Diese Arbeit untersucht die Patentaktivitäten aller etablierten Automobilhersteller im Bereich automatisiertes Fahren und Elektromobilität. Anhand dieser ausführlichen Patentanalyse bekommt der Leser einen Überblick über die Vorreiter in den einzelnen Technologiebereichen. Darüber hinaus vermittelt die Arbeit einen Überblick über die relevanten Technologiefelder innerhalb der beiden Zukunftstechnologien.
Bereits zum Zeitpunkt der Erfindung des Automobils gab es einen technologischen Wettbewerb zwischen benzinbetriebenen Motoren und Elektromotoren, der mit der Durchsetzung von Verbrennungsmotoren endete. Nachdem sich der Verbrennungsmotor immer stärker etablierte und stetig verbessert wurde, zeichnet sich, nach einer über 100 Jahre währenden Dominanz der Verbrennungsmotoren, ein radikaler Technologiewandel im Antriebsbereich ab. Neben einer technologischen Weiterentwicklung alternativer Antriebe wird der Wandel in der Automobilindustrie auch von gesellschaftlichen Megatrends beeinflusst.
Das zunehmende Umweltbewusstsein bei gleichzeitig ansteigendem Mobilitätsbedarf und die weltweite Urbanisierung sind Trends, die die Veränderungen in der Industrie mit vorantreiben. Als Resultat dieses Wandels wird langfristig mehrheitlich eine Durchsetzung von elektrischen Antrieben erwartet. Eine weitere Ursache für die aktuelle Periode der technologischen Unsicherheit liegt in Entwicklungen im Bereich des automatisierten Fahrens. Bereits heute sehen viele Pendler das Führen eines Fahrzeugs als reine Zeitverschwendung an. Selbstfahrende Fahrzeuge werden daher als eine vielversprechende Technologie zur Steigerung der Effizienz der Gesellschaft angesehen. Schon zum jetzigen Zeitpunkt ist es Fahrzeugen möglich, eine Vielzahl von Manövern selbst durchzuführen. Beispiele hierfür sind das Halten der Spur, selbstständiges Einparken und Folgefahren im niedrigen Geschwindigkeitsbereich. Auch in diesem Bereich werden die für die Automobilindustrie zu erwartenden Auswirkungen gravierend sein.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Aufbau und Zielsetzung der Arbeit
1.3 Methodische Vorgehensweise
1.4 Limitationen
2 Grundlagen und theoretischer Bezugsrahmen
2.1 Innovationen innerhalb der Schumpeter-Theoreme
2.1.1 Radikale und inkrementelle Innovationen
2.1.2 Disruptive Innovationen
2.2 Technologischer Wandel und Paradigmenwechsel
2.2.1 Entstehung eines dominanten Designs
2.2.2 Pfadabhängigkeiten
2.2.3 Die Rolle von Attackern und Incumbents
2.3 Technologiestrategien
2.4 Wissenserwerb durch Kooperationen
3 Zukunftstechnologien der Automobilindustrie
3.1 Paradigmenwechsel im Antriebsbereich des Automobils
3.1.1 Aufbau eines Elektrofahrzeugs
3.1.2 Batterientechnologie
3.1.3 Elektromotor
3.1.4 Leistungselektronik
3.1.5 Hybridantrieb
3.1.6 Kritische Faktoren der Elektromobilität
3.2 Vehicle to Grid
3.3 Automatisiertes Fahren
3.3.1 Stufen der Automatisierung des Automobils
3.3.2 Bedeutende Technologiefelder in der Entwicklung des automatisierten Fahrens
3.3.3 Assistenzsysteme des assistierten und teilautomatisierten Fahrens
3.3.4 Assistenzsysteme des hochautomatisierten und vollautomatisierten Fahrens
3.4 Connected Car
4 Patentanalyse zur Untersuchung des technologischen Wandels
4.1 Grundlagen zur Verwendung von Patentdaten
4.1.1 Die Internationale Patentklassifikation (IPC)
4.1.2 Technologiefeldklassifikation nach Schmoch
4.2 Festlegung der Betrachtungsgruppe
4.3 Bestimmung der Schlüsseltechnologiefelder
4.3.1 Befragung eines Experten
4.3.2 Ableitung der relevanten Technologiefelder
4.3.3 Untersuchung relevanter IPC-Klassen
5 Ergebnisübersicht und Beantwortung der Forschungsfragen
5.1 Beantwortung der Forschungsfrage 2
5.2 Ergebnisse der Patentanalyse
5.2.1 Beantwortung der Forschungsfrage 3
5.2.2 Beantwortung der Forschungsfrage 4
5.2.3 Beantwortung der Forschungsfrage 5
5.2.4 Beantwortung der Forschungsfrage 6
5.3 Exkurs: Revealed Technology Index (RTA)
5.4 Zentrale Aussagen und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Ziel der Masterarbeit ist die Untersuchung der Technologiestrategien etablierter Automobilhersteller (Incumbents) im Kontext eines diskontinuierlichen Wandels, fokussiert auf die Bereiche Elektromobilität und automatisiertes Fahren. Basierend auf einer umfangreichen Patentanalyse wird die Technologieposition der Hersteller bewertet, um Kooperationsmuster abzuleiten und zukünftige Entwicklungspfade sowie die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber neuen Markteinsteigern (Attackern) aufzuzeigen.
- Analyse technologischer Paradigmenwechsel und Disruptionspotenziale.
- Untersuchung von Technologiestrategien und Kooperationsformen (z.B. Joint Ventures).
- Einfluss der Elektrifizierung des Antriebsstrangs auf die Wertschöpfung.
- Entwicklung von Technologietaxonomien für die Automobilbranche.
- Bewertung der technologischen Wettbewerbsposition durch Patentdaten (Patentportfolios).
Auszug aus dem Buch
2.1.2 Disruptive Innovationen
Christensen hat im Jahr 1997, auf Basis des Phänomens der Vielzahl von scheiternden Unternehmen im Kontext technologischer Innovationen, in seinem Werk "The innovator's lemma" eine Unterscheidung der Innovationen in erhaltende und disruptive Innovationen vorgenommen (vgl. Christensen 1997).
Disruptive Innovationen unterbrechen das bisherige Technologiemuster und verdrängen dieses teilweise vollständig. Eine solche Technologie zeichnet sich dadurch aus, dass im Unternehmen vorhandenes Wissen und vorhandene Fähigkeiten nicht ausreichend sind, um mit dem technologischen Fortschritt innerhalb einer Branche bzw. Produktkategorie mitzuhalten. Der Technologiebereich erlebt einen großen Entwicklungsschnitt und dies erfordert von der Unternehmung den Aufbau neuer Kompetenzen oder den Austritt aus dem Kompetenzbereich. (vgl. Burr 2014, S. 180).
Etablierte Unternehmen sehen in der technologischen Neuerung anfangs kein großes Gewinnpotential und insbesondere im Vergleich zum angestammten Produkt wird von der disruptiven Innvation nur wenig Rentabilität erwartet. Da aus finanzieller Sicht der Anreiz fehlt, werden disruptive Innovationen verstärkt von branchenfremden Unternehmen vorangetrieben (vgl. Christensen und Overdorf 2000, S. 66f.). Nach dem Start der technologischen Neuerung als Nischenprodukt folgen die Festlegung der Produktarchitektur und das Entstehen eines neuen Marktes. In einem nächsten Schritt übernimmt das einstige Nischenprodukt die Dominanz am Markt, was Veränderungen für die angestammte Branchenstruktur mit sich bringt. Das Resultat dieser Entwicklung ist das Scheitern der ehemals marktdominierenden Firmen. Dieses Scheitern geschieht trotz verfügbarer Kompetenzen, da die etablierten Unternehmen den neuen Markt nicht im richtigen Ausmaß und/oder nicht rechtzeitig als strategisch relevant betrachten und darüber hinaus die veränderten Kundenbedürfnisse falsch interpretieren (vgl. Tidd et al. 2005, S. 30f.).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt die Problemstellung des Strukturwandels durch Elektromobilität und automatisiertes Fahren sowie die Zielsetzung und Methodik der Patentanalyse.
2 Grundlagen und theoretischer Bezugsrahmen: Definiert zentrale Begriffe wie radikale und disruptive Innovationen, Paradigmenwechsel, Pfadabhängigkeiten sowie Technologiestrategien und Kooperationsformen.
3 Zukunftstechnologien der Automobilindustrie: Detaillierte Untersuchung der technologischen Grundlagen von E-Mobilität, Vehicle-to-Grid, automatisiertem Fahren und vernetzten Fahrzeugen.
4 Patentanalyse zur Untersuchung des technologischen Wandels: Erläutert die methodische Vorgehensweise bei der Patentanalyse, inklusive der Festlegung von Patentklassen (IPC) und der Auswahl der relevanten Automobilhersteller.
5 Ergebnisübersicht und Beantwortung der Forschungsfragen: Präsentiert die Analyseergebnisse zu Patentaktivitäten, Kooperationsstrategien und bewertet die technologische Positionierung der untersuchten Unternehmen.
Schlüsselwörter
Automobilindustrie, Technologiestrategie, Elektromobilität, Automatisiertes Fahren, Disruption, Paradigmenwechsel, Patentanalyse, Incumbents, Attacker, Wertschöpfung, Innovation, Pfadabhängigkeit, Batterietechnologie, Sensorik, Kooperation.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, wie etablierte Automobilhersteller durch Patentstrategien auf den technologischen Umbruch durch E-Mobilität und automatisiertes Fahren reagieren.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder sind die Elektrifizierung des Antriebsstrangs, das automatisierte Fahren sowie die Vernetzung von Fahrzeugen (Connected Car).
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist die Erstellung eines Bezugsrahmens zur aktuellen Technologieposition der Hersteller sowie ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungen basierend auf Patentdaten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit kombiniert quantitative Methoden (Patentanalyse) mit qualitativen Ansätzen (Experteninterview).
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert die Patentaktivitäten von 20 relevanten Automobilherstellern über drei Perioden (2003–2014) zur Ableitung ihrer strategischen Ausrichtung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe sind Technologiestrategie, Disruption, Patentportfolio, Incumbents, Attacker und Innovationsmanagement.
Warum wird der Bereich "Connected Car" aus der Patentanalyse ausgeschlossen?
Da viele Wissensbereiche in der Softwareentwicklung schwer patentierbar sind und die Abgrenzung für eine belastbare Patentanalyse zu komplex und fehleranfällig ist.
Wie definiert der Autor "Incumbents" und "Attacker"?
Incumbents sind etablierte Hersteller mit Verbrennungsmotor-Historie; Attacker sind neue Akteure, die primär auf reine Elektroantriebe setzen.
Was ist die zentrale Erkenntnis zu Daimler im Bereich automatisiertes Fahren?
Der Autor identifiziert Daimler als einen der federführenden Entwickler und technologisch führenden Hersteller bei Assistenzsystemen mit einer sehr hohen Anzahl an spezialisierten Mitarbeitern.
- Citation du texte
- Andreas Billet (Auteur), 2016, Technologiestrategien etablierter Akteure in der Phase des diskontinuierlichen Wandels in der Automobilindustrie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/371465