Technologische Wandlungsprozesse besitzen das Potenzial, die Geschäftsmodelle bestehender Unternehmen vollständig zu disruptieren. Die Unsicherheit, die mit technologischen Wandlungsprozessen einhergeht, erschwert es, die richtigen Entscheidungen zur strategischen Weiterentwicklung des Unternehmens zu treffen. In der Arbeit wird ein Ansatz vorgeschlagen, anhand dem Unternehmen in einem unsicheren Umfeld einen betriebswirtschaftlich optimierten strategischen Migrationspfad ermitteln können, um nachhaltig erfolgreich am Markt zu agieren. Kernelement des Ansatzes ist ein zweistufiges stochastisches Optimierungsmodell, das eine integrierte und simultane Gestaltung von Produktportfolio, Produktionssystem und Personal erlaubt. Die Zielfunktion des Optimierungsmodells maximiert den Kapitalwert der Unternehmung. Das Modell wird unter Berücksichtigung einer Vielzahl an potenziellen Zukunftsszenarien gelöst. Die ermittelten Ausprägungen der Entscheidungsvariablen beschreiben den optimierten Migrationspfad. Um eine zielgerichtete Anwendung sicherzustellen, ist das Modell in eine Methodik eingebettet, anhand der die notwendigen Eingangsdaten für das Modell ermittelt werden können und die gefundene Lösung beurteilt werden kann. Durch eine rollierende Anwendung der Methodik können die gefundenen Ergebnisse an zwischenzeitliche Erkenntnisgewinne und (Umfeld-) Entwicklungen angepasst werden. In einer Pilotanwendung in der industriellen Praxis konnte die entwickelte Methodik erprobt und ihr Nutzen bestätigt werden: Der Einsatz der Methodik unterstützt Entscheidungsträger bei der Transformation eines bestehenden Unternehmens während eines technologischen Wandlungsprozesses zur Sicherung nachhaltiger Wettbewerbsvorteile.