Teknologiastrategian laatiminen

Transkriptio

1 Teknologiastrategian laatiminen yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa Harri Sjöholm

2 Teknologiastrategian laatiminen yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa Helsinki 2001

3 ISBN Kansi: Oddball Graphics Oy Sisäsivut: DTPage Oy Paino: Paino-Center Oy, 2001

4 Esipuhe T eknologioiden nopea kehittyminen on tänään suurin muutostekijä ja haaste tekniikan koulutus- ja tutkimusyksiköiden toimintaympäristössä. Tämän päivän toiminnalle on tunnusomaista useiden, toisistaan riippumattomien teknologioiden yhdistäminen uusiksi innovaatioiksi. Nopeasti etenevät muutokset luovat yliopistoille ja tutkimuslaitoksille uusia mahdollisuuksia, mutta myös uusia uhkia. Teknologioiden hallinta on niin nykyisille tähtiyrityksille kuin niiden toimintaa tukeville koulutus- ja tutkimusyksiköille tärkeimpiä kilpailutekijöitä. Siksi on tärkeää, että soveltavaa tutkimusta tekevät ja teknologian siirron hallitsevat yliopistojen ja tutkimuslaitosten avainhenkilöt määrittävät vahvat sekä vahvistamista edellyttävät teknologiset ydinosaamisalueensa. Oleellista on tunnistaa myös teknologiat, joista vastaaminen voidaan jättää arvoketjussa muiden huoleksi. Teknologioiden tunnistaminen ja hyödyntäminen ovat avainasemassa. Myös tutkimus- ja kehittämistoiminta sekä teknologiajohtaminen vaikuttavat onnistuneeseen lopputulokseen. Teknologiajohtamisen tavoite on teknologiaa hyödyntämällä säilyttää ja ennen kaikkea parantaa yliopistojen ja tutkimuslaitosten kilpailuasemaa. Teknologiastrategia on teknologiajohtamisen ulottuvuus, jonka avulla hahmotetaan tulevaisuutta ja omaa tulevaa toimintaa. Tavoitteena on antaa yliopiston tai tutkimuslaitoksen avainhenkilöille kyky ennakoida muutoksia ja niiden vaikutuksia yksikkönsä toimintaan; mikäli vain reagoidaan näihin muutoksiin, jäädään useimmiten kilpailijoista jälkeen. Tekes on teettänyt tämän oppaan yliopistoille ja tutkimuslaitoksille teknologiajohtamisen apuvälineeksi yhteistyössä Swot Consulting Groupin kanssa. Oppaan tarkoituksena on auttaa hahmottamaan teknologiastrategian merkitys onnistumisen edellytyksenä. Toivomme, että tämän oppaan avulla yliopistojen ja tutkimuslaitosten teknologiajohtaminen olisi nykyistä helpompaa ja systemaattisempaa. Lokakuussa 2001 Tekes

5 Sisällysluettelo Osa 1 Teknologiastrategia työkaluna 1 Teknologiastrategia 2000-luvulla 1 Mitä strateginen johtaminen on? 3 Teknologiastrategian hyödyt 4 Teknologiastrategia vauhdittajana 5 Kenelle teknologiastrategia itse asiassa tehdään? 6 Toimintamalli ja asemointi 7 Osa 2 Teknologiastrategian suunnitteluprosessi 9 Teknologiastrategian toteutusprosessi 9 1.a Toiminta-ajatus 10 1.b Missio 11 2 Visio Tiedonhankinta ja haastattelut 12 Yrityshaastattelut 12 Henkilöhaastattelut 13 5 Trendit ja teknologiset roadmapit 14 5.a Trendit 14 5.b Teknologiset roadmapit 15 6 Toiminta-alue ja markkinat 18 7 Kilpailutilanne ja yhteistyökumppanit 19 8 Panos- ja kasvualueet 20 9 Teknologiapyramidi 21 9.a Liitännäisteknologiat 22 9.b Avainteknologiat 23 9.c Kärkiteknologiat 24 9.d Keihäänkärjet Teknologiapyramidit Teknologiastrategian vaikutus opetukseen 29 Valmis teknologiastrategia 30 Strategian toteuttaminen implementointi 31 Omat panosalueet 31 Toimintamalli 31 Mahdollisuudet 31 Tavoitteet 32 Ylläpito 32

6 OSA 1 Teknologiastrategia työkaluna Teknologiastrategia 2000-luvulla Yhä useampi yliopisto ja tutkimuslaitos on jo käyttänyt teknologiastrategiaa käytännön työkaluna määrittäessään omia tutkimusalueitaan ja suunnitellessaan omaa toimintaansa. Apuna on usein ollut Tekesin vuonna 1997 julkaisema opas strategioiden laadintaan. Nyt uusittuun versioon on huomioitu tehtyjen strategioiden ja edellisen oppaan käyttökokemukset. Yliopistoyhteisössä toiminnan suunnitteluun ja esimerkiksi uuden tutkimusalueen valintaan vaikuttivat ja 1990-luvuilla mm. seuraavat asiat: merkittävän kansallisen teknologiaohjelman käynnistyminen tutkimusyksikön toimialueella tutkimuspyyntö tai signaali teollisuudesta tutkijan/professorin oma mielenkiinto tai intuitio näkemys teknologiatrendien suomasta mahdollisuudesta tutkimusaiheen muoti-ilmiö, jolloin rahoitus on useimmiten turvattu ulkomaisen tutkimuksen tai yhteistyötutkimusalueen antama innoite kansainvälisen seminaarin anti toimiminen alihankkijana suuremmassa projektissa tai sattuma luvulla ydinosaamisen ja teknologisen osaamisen merkitys kasvaa entisestään, kun yleisen globalisoitumisen ja verkostoitumisen ansiosta kansainvälinen tarjonta, usein jopa ylitarjonta, on kaikkien saatavilla. Kilpailu tutkimuspalvelujen tuottamisesta ei siis ole enää kansallista, sillä yrityksillä on kiinteät yhteydet myös ulkomaisiin tutkimusyksiköihin. Tässä tutkimuspalvelujen tuottajien verkostossa keskinkertaisuudet eivät menesty, sillä huippuosaamistakin on riittävästi tarjolla. Tästä syystä oman ydinosaamisen systemaattinen suunnittelu ja määrittäminen riittävän kapeaksi ja teräväksi on tärkeää. Paras anti teknologiastrategian tekemisestä onkin varmasti oman osaamis- ja panosalueen tarkka määrittäminen. Teknologiastrategiasuunnitelmat ovat luoneet samalla myös hyvän yhteistyöpohjan yritysten kanssa ja selkiinnyttäneet yrityksille tutkimusyksiköiden osaamisalueet eli mihin eri tutkimusyksiköt ovat erikoistuneet ja mitä osaamista niillä on. Suomi luokitellaan pääosin uusien teknologioiden soveltajaksi luvun suuri haaste on, miten yliopistott ja tutkimuslaitokset kykenevät seuraamaan uusien teknologioiden ja teknisten sovellusten suomia mahdollisuuksia. Niiden nopea soveltaminen ensimmäisten hyödyntäjien joukossa yhdessä yritysten kanssa on merkittävä kilpailutekijä. 1

7 Tämä ei ole mahdollista ilman vahvaa omaa tutkimus- ja kehitystoimintaa. Niin sanottuja läpimurtoratkaisuja, menestystarinoita syntyy vain oman osaavan tutkimus- ja kehitystoiminnan ja oman alan teknologiaseurannan tiiviillä yhdistämisellä. Tutkimusyksikön toiminnan menestystekijöitä ovat siksi oman teknologia-alueen seuraaminen esim. teknologisten roadmappien avulla oman tutkimus- ja kehitystoiminnan tekeminen valitulla panos- ja kasvualueella oman innovaatiotoiminnan ja IPR-suojauksen vahvistaminen uusien teknologioiden testaaminen ja soveltaminen tulosten tuominen riittävän nopeasti soveltajien hyödynnettäväksi. Suomalaisten tutkimus- ja kehitysyksiköiden erityishaasteena on kyetä varsin rajallisten, joskin kasvavien taloudellisten panosten puitteissa valitsemaan sellaiset tutkimusalueet ja -hankkeet, joilla syntyy kaivattua osumatarkkuutta eli tuloksia. Toisaalta yliopistojen haasteena on myös korkeimman teknisen koulutuksen myös täydennyskoulutuksen antaminen tavalla, joka johtaa opetuksen sisällön modernisointiin viimeisimmän tiedon avulla. On todennäköistä, että tältäkin osin maailma pienenee ja opetusmoduuleita tuotetaan verkkoversioina kaikkien saataville ilman aikaviiveitä. Tuottajat toimivat usein lähellä tutkimusyksiköitä. 2

8 Mitä strateginen johtaminen on? Strategisessa johtamisessa niin myös teknologiastrategian määrittelyssä on kysymys yhteisen tavoitteen, päämäärän ja tahtotilan määrittämisestä. Strateginen johtaminen ei ole 3- tai 5-vuotissuunnitelman tekemistä, vaan organisaation ja erityisesti sen avainhenkilöiden yhteinen näkemys siitä, missä toiminta- ja teknologiaympäristössä tutkimusyksikkö, sen sidosyritykset ja sidostahot toimivat ja mihin suuntaan organisaatio haluaa oman toimintansa fokusta kehittää. Toimintaympäristö ja tarjontatilanne ovat nykyään niin yllätyksellisiä ja nopeasti muuttuvia, että hyväkään suunnitelma ei jälkeenpäin tarkasteltuna ole täsmällisesti vastannut reaalielämän kulkua. Kun uusi tekninen ratkaisu tulee jossain päin maailmaa julkisuuteen, pakottaa se usein uudelleen suuntaamaan tai vähintään aikatauluttamaan omaa tutkimustoimintaa. Suunnitteluprosessin läpikäynti ja yhteisen tahtotilan määrittäminen ovat useimmiten kuitenkin luoneet sellaisen yhteiseen päämäärään uskovan ryhmän voittajatiimin, joka parhaiten selviytyy muuttuvassa, teknologisia mahdollisuuksia ja uhkia tarjoavassa ympäristössä. Voittajatiimi kykenee myös vakuuttamaan asiakkaat eli yritykset sekä opiskelijat. Teknologiastrategian avulla pyritään siis systemaattisen suunnittelun kautta tekemään tietoinen valinta omista avainteknologioista ja panos- ja kasvualueista. Strateginen linjaus helpottaa vuorostaan operatiivisten päätösten tekemistä esim. uusista koulutus- tai tutkimusaihealueista investoinneista tiloihin tai laitteisiin taloudellisten ja henkisten resurssien lisäämisestä tai allokoinnista projektien ja kehityshankkeiden käynnistämisestä. 3

9 Teknologiastrategian hyödyt Teknologiastrategian määrittämisellä saavutetaan mm. seuraavat hyödyt: 1. Teknologiastrategia helpottaa tutkimuksen tulosten yhdistämistä opetukseen. 2. Se auttaa hahmottamaan oman teknologisen toimintaympäristön. 3. Kannustaa tiedostamaan markkinoiden mahdollisuudet ja tarpeet. 4. Auttaa määrittämään oman ydinosaamisen ja näin määrittämään avainteknologiat. 5. Parantaa tutkimustoiminnan osumatarkkuutta ja kumuloi osaamista valituilla teknologia- ja osaamisalueilla. 6. Johtaa oman toiminnan teknologialähtöiseen suuntaamiseen. 7. Helpottaa oman tutkimustoiminnan suuntaamista, jotta oma kilpailukyky ja profiili tutkimusryhmänä kehittyvät. 8. Auttaa kohdistamaan resurssit ja investoinnit pitkäjänteisesti keskeisille osa-alueille. 9. Edistää yhteisymmärrystä yleisesti tutkimusryhmän sisällä sekä parantaa sisäistä yhteistyötä ja ilmapiiriä. 10. Vähentää yksityiskohtaisen ohjauksen tarvetta ja helpottaa soveltavan tutkimuksen yhdistämistä perustutkimukseen. 11. Mahdollistaa perustutkimuksessa suuremman riskinoton, kun avainteknologia-alueet on määritelty ja perustutkimus sekä soveltava tutkimus tukevat toisiaan. Toimintaympäristön toistuvien muutosten vuoksi teknologiastrategia on syytä päivittää vähintään vuosittain. 4

10 Teknologiastrategia vauhdittajana Teknologiastrategian määrittelyssä usein itse prosessi on sinällään jo arvokas, sillä sen läpikäymisellä henkilöstön liikkeenjohdollinen osaamistaso kehittyy ja syntyy entistä parempi valmius keskustella asioista yritysten kanssa tehdään kattava tarkastelu tutkimusryhmän toiminnasta ja toiminnan osa-alueista työstetään yhdessä vaikeita kysymyksiä tai selkeytymättömiä aihealueita luodaan yhteiset näkemykset, teknologiset linjaukset sekä selkeät tavoitteet huomioiden historiallinen kumuloitunut osaaminen sitoudutaan toteuttamaan suunnitelmaa omassa päivittäisessä työskentelyssä. Parhaimmillaan teknologiastrategia toimii koko operatiivisen toiminnan vauhdittajana, on se sitten opetusta, projektityöskentelyä, soveltavaa tutkimusta tai perustutkimusta. Tavoite Teknologiastrategian tavoitteena on systemaattisen suunnittelun kautta tehdä itsenäinen, tietoinen ja pitkäjänteinen valinta avainteknologiasta tiedostaen seuraavat asiat: historialliset tekijät ja perinteiset osaamisalueet nykyiset vahvuustekijät sekä henkilö- että aineellisissa resursseissa tulevat mahdollisuudet ja trendit teknologisen roadmapin viitoittamat mahdollisuudet. KILPAILU- ASETELMA. TARJONTA TRENDIT RESURSSIT Ulkoiset ja sisäiset teknologiamahdollisuudet SOVELTAVA TUTKIMUS- TYÖ YMPÄRISTÖ- KYSYMYKSET RESURSSIT IMMATE- RIAALIT, IPR:T, TEKNOLOGIA- SIIRROT TOIMINTAYMPÄRISTÖN MUUTOKSET Teknologiastrategiaprosessi AVAINTEKNOLOGIA / AVAINOSAAMINEN MARKKINA- TARPEET ASIAKAS- TOIVEET, MUUTOS- TARPEET OPETUS MARKKI- NOINTI, VIESTINTÄ LAATU Ulkoiset ja sisäiset teknologiamahdollisuudet YRITYS- YHTEISTYÖ, TUTKIMUS- YKSIKKÖJEN VÄLINEN YHTEISTYÖ Kuva 1. Teknologiastrategiaprosessi toimii toiminnan vauhdittajana ja yhteisen linjan luojana. Avainosaaminen yhdistää koko organisaation työskentelyä. 5

11 Kenelle teknologiastrategia itse asiassa tehdään? Teknologiastrategian käyttötarkoitus ja hyöty tulevat ennen kaikkea tutkimusyksikölle itselleen ja sen koko organisaatiolle, jolla tulisi olla kirkas käsitys teknologisista linjauksista ja valinnoista. Nykyisessä verkostoituneessa toimintamallissa, jossa jokainen toimija pyrkii panostamaan omaan kapeaan erityisosaamiseensa, on ensiarvoisen tärkeää, että osaaminen määritetään, markkinoidaan ja viestitetään riittävän tehokkaasti. Tutkimuslaitokset joutuvat tarkan arvioinnin kohteeksi, kun yritykset valitsevat itselleen tutkimus- ja kehityspartneria kansainvälisten vaihtoehtojen joukosta. Teknologiastrategia on siis myös viestinnän ja markkinoinnin väline. Se antaa yrityksille tiedon siitä, mihin tutkimusyksikkö on keskittynyt muille tutkimusyksiköille luontevan lähtökohdan yhteistyölle rahoittajille varmuuden siitä, että rahoitettava hanke on osa yksikön pitkäjänteistä kehitystoimintaa opiskelijoille varmuuden ja turvan siitä, että ollaan uuden tiedon lähteellä sekä yliopistonn johdolle tiedon siitä, millä osa-alueilla tutkimusyksikkö toimii. Yrityksille ja toimintaverkostolle Omalle organisaatiolle Rahoittajille Tekes, EU, SA, VC:t TEKNOLOGIA- STRATEGIA Muille yliopistoille, tutkimuslaitoksille ja instituuteille Oman yliopiston muille tutkimusyksiköille ja johdolle Opiskelijoille nykyisille ja potentiaalisille Kuva 2. Teknologiastrategialla on merkittävä viestinnällinen tehtävä omalle organisaatiolle, arvoverkolle ja sidosryhmille. 6

12 Toimintamalli ja asemointi Tiedekorkeakoulujen tutkimusyksiköiden toiminnan asemoimiseksi on syytä määritellä niiden oma toimintakenttä suhteessa muihin toimijoihin. Merkittävä osa, usein jopa 50 % laitoksen rahoituksesta tulee yliopiston ulkopuolelta. Toisaalta teollisuus allokoi kasvavassa määrin eli 6070 % kehityspanoksestaan kohteisiin, joiden tulosvaikutus on varsin lähellä eli 624 kk:n päässä. Tämä johtuu siitä, että yrityksissä tuloksia on saatava varsin rajallisilla resursseilla. Panos-tuotos-suhde muodostuu hyväksi, kun panos kohdistetaan lähiajan hankkeisiin ja osumatarkkuus kasvaa. Teollisuuden omaehtoinen panos pitkän tähtäimen strategisiin optioihin tai perustutkimukseen ei ole viime vuosina oleellisesti kasvanut. Kasvava panos on suunnattu kuitenkin yhteistyöhön yliopistojen tutkimusyksiköiden kanssa, teknologiaohjelmiin ja vastaaviin hankkeisiin. Toisaalta on huomioitava, että soveltava tutkimus palvelee myös osaltaan perustutkimusta eikä siis ole vain rahankeruumielessä suoritettua. Teollisuuden malli Yliopistojen malli Painopiste on selkeästi tuotekehityksessä Työnjako tiedekorkeakoulujen ja ammattikorkeakoulujen välillä RISKIT RISKIT Tutkimus 3 10 vuotta esim. 10 % resursseista Strategiset optiot 2 3 vuotta esim. 30 % resursseista YHTEISTYÖ Perustutkimus tuottaa tietoa noin 1/3 resursseista noin 1 20 vuotta Suomen Akatemia Tiedekorkeakoulut EU Teknologiaohjelmat Tavoitetutkimus Teknologiasiirto tuottaa osaamista noin 1/3 resursseista noin 1 5 vuotta Tekes, EU Teollisuus Tiedekorkeakoulut VTT Ammattikorkeakoulut TIEDOT TULOKSET HYÖDYT Tuotekehitys 1 2 vuotta esim % resursseista YHTEISTYÖ OSAONGELMAT JA OSATUTKIMUSKOHTEET Soveltava tutkimus ja tuotekehitys soveltaa osaamista käytäntöön noin 1/3 resursseista noin 1 2 vuotta Teollisuus Tekes Ammattikorkeakoulut VTT Tiedekorkeakoulut RESURSSIT RESURSSIT Kuva 3. Tiedekorkeakoulujen perustehtävä on perustutkimuksen ja siihen liittyvän soveltavan tutkimuksen tekeminen. Teollisuuden pitkän tähtäimen tutkimuksen suuntautuminen yhteistyömuotoon tutkimusyksiköiden kanssa luo yliopistoille merkittävän mahdollisuuden. 7

13 Kokemukseen pohjautuen voidaan arvioida, että resurssit ja panokset jakaantuvat optimaalisesti, kun perustutkimus soveltava tutkimus, teknologiaohjelmat ja yritysprojektit edustavat likimain yhtä suuria osuuksia toiminnassa ja resurssien allokoinnissa. Teollisuuden kilpailukyky kehittyy. Tulee terävää kansallista ja kansainvälistä osaamista tutkimuksen ainutlaatuisuus paranee päivitys Tutkimustyö keskittyy avainteknologioihin, jolloin laatu paranee, kun toimitaan omalla vahvuusalueella. Toiminnan volyymi kasvaa ja kriittinen tuottamismassa täyttyy. PITKÄJÄNTEINEN KILPAILUKYKY Tietämystä ja osaamista kumuloituu koko ajan lisää valituilla teknologia-alueilla. Perustutkimus saa aina palautetta myös soveltavasta tutkimuksesta ja on näin riittävän teollisuuslähtöistä. Toisaalta voidaan luoda positiivinen kierre (kuva 4), joka pitkällä aikavälillä vahvistaa perus- ja soveltavaa tutkimusta sekä opetusta. Tietoisuus korkeakoulumaailmasta kasvaa. Osaajia pyydetään luennoitsijoiksi kansainvälisiin foorumeihin Hyödynnetään seminaari-, konferenssi- sekä muut verkostoitumistiedot. Tulee lisää ajankohtaista tietoa opetukseen roadmapit teknologiasiirrot viimeinen tutkimustieto Osaavat resurssit elinkeinoelämälle ja julkiselle sektorille. Kuva 4. Positiivinen kierre. 8

14 OSA 2 Teknologiastrategian suunnitteluprosessi Teknologiastrategian toteutusprosessi Toteutuksessa pyritään siihen, että teknologiastrategiaprosessin läpivienti on tutkimusryhmän jäsenille mahdollisimman kevyt. Tutkimusryhmä voi näin keskittyä vain substanssiin. Prosessissa voidaan käyttää ulkopuolista tahoa vastaamaan suunnitelman syntymisestä tavoitteen mukaisessa toteutusaikataulussa. A. Käynnistyspalaveri (johtoryhmätaso ½ pv) Vastuu: Laitosjohtaja, laboratorion johtaja, tutkimusyksikön johtaja Tiedottaminen tutkimusryhmän jäsenille 1. Määritelkää tai kerratkaa tutkimusyksikön toiminta-ajatus. Mikä on keskeinen tehtävä ja millä osaamisalueella? Määritelkää missio eli miten keskeisen tehtävän määrittelyn voisi kiteyttää lyhyeen, iskevään muotoon? 2. Määritelkää oman toimintanne visio eli yhteinen unelmanne. B. Prosessin työvaiheet (3 4 työkokousta tai perustyö ja yhden pitkän päivän seminaari) Vastuu: Nimetty vastuuhenkilö eli teknologiavastaava (ulkopuolinen asiantuntija tai konsultti voi avustaa) 3. Teollisuuden ja sidosryhmien odotusarvojen kehitysnäkymien yhteistyötarpeiden kartoitus osaamistarpeiden teknologiakehitysten 4. Tutkimusryhmän avainhenkilöiden näkemysten kartoitus. 5. Määritelkää toimintanne osalta keskeiset tunnistettavat tai ennustettavissa olevat trendit tai trendimäiset ilmiöt. Globaalit ja kansalliset Määritelkää,kerätkää teknologia-aluekohtaiset roadmapit (roadmap-pankki). 6. Määritelkää omat markkinanne ja asemanne markkinoilla. Mitä toimialoja (yritysesimerkkeineen) toimintanne hyödyttää? 7. Määritelkää oma kilpailutilanteenne. Ketkä muut toimivat samalla teknologia-alueella? Kilpailijat ja yhteistyökumppanit, kotimaiset ja ulkomaiset 8. Määritelkää oman toimintanne fokusalueet eli painopiste- ja kasvualueet 9. Määritelkää oman teknologiapyramidinne osatekijät. A liitännäisteknologiat C kärkiteknologiat B avainteknologiat/avainosaamisalueet D keihäänkärjet 10. Määritelkää teknologiastrategia eli yhteenveto edellisistä valinnoista teknologiapyramidin muotoon. 11. Määritelkää teknologiavalintojen vaikutus opetukseen. Varmistakaa, määritelkää koulutusohjelmien pääsisältö. C. Esittely koko tutkimusryhmälle kommenttien saaminen Vastuu: Teknologiavastaava Kirjataan päätöstarpeet aikatauluineen ja vastuuhenkilöineen. Kirjataan ja resursoidaan kehitysprojektit. D. Valmis teknologiastrategia & jalkautus Vastuu: Teknologiavastaava Tiedotus henkilöstölle, korkeakoulun muille yksiköille Tiedotus sidosryhmille, erityisesti yrityksille lyhyt esittely verkkosivuille sekä painettu esite Implementointi Kesto 3 4 kk Päivitys 12 kk päästä; roadmapia täydennetään koko toimintavuoden ajan. 9

15 Teknologiastrategian suunnittelun tehokkuuden kannalta on suositeltavaa, että perusmäärittelyjen ja yritys- ja henkilöstöhaastattelujen pohjalta projektin vastuuhenkilö (tai ulkopuolinen konsultti) luo ensimmäisen karkean koosteversion edellisen sivun suunnitteluprosessin ja sisältökonseptin mukaisesti. Ajankäytön ja prosessin nopeuttamisen kannalta on tärkeää, että työryhmä pääsee työstämään koosteversiota, jota arvioidaan, tarkennetaan ja täydennetään työkokouksissa. Lähes lopullinen versio tuodaan laajemman henkilöstöryhmän tai mahdollisuuksien mukaan koko tutkimusorganisaation arvioitavaksi ja kommentoitavaksi. Näin pyritään varmistamaan mahdollisimman laaja osallistuminen suunnitteluprosessiin ja turvaamaan sen toteutus. 1.a Toiminta-ajatus Koko strategiasuunnitelman taustaksi kerrataan kyseessä olevan yksikön toiminta-ajatus. Toiminta-ajatuksella pyritään varmistamaan ja täsmentämään, millä tutkimusalueella yksikkö haluaa toimia. Esimerkki 1: Sähkövoimatekniikan laitos Sähkövoimatekniikan laitoksen toimialana on sähkövoimatekniikka, erityisesti sähköverkot, sähkölaitetekniikka, sähköjärjestelmien ympäristökysymykset ja sähkötalous. Laitoksen tehtävänä on antaa tällä alalla ylintä opetusta, harjoittaa tutkimusta ja muutoin edistää toimialaa ja sen tuotekehitystä. Esimerkki 2: Optoelektroniikan tutkimusyksikkö ORC:n toiminta keskittyy optoelektroniikan ja optisen tietoliikenteen tutkimus- ja kehitystoimintaan toteuttaen näihin liittyviä kehitysprojekteja yhdessä suomalaisten ja ulkomaisten yritysten kanssa. Tavoitteena on kehittää uusia teknologisia ratkaisuja sekä optokomponentteja tai järjestelmiä proto- ja piensarja-asteelle soveltajien edelleen hyödynnettäviksi. 10

16 1.b Missio Tiivistetään keskeinen tehtävämme eli missiomme mahdollisimman ytimekkääseen ja viestinnälliseen muotoon. Missio on tavallaan tutkimusryhmän tai laitoksen olemassa olon syy. Esimerkki Laboratorio toimii nykyaikaisen elektroniikan tuotantoteknologian tutkimuksen ja osaamisen keskittymänä. 2 Visio Organisaatiolla tulisi olla yhteinen unelma ja päämäärä, johon se pyrkii. Yhteinen visio linjaa teknologiastrategiatyöskentelyä. Samalla se antaa kuvan ryhmän tavoiteasetannasta ja kunnianhimosta. Jos haluat saada jotain merkittävää aikaa, sinulla on oltava unelma. Esimerkki Tavoitteena on olla kahden vuoden päästä Euroopan selkeästi tunnetuin ja tunnistetuin EPOC-ohjelmoinnin osaaja ja kouluttaja. 11

17 34 Tiedonhankinta ja haastattelut Teollisuuden haastatteluilla luodaan perusta tutkimusryhmän omia trendinäkemyksiä sekä teknologian kehitysnäkymiä varten. Näin varmistetaan myös asiakasnäkemysten saaminen teknologiastrategiaan, mikä on erittäin tärkeää. Haastattelujen avulla kartoitetaan yritysten näkemykset, panosalueet, tarpeet ja toiveet. Otoksena noin 1012 avainyrityksen läpikäynti antaa riittävän luotettavan kuvan. Tähän voidaan lisätä vielä mahdollisen neuvottelukunnan jäsenten näkemykset. Yrityshaastattelut Yrityksiltä on haettu vastauksia mm. seuraaviin kysymyksiin: 1. Mitkä ovat yrityksen oman toimialan keskeiset trendit ja menestystekijät kansainvälisesti tarkastellen? 2. Millaisia globaaleja teknologiatrendejä tai kehitysaskeleita on nähtävissä, havaittavissa, aavistettavissa? 3. Onko korvaavia uusia teknologioita tulossa? 4. Onko yrityksessä erityisosaamista tai teknologisia erityispiirteitä? Missä maassa on teknologiajohtajuus? 5. Mitkä ovat yrityksen ja sen toimialan näkökulmasta tarkasteltuna niitä keskeisiä panoskohteita, joihin tulisi/kannattaisi satsata opetuksessa ja tutkimuksessa? 6. Mitä konkreettisia kehitys- ja tutkimusaihealueita pitäisi nyt tutkia tai kehittää? 7. Miten yritys haluaisi kehittää yhteistyötä tutkimusyksikön kanssa? 8. Keiden kehitys-/tutkimusyksiköiden kanssa yritys tekee yhteistyötä? 9. Miten yritys kommentoi opetusta, koulutusohjelmien sisältöä, ajankohtaisuutta ja valmistuneiden henkilöiden valmiustasoa? 10. Miten yritys kommentoi perustutkimusta teknologiasiirtoa yhteishankintoja tutkimus-/mittauslaitteisiin oppilasharjoitustöitä, diplomitöitä tuotekehitystyötä kansainvälisyyttä täydennyskoulutusta, teemakoulutusta? 11. Mitä muita kommentteja yritys haluaa tässä yhteydessä tutkimusyksikölle välittää? 12

18 Henkilöhaastattelut Yrityshaastatteluiden lisäksi on tarpeellista saada yksikön omat näkemykset esille. Mahdollisimman laaja haastattelukierros varmistaa riittävän monipuolisen kuvan saamisen ja helpottaa asiantuntijaorganisaation henkilöstön sitoutumista lopullisiin valintoihin ja edelleen niiden toteuttamista. Suoritettujen teknologiastrategiaprojektien kokemusten pohjalta on suositeltavaa haastatella 1020 henkilöä ja myös nimittää strategiatyöhön aktiivisesti osallistuva työryhmä (noin 5 henkilöä), joka vastaa strategian valmistumisesta. Henkilöstön mielipiteitä on kartoitettu mm. seuraavilla kysymyksillä ja aihealueilla: 1. Miten henkilö segmentoi nykyisen toiminnan joko a. teknologia-aihealueittain b. tutkimusaihealueittain c. sovelluskohteittain d. opetusalueittain? 2. Millä yllä mainituista segmenteistä henkilö itse toimii ja miten hän edelleen jakaa tämän mainitun alueen osasegmentteihin? 3. Millä yksikön osa-alueella on ns. vahvaa osaamista? Mitkä tutkimus-, kehitys- tai teknologiaosa-alueet henkilö nostaa osaamisportaissa ylimmälle tasolle? Arviointikriteerinä on kansainvälisen osaamisen taso. 4. Mitkä henkilö valitsee avainteknologia-alueiksi eli alueiksi, joissa yksiköllä on vahvaa osaamista ja joissa tehdään kilpailukykyistä tutkimustyötä? 5. Millä tutkimusosa-alueilla tehdään ns. perustutkimusta ja millä osa-alueilla soveltavampaa tutkimusta tai normaalia tuotekehitystä? 6. Onko tutkimusyksiköllä ns. keihäänkärkiosaamista eli varsin terävää kapeaa osaamista, jossa on Euroopan tason tai jopa globaalisesti tarkastellen tunnustettua osaamista sekä myös tunnettuutta? 7. Mitkä ovat ne teollisuuden toimialat, joita yksikön tutkimustyö hyödyttää ja joiden kanssa yksikkö tekee yhteistyötä, kustakin myös esimerkkiyrityksiä? 8a. Millaisia globaaleja ja kansallisia trendejä henkilö tunnistaa teknologia-alueella? Yleistrendit, teknologiaa koskevat. b. Miten yksikkö toimii globaalisten teknologioiden seuraamisen alueella ja miten teknologiasiirrot näkyvät toiminnassa? 9. Millaisen vision tai unelman henkilö muodostaa siitä, mihin yksikön teknologiaosaaminen voi kehittyä 5 vuodessa? 10. Millaisia merkittäviä projekteja on meneillään? 11. Miten henkilö kuvailee kansainvälisyyttä toiminnassa? 12. Mitkä ovat vastaavien laitosten/tutkimusyksiköiden painopiste-/ osaamisalueet muissa yliopistoissa (kotimaiset/ulkomaiset)? 13. Miten tutkimuksen tulisi kytkeytyä opetukseen? Miten sen tulisi näkyä koulutusohjelmissa? 14. Miten yritysyhteistyön tulisi kehittyä ja miten teknologiastrategia kytketään yritysyhteistyöhön? 15. Onko henkilön tiedossa jokin sellainen erityinen mahdollisuus, joka yksikön pitäisi välittömästi selvittää tai jota pitäisi tutkia? 13

19 5 Trendit ja teknologiset roadmapit 5.a Trendit Muuttuva ja globalisoituva yhteiskunta antaa trendeineen enemmän mahdollisuuksia kuin mikään organisaatio kohtuudella kykenee omaksumaan tai hyödyntämään. Siksi monet merkittävät yritykset ovat ulkoistaneet tämän palvelun erikoistuneille markkina- ja teknologiatutkimusyksiköille tai alan tutkimusyksiköille. Oma merkittävä osaamisalueensa on se, miten yritykset kykenevät seuraamaan eri teknologisia suuntauksia ja analysoimaan niitä sekä fakta-aineiston pohjalta että intuitiivisesti. Sen jälkeen tulevat valittaviksi sellaiset mahdollisuudet, joihin itse pitäisi kytkeytyä tai jotka tulisi ottaa käyttöön. Suositeltavaa on jakaa trendit alla olevan esimerkin otsikoiden mukaisiin segmentteihin. Esimerkki: Rakennustuoteteollisuuden trendejä a) Teknologialähtöiset trendit Laitteisiin liittyvä ohjausautomaatio yleistyy. Säädinyksiköiden tiedon- ja tilanneseuranta oltava reaaliaikaista tulevaisuudessa. Mikroprosessoriohjaus, tiedontallennus ja raportointimahdollisuus yleistyvät. Langattomat ohjaussovellukset tulevat Uudet käyttöliittymästandardit. Langattomat laajakaistaiset sisäverkot muuttavat tiedonvälitystä ja -siirtoa. b) Asiakas- ja markkinalähtöiset trendit Asiakas kilpailuttaa yhä voimakkaammin. Hintataso on pikemmin laskeva kuin säilyvä. Uusista tuoteominaisuuksista on vaikea saada lisähintaa säilyttää kilpailukyvyn. Euroopan markkinat avautuvat odotettua nopeammin. c) Globaalit ja yleiset trendit Kansainvälistyminen jatkuu, ei ole kotimarkkinoita. Verkostoituminen jatkuu vahvana. Tuotteiden elinkaaret lyhenevät. Tietotekninen osaaminen ja tietotekniset mahdollisuudet lisääntyvät kaikilla sovellusalueilla. d) Toimialan muutostrendit Valmistus Euroopassa tulee ajankohtaiseksi. Tuotantokustannusten on pudottava 5 % vuodessa tuotannon automatisoinnin avulla. Partnerverkoston tehokkuus on keskeistä. Alan keskittyminen ja fuusiot luovat isompia ja vahvempia toimijoita. Varastointipisteiden lukumäärä vähenee. Syntyy paineita logististen keskusten muodostamiseen ja läpimenoaikojen lyhentämiseen. e) Ympäristötrendit Ympäristöasiat painottuvat jokaisella toimintaketjun osa-alueella, ei yksin päästöjen minimoinnissa kierrätys tuotteen elinkaaren suunnittelu. Huoneilman normit kehittyvät yhtäläisiksi EU:ssa. Energiatehokkuuden merkitys kasvaa (ympäristönsuojelulaki ). Melutekijöiden huomioon ottaminen (ympäristönsuojelulaki ). 14

20 5.b Teknologiset roadmapit Uudistumiskyky on teknologiastrategian keskeisimpiä haasteita. Miten hyvin tutkimusyksikkö on tietoinen kansainvälisistä trendeistä ja teknologiavirtauksista? Miten hyvin tutkimusyksikkö kykenee uudistamaan koulutusohjelmien sisältöä ja sisällyttämään uusimman tiedon oppiaineisiin? Roadmap kertoo, miten asiakastarve ja sen tyydyttämiseen tarvittavat teknologiaosa-alueet kehittyvät tulevina vuosina. Roadmapin avulla on huomattavasti helpompaa ymmärtää koko teknologia-alue asiakastarpeineen tunnistaa tulevat teknologiset vaiheet ajoittaa omat aktiviteetit. Yliopiston tutkimusyksikön eräs keskeinen alue voisi olla roadmappien hankkiminen ja niiden tuottaminen omien kansainvälisten partnerien kanssa. Se voisi samalla muodostaa kiinteän yhteistyöalueen yritysten kanssa. Esimerkki 1: IT-alan optisen tiedonsiirron roadmap State of the art, Commercial Line Bit Rate 2.5 Gb 2.5 Gb 10 Gb (2.5 Gb) 10 Gb 10 Gb 40 Gb Total Fibre Capacity Gb 100 Gb 400 Gb >1 Tb WDM Channels Channel Spacing Opt. Transparent GHz 120 km GHz GHz GHz 600 km km km Gb routers Gb routers with QoS km Optical Packet CONTINUES Network Architecture pt-pt WDM fixed OADM/rings flexible OADM/ (interconnected) rings small meshed, flexible WDM networks meshed, flexible WDM networks User Access Bit Rate Plain old telephone services = POTS 64 Kb ISDN 128 Kb, 2 Mb Cable modem ADSL 2-8 Mb Optical: 155 Mb (A V)DSL at 2, 10, 50 Mb Optical: 622 Mb Electrical: up to 100 Mb Services POTS Internet, Videophony, HORIZON Project ACTS Teleworking, Lan-Lan, fast Internet, video, games, telelearning Roadmap for optical communications by ACTS Horizon project Very fast Internet, Interactive entertainment Virtual presence for working, learning and entertainment Ref. Tekes Optical Communications 15

21 Esimerkki 2: Kannettavien laitteiden roadmap Aika Tarpeet Kannettavien laitteiden suorituskyvyn ja käytettävyyden jatkuva paraneminen Skenaariot Erillislaitteet: matkapuhelimet, PDA, GPS, Smartcards, radio, ammattilaisten erikoislaitteet Yhdistetyt laitteet: kommunikaattori, navigaattori elektroniset kirjat Saumattomasti integroidut mukana kulkevat, huomaamatomat laitteet Teknologiat Sisältö/mediat Puhe, SMS Informaatiopalvelut, businessdata, sähköposti, käytettävyys ja mediaominaisuudet Multimedia Tietoliikenne GSM, HSCSD, GPRS Plug&play, SyncML, paikannustekniikat, UMTS Laittteiden saumaton verkottuminen, body area networks Ohjelmistot Sulautetut, laitekohtaiset ohjelmat Selainkäyttöliittymä, EPOC, PalmOs, Windows CE, WML/WAP, MPEG4 Puheentunnistus, augmented reality, konenäkö Elektroniikka DSP, HW/SW, code sign Älyvaatteet, miniatyrisoidut massamuistit System-on chip, MEMS, alhaisen tehonkulutuksen elektroniikka, ohjelmistoradiotekniikka Jatkuva miniatyrisointi: mikrot, mikro-nano ja nanokomponentit; uudet näytöt ja tehonlähteet ja -hallinta Esimerkki 3: Liikkuvien käyttäjien palvelujen roadmap Aika Tarpeet Liikkuvat käyttäjät haluavat saman sovelluksen, palvelun tai informaation kuin kotona tai työssä kaikkialla, mihin aikaan tahansa, samanlaatuisena liikuttaessa ja siirryttäessä paikasta toiseen. Skenaariot Päätelaitteen mukaan suunnitellut palvelut Päätelaitteriippumattomat palvelut Kontekstin mukaan adaptoituvat palvelut Teknologiat Sisältö/mediat Tekstiviestit, , m-commerce, mainonta, verkkopalvelut, kuvaviestit Sisältöjen adaptoitavuus päätelaitteen mukaan, käytettävyys, rikkaampaa sisältöä Lisäarvoa tuottavat palvelut; tilanne-, aika-, paikka- ja henkilökohtaiset palvelut; käyttäjäkeskeisyys Tietoliikenne SMS, Wap, imode, GPS, GSM data, HSCSD, GPRS, UMTS Langattoman ja langallisen Internetin liittyminen; Service discovery protocols (Jini, UpnP, Bluetooth service discovery protocol) Konvergenssi; verkkojen ja päätelaitteiden saumaton yhteispeli, Bluetooth, päätelaitteina langallinen ja langaton hardware, kodinelektroniikka, vaatteet, autot, GSM-verkkopaikannus Ohjelmistot Elektroniikka XML, Java Mikromaksutekniikat, MeT (Mobile electronic Transactions) Ubicomputing: räätälöintiteknologiat, mobiiliagentit, autentikointi, maksaminen tietoturva 16

22 Esimerkki 4: Valimoteknologian roadmap Establish standard methodologies for material testing Correlation of cast property results for various size test specimens Develop quantitative relationships between alloy chemistries, properties, and processing (data driven) Develop quantitative relationships between alloy chemistries, properties, and processing (fundamental, theory driven) Establish a casting design book that relates properties and types of tests with expected part performance Create a material property virtual laboratory determine properties needed, measure them, and disseminate the information Develop geometric design interface Assess current techniques available for melt quality and determine its relationship to part quality Develop improved processes for characterisation of porosity defects Determine the effect of inclusion and porosity content on alloy performance Develop improved techniques to measure the acceptability of liquid metal prior to casting Develop creative and innovative techniques for NDE/testing (non-destructive evaluation) Develop methods for fast, accurate, and NDE of ingot and ascast chemistries and properties OPTIMIZED CASTING PERFORMANCE AND INTEGRITY 3 years 10 years 15 years Source: Metalcasting Industry Technology Roadmap by Cast Metal Coalition of the American Foundry Society, North American Diecasting association, Steel Foundrymen s Society of America, US. Department of Energy 17

23 6 Toiminta-alue ja markkinat Poikkitieteellisyyden lisääntyessä ja erityisesti ns. uusien teknologia-alueiden soveltaminen useilla toimialoilla antaa erityisen syyn hahmottaa, ketkä ovat asiakkaitamme, mitä yrityksiä ja toimialoja itse asiassa hyödytämme. Tuskin löytyy alaa, joka ei hyödyntäisi tai soveltaisi informaatioteknologiaa omissa tuotteissaan tai järjestelmissään. Siksi eri sovellusalueiden ja soveltajien hahmottaminen on tärkeää. Yliopistojen oleelliseksi toiminnoksi muodostunut markkinointityö myös helpottuu, kun tutkimusryhmällä on konkreettinen käsitys siitä, kenen kanssa yhteistyötä tehdään. Esimerkki: Automaatioalan tutkimusyksikön markkinat Automaation osa-alueita voivat olla avoimet automaatiojärjestelmät kenttäväylät standardikomponenttien (= massatuotantokomponenttien) käyttö ja soveltaminen automaatiossa järjestelmäintegrointi Menetelmätutkimus neuraaliverkot ja sumea säätö robusti säätö optimointi Paperikoneet prosessinhallinta kehittyneet säätömenetelmät mallinnus (esim. lajinvaihto) Robotiikka mikrorobotiikka älykäs servotekniikka Vastaavasti toimialasegmenttejä ja referenssiyrityksiä ovat: SEGMENTTI Valmistaja järjestelmät koneenvalmistajat komponenttivalmistajat Käyttäjät Toimialat: metalliteollisuus paperiteollisuus metsäteollisuus kaivosteollisuus elintarviketeollisuus elektroniikkateollisuus Kauppa maahantuojat (hydrauli- ja pneumatiikkakomponentit) agentit Suunnittelu insinööritoimisto REFERENSSIT Sandvik Tamrock Oy Loflift Oy (Partek) Bretec Oy Wärtsilä Oyj Finn-Power Oy Rolls-Royce Rautaruukki Oy Timberjack Oyj / John Deere Bronto Skylift Oy Kalmar Oyj PMJ Automec Oy Mikroteam Oy Aliko Automatic Tehdasmallit O Cimcorp Oy Nokia Tutk GWS Sys Nekoma Nes 18

24 7 Kilpailutilanne ja yhteistyökumppanit Suomen kansalliset tutkimusresurssit ovat varsin rajalliset suhteutettuna tarpeisiin ja mahdollisuuksiin. Toisaalta syvää osaamista saavutetaan vain syvällä erikoistumisella. Nämä seikat antavat aiheen hahmottaa kaikki ne toimijat, jotka toimivat tietyllä teknologia-alueella. Tämä mahdollistaa työnjaon, erikoistumisen ja yhteistyön. Esimerkki: Yliopistojen panos- ja kasvualueet optisen telekommunikaation alueella OULU visualisation film materials packaging integrated components display technology 3D virtual technology JYVÄSKYLÄ broadband transmissions (5 Gbits) optical switching CCD in visualisation TAMPERE basematerials for optical components (organic and bio-organic) optical components like pulselasers optical processing and signal processing packet switching and routing technologies transmission SW and protocol terminal development HELSINKI JOENSUU diffractive elements fiber bragging microlithography LAPPEENRANTA network architecture transmission protocols routing and switching TURKU optics and spectroscopy fourier transformation infrared solar energy information technology digital speed analysis theoretical physics of optics laser physics, quantum physics transmission technology optical networks architecture protocols platforms management and related planning tools optical processing and signal processing packet switching, routing enabling technology and integrated components terminal development fiber cable and manufacturing technology 19

25 8 Panos- ja kasvualueet Tutkimusryhmän keskeinen haaste on hahmottaa sekä tutkimuksen että opetuksen kannalta omat fokusalueensa eli panos- ja kasvualueensa. Valinnassa tulisi huomioida teknologian kehittyminen kasvupotentiaali ajankohtaisuus tulevaisuuden potentiaalit teollisuuden tarpeet. Kaikkeen ei voi keskittyä Vaikeutena on kyetä erottamaan perinteisistä ja totutuista alueista uudet kasvavat ja kehittyvät alueet. Riski pitäytyä vanhassa on suuri. Toisaalta kaiken vanhan säilyttäminen ja sen lisäksi uuteen panostaminen on mahdotonta. Ratkaisuna on uskallus tehdä omia valintoja ja sopia työnjaosta muiden yliopistojen ja tutkimusyksiköiden kanssa. Esimerkki: Mechanical engineering -panos- ja kasvualueet Engineering design Production engineering Kevytrakennetekniikka Elektroniikkatuotanto Mallinnus Simulointi Virtuaalitekniikka Elinkaariajattelu 20

26 9 Teknologiapyramidi Teknologiapyramidi kertoo tutkimusyksikön keskeisen osaamiskuvan, joka on valokuva senhetkisestä teknologisesta tilanteesta ja osaamisesta. Siihen voidaan sisällyttää myös tulevaa tahtotilaa ja kirjata avainteknologioihin tai keihäänkärkiin asioita, jotka on jo valittu panosalueiksi. Erityisiä tuloksia ei näissä vielä ehkä ole saavutettukaan. Teknologiapyramidi määrittelee ja segmentoi tutkimusyksikön osaamisen hyvin konkreettiseen, pelkistettyyn ja havainnolliseen muotoon. Tutkimusyksikön toiminnallisena haasteena on aikaansaada sellainen dynamiikka pyramidin segmenttien välille, että avainosaamisalueilta nostetaan uusia teknologioita tai tekniikan osa-alueita kärkiteknologioiksi ja edelleen keihäänkärjiksi jatkuvana prosessina. Kun avainosaamisalueilta kyetään nostamaan uusia kärkiteknologioita, koko tutkimusryhmän osaamisen taso nousee. Toisaalta on oltava valmius kriittisesti tarkastella, mistä vanhoista teknologioista luovutaan joko kokonaan tai saatetaan partnereilta hankittavaksi liitännäisteknonogiaksi. Uudet teknologiat yliopistojen ja tutkimuslaitosten tutkimustulokset Keihäänkärjet Kärkiteknologiat Avainteknologia / avainosaamisalueet Liitännäisteknologiat Uudet teknologiat markkinavaateet yritysten tarpeet Kansainvälisen osaamisen taso keihäänkärjet Tutkimusyksikkö tekee ns. perustutkimusta ja sillä on kansainvälisiä julkaisuja Yksiköllä on kansainvälisiä sidoksia, yhteyksiä ja projekteja ja väitöskirjoja keihäänkärkialueella Kansainvälistä julkaisu- ja konferenssitoimintaa Mukaan voi sisällyttää nykyhetken tilanteen, mutta myös lähitulevaisuuden odotusarvon Keihäänkärjet ovat ehdottoman tarpeellisia, jotta saavutetaan asiakkaisiin päin uskottavuus ja osaamisen imago Yksikkö on tunnettu vähintään Euroopassa keihäänkärkiosaamisestaan Keihäänkärkiä on normaalisti 2 4 kpl Kansallinen taso kärkiteknologia Edustaa selkeästi kansallista terävää osaamista Vastaa kansallisten ja osin kv-toimintaa harjoittavien yritysten tarpeisiin Edustaa konkreettista keskittymistä tietylle haasteelliselle teknologiaosa-alueelle Yksikkö on tunnettu kansallisesti tästä osaamisestaan. Yritykset tuntevat ja tunnistavat osaamisen tason Opiskelija-aines hakeutuu ympäri Suomea ao. koulutukseen Kärkiteknologioita on tyypillisesti 2 5 kpl Vahva osaaminen ja tutkimuskokemus avainteknologiat Muodostaa vahvan perusosaamisen valituilla alueilla Vie itse teknologian kehittymistä eteenpäin Yksikkö turvaa pitkäjänteisen kilpailukykynsä tähän osaamiseen Yleensä noin 3 5 kpl Partnereilta hankittava osaaminen Poikkitieteellisyyden lisääntyessä otetaan mukaan keskeiset partnereilta hankittavat teknologiaosa-alueet vanhoista teknologioista luopumiset Kuva 5. Teknologiapyramidi on kuva tutkimusyksikön osaamisalueista, tahtotilasta ja kehitystyön dynamiikasta. 21

27 Teknologiapyramidin hyödyt ovat mm. seuraavat: Se antaa selkeän yksiselitteisen kuvan tutkimusyksikön painopistealueista omalle henkilöstölle sekä ulkopuolisille. Se esittää selkeästi, missä tutkimuksen ja osaamisen painopisteet sijaitsevat (= avain- ja kärkiteknologiat). Miten hyvin tutkimusryhmä hallitsee koko teknologiarakenteensa avainteknologiasta keihäänkärkiin. Jokainen tukimusryhmän jäsen tietää, miten hänen tutkimusalueensa liittyy koko teknologiarakenteeseen. Teollisuus näkee yhdellä silmäyksellä, mitä apua ao. tutkimusyksiköltä voi saada. Rahoitustahot osaavat helposti arvioida, liittyykö uusi, rahoitettava tutkimushanke koko teknologiarakenteeseen sekä lisääkö ja kumuloiko se näin tutkimusyksikön osaamista. 9.a Liitännäisteknologiat Tutkimusyksikön on hyvä tehdä alussa selkeä perusjako kahteen osa-alueeseen: omat teknologia-alueet, joissa yksikkö itse suorittaa tutkimusta ja vie omaa osaamistaan ja teknologiaa eteenpäin liitännäisteknologiat, joita tutkimusyksikkö tarvitsee tutkimustyön suorittamiseksi, mutta joita se ei itse tutki tai kehitä. Sen sijaan tutkimusyksikkö on valinnut itselleen sopivat partnerit, jotta sillä on aina viimeisin teknologia ja osaaminen käytettävissään ko. liitännäisteknologia-alueelta. Teknologioiden kehittyessä tutkimusryhmä saattaa nostaa liitännäisteknologioista jonkun itselleen keskeiseksi nousseen osaamisalueen avainteknologiaksi esim. algoritmimatematiikka saattaa nousta elektroniikan tutkimusyksikön avainteknologiaksi. Esimerkki: Sähkövoimatekniikan laitoksen liitännäisteknologiat SÄHKÖTEORIA ELEKTRONIIKKA TIETOTEKNIIKKA ENERGIA- JA PROSESSITEKNIIKKA LUONNON- TIETEET fysiikka matematiikka AUTOMAATIO- TEKNIIKKA säätötekniikka mittaustekniikka TUOTANTO- TALOUS tuotantotekniikka teollisuustalous MATERIAALI- TEKNIIKKA 22

28 9.b Avainteknologiat Avainteknologioiksi on määritelty ne teknologiaosa-alueet, joissa tutkimusyksiköllä on perinteistä osaamista ja tutkimuskokemusta eli vahvaa perusosaamista. Avainteknologiaosa-alueen hallitseminen on tutkimusyksikön tulevaisuuden kannalta kriittistä. Mikäli avainteknologia-alueen kehityksessä jäädään jälkeen tai ei huomata sen korvautumista muulla teknologialla, voi tutkimusyksikön koko kilpailukyky ja olemassaolo vaarantua. Avainteknologia-alueella on syytä seurata kaikkea maailmalla tapahtuvaa kehitystä ja myös mahdollisia tulossa olevia korvaavia teknologioita tai tekniikoita. Siksi roadmap-seuranta on hyödyllistä. Avainteknologia-alueella tutkimusyksikkö vie itse teknologiaa ja sen kehittymistä eteenpäin. Tähän teknologia-alueeseen tutkimusyksikkö turvaa oman kilpailukykynsä ja keskittää osaamisen substanssinsa. Avainteknologia-alueita on yliopiston tutkimusyksiköllä yleensä vain 35 kappaletta. Avainteknologia voi olla melko laajakin, kuten vesihydrauliikka keraamit lineaarimenetelmät teräsrakentaminen (talonrakennus) nopea elektroniikka signaalinkäsittely sulautetut järjestelmät, joista syntyy useitakin sovellusalueita tai tekniikan sovelluksia. Esimerkki: Hydrauliikan ja automaation avainteknologiat FLUID POWER & AUTOMAATIOTEKNIIKKA VÄLI- AINEET KOMPO- NENTIT JÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU, MALLINNUS, SIMULOINTI TOIMINTA- PISTEIDEN JÄRJESTELMIEN OHJAUS JA SÄÄTÖ PAPERIKONE- AUTOMAATIO KOKOON- PANO- AUTOMAATIO 23

29 9.c Kärkiteknologiat Kärkiteknologiat kehittyvät eli nousevat avainteknologioista. Kärkitegnologiat edustavat teknogia-alueella selvästi terävää kansallista kärkiosaamista. Hakiessaan partnereita teollisuus usein edellyttää kärkiteknologia-osaamista, jotta tutkimuksen taso ja kompetenssi ovat riittävän korkeatasoisia. Kärkiteknologiat nousevat avainteknologioista pitkäjänteisen, erikoistuneen tutkimustyön tuloksena. Ne ovat jo selkeästi kapeampia ja profiloidumpia. Esimerkiksi tribologia voitelukalvojen muodostuminen pintojen välisessä liikkeessä huokoisten keraamien rakenteiden ja ominaisuuksien testaus konstruktiokeraamien rakenteiden ja ominaisuuksien testaus signaalinkäsittely lineaariset ja epälineaariset signaalinkäsittelyn algoritmit Kärkiteknologiat edustavat selkeää keskittymistä ja segmentoitumista tietylle haasteelliselle teknologiaosa-alueelle. Tutkimuslaitoksella on myös yleensä tavoitetutkimus- tai teknologiansiirtohankkeita sekä perustutkimusta kärkiteknologiaalueella. Kärkiteknologioita yliopiston tutkimusyksiköllä on yleensä 25 kappaletta riippuen tutkimusryhmän koosta. Esimerkki: Keraamien ja pinnoitteiden tutkimusryhmän kärkiteknologiat 1. HUOKOISTEN KERAAMIEN RAKENTEIDEN JA OMINAISUUKSIEN TESTAUS konstruktiokeraamien rakenteiden ja ominaisuuksin testaus 2. TERMINEN RUISKUTUS pinnoitteiden valmistus jälkikäsittely 3. SPUTTEROIDUT OHUTKALVOT 4. HFCVD-KITEINEN TIMANTTI 24

30 9.d Keihäänkärjet Keihäänkärjet edustavat erittäin kapeaa, terävää osaamista. Keihäänkärki kytkeytyy kiinteästi kärkiteknologiaan ja edustaa siitä jotain kapeaa terävää tutkimusosa-aluetta. Keihäänkärkiosaamista voi syntyä vain kärkiteknologioihin keskittymisen kautta. Osaamista ja tuloksia syntyy yleensä voimakkaan panostuksen, pitkäjänteisen työn ja riittävän kapean oman osa-alueen löytymisen kautta. Keihäänkärkiosa-alueella tutkimusyksiköllä on kansainvälisen tai vähintään eurooppalaisen tason mukainen johtava asema muiden vastaavien tutkimusyksiköiden joukossa. Sillä on kansainvälistä tunnettuutta juuri tämän kapean osa-alueen eräänä kansainvälisenä huippuna. Keihäänkärjillä tutkimusyksikkö kykenee osoittamaan, että sillä on myös kyky tuottaa prosessinomaisesti keihäänkärkiä avain- ja kärkiteknologioista. Keihäänkärjillä on merkittävä imago- ja markkinoinnillinen merkitys. Niin sanotut huippuyksiköt pitävät huolen keihäänkärkensä näkymisestä ja esiintymisestä myös julkisuudessa. Keihäänkärkiosa-alueilla tutkimusyksikkö tekee myös ns. perustutkimusta (ei määritellä tarkemmin tässä yhteydessä), ja sillä on alueelta kansainvälisiä julkaisuja. Keihäänkärkiä tutkimusyksiköllä on normaalisti 03 kappaletta. Esimerkkeinä keihäänkärjistä eri tutkimusyksiköiltä malliprediktiivinen säätö monitoimi ASIC-tekniikat sputteroidut ohutkalvot terminen ruiskutus kontaktidynaaminen mallinnus mekanismeissa. Esimerkki: Tietotekniikat keihäänkärjet FORMAALISET MENETELMÄT LINEAARISET JA EPÄLINEAARISET SIGNAALINKÄSITTELYN ALGORITMIT VERKOTETUN MULTIMEDIAN KOKONAIS- JÄRJESTELMÄT 25

31 26 Keihäänkärjet Kärkiteknologiat TERMINEN RUISKUTUS JA PINNOITTEET kovapinnoitteet MATERIAALIEN KARAKTERISOINTI mikrorakenne pintarakenne vaurioanalyysi kimmomoduulit KERAAMISET KUUMAKAASU- SUODATTIMET MATERIAALIEN MEKAANINEN KÄYTTÄYTYMINEN väsyminen kuluminen viskoelastisuus reologia MATERIAALITEKNIIKKA KORKEAN LÄMPÖTILAN VÄSYMINEN UUDET METALLIMATERIAALIT metallien seoskehitys metallien väliset yhdisteet reaktiosynteesi HUOKOISET KERAAMIT mikrorakenteen säätäminen MALLINTAMINEN JA SIMULOINTI elektronimikroskopian kontrastimuodostus pitkäaikaiskestävyys MUOVIKOMPOSIITIT ruiskuvalu pitkäkuitulujitus PINNOITUSTEKNIIKKA -terminen ruiskutus terminen ruiskutus -PVD PVD PINNOITUSTEKNIIKKA VALIMOTEKNIIKKA -kestomuottivalut kestomuottivalut VALIMOTEKNIIKKA 10 Teknologiapyramidit Avainteknologiat KONSTRUKTIOMATERIAALIT (rakenne, ominaisuudet ja materiaalin valinta) metalliset materiaalit keraamit polymeerit edellisten komposiitit pinnoitteet funktionaaliset materiaalit sähkötekniikan materiaalit KARAKTERISOINTI JA TESTAUS korroosio ja korroosionesto korkean lämpötilan ominaisuudet sähköiset ja termiset ominaisuudet toiminnalliset ominaisuudet mikroskopia ja mikroanalysointi mekaaniset ominaisuudet väsyminen, murtumiskäyttäytyminen kuluminen ja kulumismekanismit palamiskäyttäytyminen NDT-testaus vaurioanalyysit ja elinikäarviot dynaaminen testaus MATERIAALIEN VALMISTUSTEKNIIKAT valimotekniikka mekaaninen seostus ja RS-tekniikat reaktiosynteesi pinnoitetekniikat, CVD keraamien valmistustekniikat liittämistekniikat (esim. hitsaus, liimaus) jauheenvalmistus muovien sulatustyöstötekniikat kierrätys ja uusiokäyttö TIETOKONEAVUSTEINEN MATERIAALITEKNIIKKA mallinnus, simulointi, visualisointi prosessien mallintaminen materiaalien valinta Liitännäisteknologiat KONEENSUUNNITTELU TUOTANTOTEKNIIKKA SÄÄTÖTEKNIIKKA TEKNILLINEN MEKANIIKKA TIETOTEKNIIKKA RAKENNUSTEKNIIKKA VIRTAUSTEKNIIKKA PAPERINJALOSTUSTEKNIIKKA MITTAUSTEKNIIKKA PROSESSIAUTOMAATIO ELEKTRONIIKKA TEOREETTINEN SÄHKÖTEKNIIKKA ENERGIATEKNIIKKA KEMIA FYSIIKKA LÄÄKETIEDE JA BIOLÄÄKETIEDE SUODATUSTEKNIIKKA MATEMATIIKKA (ml. MALLINNUS) PROSESSITEKNIIKKA TRIBOLOGIA YMPÄRISTÖTEKNIIKKA

32 ELEKTRONIIKKA; TEKNOLOGIARAKENNE Keihäänkärjet Toimielin-, anturi- ja käyttäjäliityntätekniikat Monitoimi ASICtekniikat Kärkiteknologiat Analogisia ja digitaalisia rakenteita sisältävien mikropiirien suunnittelu sekatekniikat pientehotekniikat (low voltage) digitaaliset erikoisrakenteet short range industrial RF-tekniikka Modernit sulautetut järjestelmät oppivat ja älykkäät ja adaptiiviset järjestelmät monitekninen suunnittelu kehittyneet käyttöliittymät prosessori- ja kontrolleriympäristöt MIKROELEKTRONIIKKA TEOLLISUUSELEKTRONIIKKA Avainteknologiat IC-SUUNNITTELU suunnittelumenetelmät analogiapiirit analogiset + digitaaliset piirit analogisia + digitaalisia rakenteita sisältävät mikropiirit nopeat piirit uudet puolijohdeteknologiat pientehotekniikat NOPEA ELEKTRONIIKKA RF-suunnittelumenetelmät analogiatekniikka poikkeukselliset digitaalirakenteet RF-elektroniikka (short range industrial) EMC-osaaminen MEKATRONIIKKA monitekninen suunnittelu toimilaiteohjaus anturielektroniikka älykkäät ja hajautetut järjestelmät luotettava elektroniikka SULAUTETUT JÄRJESTELMÄT järjestelmätason suunnittelu prosessorit ja kontrollerit ohjelmisto oheislaitteet ja tekniikat käyttöliittymät (hardware ja software) DFMA = Design for Manufacturing and Assembly TUOTANTOTEKNIIKKA tuotantomenetelmät kokoamisautomaatio DFMA-suunnittelu komponenttiteknologiat Liitännäisteknologiat 1. Ohjelmointi 2. Tietoliikenne 3. Digitaalinen signaalinkäsittely 4. Mikromekaniikka (pakkaustekniikka) 5. Koneautomaatio 6. Tietokonearkkitehtuuri 7. Kolmiulotteinen grafiikka 8. Algoritmit 9. Mikromekaniikka 10. Materiaalitekniikka 11. Matematiikka 12. Fysiikka puolijohdefysiikka materiaalifysiikka 27