CENTER FOR INNOVATION, TECHNOLOGY AND POLICY RESEARCH, IN+

Instituto Superior Técnico, Technical University of Lisbon

http://in3.dem.ist.utl.pt

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Instituto Superior Técnico, Technical University of Lisbon

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Manuel V. HeitorManuel V. Heitor

Mestrado em Engª de Concepção 26 Setembro 2003

Mestrado em Engª de Concepção 26 Setembro 2003

Aprender a Inovar:Que desafios? Que estratégias?

Aprender a Inovar:Que desafios? Que estratégias?

O argumento:O argumento:Num contexto de acelerada mudança tecnológica,

crescentemente associado a bases de conhecimento

distribuídas, a capacidade para inovar depende do sucesso

de redes de aprendizagem, nomeadamente de âmbito

internacional:

• através da colaboração institucional,• desenvolvendo a base científica,

• diversificando parcerias para a inovação,favorecendo a concepção de produtos e sistemas de maior valor acrescentado

Num contexto de acelerada mudança tecnológica,

crescentemente associado a bases de conhecimento

distribuídas, a capacidade para inovar depende do sucesso

de redes de aprendizagem, nomeadamente de âmbito

internacional:

• através da colaboração institucional,• desenvolvendo a base científica,

• diversificando parcerias para a inovação,favorecendo a concepção de produtos e sistemas de maior valor acrescentado

A inovação compreende o modo como as empresas e os empreendedores criam valor explorando a mudança

A inovação compreende o modo como as empresas e os empreendedores criam valor explorando a mudança

1. O contexto: razões para inovar

…mudança tecnológica acelerada!

2. Conhecimento e inovação:

... Bases de conhecimento distribuídas: que imlicações?

conteúdoconteúdo

3. Desafios

...difusão, produção e transmissão de conhecimento.

3. Desafios

...difusão, produção e transmissão de conhecimento.

C&T, Economia e Sociedade

Agriculture

Indústry

Services

Agriculture

Indústry

Services

Industrial era

Knowledgeera I- Recession

II- Growth

Technology replaces employment

Economy without employment

Demand Deficit

Technology createsnew industries and opportunities

Entrepreneurial economy

Value creation

C&T, Economia e Sociedade…perspectivar o desenvolvimento sustentável

Adapted from Bringezu and Schütz, 2000, Total Material Requirement of the European Union, European Environment Agency, Technical report No 55.

Desenvolvimento económico em Portugal está associado com o mais elevado crescimento europeu da taxa de consumo de materiais!

Desenvolvimento económico em Portugal está associado com o mais elevado crescimento europeu da taxa de consumo de materiais!

C&T, Economia e Sociedade

…da incerteza, ... á gestão do risco!

Nathan Rosenberg (2001):

“uncertainty in the realms of both science and technology ... have enormously important consequences and a main concern is how organisations and incentives migth be modified to accommodate these uncertainties.”Source: OECD(2001), “Social Sciences and Innovation”

Chris Freeman (2001):

“There is an irreducible uncertainty about future political, economic and market developments ....,technological innovations may actually increase it, since they add to the dimensions of general business uncertainty, the dimension of technological uncertainty.”

Source: SPRU (2001)

A mudança tecnológica: o exemplo dos materiais

STEELS

CAST IRON

IRON

COOPER

ALLOYSTEELS

GLASSY METALS

AL-LITHIUM ALLOYS

DUAL PHASE STEELS

MICROALLOYED STEELS

BRONZE

SKIN FIBRE GUMS

RUBBER

LIGHTALLOYS

SUPER ALLOYS

TITANIUMZINCONIUMETC

NEW SUPER ALLOYSDEVELOPMENT SLOWMOSTLY QUALITYCONTROL ANDPROCESSING

CONDUCTINGPOLYMERS

HIGH TEMPERATUREPOLYMERS

HIGH MODULUSPOLYMERSBAKELITE

NYLON

WOOD

PAPER

STONEFLINT

POTTERT

GLASS

CEMENT

REFRACTORIES

PORTLANDCEMENT FUSED

SILICA CERMETS

EPOXIES

POLYESTERS

COMPOSITES

POLYMERS

METALS

CERAMICS

POLYMERS

COMPOSITES

CERAMICS

METALS

ALLOYS

10 000 BC 5000 BC 0 1000 1500 1800 1900 1940 1960 1980 1990 2000 2010 2020GOLD

CERAMIC COMPOSITES

COMPOSITESMETAL-MATRIX

SURFACEENGINEERING

RE

LA

TIV

E I

MP

OR

TA

NC

E

SUPERCONDUCTORSTOUGH ENGINEERING

CERAMICS

KEVLAR

BRICKS (with STRAW)

IVORY

10000 BC5000 BC

0 1000 1500 1800 1900 1940 1960 1980 1990 2000 2010 2020

Source: Ashby (1998); IPTS(1999)

A mudança tecnológica:

as telecomunicações

2010: 80% da tecnologia tem menos de 10 anos, enquanto que 80% da força de trabalho adquiriu as suas qualificações há mais de 10 anos

o “gap” de conhecimentoo “gap” de conhecimento

NovasTecnologias

TecnologiasExistentes

2000 2010

Educação/ formaçãoadquirida ao longo dos últimos 10 anos

2000 2010

Educação/ formaçãoadquirida há mais de 10 anos

A Questão

Como é que o ensino e a investigação podem ser efectivamente orientados, transmitidos e assimilados

de forma a contribuir para uma atitude inovadora

que facilite o desenvolvimento sustentável das sociedades ?

Gibbons et al (1994):

Higher education institutions need to make a commitment to move from the production of merely reliable knowledge to, what might be

called, the production of socially robust knowledge.

Componentes automóvel: Componentes automóvel: desafios…desafios…(e.g. auto-interiores)(e.g. auto-interiores)

• Portas

• “Headliner”

• Paineis

• Assentos

• Instrumentação

• Reduçaõ no peso

• Redução de Custos• Segurança

Fontes de innovação (1)

Fontes de innovação(2)

Crescentes opções e complexidade

• Conforto• Ambiente

Assento: Componentes, Materiais & Tecnologias

METAL

TECHNOLOGIES

STAMPING

BENDING

DRILLING

HEAT TREATING

MATERIALS

STEEL

PLASTICS/POLYMERS

TECHNOLOGIES

INJECTION MOLDING

COMPRESSION MOLDING

MATERIALS

PUR

PVC

PE-66

POLYESTER

PP

ABS

POM

ASSEMBLY

TECHNOLOGIES

MIG WELDING

HAND LAYUP

GLUING

FASTENING

TEXTILES

NONWOVEN

SEWING

MATERIALS

FABRIC

FRONT SEATFRONT SEATTECH/MATs

BUCKLE ASSY

BUCKLE (2)

INSERT (2)

WEBBING

COVER (2)

BUSHING

BUTTON

STOP (2)

SPRING

ARMREST

FRAME

RETAINER

CUSHION

COVER

CUSHIONS

CUSHION UPPER

CUSHION LOWER

STIFFNER (2)

ISOLATOR

FRAMES

FRAME LOWER

FRAME UPPER 1

FRAME UPPER 2

HEADREST

CUSHION

COVER (2)

FRAME

SUBSTRATE

RETAINERCOVERS

COVER UPPER

COVER LOWER

FRONT SEATSTRUCTURE

BUCKLE ASSY

BUCKLE (2)

INSERT (2)

WEBBING

COVER (2)

BUSHING

BUTTON

STOP (2)

SPRING

ARMREST

FRAME

RETAINER

CUSHION

COVER

CUSHIONS

CUSHION UPPER

CUSHION LOWER

STIFFNER (2)

ISOLATOR

FRAMES

FRAME LOWER

FRAME UPPER 1

FRAME UPPER 2

HEADREST

CUSHION

COVER (2)

FRAME

SUBSTRATE

RETAINERCOVERS

COVER UPPER

COVER LOWER

FRONT SEATSTRUCTURE

Conceição P., Heitor M.V., Veloso F., 2002

A mudança tecnológica: perspectivas

A Convergência: telecomunicações e computação ...

A QUESTÃO : âmbito e escala

PRODUTOS

PRODUTO

•mais tecnologias para produzir um produto

•mais produtos produzidos a partir de uma dada tecnologia

Fonte: von Tunzelmann (1999))

TECNOLOGIAS

PROCESSOS

TECNOLOGIA

PROCESSOS

New reactors

Nuclear fusion

New energy biomass

Photovoltaic materials

Fuel cells

Superconductors

Supervision of energy processes

Robotics

Security systems

energy

Batteries

Pacemakers

Artificial Heart

Recombin. DNA

New drugs

Enzymatic Synthesis

Membranes

Biocompatible materials

Instrumental analysis of dna sequences

biotechnologies

Power lasersBio-leaching

Biological ore processing

New alloys

Ceramics and composits

Computer based design of new materials

materials

Photovoltaic applications

Biosensors

Biochips

Semiconductors

SuperconductorsTelematics

Automation

Computers

information technologies

energybiotechnologiesmaterialsinformation technologies

A mudança tecnológica: interacções emergentes... Source: BIPE

fromto

A mudança tecnológica: O impacto

1. DIFUSÃO DE CONHECIMENTO

2. PRODUÇÃO DE CONHECIMENTO

• A competitividade empresarial depende da capacidade de inovação

• A globalização tem aumentado a pressão dos mercados para novos produtos, processos e serviços

•Crescente interdisciplinariedade e complexidade na base cientifica

•Contribuição significativa da tecnologia para o progresso cientifico

QUESTÃO: inovação/ adopção de novas tecnologias?

QUESTÃO: Qual e como desenvolver a base cientifica?

3. TRANSMISSÃO DE CONHECIMENTO• A necessidade de promover sistemas de educacão e formacão diversificados

QUESTÃO: Que sistemas de educacão e formacão?

Results - Innovative Enterprises by Sector and Results - Innovative Enterprises by Sector and CIS Trajectories in the European ContextCIS Trajectories in the European Context

Ireland

Austria

Germany

Netherlands

UK

Sweden

Norway

France

Luxemburg

Belgium

0%

20%

40%

60%

80%

100%

20% 40% 60% 80% 100%

Proportion of Manufacturing Innovating Enterprises

Proportion of Service

Innovating Enterprises

PortugalItaly

(1) For comparison with the data of 1995-1997 some Sub sectors (NACE 63, 73, 74.3 e 64 except 64.2) and the manufacturing companies in between 10 and 20 employees which were part of the CIS 3 survey are not considered

(2) Includes the results not considered in (1).Note: Final disaggregated and comparable results are not yet available for the other participants in the

exercise.

(1)(2)

CIS III(Preliminary)

CIS II

Finland

Ireland

GermanyAustria

NetherlandsUK

Sweden

NorwayFrance

Finland

BelgiumPortugal

0%

20%

40%

60%

80%

0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0%

Expenditure in Innovating Activities as Share of Turnover

Po

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se

s

Manufacturing Sector

CIS III(Preliminary)

CIS II

Results – Input vs. Output of Innovation in EuropeResults – Input vs. Output of Innovation in Europe

Implicação 2: Produção de Conhecimento um cenário em contínua evolução...

Análise tradicional

Questões emergentes

CONTEXTO Comunidade específica applicação

ÂMBITO disciplinar transdisciplinar

“SKILLS” homogéneas heterógeneas

ORGANIZAÇÂO Hierarquica & estática(preservada)

Transiente & Dinâmica(evolui)

Taxonomia:

Gibbons et al (1994)

MODE 1 MODE 2

Implicação 2: Produção de Conhecimento A Distribuição das Bases de Conhecimento

1. Um número crescente de fontes de conhecimento

2. Uma base alargada de interacção efectiva : promovendo fluxos de conhecimento múltiplos

3. Cuja dinâmica depende dos fluxos de conhecimento, não estando directamente dependentes de políticas nacionias

4. O número de actores nas redes cresce com o tempo, não sendo afectados por estruturas institucionais

5. A produção de conhecimento exibe uma crescimento heterógeneo

Source: Keith Smith (2000)

…perspectivas para a “mudança”:“Produtividade científica” e cooperação EC Benchmark of S&T Policies, September 2001

A estrutura dos sistemas de C&Tpartilha do financiamento da I&D (OECD)

OECD, S&T Databases, Sept. 2001

United States

United Kingdom

Turkey

Switzerland

Sweden

Spain Slovak Republic

Portugal

Poland

Norway

New Zealand

Netherlands

Mexico

KoreaJapan

Italy

Ireland

Iceland

Hungary

Greece

Germany

France

Finland

Denmark

Czech RepublicCanada

Belgium

Austria Australia

Business

Higher Education Government0

100

100

0

100

Industry-dominated systems

Balanced Industry+ /government systems

Balanced Industry/government+ systems

Government-dominated systems

0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

19

53

19

54

19

55

19

56

19

57

19

58

19

59

19

60

19

61

19

62

19

63

19

64

19

65

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19

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19

69

19

70

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71

19

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19

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74

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19

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78

19

79

19

80

19

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19

82

19

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19

84

19

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19

86

19

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19

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19

89

19

90

19

91

19

92

19

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19

94

19

95

19

96

19

97

19

98

Co

nsta

nt

1992 U

S$

Federal and State Government Private Industry Other

Private spending on R&D has been on an increasing trend, while public spending has decreased (in real terms) from the highs reached in 1987 and has remained stable at around 60 billion through the 1990s. Private spending on R&D has been on an increasing trend, while public spending has decreased (in real terms) from the highs reached in 1987 and has remained stable at around 60 billion through the 1990s.

Aprender com a história: EUA - 1Aprender com a história: EUA - 1

0

500,000

1,000,000

1,500,000

2,000,000

2,500,000

Co

nsta

nt

1992 U

S$ (

cu

mm

ula

tive)

Federal and State Government Private Industry Other

BUT, in cumulative terms, the public support is only now being surpassed by the private support to R&D. The “integral” reflects long-lasting investments in basic science, equipment and institutions such as the modern US research university, on which both private and public R&D depends, namely to train people.

BUT, in cumulative terms, the public support is only now being surpassed by the private support to R&D. The “integral” reflects long-lasting investments in basic science, equipment and institutions such as the modern US research university, on which both private and public R&D depends, namely to train people.

Aprender com a história: EUA - 2Aprender com a história: EUA - 2

Os desafios1. Investir na base cientifica

2. A emergência de novas prácticas de investigaçãodo Mode 1 para Mode 2 (Gibbons et al,1994)??, ou o seu compromisso?

3. A necessidade de fomentar parcerias que promovam e facilitem o acesso a bases de conhecimento distribuídas

Mas também: A capacidade de empreender

Transmissão de conhecimento…das Funções, …ao Potencial

atitude reactivaatitude reactiva

aprenderaprender

Adquirir mais conhecimentosAdquirir mais

conhecimentos

apreenderapreender

Participar em actividades que

permitam desenvolver novas capacidades

Participar em actividades que

permitam desenvolver novas capacidades

empreenderempreender

Utilizar potencial criativo e de

iniciativa

Utilizar potencial criativo e de

iniciativa

Spinoffs de tecnologiaSpinoffs de tecnologia

Competências individuaisCompetências individuais

UNIDADES DE CUSTOUNIDADES DE CUSTO

atitude pro-activaatitude pro-activa

Capacidades (de equipa)Capacidades (de equipa)

CENTROS DE RESULTADOSCENTROS DE RESULTADOS

À ideia inicial de Piaget (1973) de construir conhecimento com base em

“active methods which require that every new truth to be learned be rediscovered or at least reconstructed by the student”,

À ideia inicial de Piaget (1973) de construir conhecimento com base em

“active methods which require that every new truth to be learned be rediscovered or at least reconstructed by the student”,

Seymour Papert (1991) juntou a ideia de que o conhecimento “happens especially felicitously in a context where the learner is consciously engaged in constructing a public entity”.

Seymour Papert (1991) juntou a ideia de que o conhecimento “happens especially felicitously in a context where the learner is consciously engaged in constructing a public entity”.

Uma perspectiva construcionista...Uma perspectiva construcionista...

“a new milieu of discovery, learning, and sharing”“a new milieu of discovery, learning, and sharing”

Uma realidade ultrapassada:

intrepertar ideias e produzir esquemas para produção

British Aerospace, 1960

O objectivo: extender a cadeia de valor!

TECH AND INOV POLICY

CONCEPTION DISTRIBUTIONPRODUCTION

•Industry = production only•investment=equip. purchase

“KNOW-HOW”TECH CAPACITY

LIFE-STYLES

CONSUMERS

HUMAN CAPITAL

Onde actuar?Onde actuar?

UniversidadeLicenciamento Start-up

Xc/ Tecnologia proprietária

Produtos próprios

(mais tarde)

Empresa A

Empresa B

Empresa C

Produto A

Produto B

Produto C

Empreendedorismo

PITransferência de tecnologia

www.green-wheel.netwww.green-wheel.net

Promovendo a investigação básica em redes internacionais (Produção)

Implementando a investigação aplicada em cooperação com as empresas (Difusão)

MAS, integrando políticas para a produção e difusão do conhecimento, de forma a valorizar a formacão de clusters e o desenvolvimento estratégico de plataformas de tecnológicas

E, construindo um sistema internacionalmente integrado

Uma estratégia continuada de C&T e de Inovação...

Integrar políticas, diversificar acções