INHALTSVERZEICHNIS I

INHALTSVERZEICHNIS   

INHALTSVERZEICHNIS   I

ABBILDUNGSVERZEICHNIS   III

TABELLENVERZEICHNIS V   

1  EINLEITUNG  1

2  THEORETISCHE HINTERGRÜNDE  3

2.1  Produktentwicklung  4

2.2  Prozessmanagement  5

2.3  Virtual Reality  6

2.4  Controlling  9

2.4.1  Controlling bei neuen Technologien  9

2.4.2  Controllingebenen  14

2.4.3  Controlling mit Kennzahlen  15

2.4.4  Die Balanced Scorecard  22

3  ANFORDERUNGEN AN EINE METHODE ZUR ANALYSE DES NUTZENS VON VR  27

3.1  Nutzen von VR  28

3.2  Problembereiche  30

3.3  Anforderungen  34

3.4  Fazit  39

4  ENTWURF DES KENNZAHLENSYSTEMS VIRTUAL REALITY  41

4.1  Perspektiven  41

4.2  Methodik  45

4.3  Anwendung  52

4.3.1  Analyse des Einsatzpotentials in der strategischen Ebene  54

4.3.2  Analyse der Einsatzgebiete in der taktischen Ebene  58

4.3.3  Analyse der Umsetzung in der operativen Ebene  62

5  ANWENDUNGSBEISPIEL DES KENNZAHLENSYSTEMS VIRTUAL REALITY.  67

5.1  Fallstudienbeschreibung  67

5.2  Bewertung des Einsatzpotentials von VR  69

5.3  Ermittlung der Einsatzgebiete  73

5.4  Bildung der VR-Prozesskette  74

6  ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK  78

7  LITERATURVERZEICHNIS  79

8  ANHANG  84

ABBILDUNGSVERZEICHNIS   

ABBILDUNGSVERZEICHNIS   

Abbildung  2-1: Prozesskette einer heutigen Produktentwicklung  

Abbildung  2-2: Definition eines Prozesses  

Abbildung  2-3: VR-Systemarten  

Abbildung  2-4: Fokus der Betrachtung  

Abbildung  2-5: Controlling bei neuen Technologien im Unternehmen  

Abbildung  2-6: Auswahl einiger Verfahren, die häufig zur Bewertung von neuen  

Investitionsvorhaben  herangezogen werden  

Abbildung  2-7: Struktur einer Kennzahlen-Hierarchie  

Abbildung  2-8: Funktionen eines kennzahlenorientierten Controllings  

Abbildung  2-9: Aufbau der klassischen Balanced Scorecard  

Abbildung  2-10: Strategieumsetzung mit der Balanced Scorecard  

Abbildung  3-1: Bewertbarkeit der Nutzenpotentiale neuer Technologien wie VR  

Abbildung  3-2: Analyse des Nutzens von VR in der Praxis  

Abbildung  3-3: Anforderungen an eine VR-Nutzenanalyse  

Abbildung  4-1: Perspektiven in der strategischen Ebene  

Abbildung  4-2: Perspektiven in der taktischen Ebene  

Abbildung  4-3: Perspektiven in der operativen Ebene  

Abbildung  4-4: Beispiel für eine Nutzeffektkette zur Ermittlung der Nutzenkriterien von VR  

Abbildung  4-5: Beispiel für eine Befragung hinsichtlich des Nutzens von VR  

Abbildung  4-7: Leitfaden zur Erstellung der VR-Scorecard  

Abbildung  4-8: Ermittlung des VR-Scores in der strategischen Ebene  

Abbildung  4-9: Beispiel für einen Berechnungsbogen des VR-Scores, hier in der  

strategischen  Ebene  

Abbildung  4-10: VR-Entscheidungsmatrix in der taktischen Ebene  

Abbildung  4-11: Ermittlung des VR-Scores in der taktischen Ebene  

Abbildung  4-12: Bewertete VR-Entscheidungsmatrix in der taktischen Ebene  

Abbildung  4-13: VR-Prozesskette in der operativen Ebene  

Abbildung  4-14: Ermittlung des VR-Scores in der operativen Ebene  

ABBILDUNGSVERZEICHNIS   

Abbildung  4-15: Bewertete VR-Prozesskette in der operativen Ebene  

Abbildung  5-1: Beispiele für den Einsatz von VR im Bootsbau  

Abbildung  5-2: VR-Nutzeffektkette in der strategischen Ebene der Fallstudie  

Abbildung  5-3: Mögliche VR-Systeme Stu08 , hier im Rahmen der Fallstudie  

Abbildung  5-4: Auszug eines Fragebogens in der strategischen Ebene der Fallstudie  

Abbildung  5-5: VR-Berechnungsbogen in der strategischen Ebene der Fallstudie  

Abbildung  5-6: Beispiel einer VR-Nutzeffektkette in der taktischen Ebene der Fallstudie  

Abbildung  5-7: VR-Entscheidungsmatrix in der taktischen Ebene der Fallstudie  

Abbildung  5-8: Beispiel einer VR-Nutzeffektkette in der operativen Ebene der Fallstudie  

Abbildung  5-9: Bewertete Prozesskette in der operativen Ebene der Fallstudie für den  

Einsatz  von VR  

Abbildung  5-10: Terminplanung für ein VR-System auf Basis bewerteter Prozessketten,  

hier  am Beispiel der Konstruktion.  

Abbildung  8-1: Leitfaden zur Erstellung der VR-Scorecard  

TABELLENVERZEICHNIS IV   

TABELLENVERZEICHNIS   

Tabelle 4-1:  Maßzahlen für die linguistische Bewertung  46

Tabelle 4-2:  Abschätzung der Gewichtungsfaktoren  48

1 EINLEITUNG 1

1 EINLEITUNG

Aufgrund eines zunehmenden globalen Wettbewerbs stoßen viele Unternehmen bei der Entwicklung neuer Produkte zunehmend an ihre Grenzen. Verantwortlich hierfür sind immer kürzer werdende Produktlebenszyklen, die zu einem immer größer werdenden Zeit- und Kostendruck in der Produktentwicklung führen.

Für eine erfolgreiche Neuproduktentwicklung benötigen diese Unternehmen daher neue Vorgehensweisen, Methoden oder Technologien, die ihnen dabei helfen, innovative und zugleich qualitativ hochwertigere Produkte zu entwickeln, sowie den Produktentwicklungsprozess kostenmäßig zu entlasten und zeitlich zu verkürzen. Die Anwendung der Technologie Virtual Reality verfolgt nun genau dieses Ziel.

Unter Virtual Reality (VR) wird in dieser Arbeit eine Technologie verstanden, die es dem Benutzer erlaubt, eine computergenerierte Umwelt in Ansprache mehrerer Sinne als Realität wahrzunehmen [Bur93]. Diese Technologie kann sich die Produktentwicklung zur Visualisierung und Evaluierung virtueller Prototypen im Rahmen des Virtual Prototyping zu Nutze machen. Unter Virtual Prototyping wird hier die Erstellung eines virtualisierten Prototyps verstanden, dessen Eigenschaften durch Computer simuliert werden [BeRVP06]. Unter VR kann folglich auch ein Werkzeug verstanden werden, durch dessen Unterstützung es möglich ist, komplexe Entwicklungsprozesse innovativer Produkte und Dienstleistungen in Abstimmung mit Kunden, Zulieferern, Vertrieb und Produktion erfolgreicher zu gestalten.

Damit die Anwendung von VR auf eine wirtschaftliche Weise erfolgt, d. h. dass der Nutzen dieser Technologie alle mit seinem Einsatz verbundenen Aufwendungen überwiegt, ist es wichtig, diese Größen zu beurteilen und gegeneinander abwägen zu können. Während die einmaligen und laufenden Kosten relativ einfach erfasst oder abgeschätzt werden können, stellt die Beurteilung des Nutzens von VR jedoch eine große Herausforderung dar. Das liegt zum einen daran, dass die Erfahrungen mit dem Potential dieser noch sehr jungen Technologie äußerst begrenzt sind. Zum anderen existieren derzeit keine geeigneten Controlling-Instrumente, die eine Beurteilung des Nutzens innovativer Technologien in der Produktentwicklung noch vor und während ihrer erstmaligen Anwendung in einem Unternehmen erlauben [Sch01]. Daher steht den Unternehmen auch kein geeignetes Hilfsmittel zur Verfügung, um den Nutzen der Anwendung von VR im Rahmen einer Produktentwicklung zu messen und zu beeinflussen.

1 EINLEITUNG 2

Das Ziel dieser Arbeit ist es daher, eine Methodik zu entwickeln, die es einem Unternehmen gestattet, in einem ersten Schritt das Einsatzpotential dieser Technologie in der Produktentwicklung zu beurteilen. Auf dieser Basis kann dann eine Entscheidung für oder gegen den Einsatz von VR getroffen werden. Liegt eine Entscheidung für den Einsatz von VR vor, so soll ein Unternehmen mit Hilfe dieser Methodik in einem zweiten Schritt bei der Planung des Einsatzes hinsichtlich Zeitpunkt und Ort innerhalb einer Produktentwicklung unterstützt werden. In einem dritten Schritt soll das Unternehmen in die Lage versetzt werden, noch während der Produktentwicklung den Einsatz von VR zu kontrollieren und für Folgeanwendungen zu optimieren.

Aus diesen Gründen wird in dieser Arbeit ein VR-Kennzahlensystem entwickelt, das den Nutzen von VR anhand weniger Kennzahlen transparent und nachvollziehbar visualisiert. Diese Methodik bietet dem Unternehmen damit eine Grundlage für seine Entscheidungen bzgl. des Einsatzes von VR in der Produktentwicklung.

Als Rahmenkonzept dient dabei die Balanced Scorecard, welche durch ihre zukunfts-orientierte Betrachtung aus verschiedenen Perspektiven eine sehr viel detailliertere Analyse des Nutzens von VR im Unternehmen ermöglichen kann, als klassische vergangenheits-orientierte und zumeist eindimensionale Kennzahlensysteme.

Hierzu werden in Kapitel 2 zunächst einige theoretische Hintergründe erläutert. Dazu werden die Grundlagen der heutigen Produktentwicklung beschrieben, bevor die Technologie VR vorgestellt wird. Desweiteren werden die Hintergründe aufgezeigt, welche eine Nutzenbetrachtung bei der Einführung neuer Technologien wie VR notwendig werden lassen und welche Funktionen Kennzahlen hierzu erfüllen können. Dazu werden die Kriterien beschrieben, die den Umgang mit Kennzahlensystemen kennzeichnen. Zudem wird hier das Balanced Scorecard Konzept mit seinen Möglichkeiten und Grenzen vorgestellt. Im Anschluss werden in Kapitel 3 der Nutzen von VR aufgezeigt und die Problembereiche einer Nutzenanalyse bei VR erläutert. Hieraus werden die Anforderungen an eine neue Methode zur Analyse des Nutzens speziell von VR abgeleitet.

Auf der Basis der Balanced Scorecard wird in Kapitel 4 ein Kennzahlensystem entwickelt, welches den formulierten Anforderungen nun gerecht wird. Hierbei wird ein Leitfaden formuliert, der Unternehmen aus der Realwirtschaft bei der Umsetzung der Methode unterstützen soll.

In Kapitel 5 wird die Anwendung der Methodik und des Leitfadens anhand einer Fallstudie beispielhaft verdeutlicht.

Am Ende wird die Arbeit in Kapitel 6 zusammengefasst und mit einem Ausblick beendet.

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 3

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE

Da in dieser Arbeit ein Kennzahlensystem zur detailierten Analyse des Nutzens von VR im Rahmen einer Produktentwicklung entwickelt wird, werden in diesem Kapitel zunächst einige theoretische Hintergründe erläutert.

Hierzu werden in Kapitel 2.1 Einblicke in die Produktentwicklung und in Kapitel 2.2 in das Prozessmanagement von Heute gegeben, um auf diese Weise ein Verständnis zu vermitteln, weshalb neue innovative Technologien wie bspw. VR in einem Unternehmen überhaupt zur Anwendung kommen sollten.

Danach werden in Kapitel 2.3 das Konzept und die Technologien einer Virtual Reality vorgestellt. Da verschiedene Fachbereiche, wie bspw. Ingenieure und Informatiker, häufig ein unterschiedliches Verständnis darüber aufweisen, was VR eigentlich ist und in der Literatur deshalb auch keine einheitliche Definition für VR existiert, wird an dieser Stelle für diese Arbeit eine ingenieurwissenschaftliche Begriffsdefinition für VR vorgenommen. Auch wird die Bandbreite der für den ingenieurmäßigen Einsatz verfügbaren VR-Systemarten aufgezeigt. Außerdem wird das Einsatzpotenzial von VR im Unternehmen näher beleuchtet. Durch den Einsatz von VR in der Produktentwicklung kann sich für ein Unternehmen eine Reihe von Vorteilen ergeben.

Im Anschluss wird deshalb in Kapitel 2.4 zunächst die Funktion beschrieben, die ein Controlling speziell für neue Technologien im Unternehmen einnehmen muss. Der Einsatz neuer Technologien ermöglicht die Erschließung nachhaltiger Wettbewerbsvorteile. Dies ist jedoch nicht bei jeder Technologie für jedes Unternehmen in jeder Situation immer der Fall. Die Anwendung von VR in der Produktentwicklung ist hierfür das beste Beispiel. Der Einsatz einer neuen Technologie im Unternehmen muss daher sorgfältig geplant, gesteuert und kontrolliert werden. Hierzu wird der idealtypische Planungs- und Kontrollprozess einer erfolgreichen Unternehmensführung auf die Einführung einer neuen Technologie im Unternehmen übertragen. Als erfolgreicher Ansatz für ein Controlling in komplexen Situationen hat sich in der Praxis das Controlling mit Kennzahlen etabliert. Auch dieser Ansatz wird deshalb im Rahmen dieser Arbeit auf das Controlling beim Einsatz von VR in der Produktentwicklung übertragen. Hierzu werden einige Grundlagen zum Umgang mit Kennzahlen bzw. Kennzahlensystemen beschrieben. Im Anschluss wird dann die Balanced Scorecard als ein spezielles Kennzahlensystem zur Steuerung des Unternehmens durch Informationen vorgestellt. Die Idee des Balanced-Scorecard-Konzepts dient in dieser Arbeit als Rahmenkonzept für ein Kennzahlensystem, das den nutzenorientierten Einsatz der Technologie VR in der Produktentwicklung gewährleisten soll.

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 4

2.1 Produktentwicklung

Die Produktentwicklung hat sich in den vergangenen Jahren entscheidend gewandelt. Auch wenn sich der grundsätzliche Ablauf eines Produktentwicklungsprozesses immer noch in die Hauptphasen Planung, Konzeption, Definition und Versuch bzw. Erprobung unterteilen lässt [BePE06], so hat sich die heutige Produktentwicklung von einer Einzeldisziplin zu einer Querschnittsaufgabe im Unternehmen entwickelt, wie Abbildung 2-1 verdeutlicht.

Abbildung 2-1: Prozesskette einer heutigen Produktentwicklung [BePE06]

In Anlehnung an Bergers [BePE06] und Wheelwright [WhCl94] kann der Produktentwicklungsprozess in eine strategische, taktische und operative Ebene unterteilt werden. In der strategischen Ebene erfolgt die Bildung einer Entwicklungsstrategie, d. h. es werden Ziele gesetzt, die durch die Produktentwicklung erreicht werden sollen. Diese Zielsetzung leitet sich aus der Unternehmensstrategie ab. In der taktischen Ebene erfolgen die Produktfindung und die detailierte Planung der Produktentwicklung z. B. durch eine Analyse des Marktes, des Wettbewerbs oder der zu berücksichtigenden Technologien. In der operativen Ebene findet dann die Umsetzung der Produktentwicklung statt, d. h. es wird z. B. entschieden, wie das Produkt ausgelegt und entwickelt wird. Der Wandel der Produktentwicklung ist in einer analog zum globalen Wettbewerb gestiegenen Innovationsdynamik begründet, die eine zeitliche und kostenmäßige Optimierung des Produktentwicklungsprozesses bei den Unternehmen gegenüber Wettbewerbern notwendig werden ließ. Diese Entwicklung hat deshalb ihren Ursprung im Aufkommen neuer organisatorischer und methodischer Vorgehensweisen zur Optimierung der Produktentwicklung. Ein Beispiel stellt das Simultaneous Engineering dar, bei welchem eine Optimierung der Produktentwicklung durch die Teil-Parallelisierung einzelner Prozesse, sowie durch frühzeitige Kommunikation und Einbindung aller beteiligten Unternehmensbereiche erreicht wird [BePE06]. Die Anwendung der VR-Technologien stellt nun eine konsequente Weiterentwicklung in diese Richtung dar.

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 5

2.2 Prozessmanagement

Die Ausrichtung der Unternehmensstruktur an Prozessen etabliert sich zunehmend als das zentrale Gestaltungsprinzip in der Unternehmensführung [Kra99] und damit auch in der Produktentwicklung [Sch01].

Ein Prozess ist hierbei als eine Menge von verknüpften Aktivitäten [FiLi97], [VSF96] oder eine Menge von miteinander verbundenen Teilprozessen zu verstehen [DIN96], die sich wiederum in Aktivitäten unterteilen lässt. Eine Aktivität kann nicht weiter zerlegt werden. In Abbildung 2-2 wird diese Definition für einen Prozess veranschaulicht.

Bei der Organisation von Prozessen können diese mit Zielen, d. h. angestrebten Endzuständen des zu gestaltenden Unternehmensbereiches koordiniert werden [FiLi97]. Solche Prozessziele bestehen nach Schabacker [Sch01] üblicherweise in einer:

- Minimierung der Prozesszeit,

(d. h. einer Verkürzung der Durchlaufzeit eines Prozesses)

- Minimierung der Prozesskosten,

(d. h. einer Senkung der Kosten, die für die Bearbeitung des Prozesses anfallen)

- Verbesserung der Prozessqualität (d. h. Prozesse, die keine Nacharbeit erfordern) und

- Verbesserung der Kundenzufriedenheit

(d. h. Erhöhung der Zufriedenheit eines Abnehmers mit dem Ergebnis eines Prozesses) Diese Prozessziele lassen sich über den Einsatz verschiedener Methoden (z. B. Brain-storming), Vorgehensweisen (z. B. Simultaneous Engineering) und Werkzeuge (z. B. neue Technologien) erreichen [Hil90], [VSF96]. Das Ziel der Anwendung einer neuen Technologie, wie bspw. VR, kann also darin gesehen werden, die Prozesskette der Produktentwicklung hinsichtlich Qualität, Zeit, Kosten und Kundenzufriedenheit zu optimieren.

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 6

2.3 Virtual Reality

Unter Virtual Reality wird eine Technologie verstanden, die dem Benutzer durch eine realitätsnahe Simulation der Sinne ein „Eintauchen“ in eine synthetisch generierte Umgebung vermittelt. Diese Empfindung einzutauchen wird hierbei als Immersion bezeichnet [BeBu07]. Die Immersion wird daher zum entscheidenden Qualitätsmerkmal von VR-Systemen und hängt in erster Linie vom eingesetzten Visualisierungssystem ab. Nach Abbildung 2-3 kann das Spektrum der am Markt erhältlichen VR-Systeme damit nach der Komplexität des Visualisierungssystems und der hiermit zu erreichenden Immersion in unterschiedliche Systemarten differenziert werden [BeRVP06]. Heute zählen zu den gebräuchlichsten VR-Systemen, angefangen mit den im Vergleich wenig immersiven Arbeitsplatzumgebungen und Projektionswänden, noch hoch immersive Datenanzüge und CAVE-Umgebungen.

Die VR-Technologien lassen sich damit in zwei Kategorien unterteilen [HUB06], [IPT03], [Bau96]. Die erste Kategorie bilden sog. Desktop-Anwendungen, mit deren Hilfe der Benutzer einen „Einblick“ in die virtuelle Welt erhalten und mit den darin enthaltenen Objekten interagieren kann. Die andere Kategorie bilden aufwendige, hoch immersive virtuelle Welten, in welche der Benutzer eintaucht und zu einem unmittelbaren Bestandteil wird. Jede Bewegung wird erfasst und bewirkt eine unmittelbare Rückkopplung. Weitere Erläuterungen zu den Komponenten verschiedener VR-Systeme, sowie zum Ablauf einer VR-Prozesskette finden sich bei Sturm [Stu08].

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 7

Da es sich bei VR im Vergleich zu anderen Werkzeugen, wie bspw. dem Rapid Prototyping, um eine noch sehr junge und dynamische Technologie handelt, ergeben sich für Unternehmen aufgrund der geringen Erfahrung noch viele Hemmnisse bzw. Probleme beim Einsatz der VR-Technologie im Rahmen der Produktentwicklung. Über zwei Drittel der VRbetreibenden Unternehmen erwirtschaften Milliarden-Umsätze und sind dementsprechend finanzstark [IPT03]. Kleine und mittelständische Unternehmen setzen dagegen nur in Einzelfällen VR in ihrer Produktentwicklung ein. In der Industrie, gerade in kleinen und mittleren Unternehmen, hat VR deshalb seinen endgültigen Durchbruch bis heute noch nicht geschafft. Jedoch schreitet auch hier die Entwicklung katalysiert durch den Einzug der 3D-CAD-Systeme, sowohl technologisch als auch organisatorisch immer weiter voran. In der Vergangenheit waren noch Ausnahmebranchen wie die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt oder die Schiffahrtsindustrie die Hauptanwender dieser Technologie, weil die Entwicklung eines physischen Prototypen hier entweder zu teuer oder zum Teil auch gar nicht möglich ist (z. B. Airbus A380) [Ker07]. Seit längerem ist dagegen auch ein Trend im Maschinenbau, Anlagenbau, sowie in zahlreichen Zulieferindustrien zu verzeichnen [IPT03], VR als systematische Planungshilfe in die Produktentwicklung zu integrieren.

Wie in Abbildung 2-4 verdeutlicht, fokussiert sich die folgende Arbeit daher vornehmlich auf die Verknüpfung der modernen rechnerintegrierten Produktentwicklung mit VR. Durch VR lassen sich komplexe technische Zusammenhänge und Abläufe im Rahmen der Produktentwicklung in einen exakten räumlichen und, für alle an der Entwicklung Beteiligten, verständlichen Kontext bringen. Virtuelle Prototypen neuer Produkte können so auf Schwachstellen sowie Verbesserungsmöglichkeiten hin untersucht werden.

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 8

Der wachsende Einsatz von virtuellen Prototypen in der Produktentwicklung hat seine Ursache zum einen in dem sehr dynamischen Fortschreiten der VR-Technologien, zum anderen aber auch in der steigenden Bandbreite von Anwendungsmöglichkeiten. Inzwischen kann der gesamte Produktlebenszyklus angefangen von der Produktidee bis hin zur Markteinführung und dem nachfolgenden Service durch VR unterstützt werden [Pfo02], [BeBu07]. VR kann bei manchen Produktentwicklungen bereits heute die kostspielige und zeitraubende Herstellung physischer Prototypen durch virtuelle Prototypen ersetzen. Deshalb lässt sich VR flexibel einsetzen. Insgesamt betrachtet, kann damit ein durchgängiger Einsatz von VR im Unternehmen erreicht werden.

Der Einsatz der virtuellen Prototypunterstützung in einem Unternehmen macht jedoch nur dann Sinn, wenn dadurch die Prozesskette der Produktentwicklung beschleunigt bzw. wirtschaftlicher gemacht wird oder zu besseren Ergebnissen führt, als dies ohne den Einsatz von virtuellen Prototypen der Fall wäre [IPT03], vgl. nochmals Abbildung 2-1 und Kapitel 2.2. Die Bewertung über den Einsatz von VR in der Produktentwicklung hängt also stark von dessen wirklich gewinnbringenden Nutzen für das Unternehmen ab und geht daher von den klassischen Forderungen aus. Diese bestehen u. a. darin, die Kosten für eine Produktentwicklung zu senken, die Qualität des Produktentwicklungsprozesses selbst und seiner Ergebnisse zu verbessern und eine kurzfristige Entwicklung neuer Produkte, verbunden mit einem frühzeitigen Markteintritt, der sich immer mehr zum entscheidenden Kriterium für den Markterfolg eines Unternehmens entwickelt, herbeizuführen [Sch01]. Nur die Möglichkeit der stereoskopischen Betrachtung mittels VR reicht zur Erfüllung dieser Forderungen nicht aus. Es sollte vielmehr danach gefragt werden, was ein Unternehmen und seine Mitarbeiter durch den Einsatz von VR und der frühzeitigen Evaluierungsmöglichkeit virtueller Prototypen erreichen können, was sie sonst nicht schaffen [HUB06]. Die wesentlichen Vorteile von VR gegenüber konventionellen Planungsmethoden belegen die Studien des Fraunhofer Instituts [IPT03]:

- Reduzierung physischer kostenbehafteter Komponenten,

- Bessere Evaluierungsmöglichkeiten,

- Sofortige Betrachtungsmöglichkeit,

- Unabhängigkeit der Begutachtung von Zeit und Ort,

- Frühzeitige Fehlervermeidung,

- Schnellere Entscheidungsmöglichkeit,

- Bessere Animations- und Simulationsmöglichkeiten,

- Erfahrbarmachen von undenkbaren Eindrücken,

- Bessere Wissensvermittlung

Aus diesen Vorteilen ergibt sich der Nutzen von VR. Jedoch ist Nutzen nicht gleich Nutzen. Welche Nutzenarten sich aus VR ergeben können, wird ferner in Kapitel 3.1 beschrieben.

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 9

2.4 Controlling

Um eine Investition, z. B. in eine neue Technologie wie VR, rechtfertigen zu können, muss der Nutzen, d. h. der Ertrag dieser Investition den mit ihr verbundenen Aufwand übersteigen. Zur Überprüfung und fortwährenden Gewährleistung dieses Entscheidungskriteriums dient das Controlling.

Der Begriff Controlling ist jedoch dynamisch gewachsen und wurde seit seiner Entstehung bis heute inhaltlich kontinuierlich erweitert. Controlling bedeutet mehr als nur „Kontrolle“ und wird allgemein als ein Instrument zur Unterstützung der Unternehmenssteuerung durch Informationen verstanden [PiMe03].

Das Controlling lässt sich in die Phasen der Planung, Steuerung und Kontrolle unterteilen. Zudem wird zwischen strategischem und operativem Controlling unterschieden [Hor06], [Rei06]. Beim strategischen Controlling steht der langfristige Unternehmenserfolg durch das Schaffen und Erhalten nachhaltiger Erfolgspotentiale im Vordergrund. Im Falle einer neuen Technologie wie bspw. VR also z. B. eine Reduzierung der Time-to-Market und eine kostenmäßige Entlastung der Produktentwicklung. Die strategische Perspektive konzentriert sich demnach auf die Planung von Strategien, Zielen sowie Maßnahmen zur Zielerreichung. Das operative Controlling hingegen konzentriert sich vorwiegend auf die Gestaltung von Planungs- und Kontrollkonzepten zur Einhaltung kurzfristiger Erfolgs- bzw. Teilziele. Es dient damit zur Sicherung der Wirtschaftlichkeit von Unternehmensprozessen. In Bezug auf den Einsatz einer neuen Technologie im Unternehmen bedeutet dies also die Gewährleistung eines nutzenorientierten Einsatzes.

2.4.1 Controlling bei neuen Technologien

Im Fokus eines „Technologie-Controllings“, also eines Controllings speziell für neue Technologien, steht nun die Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit und somit das Erschließen von Erfolgspotentialen durch den Einsatz eben dieser neuen Technologien. Die Grundlage für die erfolgreiche Einführung einer neuen Technologie im Unternehmen bilden Informationen [Mac99]. Gerade bei komplexen Technologien wie VR, die zudem einem ständigen Wandel unterliegen (s. Kapitel 2.3), ist es daher von besonderer Bedeutung, dass die richtigen Informationen auch zur richtigen Zeit zur Verfügung stehen. Die Aufgabe eines Technologie-Controllings besteht demnach in der ziel- bzw. problem-orientierten Versorgung der Entscheidungsträger mit Informationen über den Nutzen und den Aufwand welche mit dem Einsatz einer neuer Technologien im Unternehmen verbunden sind [SKGS06].

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 10

Der Einführung einer neuen Technologie im Unternehmen und damit auch in der Produktentwicklung muss deshalb eine systematische Vorgehensweise zu Grunde liegen. Diese spiegelt sich in einem Planungs- und Kontrollprozess wieder, wie er etwa in der Regel bei einer Produktentwicklung selbst auch wiederzufinden ist. Nur durch eine systematische Vorgehensweise vor, während und nach der Einführung einer neuen Technologie kann ihr nutzenorientierter Einsatz im Unternehmen nachhaltig gewährleistet werden. In Abbildung 2-5 wird der hierzu notwendige Planungs- und Kontrollprozess zur Einführung neuer Technologien im Unternehmen dargestellt, der dem Konzept dieser Arbeit zugrunde liegt. Sein Aufbau entspricht der idealtypischen Struktur eines Planungs- und Kontrollprozesses im Allgemeinen, wie er z. B. auch nach Schierenbeck beschrieben wird [Sch03].

Im Rahmen dieser Arbeit werden die Phasen eines solchen idealtypischen Planungs- und Kontrollprozesses auf die Einführung einer neuen Technologie im Unternehmen übertragen. Folglich müssen Controlling-Instrumente hier dazu dienen, Erfolgspotentiale bzw. Risiken zu identifizieren und zu analysieren, die in einem ursächlichen Zusammenhang mit dem Einsatz dieser neuen Technologie stehen.

Die Phasen des in Abbildung 2-5 idealtypisch abgebildeten Planungs- und Kontrollprozesses beim Einsatz einer neuen Technologie werden im Folgenden beschrieben.

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 11

Phase 1: Problemanalyse und Zielbildung

Ausgangspunkt einer jeden Planung ist immer eine Problemstellung, die durch einen Plan gelöst werden soll [Sch03]. Dies kann bezogen auf die Zielsetzung dieser Arbeit z. B. das Problem sein, dass die Time-To-Market, d. h. die Zeit von der Entwicklung einer Produktidee bis zur Einführung des fertigen Produkts in den Markt, bei einem Unternehmen durchschnittlich länger ausfällt, als dies bei Wettbewerbern der Fall ist. Die Planung des Einsatzes einer neuen Technologie sollte deshalb mit einer Beschreibung der Ausgangssituation beginnen, gefolgt von einer Analyse potenzieller Einflussfaktoren und deren Auswirkungen auf den Nutzen einer neuen Technologie. Diese Überlegungen münden schließlich in einer Zieldefinition mit Hinweisen auf den gewünschten Endzustand und Entscheidungsvoraussetzungen beim Einsatz einer neuen Technologie im Unternehmen.

Phase 2: Alternativensuche und -prognose

Zu Beginn der Problemlösungsfindung geht es darum, Handlungsmöglichkeiten zu finden und inhaltlich zu konkretisieren, die geeignet erscheinen, um das erkannte Problem lösen zu können [KlSc04], [Sch03]. Diesem Suchprozess schließt sich eine Prognose von Auswirkungen an, woraus sich erschließen lässt, welche Konsequenzen aus der Umsetzung der Alternativen für ein Unternehmen zu erwarten sind [Sch03], [Han86]. Die Informationen über neue Technologien können hier als Anregung zur Entwicklung von Lösungen verarbeitet werden [Mac99]. Dabei sollten in der Regel mehrere technische Lösungsalternativen immer unter dem Blickwinkel der Realisierbarkeit entwickelt werden. Dies können z. B. verschiedene Systemarten einer Technologie sein oder unterschiedliche Anwendungskonzeptionen. Damit der Einsatz einer neuen Technologie nicht im späteren Verlauf an der Umsetzung scheitert, sollten für jede Lösungsalternative realistische Szenarien prognostiziert und deren Realisierbarkeit im Unternehmen überprüft werden.

Phase 3: Bewertung

Die Ermittlung der Wirtschaftlichkeit des Einsatzes einer neuen Technologie im Unternehmen benötigt Bewertungsgrößen in Form von Nutzengrößen wie bspw. eine höhere Produktqualität, Zeiteinsparung und Kostenreduktion. Die Zuordnung dieser Nutzengrößen ermöglicht eine Rangordnung unter den zu vergleichenden Lösungsalternativen und erleichtert damit die Auswahl. Im Prinzip kann dieser Nutzen als zukünftiger Ertrag einer Investition in diese Technologie gesehen werden. Es entsteht damit eine Rentabilitäts- verbesserung für das Unternehmen.

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 12

Zum Nachweis von Rentabilitätsverbesserungen durch Investitionen existieren in der Betriebswirtschaft diverse Bewertungsverfahren, über die an dieser Stelle nur ein kurzer Überblick gegeben werden soll, vgl. z. B. nach Schabacker [Sch01] oder Gerpott [Ger05]. In Abbildung 2-6 wurden die wichtigsten Verfahren noch einmal zusammengefasst. Die Spanne der dargestellten klassischen Verfahren beginnt bei den quantitativen Verfahren der Investitionsrechnung, deren Aussagekraft in erster Linie von der Homogenität der Datenerhebung abhängig ist. Semi-quantitative Verfahren, wie bspw. die klassische Nutzenanalyse, bei der drei Nutzenkategorien nach ihrer Aussicht auf Realisierbarkeit eingestuft werden oder die Nutzwertanalyse, bei der Daten auf wenige inhaltliche Aussagen verdichtet werden, kommen den Wünschen der Praxis nach Übersichtlichkeit und Nachvollziehbarkeit am ehesten entgegen. Qualitative Verfahren, wie Profilanalysen, setzen hingegen ausschließlich auf subjektive Urteile.

Abbildung 2-6: Auswahl einiger Verfahren, die häufig zur Bewertung von neuen Investitionsvorhaben herangezogen werden [Ger05]

Ein großes Problem dieser klassischen Bewertungsverfahren ist jedoch die fehlende Prozessorientierung. Viele Unternehmen haben sich im Rahmen des Bedeutungszuwachses der Produktentwicklung „von einer aufbauorientierten Funktionalorganisation zu einer ablauforientierten Prozessorganisation“ gewandelt [Kra99] und die Idee des Prozessmanagements in ihre Organisation integriert, vgl. Kapitel 2.2. Die fehlende Prozess-orientierung dieser Verfahren hat damit zur Folge, dass wichtige Nutzengrößen u. U. nicht erfasst werden. Diese Gefahr ist bei der Anwendung neuer komplexer Technologien, bei denen keine oder nur sehr wenige Erfahrungen vorliegen, logischerweise besonders hoch.

2 THEORETISCHE HINTERGRÜNDE 13

Phase 4: Entscheidung

Liegt eine Bewertung der verschiedenen Alternativen, so kann auf der Basis der einzelnen Bewertungsgrößen und einer anschließenden Rangbildung eine endgültige Auswahlentscheidung getroffen werden.

Phase 5: Realisation

Erst durch die Implementierung der ausgewählten Lösungsalternative im Unternehmen können die während der Planung gebildeten Ziele zur Lösung eines Problems erreicht werden [Sch03]. In der Realisierungsphase werden damit Regelungs- und Steuerungsaufgaben für eine wirtschaftliche Umsetzung den jeweiligen Aufgabenträgern zugeordnet. Letzte Informationslücken, aus denen ein Widerstand gegen die Planungsrealisierung folgen könnte, müssen geschlossen werden.

Für den Einsatz einer neuen Technologie im Unternehmen bedeutet dies, dass nach der Bewertung des Einsatzpotentials eine Einsatzplanung erfolgen muss. Dazu muss jeder Mitarbeiter, welchen der Einsatz der neuen Technologie betrifft, über die Technologie genauestens informiert sein, damit sich aus Informationsmängeln oder etwaigen Fehl-informationen keine Widerstände oder fehlende Akzeptanz ergeben.

Phase 6: Kontrolle

Kontrolle dient der Zielerreichung [Sch03]. So auch beim Einsatz einer neuen Technologie im Unternehmen. Um den gesamten Controllingprozess besser koordinieren zu können sollte ein gewisser Grad an Kontrolle jedoch schon während der Planung einsetzen. Bei der Kontrolle kann daher zwischen verschiedenen Stufen zu unterschieden werden [Sch03]. Auf operativer Ebene werden die Einzel-Ergebnisse gesammelt und mit den Ziel-Vorgaben für jeden Einzelfall verglichen. In der taktischen Ebene findet die grundsätzliche Durchführungskontrolle statt. Das bedeutet, dass alle Soll-Ist-Abweichungen analysiert werden, bevor Handlungsanweisungen erarbeitet werden können. Aggregiert auf strategischer Ebene sollte regelmäßig, u. U. auch noch vor der Implementierung, eine Überprüfung der Prämissen, d. h. der Entscheidungsvoraussetzungen getätigt werden, da sich Umweltzustände im Zeitablauf verändern können.