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CENTER FOR INNOVATION, TECHNOLOGY AND POLICY RESEARCH, IN+
Instituto Superior Técnico, Technical University of Lisbon
http://in3.dem.ist.utl.pt
Manuel V. Heitor
Seminário - INOVAÇÃO 08 Março 2004
INOVAÇÃO:
uma introdução ás dinâmicas demudança tecnológica
1. Uma forma de ensino / aprendizagem…
2. O trabalho/projecto dos alunos
O Seminário: O quê? Como?
3. Desafios: perceber a inovação• a formulação de problemas não-estruturados
• o conhecimento teórico para perceber a mudança tecnológica
• um elemento integrador dos conhecimentos a adquirir
• o papel critico do aluno....
2. As hipóteses de trabalho as razões para inovar …mudança tecnológica acelerada! ...conhecimento e inovação
conteúdo
3. Desafios ... tempo, espaço, âmbito e os valores!
1. O conceito: exemplos de inovação
AlgunsAlguns casoscasos……
ConsumoDe Gás
Ar Comprimido ConsumoEléctrico
Caso 1: Inovação de Processo na industria de vidro
Composição
Forno
Recozimento Fabricação
Acabamentos
SistemaIntegradoDe GestãoEnergética
Sistema de gestão de energia e do ambiente
Funcionalidades da Aplicação
• Monitorização dos Consumos Instantâneos;
• Análise Estatística;
• Fácil Adaptação a Alterações do Tarifário (da Energia)e de outros Parâmetros;
• Simulação de Facturas da Electricidade;
• Utilização Remota dos Analisadores de Energia.
Sistema Integrado de Gestão Energética
Leixões
Estarreja
Barreiro/Lavradio
Alverca
Lisboa
Valença
Θ
ΘAveiro
Leixões/ Matosinhos:Gasolinas/ GasóleoLubrificantesAromáticos (BTX)Solventes OrgânicosBetumesCombustíveis/Fuelóleos
LPG (Propano e Butano)
Estarreja / Aveiro:MNB/ AnilinaCloro/ SodaPlásticos (PVC)Isocianatos (MDI)Gases Industriais
Formaldeído Ácido Clorídrico
Lisboa / Sintra:Pigmentos/ TintasResinas
Agroquímicos
Barreiro / Lavradio:Amoniaco e Ureia Ácido Nítrico / Adubos AzotadosSulfato de AlumínioFosfato Dicálcico Dióxido de CarbonoFibras AcrílicasÁcido SulfúricoPolióis, Poliuretanos e ResinasTintas
Sines:Gasolinas/ GasóleoOlefinas (Etileno, Propileno, Butadieno)Polímeros (Polietilenos de Alta e BaixaDensidade)Combustíveis / FuelóleosMTBE / Negro de Fumo / Enxofre
Portos
Ferrovias
Θ Aeroportos internacionais
Alverca / Póvoa:Carbonato de SódioÁgua OxigenadaÁcido NitricoAdubos AzotadosAdubos líquidos
Agroquímicos
Caso 2: Plataforma logística para a industria quimica em PT
Portalegre:Fibras
Plásticos (PET)
http://.snirh.inag.ptCaso 3:
Zonas de Risco
Redes de medição e controlo:
Rede Meteorológica
Fonte: http://.snirh.inag.pt
FluxoFluxo de de InformaInformaçãçãoo emem Tempo-Real ( Tempo-Real (passadopassado))
Fonte: http://.snirh.inag.pt
FluxoFluxo de de InformaInformaçãçãoo emem Tempo-Real ( Tempo-Real (presentepresente))
Fonte: http://.snirh.inag.pt
Previsão Hidrológica e Hidráulica
Fonte: http://.snirh.inag.pt
Mapeamento dasZonas inundáveis
-Coimbra
Fonte: http://.snirh.inag.pt
Caso 4: ComponentesComponentes automautomóóvelvel(e.g. auto-(e.g. auto-interioresinteriores))
• Portas
• “Headliner”
• Paineis
• Assentos
• Instrumentação
• Reduçaõ no peso
• Redução de Custos
• Segurança
Fontes de innovação (1)
Fontes de innovação(2)
SEGURANÇA: Crescentesopções e complexidade
• Conforto• Ambiente
Modelos computacionais de cadeiras de criança paraautomóvel e modelo do corpo humano
(Fonte: João Dias, IDMEC)
A experiência do INAUTO: módulo assento
Superficie
Esqueleto
Mista
A experiência do INAUTO: módulo assentoA experiência do INAUTO: módulo assentoEstrutura Mista: V1 V2 V2
V3
V4
A experiência do INAUTO: módulo assento
1o. Prejuízos consideráveis na indústria alimentar
Queijos (Y. lipolytica, K. marxianus, D. hansenii,P. membranifaciens)
Iogurtes (Y. lipolytica, D. hansenii, R. mucilaginosa,C. zeylanoides, C. tropicalis)
Vinhos (Dekkera sp., Z. bailii, S. cerevisiae)
Refrigerantes (Z. bailii, S. cerevisiae)
Carnes fumadas (Y. lipolytica, D. hansenii, P. membranifaciens, ...)
Cervejas (Saccharomyces sp., Dekkera sp., D. hansenii, P. membranifaciens, ...)
Caso 5: Leveduras de alteração de alimentos
Fonte: Stab Vida
MethodAdvantagesDisadvantagesTraditional identificationprocedures- Fundamentalfor taxonomicpurposes- Labour intensive- Time consuming- ExpensiveSimplified Identificationmethod (SIM)
•
Morphological tests
•
Biochemical tests
•
Physiological tests- More rapid- More simple- More economic - Limited reliabilityIdentification Kits andSystems
•
API 20C
•
APID32C
•
Biolog
•
Uni-Yeast TEC
•
(...)- Rapid- Simple- Restricted to specificenvironments (mostly yeastspecies of clinical importance)- Expensive- Ambiguous resultsMolecular Typing
•
DNA fingerprinting
•
Chromossome karyotyping
•
DNA/PNA probes
•
(...)- More accurate- Reliable- Not suitable for routineidentification of a broad rangeof species- Sophisticated equipment- Expensive reagentsMétodos disponíveis para a identificação de leveduras
2o. Necessidade de métodos rápidos de diagnósticopara aplicação em rotina nos laboratórios da áreaalimentar
Fonte: Stab Vida
Patogénica emergente
Meio de cultura para Yarrowia lipolytica
Intensa actividade proteolítica e lipolíticaLevedura de alteração: queijos, iogurtes, carnes fumadas, ...
Papel benéfico na maturação de queijos e carnes fumadas
Fonte: Stab Vida
O argumento e hipóteses:Num contexto de acelerada mudança tecnológica, crescentemente
associado a bases de conhecimento distribuídas, a capacidade parainovar depende do sucesso de redes de aprendizagem, de âmbito
internacional, que facilitem a gestão do risco:
A inovação compreende o modo como as empresas e osempreendedores criam valor explorando a mudança
• promovendo “human centred systems”, facilitando a mudançaorganizacional
• através da colaboração institucional e de formas de “capital social”,diversificando parcerias para a inovação e promovendo orejuvenescimento empresarial, mas considerando trajectóriastecnológicas …
• desenvolvendo a base científica e a capacidade tecnológica
• favorecendo a concepção de produtos e sistemas de maior valoracrescentado
OutrosOutros casoscasos e e ideiasideias……
OutrosOutros casoscasos e e ideiasideias……
54321
Fase 3Fase 2Fase 1Ideia
O argumento e hipóteses:Num contexto de acelerada mudança tecnológica, crescentemente
associado a bases de conhecimento distribuídas, a capacidade para
inovar depende do sucesso de redes de aprendizagem, de âmbito
internacional, facilitando a gestão do risco:
• favorecendo a concepção de produtos e sistemas de maior valoracrescentado
• desenvolvendo a base científica e a capacidade tecnológica
• através da colaboração institucional e de formas de “capital social”,diversificando parcerias para a inovação e promovendo orejuvenescimento empresarial, mas considerando trajectóriastecnológicas
• promovendo “human centred systems” e facilitando a mudançaorganizacional
A inovação compreende o modo como as empresas e osempreendedores criam valor explorando a mudança
Hipótese de trabalho 1:
a concepção de produtos e sistemasde maior valor acrescentado
Tema para trabalhos: inovação e produtividade
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
Que riscos?
TECHNOLOGY
MARKETExisting New
Existing
New
Increasing risk
evolutionary leverage base
radicaldiscontinuity
Source: Branscomb,Morse & Roberts (2001): www.atp.nist.gov/eao/gcr_787.pdf
O Imperativo: aumentar a produtividade no trabalho,e não a extensão da utilização dos recursos
G7
Euro Area
América do Norte
Portugal
Grécia
Hungria
Nova Zelândia
Japão
Islândia
AustráliaEspanha
Canadá
Finlândia
Reino Unido
Suécia
Suiça
Irlanda
Dinamarca
Alemanha
Áustria
Holanda
EUA
Itália
França
Noruega
Luxemburgo
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
Diferença da Produtividade Horária Face à Média Comunitária
Efe
ito d
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Hor
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abal
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Produtividade horária menor que a média EU-15Menos horas de trabalho do que a média EU-15
Produtividade horária maior que a média EU-15Menos horas de trabalho do que a média EU-15
Produtividade horária maior que a média EU-15Mais horas de trabalho do que a média EU-15
Produtividade horária menor que a média EU-15Mais horas de trabalho do que a média EU-15
Contributions of Hourly Productivity and of Hours Worked to the “Gap” in GDP per Capita (1998)
Hipótese de trabalho 2:
desenvolvendo a base científica e acapacidade tecnológica
Tema para trabalhos: inovação e ciência
Caso 4 - 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
RETAINER
COVERS
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
RETAINER
COVERS
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 paraproduzir um produto
•mais produtos produzidos apartir de uma dada tecnologia
Fonte: von Tunzelmann (1999))
TECNOLOGIAS
PROCESSOS
TECNOLOGIA
PROCESSOS
New reactors
Nuclear fusion
New energybiomass
Photovoltaicmaterials
Fuel cells
Superconductors
Supervision ofenergy processes
Robotics
Security systems
energy
Batteries
Pacemakers
Artificial Heart
Recombin. DNA
New drugs
EnzymaticSynthesis
Membranes
Biocompatiblematerials
Instrumentalanalysis of dnasequences
biotechnologies
Power lasersBio-leaching
Biological oreprocessing
New alloys
Ceramics andcomposits
Computer baseddesign of newmaterials
materials
Photovoltaicapplications
Biosensors
Biochips
Semiconductors
SuperconductorsTelematics
Automation
Computers
informationtechnologies
energybiotechnologiesmaterialsinformationtechnologies
A mudança tecnológica: interacções emergentes... Source: BIPE
fromto
Produção de Conhecimento um cenário em contínua evolução...
Análisetradicional
Questõesemergentes
CONTEXTO Comunidade específica applicação
ÂMBITO disciplinar transdisciplinar
“SKILLS” homogéneas heterógeneas
ORGANIZAÇÂO Hierarquica & estática(preservada)
Transiente & Dinâmica(evolui)
Taxonomia:Gibbons etal (1994)
MODE 1 MODE 2
…perspectivas para a “mudança”:“Produtividade científica” e cooperação
EC Benchmark of S&T Policies, September 2001
Hipótese de trabalho 3:
através da colaboração institucional e deformas de “capital social”,
diversificando parcerias para a inovação e
promovendo o rejuvenescimentoempresarial,
mas considerando trajectórias tecnológicas
Tema para trabalhos: inovação e história
Portugal tem falta de competências técnicasAcesso a bases de conhecimento distribuídas?
Highest Level of Education Attained: Population of 25-64 Years Old (2001)
(Source: OECD, Education at a Glance 2002)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Portugal
Turkey
Spain
Italy
Greece
Luxemburg
Belgium
Ireland
Netherlands
France
Hungary
Austria
Finland
Germany
Poland
Denmark
Sweden
Norway
UK
Slovakia
Czech Republic
US
Upper Secondary Education Terciary Education
Os engenheiros em Portugal...
0.00%
0.50%
1.00%
1.50%
2.00%
2.50%
3.00%
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Portugal EUA Irlanda Bélgica Alemanha
EUA
AL
BE IRL
PT
% engenheiros na população activa entre 25 e 64 anos, Heitor et al (2003)
Hipótese de trabalho 4:
promovendo “human centred systems” efacilitando a mudança organizacional
Tema para trabalhos:
inovação e mudança organizacional
Mudança organizacional: mais um custo...
Portugal está atrasado em inovação organizacional, tantocomo em inovação tecnológica
Rotação dos Trabalhadores
Organização do Trabalho em
Equipas
Maior Envolvimento dos Trabalhadores menos Qualificados
Horizontalização das Estrutura de
Gestão
Alemanha 7 20 19 30Dinamarca 28 40 10 42Espanha 14 34 33 -França 6 30 44 21Holanda 9 9 46 47Irlanda 10 27 32 23Itália 13 28 24 10Portugal 9 22 9 3Reino Unido 13 33 48 45Suécia 38 29 60 46Média (não ponderada) 15 27 33 29
Adopção de práticas de gestão flexívelOCDE (1999). Employment Outlook
Conteúdo
1.O conceito: exemplos de inovação2. As hipóteses de trabalho as razões para inovar …mudança tecnológica acelerada! ...conhecimento e inovação
3. Desafios ...tempo, espaço, âmbito e os valores!
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 estáassociado com o mais elevado crescimentoeuropeu da taxa de consumo de materiais!
Competitividade sustentáveldesenvolver abordagens sistémicas e a analise de ciclo de
vida ao longo da cadeia de valor de produtos-serviços.
Desafio 1
...o tempo
...o que sabemos da literatura?
3 sugestões:
1. 1780: José Anastácio da CunhaNotícias Literárias de Portugal
2. 1865. Oliveira MartinsPortugal Contemporâneo
3. 1990: José Mariano GagoManifesto para a Ciência em Portugal
... e Eça de Queirós, em particular “OS MAIAS”!
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
Year
Ave
rage
GD
P P
er C
apita
(Con
stan
t 199
0 U
S D
olla
rs)
PIB per Capita médio a nível mundialFonte: Conceição e Heitor (2002)
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
EPOXIESPOLYESTERS
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 conhecimento
NovasTecnologias
TecnologiasExistentes
2000 2010
Educação/formaçãoadquirida aolongo dos últimos10 anos
2000 2010
Educação/formaçãoadquirida há maisde 10 anos
Desafio 2
... o espaço
Origem das Invenções no Segundo MilénioFonte: Conceição e Heitor (2002)
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
rpo
rtio
n o
f In
no
vati
ve E
nte
rpri
ses
Manufacturing Sector
CIS III(Preliminary)
CIS II
Community Community InnovatonInnovaton Survey 3: Survey 3:Input vs. Output of Innovation in EuropeInput vs. Output of Innovation in Europe
Despesa total em I&DEscala vs Intensidade (OECD, 2000)
Sweden
Finland Japan
France
Germanythe Netherlands
Denmark
UK
US
Belgium
Austria
Ireland
Italy
SpainPortugal
Greece
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0,035
0,04
100 1000 10000 100000 1000000
Scale- Total Expenditure in R&D ($PPP; logarithmic scale)
Inte
nsi
ty-
Sh
are
of
GD
P s
pen
t o
n R
&D
Portugal: Novas instalações fabris (1995-1997)Source: Figueiredo et al (2002); J. Urban Economics
Home investments created in the investor’s “prior localityof economic activity”
Non-home investments outside investor’s “prior locality ofeconomic activity”
Desafios 3:
... o âmbito
New reactors
Nuclear fusion
New energybiomass
Photovoltaicmaterials
Fuel cells
Superconductors
Supervision ofenergy processes
Robotics
Security systems
energy
Batteries
Pacemakers
Artificial Heart
Recombin. DNA
New drugs
EnzymaticSynthesis
Membranes
Biocompatiblematerials
Instrumentalanalysis of dnasequences
biotechnologies
Power lasersBio-leaching
Biological oreprocessing
New alloys
Ceramics andcomposits
Computer baseddesign of newmaterials
materials
Photovoltaicapplications
Biosensors
Biochips
Semiconductors
SuperconductorsTelematics
Automation
Computers
informationtechnologies
energybiotechnologiesmaterialsinformationtechnologies
A mudança tecnológica: interacções emergentes... Source: BIPE
fromto
Produção de ConhecimentoA Distribuição das Bases de Conhecimento
1. Um número crescente de fontes de conhecimento
2. Uma base alargada de interacção efectiva : promovendofluxos de conhecimento múltiplos
3. Cuja dinâmica depende dos fluxos de conhecimento, nãoestando 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 crescimentoheterógeneo
Source: Keith Smith (2000)
Uma realidade ultrapassada:
intrepertar ideias e produzir esquemas para produção
British Aerospace, 1960
Desafio 4
... os Valores!
Transmissão de conhecimento…das Funções, …ao Potencial
atitude reactiva
aprender
Adquirir maisconhecimentos
apreender
Participar emactividades que
permitam desenvolvernovas capacidades
empreender
Utilizar potencialcriativo e de
iniciativa
Spinoffs detecnologia
Competências individuais
UNIDADES DE CUSTO
atitude pro-activa
Capacidades (de equipa)
CENTROS DE RESULTADOS