FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

Forschung und Entwicklung (F&E) ist ein Prozess, der darauf abzielt, neue oder verbesserte Technologien zu schaffen, die einen Wettbewerbsvorteil auf Unternehmens-, Industrie- oder nationaler Ebene bieten können. Während die Belohnungen sehr hoch sein können, ist der Prozess der technologischen Innovation (deren erste Phase F&E ist) komplex und riskant. Der Großteil der F&E-Projekte bringt nicht die erwarteten finanziellen Ergebnisse, und die erfolgreichen Projekte (25 bis 50 Prozent) müssen auch die erfolglosen oder vom Management vorzeitig beendeten Projekte bezahlen. Darüber hinaus kann sich der Erfinder von F&E nicht alle Vorteile seiner Innovationen aneignen und muss sie mit Kunden, der Öffentlichkeit und sogar Wettbewerbern teilen. Aus diesen Gründen müssen die F&E-Anstrengungen eines Unternehmens sorgfältig organisiert, kontrolliert, bewertet und gesteuert werden.

ZIELE UND ARTEN VON F&E

Ziel der akademischen und institutionellen F&E ist es, neue Erkenntnisse zu gewinnen, die in der Praxis angewendet werden können oder auch nicht. Im Gegensatz dazu besteht das Ziel industrieller F&E darin, neues Wissen zu gewinnen, das auf die Geschäftsanforderungen des Unternehmens anwendbar ist und schließlich zu neuen oder verbesserten Produkten, Prozessen, Systemen oder Dienstleistungen führt, die den Umsatz und den Gewinn des Unternehmens steigern können.

Die National Science Foundation (NSF) definiert drei Arten von F&E: Grundlagenforschung, angewandte Forschung und Entwicklung. Ziel der Grundlagenforschung ist ein umfassenderes Wissen oder Verständnis des zu untersuchenden Themas als dessen praktische Anwendung. In der Industrie wird Grundlagenforschung als Forschung definiert, die wissenschaftliche Erkenntnisse vorantreibt, aber keine spezifischen kommerziellen Ziele verfolgt, obwohl solche Untersuchungen im Bereich des gegenwärtigen oder potentiellen Interesses des Unternehmens liegen können.

Angewandte Forschung zielt darauf ab, Kenntnisse oder Verständnis zu erlangen, die notwendig sind, um die Mittel zu bestimmen, mit denen ein anerkannter und spezifischer Bedarf befriedigt werden kann. In der Industrie umfasst die angewandte Forschung Untersuchungen zur Entdeckung neuen Wissens mit spezifischen kommerziellen Zielen in Bezug auf Produkte, Verfahren oder Dienstleistungen. Entwicklung ist die systematische Nutzung des aus der Forschung gewonnenen Wissens oder Verständnisses zur Herstellung von nützlichen Materialien, Geräten, Systemen oder Methoden, einschließlich des Entwurfs und der Entwicklung von Prototypen und Prozessen.

An dieser Stelle ist es wichtig, Entwicklung vom Engineering zu unterscheiden. Engineering ist die Anwendung modernster Erkenntnisse auf die Entwicklung und Herstellung marktfähiger Güter. Forschung schafft Wissen, Entwicklung entwirft und baut Prototypen und beweist deren Machbarkeit. Engineering wandelt diese Prototypen in Produkte um, die auf dem Markt angeboten werden können, oder in Prozesse, die zur Herstellung kommerzieller Produkte und Dienstleistungen verwendet werden können.

F&E UND TECHNOLOGIEAKQUISITION

In vielen Fällen ist die für industrielle Zwecke benötigte Technik auf dem Markt verfügbar – zu einem Preis. Vor Beginn des langwierigen und risikoreichen Prozesses der Durchführung eigener F&E kann ein Unternehmen eine „Make or Buy“-Analyse durchführen und entscheiden, ob das neue F&E-Projekt gerechtfertigt ist oder nicht. Zu den Faktoren, die die Entscheidung beeinflussen, gehören die Fähigkeit, die Innovation zu schützen, ihr Timing, ihr Risiko und ihre Kosten.

Proprietärer Charakter

Wenn eine Technologie als proprietär geschützt – und durch Patente, Geschäftsgeheimnisse, Geheimhaltungsvereinbarungen usw. geschützt werden kann – wird die Technologie ausschließliches Eigentum des Unternehmens und ihr Wert ist viel höher. Tatsächlich gewährt ein gültiges Patent einem Unternehmen ein befristetes Monopol für 17 Jahre, die Technologie nach eigenem Ermessen zu nutzen, normalerweise um Umsatz und Gewinn zu maximieren. In diesem Fall ist ein hoher FuE-Aufwand über einen relativ langen Zeitraum (bis zu 10 Jahre) mit einem akzeptablen Ausfallrisiko gerechtfertigt.

Im Gegenteil, wenn die Technologie nicht geschützt werden kann, wie dies bei bestimmten Softwareprogrammen der Fall ist, ist eine teure eigene Forschung und Entwicklung nicht gerechtfertigt, da die Software von einem Wettbewerber kopiert oder von einem illoyalen Mitarbeiter „gestohlen“ werden kann. In diesem Fall besteht das Geheimnis des kommerziellen Erfolgs darin, dem Wettbewerb durch die Entwicklung kontinuierlich verbesserter Softwarepakete, unterstützt durch eine starke Marketinganstrengung, einen Schritt voraus zu sein.

Zeitliche Koordinierung

Wenn die Marktwachstumsrate langsam oder moderat ist, können interne oder beauftragte F&E das beste Mittel sein, um die Technologie zu erhalten. Auf der anderen Seite, wenn der Markt sehr schnell wächst und Wettbewerber hereinstürmen, kann sich das „Fenster der Gelegenheit“ schließen, bevor die Technologie vom neuen Marktteilnehmer entwickelt wurde. In diesem Fall ist es besser, sich die Technologie und das dazugehörige Know-how anzueignen, um in den Markt einzutreten, bevor es zu spät ist.

Risiko

Technologieentwicklung ist naturgemäß immer riskanter als Technologieakquisition, da der technische Erfolg von F&E nicht garantiert werden kann. Es besteht immer das Risiko, dass die geplanten Leistungsspezifikationen nicht eingehalten werden, sich die Zeit bis zum Projektabschluss verlängert und die F&E- und Herstellungskosten höher sind als prognostiziert. Andererseits birgt die Anschaffung von Technologie ein viel geringeres Risiko, da das Produkt, der Prozess oder die Dienstleistung vor Vertragsabschluss besichtigt und getestet werden kann.

Unabhängig davon, ob die Technologie angeschafft oder entwickelt wird, besteht immer die Gefahr, dass sie bald veraltet und durch eine überlegene Technologie verdrängt wird. Dieses Risiko kann nicht vollständig beseitigt, aber durch eine sorgfältige Technologievorhersage und -planung erheblich reduziert werden. Wenn das Marktwachstum langsam ist und sich unter den verschiedenen konkurrierenden Technologien kein Gewinner herauskristallisiert hat, ist es möglicherweise klüger, diese Technologien durch „Technologie-Gatekeeper“ zu überwachen und bereit zu sein, einzuspringen, wenn der Gewinner hervorgeht.

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Kosten

Für eine erfolgreiche Produktlinie mit relativ langer Lebensdauer ist die Anschaffung von Technologie teurer, aber weniger riskant als die Technologieentwicklung. Normalerweise werden Lizenzgebühren in Form einer relativ geringen Anfangszahlung als „ernsthaftes Geld“ und als periodische Zahlungen, die an den Verkauf gebunden sind, gezahlt. Diese Zahlungen laufen während der Gültigkeitsdauer der Lizenzvereinbarung weiter. Da diese Lizenzgebühren 2 bis 5 Prozent des Umsatzes ausmachen können, führt dies zu einer unangemessenen Belastung durch weiterhin höhere Kosten für den Lizenznehmer, wenn alles andere gleich bleibt.

Andererseits erfordert F&E eine hohe Anfangsinvestition und damit einen längeren Zeitraum mit negativem Cashflow. Mit dem Erwerb von Technologie sind auch immaterielle Kosten verbunden – die Lizenzvereinbarungen können restriktive geografische oder Anwendungsklauseln enthalten, und andere Unternehmen haben möglicherweise Zugang zu derselben Technologie und konkurrieren mit niedrigeren Preisen oder stärkerem Marketing. Schließlich ist der Lizenznehmer für den technologischen Fortschritt oder sogar für die Aktualität vom Lizenzgeber abhängig, was gefährlich sein kann.

MIT F&E VORAUS

F&E kann intern, im Auftrag oder gemeinsam mit anderen durchgeführt werden. Die eigene F&E hat einen strategischen Vorteil: Das Unternehmen ist alleiniger Eigentümer des entstandenen Know-hows und kann es vor unbefugter Nutzung schützen. F&E ist im Grunde auch ein Lernprozess; Die eigene Forschung bildet so die eigenen Forscher aus, die zu immer besseren Dingen werden können.

Externe F&E werden in der Regel an spezialisierte gemeinnützige Forschungseinrichtungen oder an Universitäten vergeben. Diese Einrichtungen verfügen oft bereits über erfahrenes Personal in den anzuwendenden Disziplinen und sind gut ausgestattet. Die Nachteile bestehen darin, dass das Unternehmen nicht von der Lernerfahrung profitiert und möglicherweise zu stark vom Auftragnehmer abhängig wird. Die Umstellung auf die Technologie kann sich als schwierig erweisen und es können Lecks zu Wettbewerbern entstehen. Die Nutzung von universitärer Forschung ist manchmal etwas günstiger als die Beauftragung von Instituten, da ein Teil der Arbeit eher von Studenten als von Fachleuten übernommen wird.

Gemeinsame F&E wurde in den Vereinigten Staaten populär, nachdem die Kartellgesetze gelockert und den F&E-Konsortien Steueranreize angeboten wurden. In einem Konsortium schließen sich mehrere Unternehmen mit kongruenten Interessen zusammen, um Forschung und Entwicklung durchzuführen, entweder in einer eigenen Organisation oder in einer Universität. Die Vorteile sind niedrigere Kosten, da nicht jedes Unternehmen in ähnliche Geräte investieren muss; eine kritische Masse von Forschern; und Informationsaustausch zwischen den Sponsoren. Die Nachteile sind, dass alle Sponsoren Zugang zu den gleichen F&E-Ergebnissen haben. Aus kartellrechtlichen Erwägungen muss die durchgeführte F&E jedoch „vorwettbewerblich“ sein, juristisch bedeutet, dass sie grundlegender und/oder vorläufiger Natur sein muss. Ein Unternehmen muss über die „gemeinsame“ Phase hinaus gemeinsame Forschung betreiben, um damit Geld zu verdienen; es kann diese Art von Ergebnis als Grundlage verwenden, nicht als Innovation selbst.

AUSWAHL, MANAGEMENT UND BEENDIGUNG VON F&E-PROJEKTEN

Industrielle F&E wird im Allgemeinen projektbezogen (d. h. getrennte Arbeitsaktivitäten) mit spezifischen technischen und geschäftlichen Zielen, zugewiesenem Personal sowie Zeit- und Geldbudgets durchgeführt. Diese Projekte können entweder „von oben nach unten“ (z. B. aus einer Managemententscheidung zur Entwicklung eines neuen Produkts) oder „von unten nach oben“ (aus einer Idee eines einzelnen Forschers) entstehen. Die Größe eines Projekts kann von einer Teilzeitarbeit eines Forschers für einige Monate mit einem Budget von Tausenden von Dollar bis hin zu fünf- oder zehnjährigen Großprojekten mit großen, multidisziplinären Forscherteams und Budgets von mehreren Millionen Dollar variieren . Daher ist die Projektauswahl und -bewertung eines der kritischeren und schwierigeren Themen des F&E-Managements. Ebenso wichtig, wenn auch in der Praxis weniger betont, ist das Thema Projektabbruch, insbesondere bei erfolglosen oder marginalen Projekten.

Auswahl von F&E-Projekten

Normalerweise hat ein Unternehmen oder ein Labor eine größere Anzahl von Projekten, als effektiv umgesetzt werden können. Daher stehen F&E-Manager vor dem Problem, knappe Ressourcen an Personal, Ausrüstung, Laborflächen und Geldern für ein breites Spektrum konkurrierender Projekte bereitzustellen. Da die Entscheidung, mit einem F&E-Projekt zu beginnen, sowohl eine technische als auch eine geschäftliche Entscheidung ist, sollten F&E-Manager die Projekte anhand der folgenden Ziele in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit auswählen:

Maximieren Sie den langfristigen Return on Investment;
Die verfügbaren personellen und materiellen Ressourcen optimal nutzen;
Aufrechterhaltung eines ausgewogenen F&E-Portfolios und Kontrolle des Risikos;
Fördern Sie ein günstiges Klima für Kreativität und Innovation.

Die Projektauswahl erfolgt in der Regel einmal im Jahr, indem alle laufenden Projekte und die Vorschläge für neue Projekte aufgelistet, alle diese Projekte nach quantitativen und qualitativen Kriterien bewertet und verglichen und die Projekte in „Totempfahl“-Reihenfolge priorisiert werden. Die beantragten Mittel aller Projekte werden mit dem Laborbudget des Folgejahres abgeglichen und die Projektliste in der budgetierten Höhe abgeschnitten. Projekte oberhalb der Linie werden gefördert, Projekte unterhalb der Linie auf das Folgejahr verschoben oder auf unbestimmte Zeit eingereicht. Einige erfahrene F&E-Manager weisen nicht alle budgetierten Mittel zu, sondern halten einen kleinen Prozentsatz in Reserve, um sich nach Genehmigung des offiziellen Laborbudgets um neue Projekte zu kümmern, die im Laufe des Jahres vorgeschlagen werden können.

Bewertung von F&E-Projekten

Da F&E-Projekte dem Risiko des Scheiterns unterliegen, kann der Erwartungswert eines Projekts nach einer statistischen Formel bewertet werden. Der Wert ist die erwartete Auszahlung – aber diskontiert um Wahrscheinlichkeiten. Dies sind die Wahrscheinlichkeit des technischen Erfolgs, die Wahrscheinlichkeit des kommerziellen Erfolgs und die Wahrscheinlichkeit des finanziellen Erfolgs. Unter der Annahme einer Auszahlung von 100 Millionen US-Dollar und einer fünfzig-fünfzig-technischen Erfolgsrate, einer kommerziellen Erfolgsquote von 90 Prozent und einer finanziellen Wahrscheinlichkeit von 80 Prozent beträgt der erwartete Wert 36 Millionen US-Dollar – 100, diskontiert um 50, 90 und 80 Prozent bzw.

Folglich muss die Projektbewertung entlang zweier getrennter Dimensionen durchgeführt werden: technische Bewertung, um die Wahrscheinlichkeit des technischen Erfolgs zu ermitteln; und Unternehmensbewertung, um die Auszahlung und die Wahrscheinlichkeiten des wirtschaftlichen und finanziellen Erfolgs zu ermitteln. Nachdem der Erwartungswert eines Projekts ermittelt wurde, kann dieser mit den prognostizierten Kosten des technischen Aufwands verglichen werden. Angesichts der üblichen Kapitalrendite eines Unternehmens können die Kosten angesichts der Risiken möglicherweise nicht den erwarteten Wert wert sein.

Natürlich sind solche statistischen Auswertungsansätze keine Wunderwaffe, sondern so gut wie die Vermutungen, die in die Formel eingehen. Unternehmen verwenden solche Bewertungen jedoch, wenn viele Projekte um Geld konkurrieren und eine Art disziplinierter Ansatz erforderlich ist, um Entscheidungen zu treffen.

Management von F&E-Projekten

Das Management von F&E-Projekten folgt grundsätzlich den Prinzipien und Methoden des Projektmanagements. Es gibt jedoch eine wichtige Einschränkung in Bezug auf normale Engineering-Projekte: F&E-Projekte sind riskant, und es ist schwierig, ein genaues Budget in Bezug auf technische Meilensteine, Kosten und Zeit bis zur Fertigstellung der verschiedenen Aufgaben zu erstellen. Daher sollten F&E-Budgets zunächst als vorläufig betrachtet und nach und nach verfeinert werden, wenn aufgrund der Vorarbeiten und des Lernprozesses mehr Informationen zur Verfügung stehen. Historisch gesehen haben viele F&E-Projekte mit teilweise katastrophalen Folgen die prognostizierten und budgetierten Fertigstellungszeiten und aufzuwendenden Mittel überschritten. Bei F&E ist die Messung des technischen Fortschritts und der Erreichung von Meilensteinen im Allgemeinen wichtiger als die Messung der Ausgaben im Zeitverlauf.

Beendigung von F&E-Projekten

Projektabbrüche sind wegen der politischen Auswirkungen auf das Labor ein schwieriges Thema. Theoretisch sollte ein Projekt aus einem der folgenden drei Gründe abgebrochen werden:

Veränderungen im Umfeld – zum Beispiel neue staatliche Vorschriften, neue Wettbewerbsangebote oder Preisrückgänge – machen das neue Produkt für das Unternehmen weniger attraktiv;
Es treten unvorhergesehene technische Hindernisse auf und das Labor verfügt nicht über die Ressourcen, um diese zu überwinden; oder
Das Projekt bleibt hoffnungslos hinter dem Zeitplan zurück und Korrekturmaßnahmen sind nicht in Sicht.

Aufgrund organisatorischer Trägheit und der Angst, leitende Forscher oder Führungskräfte mit Lieblingsprojekten zu verärgern, besteht oft die Tendenz, ein Projekt weiterlaufen zu lassen, in der Hoffnung auf einen wundersamen Durchbruch, der selten geschieht.

Theoretisch sollte eine optimale Anzahl von Projekten initiiert werden und diese Anzahl sollte im Laufe der Zeit schrittweise reduziert werden, um Platz für verdientere Projekte zu schaffen. Außerdem sind die monatlichen Kosten eines Projekts in den frühen Phasen viel niedriger als in den späteren Phasen, wenn mehr Personal und Ausrüstung bereitgestellt wurden. Aus Sicht des finanziellen Risikomanagements ist es daher besser, Geld für mehrere vielversprechende junge Projekte zu verschwenden, als für ein paar heranwachsende „Hunde“ mit geringer Auszahlung und hohem Aufwand. In der Praxis ist es in vielen Labors schwierig, ein neues Projekt zu starten, weil alle Ressourcen bereits gebunden sind, und ebenso schwer ein Projekt aus den oben genannten Gründen zu beenden. Daher sollte ein fähiger und kluger F&E-Manager sein/ihr Projektportfolio im Hinblick auf Änderungen der Unternehmensstrategie kontinuierlich evaluieren, den Fortschritt jedes F&E-Projekts kontinuierlich und objektiv überwachen und nicht zögern, Projekte zu beenden, die ihren Wert für das Unternehmen verloren haben in Bezug auf Auszahlung und Erfolgswahrscheinlichkeit.

STEUERVORTEILE FÜR F&E

Im Zeitraum 1981 bis 2004 hatten Unternehmen eine F&E-Steuergutschrift – sie hatten die Möglichkeit, Forschungs- und Entwicklungsausgaben vom Einkommen abzuziehen. Die Steuergutschrift wurde 2004 verlängert und dauerte bis 2005, aber das im Mai 2006 unterzeichnete Steuergesetz ließ die Bestimmung weg. Dieses Ergebnis erfreute zweifellos diejenigen, die dachten, staatliche Subventionen für die Unternehmensentwicklung seien fehl am Platz – und ermutigte diejenigen, die den Kredit als national wichtig ansahen, zu versuchen, den Kredit wieder einzuführen.

KLEINES UNTERNEHMEN UND F&E

Forschung und Entwicklung in der Öffentlichkeit und in den Medien deuten auf Big Business, riesige Labore, riesige Testfelder, Windkanäle und herumfliegende Crash-Dummies hin, wenn Autos gegen Wände krachen. F&E wird mit der pharmazeutischen Industrie, Wunderheilungen, Augenlaseroperationen und superschnellen Flugreisen in Verbindung gebracht. Natürlich wird ein großer Teil des Geldes, das für die formale Forschung ausgegeben wird, von großen Konzernen ausgegeben – oft für relativ triviale Verbesserungen von Produkten, die bereits einen guten Job machen – und von der Regierung für Waffensysteme und Weltraumforschung. Der Ruhm und die Macht, die so vor unseren Augen im Fernsehen gezeigt werden, erinnern uns nicht daran, dass die entscheidende Forschung und Entwicklung, auf der vieles andere basiert, die Arbeit von Kleinunternehmern war und ist.

Die explosive Entwicklung der Erdölindustrie wurde 1859 durch die Erfindung einer effektiven Petroleumlampe durch Michael Dietz ausgelöst. Dietz betrieb eine kleine Lampenproduktion. Es wurde ernsthaft mit Ölbohrungen begonnen, um solche Beleuchtungsanwendungen zu unterstützen. Ein ungewollter Rest der Kerosinraffination blieb – Benzin, als nutzloser Abfall verbrannt – bis die ersten Autos kamen. Es lohnt sich, die Geschichte von Thomas Edison gelegentlich noch einmal zu lesen, um seine Vision von moderner Forschung und Entwicklung zu korrigieren. Chester Carlson, das Inventar der Xerographie, perfektionierte seine Erfindung in Teilzeitarbeit in einem provisorischen Labor, während er als Patentanwalt arbeitete. Die Computerrevolution kam zustande, weil zwei junge Männer, Steve Wozniak und Steve Jobs, in einer Garage einen Personal Computer zusammenbauten und damit das Informationszeitalter auslösten. Unzählige große und kleine Innovationen wurden von tüftelnden Einzelpersonen oder kleinen Geschäftsleuten gemacht, die etwas Neues ausprobierten. Die Tatsache, dass viele dieser unternehmerischen, erfinderischen, innovativen und beharrlichen Persönlichkeiten die Väter und Mütter großer Unternehmen – ja ganzer Branchen – sind, die heute die formale Forschung und Entwicklung dominieren, sollte ihre bescheidenen Anfänge und Catch-as-Catch-Can-Methoden nicht überdecken das Neue entdecken.

LITERATURVERZEICHNIS

Bock, Peter. Es richtig machen: F&E-Methoden für Wissenschaft und Technik . Akademische Presse, 2001.

Danke, Ben. Innovationsmanagement in der Wissensökonomie . Imperial College Press, 2003.

Khurana, Anil. 'Strategien für globale F&E: Eine Studie mit 31 Unternehmen zeigt unterschiedliche Modelle und Ansätze für die Durchführung kostengünstiger F&E auf der ganzen Welt.' Forschungs-Technologie-Management . März-April 2006.

Le Corre, Armelle und Gerald Mischke. Innovationsspiel: Ein neuer Ansatz für Innovationsmanagement und F&E . Springer, 2005.

Miller, William L. 'Innovationsregeln!' Forschungs-Technologie-Management . März-April 2006.