Ambidextrie in Netzwerken komplexer Produkte : Exploration und Exploitation in der Luftfahrtindustrie

Abstract

Since over 100 years, no comparable product exists that is so strongly related with engineering skills, pioneering spirit and the complex combination of materials, technique and knowledge, while being a prototypical example for high development and production cost at the same time. During the last century, industry changed dramatically through evolutionary and revolutionary technical and structural changes with government intervention playing a key role for industrial evolution. Today’s aircraft industry is in a growth phase which is determined by ramping up production scales which leads, in combination with the potentially new competitors from Asia and uprising regional aircraft manufacturers, to a situation in which the duopolists Airbus and Boeing are forced to shape their supply chains more efficient and effective. At the same time continuous technological novelties in subsystems and the high R&D-intensity are further recent challenges. With this dissertation a new industry evolution framework is developed which is coping with the complex products industries requirements by considering demand, state intervention and technological mechanisms. In complex product systems different subsystems of the artefact aircraft are in different stages of the technological life cycle at the same time. This is the reason why the classical implications between technology, product, and industry life cycle stages do not hold for complex products industries. I.e. solely focusing on the manufacturer level of an industry is not sufficient. Therefore in this dissertation, industry is defined as network. The design of this network as exploration or exploitation network focusing on product or process and/or both depends on time and manner. As permanently changing requirements are characteristic for complex products, organizations have to be able to be ambidextrous, i.e. to balance exploration and exploitation which is a decisive success factor in organizational long term survival. This requirement is analyzed on three levels within the R&D network of the European aircraft industry: knowledge development, structural and network topology, as well as on regional development. Key findings are the extension of ambidexterity in the network as well as in the supply chain over time. Therefore a change from cyclical to permanent ambidexterity is directed towards the suppliers. Additionally exploration is crowded out from the core of the network as routines and fossilized structure are established over time by repeatedly cooperating with other core actors. Therefore core actors use network peripheries as a vehicle to realize explorative projects and being permanently ambidextrous. As a consequence success factors for the sustainability of the European aircraft industry are the orchestration of network stability and network heterogeneity as well as the maintenance of the SME structure and interindustry linkages for usage of explorative learning.

Seit jeher steht kaum ein anderes Produkt für Ingenieurskunst, Pioniergeist und das komplexe Zusammenspiel unterschiedlichster Materialien, Technik und Wissen, aber gleichsam auch für so hohe Entwicklungs- und Produktionskosten, wie das Flugzeug. Die Entwicklung solcher Industrien mit komplexen Produkten ist Gegenstand dieser Dissertation. Heute befindet sich die Luftfahrtindustrie in einer industriellen Wachstumsphase, die vor allem den Produktionshochlauf und die Kapitalaneignung, gepaart mit einem zunehmenden Kostenwettbewerb zur Folge hat. Neue Konkurrenz aus Asien sowie aus dem Segment der Regionalflugzeughersteller zwingt das etablierte Duopol aus Airbus und Boeing ihre Zuliefererketten effizienter und effektiver auszugestalten. Gleichzeitig stellen die fortwährenden technologischen Neuerungen in bestehenden Flugzeugmodellen und die hohe F&E-Intensität auf Subsystemebene einen weiteren Baustein der aktuellen Herausforderungen dar. Innerhalb der vorliegenden Dissertation wird ein Industrieevolutionsanalyserahmen entwickelt, welcher speziell auf die Erfordernisse von Industrien mit komplexen Produkten zugeschnitten ist und neben der klassischen Triebfeder technologischer Entwicklung, d.h. Innovation und Wissen, die staatliche Durchdringung, die Nachfrageseite und die Industriemechanismen miteinbezieht. Da sich unterschiedliche Subsysteme des Artefakts Flugzeug in den unterschiedlichen Phasen Entstehung, Wachstum und Reife befinden, hält der im Standardmodell des Industrielebenszyklus postulierte direkte Implikationszusammenhang zwischen Technologie-, Produkt- und Industrielebenszyklen nicht. In der Summe dieser Einzelaspekte ergibt sich die Erkenntnis, dass die ausschließliche Betrachtung der Systemherstellerebene für die Entwicklung der Industrie unzureichend ist. Stattdessen erscheint eine Analyse der Gesamtindustrie inklusive der Zulieferernetzwerke zweckmäßig, weshalb die Industrie in vorliegender Dissertation als Netzwerk aufgefasst wird. Dieses stellt sich je nach Anforderung und Ziel der jeweiligen Zeit als Explorations- und/oder Exploitationsnetzwerk bzw. in Bezug auf das Artefakt, als produkt- oder prozessbezogen heraus. Da aufgrund der Produktcharakteristik permanent wechselnde Anforderungen bei komplexen Produkten zu beobachten sind, stellt sich für die Organisationen dieser Industrien, Ambidextrie bzw. die Balance zwischen Exploration und Exploitation, als maßgeblicher Erfolgsfaktor heraus. Auf Basis einer Analyse der F&E-Netzwerke der europäischen Luftfahrtindustrie wurde diese Anforderung detailliert auf Wissensebene, mittels einer netzwerktopologischen Betrachtung und der Analyse auf geographischer Ebene untersucht. Kernergebnis ist die Erkenntnis, dass sich im Zeitverlauf die Ambidextrieanforderung über die Wertschöpfungskettenstufen ausdehnt und so ein Wechsel von zyklischer, hin zu permanenter Ambidextrie als Anforderung an die Zulieferer richtet. Zudem wurden die Verdrängungsmechanismen von Exploration im Kern des Netzwerks herausgearbeitet und die Nutzung der Netzwerkperipherie zur Realisierung der explorativen Ausrichtung durch die Kernakteure identifiziert. In der Konsequenz wurden als Erfolgsfaktoren für die Zukunftsfähigkeit der europäischen Luftfahrtindustrie, die Orchestrierung zwischen Netzwerkstabilität und -heterogenität sowie die Aufrechterhaltung der KMU-Strukturen zur Nutzung explorativer Anforderungen der Kernakteure in Bezug auf deren beidhändige Lernausrichtung ermittelt.