die Zwischenergebnisse müssen in Dokumenten berichtet werden, die eindeutige Nachweise für tatsächliche Resultate in der Realität darstellen.985

Ergebnis 2 Akteur 2 Ergebnis 1 Akteur 1

Ergebnis 4 Akteur 3 Ergebnis 3 Akteur 2

Ergebnis 9 Akteur 5 Ergebnis 8 Akteur 4 Ergebnis 7 Akteur 2 Ergebnis 6 Akteur 1 Ergebnis 5 Akteur 3

Januar

Februar

März

Anteil 1

Anteil 2

Ergebnis 13 Akteur 5 Ergebnis 12 Akteur 2 Ergebnis 11 Akteur 3 Ergebnis 10 Akteur 6

Ergebnis 16 Akteur 3 Ergebnis 15 Akteur 2 Ergebnis 14 Akteur 1

April

Mai

Anteil 3

Anteil 4

Anteil 5

Abbildung 76: Konvergenzplan986

Die einzelnen Akteure müssen die von Ihnen zugesicherten Ergebnisse als Beitrag zu den Entwicklungsanteilen zu bestimmten Zeitpunkten liefern. Einen umgekehrten Weg gehen Rice et al. mit ihrem Uncertainty Matrix-Ansatz.987 Das Management orientiert sich hierbei weniger an den Zielen, sondern an den mög982 983 984 985 986 987

Vgl. Steward (1981), S. 71ff. Vgl. Sosa et al. (2004), S. 1686 Vgl. Tomala/Sénéchal (2004), S. 285f. Tomala/Sénéchal (2004), S. 285 Quelle: Tomala/Sénéchal (2004), S. 286, Bild 3 Vgl. Rice et al. (2008), S. 55ff.

222

Gestaltungsempfehlungen

lichen Stolperfallen auf den Gebieten der Technik, des Marktes, der Organisation und der Ressourcen.988 Ein starrer Stage-Gate-Ansatz als ablauforganisatorischer Rahmen für die Planung ist in der Neuproduktentwicklung stark verbreitet und eignet sich besonders bei Vorhaben, die einem relativ vorhersehbaren Pfad folgen und bei denen eher technische Spezifikationen als Ziele im Vordergrund stehen.989 Für Projekte mit höherer Unsicherheit ist eine aktuell gehaltene Meilensteinplanung, angelehnt an typische Stages, eher geeignet.990 Die Darstellung der parallel und sequenziell ablaufenden Tätigkeiten kann in einem Netzplan dargestellt werden. Die bisher genannten Elemente der Planung beziehen sich hauptsächlich auf die Aktionsplanung, also auf Sachziele. Darüber hinaus werden Zielwerte in verschiedenen Planungsdimensionen definiert. Insbesondere werden Größen zu Zeit, Kosten bzw. Formalzielen und Qualität festgelegt bzw. mit Schätzverfahren ermittelt. Standardkostenrechnung und Budgets mit Abweichungsanalysen sind für die Steuerung relativ ungeeignet, da die Zusammenhänge zwischen Kosten, Aktivitäten und Ergebnissen unklar sind.991 Aus diesem Grund ist es wichtig, die anderen Dimensionen ebenso einzubeziehen. Der erforderliche Detaillierungsgrad der Planung hängt vom Grad der Formalisierung ab und sollte bei mechatronischen Produkten eher hoch sein: Die Anzahl der Gates sollte, angepasst an das jeweilige Phasenschema, mindestens 4-5 betragen (siehe auch Abschnitt 8.2.5 zu empirischen Zahlen). Dadurch wird eine relativ starke Formalisierung umgesetzt, die aufgrund der Produktkomplexität und der verteilten Entwicklung bei mechatronischen Produkten erforderlich erscheint. Der Verbindlichkeitsgrad der Pläne sollte nicht zu hoch gewählt werden; eine gewisse Unschärfe sollte gestattet sein.992 Jedoch sollten bei Abweichungen vom Plan Nachfragen und Diskussionen ausgelöst werden. Die Spezifikation der Software wird in der Praxis noch oft verzögert vollzogen, obwohl gerade in der SoftwareProgrammierung anfangs eine exakte Funktionsbeschreibung in einem Pflichtenheft wichtig ist – dies sollte beachtet werden.993 988 989 990 991 992 993

Vgl. Rice et al. (2008), S. 55f. Vgl. Rice et al. (2008), S. 55 Vgl. Rice et al. (2008), S. 55 Vgl. Rockness/Shields (1984), S. 166 Vgl. Schuh et al. (2002), S. 659 Ein Lastenheft sollte bereits vor der Projektentscheidung bestehen.

Einzelne Aufgaben des Controllings (Funktionale Sicht)

223

9.4.4. Steuerung / Kontrolle Projektkomplexität prägt das Controlling insofern, als die Steuerung input-, verhaltensorientiert oder outputorientiert stattfinden muss, abhängig von der Kenntnis des Prozesses bzw. von der Unsicherheit. Zunächst kann im Projekt nur input- und prozessorientiert gesteuert werden. Da sich der Wissensstand kontinuierlich erhöht, kann im Verlauf immer mehr über Outputs gesteuert werden (siehe auch Abschnitt 4.3.3, Abbildung 19). Formale Kontrolle kann insbesondere zu den Review-Punkten (im Beispiel in Abschnitt 9.7 „PEP-Checkpoints“ genannt) am Ende von Phasen stattfinden. Der Controller kann mit objektiven Informationen zu einer rationalen Evaluierung des Projektstands beitragen (siehe auch Abschnitt 5.3). Formale Kontrollen, zu denen auch die verrichtungsorientierte Prozesskontrolle gehört, stellen die Konformität sicher. Auf der anderen Seite ermöglichen die folgenden informalen Kontrollen die Entstehung von Kreativität. Dezentrale Selbstkontrolle ist weniger orientiert an den Produktmerkmalen Heterogenität und Komplexität auszugestalten, sondern sollte an Innovationsgrad / Unsicherheit ausgerichtet werden. Bei hoher Unsicherheit empfiehlt sich eine stärkere Dezentralisierung der Kontroll- und Steuerungsfunktion. Der Einsatz von Umfeldkontrolle (die auch wirksam dazu führt, dass Informationen zirkulieren und ein interner Kostendruck aufgebaut wird) ist zumindest innerhalb der Projektgruppen einzelner Domänen stark zu empfehlen. Um trotz Domänenaufteilung und Dezentralisierung dennoch zu gewährleisten, dass eine Ausrichtung an den Gesamtzielen erfolgt, sollten formale Ergebniskontrollen eingesetzt werden. Dadurch werden die formale Planung ergänzt und ihre geplanten Inhalte besser genutzt. Ein Minimum an formaler Planung und Steuerung ist in jedem Fall erforderlich, welche Instrumenten hierfür im Einzelfall herangezogen werden, ist jedoch zweitrangig.994 Für die Steuerung ist es wichtig, dass alle Steuerungs-Aufgaben erfüllt werden; dabei spielt die Auswahl einzelner Instrument keine so wichtige Rolle. Tishler et al. stellen dementsprechend relativierend fest: „It is interesting that [...] the exact method of control [is] not so important to a project’s success“995. Informale Steuerung kann un-

994 995

Vgl. Dvir et al. (2003), S. 95 Tishler et al. (1996), S. 167

224

Gestaltungsempfehlungen

zureichende formale Steuerung ausgleichen.996 Dies sollte aus Effizienzgründen jedoch nur begrenzt erfolgen.997 9.5. Kennzahlenorientierte Instrumente zur Steuerung Wie in 5.5 beschrieben, wird zumeist zwischen den Dimensionen Zeit, Qualität und Kosten unterschieden. Abbildung 77 zeigt kennzahlenorientierte Ansätze zur Steuerung dieser Dimensionen Phase Dimension

F&E

Anlauf

Serie ...

Projektmanagement/-controlling Qualität

Meilenstein-Trendanalyse (Gates) Kombinierte Meilenstein-KostenTrendanalyse Performance Index

Zeit

Cost Performance Index Break Even Time (BET) BEAR* Zeitabhängige Projektkostenkontrolle

Kosten

Cost-to-Complete * Break Even Af ter Release

Kostenkontrolle:

Projektkosten Produktkosten F&E-Kostenabweichung Anlaufkostenabweichung HK-Abweichung Orientierung:

Input

Throughput

Output

Abbildung 77: Steuerungsdimensionen und kennzahlenorientierte Ansätze 998

Bei mechatronischen Produkten stehen die Dimensionen Zeit und Qualität im Vordergrund (siehe Abschnitt 8.6.3 und Tabelle 44). Daher sollten kennzahlenorientierte Instrumente, die diese Dimensionen insbesondere abdecken, ausgewählt werden. Die folgenden Ausführungen beschreiben eine Auswahl kennzahlenorientierter Ansätze, welche sich für die Entwicklung mechatronischer Produkte eignen. Meilenstein-Trendanalyse Die laufende Kontrolle und Analyse der Terminsituation ist ein wichtiger Bestandteil des Entwicklungscontrollings. Dabei genügt es nicht, lediglich den bisherigen Projektverlauf zu analysieren, vielmehr müssen Prognosen über den weiteren Projekt-

996 997 998

Vgl. Bart (1993), S. 194 Vgl. Bea et al. (2008), S. 256 Quelle: eigene Darstellung; vgl. auch Möller/Stirzel (2008), S. 251, Bild 1

Kennzahlenorientierte Instrumente zur Steuerung

225

verlauf getroffen werden. Für diese Anforderung ist die Meilenstein-Trendanalyse geeignet. Sie stellt die Terminentwicklung und -prognose übersichtlich dar. 999 Ein Meilenstein ist nicht nur ein kalendarisch wichtiger Termin, er stellt vielmehr den Abschluss (oder Neubeginn) eines Prozesses mit wesentlichen Projektinhalten wie Dauer, Aufwand und Ergebnis dar. Vor allem produktbezogene Sachziele, z. B. Spezifikationen, Prototypen etc., Dokumentationen wie Abnahmeberichte, Freigaben für neue Projektphasen, Freigaben zum Entwicklungsabschluss, Kosten-Reviews, Auditergebnisse des Qualitätsmanagements und Entscheidungsbesprechungen für ggf. neue Zielsetzungen und Prozesse werden spezifiziert. Diese Kriterien müssen alle konkret definiert und mess- und überprüfbar sein.1000 Die Meilenstein-Trendanalyse dient der phasenbezogenen Überwachung des Projektverlaufs. Meilensteine haben die Aufgabe, ein konkretes, kontrollierbares Arbeitsergebnis zu definieren. Ein Meilenstein besitzt deshalb folgende Charakteristika:1001 x Ein geplantes, objektiv messbares Ergebnis einer Entwicklungsaufgabe, x einen festgelegten Realisierungstermin und x eine festgelegte Zuordnung zu einer verantwortlichen Organisationseinheit. Abhängig von der betrachteten Detaillierungsebene des Projektstrukturplans können Meilensteine vielschichtig definiert werden. Meilensteine auf einer hoch aggregierten Ebene können etwa das Ende einer kompletten Entwicklungsphase kennzeichnen. Die Anzahl der Meilensteine wird einerseits durch das Risiko des Entwicklungsprojektes und andererseits durch die Komplexität und den Innovationsgrad bestimmt. Die einzelnen Meilensteine werden in den Meilenstein-Überwachungsplan eingetragen. Die Ordinate des Überwachungsplans stellt die Planwerte der jeweiligen Realisierungstermine für die einzelnen Meilensteine dar, die Abszisse die Ist-Werte. Die Meilensteine werden in regelmäßigen Abständen kontrolliert. Meilensteine, die zum Kontrolltermin erreicht sein müssen, werden inhaltlich geprüft. Für Meilensteine, die in der Zukunft liegen, wird der Realisierungstermin prognostiziert. Die jeweils prognostizierten Realisierungstermine für die zukünftigen Meilensteine werden im Über-

999 1000 1001

Vgl. Risse (2003), S. 277f. Vgl. Fischer/Dangelmaier (2000), S. 107ff. Vgl. von Wangenheim (1998), S. 95ff.

226

Gestaltungsempfehlungen

wachungsplan eingezeichnet und mit den bisherigen Prognosen für die einzelnen

Berichtszeitpunkte

Meilensteintermine

Berichtszeitpunkte

Meilensteintermine

Meilensteintermine

Meilensteintermine

Meilensteine durch einen Linienzug verbunden.1002 Berichtszeitpunkte

Berichtszeitpunkte

Abbildung 78: Charakteristische Kurvenverläufe der Meilenstein-Trendanalyse1003

Eine periodische Kontrolle der Meilensteine erfolgt immer gemeinsam mit den Verantwortlichen für die Erreichung der in den Meilensteinen formulierten Arbeitsergebnisse. Durch eine daraus resultierende Diskussion der Terminsituation werden in der Meilensteintrendanalyse auch qualitative Faktoren berücksichtigt, die in einer rein quantitativen Terminverfolgung nicht erfasst werden.1004 Über die Linienzüge im Überwachungsplan können Plan-Ist-Vergleiche der aktuell zu erreichenden Meilensteine und Plan-Wird-Vergleiche für zukünftige Meilensteine ermöglicht werden. Eine zu erwartende Verspätung wird durch einen steigenden Kurvenverlauf angedeutet, ein fallender Kurvenverlauf hingegen weist auf eine mögliche vorzeitige Realisierung des Meilensteins hin. So können sowohl Aussagen zum aktuellen Projektstand als auch zum künftigen Projektverlauf getroffen werden.1005 Eine prozentuale Angabe des Fortschrittgrads ist mit der Meilenstein-Trendanalyse nicht möglich. Die Aussagefähigkeit über den erreichten Projektstand ist abhängig von der Güte der Meilenstein-Definitionen. Sollen konkrete Leistungsziele oder Konkretisierungsstufen des Endprodukts zu einem bestimmten Zeitpunkt erreicht sein, muss die Meilenstein-Trendanalyse eine Kombination aus ablauforientierter und ergebnisorientierter Projektfortschrittsmessung darstellen, wobei hier jedoch auf den konkreten Inhalt der Meilenstein-Definition und deren Erfüllungsstand zu achten ist.

1002 1003 1004 1005

Vgl. von Wangenheim (1998), S. 96 Quelle: eigene Darstellung, entnommen aus Risse (2003), S. 279, Bild 5-3 Vgl. Brockhoff/Urban (1988), S. 27 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 97

Kennzahlenorientierte Instrumente zur Steuerung

Um

eine

aussagefähige

Projektfortschrittskontrolle

227

anhand

der

Meilenstein-

Trendanalyse zu erreichen, ist es außerdem wichtig, die Meilensteine gleichmäßig über den gesamten Entwicklungsprozess hinweg zu verteilen.1006 Insbesondere bei einer parallelisierten Problemlösung im Rahmen des Simultaneous Engineering besteht jedoch das Problem, dass die einzelnen, parallel erarbeiteten Ergebnisse erst gegen Ende des Projekts anfallen. Hierdurch herrscht auch beim Einsatz der Meilenstein-Trendanalyse lange Zeit Unklarheit über den tatsächlichen Projektstand.1007 Kombinierte Meilenstein-Kosten-Trendanalyse Die oben beschriebene ablauforientierte Meilenstein-Trendanalyse kann mit einer Kostenanalyse zu einer integrierten Betrachtung kombiniert werden. Gegenüber der reinen Durchführungskontrolle besteht hier der Vorteil, dass durch die Messgröße Kosten mehrere Einsatzfaktoren parallel betrachtet werden können und diese durch die Bewertung auf eine einheitliche Dimensionsbasis gestellt werden.1008 Die Meilenstein-Trendanalyse kann noch durch eine zeitabhängige Projektkostenkontrolle ergänzt werden.1009 Jedoch ist diese Vorgehensweise aufgrund der Schwächen der zeitabhängigen Projektkostenkontrolle mit erheblichen Nachteilen behaftet.1010 Die kombinierte Meilenstein- und Kosten-Trendanalyse stellt im Sinne einer Entwicklungswertermittlung auf der Basis von Meilensteinen eine aussagekräftige Projektfortschrittsmessung dar, die auch als Zeit- / Kostenkurve bezeichnet wird. Auf der vertikalen Achse wird hier der bewertete Verbrauch aller Faktoren in Plan- und IstGrößen abgetragen und nicht nur der eines einzigen Faktors – wie bspw. bei der Durchführungskontrolle die Einsatzmengen. Die Kontrolle der Meilensteine beinhaltet die Ermittlung der bis dahin aufgelaufenen Entwicklungskosten. Ergänzend können Prognosen der Cost-to-Complete und Time-to-Complete visualisiert werden.1011 Jede Phase kann einen eigenen Termin- bzw. Kostenverlauf haben, der im Einzelnen bedeutet: x steigender Kurvenverlauf: Kosten- / Terminüberschreitung, x fallender Kurvenverlauf: Kosten- / Terminunterschreitung, x diagonaler, geradliniger Kurvenverlauf: Übereinstimmung Plan und Ist. 1006 1007 1008 1009 1010 1011

Vgl. Benes/Nau (1994), S. 23f Vgl. von Wangenheim (1998), S. 97 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 103 Vgl. Brockhoff/Urban (1988), S. 29 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 103 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 104

228

Gestaltungsempfehlungen

Kosten (in TEuro) 90 80

voraussichtliche Gesamtkosten

fortgeschriebener Termin der Fertigstellung

T

70

K

tatsächlich angefallene Kosten zum Zeitpunkt der Erreichung des MS

60 MS5

50 40

fortgeschriebene Gesamtkosten

MS4

K

MS3

30 20

MS2

10

T derzeitige Abweich-

ungen von der ursprünglichen Planung

T= Zeit K= Kosten MS= Meilenstein

MS1

Zeit 01.01.

01.02.

01.03.

01.04.

01.05.

01.06.

Abbildung 79: Integrierte Kosten- und Terminanalyse1012

Die Kombination von Meilenstein- und Kosten-Trend-Analyse erlaubt es so, den ZeitKosten-Trade-Off und die bestehenden Abhängigkeiten anschaulich darzustellen. Ein erläuterndes Beiblatt mit grafischen Darstellungen sowie der Skizzierung von Ursachen, Gegenmaßnahmen und Auswirkungen der ermittelten Abweichungen kann die Dokumentation und Kommunikation noch unterstützen und Projektleitern, der Unternehmensführung und eventuell Auftraggebern zur Verfügung gestellt werden.1013 Performance Index Der Ansatz des Performance Index dient der verdichteten Ermittlung des Projektfortschritts. Hierbei werden die zu einem bestimmten Zeitpunkt beendeten Arbeitspakete mit den laut Projektablaufplan bis zu diesem Zeitpunkt zu bearbeitenden Arbeitspaketen verglichen, anstatt die beendeten mit den insgesamt zu bearbeitenden Arbeitspaketen zu vergleichen. Über einen zusätzlichen Vergleich zwischen den geplanten und den bis dahin tatsächlich entstandenen Kosten im Cost Index wird die Entwicklungsstandmessung zum Cost Performance Index erweitert. Dieser stellt somit eine Kombination aus einer ablauforientierten mit einer inputorientierten Fortschrittsmessung dar. Der Performance Index bildet ab, inwieweit die Abarbeitung der geplanten Arbeitspakete plangemäß (Wert = 1), verzögert (1 > Wert > 0) oder schneller (Wert > 1) verläuft. Der Cost Index bietet dieselben Aussagen für den bewerteten Faktoreinsatz, ohne jedoch Aussagen über Mengen- und Wertkomponenten zu ermöglichen. Der 1012 1013

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Specht et al. (2002), S. 490, Bild 12-17 Vgl. Albert/Högsdal (1987), S. 65

Instrumente zur Qualitäts- und Risikosteuerung

229

Cost Performance Index gibt an, ob die erledigten Arbeitspakete mit dem geplanten Faktoreinsatz realisiert werden. Eine Aussage über einen eventuellen Terminverzug hingegen liefert er nicht. Eine ungewichtete Aggregation der Arbeitspakete im Performance Index ermöglicht, dass die Arbeitspakete vergleichbar und verrechenbar sind.1014 9.6. Instrumente zur Qualitäts- und Risikosteuerung Mechatronische Produkte unterliegen oft sehr hohen Qualitätsanforderungen. Die erforderliche Qualität wird aus Marktstudien, Kundenbefragungen und Benchmarks abgeleitet. Sie wird am Anfang eines Projekts spezifiziert. Ob die spezifizierten Anforderungen eingehalten werden, ist anfangs noch ungewiss. Daher muss eine gezielte Überwachung stattfinden. Die wichtigsten Methoden mit ihren Instrumenten sind der Quality Gates-Ansatz und die FMEA-Methode. Quality Gates Aus der Überlegung heraus, dass Qualität von Leistungen nicht erst am letzen Prüfpunkt der Entstehung kontrolliert werden sollte, wurde das Konzept der Quality Gates entwickelt. Sie dienen dazu, die Qualität von Prozessen kontinuierlich zu kontrollieren und zu steuern. Quality Gates sind Beurteilungspunkte im Prozess, für die besondere Vereinbarungen zur Qualitätssteuerung getroffen werden. An welchen Stellen Beurteilungspunkte gesetzt werden, wird durch sogenannte CTQ (critical quality characteristics) aus Kundensicht bestimmt. Eines der neuesten und bekanntesten Beispiele für die Anwendung des Quality Gates-Konzeptes stellt die Entwicklung des A-380 von Airbus dar.1015 Quality Gates werden auch als Schlüsselelemente der Absicherung von langsam laufenden Prozessen definiert. Quality Gates werden nach Pfeifer „als Messpunkte verstanden, an denen die Prozess(zwischen-)ergebnisse bezüglich der Erfüllung von Forderungen interner und / oder externer Kunden beurteilt werden.“ 1016 Die Messpunkte unterteilen den Prozess in Prozessabschnitte und ermöglichen ein stetiges Controlling der Prozessqualität. Sie erfüllen somit eine Filterfunktion, da sie für Pro-

1014 1015 1016

Vgl. von Wangenheim (1998), S. 95 Vgl. Pfeifer et al. (2004), S. 20ff. Pfeifer (2001), S. 63

230

Gestaltungsempfehlungen

zessergebnisse, die nicht den Kundenanforderungen entsprechen, undurchlässig sein sollen.1017 Durch die Verwendung der Quality Gates legt das Qualitätsmanagement im ersten Schritt ein Netz von Messpunkten über den Gesamtprozess, durch das ein normativer Rahmen für die Umsetzung der Prozessziele geschaffen wird. Dazu müssen vor Beginn eines jeden Prozessabschnitts die erforderlichen Zielvereinbarungen zwischen internen / externen Kunden und den Prozessbeteiligten abgestimmt werden. Nach der Abstimmung erarbeitet ein Prozessteam eine QM-Planung. Diese beschreibt, wie die vereinbarten Ziele der einzelnen Messpunkte erreicht werden sollen. Nach Vorgaben dieses QM-Plans wird der Prozessfortschritt durch die Prozessbeteiligten selbst im Sinne eines Soll-Ist-Vergleichs gemessen und methodisch abgesichert. Zielabweichende Sachverhalte werden mit den involvierten internen / externen Kunden synchronisiert, um zeitliche Rücksprünge im Prozessablauf zu vermeiden. So entstandenes Erfahrungswissen muss, um Wiederholfehler zu verhindern, durch das Qualitätsmanagement aufbereitet und in Nachfolgeprozessen genutzt werden.1018 Quality Gates sollen sicherstellen, dass die Abweichungen von Standardprozessen frühzeitig erkannt werden, um Gegenmaßnahmen einleiten zu können. In der betrieblichen Praxis hat sich der Einsatz der Quality Gates vor allem in Produktions- und Entwicklungsprozessen bewährt. Beide Prozesstypen sind durch einen hohen Grad an Komplexität, relativ lange Durchlauf- und Bearbeitungszeiten sowie eine hohe Anzahl an Prozessbeteiligten und somit auch Schnittstellen gekennzeichnet. Pfeifer schlägt eine vierstufige Vorgehensweise für die Anwendung von Quality Gates vor, die in jeder Projektphase zu durchlaufen ist:1019 1. Ergebnisse vereinbaren 2. Weg darlegen 3. Fortschritt synchronisieren 4. Entwicklungsqualität controllen Der Durchlauf dieser Phasen bewirkt einen Lernprozess in der Kunden-LieferantenBeziehung. Die Anforderungen und Wünsche des Kunden werden dem Lieferanten 1017 1018 1019

Vgl. Pfeifer (2001), S. 63 Vgl. Pfeifer (2001), S. 63 Vgl. Pfeifer/Schmidt (2003), S. 23f.

Instrumente zur Qualitäts- und Risikosteuerung

231

deutlich gemacht und dadurch Verschwendung durch Fehlleistungen oder überflüssige (vom Kunden nicht honorierte) Leistungen vermieden.1020 Die Nutzung der Quality Gates als Steuerungsinstrument und die Ermittlung prozessrelevanter Daten zeigt ihre Eignung für eine Anwendung im Berichtswesen. Der Aufbau ist gemäß den Anforderungen im Projekt festzulegen. Möglichkeiten sind Checklisten und quantitative Kennzahlen der Kategorien Zeit, Kosten und Qualität. Zeit und Kosten werden ebenfalls als Qualitätsgrößen verstanden: die Zeit im Sinne der Lieferzeit und somit der Termintreue und Kosten als die Qualität der Zielerreichung des geplanten Kostenbudgets.1021 Mit Hilfe der Quality Gates können des Weiteren Zielvorgaben für die Leistung der Mitarbeiter abgeleitet werden. Die konsequente Zielverfolgung gewährleistet eine interne und externe Kundenorientierung. Quality Gates haben eine zunehmende Bedeutung als Steuerungs- und Navigationsinstrument für das Projektmanagement und den Projekterfolg. Dies wirft die Frage nach einer adäquaten Steuerung im zeitlichen Ablauf auf. Da sie die Synchronisations- und Entscheidungspunkte darstellen, wird an jedem Quality Gate die Erreichung der vorab festgelegten und definierten Kriterien evaluiert. Der Entscheidungsprozess zum Durchschreiten wird vom Erfüllungsgrad abhängig gemacht und mit einer Ampelsystematik versehen:1022 x Grün: Erfüllung der Anforderungen, daraus folgt die Freischaltung der nächsten Phase. x Gelb: Nicht vollständige Erfüllung der Anforderungen, nur bedingte Freischaltung der nächsten Phase mit konkretem Maßnahmen- und Zeitplan für die Sicherstellung der Anforderungserfüllung. x Rot: Nicht-Erfüllung der Anforderungen. Die Ergebnisse sind nicht geeignet, die nächste Phase einzuleiten. Hier stellt sich die Frage nach einem Neustart oder einem eventuellen Projektabbruch. Eine Schlüsselrolle bei der Implementierung des Quality Gates-Konzeptes in Entwicklungsprozessen kommt den Mitarbeitern zu. Sie nehmen dabei eine Doppelrolle ein, da sie einerseits Nutznießer und anderseits Betroffene sind. Als Nutznießer bringen die Mitarbeiter ihr Know-how zur Gestaltung der Inhalte ein. In der Rolle der Be-

1020 1021 1022

Vgl. Wildemann (2001), S. 32 Vgl. Wildemann (2001), S. 32 Vgl. Wildemann (2001), S. 32

232

Gestaltungsempfehlungen

troffenen können sie jedoch die Quality Gates als unerwünschten Eingriff in ihre kreative Tätigkeit empfinden, den sie durch den Aufbau von Willens- und Machtbarrieren zu blockieren versuchen.1023 Serienreifegradmessung Zur Erläuterung der Serienreifegradmessung ist zuerst die Definition des Begriffes Serienreife zu klären. Das Ergebnis der Produkt- und Prozessentwicklung hat die Serienreife erlangt, wenn das zu entwickelnde Produkt den Kundenanforderungen entspricht und in der vom Markt geforderten Stückzahl produziert werden kann.1024 Der Serienreifegrad ist in diesem Zusammenhang eine dimensionslose Größe, die abbildet, inwieweit das betrachtete Entwicklungsobjekt die Serienreife bereits erreicht hat. Zur ergebnisorientierten Steuerung des Innovations- bzw. Produktenstehungsprozesses ist der Serienreifegrad laufend zu ermitteln und zu verfolgen. Die Serienreifegradmessung ist keine völlig neue Methode, sie bildet vielmehr einen Integrationsrahmen für die im Unternehmen bereits verfügbaren Informationen zur Zielerreichung und ermittelt und dokumentiert deren zeitlichen Verlauf. In den folgenden Ausführungen wird jedes Bauteil in Abhängigkeit vom erreichten Konkretisierungsstands und von der Erfüllung einiger funktionaler und technischer Anforderungen mittels der drei Dimensionen Produkt, Prozess und Kapazität einer bestimmten Klasse zugeordnet.1025 Mindestens zwei Anforderungen aus unterschiedlichen Perspektiven müssen erfüllt sein. Zur Ermittlung des Entwicklungsfortschritts wird zu bestimmten Zeitpunkten im Entwicklungsablauf (periodisch oder an Meilensteinterminen) die Anzahl der Teile pro Klasse ermittelt. Als Zielgröße für den Entwicklungsfortschritt wird festgelegt, wie viel Prozent aller Teile zu einem bestimmten Zeitpunkt (Meilenstein) auf einer bestimmten Stufe angelangt sein müssen. Beispielsweise sollen zu Beginn der Vorserie 80% der Teile auf Stufe 1 sein, zu Beginn der Nullserie 95% und beim Start der Produktion sollen es 98% der Teile sein. Ein Beispiel für ein Klassifikationsschema wird in der folgenden Tabelle 45 gezeigt.

1023 1024 1025

Vgl. Wildemann (2001), S. 32 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 117 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 124

Instrumente zur Qualitäts- und Risikosteuerung

233 Sicht Prozess

Produkt

Kapazität

Stufe1

Funktionale Anforderungen voll erfüllt.

Passung und Oberfläche mit Serienwerkzeugen ohne Mängel reproduzierbar.

Produktion auf Serienanlagen, hohe Stückzahlen ohne Nacharbeit reproduzierbar.

Stufe 2

Funktionale Anforderungen werden innerhalb der Toleranzgrenzen erfüllt.

Serienwerkzeuge, maximal 3 Punkte Abweichung in Passung und Oberfläche.

Produktion auf Serienanlagen, hohe Stückzahlen möglich, kurzfristig manuelle Nacharbeit.

Stufe 3

Funktionale Anforderungen nach Nacharbeit erfüllt.

Serienwerkzeuge, Oberfläche und Passung nach Nacharbeit in Ordnung.

Produktion auf Serienanlagen, manuelle Nacharbeit, geringe Stückzahlen.

Stufe 4

Bauteil aus Serienmaterial verwendungsfähig, funktionale Anforderungen weitestgehend erfüllt.

Versuchswerkzeuge, Oberfläche in Ordnung, Passung durch Nacharbeit gewährleistet.

Produktion auf Pilotanlage.

Stufe 5

Bauteil aus seriennahem Material, verwendungsfähig, funktionale Anforderungen nicht erfüllt.

Versuchswerkzeuge, Oberfläche und Passung entsprechen noch nicht den Anforderungen.

Produktion auf Pilotanlage oder manuell, Serienanlage im Aufbau.

Stufe 6

Bauteil aus Versuchsmaterial, Funktionsprüfung noch nicht möglich.

Musterbau, Prozessfähigkeit noch nicht prüfbar.

Manuelle Produktion, Serienanlage noch nicht determiniert.

Tabelle 45: Stufeneinteilung der Serienreifegradmessung1026

Bei einer komplexeren Art der Serienreifegradmessung wird eine Reihe von Indikatoren auf Baugruppenebene vorgegeben. An ihnen soll der Reifegrad der Produktbestandteile ermittelt werden. Diese Indikatoren stammen ebenso aus den Dimensionen

Produkt,

Prozess

und

Kapazität

und

werden

einheitlich

für

alle

Entwicklungsprojekte definiert. Außerdem werden unterschiedliche Indikatoren aus verschiedenen Reifegradbereichen (bspw. der baulichen Reife) in der folgenden Tabelle 46 nach von Wangenheim dargestellt.1027 Produkt

Prozess

Kapazität

Bauliche Reife

ƒ Konstruktionsfreigaben ƒ Anzahl bemusterte Teile

ƒ Umfang Materialspezifikationen ƒ Anzahl Prototypen

ƒ Anzahl Lieferantenverträge ƒ Anzahl geschulte Mitarbeiter

Funktionale Reife

ƒ Audit-Note Prototypbeurteilung ƒ Mängelanzahl Crashsimulation

ƒ cpk-Werte ƒ Ausschussquote Pilotmontage

ƒ Realisierbares Produktionsvolumen

Dokumentarische Reife

ƒ CAD-Datensätze ƒ Anzahl Service-Unterlagen

ƒ Anzahl Arbeitsanweisungen

ƒ Anzahl Spezifikationen ƒ Positionen Wartungsprotokoll

Wirtschaftliche Reife

ƒ Herstellkosten ƒ Wartungskosten ƒ Kraftstoffverbrauch

ƒ Fertigungskosten

ƒ Investitionsvolumen ƒ Instandhaltungskosten

Tabelle 46: Serienreifegrad-Indikatoren1028

1026 1027 1028

Quelle: von Wangenheim (1998), S. 125, Tabelle 4-1 Vgl. von Wangenheim (1998), S. 128 Quelle: von Wangenheim (1998), S. 128, Tabelle 4-2

234

Gestaltungsempfehlungen

Insgesamt ergibt sich daraus eine große Zahl an Indikatoren, deren stetige Erfassung hohen Aufwand verursachen würde. In der Praxis erfolgt deshalb eine phasenbezogene Auswahl der Indikatoren. Kosten und Gewicht werden bspw. über den gesamten Entwicklungsablauf hinweg verfolgt, während die Indikatoren der in der TaTabelle dargestellten Reifegradbereiche jeweils nur in jenen Phasen betrachtet werden, in denen eine Veränderung zu erwarten ist. Kann ein Indikator noch nicht ermittelt werden oder ist er bereits vollständig erfüllt, wird er aus der Betrachtung ausgeschlossen. Durch dieses Vorgehen reduziert sich die Anzahl der Indikatoren, die zu einem Zeitpunkt betrachtet werden müssen. Gleichzeitig hat dieses Vorgehen jedoch den Nachteil, dass sich die Inhalte des Serienreifegradberichts im Zeitablauf ändern und dadurch keine kontinuierliche Aussagefähigkeit besteht.1029 9.7. Empfehlungen für das Projektcontrolling der Firma Marquardt 9.7.1. Rahmen der beschriebenen Empfehlungen Für die Firma Marquardt wurden schließlich die bestehenden Abläufe, Methoden und Systeme analysiert und anhand der Erkenntnisse dieser Arbeit Verbesserungsvorschläge zum Controlling der Entwicklung mechatronischer Produkte erarbeitet. Switches, Sensors and Controls Zentralabteilung Entwicklung

Produktentwicklung

Geschäftsführer Automotive-Sparte

Geschäftsführer kfm. Bereich

Anwendungsentwicklung

Qualität

Projektteam, gebildet aus: ƒ Entwickler (meist Projektleiter) selbst ƒ Fertigungs-/Montageplanung ƒ Qualitätsplanung ƒ Einkauf ƒ Kalkulator

Abbildung 80: Aufbauorganisatorischer Rahmen bei Marquardt 1030

Dies erfolgte nach Abstimmung mit dem Geschäftsführer der Sparte „Automotive“ dann im Detail mit einem Entwicklungsprojektleiter aus der Sparte „Automotive“, der 1029 1030

Vgl. von Wangenheim (1998), S. 129 Quelle: Eigene Darstellung basierend auf Informationen der Marquardt GmbH

Empfehlungen für das Projektcontrolling der Firma Marquardt

235

sich gleichzeitig für Entwicklungsmethoden verantwortlich zeichnete (für den aufbauorganisatorischen Rahmen vgl. Abbildung 80). Mit diesem Entwicklungsprojektleiter wurde die Entwicklung bei Marquardt in den Jahren 2007 und 2008 in einem Interview (siehe auch Tabelle 62 im Anhang) besprochen sowie in zahlreichen vertiefenden Gesprächen diskutiert. Die Situation bei Marquardt wurde dann mit den Ergebnissen der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Studie und dem aus der Literatur zusammengestellten Wissen verglichen (siehe auch Abschnitt 8.6). Basierend auf diesem Vergleich wurden im Dialog mit dem für Methoden zuständigen Entwicklungsprojektleiter im Jahr 2008 dann konkrete Gestaltungsempfehlungen zur Verbesserung gegeben. Im folgenden Abschnitt 9.7.2 finden sich Empfehlungen zur Verbesserung des Ablaufs bezogen auf einzelne Phasen. Im daran anschließenden Abschnitt 9.7.3 werden dann noch ergänzend erarbeitete Vorschläge für ein verbessertes Reporting dargestellt. 9.7.2. Phasenbezogene Wahrnehmung von Aufgaben durch das Controlling bei Marquardt An dieser Stelle wird beschrieben, welche Aufgaben in den einzelnen Phasen des Entwicklungsprozesses durch das Controlling unterstützt werden sollten. Zunächst werden die wichtigsten Prozesse bei Marquardt in Abbildung 81 gezeigt.

ProduktEntwicklung

ProzessEntwicklung

Entwicklung Betriebsmittelplanung

Beschaf f ung Werkzeuge

Beschaf f ung Montagemittel

Lief eranten f ür Beschaf f ungsteile

Konzept erstellen

Angebot

Nominierung

Serie

Serienanlauf

Produktkonstruktion

Freigabe Betriebsmittelbeschaf f ung

Fertigstellung Prüf mittel

Vorserie

Hochlauf

Produktion

Produkterprobung, Muster

Freigabe SoP

Kammlinie

Abbildung 81: Aggregierte Darstellung des Entwicklungsprozesses bei Marquardt1031

Im Unternehmen wurde in Workshops bereits die Darstellung der wichtigsten Ziele bzw. Ergebnisse der Phasen des internen Ablaufschemas erarbeitet (siehe folgende Tabelle 47).

1031

Quelle: Eigene Darstellung basierend auf Informationen der Marquardt GmbH

236

Gestaltungsempfehlungen

Phase 1. Erste Konzepte * 2. Angebotphase * 3. Projekt genehmigt – Set-Up / Kick-Off 4. Erste Entwicklung

Wichtigste Ziele / Ergebnisse Überzeugung des potenziellen Kunden von der Marquardt Kompetenz. Nominierung (Beauftragung) durch den Kunden. Offizieller Start des Projekts mit allen beteiligten Fachbereichen. Detailentwicklung des Produkts, Abstimmung der Ergebnisse mit anderen Fachbereichen, Erstellung erster Kundenmuster. Bestätigung der Produktreife vom Kunden, so dass Serienbetriebsmittel bestellt werden können. Entwicklungsstand vom Kunden bestätigen lassen, damit Bau der Serienbetriebsmittel freigegeben werden kann. Serienbetriebsmittel fertig gebaut. Auslieferung zu Marquardt freigegeben. Produktreife vom Kunden bestätigt. Qualifikationen abgeschlossen. Serienstand vom Kunden bestätigt. EPMB (Erstmusterprüfbericht) grün.

5. Produktreife, Freigabe BM, Betriebsmittelplanung und -anfrage 6. Produktbestätigung, Freigabe Bau Betriebsmittel 7. Prüfung / Freigabe Betriebsmittel 8. Vorserie Intern, EMPB grün, Produktionserprobung im Werk, Vorserie (Freigabe sollte ca. 6 Monate vor SOP erfolgen) 9. Serienanlauf / Ramp-up

Alle Betriebsmittel optimiert. Qualität vom Kunden bestätigt. Interner SOP erfolgreich erledigt. Nach min. 3 Monaten auf Kammlinie Abschluss des Projekts. Übergabe an Serienprozess abgeschlossen. * Hier nicht primär betrachtete Phasen

10. Serienproduktion, Hochlauf auf Kammlinie, Review / Abschluss *

Tabelle 47: Phasen und ihre Ziele1032

An jede Phase schließt sich ein Gate, ein sogenannter „PEP-Checkpoint“ an. Zu diesen Gates wird anhand einer standardisierten, phasenbezogenen Checkliste eine Überprüfung durchgeführt (Gates sind in Abbildung 82 als Rauten gekennzeichnet). Im Verlauf treten zu bestimmten Zeitpunkten meist einige kritische Punkte auf. Hier kann das Controlling explizit unterstützend eingreifen. Ein formaler Einbezug des Controllings zu diesen Zeitpunkten findet im Beispielunternehmen derzeit noch nicht statt. Lastenheft

Bestimmung Produktionskonzept Mechanik-Musterteile aus Serienwerkzeug Design Freeze Mechanik

Detailplanung Machbarkeitsanalysen Kritische Punkte

Phase 1 Erste Konzepte

Aufteilung Zulieferteile

Angebotphase

4

Projekt genehmigt

Erste Entwicklung

Dekomposition (P)

Produktbestätigung, Freigabe Bau BM

8

9

Vorserie Intern, EMPB grün

Serienanlauf

7 Produktabschluss, Freigabe Lief erung BM

Koordination der Planung (P) Versions- und Releaseplanung (P)

KVP

10 Serienproduktion, Hochlauf auf Kammlinie

Make-or-Buy-Entscheidungsvorbereitung (IV)

Erm. Interdependenzen (P) Empfohlene Unterstützung durch das Controlling

Q-/SOP-Freigabe

Elektronik-Nullserie

6

5 Produktreif e, Freigabe Beschaf f ung BM

Übergabe Einkauf

Elektronik-Freigabe Knd. Software-Freigabe Kund. Review

Layoutfreeze Elektronik 3

Datenvorbereitung Serie

Baufreigaben Werkzeuge / Anlagen

Bestimmung Produktkonzept

2

Komplette Vorserie

Projektreview

Reifegrad-Messung (IV, K)

Analysen (IV) Benchm. (IV)

Projekt-ERP-Übergang Daten (IV) Schwachstellen-Maßnahmen (P, IV, K)

Konstruktionsbegleitende Kalkulation, Kostenoptimierung (IV, K) Kennzahlen-Projektsteuerung (IV, K)

Daten Kaufteile (IV) Abnahmeprotokoll (IV)

* IV: Inf ormationsversorgung, P: Planung, K: Steuerung / Kontrolle

Abbildung 82: Empfohlene Unterstützung durch das Controlling nach Phasen 1033

Im Folgenden werden in die Phasen eingebettete Empfehlungen für die Unterstützung durch das Controlling beschrieben. 1032 1033

Quelle: Eigene Darstellung basierend auf Unternehmensdaten. Quelle: Eigene Darstellung angelehnt an den Prozess bei Marquardt.

Empfehlungen für das Projektcontrolling der Firma Marquardt

237

1 Vorarbeiten / 2 Angebotphase Die damit verbundenen Phasen werden hier ausgeblendet, da sie nicht Bestandteil des operativen Projektcontrollings sind und hauptsächlich durch Vertriebsaktivitäten geprägt werden. Zu den Vorarbeiten zählen die Erstellung erster Konzepte zur Akquisition im Rahmen eines Angebots und ggf. die Abstimmung von Zielkosten. 3 Projekt genehmigt – Set-Up / Kick-Off In dieser Phase beginnt das eigentliche Projekt. In einem Kick-Off treten die Beteiligten zusammen und bestimmen die Ziele. Ebenso findet die Planung der Eck-Termine statt. Im Team werden die Aufgaben verteilt und Zuständigkeiten und Verantwortlichkeiten definiert. Dann erfolgt die Detailplanung. Die Abarbeitung der Planungsaufgaben erfolgt in den Projekten ausgehend von der Projektstruktur. Beginnend mit einer Ablaufplanung, die zukünftig noch stärker mit Balkenplänen oder Netzplantechnik unterstützt werden sollte, werden Abhängigkeiten von Entwicklungs-Teilaufgaben ermittelt und eine daraus abgeleitete Bearbeitungsreihenfolge festgelegt (siehe auch Abschnitt 5.3.3). Zunächst muss eine Dekomposition der Produktstruktur erfolgen, aus der Entwicklungsaufgaben abgeleitet werden und eine Aufteilung in die Domänen erfolgt. Dabei werden vorhandene Plattformen und Module soweit wie möglich eingesetzt. Die Untersuchung von Interdependenzen sollte zeitgleich mit der Planung der Entwicklungsaufgaben erfolgen, da deren Teilaufgaben in diesem Zusammenhang betrachtet werden müssen, um Interdependenzen zu ermitteln, die wiederum zu Änderungen in der Aufgabeneinteilung aufgrund von Interdependenzen führen können. Wegen der Interdependenzen sollten interne Leistungsschnittstellenvereinbarungen getroffen werden. Alle Aktivitäten werden in derartigen Vereinbarungen aufgelistet und die Verantwortlichkeiten genau festgelegt.1034 Der informelle Abgleich von Interdependenzen erscheint bei komplexen Produkten, wie sie bei Marquardt vorzufinden sind, zu unzuverlässig. Daher sollte das Controlling gemeinsam mit dem Projektleiter und den Mitarbeitern Fertigstellungszeitpunkte abschätzen und Integrationspunkte planen, damit prüfbare Versionen zu diesen Zeitpunkten aus passenden Hardware-Versionen und Software-Releases zusammengestellt werden können, ohne Verzögerungen in den einzelnen Domänen zu verursachen.

Derartige

Integrationspunkte

könnten

in

den

ohnehin

vorhandenen

Projektlandkarten erfasst werden (siehe Abbildung 83). In späteren Phasen zu den 1034

Vgl. Romberg/Haas (2005), S. 148f.

238

Gestaltungsempfehlungen

Integrationspunkten könnten dann planmäßige Tests durchgeführt werden, mit denen sich bereits im Verlauf die Produktreife (Zusammenspiel der Subsysteme aus einzelnen Domänen) überprüfen lässt. Aufgabenplan

Produktstruktur-Plan (technische Interdependenzen)

Projektlandkarte

Zeitplan (Terminierung)

Ablaufplan (sequenzielle Interdependenzen in der Projektarbeit)

Versions- / ReleasePlan mit Integrationspunkten

Abbildung 83: Projektlandkarte1035

Die Planung erfolgt auf mehreren Ebenen. Für die Geschäftsführung und den Kunden gibt es einen Übersichts-Terminplan. Darunter findet eine Verfeinerung in Gestalt von Fachterminplänen (meist Industrial Engineering, Logistik, Entwicklung, Qualitätstechnik, Prüftechnik) statt. Diese beiden Planungsebenen sind formalisiert und auch in der Projektmanagement-Software fest verankert. Darüber hinaus haben die Fach-Teams (bspw. Mechanik, ASIC, Hardware, Software) auf der Arbeitsebene die Möglichkeit, in Abstimmung mit den übergeordneten Plänen selbst auf ihre Weise zu planen (dazu können die Projektmanagement-Softwaretools oder aber auch eigene Methoden und Instrumente genutzt werden). Die Koordinationsinstanz ist derzeit der Projektleiter; um ihn zu entlasten, könnte das Controlling die Sachzielplanung stärker unterstützen. Trotz freier Instrumentenkonfiguration sollte sichergestellt werden, dass in allen Teams Grundkenntnisse zum Projektmanagement vorhanden sind und die Bereitschaft da ist, im Zweifel auf die Methodenkompetenz des Controllings sowie die Informationsversorgung zurückzugreifen. Umgekehrt sollten Controller, um ak-

1035

Quelle: Eigene Darstellung

Empfehlungen für das Projektcontrolling der Firma Marquardt

239

zeptiert zu werden, auch Interesse an technischen Sachverhalten und der inhaltlichen Arbeit der Entwickler zeigen.1036 4 Erste Entwicklung In dieser Phase werden Ideen gesammelt, Ansätze ausprobiert und Machbarkeitsanalysen erstellt. Aber auch die Entwicklung des späteren Produkts beginnt bereits, und ein erstes Konzept wird mit dem Kunden abgestimmt. Sobald eine Konkretisierung des späteren Produkts stattfindet, müssen die Kosten durch konstruktionsbegleitende Kalkulation im Controlling erfasst werden, da zu diesem Zeitpunkt die späteren Kosten des Serienprodukts stark determiniert werden (zeitgleich finden Wirtschaftlichkeitsanalysen statt). Die Kosten sollten darüber hinaus auch fortgeschrieben und überwacht werden. Dabei ist darauf zu achten, dass Konstrukteure Freiräume erhalten, um selbstständig verschiedene Ansätze verfolgen und erproben zu können – ohne aber die Kosten und die „Time-to-Market“ aus den Augen zu verlieren. Ebenso sind Abhängigkeiten zwischen den Domänen zu betrachten, um Wechselwirkungen von Kosten zu erkennen, die in den Teams nicht berücksichtigt werden. Bspw. kann eine geringe Ersparnis in einer Domäne zu einer deutlichen Verteuerung einer anderen führen. In die Kostendeterminierung spielen auch Make-orBuy-Entscheidungen mit hinein, da bspw. durch Fremdbezug höhere Flexibilität erkauft werden kann und möglicherweise höhere Kosten anfallen. Das Controlling muss bezüglich der Kaufteile Transparenz schaffen und sollte eine Kostenoptimierung ermöglichen. Zwischen Mechanik und Elektronik wird zunächst über Gemeinsamkeiten wie bspw. Leiterplattenmaße, Positionen von Pins und teilweise Bauteilen entschieden. Die Entwicklung erfolgt dann getrennt. Im weiteren Verlauf wird die Entwicklung in Versionen

erfasst.

Relativ

entkoppelt

wird

die

Software

erstellt.

Erste

Basis-

Funktionalitäten stehen schon sehr früh zur Verfügung. Die Software wird in einem Release-Plan aufgeschlüsselt. Funktionalitäten (zunächst Use-Case-Modellierung) werden in einem Release-Plan zu Paketen (es ergeben sich meist ca. 10 Pakete) zusammengefasst und sukzessive umgesetzt. Um eine spätere Erprobung zu ermöglichen, sollte der Release-Plan mit dem Hardware-Versionsplan im Rahmen der Planungskoordination abgeglichen werden.

1036

Vgl. Weber/Zayer (2007), S. 32f.

240

Gestaltungsempfehlungen

5 Produktreife, Freigabe Beschaffung Die Freigabe Beschaffung wird finalisiert durch das Abschließen der Make-or-BuyAnalysen. Intern werden alle Informationen aus der Qualitätssicherung (FMEA und Reifegrade) benötigt. Das Controlling sollte das Zusammenführen der Informationen und die Dokumentation unterstützen und für die Abstimmung und Freigabe durch den Kunden vorbereiten. Gleichzeitig sollte die Wirtschaftlichkeit endgültig abgesichert werden, da das Produktkonzept und der weitere Verlauf festgelegt werden. Zudem wird jetzt auch das Produktionskonzept bestimmt, das maßgeblich die Effizienz in der Produktion beeinflusst und somit die Fertigungs- und Montagekosten prägt. Damit verbundene interne Entscheidungen und der Kundenentscheid müssen forciert werden. Mit der Konzeptverabschiedung fallen nochmals Planungsaufgaben an. Das Controlling sollte die weitere Planung bis zur Fertigstellung koordinieren und sich um Dokumentation und Kommunikation der Planung sowie der einzelnen Ziele in den domänenbezogenen Teams kümmern. Der Detaillierungsgrad sollte dabei relativ hoch sein, wobei die Teams dadurch dennoch nicht zu sehr eingeschränkt werden sollten, da sie die Planung mitbestimmen bzw. auf der untersten Ebene eigenständig durchführen. Insbesondere die Elektronik wird in den Eckdaten und Schnittstellen bereits „eingefroren“, damit die noch andauernde Mechanikentwicklung darauf aufbauen kann. Der Stand der Elektronik muss hierzu so weit entwickelt sein, dass später keine Änderungen erforderlich werden und keine Änderungskosten auftreten. Gleichzeitig werden Software-Releases getestet. Die Releases sollten möglichst früh getestet werden und daher in Prototypen implementiert sein, jedoch sollte keine Verwirrung durch zu häufige außerplanmäßige Änderungen („Hotfixes“) entstehen. Eine günstige Taktung sollte durch den Projektleiter und den Controller vorgenommen werden. 6 Produktbestätigung, Freigabe Betriebsmittel Der weitere Verlauf des Projekts ist durch die eigentliche Entwicklung und Konstruktion geprägt. Hierbei ist die in der vorangehenden Phase durchgeführte Detailplanung in der operativen Projektsteuerung umzusetzen. Das Produkt wird anhand konkreter Vorstellungen entwickelt, um dann in einem mit dem Kunden verabschiedeten Mechanik-Design Freeze abgeschlossen zu werden. Dabei ist darauf zu achten, dass der Kunde den Freeze nicht aufhält. In der Realität versuchen Kunden oft, sich Flexibilitätsspielräume zu halten und Entscheidungen später zu treffen – zulasten des Lieferanten, der wiederum Schwierigkeiten hat, die Verzögerungen aufzuholen.

Empfehlungen für das Projektcontrolling der Firma Marquardt

241

Die Stückkosten der Serie in der Marktphase (wichtiger für den Gesamtprojekterfolg als die Kosten in der Entwicklung) werden mit dem Freeze endgültig determiniert. Es entscheidet sich, ob in der Serie grundsätzlich ein positiver Deckungsbeitrag erwirtschaftet wird. Zur Überprüfung sollte hier eine prospektive Deckungsbeitragsrechnung durchgeführt werden, nachdem alle Zahlen (Herstellkosten aus Kosten von Kaufteilen, Fertigungseinzel- und Gemeinkosten mit Maschinen- und Werkzeugumlage sowie Montageeinzel- und Gemeinkosten mit Umlagen der Montageanlagen und -werkzeuge) ermittelt worden sind.1037 Zu Beginn des Baus von Betriebsmitteln für Fertigung und Montage führt der Projektleiter einen umfangreichen Projektreview durch. Er evaluiert den bisherigen Projekterfolg anhand der definierten Qualitäts-, Zeit- und Kostenziele. Die dafür zugrunde gelegten Informationen sollten durch den Controller im Projekt überprüft, aktualisiert und in geeigneter Form aufbereitet und zusammengestellt werden. Weiterhin beginnt die sukzessive Übergabe an die Produktionsplanung und Produktion; hierbei ist sicherzustellen, dass alle erforderlichen Informationen übergeben werden und ggf. auftretende Qualitätsprobleme klar kommuniziert werden, damit später keine Friktionen entstehen, die zu unaufhaltsamen Verzögerungen führen. 7 Produktabschluss, Freigabe Lieferung Betriebsmittel In dieser Phase dominiert die endgültige Abstimmung und Verabschiedung des Elektronik-Designs mit dem Kunden (Elektronik-Design Freeze). Nach Verabschiedung der Elektronik durch den Kunden wird eine Nullserie in der Elektronikfertigung aufgelegt und bewertet. Die gefertigten Platinen können mit ersten Musterteilen aus dem Serienwerkzeug der Mechanikfertigung kombiniert und geprüft werden. Der Übergang zur Serienfertigung erfordert, dass die Daten im ERP-System vorbereitet und erfasst werden, da Produkte bis zu diesem Zeitpunkt nur als Projekt im System angelegt sind. Das Controlling sollte unter Kenntnis der Seriensteuerung folglich alle Teiledaten und -kosten sowie die Arbeitspläne mit allen Kostensätzen sammeln, erfassen und überprüfen. Dieser Schritt ist essenziell, damit alle Informationen im Tagesgeschäft zur Abwicklung von Aufträgen zur Verfügung stehen (Prozesse der Auftragsabwicklung

1037

sind

im

Einzelnen

Auftragsannahme,

Bestellabwicklung

für

Dickson nennt die Sicherstellung der Profitabilität als eine der wichtigsten Aufgaben, um für den Projekterfolg bei neuen Produkten zu sorgen – vgl. Dickson (1997), S. 399.

242

Gestaltungsempfehlungen

Kaufteile, interne Steuerung des Produktionsprozesses, Auslieferung, Fakturierung, Rechnungswesen). 8 Vorserie Intern, Erstmusterprüfbericht (EMPB) grün Eine interne Vorserie testet die Serientauglichkeit von Produkt und Anlage. Bei ggf. auftretenden Problemen findet eine Schwachstellen-Analyse statt, in deren Gefolge FMEA-typische Maßnahmenpläne aufgestellt werden. Die Qualifikation als Lieferant beim Abnehmer muss abgeschlossen werden. In dieser Phase ist die Reifegradmessung zentral, insbesondere bezüglich Qualität (Montagemittel, Werkzeuge, Prüfmittel und Lieferanten), um alle Parameter hinsichtlich der Zielerreichung überwachen zu können. Die Informationen sollten auch hierfür wieder durch das Controlling in Abstimmung mit dem Projektleiter zusammengestellt werden. Die im Produkt eingebettete Software erreicht erst zuletzt die erforderliche Reife und die Freigabe. Da die Software nicht von den Fertigungs- und Montageprozessen abhängt, wird sie im zunächst finalen Release erst kurz vor Serienanlauf vom Kunden endgültig freigegeben. 9 Serienanlauf Wenn die offenen Punkte geklärt sind, erfolgt noch eine protokollierte Abnahme, die der Prozessfreigabe dient. Dann erfolgt die SOP(Start of Production)-Freigabe durch den Kunden, mit der der Kunde sich als einverstanden mit der gemessenen Qualität und Zuverlässigkeit des Produktionsprozesses und der Serienbelieferung erklärt. Im frühen Stadium des Hochlaufs bestehen oft noch Schwierigkeiten, die Qualität sicherzustellen (siehe auch empirische Ergebnisse in Tabelle 15). Qualitätsprobleme wiederum manifestieren sich oft in anderen Dimensionen – eine Zielverfehlung in der Qualität führt beispielsweise zu kostenintensiven Nacharbeiten oder neuen Ansätzen, wodurch der Zeitplan sich ändert. Daher ist das gleichzeitige Erreichen von Zeitund Qualitätszielen (unter paralleler Überwachung der Kostenziele) essenziell. Die zielorientierte Steuerung sollte durch das Controlling unter Berücksichtigung aller drei Zieldimensionen unterstützt werden. Zum Serienanlauf überträgt das Team aus der Entwicklung und Serienvorbereitung alle Daten an die Einkaufsabteilung, die die weitere Beschaffung von Kaufteilen für die Serie übernimmt. Das Controlling sollte erforderlichenfalls diese Daten ergänzen und zu diesem Zeitpunkt außerdem alle abgerechneten Werkzeugkosten feststellen.

Empfehlungen für das Projektcontrolling der Firma Marquardt

243

10 Ergänzende Aufgaben nach Abschluss der Entwicklung Im Hochlauf findet bereits eine Optimierung statt. Mit Lern- und Fehlerkurven, die auf vorhandenen und gemessenen Informationen aus den PPS(Produktionsplanungsund Steuerungs)- und MDE(Maschinendatenerfassungs)-Systemen basieren, wird das Erreichen der Kammlinie angesteuert. Ein Review zum Projekterfolg insgesamt findet drei Monate nach Serienbeginn statt. Dabei steht neben der Projektleistung und der Evaluierung der Serien-Stückkosten die Zusammenfassung von „Lessons Learned“ im Vordergrund. Außerdem werden Optimierungsansätze für die Serienproduktion gesammelt und angeregt. 9.7.3. Reporting bei Marquardt Das monatliche Projektreporting erfolgt über ein Ampel-Schema (aus jedem Bereich muss an den Projektleiter und die Mitglieder des Lenkungskreises berichtet werden). Jeder für einen Schwerpunkt verantwortliche Projektmitarbeiter berichtet und schlägt eine

Ampelfarbe

vor.

Die

Verfolgung

von

Terminen

und

Ampel-Stati

im

Projektreporting stellt derzeit das wichtigste Instrument zur Steuerung dar.

Abbildung 84: Ampelbasiertes Projektreporting1038

Alle Mitglieder im Team erfahren den Ampelstand und kontrollieren sich gegenseitig, daher werden Ampeln von Anfang an realistisch und korrekt gesetzt.

1038

Quelle: Marquardt GmbH

244

Gestaltungsempfehlungen

Die 9 nach Schwerpunkten eingeteilten Status-Ampeln sind (siehe Abbildung 84): x

Konstruktion

x

Elektronik (und Software)

x

Werkzeuge

x

Betriebsmittel

x

Prüfmittel

x

Qualifikation (Erprobung)

x

Angebote und Änderungen

x

Termine

x

Beauftragungen

Bei roten Ampeln wird das Projekt automatisch auf die Agenda der fest geplanten monatlichen Treffen gesetzt. Bei diesen Treffen werden Probleme angesprochen und vorgeschlagene Maßnahmen diskutiert. Dadurch kann auf das Wissen vieler erfahrener Mitarbeiter zurückgegriffen werden, und weniger erfahrene Mitarbeiter haben die Möglichkeit, zu lernen. Eine Empfehlung für Marquardt ist der Einsatz von Kennzahlen zur Leistungsmessung bei der strategischen Steuerung. In Abschnitt 8.2.6 zeigte sich, dass Kennzahlen in der Praxis noch nicht so häufig wie andere Instrumente (welche meist auch einen technischen Hintergrund haben) eingesetzt werden. Damit kein „Kennzahlenfriedhof“ entsteht, sollten die Kennzahlen wirklich auch von Zielen abgeleitet sein und zu deren Erreichung beitragen. Die wichtigsten Dimensionen von Informationen in formalen Systemen zur Steuerung der Produktentwicklung sind nach Davila1039 Produktkosten, Produkt-Design, Zeit, Kunden, Ressourcen (Inputs) und Profitabilität. Diese Kenngrößen sind unspezifisch und müssen noch angepasst werden. Ein Teil der Kennzahlen sollte standardisiert sein und im Dialog mit den beteiligten Akteuren entstehen. Zusätzlich sollten projektspezifische Kennzahlen möglich sein, die mit technischen Zielen bezüglich der Produkt- und Prozessqualität befüllt werden können. Tabelle

48

zeigt

eine

mögliche

Kennzahlenauswahl

(unterstrichene

Input-

Kennzahlen sollten von Anfang an, andere erst ab der Phase 5 Produktreife, Freiga-

1039

Vgl. Davila (2000), S. 395

Empfehlungen für das Projektcontrolling der Firma Marquardt

245

be Beschaffung ermittelt werden), die durch das Controlling implementiert werden könnten. Input Prozess

Output

Outcome

Zeit Kosten ƒ Bereitgestellte Kapazität (MAƒ Ausgaben im Projekt Monate) ƒ Abrechenbare MA-Stunden ƒ Meilenstein-Kosten-Trendanalyse ƒ Fortschritt in Relation zum Zeitplan ƒ Cost-to-Complete ƒ Einhaltung von Terminplänen (Anzahl ƒ Entwicklungseffizienz (Budget) nicht termingerecht erreichter Meilensteine) ƒ Einhaltung von Gates (Anzahl nicht termingerecht erreichter Gates) ƒ Termingerecht programmierte Software-Funktionsblöcke in % ƒ Über- / Unterschreitung des geplan- ƒ Budgeteinhaltung (bzw. Entwickten Markteintrittstermins lungskostenabweichung) ƒ Lead time ƒ Unterschreitung der geplanten ƒ Entwicklungsproduktivität (Stunden Serien-Stückkosten in % pro Projekt) ƒ Erreichen der Stückkosten in Serie (bzw. Herstellkostenabweichung)

ƒ Break-Even-Time

ƒ Produktrentabilität

Qualität ƒ Anteil erfahrener Entwickler (> 5 Jahre Erfahrung) ƒ Vollständigkeit der laufenden Dokumentation (Verfügbarkeit der Dokumente zum geplanten Termin in%) ƒ Rückschritte in der Entwicklung (-) ƒ Abweichungen MISRA-Regeln (-) ƒ Anzahl Software Change Requests (-) ƒ Anzahl Software Problem Requests (-) ƒ Anzahl offene Punkte ƒ Erreichte Produktlebensdauer (aus Prüfzyklen) ƒ Serienreifegrad Qualitätsziele Hardware ƒ Serienreifegrad Qualitätsziele Software ƒ Serienreifegrad Qualitätsziele Prozess ƒ Ggf. 2-3 wichtige Qualitätsziele direkt als Kennzahl ƒ Erfüllungsgrad der Erwartungen vom Kunden

Tabelle 48: Exemplarische Kennzahlenauswahl1040

Die Kennzahlen der Dimension Zeit können im Projekt anfangs nur inputorientiert ermittelt werden. Im Prozessverlauf kann eine an der Planung orientierte Meilensteinoder auch Meilenstein-Kosten-Trendanalyse durchgeführt werden. Kennzahlen für die Einhaltung der Planung von Gates und Meilensteinen zeigen, wie linear das Projekt fortschreitet und deuten darauf hin, inwiefern Unsicherheiten den Projektverlauf stören. Da bei Softwareanteilen oft nicht bekannt ist, welche Releases für eine zwischenzeitliche Prüfung verfügbar sind, sollte die Aufmerksamkeit der Softwareprogrammierer durch eine spezielle Kennzahl zur Fertigstellung von Funktionsblöcken gelenkt werden. Die endgültige Erreichung der Zeitziele (insbesondere die Erreichung von Lead Time und Markteintrittstermin) kann als realisierter „zeitlicher Output“ betrachtet werden. Als an den Markterfolg gekoppelte Zeitkennzahl kann die Break-Even-Time herangezogen werden. Die Dimension Kosten umfasst als Inputs die Projektausgaben. Hier können auch Mitarbeiter-Stunden einbezogen werden, da diese mit Kostensätzen auf die Projekte umgelegt werden. Im Verlauf sind „Anflugskurven“, basierend auf MeilensteinKosten-Trendanalysen bzw. Cost-to-Complete, für die Steuerung nützlich. Vollendete Projekte müssen sich an der Budgeteinhaltung und der Erreichung der SerienKostenziele orientieren. Der langfristige Gesamt-Produkterfolg zeigt sich letztlich in 1040

Quelle: Eigene, auf das Unternehmen abgestimmte Zusammenstellung.

246

Gestaltungsempfehlungen

der Outcome-orientierten Produktrentabilität, die zwar als Ergänzung interessant ist, im operativen Projektmanagement jedoch nur als ungefähre Projektion betrachtet werden kann. Auch die Dimension Qualität gilt es ebenso durch Messung zu überwachen und abzusichern. Ein einfach zu messender Input-Faktor ist hierbei der Anteil erfahrener Entwickler im Projekt. Im Verlauf sollte insbesondere auf die effiziente und zuverlässige Durchführung der Tätigkeiten fokussiert werden. Die nach und nach aufgebaute Dokumentation kann den inhaltlichen Fortschritt festhalten und zugleich die gewissenhafte Informationsablage absichern. Ineffizienzen können anhand der aufgeführten Negativ-Indikatoren bezüglich Rückschritten, Änderungen, Problemen und offener Punkte gemessen werden. Durch den Einsatz von Software entstehen viele Unsicherheiten und finden viele Schleifen von späten zurück in frühe Phasen sowie zahlreiche Tests statt, daher empfiehlt es sich, die Softwareentwicklung gesondert zu monitoren. Das als Output entstehende Produkt (und der Prozess zur Erstellung) muss Qualitätsziele erfüllen. Diese werden ohnehin im Rahmen der Reifegradmessung ermittelt. Die Mechatronik erfordert hier eine differenzierte Betrachtung der unterschiedlichen Domänen. Der qualitätsbezogene Outcome eines Produkts zeigt sich in der Akzeptanz durch die Kunden; deshalb wird hier die Messung des Erfüllungsgrads der Erwartungen von Kunden vorgeschlagen. Die Messbarkeit von Kennzahlen und ihre effiziente Ermittlung stellen die Praxis generell vor Probleme. Bei der Firma Marquardt wurde auch aufgrund der sehr unterschiedlichen Projekte über die Sinnhaftigkeit eines umfassenden Kennzahlensystems diskutiert. Kennzahlen sollten jedoch in jedem Fall ermittelt werden, auch wenn Teile der Projektsteuerung durch das weiter oben beschriebene Ampelschema (PEPCheck Termine, Meilensteine tracken) erfolgen können. Ein neu eingeführtes, detailliertes Projektablaufsteuerungssystem, basierend auf einer Standardsoftware, wurde von den Mitarbeitern nur teilweise angenommen. Die eingerichteten Projektpläne gingen sehr in die Tiefe, um viele Messpunkte zur Kennzahlensteuerung zu ermöglichen – sie haben sich als zu detailliert (ca. 600 Zeilen Umfang) herausgestellt. Sowohl die Projektingenieure als auch die leitenden Angestellten empfanden den Plan als überdimensioniert und waren mit der zu detaillierten Input-Steuerung von Ressourcen wie Kapazitäten und Kosten unzufrieden. Dement-

Empfehlungen für das Projektcontrolling der Firma Marquardt

247

sprechend nutzten sie das Tool teilweise nur ungern.1041 Daher wird jetzt bei Änderungen an der Projektsteuerung extrem auf akzeptanzförderliche Aspekte geachtet. Aus den vorangehend genannten Vorschlägen zur Verbesserung des Controllings werden deshalb sorgfältig ausgewählte im Unternehmen Schritt für Schritt implementiert.

1041

Heute gibt es in der Software Pflichtinhalte (als Minimum nur Checklisten abhaken), die Nutzung weiterer Funktionen und Detaillierungen kann der Mitarbeiter nach eigenem Wunsch als Hilfsmittel heranziehen (wobei Mitarbeiter den Nutzen größer als den Aufwand empfinden sollten). Zudem kann durch diese Flexibilität auch eine Anpassung an den objektiven Koordinationsbedarf in Abhängigkeit von der Produktkomplexität stattfinden.

248

Zusammenfassung

10. Zusammenfassung 10.1. Rekapitulation der Forschungsfrage und kritische Würdigung der Ergebnisse dieser Arbeit Die Forschungsfrage für die Untersuchung dieser Arbeit lautete: Welche Einflussgrößen bestimmen das operative Controlling im Hinblick auf die effiziente Entwicklung von mechatronischen Produkten und wie muss ein entsprechendes Controlling gestaltet werden? Zur Beantwortung der Frage wurde in dieser Arbeit eine Untersuchung durchgeführt und erörtert. Zunächst wurden die typischen Probleme und Einflussgrößen aus der Praxis und aus der Literatur (Kapitel 3) ermittelt. Daraus ergaben sich die dominierenden Einflussgrößen technologische Heterogenität und Komplexität sowie der Innovationsgrad. Kern der Untersuchung war es, Zusammenhänge zwischen den Einflussfaktoren mechatronischer Produkte und dem Controlling – gemessen am Projekterfolg – herzustellen.1042 Zu diesem Zweck wurden in einem Modell Vermutungen in Form von Hypothesen in Kapitel 7 hergeleitet und die darin enthaltenen Konstrukte in geeigneter Form operationalisiert.1043 Daran schloss sich eine Erhebung zur Datengewinnung aus der Praxis an. Mittels der gewonnenen Daten konnten die Zusammenhänge des theoretisch hergeleiteten Modells empirisch getestet werden. Zentrales Ergebnis ist ein nachgewiesenes theoriebasiertes Modell, das erstmals die erforderlichen Elemente des Entwicklungscontrollings in für die Mechatronik geeigneter Ausprägung zeigt und die Bedeutung der einzelnen Elemente im Hinblick auf mechatronische Produkte einordnet (bspw. Prüfung der Eignung und Bedeutung von Koordinationsarten). Die Arbeit beschreibt das Controlling in diesem Kontext auf Projektebene. Dies ist angesichts der Fokussierung des Forschungsthemas auf das Projektcontrolling sinnvoll, trägt aber zugleich zu einer gewissen Limitierung der Ergebnisse bei. Die wichtigsten Ergebnisse der Analyse sind (siehe auch 8.7): x Der

Verteilung

von

Informationen

kommt

bei

der

Entwicklung

mechatronischer Produkte eine höhere Bedeutung zu. Hierbei stehen operative Informationen, die aufgrund von Interdependenzen von Bausteinen und Projektaufgaben für die erfolgreiche Bearbeitung von Projekten verfügbar sein müssen, im Vordergrund. Hinsichtlich der Unterstützung von Entscheidungen 1042 1043

Zur methodologischen Betrachtung des Forschungsprozesses siehe Abschnitt 2.2. Die Modellbildung erfolgte theoriegestützt; die Theorien wurden in Kapitel 6 beschrieben.

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1_10, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

Rekapitulation der Forschungsfrage und kritische Würdigung der Ergebnisse dieser Arbeit

249

hat die Informationsversorgung keine größere Bedeutung als bei konventionellen Produkten; entscheidungsorientierte Informationen müssen – wie bei allen Produkten – zum Phasenabschluss für Entscheidungs-Gates vorbereitet werden. x In Abhängigkeit vom Formalisierungsgrad müssen die Pläne im Projekt mehr oder weniger detailliert sein. Der Formalisierungsgrad entscheidet über die Gewichtung von formaler und informaler Steuerung. Stehen informale Steuerungsmechanismen

im

Vordergrund

(wie

beispielsweise

soziale

Umfeldkontrolle), können die Ablaufpläne weniger detailliert sein. Strukturpläne

und

Projektlandkarten

hingegen

müssen

für

die

Gesamtprojekt-

Koordination immer in hohem Detaillierungsgrad erzeugt werden. Da es sich bei mechatronischen Produkten um komplexe und mehr einer Differenzierungsstrategie folgende Produkte handelt, hat die kostenorientierte Planung eine geringe Bedeutung. x Die Steuerung der Projekte sollte gleichzeitig auf verschiedenen Mechanismen formaler und informaler Natur basieren, um zum Erfolg zu führen. Der Einsatz dezentraler Selbstkontrolle ist unabhängig von der Mechatronik und muss an Innovationsgrad bzw. Unsicherheiten im Projekt orientiert werden. Bei hoher Unsicherheit sind kurze Entscheidungszyklen erforderlich, wobei Entscheidungen am besten dezentral von den involvierten Mitarbeitern getroffen

werden.

Prozessorientierte

Kontrollmechanismen

sind

bei

mechatronischen Produkten vorhanden, aber trotz der Software-Anteile nicht herausragend ausgeprägt. Der sozialen Umfeldkontrolle kommt aufgrund der nach Domänen aufgeteilten Teamarbeit eine herausragende Stellung zu.1044 Eine Beurteilung von Projektinhalten und -stati kann am besten durch Personen mit ähnlicher fachlicher Kompetenz in und im Umfeld der DomänenTeams stattfinden. Zur Unterstützung der sozialen Umfeldkontrolle müssen Informationen zirkuliert und die Kommunikation innerhalb der Peer-Groups gefördert werden (bspw. durch räumliche Zusammenfassung). Um eine Ausrichtung der einzelnen Akteure und Teams an den Gesamt-Projektzielen sicherzustellen, sind zudem formale Ergebniskontrollen bedeutend.

1044

Die Überprüfung der Indikatoren zur sozialen Umfeldkontrolle ergab, dass eine differenziertere Abfrage innerhalb des Konstrukts sinnvoll sein könnte; dies lässt Raum für weitere Forschung.

250

Zusammenfassung

Diese Ergebnisse wurden in Kapitel 9, gekoppelt mit dem aus Literatur und 14 Interviews gewonnenen Wissen, in Gestaltungsempfehlungen überführt. Instrumente zur Steuerung sind in Theorie und Praxis zwar in zureichendem Maße verfügbar, werden aber nicht immer effizient eingesetzt.1045 Die Ergebnisse der Analyse wurden deshalb in Empfehlungen übertragen, um den zweiten Teil der Forschungsfrage zu beantworten. Kapitel 9 zeigt zu diesem Zweck zunächst allgemein und zusätzlich anhand eines konkreten Unternehmensbeispiels, wie Instrumente eingesetzt und adaptiert werden sollten, um die Entwicklung mechatronischer Produkte möglichst zielführend und effizient so zu steuern, dass die ökonomisch relevante „Time-toMarket“ minimiert wird. Die „Time-to-Market“ einzuhalten bzw. zu verkürzen verbessert die Wettbewerbsposition und ermöglicht höhere Umsätze (siehe auch Kapitel 1) und hilft überdies, Kosten bei der Entwicklung zu sparen, wodurch der Gesamterfolg über den gesamten Lebenszyklus von Produkten verbessert wird. Im gezeigten Fallbeispiel (Abschnitte 3.1.2 bzw. 9.7) konnte die Einhaltung der „Time-to-Market“ besser abgesichert werden, indem der ad hoc-Koordinationsbedarf gesenkt wurde und durch eine bessere Steuerung Zeitpuffer generiert sowie notwendige Schleifen vermindert wurden. Dadurch wurden auch eine bessere Planbarkeit und eine dementsprechend höhere Auslastung des Entwicklungsbereichs ermöglicht. Die Qualität der Forschungsergebnisse lässt sich an den Kriterien Reliabilität, Validität, Repräsentativität bzw. Übertragbarkeit prüfen.1046 Die Reliabilität wurde in dieser Arbeit anhand von formalen Gütekriterien der empirischen Forschung in den jeweiligen Analysen in Kapitel 8 sichergestellt. Die angewandten Messmodelle haben sich in einer Absicherung mittels Faktorenanalysen als reliabel herausgestellt bzw. wurden in einigen Fällen noch geringfügig modifiziert.1047 Am schwierigsten gestaltete sich die Messung bezüglich der Informationen (Verfügbarkeit und Eignung für Entscheidungen); die Bildung eines konsistenten, auf den Hypothesen basierenden Informationsversorgungs-Teilmodells war aufgrund der rigiden Gütekriterien nicht möglich und könnte in der zukünftigen Forschung ggf. durch einen neuen Zugang mit veränderten Messmodellen erneut stattfinden. Hinsichtlich der Validität wurde mit den Messverfahren und eingesetzten statistischen Gütekriterien die Inhaltsvalidität 1045 1046 1047

Vgl. Schmelzer (1992), S. 59 Vgl. Atteslander (2006), S. 70 und Schnell et al. (2005), S. 149ff. Zwischen den verschiedenen eingesetzten Verfahren konnte eine hohe Konsistenz der Ergebnisse festgestellt werden. Insbesondere das teilweise in der Literatur eher als exploratorisch beschriebene Verfahren PLS zeigte sich über die vollständige Konsistenz mit den anderen Analysen hinaus mit seinen Anforderungen als besonders rigide.

Ausblick

251

sichergestellt. Die nomologische Validität betrifft die Frage, ob die Konstrukte und ihre Beziehungen in den Analysen tatsächlich auch Zusammenhänge im Modell vorhersagen. Die nomologische Validität wurde, soweit möglich, durch die theoretische Fundierung von Zusammenhängen angestrebt. Darüber hinaus fand eine Triangulation

über

unterschiedliche

Daten

und

Methoden

hinweg

statt,

bei

der

Validitätsgrenzen offenkundig geworden wären. Der eingesetzte Kontingenzansatz, mit dem Rahmenbedingungen, Gestaltungsvariablen und Effizienz in Relation gesetzt werden, ist weniger eine Theorie als ein plausibler Denkansatz. Durch ihn nachgewiesene Erfolgswirkungen können daher nur als Vermutung, dass sich die Effizienz dadurch mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit erhöht, auf die Realität übertragen werden. Die durchgeführten Statistik-Analysen ermöglichen zwar Aussagen zur Vorhersagbarkeit von Phänomenen, können aber nicht als feste Kausalitäten angenommen werden.1048 An die Validität knüpft die Frage nach der Repräsentativität an, d. h. für welchen Gültigkeitsbereich die Ergebnisse stehen können. Die Stichprobe ermöglicht eine Übertragung auf Hersteller mechatronischer Produkte (siehe auch Abschnitt 8.1). 10.2. Ausblick Mechatronische Anteile werden in nahezu allen Produkten, bei denen ein hoher Anspruch an technische Funktionen besteht, eingesetzt.1049 Ihre Bedeutung wird rasch zunehmen; in wenigen wenigen Jahren wird Mechatronik selbstverständlicher Bestandteil nahezu aller Investitions- und Konsumgüter sein. Das Hervorbringen solcher komplexer Produkte und das Controlling im Entwicklungsprozess wird daher weiterhin eine Herausforderung sein: „Die Fähigkeit, komplexe Produkte in vorgegebenen Qualitäts-, Zeit- und Kostenrahmen einzuführen, wird zukünftig zu einem entscheidenden Faktor der Wettbewerbsfähigkeit.“1050 Die Faktoren zur Projektsteuerung in der Mechatronik-Entwicklung aus Sicht des Controllings wurden identifiziert. In anderen Fachgebieten existieren darüber hinaus weitere, die hier nicht betrachtet wurden. Insbesondere sind Persönlichkeits- und Verhaltensaspekte zu nennen, die schwer identifizier- und messbar sind (die Praxis 1048

1049 1050

Diese forschungstheoretische Sicht deckt sich auch mit Phänomenen, die im realen Innovationsprozess auftreten. So ist eine vollkommen deterministische Sichtweise auch für Innovationen nicht geeignet. In dieser Arbeit wird daher die Systemtheorie um die Komplexitätstheorie erweitert. Vgl. Gräßler (2003), S. 3 Harjes et al. (2004), S. 46

252

Zusammenfassung

zeigt bspw., dass kulturelle Aspekte und die Persönlichkeit der Projektmanager für den Projekterfolg wichtig sind). Die in dieser Untersuchung durchgeführten Operationalisierungen haben teilweise noch

exploratorischen

Charakter.

Eine

spätere

Untersuchung

mit

strikt

konfirmatorischem Charakter könnte die hier aufgezeigten Ergebnisse noch zusätzlich verifizieren. Die hier erarbeiteten Operationalisierungen könnten dazu genutzt werden. Bei den nicht eindeutigen Zusammenhängen in den Auswertungen dieser Arbeit wären außerdem an verschiedenen Funktionen orientierte Regressionen über die einzelnen Zusammenhänge von Interesse.1051 Über die hier durchgeführten Controlling-Untersuchungen hinaus wäre es interessant, noch stärker die Formalisierung des ablauforganisatorischen Rahmens, also die Festlegung des Prozesses, zu untersuchen.1052 Dies könnte insbesondere in Bezug auf die Software-Anteile in mechatronischen Produkten zusätzliche Schlüsse ermöglichen. Zusätzlich könnten die technischen Strukturen vertieft werden. 1053 Neben einer detaillierteren Untersuchung wäre auch der Einbezug von Plattformen und Varianten von großem Interesse, um eine Optimierung über weitere Teile des Entwicklungsbereichs eines Unternehmens vornehmen zu können. Weiterhin könnte die zunehmende Spezialisierung und Aufgabenteilung in dyadischen Kooperationen, Supply Chains und Netzwerken interessant sein. Die meisten Arbeiten analysieren im Detail die Entwicklung komplexer Produkte im Unternehmen, eine Ausweitung auf Netzwerkebene gilt noch nicht als erfolgt: „Although there is now a large body of literature on networks, this has yet to address itself to the issue of product complexity.”1054

1051

1052 1053 1054

So deutet Hauschildt mit einer invertierten U-Kurve, welche die erforderlichen Steuerungsintensität in der Entwicklung beschreibt, darauf hin, dass oft keine linearen Zusammenhänge bestehen. Vgl. Hauschildt/Salomo (2007), S. 491ff. Vgl. Patnayakuni et al. (2006), S. 545ff. Vgl. dazu auch Zwerink et al. (2007), S. 49ff. Hobday (1998), S. 706; Vaaland und Håkansson haben hierfür bereits einen Grundstock geliefert, vgl. Vaaland/Håkansson (2003).

Anhang

253

Anhang (a) Unternehmensübergreifendes Schema des Entwicklungsprozesses

OEM

Entwicklungsphase

Serienanlauf phase

Ausrüster

Begleitung bei der Produkt- und Prozessentwicklung

Begleitung Produktionskonzept u. Betriebsmittelplanung

Entwicklung u. Konstruktion

Serienphase Produktion des Endproduktes

Begleitung Pilotserien

Bau der Anlage

Anlagen- Transport erprou. Montage bung

Inbetriebnahme

Rekonfiguration der Anlage

Produktentwicklung

2nd-tier

Prozessentwicklung

Produktplanung

Produktionskonzept

Produktkonstruktion

Betriebsmittel- u. Personalplanung

Produkterprobung

Vorserie u. Prozesserprobung

Unterkomponentenentwicklung

Lieferung der Vorserienteile

UnterLieferung komponentenentwicklung von Vorserienteilen

3rd-tier

Nullserie Produktion

Fertigungs- und Montageplanung

n-tier

Lieferantenebene

Systemlieferant (1st-tier)

Hochlauf

Lieferung von Serienteilen

Lieferung von Serienteilen

Lieferung der Ausgangsmaterialien

Verabschiedung Produktidee

Freigabe Betriebsmittelbeschaffung

Freigabe Vorserie

Serienfreigabe SoP (Job No. 1)

Kammlinie

Abbildung 85: Unternehmensübergreifendes Schema des Entwicklungsprozesses 1055

1055

Quelle: Stirzel/Hüntelmann (2006), S. 11, Bild 11

M. Stirzel, Controlling von Entwicklungsprojekten, DOI 10.1007/ 978-3-8349-8862-1, © Gabler Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2010

254

Anhang

(b) Fragebogen Bitte senden Sie uns den Fragebogen ausgefüllt zurück. Per Post an: IPRI – International Performance Research Institute gGmbH Herrn Martin Stirzel Sie können den ausgefüllten Fragebogen einfach in einem

Rotebühlstraße 121

C4-Umschlag mit Adressfenster zurückschicken.

70178 Stuttgart Oder per Fax an: (0711) 6203268 - 889 Oder per E-Mail an: E-Mail: [email protected] Bei Fragen wenden Sie sich bitte an: Dipl.-Kfm. techn. Martin Stirzel Tel.: (0711) 6203268-886

Controlling der Entwicklung mechatronischer Produkte x

Diese Fragebogenstudie dient zur Erforschung der Steuerung von Mechatronik-Entwicklungsprojekten. Es stellt sich die Frage, wie mittels einer geeigneten Konfiguration von Projektmanagement und -controlling Effizienz und Effektivität bei der Entwicklung neuer mechatronischer Produkte erzielt werden können.

x

Wir möchten Ihre Expertenerfahrung in unsere Studie einbinden. Ihr Wissen und Ihre Meinung sind uns sehr wichtig. Um möglichst relevante und repräsentative Ergebnisse erzielen zu können, sind wir auf eine hohe Anzahl ausgefüllter Fragebögen angewiesen. Wir möchten Sie daher bitten, den beigefügten Fragebogen auszufüllen und bis zum 30. April 2008 an uns zurückzusenden. Bitte nehmen Sie sich ca. 15 Minuten Zeit zum Ausfüllen des Fragebogens. Ihre Angaben werden ausschließlich anonymisiert und aggregiert ausgewertet.

x

Nach Abschluss der Untersuchung teilen wir Ihnen gerne die Ergebnisse mit. Ja, ich möchte über die Ergebnisse informiert werden (E-Mail Adresse erforderlich). Ja, ich möchte an der Verlosung (eines von vier Weinsets) teilnehmen. Unternehmen Abteilung Funktion Name Straße PLZ / Ort E-Mail Um Vertraulichkeit zu gewährleisten, können Sie uns dieses Blatt auch gern separat zukommen lassen.

Anhang

255

Einleitung Bitte beantworten Sie die anschließenden Fragen soweit wie möglich. Falls Sie an einigen Stellen keine exakten Angaben machen können, wählen Sie bitte diejenige Antwortmöglichkeit aus, die am ehesten zutrifft. Bei Zahlenwerten schätzen Sie bitte. Die Begriffe in dem Fragebogen basieren auf der folgenden Abbildung. Im Anschluss an die Entwicklungsphase folgt im Rahmen der Serienanlaufphase der Übergang zur Serie.

Entwicklungsphase

Produkt- und Prozessentwicklung

Serienanlaufphase

Serie

Erprobung der Serienprozesse

SoP

Produktion

Kammlinie

Allgemeine Angaben Bitte machen Sie zunächst einige allgemeine Angaben zu Ihrem Unternehmen. Dies erleichtert die Auswertung und Interpretation der gewonnenen Daten. Ihre Angaben behandeln wir streng vertraulich. Welcher Branche gehört Ihr Unternehmen an? Textilien und Leder

Rundfunk- und Nachrichtentechnik

Chemische Erzeugnisse

Kraftwagen und Kraftwagenteile

Gummi- und Kunststoffwaren

Metallbe- und -verarbeitung

Glas und Keramik

Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik

Maschinenbau

Sonstige: __________________________________

Unternehmensgröße Wie hoch war der Umsatz Ihres Unternehmens im letzten Geschäftsjahr in Mio. Euro? Wie viele Mitarbeiter waren in Ihrem Unternehmen zum Ende des letzten Geschäftsjahres beschäftigt?

Mio. € Mitarbeiter

Angaben zu einem konkreten Produkt Bitte nennen Sie ein Produkt, auf das Sie sich beim Beantworten der folgenden Fragen beziehen. Es sollte sich dabei um ein Produkt handeln, welches einem „typischen“ Anlauf am nächsten kommt. Wenn Ihnen eine Information nicht vorliegt, geben Sie bitte eine Schätzung ab. Betrachtetes Produkt

Welche Position hat Ihr Unternehmen im Produktionsnetzwerk bei dem betrachteten Produkt? OEM (Endprodukthersteller) st

1 -tier (Lieferant 1. Stufe) 2

nd

tier (Lieferant 2. Stufe)

rd

3 tier (Lieferant 3. Stufe) Ausrüster (Lieferant von Anlagen, Formen, Werkzeugen)

256

Anhang

Allgemeine Fragen zum betrachteten Produkt Aus wie vielen Einzelteilen besteht das betrachtete Produkt?

Stück

Aus wie vielen Baugruppen / Modulen besteht das betrachtete Produkt?

Stück

Wie groß sind die Stückzahlen für dieses Produkt pro Jahr?

Tsd. Stück

Wie viele Varianten gibt es von dem Produkt?

Varianten

Wie viele Fertigungsschritte sind für das Produkt notwendig?

Schritte

Wie viele Montageschritte sind für das Produkt notwendig?

Schritte

Wie hoch ist die Fertigungstiefe innerhalb Ihres Unternehmens?

%

Wie lang ist der Produktlebenszyklus des betrachteten Produkts?

Monate

Wie viele Partner sind beim betrachteten Produkt als Lieferanten vorgelagert?

Lieferanten

Wie viele Partner auf derselben Ebene sind an der Entwicklung beteiligt?

Partner

Wie groß ist der Technologiesprung vom bisherigen zum neuen betrachteten Produkt? Keine Änderung Facelift (Änderung des Erscheinungsbildes ohne Änderung der technologischen Eigenschaften) Weiterentwicklung (Änderung der technologischen Eigenschaften, d. h. einzelner Komponenten) Neuentwicklung (neues Produkt) Wie hoch ist bei dem betrachteten Produkt die Bedeutung mechatronischer Bestandteile? Sehr gering

Sehr hoch

Sehr gering

Sehr hoch

Bedeutung mechatronischer Bestandteile Wie hoch ist bei dem betrachteten Produkt der Anteil von ...

... Mechanik-Bestandteilen? ... Software-Bestandteilen? ... Elektronik-Bestandteilen? Wie hoch ist der Technologiesprung Ihrer Fertigungs- und Montageprozesse beim betrachteten Produkt? Keine Änderungen (beherrschbare, bekannte Prozesse) Weiterentwicklung (max. 50% Änderungen vorhandener Prozesse) Neuentwicklung (bislang ungenutzte / unbekannte Prozesse)

Organisation Der folgende Abschnitt bezieht sich auf die instrumentelle Unterstützung von Entwicklung und Anlauf in Ihrem Unternehmen. Welche Organisationsform herrscht bei Ihnen in Entwicklung und Anlauf vor? Funktionale Organisation (ausschließlich in Abteilungen nach Fachgebieten) Divisionale Organisation (nach Produkten eingeteilt) Matrixorganisation Projektteams (es wird ein Projektteam gebildet, welches die Betreuung eines Produktes von der Entwicklung über die Produktion bis hin zum Auslauf übernimmt) Zeitaufteilung bei gemischten Organisationsformen mit Projektteams (sofern Projektteams angekreuzt wurde) Ausschließlich Linie Wie viel Zeit verbringen Sie durchschnittlich mit Tätigkeiten für die Linienabteilung bzw. für die Projektarbeit?

Ausschließlich Projekt

Anhang

257

Instrumente zur Planung Der folgende Abschnitt bezieht sich auf die instrumentelle Unterstützung von Entwicklung und Anlauf in Ihrem Unternehmen. Wie häufig setzen sie derzeit die folgenden Planungsinstrumente in Entwicklung und Anlauf ein? Nie

Immer

Kosten- und Leistungsrechnung (Produktkalkulation, Kostenstellenrechnung, etc.) Investitionsrechnung, Lebenszykluskostenrechnung Budgetierung Projektablauf- und Terminplan Kapazitätsplan Fundierte zeitliche Planung des Ablaufs Pflichtenheft Wie wichtig sind diese Instrumente zur Planung von Entwicklung und Anlauf? Geringe Wichtigkeit

Hohe Wichtigkeit

Kosten- und Leistungsrechnung (Produktkalkulation, Kostenstellenrechnung, etc.) Investitionsrechnung, Lebenszykluskostenrechnung Budgetierung Projektablauf- und Terminplan (z. B. MS Project) Kapazitätsplan Fundierte zeitliche Planung des Ablaufs Pflichtenheft Detaillierungsgrad der Planung Wie viele „Gates“ im Sinne von phasenabschließenden Meilensteinen setzen Sie an?

Gates

Wie viele Meilensteine umfasst ein Projekt in der Detailplanung?

Meilensteine

Kontrolle und Steuerung Im Folgenden stellen wir Ihnen einige Fragen zur Kontrolle und Steuerung. Bitte schätzen Sie die Kontrollkultur in Ihrem Unternehmen ein. Nie Ich kann über meine Tätigkeiten mitentscheiden. Ich übernehme gern die Verantwortung für meine Arbeitsergebnisse. Ich kann Verbesserungsvorschläge zu Richtlinien und Verfahrensweisen einbringen. Festgelegte Vorgehensweisen werden bei uns strikt eingehalten. Mein unmittelbarer Vorgesetzter überwacht, in wie weit ich die vorgegebenen Prozeduren einhalte. Meinen unmittelbaren Vorgesetzten interessiert der Weg, wie ich zu einem Ergebnis komme. Ich setze mir selbst Ziele und überwache deren Erreichung. Ich möchte im Team nicht unter denjenigen sein, die vorgegebene Ziele nicht erreicht haben. Unsere Firma ist wie eine große Familie. Wir sind stolz, für unsere Firma tätig zu sein.

Immer

258

Anhang

Wie häufig werden in Ihrer Firma die genannten Instrumente zur Projektüberwachung genutzt? Nie

Immer

Durchführung von Design Reviews Regelmäßige Projektfortschrittskontrolle Meilensteinkontrolle zu den Meilensteinen Meilensteintrendanalyse zwischen den Meilensteinen Produktreifegrad-Überwachung Kennzahlen Balanced Scorecard Sonstige: ____________________________________________________

Zielerreichung Der folgende Abschnitt dient dazu, das bisher beschriebene Produkt bezüglich der Zielerreichung einordnen zu können. Bitte bewerten Sie die Zielerreichung der folgenden Merkmale zum Ende des Produktionsanlaufs Nicht erreicht

Vollständig erreicht

Produktleistungsmerkmale Produktqualität Reifegrad des Produktes zum Beginn des Hochlaufs Reifegrad des Produktes bei Erreichen der Kammlinie Prozessbeherrschung zu Beginn des Hochlaufs Prozessbeherrschung bei Erreichen der Kammlinie Entwicklungskosten (Budgeteinhaltung) Stückkosten in der Serie Markteintrittstermin Einhaltung von Terminplänen Einhaltung von Meilensteinplänen Beitrag des Projektes zur Unternehmenswertsteigerung

Unternehmensinterne Kommunikation In diesem Abschnitt werden allgemeine Fragen zu dem Kommunikationsverhalten in Ihrem Unternehmen gestellt. Bitte geben Sie an, in wie weit Sie den folgenden Aussagen zur unternehmensinternen Kommunikation zustimmen. Überhaupt nicht Bei Änderungen werden die Informationen sofort weitergegeben. Bei Änderungen werden die betroffenen Abteilungen schnell informiert. Um Informationen zu erhalten muss häufig nachgefragt werden. Die verfügbaren Informationen sind für Entscheidungen geeignet. Vor einer Entscheidung müssen noch an anderer Stelle Informationen eingeholt werden. Trotz vieler Informationen können Entscheidungen nicht eindeutig gefällt werden. Die Häufigkeit der Projekttreffen ist ausreichend. Die Häufigkeit der schriftlichen Berichte ist ausreichend. Die Häufigkeit telefonischer Berichte ist ausreichend. Berichtet wird immer über alle Punkte. Berichtet werden nur kritische Punkte die nicht dem Plan entsprechen.

Voll und ganz

Anhang

259

Zusammenarbeit mit Dritten Im Folgenden stellen wir Ihnen einige Fragen zur Zusammenarbeit mit Lieferanten, Ausrüstern und Kunden. Bitte geben Sie an, in wie weit Sie den folgenden Aussagen zu den Beziehungen zwischen Ihnen und Ihren Lieferanten zustimmen. Überhaupt nicht

Voll und ganz

Unsere Lieferanten bekommen von uns zahlreiche Meilensteine vorgegeben. Wir wirken an der Entscheidungsfindung bei Lieferanten direkt mit. Wir geben Lieferanten vor, ihre Arbeit in einer bestimmten Art und Weise zu erledigen. Unsere Lieferanten müssen ausführliche Berichte liefern. Wir müssen immer anfragen, um erforderliche Informationen zu erhalten. Unsere Lieferanten halten sich an ihre Zusagen. Anregungen von Lieferanten nehmen wir immer gerne auf. Auch bei unwahrscheinlichen Erklärungen glauben wir unseren Lieferanten. Gelegentlich findet ein Mitarbeiteraustausch über einen längeren Zeitraum statt (z. B. Entwicklungsingenieure). Es wird sehr häufig mit den Lieferanten kommuniziert. Wenn wir kommunizieren, erfolgt dies sehr intensiv, z. B. in persönlichen Treffen. Es gibt klare Kommunikationsrichtlinien / -regeln.

Problembereiche in der Anlaufphase Dieser Abschnitt dient dazu, typische Probleme und deren Ausprägungen in der Anlaufphase zu erfassen. Wie häufig fanden Änderungen statt? Nie Änderungen am Produkt während der Vorserie Änderungen am Produkt während der Hochlaufphase Änderungen am Prozess während der Vorserie Änderungen am Prozess während der Hochlaufphase Kurzfristige Verschiebung vereinbarter Liefertermine durch den Kunden

Ausgewählte Erfolgsfaktoren Abschließend möchten wir Sie noch zu Erfolgsfaktoren befragen. Bitte kreuzen Sie diejenigen Faktoren an, die Ihrer Meinung nach den Erfolg eines Anlaufprojektes positiv beeinflussen. Klare, umfangreiche und schriftlich fixierte Vertragsbedingungen und Abstimmungen Rückgriff auf bekannte Produktionsprozesse Standardisierung aller Prozesse Wissensmanagement für Anlaufprojekte (Dokumentation bisheriger Erfahrungen) Einbindung erfahrener Mitarbeiter aus der Produktion Offene Zusammenarbeit aller Partner (Transparenz) Modulbauweise / Baukastenprinzip (Standardisierung des Produktes bzw. von Bauteilen) Sonstige: Sonstige Hinweise:

Vielen Dank für Ihre Unterstützung!

Sehr häufig

260

Anhang

(c) Teilmodell Planung mit Indikatoren

Abbildung 86: Teilmodell Planung mit Indikatoren1056

(d) Teilmodell Steuerung / Kontrolle 1 mit Indikatoren

Abbildung 87: Teilmodell Steuerung / Kontrolle 1 mit Indikatoren1057

1056 1057

Quelle: Darstellung mit SmartPLS erzeugt. Quelle: Darstellung mit SmartPLS erzeugt.

Anhang

261

(e) Teilmodell Steuerung / Kontrolle 2 mit Indikatoren

Abbildung 88: Teilmodell Steuerung / Kontrolle 2 mit Indikatoren1058

1058

Quelle: Darstellung mit SmartPLS erzeugt.

262

Anhang

(f) Experteninterviews Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum der Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente

Sonstige Angaben

Angaben Lieferant für Abgasrückführungstechnik für die Automobilindustrie 201 Mio. € (2004) Systemlieferant (90% des Umsatzes), Tier 2-Lieferant (3% des Umsatzes), Sonstige Liefertätigkeit (7% des Umsatzes) Leiter der Entwicklung von einem von drei Geschäftsbereichen Zwei Projektleiter in diesem Geschäftsbereich Key Account Manager in diesem Geschäftsbereich 19.05.2005 und 17.08.2005 Permanente Entwikcklungsprojekte, im Jahr ca. 10 Neuanläufe Projektorganisation; wichtige Akteure: Entwicklungsprojektleiter, Key Account Manager (Industrievertreter), Qualitätsverantwortlicher, Logistiker (Disposition) sowie der Geschäftsbereichs-Entwicklungsleiter Abgasrückführungsleitung 6 Einzelteile Fungiert als „Product Champion“ x Konstruktion x Prüfung der Konstruktion (CAD-Plan) x Musterbau: Prototypenfertigung x Herstellbarkeitsanalyse für Serienproduktion x Erprobung im Unternehmen x Erprobung beim Kunden (meist OEM) x Ggf. Iterationsschleifen Reine Zeit im Unternehmen (ohne Kundenprozess) ca. 9 Monate (Variante), 18 Monate (kpl. Neuentwicklung) 5 Gates Späte Änderungen durch den Kunden Späte Teile-Freigaben durch den Kunden „300er-Programm“: 70-100 Prototypen, 200 Vorserienteile Brain, SAP Präventive Qualitätssicherung: TQM, FMEA Methoden, Prinzipien: DfM, SE, Benchmarking, REFA, Kaizen, JiT, Lieferantenmanagement, Variantenmanagement, Modularisierung, Wissensmanagement Technische Hilfsmittel: CAD/E, Rapid Prototyping Eingesetzte BWL-Instrumente: Kennzahlen(Systeme), Berichte, Projektcontrolling, Break-Even, Balanced Scorecard (Performance Measurement) -

Tabelle 49: Experteninterview Unternehmen 1

Anhang

263

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum des Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente

Sonstige Angaben

Angaben Hersteller von Werkzeugmaschinen 1.220 Mio. € (2003/2004) Ausrüster (Maschinenbau) Für Entwicklung zuständiger Vorstand eines Geschäftsbereichs 13.07.2005 Mehrere Produkte und Varianten pro Jahr, in der Firmenhistorie über mehrere Jahrzehnte 3 auf fundamental neuen Technologien basierende Produkte Interne Projekte, bei der (Vor-)Entwicklung neuer Technologien Einbezug von universitären Forschern Bearbeitungsmaschinen Mehrere Hundert bis mehrere Tausend Teile (Mechanik, Elektronik, Steuerungstechnik/Software), strukturiert durch Modulkonzept Entwicklungsprojektleiter, x Zur Ideenfindung zunächst keine begrenzenden Strukturen x Konzeptphase x Entwicklung x Aufbau x Erprobung x Serie 1-2 Jahre (außer bei fundamental neu zu entwickelnden Technologien) Keine Angabe Schwer beherrschbare Technologien Prototypenteile MS Project mit Cockpit, SAP V-Modell als Orientierung Meilensteine und Quality Gates Softwareentwicklungs-Konfigurationsmanagement Zeit-/Kapazitäts- und Kostenpläne -

Tabelle 50: Experteninterview Unternehmen 2

264

Anhang

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum des Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Teilefertiger (Zahnräder) für Antriebstechnik und Automobilindustrie Ca. 18 Mio. € (2004) Tier 1 bis Tier 3 Technischer Leiter 15.07.2005 Ca. 20 Stück pro Jahr Projektorganisation, durch Entwickler koordiniert Antriebsrad für Hochleistungs-PKW-Motor Bestehen aus einem oder einigen wenigen Teilen, Fertigung tlw durch komplexe Geometrie der Teile schwierig (bis zu 35 Fertigungsschritte) Nimmt selbst Konstruktionsaufgaben wahr und hält mit Vertrieb Kontakt zum Kunden x Mitwirkung bei der Entwicklung und Konstruktion für die relevanten Teile geplant x Machbarkeitsprüfung und Angeboterstellung für Prototypenphase (endet mit Angebot für Prototypenphase) x Herstellung von Prototypen für die Vorserien- u. (evtl. Nullserien-)phase (endet mit Angebot für Serienphase) x Herstellung von Teilen für die Serie Ca. 6-12 Monate, tlw. auch längere Pausen durch den Kunden 2 Gates (Machbarkeitsprüfung positiv und Freigabe Serie) Unrealistische Vorgaben vom Kunden sorgen für Verzug, Verzögerungen durch Zulieferer Prototyp, zweistellige Zahl von Erprobungsteilen Baan IV Projektmanagement, Konstruktionszeichnung (kein Pflichtenheft), Produktkalkulation, Berichte mit Kennzahlen Dauerhaftere Beziehungen mit allen Kunden wären vorteilhaft (derzeit nur bei einem internen und einem externen Kunden der Fall) Probleme oft durch Verfehlungen von Lieferanten oder schwer beherrschbare Fertigung

Tabelle 51: Experteninterview Unternehmen 3

Anhang

265

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten

Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum des Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf

Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Aktorik-Lieferant für die Automobilindustrie Ca. 55 Mio. € (2004) Motor- und Thermomanagement (Tier 1) Fahrwerk und Antriebsstrang (Tier 2) Karosserie und Sicherheit (Tier 3) Mobilhydraulische Komponenten (mehrfach vernetzt) Projektleiter und Logistikleiter für neue Produkte 19.08.2005 2-3 pro Jahr Matrixorganisation aus Entwicklungsprojektmanager und Logistiker Nockenwellenversteller 5 Einzelteile Einen Gesamtprojektleiter gibt es nicht, wird vom Entwickler tlw. mit übernommen x Kundenanfrage x Konstruktion x Konfiguration des Montagesystems x Erprobung der Montage (Nullserie) 2 Schichten x Kundenfreigabe 3 Jahre Wird im Projekt definiert Während der frühen Projektphasen kommt es u.U. zu unrealistischen terminbezogenen und funktionsbezogenen Anforderungen des Kunden. Diese sind im späteren Projektverlauf nur mit hohem Aufwand zu eliminieren. Änderungen am Produkt, die nach dem sog. „Design-Freeze“ erfolgen (z.B. neue oder zusätzliche Oberflächenveredelung), verursachen einen so hohen Aufwand bei bereits laufenden Serienproduktionen, dass diese als eigene „kleine“ Anlaufprojekte mit neuen Freigabeprozessen etc. angesehen werden können. Probleme in der Kommunikation treten in erste Linie auf, wenn das Unternehmen Tier 1Lieferant ist (bei Produkten im Bereich Motor- und Thermomanagement). Probleme resultieren aus folgenden Punkten: x Oft nicht geeignete Ansprechpartner, sowohl bei Disposition, Entwicklung, QM – aber auch bezüglich IT-Support x fehlende oder unklare Zuständigkeiten x lange Entscheidungswege x verspätete Rückmeldung Die Zusammenarbeit mit anderen Kunden (Unternehmen als Tier 2- oder 3-Lieferant) ist hingegen meistens unproblematisch. Nullserie im Umfang von 2 Schichten MS Project VDA-Standard -

Tabelle 52: Experteninterview Unternehmen 4

266

Anhang

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum des Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf

Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software

Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Aktorik-Lieferant für die Automobilindustrie 68 Mio. € (2004) Hauptsächlich als Tier 2, selten auch als Tier 1 oder Tier 3 (reine Teilefertigung) Prokurist (Technik) 08.09.2005 Ca. 6 pro Jahr Interdisziplinäre Teams aus Entwicklung/Konstruktion, Vertrieb/Key Account Management, Logistik/Disposition/Produktionsplanung Mechanische Drehteile als Baustein für Turbolader-Systeme Besteht aus 10-15 Teilen (Kernkompetenz Fertigung, nicht Montage) Übernimmt Entwicklung/Konstruktion und koordiniert andere Ansprechpartner x Projektauftrag/Herstellbarkeitsbewertung x Projektplan x Machbarkeitsanalyse x QVP x Schulungsmaßnahmen x Beschaffung Material/Teile x Bemusterung anhand von Prototypen x Fertigungsfreigabe Als Tier 2 ca. 6-9 Monate (oft zu knapp, Problem der Kaskadierung in der Kette); als Tier 1 ca. 2 Jahre 8 Gates, zu denen ein Lenkungsausschuss freigibt Probleme mit der Durchgängigkeit der Projektinformationen und technischen Daten, da meist Tier 1 als Mittler zum OEM vorhanden ist; dadurch oft unrealistische, nicht abgestimmte Vorgaben, die nicht eingehalten werden können. Auch als Tier 2 idealerweise Integration in die Simultaneous Engineering-Prozesse des OEM. Probleme mit Lieferanten oder eigener Fertigungstechnik (extrem belastete Teile, daher Material und Passungen sehr kritisch). 150 Prototypen, 3.000 Vorserienteile SAP für Auftragsabwicklung und ERP (früher eigenes PP-System) MS Project für Projektmanagement CAD-Programme Catia und ProE mit Stücklisten etc.; bei Audi KVS zur Verknüpfung von geometrischer Zeichnung, Zeichnungselementen und Rahmendaten wie Stücklisten VDA-Standard Nr. 49xx, Kennzahlenberichte anhand von TS16949 Kunden sollten sich aktiv informieren; Zwischeninformationen sind als „push“ weniger geeignet. Informationstransparenz über mehrere Ebenen hinweg, damit sich auch Tier 2/3 einrichten können und richtig planen (und keine teure Problembeseitung wie Taxifahrten, sonderchargen etc. erforderlich werden) können. Da OEM und Tier 1 wg. Know-how nicht alle technischen Details herausgeben, kann der Tier 2 oft nicht in den Kontext hineinfinden. Anlaufszenarien und Stückzahlen werden oft nicht bekannt gegeben. Tier 2/3 werden eindeutig zu spät eingebunden, obwohl dies eigentlich nicht der Fall sein müsste

Tabelle 53: Experteninterview Unternehmen 5

Anhang

267

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum des Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess) Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Lieferant für die Automobilindustrie 4 Mrd. € (2005) Hauptsächlich als Tier 1, tlw. auch als Tier 2 Vorstandsvorsitzender (Zuständig für Entwicklung) 11.11.2005 Keine Angabe Projektorganisation Deckel Kunststoffbauteil + Dichtung, geringe Komplexität, aber hohes Know-how Projektleiter aus der Entwicklung Keine Angabe Ca. 2 Jahre System mit mehreren Gates Neue Fertigungsprozesse sorgen bei hohen Anforderungen für Schwierigkeiten, die nur begrenzt vorab durch Simulation erkennbar sind. Mehrere Tausend MySAP, C-Project Target Costing Probleme beim Übergang von der Komponenten-/Teile- zur Systementwicklung; als Technologieführer hohe Unsicherheit bei neuen Fertigungsprozessen.

Tabelle 54: Experteninterview Unternehmen 6

268

Anhang

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe der Ansprechpartner Datum der Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess) Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Kühlsystemhersteller für die Automobilindustrie 3 Mrd. € (2004) Systemlieferant Person 1: Project Coordinator Launch Person 2: Leiter Supply Chain Management 16.11.2005 5 pro Jahr Interdisziplinäres Team Kühlmodul LKW 41 Einzelteile in 9 Baugruppen Projektleiter aus der Entwicklung x Beauftragung, Konstruktion, Erprobung, Serien-Beauftragung 1 Jahr Eigenes Schema mit mehreren Gates Bei Produktänderungen werden die beteiligten Abteilungen nicht schnell genug informiert 5 Prototypen, 30 Vorserienteile SAP R/3 VDA -

Tabelle 55: Experteninterview Unternehmen 7

Anhang

269

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum des Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Automobilhersteller 46 Mrd. € (2005) OEM Vorstand Entwicklung und Beschaffung 21.03.2006 Ca. 2-3 neue pro Jahr, jeweils mehrere Varianten Projekt-Matrix-Organisation, für bestimmte Aufgaben abgespaltene eigene Bereiche PKW 10.000-20.000 Teile bei hoher Integration von Mechanik, Elektronik, Aktorik und Software Strategischer Projektleiter für Gesamtfahrzeug, div. Teilprojektleiter x Idee x Machbarkeitsnachweis x Vorentwicklung x Serienentwicklung x Produktionsanlauf 36-48 Monate 5 übergeordnete Gates für obigen Prozess, heruntergebrochen durch Vielzahl von Meilensteinen Integration von verschiedenen Bereichen, gleichzeitiges Erreichen von Erprobungszeitpunkten, Risiken bei Zulieferern Keine Angabe SAP, Actano RPlan PEP-PDM, VDA, Stage Gate-Schema, FMEA, Risikomanagement -

Tabelle 56: Experteninterview Unternehmen 8

270

Anhang

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe der Ansprechpartner Datum der Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess) Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Automobilhersteller 150 Mrd. € (2004) OEM Person 1: Vorstand (Zuständig für Entwicklung) Person 2: Abteilungsleiter (Logistik Anlaufteile) Schriftliche Befragung analog Interviews im Juli 2006 Mit Modellpflegen ca. 4 pro Jahr Projekte in Matrixorganisation Gesamtfahrzeug (PKW) Ca. 4500 beim OEM geführte Komponenten aus allen technischen Domänen von 500 Lieferanten, Einzelteile keine Aussage Gesamtprojektleiter und mehrere aufgabenbezogene Projektleiter Grundlagenentwicklung, 6-Phasen-Schema in einem eigenen Development-System 4-5 Jahre 4 Vorab-Gates vor dem Lastenheft, 6 Gates (Lastenheft, Design Freeze, Freigabe, Teile auf Serienwerkzeugen, Teile „grün“, Job No. 1), Vielzahl von Meilensteinen Lieferantenteile entsprechen nicht Spezifikationen oder stehen erst zu spät zur Verfügung Reifegrade oft erst verspätet erreicht Prototypen, Nullserie, 3 Produktionstests SAP, CAD- und PDM-Systeme, proprietäre Software Eigenes Entwicklungssystem basierend auf Gates -

Tabelle 57: Experteninterview Unternehmen 9

Anhang

271

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum des Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Kraftfahrzeugtechnik-Systemlieferant für die Automobilindustrie 42 Mrd. € (2005) Systemlieferant Geschäftsführer, Ressort Entwicklung 02.10.2006 Zweistellige Anzahl im betrachteten Geschäftsbereich Automotive Projektorganisation Benzin-Einspritzsystem Mehrere Hundert Einzelteile, erhebliche Software-Anteile Projektleiter (Plattform bzw. Kundenprojekt) x Requirements-Engineering x Komponenten-Design x Funktions-Design x Kodierung x Komponententest x Integration x Integrationstest x Systemtest 1,5 Jahre, tlw. auch kürzer Keine Angabe Beherrschung von Prozesstechnologien bei besonders ausgereizten Bauelementen Keine Angabe Simulationstools CMMI, V-Modell, Produktlinienansatz Hohe Anforderungen: Echtzeitanforderungen, hohe Sicherheitsanforderungen

Tabelle 58: Experteninterview Unternehmen 10

272

Anhang

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum der Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Hersteller von Elektronik- und Aktorikbaugruppen für die Automobilindustrie 110 Mio. € (2004) Modullieferant, meist als Tier 2 oder Tier 3 Person 1: Teamleiter der Projektingenieure Person 2: Projektingenieur zeitweise Person 3: Vertrieb 05.12.2006 Keine durschn. Angabe möglich Anfangs „Akquiseteam“: Vertriebsmitarbeiter (Key Account), QM, Entwicklungsingenieur (via techn. Leiter) für grobe Vorab-Entwicklung. Später fest definierter, verantwortlicher Projektleiter. Spule 4 Bauteile Technischer Projektleiter aus der Entwicklung x Konzeption x Produktentwicklung und -verifizierung x Planung und Verifizierung des Produktionsprozesses x Beschaffung Produktionsressourcen x Produkt- und Prozessvalidierung x Beginn Produktion 2-3 Jahre 4 Phasen mit Gates Änderungen durch den Kunden, Spritzgussprozesse schwer beherrschbar 18 Prototypen, ca. 6.000 Vorserienteile Intranet-Projektplanungstool basierend auf MS Project, Catia VDA-Standard, FMEA -

Tabelle 59: Experteninterview Unternehmen 11

Anhang

273

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum der Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Aktorik-Lieferant für die Automobilindustrie 55 Mio. € (2004) Hauptsächlich Tier 2 Person 1: Entwicklungs-Bereichsleiter (früherer Projektleiter) Person 2: Leiter Produktion 18.12.2006 und 18.04.2007 Mehrere pro Jahr Matrixorganisation mit Projekten; Projektbüro sorgt für räumliche Nähe der beteiligten Mitarbeiter Elektromagnetisches Druckregelventil Ca. 100 Einzelteile, verteilt auf einige Baugruppen/Module Entwicklungsprojektleiter x Machbarkeitsprüfung (Kaufmännische Checkliste, Technische Checkliste) x Entwurfs- und Definitionsphase (Erstellung Angebot, Erstellung A-Muster, Kaufmännische Checkliste, Technische Checkliste) x Übergabephase (Definition Projektteam: Leiter, Teilnehmer; Projektdefinition: Zeitplanung, Kapazitätsplanung, Kaufmännische Checkliste, Technische Checkliste) x Konstruktions- und Produktionsplanungsphase (Produktkonstruktion, Anfrage Lieferanten, Auswahl Lieferanten, Design-FMEA, Angebotsphase Anlage, Prozess-FMEA, Kaufmännische Checkliste, Technische Checkliste) x Beschaffungs- und Vorserienphase (Lieferung und Inbetriebnahme der Anlage, Vorserienfertigung: B-Muster, Freigabe durch Kunden, Kaufmännische Checkliste, Technische Checkliste) x Serienphase (Nullserie: C-Muster, Hochlauf) 3 Jahre Interner Informationsfluss manchmal zu langsam Projektstände bei Zulieferern können nur schwer überwacht werden Unvorhergesehene Störungen an den Anlagen 500 Prototypen, 1.000 Vorserienteile PLANTA-Projektmanagement, Excel-Scorecard Eigenes Entwicklungssystem -

Tabelle 60: Experteninterview Unternehmen 12

274

Anhang

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum der Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation

Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf

Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Anlagenhersteller 60 Mio. € (2006) Ausrüster (zu 50% Automobilindustrie) Person 1: Entwicklungsleiter Person 2: Projektleiter Entwicklung 14.03.2007 Mehrere Anlagen für die Automobilindustrie jedes Jahr Es gibt einen Projektleiter sowie weitere inhaltliche Projektverantwortliche im Team, die jeweils für einzelne Funktionen zuständig sind (Mechanische Konstruktion, Elektrische Konstruktion, Mechanischer Aufbau, Elektrischer Aufbau, Inbetriebnahme). Für jedes Projekt wird ein solches Team gebildet, das auch räumlich zusammen sitzt. Montageanlage für Automobil-Zulieferteile Komplexe Anlage mit vielen Tausend Teilen (Mechanik, Elektronik, Software) Verantwortlich für die Durchführung der Entwicklungs- und Anlaufprojekte und die Einhaltung der Ziele ist der Projektleiter, der eigenständig agiert. Von ihm werden auch die Kontakte zum Marketing/Vertrieb, Einkauf, ggf. auch Rechnungswesen, koordiniert. x Mechanische Konstruktion (4-6 Wochen) x Elektrische Konstruktion (4 Wochen) x Beschaffung (4-6 Wochen) x Mechanischer und elektrischer Aufbau (3 Wochen) x Inbetriebnahme (3 Wochen) x Abbau der Anlage, Transport zum Kunden, finaler Aufbau Ca. 6 Monate 3 Gates, 6 Meilensteine Trotz der Nähe ist der Informationsaustausch zwischen den Mitarbeitern der mechanischen und der elektrischen Konstruktion nicht immer ideal, oftmals aus Zeitgründen. Dies betrifft besonders die schriftliche Prozessdokumentation der mechanischen Konstruktion, die als Basis für den elektrischen Konstrukteur dient. Nur eine Anlage, die vor Verfrachtung an den Kunden auch am eigenen Standort noch in Betrieb genommen und getestet wird MS Project und Excel Pflichtenheft, Meilensteinkontrollen, Kosten-/Leistungsrechnung, Budgetierung, Projektablauf- und Terminplan, Kapazitätsplan Zur Verfügung stehende Entwicklungszeit wird immer weiter verkürzt (späte Spezifikation durch Kunden bzw. Änderungsanforderungen während der Entwicklung). Problematik, dass teilweise bei Abnahme der Anlage durch den Kunden keine Originalteile/Serienteile zum Testen zur Verfügung stehen. Kommunikation zwischen mechanischen und elektrischen Entwicklungsbereichen hat noch Optimierungspotenzial.

Tabelle 61: Experteninterview Unternehmen 13

Anhang

275

Kriterium Art des Unternehmens Umsatz des Unternehmens (Jahr) Rolle in Produktentwicklungsprojekten Rolle und Hierarchiestufe des Ansprechpartners Datum der Interviews Häufigkeit neuer Produkte Aufbauorganisation Betrachtetes Produkt Komplexität des Produkts Rolle des Projektleiters Ablauforganisation (Prozess)

Dauer eines Entwicklungsprojekts Anzahl Gates und Meilensteine Häufige Probleme im Ablauf Bereitstellung von Vorserienteilen Eingesetzte Software Eingesetzte Normen, Methoden und Instrumente Sonstige Angaben

Angaben Zugangssysteme-Lieferant für die Automobilindustrie 450 Mio. € (2004) Tier 1-Systemlieferant Entwicklungsprojektleiter, zugleich auch für Methoden verantwortlich Interviews am 10.12.2007 und 18.02.2009; mehrere weitere Besuche zur Vertiefung Zweistellige Anzahl pro Jahr im betrachteten Produktfeld Innerhalb Zentralabteilung Entwicklung, Bereich Automotive-Systems Projektteams bestehen aus: Entwickler (meist zugleich Projektleiter), Fertigungs- und Montageplaner, Qualitätsplaner, Einkauf, Kalkulator Fahrzeug-Zugangssystem 30 Einzelteile, 4 Module Entwickler, der zugleich Projektleitung übernimmt x Erste Konzepte x Angebotphase x Projekt genehmigt – Set-Up / Kick-Off x Erste Entwicklung x Produktreife, Freigabe BM, Betriebsmittelplanung und -anfrage x Produktbestätigung, Freigabe Bau Betriebsmittel x Prüfung / Freigabe Betriebsmittel x Vorserie Intern, EMPB grün, Produktionserprobung im Werk, Vorserie (Freigabe sollte ca. 6 Monate vor SOP erfolgen) x Serienanlauf / Ramp-up x Serienproduktion, Hochlauf auf Kammlinie, Review / Abschluss Ca. 12-24 Monate, je nach OEM 10 Phasen, jeweils abgeschlossen durch Gates; Meilensteine definiert Projektleiter (Fachterminpläne, Detailpläne) Änderungen durch den Kunden, insbesondere außerhalb von vorher definierten ReleaseZeitpunkten. Dadurch oft bei der Erprobung Zwischenstände. Ja, zweistellige Anzahl je nach OEM SAP, Actano RPlan, eigenes Ampel-Tool für die Projektüberwachung und das Reporting VDA-Standard, eigenes Gate-System Hardware (Mechanik-/Elektronikentwicklung) und Software schwer synchronisierbar

Tabelle 62: Experteninterview Unternehmen 14 (Fallstudienpartner Marquardt)

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