Zukunftsforscher Arthur C. Clarke | Vision 1957: Autonomes Fahren im Elektro-Auto (Fotos: editoraaleph.wordpress.com, paleofuture.com)

Nein, die Briten bräuchten dieses neue Telefon nicht. Schließlich gäbe es genug Botenjungen, meinte 1878 der spätere Chefingenieur der britischen Post Sir William Preece (“The Americans have need of the telephone, but we do not. We have plenty of messenger boys.”). Dies ist nur eins von zahllosen Beispielen für Fehleinschätzungen der Chancen neuer Technologien. Dass Sir William sich irrt, hätte Arthur C. Clarke (1917-2008), oben links im Bild, vermutlich geahnt. Der Zukunftsforscher und Science Fiction-Autor formulierte Anfang der 1960er Jahre dieses “Gesetz”:

“When a distinguished but elderly scientist states that something is possible, he is almost certainly right. When he states that something is impossible, he is very probably wrong.”
Clarke, A. C.: Profiles of the Future (1962/1999), S. 21*

Das unspezifische “something” bezieht sich auf die zukünftigen Möglichkeiten durch (prinzipiell) neue Technologien. Außerdem ist Clarkes Begriffsverständnis erklärungsbedürftig, wenn er von hervorragenden, aber älteren Wissenschaftlern spricht.

“Perhaps the adjective ‘elderly’ requires definition. In physics, mathematics, and astronautics it means over thirty; in the other disciplines, senile decay is sometimes postponed to the forties. There are, of course, glorious exceptions; but as every researcher just out of college knows, scientists of over fifty are good for nothing but board meetings, and should at all costs be kept out of the laboratory!”
Clarke, A. C.: Profiles of the Future (1962/1999), S. 21*

Clarkes legendäres Buch “Profiles of the Future”, in dem man sein Clarke’s First Law genanntes “Gesetz” findet, erschien vor 50 Jahren.** Ein schöner Anlass, sich ein bisschen mit ihm und der Rolle von Experten bei technologischen Voraussagen zu beschäftigen. In seinen Zukunftsumrissen befasst sich A.C.C. selbst unter anderem mit der Zukunft des Automobils. Wie lauteten seine damaligen Prophezeiungen?

“… let us take a brief glance at the future of the automobile as we know it.
… Its complicated and toxic gasoline engine … will be replaced by clean and silent electric motors, built into the wheels themselves and so wasting no body space. This implies, of course, the development of a really compact and lightweight method of storing or producing electricity, at least an order of magnitude better than our present clumsy batteries.
… These improvements, however, will be much less important than the fact that the automobile of the day-after-tomorrow will not be driven by its owner, but by itself; indeed, it may one day be a serious offence to drive an automobile on a public highway.
… The automobile of the future will really live up to the first half of its name; you need merely tell it your destination — by dialling a code, or perhaps even verbally — and it will travel there by the most efficient route, after first checking with the highway information system for blockages and traffic jams.
… Some people, I know, enjoy driving, … . Their desires could easily be fulfilled at dedicated race-tracks — but not on the public highway.”
Clarke, A. C.: Profiles of the Future (1962/1999), S. 33/34*

Mit seinem Tipp in Richtung selbstfahrender Autos (SDC = self-driving cars) lag Clarke ziemlich gut. Eigenhändiges Fahren ist zwar heute noch der allgegenwärtige Normalfall und in vielen Ländern gesetzlich vorgeschrieben. Schon innerhalb der nächsten zehn Jahre dürften die Autoroboter aber maßgeblich auf dem Weg zur Marktreife vorankommen. Momentan steht vor allem das selbstfahrende Auto von Google im Fokus des Interesses. An ähnlichen Assistenzsystemen bis hin zu Systemen, die das Fahren ganz übernehmen, arbeiten aber auch zahlreiche Kfz-Hersteller und einige große Zulieferer.

“Googles selbstfahrende Autos: Das Auto wird automobil” (FAZ 10.06.12)

Schon bei der New Yorker Weltausstellung 1939 präsentierte General Motors in seinem “Futurama”-Pavillon selbstfahrende Autos als Zukunftsvision. Die Entwicklung fahrerloser Autos passt auch zum allgemeinen Automatisierungstrend, der nicht nur in der Automobiltechnik zu beobachten ist. Schon heute gibt’s beispielsweise automatische U-Bahnen, und Flugzeuge werden zeitweise von Autopiloten gesteuert. So überrascht es nicht, dass man beim Googlen viele Expertenmeinungen findet, die den Nachfahren von Michael Knights “K.I.T.T.” (→ Wikipedia) eine vielversprechende Zukunft bestätigen. Auf skeptische Aussagen zu SDCs bin ich dagegen nicht gestoßen. Diskutiert wird nur, wann für selbstfahrende Autos die Zeit reif sein könnte, schon 2020 oder doch etwas später.

Deutlich spannender ist die Frage, ob Arthur Clarke irgendwann mit seiner zweiten Voraussage Recht behält und Elektroantriebe doch noch den Verbrennungsmotor ablösen. Der zwischenzeitliche Hype um’s E-Mobil ist jedenfalls wieder abgeklungen. US-Präsidentschaftskandidat Mitt Romney, mormonischer Technikexperte, bezeichnet Tesla, den Hersteller schicker Batterie-Flitzer, schon als Loser. Und beim hochambitionierten Better Place-Projekt hat man gerade den Elektro-Optimisten Shai Agassi aus dem Chefsessel gekickt.

“Romney Calls Tesla a Loser” wired.com, 03.10.2012

“Better Place Finds A Better CEO” forbes.com 02.10.2012

Ein ausgezeichneter Experte für das automobile Antriebssystem ist der Motorjournalist Christian Bartsch, unter anderem Autor des Buches “Moderne Dieseltechnik”. Auf den 1924 Geborenen passt die Charakterisierung “distinguished but elderly” hervorragend. Was ist seine Meinung zur möglichen Elektro-Revolution im Kfz?

Er ist sicher, “dass es in absehbarer Zeit [zwar] eine gewisse Zahl von Elektroautos geben wird, wenn die Rohstoffversorgung – Kupfer, seltene Erden – dem keinen Strich durch die Rechnung macht. Den Verbrennungsmotor werden sie jedoch nicht verdrängen, er hat nicht nur immer noch ein erhebliches Entwicklungspotential, sondern dem Elektroantrieb auch in der Zukunft zu viele Vorteile voraus. Nicht nur den, dass er bis zum letzten Tropfen im Tank seine volle Leistung abgibt und dazu so viel Überschuss produziert, dass er die unablässig zunehmende Zahl von elektrischen Verbrauchern versorgen kann.”
“Zudem wird der ganze Langstrecken- und Schwerverkehr auch in 50 Jahren noch auf Dieselkraftstoff angewiesen sein”, legte sich Bartsch 2010 fest.

Christian Bartsch: “Der Elektro-Auto-Hype” (FAZ 10.06.2010)

Schaut man auf die gegenwärtigen Unzulänglichkeiten batterie-elektrischer Kfz-Antriebssysteme, muss man dem Motorexperten zustimmen. Dennoch ist Vorsicht geboten. Experten für Gegenwartstechnologien sind häufig keine Experten für Zukunftstechnologien! Mit diesem Problem hat sich auch der US-amerikanische Technikhistoriker Nathan Rosenberg auseinandergesetzt.

Unter der Überschrift “The Limitations of the Expert” schreibt er: “Experts of any kind tend to look at the world in terms of a very limited number of variables – indeed, that is a reasonable definition of what it means to be an expert. The training and experience of experts equip them to deal with movement along some very particular trajectories, but not others. The old aphorism that an expert is a person who knows more and more about less and less conveys an important truth, one that has serious implications for the understanding of technological change (‘When all that you have is a hammer, everything looks like a nail.’).
A specialist is typically capable of extending and improving the methods of his or her expertness and applying them to new uses. However, the very nature of an expert’s education and professional experience is likely to disqualify that person from developing new technologies based on different principles or even from appreciating their potential significance.”
Rosenberg, N.: The Impact of Technological Innovation (1986), S. 23.

Nach dem Ersten Clarkeschen Gesetz ist die Sache ganz klar. Die erfahrenen Experten für Verbrennungsmotoren haben wahrscheinlich Unrecht, wenn sie dem elektrischen Antriebsstrang wenig Chancen einräumen. Rosenberg sieht’s etwas differenzierter und weist auf die Schwierigkeiten hin, sich als Spezialist für die heute dominierende Technologie ein angemessenes Urteil über radikal andersartige Lösungsprinzipien zu bilden.

Deshalb im Rahmen der Langfristplanung nur auf die Befunde jüngerer Generationen zu setzen, ist offenbar keine echte Alternative. Hören wir noch einmal kurz auf Shai Agassi, (zu?) optimistischer Gründer und Ex-CEO von Better Place, dem Unternehmen, das für Elektrofahrzeuge flächendeckende Netze von Austauschstellen für die Batterien plant.

Wann fährt die Welt mit Elektroautos?
“Da gebe ich Ihnen eine mutige Prognose: Im Jahr 2020 werden auf der Welt mehr Elektroautos als Benziner und Hybridautos verkauft, in Deutschland übrigens auch.”

“In zehn Jahren fährt jeder Zweite ein Elektroauto” Shai Agassi im FAZ-Interview (FAZ 08.01.2011)

Zurück zu Arthur C. Clarke. Der Brite schrieb zahlreiche Science Fiction-Romane und -Geschichten, darunter “2001: A Space Odyssey”, 1968 verfilmt von Stanley Kubrick. Clarke ermunterte Gene Roddenberry, als der für seine Serienidee “Raumschiff Enterprise” noch belächelt wurde. Daneben umriss er “possible futures”, war aber gleichzeitig sicher: “No one can predict the future.” 1998 ernannte Königin Elizabeth II. den unermüdlichen “Science Spokesman” Clarke zum Ritter. Sehen und hören kann man ihn in einem kurzen Ausschnitt aus der BBC-Sendung “The Sky at Night” von 1963. Eine lesenswerte Würdigung seines Lebenswerkes erschien aus Anlass seines Todes 2008 in der New York Times.

Arthur C. Clarke in “The Sky at Night” (1963)

Nachruf auf Arthur C. Clarke New York Times 19.03.2008

* Die Angaben von Seitenzahlen beziehen sich auf die 1999 erschienene Neuauflage von “Profiles of the Future”. Die ursprünglichen Voraussagen sind darin weiter enthalten, wurden aber von Clarke teilweise um Kommentare ergänzt.

** Das Buch basiert auf einer Reihe von Magazinbeiträgen, die schon 1961 in einer renommierten Fachzeitschrift erschienen waren, dem “Playboy”.

• Clarke, A. C.: Profiles of the future. An inquiry into the limits of the possible, New York 1962 (ergänzte Neuauflage, London 1999)

• Rosenberg, N.: The Impact of Technological Innovation, in: Landau, R.; Rosenberg, N. (Hrsg.): The Positive Sum Strategy. Washington 1986, S. 17-32 (→ auf Google Books größtenteils online)

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Torlinienrichter im Einsatz – 7-Mast-Segelschiff “Thomas W. Lawson” (Fotos: issw-hd.de, radikal.ru)

Auf den ersten Blick haben die Torlinienrichter im Fußball und Segelschiffe wie der Siebenmaster “Thomas W. Lawson” nichts miteinander zu tun. Schaut man aber mit der Perspektive des Technologie- und Innovationsmanagements, erkennt man bei den neuerdings eingesetzten Extraschiedsrichtern einen sogenannten Sailing Ship-Effekt. Der ist häufig zu beobachten, wenn eine prinzipiell neue Technologie auf der Bildfläche erscheint. Die Protagonisten auf der Seite der etablierten alten Technologie reagieren mit einer intensivierten Weiterentwicklung. Es kommt zu einer “acceleration of innovation in the old technology in response to the threat from the new technology” (Howells 2000, S. 3).

Ohne den Begriff Sailing Ship-Effekt zu verwenden, beschreibt US-Innovationsforscher Jim Utterback das gleiche Phänomen:
“Of course, the established players do not always sit back and watch their markets disappear. Most fight back. The gas companies came back against the Edison lamp […]. Purveyors of established technologies often respond to an invasion of their product market with redoubled creative effort that may lead to substantial product improvement based on the same product architecture.”
Utterback: Mastering the Dynamics of innovation (1994), S. 159.

Dass heute nicht vom Gas Lamp-, sondern vom Sailing Ship-Effekt die Rede ist, hat wohl damit zu tun, dass die Abwehrreaktion der Segelschiff-Fraktion früher in der Fachliteratur aufgegriffen wurde. Sehr plakativ erzählt Richard N. Foster in seinem Buch “Innovation. Die technologische Offensive” die Anekdote vom Untergang der “Thomas W. Lawson” im Dezember 1907. Das einzige je gebaute 7-Mast-Segelschiff war erst fünf Jahre zuvor vom Stapel gelaufen. Mit seiner enormen Segelfläche und einer Höchstgeschwindigkeit von 16 Knoten (laut Wikipedia) sollte der Pott gegenüber Dampfschiffen konkurrenzfähig sein. Doch das riesige Segelschiff erwies sich als schwer steuerbar und sank in einem schweren Sturm vor den Scilly-Inseln. Die “Thomas W. Lawson” taugt somit sehr gut als Symbol für das (aller)letzte Aufbäumen der Akteure einer Technologie, deren Tage gezählt sind. Der Wettbewerb zwischen Segel- und Dampfschiffen war allerdings Anfang des 20. Jahrhunderts bereits klar entschieden.

In einem lesenswerten Arbeitspapier beschreibt der Franzose Brice Dattée, dass der eigentliche Sailing Ship-Effekt beim Übergang auf die Dampfschiffe schon zwischen 1845 und 1875 wirkte. Der neuartige Dampfantrieb hatte 1819 im Hybridschiff “SS Savannah” (3-Master + Raddampfer) seine Atlantikpremiere. Schon vorher waren Dampfschiffe bzw. -boote in der Binnenschifffahrt im Einsatz.* 1845 begann dann mit der “Rainbow” die Ära der sogenannten Clipper (auch Klipper), eines neuartigen Typs Segelschiff, der besonders auf eine hohe Geschwindigkeit hin ausgelegt war. Die Clipper waren im Bereich der Hochseeschifffahrt die Reaktion der “Segelschiffer” auf die Bedrohung durch die neue Technologie Dampfantrieb.

Dattée, B.: Challenging the S-Curve: Patterns of Technological Substitution Arbeitspapier 2007 (Link führt zu S. 11 Abschnitt: Sailing Ship)

1866 und 1869 läuteten zwei wesentliche Veränderungen das Ende der zwischenzeitlichen Clipper-Erfolgsgeschichte ein. Nr. 1: Der Liverpooler Ingenieur und Geschäftsmann Alfred Holt (1829-1911) entwickelte einen stark verbesserten Dampfantrieb (höhere Temperatur, höherer Druck, besserer Wirkungsgrad, weniger Kohleverbrauch). Die ersten damit ausgestatteten Dampfschiffe “Agamemnon”, “Ajax” und “Achilles” stachen 1866 für Holts Ocean Steam Ship Company in See. Nr. 2: 1869 wurde der Suez-Kanal eröffnet. Auf dem Seeweg von England nach China ließen sich 3.300 Seemeilen (rund 6.000 km) einsparen. Dampfschiffe waren nun auch über sehr weite Distanzen den Segelschiffen überlegen. Mit der Entwicklung der Clipper konnte der Technologiewechsel nur aufgeschoben, aber nicht verhindert werden.

“A History of Alfred Holt and Company” (engl.), www-Fundstück, ohne Autorenangabe, auf einer Fanseite zur britische Handelmarine

Im internationalen Spitzenfußball lässt sich zurzeit Ähnliches beobachten wie vor eineinhalb Jahrhunderten bei den maritimen Antrieben. Es geht um Alternativen zur bisherigen “Technologie” Schiedsrichter bei kritischen Torentscheidungen. Nach Regel 10 des DFB und anderer Fußballverbände ist ein Tor gültig, “wenn der Ball die Torlinie zwischen den Torpfosten und unterhalb der Querlatte vollständig überquert” (siehe hier). Das in Sekundenbruchteilen exakt zu erkennen ist schwierig. Schon seit etwa zehn Jahren tüfteln deshalb Forscher an verschiedenen Systemen für eine hochpräzise automatische Erfassung der Ballposition. Noch intensiver als zuvor seit dem nicht anerkannten Lampard-Tor bei der WM 2010 (zum Video). Zunächst galt die Lösung mit einem Chip im Fußball als aussichtsreich (siehe auch den Blog-Eintrag “Schiedsrichter, Chipbälle und das S-Kurven-Konzept“). Nach einer FIFA-Entscheidung im Juli 2012 sind jetzt die Systeme GoalRef und Hawk-Eye die chancenreichsten Torlinientechnologien (TLT).

FAZ-Artikel “Tor oder nicht Tor” (01.06.2012) zu Hawk-Eye und GoalRef

Zu einem zünftigen Sailing Ship-Effekt gehört nicht nur das Auftauchen einer neuen Technologie, sondern auch eine Abwehrreaktion. Im Wettstreit Schiri vs. Torlinientechnologie ist das der Einsatz von zwei zusätzlichen Torlinienrichtern (sogenannten Additional Assistant Referees). Das System Mensch bleibt aber fehleranfällig. Bei der Europameisterschaft 2012 sah ein ungarischer Torlinienrichter einen Treffer der Ukraine gegen England nicht. Der frühere FIFA-Schiedsrichter Fröhlich meinte anschließend: “Die Grenzen der menschlichen Wahrnehmung haben wir gerade erlebt, als der Ball … zwar ganz knapp, aber dennoch durch Fernsehtechnik deutlich erkennbar, die Torlinie vollständig überschritten hatte und der Torrichter das nicht erkannte” (Interview in der FAZ). Durch den Einsatz von immer mehr Schiedsrichtern kann die Zahl der Torfehlentscheidungen womöglich noch etwas gesenkt werden. Der Grenznutzen der Extrareferees ist aber gering. Dagegen versprechen die neuen Systeme GoalRef (Tor als “magnetischer Vorhang”) und Hawk-Eye (Torkamera) eine wirkliche Verbesserung.

Allerdings zeichnen Beispiele von Sailing Ship-Effekten aus anderen Branchen kein eindeutiges Bild. Nicht immer ist klar vorgezeichnet, dass eine bisher dominierende Technologie trotz Verbesserungen dem Untergang geweiht ist. Manch alte Technologie erweist sich als recht langlebig, wie die Autoindustrie zeigt.

• 1994 präsentierte Audi die 1. Generation des A8. Die Karosserie des Oberklassemodells bestand vollständig aus Aluminium. Gegenüber den gängigen Karosserien aus Stahlblechen brachte der neue Werkstoff eine deutliche Gewichtsersparnis. Aufgeschreckt vom Audi A8, konstituierte sich Ende 1994 das internationale Gemeinschaftsprojekt ULSAB zur Entwicklung einer ultraleichten Stahlkarosserie (ULSAB = Ultra Light Steel Auto Body). Beteiligt waren über 30 Stahlhersteller. 1998 wurde eine neuartige Stahlkarosserie präsentiert, die eine Gewichtsreduzierung um stattliche 25 Prozent bewirkte (Link ULSAB-Präsentation). Heute ist trotz Alternativen weiterhin Stahl der dominierende Werkstoff für Autokarosserien.

• Als Sailing Ship-Effekt lässt sich auch die intensive Weiterentwicklung des Kfz-Verbrennungsmotors deuten. Bei seinem Vortrag an der Hochschule Ulm wies Bosch-Geschäftsführer Bernd Bohr 2011 darauf hin, dass bei Verbrennungsmotoren zur Zeit viel mehr Leistungsverbesserung stattfindet als in den vorangegangenen Jahrzehnten (Stichworte: Downsizing, Turboaufladung, Start-Stopp-Betrieb, Benzin-Direkteinspritzung, …). Das letzte Aufbäumen einer überholten Technologie? Wohl kaum. Noch mindestens 20 bis 30 Jahre ist der Verbrennungsmotor im automobilen Antriebsstrang kein Auslaufmodell. Die Leistungs- und Kostennachteile (voll)elektrischer Antriebe sind noch zu groß. Siehe auch den Blog-Eintrag “Chancen und Herausforderungen auf dem Weg zum Elektrofahrzeug”.

Zurück zu Torrichtern und Segelschiffen. Die Rolle der Segelschifffraktion übernimmt im aktuellen Fall Michel Platini, der Präsident des Europäischen Fußballverbandes UEFA. “Ich bin absolut gegen die Torlinientechnologie. Was ist, wenn es ein Handspiel auf der Linie gibt, dann sieht das keine Technik der Welt. Wo sollen wir eine Grenze ziehen? Ich bin nicht nur gegen Torlinientechnologie, sondern gegen Technologie an sich”, gab der ehemalige französische Weltklassekicker kürzlich zu Protokoll (hier dokumentiert). Ob er mit diesen engstirnigen Ansichten den Erfolg von GoalRef und Hawk-Eye auf Dauer vereiteln kann? Ich glaube eher, dass die Torlinienrichter eine relativ kurze Episode bleiben, wie die schnellen Clipper und die “Thomas W. Lawson”. Und auch zur Unterstützung bei den häufig zu treffenden Abseitsentscheidungen wäre die Einführung technischer Hilfen gar nicht schlecht, oder?

* Wie dies bei vielen prinzipiell neuen Technologien zu beobachten ist, setzte sich der Dampfantrieb unterschiedlich schnell in verschiedenen Anwendungsfeldern durch. In der Binnenschifffahrt fand der Wechsel zu dampfgetriebenen Schiffen bzw. Booten früher statt als auf den Ozeanen. Erklären lässt sich das mit Hilfe von Clayton Christensens Disruptive Innovations-Konzept, das in diesem Blog schon mehrfach zur Sprache kam (Schlagwort: Disruptive Innovations).

• Foster, R. N.: Innovation. Die technologische Offensive, Wiesbaden 1986. Auf Google Books ist die Neuauflage von 2006 größtenteils online.

• Howells, J.: The Response of Old Technology Incumbents to Technological Competition. Does the Sailing Ship Effect Exist? (Working Paper), 2000. Hier online.

• Utterback, J. M.: Mastering the Dynamics of Innovation. How Companies Can Seize Opportunities in the Face of Technological Change, Boston, Mass. 1994. Auf Google Books teilweise online.

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Haarwaschroboter von Panasonic – Patent für ein Kopfmassagegerät (Foto: Reuters, Patent: DPMA) • Zum Vergrößern anklicken

Das Standardwerk “Innovationsmanagement” von Jürgen Hauschildt (1. Aufl. 1993, 5. Aufl. 2010) beginnt mit einem Beispiel, das den Unterschied zwischen Innovation und Erfindung hervorragend verdeutlicht. Hannes Marker aus Garmisch-Partenkirchen war Anmelder zahlreicher Patente, darunter DE1031191 (angemeldet 1955) und DE2814727 (1978). Das erste Schutzrecht betrifft eine “Sicherheitsskibindung für Abfahrts- und Torlauf “, das zweite ein “Massagegerät zur mechanischen Behandlung der Kopfhaut”. Die Grafik oben rechts zeigt eine Skizze Markers für den Aufbau seines Kopfmassagegerätes. Folgt man den Links nach diesem Absatz, kann man über “PDF-Anzeige” und dann “Volldokument laden” zu einer PDF-Datei  mit den Patentschriften gelangen.

Patent DE1031191 “Sicherheitsskibindung”

Patent DE2814727 “Kopfmassagegerät”

Für beide Erfindungen hat das Deutsche Patentamt ein Patent erteilt. Die drei gesetzlich festgelegten Voraussetzungen (1) Neuheit, (2) erfinderische Tätigkeit und (3) gewerbliche Anwendbarkeit (§ 1 Abs. 1 Patentgesetz) waren jeweils erfüllt. Aber nur die Sicherheitsskibindung hatte Erfolg. Schon bis Ende der 1960er Jahre verkaufte Marker drei Millionen seiner Patentbindungen und wurde Millionär (siehe “Weiße Wonne” im Spiegel 07/1968). Das Kopfmassagegerät erwies sich dagegen – zumindest bisher – als Flop. Erfindungen und Patente führen keineswegs automatisch zu Innovationserfolgen. Im Gegenteil: “Der Friedhof der gescheiterten Patente ist zum Bersten voll” (Bernard Réal, zitiert nach Bauer: Wo klemmt’s (2005), S. 114).

Von technologischen Innovationen (bzw. einer Dienstleistungsinnovation) spricht man erst, wenn neue Werkstoffe oder Produkte auch verwendet werden (bzw. wenn eine neuartige Dienstleistung nachgefragt wird). Der US-amerikanische Innovationsforscher Allan Afuah bringt das folgendermaßen auf den Punkt:

“Innovation is the use of new knowledge to offer a new product or service that customers want. It is invention + commercialization.”
Afuah: Innovation Management (1998), S. 13, Hervorhebungen nicht im Original.

Patentierbar sind Ideen für neue technische Produkte schon dann, wenn sie grundsätzlich anwendbar sind. Das ist, bei Licht betrachtet, ein relativ schwaches Kriterium. Ausgeschlossen sind dadurch nur solche Ideen, die nach derzeit anerkannten physikalischen Gesetzen gar nicht realisiert werden können, z. B. ein Perpetuum Mobile oder eine Zeitmaschine.

2006 erschien die hochinteressante Habilitationsschrift “Gescheiterte Innovationen” von Reinhold Bauer. Dieser Titel ist für Freunde (sehr) strenger Definitorik eigentlich eine Contradictio in adiecto, ein Wortpaar, bei dem sich die Bedeutungen der Bestandteile widersprechen (weiteres Beispiel: ein rundes Quadrat). Aber dies nur am Rande. Bauer beschreibt detailliert Fallbeispiele, bei denen neue Technologien keinen Markterfolg hatten. Dazu zählen unter anderen Lokomotiven mit Kohlenstaubfeuerung (1920er/30er Jahre) und Stirlingmotorantriebe für Pkw (1980er Jahre), die nicht über die Erprobungsphase hinauskamen. Im Magazin “Wissenschaftsmanagement” erschien 2004 ein Beitrag, in dem Reinhold Bauer die wesentlichen Ergebnisse seiner Analyse gescheiterter Innovationsvorhaben prägnant zusammenfasst.

Bauer, R.: Scheitern als Chance? in: Wissenschaftsmanagement Nr. 5/2004, S. 24-29

Am Beispiel von Mikrowellengeräten zur Speisenerwärmung wird in Bauers Aufsatz deutlich, dass Technologien nie endgültig als Flops eingestuft werden können.* Der Versuch, Ende der 1940er Jahre einen 1,70 Meter hohen, 340 Kilogramm schweren „Mammut-Mikrowellenofen“ für einen Preis von 5.000 US-Dollar zu vermarkten, ging in die Hose. Erst in den 1960er Jahren begann mit wesentlich kleineren und preisgünstigeren Geräten die Erfolgsgeschichte der Mikrowellentechnologie in Privathaushalten. Neben der Weiterentwicklung der Technologie war auch eine sozio-kulturelle Veränderung entscheidend. Die Zahl der Singlehaushalte stieg deutlich. In den Worten Reinhold Bauers: So “harmonierte” die Technik besser mit ihrem “Nutzungsumfeld”.

„Scheitern kann stets nur für einen bestimmten Zeitraum und einen bestimmten geographischen respektive kulturellen Raum eindeutig diagnostiziert werden. Nicht jede gescheiterte Innovation [besser: Technologie] verschwindet zwangsläufig für immer und nicht jede Innovation [jede neue Technologie] ist überall erfolgreich beziehungsweise erfolglos. [...] Eine einmal gescheiterte Technologie kann durchaus zu einem späteren Zeitpunkt oder in einem anderen Nutzungsumfeld sehr erfolgreich werden.“
Bauer, R.: Scheitern als Chance? (2004), S. 26.

Bei dieser Überlegung schließt sich der Kreis zum Kopfmassagegerät. Vor wenigen Tagen meldete die FAZ den ersten Feldeinsatz eines Haarwaschroboters aus dem Hause Panasonic (Foto oben links). Für zwei Monate ist der maschinelle Helfer gerade im Friseursalon „Super Hair Seo“ in der japanischen Präfektur Hyogo im Testeinsatz.** Ob die Panasonic-Ingenieure je von Hannes Marker gehört haben? Immerhin hatte der deutsche Erfinder am Ende seiner Patentschrift den Hinweis gegeben, dass sein Kopfmassagegerät auch durch eine “Injektionseinheit zum Einsprühen von Haar- oder Kopfhautpflegemitteln” erweitert werden könnte.

“Erster Job für Haarwaschroboter” FAZ.NET vom 10.04.2012

YouTube-Video mit Panasonics Haarwaschroboter

Wir warten mal ab, ob aus der Invention “Mechanische Kopfbehandlung” noch eine erfolgreiche Innovation wird.

Literatur:

• Afuah, A.: Innovation Management. Strategies, Implementation, and Profits, Oxford – New York 1998

• Bauer, R.: Gescheiterte Innovationen. Fehlschläge und technologischer Wandel, Frankfurt a. M. – New York 2006 (Signatur 62 (091) Bau in der Bibliothek der Hochschule Ulm)

• Hauschildt, J.; Salomo, S.: Innovationsmanagement, 5. Auflage, München 2011

* Dies wird auch durch “Comeback-Technologien” bestätigt. Im Blog-Eintrag “Zurück aus dem Abstellraum der Technikgeschichte” ging es um den Flettner-Rotor, der in den 1920er Jahren getestet wurde, dann aber in der Versenkung verschwand und seit wenigen Jahren auf dem Schiff “E-Ship 1″ erneut im Einsatz ist.

** Es ist kein Zufall, dass diese Neuigkeiten aus Japan kommen. Für Roboter ist das Land ein sogenannter Lead-Markt. Dies wird im Blog-Eintrag “Sie dürfen die Braut küssen – klick!” eingehender beschrieben, wo es um einen Roboter geht, der 2010 in Japan eine Hochzeitszeremonie durchführte.

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Ab 1923 bei Opel: Fahrradproduktion (li.) und -verpackung (re.) an Fließbändern (Fotos: Historisches Archiv der Adam Opel AG) • Zum Vergrößern anklicken

Februar 2012: Der Autohersteller Opel macht Millionenverluste und seine Marktanteile schrumpfen. Und das im Jubiläumsjahr! Vor 150 Jahren wurde das Rüsselsheimer Unternehmen gegründet. Etwas mehr Freude kommt auf, wenn man den Blick in die 1920er und -30er Jahre zurückschweifen lässt. 1923 führte Opel in der Fahrradproduktion die Fließbandfertigung ein und schnell wurde das Rüsselsheimer Werk zur größten Fahrradfabrik der Welt.

Fotos zur Fahrradproduktion bei Opel 1886 bis 1937 (Opel-Bilddatenbank)

Adam Opel (1837-1895) war zunächst als Nähmaschinenproduzent erfolgreich. 1886 begann er, auch Fahrräder herzustellen. Erst nach seinem Tod wurde das Produktspektrum um Automobile und Motorräder erweitert. Im Geschäftsjahr 1922/23 verkaufte Opel 41.000 Fahrräder, doch Ende August 1923 kam die Produktion zum Erliegen. In Deutschland war die Hyperinflation auf ihrem Höhepunkt. Wie sollte es nach der Währungsreform weitergehen? Von einer USA-Reise 1922 hatte Fritz Opel, einer der fünf Söhne des Firmengründers, die Idee mitgebracht, das Opel-Werk in Rüsselsheim auf “Serienproduktion” umzustellen. Deren Vorreiter Henry Ford hatte mit Hilfe von Standardisierung (ab 1909) und Fließband (ab 1914) enorme Rationalisierungserfolge erzielt (siehe: Henry Ford und die erste Revolution in der Automobilindustrie). Die Opel-Geschäftsführung beschloss, zuerst die Montage der gegenüber Autos deutlich weniger komplexen Fahrräder und die Fertigung der Fahrradbaugruppen (Rahmen, Felgen, Schutzbleche, …) neu zu organisieren. Innerhalb weniger Jahre veränderte sich die Fahrradproduktion grundlegend. Dies wird bei dieser zeitgenössischen Schilderung anschaulich:

“Schon etwa ein Jahr später [1924] war es möglich, die tägliche Produktion auf das Vier- und Fünffache der bisherigen Leistung, nämlich auf 1000 Fahrräder zu bringen.” Und drei weitere Jahre später: “Mit einer Einrichtung, die bei einfacher Arbeitsschicht eine tägliche Erzeugung von nahezu 4000 Fahrrädern gewährleistet, sind die Opelwerke die weitaus größte Fahrradfabrik der Welt geworden.

An jedem Fahrrad befinden sich etwa sechs Meter Rohr. [...] Die wichtigsten Maschinen der Rohrfabrikation sind hochleistungsfähige Spezialmaschinen eigener Konstruktion. [...] Die automatische Stanzerei, ebenfalls im Werke selbst entwickelt, ist die erste ihrer Art. [...] Aus eigenen Walzwerken fließt das Material den Maschinen auf dem kürzesten Wege zu. [...] Trotzdem der tägliche Materialverbrauch der Montage an Teilen über 40 000 kg beträgt, wird das Lager des Hauptmagazins [zwischen Baugruppenfertigung und Endmontage] möglichst klein gehalten, um die zinsfressenden Lagerspesen zugunsten eines preiswerten Fertigproduktes auszuschalten. Selbstverständlich ist auch die Gummimontage nach dem Prinzip der Fließarbeit eingerichtet. Diese versieht die von der Radspannerei her zufließenden Räder mit Schlauch und Decke [Mantel] und sendet die bereiften Räder mittels Band durch ein Puffermagazin direkt der Fertigmontage zu. [...] Sämtliche im Betriebe verbrauchten Schutzbleche und Felgen werden in der eigenen Werkstatt erzeugt. [...]

Die Lackiererei dürfte eine der größten Sehenswürdigkeiten der Opel’schen Fahrrad-Werke darstellen. Sie ist die erste vollautomatische Anlage der Welt. [...] Von den Opelwerken selbst entworfen, wurde sie mit einem Kostenaufwand von 1 Million Mark erbaut, ersetzt aber bei vollem Betriebe etwa 300 Arbeiter. [...]

Von Hand zu Hand ohne Pausen sieht man in wenigen Augenblicken ein Fahrrad nach dem anderen entstehen. Bei vollem Betrieb verlässt alle sieben Sekunden ein Fahrrad das Band. Kaum ist die letzte Schraube angezogen, hängt das fertige Rad bereits an dem 500 Meter langen Packband, wo es eingefettet und verpackt wird [...].”

Kroth: Das Werk Opel (1928), zitiert nach Nöll: Opel Fahrräder (2011), S. 106 ff., Hervorhebungen nicht im Original.

Besonders deutlich führt der Text die sehr hohe Fertigungstiefe vor Augen. Obwohl Fahrräder auch damals schon komplexe Produkte waren (1928 bestand ein Herrenrad von Opel aus 1435 Teilen, ein Damenrad aus 1465), setzten die Opelaner auf Do-it-yourself bis zu Felgen und Stanzteilen. Auch in Henry Fords River Rouge-Komplex entstanden zahlreiche Teile für das Model T in Eigenproduktion. Eine maßgebliche Ursache war, dass sich im Bereich vieler Komponenten noch keine leistungsfähigen Zulieferer entwickelt hatten.

Teile- und Baugruppenfertigung sowie Fahrradmontage waren bei Opel im Sinne des Fließprinzips eng miteinander verbunden. Bemerkenswert ist der Hinweis auf das möglichst klein gehaltene Lager des Hauptmagazins, “um die zinsfressenden Lagerspesen” auszuschalten. Die Lagerbestände zu begrenzen kann in einer Fabrik à la Ford nur gelingen, wenn nur wenige hochstandardisierte Endprodukte produziert werden.

1927 konnten in den Opelwerken dank der effizienten Fertigung mit Fließbändern und Spezialmaschinen fast 4000 Fahrräder täglich produziert werden. Bei der damaligen 6-Tage-Arbeitswoche lag die Kapazität also bei über einer Million Fahrräder pro Jahr. Vor diesem Hintergrund überrascht der Blick auf die Absatzzahlen. In den erfolgreichsten Geschäftsjahren wurden nur ca. 324.000 (1926/27) und 309.000 (1927/28) Opel-Fahrräder versandt (Nöll: Opel Fahrräder (2011), S. 185). In der Fabrik wurden zwar auch Räder für fremde Marken hergestellt. Die Fahrradfabrik war somit aber selbst in den Rekordjahren vor der Weltwirtschaftskrise nicht ausgelastet. Es kann stark bezweifelt werden, dass sich die Investitionen in die automatischen und spezialisierten Maschinen und Anlagen, z. B. die Million für die vollautomatische Lackiererei, unter diesen Umständen bezahlt machten. Hier sieht man, dass es für die sogenannte Verfahrensdegression eine wichtige Bedingung gibt: Massenproduktion mit effizienten, aber kapitalintensiven Spezialmaschinen führt nur bei einer hohen Beschäftigung zu Kostenvorteilen.

Angesichts der aufziehenden Weltwirtschaftskrise verkauften im März 1929 Fritz Opel und sein Bruder Wilhelm 80 Prozent der Opel-Anteile an General Motors, 1931 die restlichen 20 Prozent. Die Zahl der versandten Fahrräder fiel 1930/31 auf 58.000. Auf Drängen der Nazis wurde die Fahrradproduktion bei Opel im Februar 1937 beendet. Das Unternehmen sollte sich voll auf die Pkw-Produktion konzentrieren.

Genau 75 Jahre später hat Opel gerade angekündigt, beim Genfer Automobilsalon im März 2012 ein Opel-E-Bike namens “RAD e” vorzustellen. Angereichert mit ein paar wohlklingenden Marketing-Adjektiven klingt das in der Pressemitteilung so:

“Opel zeigt in Genf die Designstudie RAD e – ein futuristisches E-Bike, das die bereits existierende Strategie der Marke im Bereich Elektromobilität ergänzt und einen konzeptionellen Beitrag zur vollständig integrierten innerstädtischen Mobilität liefert. [...] Die Premiere des RAD e fällt in ein zeitliches Umfeld, in dem E-Bikes weithin als Teil integrierter Mobilitätskonzepte gesehen werden, die Elektrofahrräder, -autos und -busse miteinander verknüpfen.”
Opel-Pressemitteilung vom 08.02.2012, Hervorhebung nicht im Original

Opel-Pressemitteilung zum Genfer Autosalon 2012 mit Hinweis auf Opel-E-Bike RAD e

Das Thema (Elektro-)Fahrrad ist bei den Autoherstellern zurzeit hochaktuell. Vor Opels “RAD e” hat z. B. schon VW sein “Bik.e” vorgestellt. Das “smart ebike” wurde von Daimler 2011 auf der IAA präsentiert und soll noch im ersten Halbjahr für private Endkunden erhältlich sein. Andere Autobauer wie Peugeot und BMW bieten ohnehin schon seit Jahrzehnten auch Fahrräder an. Mit und ohne “e” in den Modellnamen (für die korrekte Groß- und Kleinschreibung in den trendigen Modellbezeichnungen – RAD e, Bik.e, smart ebike etc. – übernehme ich übrigens keine Haftung). Als einer der Hauptsponsoren der Olympischen Spiele 2012 hat BMW dem Organisationskomitee im Juli 2011 erst einmal ein normales Fahrrad übergeben und ein klappbares E-Bike angekündigt.

BMW-Pressemitteilung “First BMW for London 2012 is a bicycle”

Daimler-Presseinformationen zum smart ebike

Hinter den neuen bzw. intensivierten Fahrrad-Aktivitäten der Autobauer steht die Erkenntnis, dass die Kunden der Zukunft nicht produktorientiert nach Autos fragen werden, sondern nach Mitteln suchen werden, ihren jeweiligen Bedarf nach Mobilität zu befriedigen. Diese funktions- (bzw. bedarfs-) und nicht produkt- oder technologieorientierte Sicht auf den eigenen Markt wurde in diesem Blog schon mehrmals angesprochen (siehe z. B. den Hinweis auf Theodore Levitts “Marketing Myopia” in 3D – Das neue dominante Design im Kino?) und die Erläuterungen zu K. T. Guttenbergs neuem Erscheinungsbild ohne Brille, Guttenberg ohne Brille).

Ob Opel irgendwann mit E-Bikes wieder an die glorreichen Zeiten als Marktführer für Fahrräder anknüpfen kann, bleibt abzuwarten. “RAD e” klingt auf alle Fälle innovativer als “Mokka“. Diesen Modellnamen mit dem Charme der 50er Jahre hat Opel seinem neuen “subkompakten Sports Utility Vehicle” (auf Deutsch: geländegängiges Auto, das kleiner ist als Heidi Klums VW Tiguan) verpasst.

• Nöll, J.: Opel Fahrräder. Fünf Jahrzehnte Fahrradbau in Rüsselsheim, Bielefeld 2011.
  Fast noch druckfrisch ist dieses Buch des ehemaligen Opelaners Jürgen Nöll (bis 2008 leitete er den Bereich Emissionsmesstechnik in der Motorenentwicklung). Auf 200 Seiten gibt’s eine umfassende und reich bebilderte Darstellung des halben Jahrhunderts Fahrradproduktion bei Opel (1886 bis 1937). Ausführlich dokumentiert Nöll nicht nur die technische Entwicklung vom Hochrad bis zu den Modellen der 1930er Jahre und die Erfolge der Opel-Radrennteams. Auch die Produktion der Opel-Fahrräder vor und nach Einführung der Fließbandfertigung wird eingehend beschrieben (S. 80-88 und 100-115).

• Bönig, J.: Die Einführung von Fliessbandarbeit in Deutschland bis 1933. Zur Geschichte einer Sozialinnovation, Münster-Hamburg 1993.
  Dies ist eine beeindruckende Dissertationsschrift. Der erste, annähernd 600 Seiten starke Teil enthält auch einen Abschnitt über die Fahrradproduktion bei Opel (S. 412-414, in Teil 1). Diese drei Seiten sind auf Google Books vollständig online (hier klicken).

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Zu den grundlegenden Aufgaben der Betriebswirtschaftslehre zählen die Beschreibung und Erklärung des Zusammenspiels von Menschen und Betriebsmitteln in Unternehmen. Nur wer versteht, wie Prozesse in Betrieben ablaufen, kann sich als Nächstes Gedanken darüber machen, wie sich der Einsatz der Produktionsfaktoren (vereinfacht: Mensch, Maschine, Material) noch besser gestalten lässt.

Im Internet gibt es jede Menge Informationsquellen, die zeigen, wie es in Industriebetrieben zugeht. Kürzlich ist in der FAZ eine kleine Fotoserie über die Produktion schwerer Lkw bei MAN erschienen. Die Fotos und kurze Erläuterungen sind online. Wer noch mehr Bildimpressionen gewinnen möchte, wird in der Bilddatenbank von MAN fündig.

Fotostrecke zur Lkw-Produktion im MAN-Werk München (FAZ)

MAN-Bilddatenbank: Lkw-Produktion

Im Münchner Norden werden schwere MAN-Lastwagen der TGX- und TGS-Baureihe zusammengebaut. Nach etwa 50 Stunden ist ein Truck montiert. Dabei kommen zahlreiche technische Hilfsmittel zum Einsatz, aber auch viel Handarbeit ist erforderlich. Solche Lkw werden in deutlicher kleinerer Stückzahl gebaut als sogenannte Volumenmodelle bei den Pkw (z. B. Golf VI). Der Automatisierungsgrad ist somit bei MAN in München niedriger als bei VW in Wolfsburg.

Bemerkenswert: die riesengroße Auswahl möglicher Farben für die Lackierung. Laut FAZ gibt es durchaus Fuhrunternehmer, die ihre Schwertransporte auf leuchtend rosa Fahrgestellen auf die Reise schicken. 93 Prozent der Kunden entscheiden sich beim Chassis aber für das neutrale Schwarz. Für Fahrerhäuser stehen mehr als 1000 Farben zur Wahl. Dennoch dominiert Weiß. Farbe kommt dann erst durch individuelle Folienbeklebungen ins Spiel. Eine Lösung, die dem großen Standardisierer Henry Ford sicher gefallen hätte (siehe Blog-Eintrag “Henry Ford und die erste Revolution in der Automobilindustrie”).

Fotos sind ein bisschen old-fashioned, ich weiß schon. Deshalb gibt’s hier noch zwei Links zu Videos, in denen die Herstellung eines Produkts zu sehen ist. Der erste Link ist für die etwas jüngeren Leser dieses Blogs, der zweite für diejenigen mit Freude an Robotern, die im Discobeat laserschweißen.

So entsteht ein Airbus 321

So entsteht ein BMW 1er

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Tolle Perspektiven! Im Jahr 2050 – da wäre ich 81 Jahre alt – haben Millionen Deutsche das Greisenalter erreicht “und leben dennoch selbstbestimmt zu Hause. Sie sind sozial aktiv, viele noch berufstätig”. Unterstützt werde ich im 95. Semester meiner Professorentätigkeit von leistungsfähigen Robotern, die putzen, bügeln und mich füttern. “Sie erkennen Emotionen, gehen auf die Launen und Bedürfnisse ihrer Besitzer ein.” An die Vorstellung einer Mensch-Maschine-WG muss ich mich noch gewöhnen. Dass im Jahr 2050 zwischen Lendenwirbel 5 und Kreuzbeinwirbel 1 eine neue Bandscheibe nachgewachsen sein soll, ist für mich auf alle Fälle eine schöne Aussicht. Und in meinem Elektroauto kann ich keine Fahrfehler machen. Es wird autonom gesteuert. Nachzulesen sind diese Prognosen in diesem kurzweiligen Artikel aus dem Manager Magazin, aus dem auch die beiden wörtlichen Zitate stammen:

Müller, E.: Reale Utopien in: Manager Magazin Nr. 06-2011, S. 86ff.

Prognosen sind Voraussagen. Sie beschreiben erwartete zukünftige Entwicklungen. Im Rückblick können sich Prognosen als Volltreffer, aber auch totale Fehleinschätzung herausstellen. Mit seiner Einschätzung der Zukunft des Automobils (“Ich glaube an das Pferd”) lag Kaiser Wilhelm II. daneben. Zur Kategorie Volltreffer zählt für mich dagegen Gordon Moores Voraussage von 1965, die Anzahl integrierter Schaltkreise auf einem Computerchip würde sich dauerhaft im Jahresrhythmus verdoppeln (“Moore’s Law”, → hier geht’s zum Original-Aufsatz). Das Entwicklungstempo erwies sich zwar als etwas weniger schnell, aber der spätere Intel-Mitgründer Moore erkannte als einer der Ersten treffsicher die bevorstehende digitale Revolution.

Im Mai 2011 prognostizierte Eric Schmidt, heute Chef des Google-Verwaltungsrats, dass sich Moore’s Law noch mindestens ein, zwei Jahrzehnte fortsetzen wird. “Es sieht so aus”, ergänzte Schmidt in Bezug auf künftig verfügbare Speicherkapazitäten, “dass Sie im Jahre 2029 in einem einzigen Harddrive elf Petabytes (eine sehr große Zahl) digitalen Speicher für weniger als 100 Dollar kaufen können. Dieses Gerät wird nach meinen Berechnungen sechshundert Jahre lang jeden einzelnen Tag 24 Stunden lang in DVD-Video Qualität speichern können.” (zitiert nach einem FAZ-Artikel von Frank Schirrmacher).

Eric Schmidt: “Building the Digital Future”, Stream des Vortrags vom 13. Mai 2011

Frank Schirrmacher zum Vortrag von Eric Schmidt

Vielleicht hätte Schmidt allgemeiner von “Data Storage Medium” statt “Hard Drive” sprechen sollen, denn ob das 600-Jahre-Videomaterial auf einer Festplatte, einem Flash-Speicherchip oder sonst etwas gespeichert wird, scheint noch nicht entschieden. Die Frage nach der Speichertechnologie ist in diesem Zusammenhang allerdings nachrangig. “Warum sollten Menschen das tun und wollen? Warum sollten sie zum Beispiel ihr Leben aufzeichnen?”, fragt der FAZ-Herausgeber Frank Schirrmacher in seiner Auseinandersetzung mit Schmidts Vortrag.

Es geht bei der technologischen Entwicklung nicht nur um das technisch Machbare, sondern auch um die Seite der Nutzer und deren Bedürfnisse, die z. B. auch von gesellschaftlichen und politisch-rechtlichen Rahmenbedingungen beeinflusst werden. Zu dieser Aussage passt der Bericht “Zukunftsucher”, in dem die Arbeit der Society and Technology Research Group bei Daimler beschrieben wird.

Maxeiner, D.: Zukunftsucher in: Technicity Nr. 02-2010, S. 62ff.

Beim Versuch einer technologischen Voraussage auch auf die denkbaren Umfeldentwicklungen zu achten erhöht die Komplexität und erschwert es den Planern, eindeutige Prognosen treffen. Das Wort Prognose würden die Zukunftsucher bei Daimler deshalb “am liebsten gar nicht in den Mund” nehmen.

“Die Zukunftsforscher arbeiten mit ‘Szenarien’. Das Szenario, und das macht es sympathisch, ist die demütige Form der Prognose. Endgültige Voraussagen werden mit dieser Methodik nicht angestrebt, sondern verschiedene mögliche Zukünfte beschrieben. Und darunter gibt es wiederum mehr oder weniger wahrscheinliche und mehr oder weniger wünschenswerte.”
(aus dem oben genannten Bericht “Zukunftsucher”, Hervorhebung nicht im Original)

In der langfristigen Technologieplanung können Szenarien stark voneinander abweichen. Dies wurde beispielsweise auch beim Vortrag von Bernd Bohr, dem Chef der Bosch-Kfz-Sparte, deutlich (siehe den Blog-Eintrag “Chancen und Herausforderungen auf dem Weg zum Elektrofahrzeug”). Im Szenario “Virtuelle Personenmobilität”, sind immer mehr Menschen nur noch virtuell (über das Internet), aber nicht mehr real mobil. Der Personenverkehr würde an Bedeutung verlieren. Denkbar ist aber auch eine Entwicklung, bei der ein eigener Pkw für viele ein wichtiges Statussymbol bleibt.

Ein interessantes aktuelles Beispiel rund um das Thema Prognosen und Szenarien liefern die Planungen für eine dritte Startbahn des Münchner Flughafens (siehe dazu diesen SZ-Artikel). Ende Juli 2011 wurde der Ausbau des Airports genehmigt. In der Süddeutschen Zeitung stand bald nach dem Beschluss zu lesen, die Prognose für das stark steigende Verkehrsaufkommen würde auf einem Weltmarktpreis von nur 50 Dollar für ein Barrel Rohöl im Jahr 2020 basieren. Dabei kostet ein solches 159-Liter-Fass schon heute über 100 Dollar. Ein 50-Dollar-Szenario, gewissermaßen ein Trendbruch “nach unten”, ist zwar grundsätzlich denkbar, aber höchst unwahrscheinlich. Der Flughafen München hat inzwischen klargestellt, dass das ursprüngliche Szenario Anfang 2010 überarbeitet wurde. Der Ölpreis im Jahr 2020 wird neuerdings bei 103 Dollar gesehen. Die Flughafenbetreiber prognostizieren auf der Grundlage dieser noch immer recht optimistische Einschätzung ein Verkehrsaufkommen von 58 Millionen Passagieren im Jahr 2025 (gegenüber 35 Millionen Passagieren 2010).

Schau’n wir 2025 mal. Vielleicht schon mit neuer Bandscheibe.

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Model T-Montage 1924 – Henry Ford 1919 (Fotos: Ford, Library of Congress/Wikipedia)

In der kleinen Serie zum Jubiläumsjahr des Automobils geht es heute um Henry Ford (1863-1947) und die umwälzende Veränderung von der Handwerksfertigung zur hocharbeitsteiligen Fließ(band)produktion. Im Rückblick werden Fords Schritte in Richtung Massenproduktion als erste Revolution in der Automobilindustrie eingestuft.

1903 gründete Ford in Detroit die Ford Motor Company. Fünf Jahre später begann die Produktion der 20. Ford-Konstruktion, des Model T (das T ist der 20. Buchstabe im Alphabet). In seiner Rückschau “My Life and Work” schrieb Henry Ford 1922, wie er die Fertigung schon bald ganz auf das neue Modell konzentrierte:

“Therefore in 1909 I announced one morning, without any previous warning, that in the future we were going to build only one model, that the model was going to be ‘Model T’, and that the chassis would be exactly the same for all cars, and I remarked: »Any customer can have a car painted any colour that he wants so long as it is black«.”

Henry Ford: My Life and Work, auf gutenberg.org als html

Bis 1927 wurden 15 Millionen Exemplare dieses auch “Tin Lizzy” genannten Automodells verkauft. Erst der VW Käfer setzte eine neue Rekordmarke. Die Aussage oben illustriert eine von Fords zentralen Ideen: Produziere ein stark standardisiertes Produkt in möglichst großer Stückzahl! So entsteht eine Mengendegression der Stückkosten. Einmalige Aufwendungen, z. B. für die Produktentwicklung, verteilen sich auf eine große Produktionsmenge. Der Fixkostenanteil pro Stück sinkt.

Dass die Stückkosten für das Model T während des Produktionszeitraums von 950 Dollar (1909/10) auf weniger als 300 (1927) sanken, hatte aber längst nicht nur mit Mengendegressionseffekten durch Standardisierung zu tun. Henry Ford nutzte für die Rationalisierung zwei weitere entscheidende Hebel: die hochgradige Arbeitsteilung und die Produktion nach dem Fließprinzip. Wohlgemerkt, nicht Fließband-, sondern Fließprinzip. Professor Kurt Möser, Experte für Technikgeschichte, erläutert, wie sich das technische Hilfmittel Fließband in die organisatorische Innovation “Fließprinzip” einfügte:

“Die revolutionäre Produktivitätssteigerung [in der Autoindustrie] erfolgte erst mit dem Fordsystem. Es kombinierte einige bereits verfügbare Faktoren, wobei das berühmte Fließband [das Ford ab 1914 einsetzte] weder die wichtigste noch eine notwendige gestaltende Innovation war [...]. Facharbeiter bedienten [vor 1914] noch immer Mehrzweckmaschinen, die in Funktionsgruppen aufgestellt waren; so standen etwa alle Bohrmaschinen zusammen. Dadurch mussten die einzelnen Werkstücke aufwändig von einem Bearbeitungsschritt zum nächsten transportiert werden. Das änderte sich in den Fordwerken grundlegend: Herrschte 1913 noch eine handwerkliche Fertigung vor, so waren ein Jahr später alle Maschinen in der Reihenfolge der Bearbeitungsschritte dicht hintereinander gruppiert; jede Maschine hatte nur einen einzigen Vorgang auszuführen. Dies verkürzte den Weg, den beispielsweise ein Zylinderblock durch die Werkshalle zurücklegte auf ein Zehntel: von 4000 Fuß auf 334 Fuß. Die Bearbeitungszeit in der Endmontage verkürzte sich von 750 auf 93 Minuten. Das berühmte Fließband war nur eine Konsequenz dieser Arbeitsorganisation. [...] Diskontinuierliche, immer wieder unterbrochene Produktionsschritte wurden durch kontinuierliche, fließende Abläufe ersetzt.”
(Möser, K.: Geschichte des Autos, Frankfurt a. M. 2002, S. 156-157, Hervorhebungen nicht im Original)

Fließbänder gab es übrigens schon einige Jahrzehnte, bevor Henry Ford 1914 seine Assembly Line in Betrieb nahm. In den berühmt-berüchtigten Chicagoer Schlachthöfen, den Union Stock Yards, wurde bereits um 1900 mit laufenden Ketten gearbeitet, an denen geschlachtete Schweine hingen. Sie wurden von Arbeiter zu Arbeiter transportiert. Diese schnitten jeweils ganz bestimmte Fleischstücke ab. Disassembly Lines in Chicago als Vorbild für Fords Assembly Lines im 300 Meilen entfernten Detroit. Im Magazin brand eins erschien 2006 ein interessanter Artikel über die ehemals größte Fleischfabrik der Welt. Auf den Seiten 117 und 118 geht’s darin auch um das Fließband.

Pretting, G.: Die Erfindung des Schlachtplans, brand eins Nr. 3/2006, S. 114-122

Am Beispiel der Fließbandfertigung lässt sich das Prinzip der sogenannten Verfahrensdegression erläutern, gewissermaßen einer Verwandten der schon erwähnten Mengendegression. In der Regel verursachen spezialisierte größere Maschinen und Verfahren bei guter Auslastung niedrigere Stückkosten als eine vergleichbare Zahl kleinerer Maschinen. Der Wirtschaftswissenschaftler (damals sagte man: Nationalökonom) Karl Wilhelm Bücher (1847-1930) sprach vom “Gesetz der Massenproduktion”. Ein kapitalintensiveres Produktionsverfahren B ist trotz höherer Fixkosten ab einer bestimmten Produktionsmenge kostengünstiger als Verfahren A, wenn beim B-Verfahren die variablen Kosten niedriger sind als beim A-Verfahren. Automatisierung à la Ford (= B-Verfahren) bedeutete 1914 zwar hohe Investitionen. Sind die Fertigungsanlagen aber gut ausgelastet, kann man kostengünstiger produzieren als in Handwerksfertigung (= A-Verfahren). Allerdings sind die Prämissen einer Investitionsrechnung in ähnlichen Fällen sehr sorgfältig zu prüfen. Durch verstärkte Automatisierung verschiebt sich die erforderliche Break-Even-Menge, die abgesetzt werden muss, um keinen Verlust zu machen. Bei schlechter Auslastung sitzt das Unternehmen auf einer Investitionsruine. Bei Fords bedien- sowie reparaturfreundlichem und unschlagbar günstigem T-Modell war die Nachfrage aber kein Problem.

Inspiriert vom Arbeitswissenschaftler Frederick Winslow Taylor (1856-1915), gab es in Fords Fabriken eine starke Arbeitsteilung. Für die Arbeiter am Band oder der Maschine waren ganz wenige Arbeitsschritte vorgegeben, die in einem kurzen Takt unzählige Male wiederholt werden mussten. Diese wenigen Arbeitsschritte beherrschten die Arbeiter nach sehr kurzer Einlernzeit sicher. Das Fordsystem profitierte von den Lern- bzw. Spezialisierungseffekten. Die Arbeit war zwar monoton, wurde aber sehr gut bezahlt. Ab Anfang 1914 zahlte Ford seinen Arbeitern mindestens fünf Dollar pro Tag (Five-Dollar-Day) – mehr als das Doppelte des damals bei seinen Konkurrenten üblichen Lohns. Und ein bombiger Motivationsfaktor. Henry Ford: “The payment of five dollars a day for an eight-hour day was one of the finest cost-cutting moves we ever made” (aus: My Life and Work, 1922).

Auch typisch war bei Ford die strikte Trennung von vorbereitenden Tätigkeiten (z. B. Konstruktion und Fertigungsplanung) und ausführenden Handgriffen in der Produktion. “Denken” und “Handeln” waren auf verschiedene Mitarbeitergruppen verteilt. Ziel der Arbeitsvorbereitung (“Denken”) war, den effizientesten Fertigungsablauf, den “one best way”, zu finden und festzuschreiben. Die Arbeiter am Fließband mussten in diesem System funktionieren wie ein Rädchen in einem riesigen Getriebe (“Handeln”). Henry Ford beschrieb dies in “My Life and Work” folgendermaßen:

“We expect the men to do what they are told. The organization is so highly specialized and one part is so dependant upon another that we could not for a moment consider allowing men to have their own way. Without the most rigid discipline we would have the utmost confusion.”

Ende Januar 2011 wurden die Vorstandschefs der deutschen Autokonzerne nach den größten Persönlichkeiten und bedeutendsten Modellen in der 125-jährigen Geschichte des Autos befragt: Fast alle nannten Henry Ford und das Modell T. Die Ford Motor Company wurde zu den Zeiten des Model T zum weltgrößten Autohersteller, der Unternehmensgründer zum Milliardär.

Ein Schatten, der hier nicht unerwähnt bleiben soll, fällt auf Henry Fords Erfolgsgeschichte. Er war überzeugter Antisemit. Unter seinem Namen wurden in den 1920er Jahren Hetzschriften gegen Juden veröffentlicht. 1938 wurde ihm von den Nazis das Großkreuz des Deutschen Adlerordens verliehen.

Wer sich für Henry Ford als großen Rationalisierer und die hier skizzierte erste Revolution in der Autombilindustrie näher interessiert, findet in diesen Büchern zusätzlichen Lesestoff:

• Ford, H.; Crowther, S.: My Life and Work, Garden City 1922. Vollständig online, z. B. hier auf gutenberg.com

• Womack, J. P.; Jones, D. T.; Roos, D.: The Machine that Changed the World, New York et al. 1990, S. 26-39; auf Deutsch: Die zweite Revolution in der Autoindustrie, Frankfurt a. M. – New York 1991; in der Bibliothek der Hochschule Ulm verfügbar (Signatur 658.5 Wom)

• Pfeiffer, W.; Weiß, E.: Lean Management, 2. Auflage, Berlin 1994, S. 34-46. Auf Google Books kann man in große Teile dieses Buches “hineinspitzen” (hier klicken)

• Möser, K.: Geschichte des Autos, Frankfurt a. M. 2002, S. 155-160

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