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Semantik im Technologiemonitoring: Das semantische TechnologieWiki

Technologie-Finde-Maschine © Fraunhofer IAO, Dacian_G, beresnev – iStock

Welche Technologien sind für mein Unternehmen relevant? Welchen Reifegrad hat eine Technologie? Wer kennt sich damit aus? Welche Auswirkung kann die Entwicklung einer Technologie auf mein Unternehmen haben? Und welche Alternativen gibt es?

Die kontinuierlich ansteigende technologische Komplexität von Produkten und Dienstleistungen führt zu einer wachsenden Anzahl an Technologiefeldern die im Rahmen einer Technologiebeobachtung bzw. vom Technologiemonitoring im Auge behalten werden muss. Für kaum ein Unternehmen ist dies heutzutage von einzelnen Personen oder ohne externe Unterstützung zu bewältigen. Herausforderungen sind u.a. die Definition des Suchraums der relevante Technologiefelder eingrenzt, die organisatorische Einbindung und Definition relevanter Schnittstellen sowie eine weitmögliche Unterstützung durch Suchwerkzeuge – und natürlich die Definition der Kriterien, nach denen Technologien für die weitere Berücksichtigung in Produkten, Prozessen oder Dienstleistungen bewertet werden.

Ein Ansatz um Informationen zu relevanten Technologien in einem kollaborativen Ansatz zu speichern, zu aktualisieren und unternehmensweit verfügbar zu machen ist die Nutzung von vorstrukturierten Wiki-Systemen. Diese kombinieren die Möglichkeit der kollaborativen Speicherung technologierelevanter Daten in so genannten Technologiesteckbriefen oder Technologiedatenblättern mit der flexiblen Möglichkeit zur unstrukturierten und technologiespezifischen Ergänzung. Im durch das bmbf geförderten Forschungsprojekt SyncTech wurde dieses Konzept in ausgewählten Industrieprojekten auf Basis unterschiedlicher Systeme umgesetzt. Darüber hinaus wurde an der Nutzung des semantischen Mediawikis SMW als TechnologieWiki gearbeitet welches  unterdessen als Basis für semantische TechnologieWikis in verschiedenen Forschungsprojektenprojekten verwendet wird. Ein öffentlich zugängliches Beispiel ist der Prototyp des von der EU geförderten Projektes Newbee. Mit Beispielhaften Inhalten wird im NewBee TechnologieWiki ein Technologie-Repository gezeigt in dem Renovierungstechnologien gesammelt und zur Unterstützung von Technologieentscheidungen  nach strukturellen Faktoren klassifiziert und nach wirtschaftlichen Faktoren bewertet werden. Die im Projekt SyncTech entwickelten Methoden und Tools werden aus Praxis- und Forschungsperspektive am 24. April in Stuttgart auf der Veranstaltung Technologievorsprung sichern vorgestellt.

Sven Schimpf

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Technologievorsprung sichern

Welche neuen Technologien führen zu den Produktinnovationen von morgen? Welche sind notwendig um in bestehenden Märkten wettbewerbsfähig zu bleiben? Welche Technologien werden durch andere substituiert? Wie können Technologien im Unternehmen erfolgreich entwickelt oder umgesetzt werden?

Mit diesen Fragestellungen hat sich das durch das bmbf geförderte Forschungsprojekt SyncTech – synchronisierte Technologieadaption als Treiber der strategischen Produktinnovation – in den letzten drei Jahren beschäftigt. In enger Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer IAO, dem Karlruher Institut für Technologie, den Unternehmen Festo AG & Co. KG, Alfred Kärcher GmbH & Co. KG, Eisenmann SE, und Schnaitmann Maschinenbau GmbH unterstützt durch die Eins GmbH, wurden neue Lösungen insbesondere in den Bereichen der organisatorischen Einbindung der Technologieadaption sowie der Unterstützung durch semantische Suchwerkzeuge entwickelt.

Auf der Veranstaltung am 24. April 2015  am Fraunhofer IAO in Stuttgart mit dem Titel „Technologievorsprung sichern – Innovative Lösungen zur Identifikation und Bewertung von Technologien“ werden ausgewählte Lösungen der Technologieadaption in Fallstudien der beteiligten Unternehmen vorgestellt. Dies wird durch die ausführlichere Darstellung der im Projekt entwickelten Methoden und Tools ergänzt.

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Sven Schimpf

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Industrietag der R&D Management Conference 2014

Am 5. besteht die Möglichkeit für Industrievertreter gesondert an den Keynote Vorträgen, der Verleihung der Best Paper Awards der Konferenz, an Diskussionen zu ausgewählten Themen sowie am Konferenz-Dinner in der alten Reithalle Stuttgart teilzunehmen. Wer bis zum 6. Juni bleibt hat darüber hinaus die Möglichkeit, ausgewählte Labore der Fraunhofer Gesellschaft in Stuttgart Vaihingen zu besichtigen. Unter den bestätigten Keynotes sind Beiträge aus dem F&E und Innovationsmanagement von Siemens, Bosch und Festo, sowie einem der Väter des MP3-Codes aus der Fraunhofer Gesellschaft.

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Sven Schimpf

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Crowdfunding und disruptive Low Cost Innovation

Kurz zusammengefasst tritt Innovation durch so-genannte low-end Disruptions auf, wenn etablierte Unternehmen die Anforderungen ihrer Kunden übererfüllen und neue Wettbewerber hierdurch die wesentlichen Funktionen in Produkten, Dienstleistungen oder Prozessen zu einem niedrigeren Preis anbieten können. Oft geht dies auch mit neuen Geschäftsmodellen, Wertschöpfungsketten oder komplett neuen Lösungen einher. Hier kommt derzeit das Thema Crowdfunding als wesentlicher Treiber ins Spiel: zahlreiche Crowdfunding-Projekte haben sich das Ziel gesetzt, kostengünstige Substitutionen für die aktuell von Unternehmen angebotenen Lösungen zu entwickeln und anzubieten…

Oft basieren die Ideen der Crowdfunding Projekte auf Lösungen, die bereits seit längerer Zeit in Nutzer-Foren diskutiert werden. Ein aktuelles Beispiel ist das Projekt Reflowstar mit seinem Ziel, einen Toaster über eine spezielle Steuereinheit in eine kostengünstige Reflow-Lötanlage zu verwandeln. Im Gegensatz zu diesem eher kleinen Projekt sollte das Projekt Micro mit fast 10.000 „verkauften“ 3D Druckern für 290$/Stück den etablierten Anbietern schon eher zu denken geben. Aber wo liegen die wesentlichen Unterschiede zwischen diesen Projekten und den etablierten Anbietern? Jeder, der schon einmal in einem Unternehmen gearbeitet hat kennt einen wesentlichen Punkt: kaum etwas ist schwieriger, als gewachsene Strukturen und getätigte Investitionen in Frage zu stellen. Dies betrifft sowohl bereits eingesetzte Technologien oder Produktionsanlagen, ist aber oft auch in einer unternehmensspezifischen Sicht auf die Welt und insbesondere auf die Märkte wiederzufinden. Ein weiterer Punkt ist die Nähe zum Kunden: zukünftige Unternehmer auf Crowdfunding Plattformen sind in vielen Fällen Anwender, also mitten drinnen im Markt, die mit den derzeit verfügbaren Lösungen nicht zufrieden  sind.

Um Risiken abzuwenden ist die kontinuierliche Beobachtung der Crowdfunding Plattformen daher für Unternehmen heutzutage fast unerlässlich – um Chancen besser zu nutzen kann jedoch auch helfen, Nutzeranforderungen besser in die Forschung und Entwicklung zu integrieren. Eine Möglichkeit ist es, mit dem existierenden Know-How bestehende Lösungen selbst in Frage zu stellen und bezüglich angebotenen Funktionen, Kosten und Preis zu optimieren.

Einige Good Practice Beispiele zu diesem Thema werden in der Veranstaltung „Low-Cost Innovation – frugale Innovationen als Weg zur Erschließung kostensensitiver Märkte„, die am 6. Mai am Fraunhofer IAO in Stuttgart stattfindet, gezeigt u.a. von Praxisreferenten der Unternehmen Accor Hospitality Germany GmbH, Mettler-Toledo AG und Kugler-Womako GmbH.

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Sven Schimpf

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3D-Druck in der Forschung und Entwicklung

Das Thema 3D-Druck ist derzeit allgegenwärtig – gerade macht der 3D Drucker Micro mit seinem Preis von 217 Euro auf der Crowdfunding Plattform Kickstarter Furore. Was aber bedeutet die zunehmende Verbreitung von 3D Druckern für die Forschung und Entwicklung?

Eine wesentliche Frage ist natürlich, inwieweit die generative Fertigung bisherige Verfahren ergänzen oder ersetzen kann. Der Anforderung einer steigenden Flexibilität von Produktionsanlagen steht hier die Begrenzung durch höhere Kosten und Durchlaufzeiten sowie durch die Anzahl bearbeitbarer Materialien entgegen. In jedem Fall sollte die Forschung und Entwicklung die generative Fertigung als eine der in Zukunft gängigen Produktionsverfahren berücksichtigen.

Der derzeit viel wichtigere Einsatzbereich jedoch ist die Nutzung von 3D Druckverfahren zur Erstellung von Prototypen. Die Möglichkeit, schnell und flexibel spezielle Einzelteile, Komponenten oder auch ganze Produkte herzustellen, zu  testen oder mit Kunden zu validieren hat das Potenzial bessere Produkte, kostengünstiger und schneller zu entwickeln. Ein schönes Beispiel hierzu ist der Einsatz von 3D Druckern im Bereich Robotics, schön beschrieben von Anders Billesø Beck des Danish Technological Institute im Special Report:Robotics des Economist : „Instead of being sent out for manufacture, items like new designs for manipulators or little gizmos to hold a part being worked on can be cheaply produced in-house overnight„.

Zusätzlich zum Potenzial für die Produktion von morgen sollte 3D-Druck daher schon heute als Chance zur effizienten Gestaltung von F&E Prozessen gesehen werden, mit denen Prototypen schneller und flexibler realisiert und mit verschiedenen Zielgruppen getestet und validiert werden können.

Sven Schimpf

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Studie zur Organisation des Technologiemonitoring

Technologien, besonders Informationstechnologien sind heutzutage aus fast keinem Unternehmen mehr wegzudenken. Auch in Produkten, die früher mit einem oder wenigen technischen Prinzipien realisiert wurden, halten Sensoren oder Bus-Systeme Einzug – kaum ein Produkt kommt mehr ohne IP-Adresse aus. Durch Themen wie Industrie 4.0 bzw. die sogenannte vierte industrielle Revolution wird dieses Thema voraussichtlich auch in Zukunft nicht an Bedeutung verlieren. Unsere Hypothese ist daher, dass die Relevanz des Technologiemonitoring für Unternehmen zunimmt, um über Weiterentwicklungen derzeitig eingesetzter oder auch für ein Unternehmen neuer Technologien auf dem Laufenden zu bleiben.

In der Veröffentlichung Technologiemonitoring aus dem Jahr 2010 haben wir versucht anhand von Fallbeispielen einen Überblick über ausgewählte Methoden zu geben. Natürlich nehmen die Möglichkeiten der automatischen Informationsextraktion aus dem Internet und anderen Datenquellen mit der Entwicklung der technischen Möglichkeiten beständig zu. Das Thema der automatischen Informationsextraktion aber auch organisatorische Fragestellungen, wie beispielsweise die Technologiebeobachtung mit der Vor- oder Produktentwicklung in Einklang gebracht werden, untersuchen wir derzeit im Forschungsprojekt SyncTech, u.a. mit den Unternehmen Festo, Kärcher und Eisenmann. Ein weiteres Thema, dass uns in diesem Rahmen umtreibt, ist die Organisation des Technologiemonitoring. Oft ist eine strukturierte Technologiebeobachtung das Privileg größerer Unternehmen – aber auch in kleineren Unternehmen gibt es explizite oder implizite Verantwortlichkeiten. Hierzu können sowohl Markt- bzw. Kundennahe Einheiten, die vorwiegend derzeitig eingesetzte Technologien bei Kunden und Wettbewerbern berücksichtigen, als auch technologiegetriebene Einheiten wie Entwicklungsabteilungen, die mit Universitäten, Forschungseinrichtungen oder Entwicklungspartnern kooperieren, auf verschiedensten Unternehmensebenen eingebunden sein. Um Zusammenhänge sowie deren Einfluß auf den Unternehmenserfolg weiter zu analysieren, führen wir derzeit im Rahmen des Projektes eine Studie zur Organisation des Technologiemonitoring durch.

Über die Teilnahme interessierter Unternehmen würden wir uns sehr freuen – natürlich wird den Teilnehmern eine Zusammenfassung der Ergebnisse zur Verfügung gestellt.

UPDATE: Die Studie ist nicht mehr aktiv – bei Interesse an den Ergebnissen können Sie mich gerne kontaktieren.

Weitere Informationen:

Sven Schimpf

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Blind Spot: Research on Researchers – What makes a successful R&D campus?

R&D campuses are usually built in stages, evolving over time in response to the present – or more often than not, past – requirements of institutes and companies seeking to develop their future ideas, services and products.

Financial constraints, short-term demands and delays in planning and construction make it difficult to integrate and thus take full advantage of the “golden triangle” of people, organization and space. But is this really the case? Planners of R&D environments and campuses may find it astonishing how little information there is available to support R&D facilities design from laboratories and buildings as such to larger environments like campuses. For example there seems to be very little or almost no existing research into researchers’ needs and R&D processes within a larger spatial context – information that could support the tailored gathering of user requirements for campus design projects. The closest thing to it is the work done by Thomas Allen and others to analyze communication behavior and the spatial correlation between communication and architecture – but while this information is certainly important, it only partially applies to R&D work spaces and even less so to campus design. To date, no literature or comparative studies have been published on R&D campus design.

So what makes a successful R&D campus? Our starting point was to look at how the R&D campuses of world-class universities and successful companies are designed, so we recently drew up a list of prime examples based on certain criteria. We collected examples from both the industrial and academic research communities, basing our selection on rankings such as the Forbes Global 2000 and Fortune 500 (industry) as well as ARWU and SIR World Report (academia). We filtered these rankings according to certain criteria that defined the kind of campus we were interested in. For example, academic campuses had to be polythematic, with at least 5 different scientific disciplines. Among the top scorers of those we filtered out were the campuses of companies such as Microsoft, Novartis and Gazprom, and academic institutions including the University of Cambridge, MIT, the Swiss Federal Institute of Technology and the Tokyo Institute of Technology.

Common design factors shared by the campuses listed above include:

  • two circulation systems that separate logistics from pedestrian traffic
  • centralization of services such as libraries, main cafeterias and administration departments
  • R&D buildings within walking distance (under 500 m) of central services
  • R&D buildings have on average four floors (incl. ground floor)
  • between 21 and 30 percent of the campus area is green and recreational space

Overall, these factors indicate that effective interaction and good access to amenities were design priorities. Of course, designing or re-designing campuses with the factors above in mind does not guarantee higher IP revenues or the awarding of a Nobel Prize, but it does demonstrate a somehow approved approach to campus design. It is also worth mentioning certain differences that exist between the campus designs, as these might be areas in which industry and academia can learn from one another. For example, whereas the average proportion of admin:research staff on academic campuses is 1:4, it is 1:20 on industrial R&D campuses. By contrast, the academic campuses provide more areas for sports with roughly 11 percent space compared to only 5 percent on industrial campuses.
The following link shows the development stages of a campus master plan that Fraunhofer IAO was involved in developing for an R&D institute in Riyadh, KSA. The design scheme follows the above-mentioned principles and includes a high degree of interaction and networking between different centers and functions on campus: http://www.l-a-v-a.net/projects-de-DE/kasct-masterplan-de-DE/

Links:

Jörg Castor (re-posted from http://blog.iao.fraunhofer.de)

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Bridging the cultural gap in global R&D projects

How is R&D management performed in Asia? What are the specifics of China’s innovation systems? How can Australian SMEs assess their innovation capability? How do Taiwanese universities manage their patent activities? Answers to these questions will be presented at the upcoming R&D Management Conference in Stuttgart, Germany in a special session entitled “R&D Management across Cultures”.

This session will focus on the (inter-) cultural aspects of innovation management with, within and across Asia-Pacific countries. The Fraunhofer Competence Center R&D Management is giving a presentation based on experience it gained while working on a consulting project with a local partner in South Australia. In the project, which was funded by the South Australian government, the Australian-German team developed a framework to measure the innovation capability and sustainability of SMEs. This framework meets the current state-of-the-art in Europe and leverages existing diagnosis tools.

The Fraunhofer researchers worked together with their local partner and several South Australian SMEs to design a new tool based on an existing business diagnostic tool. Project challenges included understanding the differences between Australian and German SMEs, identifying which are the most important items of European innovation audits for inclusion in the new tool, and developing a concept that fits the local conditions in Australia. Given the cultural differences between the nations, adapting the European frameworks to the Australian market was no easy feat for the team.

  • Australian SMEs are usually much smaller than German ones, i.e. closer in size to micro-enterprises (10-15 people).
  • In Germany, almost all SMEs are certified according to DIN/ISO 9001 or 16949 and therefore comprehensively document their organizational structure and core processes. This is not the case in Australia. As a result, Australian SMEs often develop their products and manage their business in a more spontaneous and sometimes unconventional way (from a German perspective).
  • Succession planning is another aspect that differs in both countries. In Australian family businesses, the junior boss usually collects his or her experiences within the senior’s company before taking over, whereas German companies expect their juniors to start their careers without parental control and support.

Besides the cultural challenges, there are also differences in regulations, laws and funding schemes to be considered when designing an assessment tool for foreign markets. The German-Australian project, for example, had to respect the fact that pricing policies and cost control mechanisms are not given the same importance in both economies.

The project’s success is not only due to the excellent combination of personal strengths and cultural backgrounds in the team, but also to its members’ respect for and interest in the culture of their overseas colleagues. Their willingness to learn from each other and the open exchange of knowledge and experiences within the team and with the local SMEs was crucial in helping them achieve their objectives.

We’d love to discuss any questions you have on cultural challenges in R&D projects and to hear about lessons you have learned. What are the challenges you’ve faced? What has proven essential for coping with them? And what are the issues you’re still struggling with?

Links:

Stephan Schüle (re-posted from http://blog.iao.fraunhofer.de)

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Eco-Innovations: How to make successful and eco-friendly products

The main objective of innovation management is to foster and support the creation of attractive products and bring them into the market while reducing technical and market risks. But the simple economic mantra is no longer enough. Sustainability has evolved into a new guiding principle for business in the last few years. The question now is how sustainability and innovation management can be integrated in a practical context. What are practical implications when creating “eco-innovations”, i. e. successful and eco-friendly products?

Challenge as a chance: Sustainability as Innovation channel

Let’s have a look at an example: the application of solar thermal technology in an industrial environment in a paintshop. Paint shops are production facilities for surface coating. Such a coating – often: paint – can physically protect a surface and provide an optically attractive impression.

In the automotive industry, a paint shop comprises of many different process steps, e.g. cleaning, de-greasing, dip coating, drying and curing, spray coating and quality control. These processes require energy in different forms: mainly electricity and process heat. Overall, a paint shop consumes up to 70% of the energy needed for building a motor vehicle. Therefore, paint shops are in the focus of attention when it comes to calls for reaching greater sustainability in automotive production.

Now, increased sustainability in production processes can be achieved by different means, one of them is the use of renewable energy for process heat. In an automotive paint shop, process heat is used in various processes, For instance, it is required in dip bathes, which are used for the application of corrosion protection in the so-called pretreatment process.

In practice: How ecology pays off

Solar thermal solutions can provide energy for this. The companies EISENMANN AG and Ritter XL Solar provide solar heating installations in large-scale industrial projects (in the so-called “Green alliance for a sustainable production”). Ritter provides its high performance vacuum-tube solar collectors and Eisenmann as a systems provider integrates the technology into paint shop processes.

Both companies have developed an engineering concept allowing hot water from solar thermal modules to be used to supply process heat into industrial processes. It was already implemented at a customer site in Switzerland. At the paintshop of the customer Zehnder, 80 vacuum-tube collectors were installed on an area of 400 square meters. With a solar power output of 220 kilowatts, Zehnder can save up to 50% of yearly its yearly LPG (gas) consumption and thus increase its use of renewable energies correspondingly.

Installation of solar thermal solution at Zehnder paintshop in Switzerland
Installation of solar thermal solution at Zehnder paintshop in Switzerland | © Eisenmann AG

In this example, an eco-innovation has been created with clear customer benefits and a positive impact on business and environment. The most important success factors to implement this eco-innovation were:

  • a detailed understanding of the system and the processes where the solution is integrated (in this case, the customer’s existing paintshop),
  • the early integration of sustainability aspects into the assessment of alternative solution concepts developed,
  • a successful collaboration between Ritter XL solar as the technology provider and Eisenmann AG as the systems integrator.

In the end, the achieved results could prove a value to the customer on the one hand and show sustainability impact on the other hand.

What are your experiences with eco-innovations? Share your thoughts with us on the R&D Conference 2014 at Fraunhofer IAO in Stuttgart (June 3-6) and visit the special session on Sustainability and R&D Management. Research ideas as well as experiences from practitioners are welcome!

Claus Lang-Koetz (re-posted from http://blog.iao.fraunhofer.de)

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Kreatives (selbst-) Vertrauen

„Creative Confidence: Unleashing the Creative Potential Within Us All“ ist der Titel des neuen Buches der Brüder Tom & David Kelley. Kurz zusammengefasst beinhaltet das Buch begeisternde Beispiele mit praktischen Hinweisen und Tips, beständig wiederkehrende Werbebotschaften für die Standford d.school und einen fast sprituellen Aufruf zum kreativen Wandel. Das der Spaß beim Lesen nicht zu kurz kommt versteht sich bei diesen Autoren schon fast von selbst…

Der Grundgedanke, dass jeder von uns kreativ sein kann und das Kreativität in der Welt der Erwachsenen oft durch verschiedene Barrieren gebremst wird, zieht sich durch das gesamte Buch. Lesenswert wird das Buch durch die zahlreichen praktischen Beispiele und Methoden in denen anschaulich dargestellt wird wie Kreativität in den Alltag gebracht werden kann und wie hierdurch vor allem auch noch bessere Ergebnisse erzielt werden können. Hier die Inhaltsübersicht, verlinkt jeweils auf die Beschreibung der einzelnen Kapitel auf der Webseite des Buches:

Ein lohnenswertes Buch für alle, die hin und wieder aus dem Unternehmensalltag ausbrechen, Paradigmen hinterfragen oder einfach etwas mehr Kreativität in ihren Alltag bringen möchten.

Sven Schimpf