Die Zukunft der Technologien

Die Zukunft der Technologien
–
Veränderungen erkennen und nutzen
Dr. Karlheinz Steinmüller
Moers, 6. Dezember 2007
Reiseroute
• Einführung
• Früherkennung
• Bewertung
• Kontextualisierung
• Umsetzung
• Fazit
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Zukunftstechnik – Vision und Realität
1880 Albert Robida:
Telephot
Albert Robida, ca. 1880:
Überwachungstechnologie
im Wohnzimmer
1910 Henry Sloss:
Mobiltelephon
1920 Fritz Holten:
Aeromobil
1923 Karel Čapek:
Roboter
1924 J.B.S. Haldane:
Gentechnik
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
August Scherl, 1909:
Neues Schnellbahnsystem
Das große Bild: Kondratieff-Zyklen
Kohle / Stahl
Elektrizität
Chemie
Aluminium
Automobil
Erdöl
Elektronik
Textilindustrie
Eisenbahn
Telegraph
Telephon
Rundfunk
Massenkonsum
Autobahn
Luftfahrt
Fernsehen
1. Zyklus
2. Zyklus
3. Zyklus
4. Zyklus
Dampfmaschine
Kanäle
1800
1850
1900
1950
Information /
Kommunikation
Internet
Mobilfunk
Logistik
Nano Bio
Info Cogno?
Gesundheit?
Nachhaltige
Energie?
5. Zyklus
1990
6. Zyklus
2030?
Jeder Zyklus hat auch die Gesellschaft verändert.
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Der nächste Zyklus: NBIC
2007
Nanotech
Biotech
Miniaturisierung
2010
Intelligenz & Simulation
Biologisierung
2020
Integration in Suprastrukturen
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Infotech
Cognotech
Aber die „alten“ Fragen an die Zukunft bleiben.
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•
Welche Produkte werden Erfolg auf dem Markt haben?
Wo liegen für uns neue Märkte?
Wie verändern neue Technologien unsere Märkte?
Welche Innovationen werden sich durchsetzen?
Und auf welche Technologien muss ich dabei setzen?
Mit wem muss ich Kooperationen eingehen?
Müssen wir unsere Organisationsstruktur anpassen?
Woher werden wir qualifizierte Mitarbeiter bekommen?
Was wird sich der Gesetzgeber ausdenken?
Welche Risiken (im Wettbewerb, für das Image...) könnten auf uns
zukommen?
• ... ... ...
Technologie ist nicht alles, letztlich kommt es auf die Menschen an.
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Von der Früherkennung zur Innovation
Früherkennung
Bewertung
• TechnologieFrühaufklärung
Kontextualisierung
• Kundenorientierte
Produktentwicklung
• Delphis
• Inventionstechniken
• Trendextrapolation
• Kundenlabore
• Technologie-Roadmaps • Kontextszenarien
• Marktpotentialabschätzung
• Marktumfragen
• MarkteinführungsRoadmaps
... als Teil von Corporate Foresight
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Umsetzung
Reiseroute
• Einführung
• Früherkennung
• Bewertung
• Kontextualisierung
• Umsetzung
• Fazit
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Früherkennung
Früherkennung
Beobachtung
• Technologie-Monitoring
• Frühwarnsysteme (Weak
Signals)
• Expertenbefragung
Früherkennung erfordert Vernetzung!
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Viele Einzelsignale ...
Robots a go-go
RFIDs
Wasserstoffwirtschaft
Blobitecture
AntiAgeing
Functional
Food
Bio-Nanotechnologie
Was ist relevant?
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Schwache Signale für Neues
Sichtbarkeit
global,
viele, weit verbreitete Fälle
Trends &
Megatrends
Regierung
große Organisationen
Zeitungen
Nachrichtenmagazine
wenige,
lokale Fälle
Publikumszeitschriften,
Dokumentationen
spezialisierte Zeitschriften, Webseiten
Wissenschaftler, Künstler,
Radikale, Verrückte, Science Fiction
© nach J. Coates, Issues Management
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Zeit
Weak Signals – Filtern ist nötig ...
starkes Signal:
Zone abnehmender Chancen
Signalstärke
noch schwaches Signal:
Zone der größten Chancen
Signal wird
allgemein bekannt
Rauschen
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Signale
Filter
Faktoren, die
die Zukunft
beeinflussen
Scannin
g-Tool
Zeit
Beobachter
Probleme bei der Identifikation
Wohin schauen?
• Wie kann man einen vielleicht zu
engen Horizont überwinden?
• Welche Filter sind für das Monitoring
angemessen?
Sensitivity
• Systematische Methoden schließen
vielleicht die interessantesten neuen
Signale aus!
Ist es sinnvoll, nach nicht plausiblen
oder unmöglichen Dingen zu suchen?
3S
Selectivity
• Und wie kann ich die Ergebnisse
vermitteln?
Scanning ersetzt nicht die eigenen Ideen!
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Serendipity
Reiseroute
• Einführung
• Früherkennung
• Bewertung
• Kontextualisierung
• Umsetzung
• Fazit
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Bewertung
Bewertung
Bewertung
•
•
•
•
Delphis
Trendextrapolation
Vision Assessment
TechnologieRoadmaps
Delphi:
Methode, um einen zuverlässigen
Konsens in einer Expertengruppe durch
eine Serie von schriftlichen Befragungen
mit zwischengeschalteter Meinungsrückkopplung zu erzielen.
(Dalkey/Helmer 1963)
Bewertung meist in Kooperationen
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Technologie-Delphis
Aussagen über
• Stand der Forschung
• Zeitraum für
Durchbrüche
• Marktpotentiale
Probleme
• Subjektivität der
Expertenschätzungen
• Überoptimismus,
Zweckpessimismus
• bewusstes Auslassen
von Themen
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
© William E. Halal, 2006 (www.techcast.org)
Trendextrapolation: Die Technik schrumpft ...
Leistungsverdopplung von
CPU & Speicher alle 18
Monate!
10.000.000,00
1.000.000,00
(Gordon Moore, 1964)
100.000,00
Rechenleistung im MIPS Millionen Instruktionen pro Sekunde
10.000,00
1.000,00
100,00
10,00
1,00
0,10
0,01
historisch
2030
2020
2010
2000
1990
1980
1970
extrapoliert
Perspektive:
„smart dust“
Wie lange können wir die Trends verlängern?
• Post-Si
• Photonik / Spintronik
• Polymer-Chips
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
... aus Mikro wird Nano.
Wege
• top down
• bottom up
Nano = Milliardstel
Dimensionen
• Nanopartikel
• Nanooberflächen
• Nanomaterialien
• Nanomaschinen
Anwendungen:
• in der Produktion
• in der Umwelt
• in der Medizin
Vision: Nanobots
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Nano steckt schon in vielen Dingen.
Heute
• Nanostr. Oberflächen
• Nanopartikel in der
Sonnenmilch
• OLEDs – Organische
Leuchtdioden
Morgen
• NEMS statt MEMS
• Schaltbare Lackfarben
• QuantenpunktSolarzellen
• Wirkstofftransport
• Krebstherapie
• Neuartige Materialien
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
„Auto Color Change“ –
Elektronischer Farbwechsel von Automobilen
© Art Radebaugh, ca. 1958
Vision: Hacking Matter
Heute:
• Experimente mit
Kohlenstoff-Nanoröhren
• erste Modelle für
„Metamaterialien“
2020 Standard:
• Nanotube-Materialien
• Metamaterialien
2020 noch in Entwicklung:
• Quantentechnologien
• Manipulation von
Materialeigenschaften
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
(McCarthy 2003)
Reiseroute
• Einführung
• Früherkennung
• Bewertung
• Kontextualisierung
• Umsetzung
• Fazit
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Kontextualisierung
Kontextualisierung
Kontextualisierung
• Strukturierung in
Handlungsfelder
• Workshops
unterschiedlicher Formate
• lebensweltliche
Anwendungsperspektive:
Szenarien
Technologie Anwendungs- Lebensstile
kontexte
Kontextualisierung ist mehr als nur
Technology Push & Demand Pull.
Kontextualisierung erfordert Kooperation!
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Beispiel Biomedizin:
Fortschritte auf breiter Front
Genomik, Proteomik,
Metabolomik
• Pharmakogenomik
• Immunologie
• Allergologie
Regenerative Medizin
• Tissue Engineering
• Stammzellen
• Organzüchtung
Biohybridsysteme
• Kombination organischer
und technischer Systeme
(z. B. zur Unterstützung der
Leberfunktion)
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
E-Health
• Elektronische
Patientenakten
• Monitoring und
Datenanalyse
• Vernetzung
Medizintechnik
• Chirurgie:
minimal invasive Medizin
• Implantate
• Neue bildgebende
Verfahren
(z. B. Molekulare Bildgebung)
Anwendungskontext:
Individualisierte Medizin
Prävention:
• individuelle Genomanalyse
und Risikoprofile
• Verfeinerte Nachweisverfahren
(Marker für Risikofaktoren und
„Krankheiten vor dem Ausbruch“;
„signal-induzierte“ Prävention)
Personal
Health
Diagnose:
• Molekulardiagnostik
• Monitoring, In-vitroDiagnostik
• Datengestützte Diagnostik
(z. B. virtuelle
Körperreisen)
Therapie:
• computergestützte
Therapieplanung
• individualisierte Pharmaka
Æ Integration von Medizintechnik und IT
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Anwendungskontext:
Gesundheit in eigener Hand?
Treiber für „personal health“:
• Individualisierung
• Reform des Gesundheitswesens hin
zu mehr Selbstverantwortung
Beispiele:
• Apotheken verkaufen Services:
(z. B. individuelle DNS-Analysen)
• Supermärkte im Internet verkaufen
Diagnosegeräte
(z. B. Hautanalysatoren für Melanom„Profiling“)
• Das häusliche Wellnesszimmer
mutiert zum Behandlungsraum
• Selbstbehandlung mit Unterstützung
von CyberDoc-Avataren
„Zum Arzt gehe ich höchstens, wenn mein CyberDoc einen Virus hat…“
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Anwendungskontext:
Intelligente Gebäude
Ambient Intelligence:
“Things that Think” um uns
• Dinge mit „künstlichem Instinkt“
• Situations- und kontext-sensitiv
• Geräte, die ad-hoc
zusammenarbeiten
Intelligente Gebäude
• Vernetzung aller Systeme
• Automatische Diagnostik
z.B. Monitoring von Vibrationen
Æ 1 postalische Adresse,
10.000 Internet-Adressen
Siemens
Philips: Intelligentes Schlafzimmer, intelligenter Spiegel
Durchgängige Digitalisierung des Alltags
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Anwendungskontext:
Ökoeffizient Gebäude
Æ Energie
• Solare Architektur
• Energieautarke Gebäude
• Null-Emissions-Gebäude
Æ Ökoeffizienz über gesamte
Gebäudenutzungsdauer
• Hohe Ansprüche an HLK
• Trennung von Trink- und
Brauchwasser
• Baumaterialien
Ökoeffizienz: für Lebensqualität & als Impulsgeber für HighTech!
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Vision: Bionische Gebäude
Neue Materialien
• Traditionelle und klimatisch
„mitdenkende“ Materialien
• Selbstheilende Materialien
• Demontierbarkeit /
Recyclingfähigkeit
„Bionisches Haus“
•
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•
•
•
•
Leichttragkonstruktionen
Funktionale Oberflächen
Einsatz neuer Materialien
Formadaptive Systeme
Lüftungssysteme
Versorgungssysteme
Das Gebäude als Ökosystem: „Arcology“
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
„Bionic Tower“
Projekt, Shanghai
Vision: Nanoarchitektur
Bio-Nano-Konvergenz
ermöglicht:
• Bio-Nano-Materialien
• „Grüne Ziegel“
• Das Haus entsteht aus
„Nanosamen“,
• „wächst“ & „schrumpft“ nach
Bedarf.
• Die Räume „morphen“.
• Das Haus ist fehlertolerant,
selbstheilend & anpassungsfähig.
Das Gebäude als Lebewesen
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Reiseroute
• Einführung
• Früherkennung
• Bewertung
• Kontextualisierung
• Umsetzung
• Fazit
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Umsetzung
Umsetzung
Markteintritt - Vorbereitung
• Umsetzung im Unternehmen
• Lead Markets
• Lead User / Early Adopters
• Normen und Standards
• Einführungsallianzen
• Vorsicht vor Hype Cycles!
Umsetzung erfordert Kooperation!
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Co-Innovation: Nutzer als Impulsgeber
Der Nutzer als Mit-Innovator
• Usability Labs
• Produktkliniken
• User Feedback
• Innovationsteams mit
Kunden
• Lead User Methode
• Open Innovation
Æ Vom Konsumenten zum
Prosumenten
(Konsument-Produzent)
Auch zur Identifikation geeignet!
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Der Gartner Hype Cycle für Innovationen
Visibility
Peak of Inflated
Expectations
• erstmals 1995 publiziert
• korrekte Vorhersage der
“dotcom bubble”
Plateau of
Productivity
Technology
Trigger
Slope of
Enlightenment
Trough of
Disillusionment
Maturity
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
© The Gartner Group
Visibility
Beispiel Toll Collect
2002:
Toll Collect
gegründet
2003:
Probleme
mit OBUs
2003:
Start
verschoben
1.1.2006:
Ende 2006:
Volle
• Gewinne übertreffen
Funktion
Erwartung
• Exporte möglich
2005:
Vorläufiger
Start
Technology Peak of Inflated Trough of
Trigger
Expectations
Disillusionment
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Neue Anwendungen
• Verfolgung von Straftätern
• Versicherung nach
Fahrleistung und Risiko
Slope of
Enlightenment
© The Gartner Group
– ein deutsches Beispiel
Plateau of
Productivity
Hype Cycle – Einsichten
Visibility
Nicht aufspringen,
nur weil es „in“ ist.
Frei nach Murphys Gesetz: Zeiten bis zur
Marktreife werden meist unterschätzt.
Innovationen brauchen langen Atem!
Nicht aufgeben, nur
weil es „out“ ist.
Technology Peak of Inflated Trough of
Trigger
Expectations
Disillusionment
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
© The Gartner Group
Slope of
Enlightenment
Plateau of
Productivity
Reiseroute
• Einführung
• Früherkennung
• Bewertung
• Kontextualisierung
• Umsetzung
• Fazit
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Es kann viel passieren ...
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
... und Vorhersagen sind schwierig.
Im Rückblick:
• Techniker:
zu optimistisch
• Sozialwissenschaftler:
zu pessimistisch
Æ
Die Zukunft kommt von
selbst, der Fortschritt nicht.
Æ
Vernetzung und
Kooperation sind der
Schlüssel zum Erfolg.
A. & K. Steinmüller (2006)
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Arthur C. Clarke
Eine genügend weit
entwickelte
Technologie ist von
Zauberei nicht zu
unterscheiden.
Dr. Karlheinz Steinmüller
Z_punkt The Foresight Company
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
Internet:
www.z-punkt.de
www.steinmuller.de