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Fokus Technologiemarkt - Technologiepotenziale identifizieren - Marktchancen realisieren
Inhalt
6
Vorwort
14
1 Von der Technologieentwicklung zum Technologiemarkt
18
Dieter Spath, Joachim Warschat, Marc Rüger, Stephanie Hahn
18
Literatur
22
2 Das Fraunhofer Präsidialprojekt
24
Joachim Warschat, Marc Rüger, Stephanie Hahn
24
3 Werkzeuge für die Technologieentwicklung – Softwaretechnische Unterstützung
30
Markus Korell, Tim Schloen
30
3.1?Anforderungen an eine softwaretechnische Unterstützung der Methoden zur Technologieentwicklung
30
3.1.1?Herausforderung softwaretechnische Unterstützung
30
3.1.2?Von der Methodenlogik zur Modularisierung
32
3.2?Der Technologierecherche-Kernprozess
35
3.2.1?Die Herausforderung – Informationen effizient suchen und finden
35
3.2.2?Der Funktioneneditor – Von der Funktionenanalyse zur Technologieontologie
38
3.2.3?Informationsbeschaffung und Informationsextraktion – Werkzeuge zur effizienten Textanalyse
40
3.3?Das Fraunhofer-Technologieentwicklungsportal – Grundelemente und Grundfunktionalitäten
47
3.3.1?Die Architektur
47
3.3.2?Projekte – Ein intelligenter Organisationsraum
51
4 TechAudit®: Ein Verfahren zur Erfolgssteigerung von Technologie-entwicklungen
54
Alexander Slama, Thomas Potinecke
54
4.1?Impulse für Technologieentwicklungen
55
4.2?Identifikation und Operationalisierung der Erfolgsfaktoren für erfolgreiche Technologieentwicklung
57
4.3?Zusammenhang zwischen Erfolgsfaktoren und Umsatz
59
4.3.1?Zusammenhang zwischen Erfolgsfaktoren und Umsatzwachstum bei Industrieunternehmen
60
4.3.2?Zusammenhang zwischen Erfolgsfaktoren und Umsatz bei Forschungsinstituten
64
4.3.3?Vergleichende Analyse der korrelierenden Erfolgsfaktoren
67
4.4?Das TechAudit®-Verfahren und seine softwaretechnische Umsetzung
71
4.5?Erfahrungsbericht
75
4.6?Zusammenfassung
75
4.7?Literatur
76
5 Fraunhofer TechnologieRadar: Trends erkennen – Technologien umsetzen
78
Antonino Ardilio
78
5.1?Zielstellung und Nutzen des Fraunhofer TechnologieRadar
78
5.2?Vorgehensweise des Fraunhofer TechnologieRadar
80
5.2.1?Technologieanalyse
81
5.2.2?Funktionssemantische Technologierecherche
83
5.2.3?Technologiebewertung
85
5.2.4?Maßnahmenplanung
86
5.2.5?Dynamischer TechnologieRadar
89
5.3?Zusammenfassung und Fazit
90
5.4?Literatur
91
6 Ressourceneffizienz-analyse – Einsparung von Energie und Materialien in Produkten
92
Frieder Schnabel, Martin Rist
92
6.1?Ressourceneffizienz im Unternehmen
92
6.1.1?Ressourceneffizienz als strategisches Unternehmensziel
93
6.1.2?Externen Anforderungen durch Ressourceneffizienz begegnen
94
6.2?Ziele der Ressourceneffizienzanalyse
97
6.3?Vorgehensweise der Ressourceneffizienzanalyse
98
6.3.1?Phase 1: Aufgabe klären
100
6.3.2?Phase 2: Potenziale identifizieren
101
6.3.3?Phase 3: Lösungen suchen
103
6.3.4?Phase 4: Lösungen bewerten
105
6.3.5?Phase 5: Maßnahmen ableiten
107
6.4?Softwaretechnische Umsetzung der Ressourceneffizienzanalyse
109
6.5?Zusammenfassung und Fazit
110
6.6?Literatur
111
7 Technologiekompass: Quantitativer Vergleich von Technologie-entwicklungen
112
Hagen Knaf, Ulrich Bügel
112
7.1?Entwicklungsindikatoren
113
7.2?Timber: Automatisierung der Indikatorberechnung
116
7.3?Progress: Empirischer Entwicklungsvergleich
120
7.4?Literatur
126
8 White-Spot-Analyse – ungenutzte Potenziale in der Patentlandschaft aufdecken
128
Yvonne Siwczyk
128
8.1?Patente als Ideenquelle nutzen?
128
8.2?Ziele und Nutzen der White-Spot-Analyse
129
8.3?Von der Patentrecherche bis zur Bewertung der White Spots
130
8.4?Einbindung in das Technologie-Entwicklungsportal
137
8.5?Zusammenfassung
141
8.6?Literatur
142
9 Fraunhofer MarktExplorer – Heute schon Märkte für morgen erkunden
144
Antonino Ardilio
144
9.1?Zielstellung und Nutzen des Fraunhofer MarktExplorers
144
9.2?Vorgehensweise des Fraunhofer MarktExplorers
145
9.2.1?Technologieanalyse
147
9.2.2?Technologiewettbewerbsanalyse
147
9.2.3?Applikationsanalyse
150
9.2.3.1?Identifikation aktuell existierender Applikationen
151
9.2.3.2?Identifikation von Applikationen durch die Kreativitätsmethode „Branch-force-fitting“
152
9.2.3.3?Patentbasierte Applikationsrecherche
154
9.2.3.4?Identifikation von Applikationen mit der funktionssemantischen Suche durch das Fraunhofer Technologieentwicklungsportal
158
9.2.4?Zusammenfassung aller Applikationsideen
159
9.2.5?Technologievermarktung
161
9.3?Zusammenfassung und Fazit
163
9.4?Literatur
164
10 Methoden-Cockpit
166
Hans L. Trinkaus
166
10.1?Intuitives Management dynamischer Innovationsprozesse
166
10.2?Make it simple!
170
10.3?Einige Details – einige Ausblicke
174
10.4?Zusammenfassung
184
10.5?Literatur
184
11 Präzisionsbeschichtung für Optik, Sensorik und Elektronik
186
Peter Frach, Thomas Potinecke, Alexander SlamaHagen Bartzsch, Daniel Glöß, Marita Mehlstäubl
186
11.1?Relevanz der Präzisionsbeschichtung hinsichtlich Markt und Gesellschaft
186
11.2?Basistechnologien für die Präzisionsbeschichtung
188
11.2.1?Reaktives Puls-Magnetron-Sputtern
188
11.2.2?Neue Freiheitsgrade für die Eigenschaftsoptimierung
189
11.2.3?Prozessmodule und Technologie für erfolgreiche Anwendungen
191
11.3?Anwendungsbeispiele
194
11.3.1? Hochproduktive Beschichtungstechnologien für die Präzisionsoptik
195
11.3.2?Präzise Schichten für Sensorik und Elektronik
197
11.4?Technologieentwicklungen am Beispiel der optischen Komponentenbeschichtung
200
11.4.1? Ergebnisse der Durchführung des TechAudits® im Entwicklungsbereich Präzisionsbeschichtung am Fraunhofer FEP
200
11.4.1.1? Ermittelte Potenziale im Entwicklungsbereich Präzisionsbeschichtung am Fraunhofer FEP
200
11.4.1.2?Maßnahmen und Ergebnisse der Umsetzung
201
11.4.2?Zusammenfassung
204
11.5?Literatur
205
12 Permeationsmessung für Ultrabarriere-materialien
206
Wulf Grählert, Thomas Potinecke, Alexander Slama
206
12.1?Bestimmung der Permeationseigenschaften von Ultrabarrierematerialien
206
12.1.1?Relevanz der Permeationsmessung für Ultrabarriereeigenschaften
206
12.1.2?Zentrale Herausforderung der Permeationsmessung
208
12.1.3?Relevante Zielmärkte der Permeationsmessung
209
12.1.4?Derzeitiger Entwicklungsstand der Permeationsmessung
209
12.1.5?Erkenntnisse und Ergebnisse des Entwicklungsvorhabens im Bereich der Permeationsmessung
211
12.2?Technologieentwicklung am Beispiel der Permeationsmessung für Ultrabarriereeigenschaften
212
12.2.1?Anwendung des TechAudits® im Entwicklungsbereich der Permeationsmessung
213
12.2.2?Ergebnisse und Nutzen aus der Anwendung des TechAudits im Bereich der Permeationsmessung
215
13 Mit „Smart Semantics“ mehr aus unstrukturierten Daten machen
218
Andreas Schäfer, Gerhard Paaß
218
13.1?Smart Semantics – was steckt dahinter?
219
13.1.1?Erkennung von benannten Entitäten
219
13.1.2?Extraktion von Relationen
224
13.1.3?Topic modelling
226
13.2?Trendmonitoring für semantische Technologien mithilfe des Fraunhofer TechnologieRadars
228
13.2.1?Vorgehensweise des Fraunhofer TechnologieRadars
229
13.2.1.1?Technologieanalyse
230
13.2.1.2?Technologierecherche
231
13.2.1.3?Aufbau des dynamischenTechnologieRadars
235
13.2.2?Zwischenergebnisse
238
13.2.3?Ergebnisse und Ausblick
239
13.3?Literatur
239
14 Ressourceneffiziente Materialien für den Schutz von Gebäuden
242
Birgit Drees, Oliver Millon,Werner Riedel, Tobias Leismann
242
14.1?Baulicher Schutz: technologische und gesellschaftliche Relevanz
242
14.1.1?Bedeutung und Entwicklung des Themas
242
14.1.2?Kritische Infrastrukturen und ihre Gefährdungen
244
14.2?Baulicher Schutz und Ressourceneffizienz – ein Widerspruch?
245
14.3?Durchführung der Ressourceneffizienzanalyse
246
14.3.1?Ermittlung der genauen Problembeschreibung
247
14.3.2?Identifikation neuer, ressourceneffizienter Materialien zum effektiven Schutz von Hochbauten
248
14.4?Innovative Technologien für den baulichen Schutz kritischer Infrastrukturen
249
14.4.1?Ultra-hochfester Beton – UHPC
250
14.4.2?Engineered Cementitious Composites (ECC)
253
14.5?Bewertung der Ressourceneffizienz im Vergleich zu aktuell eingesetzten Technologien
256
14.5.1?UHPC
256
14.5.2?ECC
258
14.6?Nutzen und Vorteile der REA
259
14.7?Literatur
260
15 Kristallmaterialien – Schlüsselwerkstoffe für Zukunfts-technologien
264
Jochen Friedrich, Georg Müller
264
15.1?Einführung
264
15.2?Referenzbeispiel Galliumarsenid
267
15.2.1?Bedeutung von Kristallen
267
15.2.2?Bedeutung von Galliumarsenid
269
15.2.3?Kristallherstellung
271
15.3?Anwendung des Technologiekompass auf GaAs
276
15.3.1?Zielsetzung
276
15.3.2?Vorgehen
277
15.3.3?Diskussion
282
15.4?Ausblick auf andere Kristallmaterialien
284
15.4.1?Anwendungsbeispiel Galliumnitrid (GaN)
284
15.4.2?Schlussfolgerungen
289
Danksagung
290
16 Gewinnung von Minorkomponenten aus Pflanzenölen
292
Carmen Gruber-Traub, Achim Weber,Thomas Hirth
292
16.1?Ausgangssituation
292
16.2?Technische Relevanz und Kundennutzen
293
16.3?Lösungsansatz
294
16.4?Technologie
294
16.4.1?Polymere Adsorberpartikel
295
16.4.2?Einsatz der Adsorberpartikel in technischen Verfahren
297
16.4.3?Zusammenfassung
299
16.5?White-Spot-Analyse
300
16.5.1?Motivation
300
16.5.2?Vorgehensweise
301
16.5.3?Ergebnisse
303
16.5.4?Zusammenfassung
306
16.6?Literatur
307
16.7?Glossar
308
17 Gasturbine – Instandsetzung von Hochdruckturbinen-schaufeln
310
Eckart Uhlmann, Kamilla König-Urban
310
17.1?Motivation
310
17.2?Die Gasturbine
311
17.3?Schadensfälle
313
17.3.1?Äußere Einflüsse
313
17.3.2?Innere Einflüsse
317
17.4?Aufbauende Reparaturtechnologien
319
17.4.1?Schweißverfahren
320
17.4.2?Lötverfahren
320
17.4.3?Generative Fertigungsverfahren
321
17.5?Zielsetzung
322
17.6?Vorgehen
322
17.6.1?Patentrecherche
323
17.6.2?Inhaltsextraktion
324
17.6.3?Identifikation der White Spots
325
17.6.4?Analyse der White Spots
326
17.6.5?Ranking der White Spots
327
17.7?Nutzen der White-Spot-Analyse
328
17.8?Literatur
328
18 Visible Light Communications – eine zukunftsträchtige Übergangstechnik via LED-Licht
330
Anagnostis Paraskevopoulos, Antonino Ardilio
330
18.1?Relevanz der Visible Light Communications-Technologie
330
18.2?Der Fraunhofer MarktExplorer
332
18.2.1?Zielsetzung
332
18.2.2?Vorgehensweise
333
18.2.2.1?Technologieanalyse
333
18.2.2.2?Technologiewettbewerbsanalyse
334
18.2.2.3?Applikationsrecherche
335
18.2.2.4?Bewertung der Applikationsideen
338
18.2.2.5?Technologievermarktung
340
18.2.3?Zusammenfassung und Fazit
341
19 Miniaturisierte Endoskopkamera
344
Holger Breitenborn, Oliver Mauroner
344
19.1?Einführung in die Endoskopie
344
19.2?Projektziele: Kameravarianten
345
19.3?Einsatz neuer Technologien und Verfahren in der Endoskopie
347
19.4?Zusammenfassung
349
19.5?Anwendung des Fraunhofer MarktExplorers
350
19.5.1?Motivation
350
19.5.2?Technologieanalyse-Phase
351
19.5.3?Applikationsanalyse-Phase
352
19.5.3.1?Suche nach Anwendungen
352
19.5.3.2?Suche nach Konkurrenzinstitutionen
353
19.5.3.3?Ermittlung der Anwendungsanforderungen an die Kameras und Endoskope
353
19.5.3.4?Vergleich der am Markt verfügbaren Kameras
358
19.5.4?Markt- und Applikationsbewertung
360
19.5.5?Ergebnisse des MarktExplorers und Handlungsempfehlungen
361
19.5.5.1?Verwertung in der medizinischen Endoskopie
361
19.5.5.2?Verwertung in der industriellen Endoskopie
363
19.5.5.3?Verwertung der einzelnen Technologien und Verfahren
363
19.5.5.4?Handlungsempfehlung
363
19.6?Nutzen des MarktExplorers und Fazit
364
19.7?Literatur
364
20 Leuchtende Moleküle – die Lichtquelle der Zukunft?
366
Christine Boeffel, Armin Wedel,Antonino Ardilio, Stefanie Bunzel
366
20.1?Funktionen der OLED-Technologie
367
20.2?Identifikation neuer Anwendungsfelder für die OLED-Technologie
370
20.3?Nutzen des MarktExplorers und Fazit
375
20.4?Literatur
379
Autoren
380
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