Vier Lösungsfelder zur Steigerung der Innovationskraft – der Schlüssel zur erfolgreichen Transformation der Chemie-Industrie

Herausforderungen in der Chemie Industrie

Die Chemie-Industrie befindet sich mitten in der größten Transformation ihrer Geschichte. Die nachfolgend geschilderten Herausforderungen bezüglich Nachhaltigkeit, Innovation und Wachstum sowie Effizienz und Geschwindigkeit sind enorm.
Der Schlüssel liegt in der deutlichen Steigerung der Innovationskraft und einem holistischen Ansatz, der sowohl Organisation/interne Strukturen als auch die Betrachtung der Wertschöpfungskette vom Lieferanten bis zum Kunden und dem Endanwender abbildet und für die Zukunft neu ausrichtet, inklusive Betrachtung von Partner-Netzwerken aus z. B. Forschungsinstitutionen, Innovationsnetzwerken, Entwicklungskooperationen.
Die vier skizzierten Lösungsfelder „Innovation in die Realität umsetzen“, „F&E-Leistung verbessern“, „Agile & Digitale Produktentwicklung“ und „Konsequentes Projektmanagement“ sind die inhaltlichen Stoßrichtungen, die mit hohem Fokus angegangen werden müssen, um auch in Zukunft wettbewerbsfähig zu sein.

1. Herausforderungen in der Chemie-Industrie

Die Chemie-Industrie gehört mit einem weltweiten Umsatz von ca. 4.000 Milliarden Euro (3,67 Billionen Euro im Jahr 2019) neben der Bauwirtschaft, dem Automobilbau und dem Maschinenbau zu den größten Industriebranchen. Das globale Wachstum betrug in den letzten fünf Jahren (2014 – 2019) durchschnittlich etwa 3,5 % p.a., mit ähnlichen Wachstumsprognosen für die nächsten 5 Jahre. Das Wachstum wurde durch den Auf- und Ausbau der Chemie Industrie in Asien, insbesondere in China, mit Wachstumsraten von 4,7 % (China 5,6 %) getrieben, während das Wachstum in Europa 2,1 % und den USA nur 2,3 % betrug. Der Marktanteil Chinas stieg von 24 % im Jahr 2009 auf 41 % im Jahr 2019, während der Marktanteil Europas im gleichen Zeitraum von 27 % auf 19 % bzw. in den USA von 20 % auf 16 % zurückging. (Quelle: CEFIC 2021: Facts and Figures 2021 Chart 1.1 – https://cefic.org/a-pillar-of-the-european-economy/facts-and-figures-of-the-european-chemical-industry/)

Dieser Trend wird sich mit Wachstumsraten von 5 % in Asien (China 6 %) und 2 % in Europa und den USA auch in den nächsten Jahren fortsetzen. Die zwei Jahrzehnte dauernde Verlagerung der Großchemie weg von Europa in Länder mit Rohstoffvorkommen (Erdöl, Erdgas) und billiger Energie wird auch in Zukunft weiter anhalten. Deutlich beschleunigt wird dieser Trend künftig noch durch das Ziel der CO2-Neutralität der EU bis zum Jahr 2050 (Quelle: Europäische Kommission: Der europäische Grüne Deal – https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?qid=1576150542719&uri=COM%3A2019%3A640%3AFIN).

Der Übergang von den fossilen Energieträgern hin zu elektrolytisch gewonnenem (grünem) Wasserstoff ist zwingend. Billige alternative elektrische Energie für die Elektrolyse von Wasser, gewonnen aus Photovoltaik und Windkraftanlagen, steht nur in den sonnenreichsten Gebieten der Welt ausreichend zur Verfügung. Die wirtschaftliche Produktion energieintensiver Grundchemikalien wird sich also in diese Gebiete mit billigen alternativen Energiequellen verlagern.

Die chemische Industrie in Europa und Amerika fokussiert sich aus diesem Grund auf die Entwicklung und Produktion von Feinchemikalien und Spezialitäten für zunehmend neue Applikationen oder Produkte mit neuen Qualitätsansprüchen wie z. B. der Umweltrelevanz.
Der Transformationsbedarf der gesamten Industrie über die gesamte Wertschöpfungskette ist deshalb insbesondere in Europa groß und wird weiterhin, getrieben durch den Druck der CO2-Emissionsreduzierung, stark steigen. Die Innovationskraft der Unternehmen wird zum entscheidenden Erfolgsfaktor im globalen Wettbewerb.

2. Herausforderungen

2.1 Nachhaltigkeit

Chemieprodukte und Materialien werden nicht mehr nach ihren technischen Qualitäten und Kosten bewertet, sondern zunehmend auch nach ihrer Nachhaltigkeit und Ökobilanz über den gesamten Produktlebenszyklus. Dies beginnt beim Einsatz nachhaltiger, bevorzugt biogener und nachwachsender Rohstoffe, setzt sich über Produktionsprozesse ohne Umweltbelastung bis hin zur umweltfreundlichen Applikation und Wiederverwertung der Materialien nach dem Einsatz fort. Es findet ein Paradigmenwechsel statt, der immensen Entwicklungs- und in der Folge Investitionsaufwand erfordert.

2.2 Innovation & Wachstum

Das Marktbedürfnis befindet sich in einem starken Wandel vom „Syntheseprodukt“ hin zur funktionalen Lösung für eine Applikationsanforderung. Wachstum wird zum größten Teil durch neue Produkte mit verbesserten Applikationseigenschaften oder für neue Anwendungen generiert. Neben starkem Applikations-Knowhow müssen die Entwickler hohe Kompetenz und ein gutes Verständnis der Struktur und Wirkungsbeziehung der Produkte haben. Für die industrielle Umsetzung bedarf es flexibler Produktionsprozesse als Teil einer perfekten, fehlerfreien Supply Chain.

Der Entwicklungsprozess wird damit multidisziplinär. Nur durch Kombination der Expertisen von Applikationsingenieuren, Chemikern, Verfahrenstechnikern, Toxikologen, Sicherheitsfachleuten und Logistikern lassen sich Entwicklungen erfolgreich umsetzen. Kunden, Lieferanten und wissenschaftliche Kooperationspartner sind von Beginn an zu involvieren. Die Komplexität der Entwicklungsprojekte ist nur durch ein konsequent zielorientiertes Projektmanagement zu beherrschen.

2.3 Effizienz & Geschwindigkeit

Die Dynamik der Märkte und die rasche Entwicklung neuer Technologien erfordern eine hohe Entwicklungsgeschwindigkeit neuer Produkte und Materialien. Die Zeit vom Beginn einer Entwicklung bis zur Markteinführung (Time-to-Market) wird zu einem immer entscheidenderen Erfolgsfaktor. Schnelle Entwicklungen ermöglichen die lukrative Vermarktung neuer Produkte im vorzufindenden „Wettbewerbsvakuum“.

Die Entwicklungskosten werden zu einem wesentlichen Bestandteil der Produktkostenkalkulation. Genauso, wie Produktionskosten durch Produktivitätssteigerungsmaßnahmen permanent zu verbessern sind, sind auch Effizienz, Geschwindigkeit und damit Kosten in der Entwicklung ständig zu optimieren.

3. Ansatzpunkte

Nachfolgend werden Ansatzpunkte sowie Lösungsfelder für die beschriebenen Herausforderungen dargestellt. Diese basieren auf den langjährigen Erfahrungen der Autoren sowie dem Leistungsportfolio der 3DSE Management Consultants GmbH.

Abbildung 1: Herausforderungen, Ansatzpunkte und Lösungsfelder in der Transformation der Chemie-Industrie.

Die starke Globalisierung der chemischen Industrie mit der Verlagerung von Produktionen hin zu Rohstoffquellen und in neue wachstumsstarke Märkte, die schnelle technologische Entwicklung mit Bedarf an Materialien mit neuen Eigenschaften sowie die Forderung nach nachhaltigen Produkten erfordern massive Transformationen und Anpassungen in der gesamten Wertschöpfungskette der Chemiewirtschaft.
Die Zukunftsfähigkeit eines jeden Unternehmens hängt von der Umsetzung der notwendigen Transformationen ab, wobei nur ein ganzheitlicher Ansatz zu langfristigen, wirtschaftlich validen Ergebnissen führt.

3.1 Überprüfung Strategie & Geschäftsmodelle

Produkte, Herstellprozesse, Märkte, Applikationen und die laufenden Entwicklungsprojekte sind auf grundsätzlichen Veränderungsbedarf beziehungsweise Neuausrichtung zu prüfen. Die Transparenz, die durch die Betrachtung gewonnen wird, führt in vielen Fällen zu einer strategischen Neuausrichtungen ganzer Geschäftsfelder. In diesem Fall sind die strategischen Ziele neu zu setzen und die Neuausrichtung rasch und vor allem konsequent zu beginnen. Der Handlungsbedarf sollte in Form von definierten Veränderungs-Projekten mit inhaltlichen und zeitlichen Zielen beschrieben werden. Die Projekte werden in Abhängigkeit von den vorhandenen Ressourcen und erwarteter Wirkung auf den zukünftigen Geschäftserfolg priorisiert.

3.2 Anpassung des F&E-Projektportfolios

Eine Neuausrichtung der strategischen Ziele erfordert eine meist weitreichende Anpassung des Forschungs-/Entwicklungsprojektportfolios. Jedes Projekt ist darauf zu prüfen, ob es den gesetzten strategischen Zielen gerecht wird.
Fragestellungen sind hier:

  • Welches Marktpotential haben die angestrebten Produkte noch?
  • Entsprechen Rohstoffe oder Anwendung noch den Nachhaltigkeits-/Umweltkriterien?
  • Sind die Produkte unbedenklich herzustellen, zu verpacken, zu versenden?

Projekte, die in einen oder mehreren Aspekten den Anforderungen der Zukunft nicht entsprechen, sind schnell und konsequent zu beenden, um Ressourcen für die neuen Projekte mit hohem Zukunftspotential zu generieren. Die große Herausforderung ist die Führung und Realisierung des „Change“ vom bekannten Bestehenden hin zum unbekannten Neuen.

3.3 Fokussierung der Entwicklungsprojekt-Steuerung

Nach Anpassung und Neuausrichtung des Portfolios kommt der Steuerung der Wertschöpfung in der Entwicklung große Bedeutung zu. Entwicklungskosten sind wie Investitionskosten zu bewerten und müssen sich amortisieren. Projekte sind dynamisch hinsichtlich des Business Case zu priorisieren, d. h., mit entsprechenden Ressourcen und Kompetenzen auszustatten. Die Entwicklungsziele und der Projektfortschritt sind regelmäßig zu überprüfen, Ziele sind gegebenenfalls bezüglich neuer, veränderter Marktbedürfnisse anzupassen.

Die zu erwartenden Umsätze mit Neuentwicklungen sind in die mittelfristige Umsatzplanung aufzunehmen. Damit wird die F&E-Organisation mit ihren Aktivitäten zu einem Teil des operativen Geschäftes. Die direkte Ankoppelung der F&E-Aktivitäten führt zu einer Dynamik, die für ein erfolgreiches, innovationsgetriebenes Geschäft notwendig ist.

3.4 Anpassung der Produktionsprozesse

Die Neuausrichtung der strategischen Ziele mit einem veränderten Produktportfolio hat massive Auswirkungen im Produktionsbereich. Produktionslinien sind den neuen Bedürfnissen anzupassen, gegebenenfalls stillzulegen und durch neue zu ersetzen. Der Investitionsaufwand ist hoch und kann zu einem K.-o.-Kriterium für einzelne Ziele werden. Dies muss ebenfalls im Business Case der Entwicklungsprojekte Berücksichtigung finden.

Die Chemieproduktion der Zukunft muss sehr schnell, flexibel und investitionsminimiert auf die sich immer wieder ändernden Bedürfnisse reagieren können.

Modulare Produktionsanlagen: Die beste Möglichkeit dafür bieten modulare Produktionen. Eine Palette von Kernkomponenten chemischer Produktionsanlagen (z. B. Dosieranlagen, Reaktionseinheiten, Aufbereitungsapparate, Abfüllungen) steht baukastenartig zur Verfügung und die einzelnen Komponenten können je nach Produktionsprozesserfordernis „zusammengeflanscht“ werden. Die Anlagensteuerung, die mess- und regeltechnischen Komponenten, entsprechen baukastenartig den Anlagenmodulen. So können innerhalb kürzester Zeit neue Produktionsprozesse mit geringen Investitionskosten aufgebaut werden. Insbesondere für die schnelle Produktion von Produkten im Pilotmengenmaßstab für die Markteinführung sind modulare Produktionsanlagen die Anlagenkonzeption der Wahl. Will man neben der prozesstechnischen auch eine örtliche Flexibilität der Anlage, werden die Module in transportable Container gebaut und diese dann am Ort der Wahl zur Gesamtanlage verbunden.

Eine andere Möglichkeit, die enorme Komplexität kundenspezifischer Produkte zu beherrschen, ist der modulare Rezepturaufbau. Es werden die Hauptkomponenten in großen Mengen wirtschaftlich hergestellt und die spezifischen Eigenschaften der diversen applikationsoptimierten Produkte durch Zumischen von Additiven eingestellt.

Prozessintensivierung (PI): Bei der Entwicklung neuer Produktionsprozesse geht es darum, Apparate mit hoher „Wirkung“, mit deutlich verbesserter Raum-/Zeit-Leistung, zu verwenden. Als Beispiele sind Mikroreaktoren und wirksamere Katalysatoren auf neuen Trägermaterialien zu nennen. Mit PI werden Investitionssummen reduziert und der Platzbedarf wird verringert, zum Beispiel durch Einbau in bestehende Anlagen zur Produktionssteigerung. Gleichzeitig wird das Sicherheitsrisiko großer Reaktoren verringert.

3.5 Ökobilanzierung der Prozesse

Ökobilanzen von Produkten gewinnen zunehmend an Bedeutung. Eine gute Ökobilanz wird zu einem wesentlichen Vermarktungsargument und ist oft die Voraussetzung für die Akzeptanz einer Lösung. Nicht nachhaltig hergestellte Produkte werden mittelfristig nicht mehr vermarktbar sein, so wie es heute schon bei Produkten mit toxischen Eigenschaften der Fall ist.

Welche Normen für die Ökobilanzierung herangezogen werden, ist derzeit noch offen. Eine genaue Bilanzierung der Produktionsprozesse ist notwendig, um die Daten zur Verfügung zu haben, die für die normgerechte Ökobilanz erforderlich sind. Die Bilanzierung dient auch der internen Zielsetzung zur Reduktion von Rohstoffverbräuchen, Emissionen, Energieverbrauch usw. In manchen Branchen ist die CO2-Bilanz des Produktes wichtig, diese ist aber Teil der – in der Chemie wohl wichtigeren – gesamten Ökobilanz.

3.6 Anpassung der Rohstoffbeschaffungslogistik

Der Einsatz zertifizierter „grüner“ Rohstoffe wird immer mehr zu einem Vermarktungsargument. Die Nachfrage nach biogenen Rohstoffen steigt dadurch stark und führt zu einer Engpasssituation bei der Beschaffung. Der Einsatz von Recyclingprodukten erfordert eine genaue Spezifikation mit guter analytischer Überwachung, die nur mit einer darauf ausgerichteten Logistikkette realisiert werden kann. Recyclingprodukte bieten die Möglichkeit der Kreislaufwirtschaft und der Verbilligung der Rohstoffbasis.

3.7 Digitalisierung der Entwicklung

Die konsequente Nutzung der Möglichkeiten der Digitalisierung ermöglicht es, den immensen Herausforderungen bei der Produkt- und Prozessentwicklung gerecht zu werden.

Bei der Produktentwicklung kann mit Simulationen die Zahl der notwendigen Versuche deutlich reduziert werden. Die Entwicklungszeit wird verkürzt und die Kosten werden gesenkt. Viele meist aus dem Produktionsumfeld über lange Zeit gesammelte Daten können statistisch ausgewertet werden und zeigen Prozessoptimierungspotentiale. Der Zugang zu Fachliteratur und Patenten erfolgt digital, selektiv und schnell.

3.8 Aufbau eines Intellectual-Property-(IP-)Portfolios

Der Knowhow- und Kompetenz-Vorsprung eines Unternehmens wird durch den vereinfachten und globalen Zugang zu Wissen immer kürzer. Patente und IP, die mittlerweile weltweit eine größere Bedeutung einnehmen und zunehmend auch respektiert werden, können den Wissensvorsprung deutlich verlängern. Hierbei ist es wichtig, dass ein Aufbau eines strategischen Patentportfolios in einem Technologiefeld erreicht wird. Sporadische Einzelpatente sind zur Aufrechterhaltung eines Wissensvorsprungs weniger geeignet, weil es Umgehungsmöglichkeiten gibt. Neben dem Schutz des eigenen Knowhows ermöglichen Patente auch den Zugang zum Knowhow anderer durch Tausch von IP-Rechten, eine im Hightech-Bereich, wie der Elektronik, bereits seit langem übliche Praxis.

Eine führende Position in einem Technologiefeld ist nur mit einer guten Patentstrategie zu halten. Der Aufwand ist zum Nutzen genau zu bewerten. Patente sind nur wertvoll, wenn sie in allen relevanten Märkten weltweit applizierbar sind, was mit hohen Kosten einhergeht. Die Kosten steigen deutlich mit dem Alter des Patents. Der Wert von Patenten liegt vermehrt in der Möglichkeit des Patenttausches. Dadurch entsteht indirekt ein „Entwicklungskonsortium“ unter den Technologieführern in einem Industriesegment. Selbst die größten und innovationsstärksten Unternehmen sind nicht in der Lage, alle Produkte, Prozesse und Technologien selbst zu entwickeln.

3.9 Möglichkeiten von Mergern/Akquisitionen/Allianzen

Merger, Akquisitionen und Allianzen bündeln Kompetenzen und Ressourcen mit meist hohen Synergieeffekten. Hochtechnologiebereiche werden nur dadurch zugänglich. Sie müssen aber genau zur Technologiestrategie des Unternehmens passen und dürfen nicht opportunistisch oder zufallsgetrieben erfolgen. Die Integration von Partnern, in welcher Form auch immer, muss mit Blick auf die enge Zusammenarbeit sehr gut vorbereitet werden, sowohl auf der unternehmenskulturellen als auch auf der prozessual-organisatorischen Ebene.

4. Lösungsfelder

Die 3DSE ist die führende unabhängige Managementberatung für Innovation und F&E in Zentraleuropa mit Standorten in München, Linz und Wien sowie Partnerunternehmen in Paris. Seit der Gründung 2001 wurden über 800 Beratungsprojekten mit mehr als 60 internationalen Kunden in den Bereichen Automotive, Aerospace, Defence, Transportation, Industrial, Electronics, Health Tech, Energy und Chemicals erfolgreich durchgeführt. Das Ziel ist die ergebniswirksame Optimierung und Transformation der F&E. Zusammen mit den Kunden werden durch die Nutzung von branchenübergreifenden Best Practices und internem Wissen nachhaltige und zukunftsorientierte Lösungen erarbeitet. Dazu werden eine herausragende Expertise in Innovation und F&E mit überlegener Transformationskompetenz kombiniert.

In der Chemie-Industrie liegt der Beratungs-Fokus auf globaler Wettbewerbsfähigkeit sowie auf Wachstum durch Innovation, vor allem durch Entwicklung neuer Produkte für bestehende und neue Anwendungen sowie neue/alternative Geschäftsmodelle. Weitere Themenschwerpunkte sind die Erhöhung der Organisations-Flexibilität, die Zusammenarbeit mit Partnern und Technologie-Netzwerken, aber auch Innovationskultur und eine effizientere sowie schnellere Entwicklung.

Die wesentlichen für die Chemie-Industrie relevanten Lösungsansätze sind nachfolgend aufgeführt und mit Beispielen erläutert.

Abbildung 2: Vier Lösungsfelder zur Steigerung der Innovationskraft.

4.1 Innovation in die Realität umsetzen

Chemie-Unternehmen können mit unterschiedlichen Ansätzen Innovation realisieren. Dazu gehören die Innovation Cell (Intensiv-Workshop zur Generierung von „Durchbruchslösungen“), Innovations-Qualifizierung, Nutzerorientierte Ideenfindung, Unternehmens-Inkubatoren und eine hoch performante Innovation Engine:

  • Innovation Cell: Entwicklung bahnbrechender Lösungen für Herausforderungen mit hohem Risiko und hoher Auswirkung für das Geschäft, anwendbar bei Produkt-, Business-Modell- und Organisationsinnovationen, Steigerung der Teamleistung und Förderung einer nachhaltigen Innovationskultur.
  • Innovations-Qualifizierung: Verhaltensorientierte Innovationsmanagement-Trainings, Innovation-Cell-Trainings und -Qualifikationen, Design-Thinking-Trainings, zielgruppenspezifisch oder in der Breite möglich.
  • Nutzerorientierte Ideenfindung: Direkte Unterstützung bei Innovationsprojekten und -organisationen unter Nutzung von Kunden- und Trendforschung, Technologiefindung, Nutzervalidierung und Durchführung von Co-Creation-Workshops aus Unternehmen, Kunden und Partnern.
  • Unternehmens-Inkubator: Grundstein für radikale Innovation, Definition von Innovationsbereichen mit hohem Potenzial, Implementierung des regelmäßigen „Innovation Cell“-Ansatzes, um vielversprechende Geschäftsoptionen aufzubauen, Unterstützung bei der Unternehmensskalierung und beim Aufbau von Innovationsökosystemen und -infrastrukturen.
  • Innovation Engine: Definition und Implementierung eines hoch performanten und produktiven Innovationsbereiches im Unternehmen, inkl. Innovationsstrategie, Innovationstrichter, Portfoliomanagement, Innovationsmethoden, Innovationsteuerung und Innovationskultur.

Im Folgenden werden Beispielprojekte mit dem jeweiligen Ziel und Ansatz sowie den erzielten Ergebnissen aufgezeigt.

Projekt: „Innovation Engine – Innovationsansatz und Organisation“

  • Ziel & Ansatz: Einführung eines systematischen und zielorientierten Innovationsansatzes mit schnelleren Entscheidungsprozessen, Implementierung des Innovationsgedankens und einer veränderten Verhaltensweise in allen Unternehmensbereichen, um Potentiale der Mitarbeiter bestmöglich zu nutzen. Sicherstellen von profitablem und nachhaltigem Wachstum durch Überwinden zukünftiger Herausforderungen und Chancen.
  • Ergebnis: Maßgeschneidertes Innovationsmanagement mit Fokus auf Unternehmensstrategie und Skalierungsmöglichkeiten. Qualifizierungen für Mitarbeiter, validierte Innovationsprozesse und -methoden anhand erster Innovationsprojekte inkl. Prototyping.

Projekt: „Innovation Cell – Produkt-, Prozess- und Digitalisierungsinnovationen“

  • Ziel & Ansatz: Förderung der Innovationskraft eines Unternehmens, um Rendite in einem Markt mit niedrigen Margen langfristig zu steigern, Definition eines strategischen Automatisierungsplans zur Sicherstellung hoher Kundenzufriedenheit und technologischer Nachhaltigkeit, Bildung eines Projektteams für ständige Innovationsimpulse.
  • Ergebnis: Kurz-, mittel- und langfristiges Innovationsportfolio für Digitalisierung und Automatisierung. Aufstellen eines agilen Implementierungsplans für das am höchsten priorisierte strategische Innovationsprojekt. Begleitung der Projektteams bis zur Produkteinführung und Coaching bzgl. Innovations-Methoden.

Projekt: „Strategische Implementierung – Umsätze und Wachstum für Neuprodukte (Business Unit)“

  • Ziel & Ansatz: Erhöhung der Umsatzanteile für neue Produkteinführungen auf 30 % in den nächsten 3 Jahren, Sicherstellen einer Wachstumsrate von 8 %, Optimierung von Prozessen, Organisation, Tools, Kulturen, Kundeninteraktionen und Schnittstellen zwischen Vertrieb und Produktion.
  • Ergebnis: 6 Durchbruchs-Projekte inkl. Organisations-, Prozess-, Produkt- und Servicelösungen inkl. 3-Jahres-Implementierungsplan. Kosten-/Nutzen-Abschätzung mit Umsatzsteigerung von 12 % bei höherer Effizienz und Speed sowie Erschließung neuer Geschäftsfelder.

4.2 Verbesserung der F&E-Leistung

Zur Leistungsverbesserung der F&E sind folgende Ansätze erfolgversprechend: F&E-Leistungsbewertung, F&E-Strategieentwicklung, F&E-Portfoliomanagement, F&E-Reorganisation und F&E-Transformation.

  • F&E-Leistungsbewertung: Bewertung anhand von Best Practices, „Gesundheitscheck“ und Überwachung, Einführung eines F&E-Cockpits, Erstellung eines F&E-Leistungsberichts inkl. Ableitung wirksamer Maßnahmen.
  • F&E-Strategieentwicklung: Erstellen einer Vision und Mission, Strategische Positionierung mit Strategieplan, Aufstellen eines Implementierungsplans, Erstellen einer Standortstrategie.
  • F&E-Portfoliomanagement: Erstellen eines Prozesses für F&E-Portfoliomanagement, Optimieren und Bereinigen des F&E-Portfolios, Steuern des F&E-Portfolios.
  • F&E-Reorganisation und F&E-Transformation: Durchführen einer Potenzialanalyse, Kompetenz-Screening, Erstellen einer Prozess- und Wertschöpfungsanalyse. Gestaltung der F&E-Ablauf- und Aufbau-Organisation, Durchführen von Stresstests und Bewertung, Trainings für Transformationsmanagement.

Beispielprojekte finden Sie nachfolgend.

Projekt: „Adaptives Projektportfoliomanagement“

  • Ziel & Ansatz: Implementieren eines standardisierten Cross-BU-Portfolio-Managements, inkl. KPIs, Prozessen, Governance, Rollen und Tools. Sicherstellen der Vergleichbarkeit und Aggregation zu einem Unternehmensportfolio, Ermöglichung einer BU-übergreifenden Ressourcenallokation, Verändern der Führungskultur der Entscheidungsfindung.
  • Ergebnis: Der reguläre Portfolio-Management-Prozess wurde auf BU- und Unternehmens-Ebene implementiert. Verstärkter Fokus auf Top-20-Projekte, 15 % der F&E-Ressourcen wurden zur Förderung der Top-Projekte eingesetzt. Höhere Entscheidungsqualität und Bewusstsein für Führungspositionen.

Projekt: „F&E-Performance-Monitoring“

  • Ziel & Ansatz: Aufsetzen und Pilotieren einen unternehmensübergreifenden R&D-Performance-Monitorings inkl. Systematik zur Ableitung wirksamer Verbesserungsmaßnahmen.
  • Ergebnis: R&D-Performance-Monitor inkl. Top 10 KPIs („vital few“) zur Steuerung der F&E-Produktivität, Effizienz, Geschwindigkeit und Innovationsrate. Pilotierter Report, Verankerung in Top-Management-Gremien inkl. Verantwortung zur systematischen Ableitung von F&E-Optimierungsmaßnahmen.

4.3 Agile & Digitale Produktentwicklung

Im Bereich Agile Produktentwicklung sind die Top-Lösungsbausteine das Strategie- und Produktbacklog-Management, Agile Skalierung, Agile Transformation, Agile Schulungen und Coachings. Im Bereich Digitale Produktentwicklung sind die Digitalisierungsstrategie der F&E sowie Umsetzung von Virtualisierung, Modellierung, Simulation und Anwendung von Künstlicher Intelligenz im Produktentwicklungsprozess wirksame Lösungsansätze.

  • Strategie- & Produktbacklog-Management: Konsistente Vernetzung und Management von Strategie, Produkt-Roadmap, Produktvision und Entwicklungsteam-Backlog. Aufstellen eines Produktimplementierungs- und Freigabeplans, iterative und synchronisierte Meetings, Einführen von Priorisierungstechniken und -werkzeugen, Visualisierung und Reporting.
  • Agile Skalierung: Unternehmensspezifische Gestaltung und Implementierung einer skalierten agilen Ablauforganisation. Einführen eines agilen Rollenmodells und passender Methoden, Coaching und Unterstützung der Schlüssel-Rollen in der Umsetzung.
  • Agile Transformation: Bewertung der Status der agilen Transformation/Veränderung des Unternehmens, Definition der strategischen Ziele und Vision der agilen Organisation. Lösungsgestaltung im Bereich Produkt/Services, Prozess, Organisation und Entwicklungskultur, Implementierungsplanung und -begleitung der Transformation inkl. Veränderungsmanagement und Kommunikation.
  • Agile Schulungen & Coaching: agile Basisschulung und agile Simulation (einzelne Teams / skaliert über 3–25 Teams), agiles Rollencoaching und agile Rollenunterstützung (z. B. Agile Coach, RTE), Interimsbesetzung agiler Rollen.

Beispielprojekte finden Sie nachfolgend.

Projekt: „Flexible und schnelle Organisationen“

  • Ziel & Ansatz: Flexible Zuteilung von F&E-Ressourcen für neue Technologie- und Produktentwicklungsprojekte, schneller Projektstart und/oder schnelle Beendigung, Optimierung von Innovationsprozessen, Organisations- und Kulturänderungen, Kompetenzaufbau und Führung.
  • Ergebnis: Grundlegende Prozesse in F&E (Portfoliomanagement, Projektmanagement) angepasst, um ein agiles Setup zu ermöglichen; agile Arbeitsweise und -kultur in 15 Entwicklungsprojekten implementiert, mit Erhöhung Time-to-Market und Produktivität, regelmäßige Kundenbeteiligung.

Projekt: „F&E-Controlling-Optimierung“

  • Ziel & Ansatz: Verbesserung und Neugestaltung von Prozessen, Verantwortlichkeiten und Instrumenten für F&E-Planung und Projekt-Pipeline-Management, F&E-Performance-Bericht (Produkt & Technologie) und Controlling.
  • Ergebnis: Konzepte und Lösungen, 2-Jahres-Implementierungsplan, F&E-Performance-Bericht inkl. KPIs implementiert, stark erhöhte Transparenz und Steuerungsfähigkeit.

4.4 Konsequentes Projektmanagement (PM)

Kompetenzaufbau und Unterstützung im Management von Entwicklungsprojekten sind ein wesentlicher Hebel in der F&E. Dazu gehört, neue Vorgehensweisen, Prozesse und Methoden flächendeckend einzuführen oder bestehende Ansätze zu optimieren.

  • PM-Trainingsentwicklung & -Qualifikation: Durchführung Grund- und Aufbautrainings für Projektmanagement sowie Anforderungsmanagement. Konzeption und Pilotierung unternehmensspezifischer Trainings- und Qualifikationsprogramme inkl. Train-the-Trainer.
  • Projektmanagement-Implementierung: Aufbau Projektmanagement-Office (PMO) und Implementierung von Projektmanagement in Entwicklungsprojekten. Aufsetzen und Start Anforderungsmanagement, Durchführung Risikomanagement sowie Vorbereitung und Durchführung von Design-Reviews.

In dem nachfolgenden abgeschlossenen Projekt führte unsere Unterstützung beim Projektmanagement zu einer erhöhten Produktivität und Geschwindigkeit beim Projektfortschritt.

Projekt: „Einführung eines standardisierten Projektmanagements für F&E-Projekte“

  • Ziel & Ansatz: Projektmanagement-Prozessgestaltung und Operationalisierung. Definition und Training von Projekt-Schlüsselrollen, um den neuen Managementprozess auszuführen. Operative Umsetzung von Projektmanagement-Praktiken in Projekten sicherstellen und unterstützen. Veränderungsprozess in Bezug auf das neue Arbeitsmodell und -kultur begleiten.
  • Ergebnis: Das Verständnis für neue Projekte, Managementprozesse, Praktiken, Verantwortlichkeiten und Veränderungen sind implementiert, Optimierungsbedarfe durch Teamfeedbacks transparent gemacht, Umsetzung und strategische Weiterentwicklung geplant.

5. Zusammenfassung

Die vier skizzierten Lösungsfelder „Innovation in die Realität umsetzen“, „F&E-Leistung verbessern“, „Agile & Digitale Produktentwicklung“ und „Konsequentes Projektmanagement“ können helfen, die Transformation der Chemie-Industrie anzugehen und zu meistern. Eine unternehmensspezifische Standortbestimmung bezüglich der aufgeführten Handlungsfelder und das Maßschneidern der Lösungsansätze ist notwendig, um die maximale Wirkung im Kontext des jeweiligen Geschäftsmodells und der bestehenden Organisation entfalten zu können. Dabei ist die Wertschöpfung mit Prozessen und Strukturen holistisch zu betrachten und zu verändern, inkl. Berücksichtigung der Unternehmenskultur und Veränderungsfähigkeit der Mitarbeiter und Führung.

Autor

Dr. Fridolin Stary

Dr. Fridolin Stary

Dr. Ing. Fridolin Stary ist promovierter Chemiker und graduierter Chemieingenieur mit mehr als 40 Jahren Berufserfahrung in der Chemischen Industrie.
Seine operativen, langjährigen Erfahrungen liegen im Bereich der Produkt- & Prozessentwicklung, der Produktapplikation aber auch in der verantwortlichen Führung von weltweit tätigen Geschäfts-einheiten mit mittleren 3-stelligen Millionenumsätzen. In den letzten 10 Jahren seiner aktiven Berufstätigkeit leitete er den F&E-Bereich eines großen Spezialchemieunternehmens.
Seit 2018 ist er freiberuflicher Berater. Sein Wissen und seine lange Erfahrung ermöglichen ihm die exakte Analyse von Kundenproblemen mit spezifischen, situationsoptimierten, pragmatischen Lösungsvorschlägen und deren Umsetzung.

Alle Insights von Dr. Fridolin Stary

Autor

Dr. Tim Sturm, Partner bei 3DSE

Dr. Tim Sturm

Dr. Tim Sturm ist Partner bei der 3DSE Management Consultants GmbH in München. In über 11 Jahren Beratungserfahrung in Forschung und Entwicklung erlangte er seine tiefen Branchenkenntnisse in Automotive, Industrial, Aerospace & Defense sowie Chemicals in nationalen und internationalen Beratungsprojekten. Hier liegt seine Kernkompetenz in der Gestaltung, Initialisierung und Umsetzung von großen Veränderungsprogrammen auf Produkt-, Prozess- und Organisationsebene mit speziellem Fokus auf Systems Engineering sowie agiler Transformation und Skalierung. Dr. Tim Sturm wirkte auf mehreren Veranstaltungen als Gastgeber, Vortragender und Experte im Bereich Produktentwicklung mit.

Alle Insights von Dr. Tim Sturm
 

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