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Imagine a world in which the search for tomorrow's trends is not subject to a long and laborious data search but is possible with a single mouse click. Through the use of artificial intelligence (AI), this reality is made possible and is to be further advanced through research. The study therefore aims to provide an initial overview of the young research field. Based on research, expert interviews, company and student surveys, current application possibilities of AI in the innovation process (defined as Smart Innovation), existing challenges that slow down the further development are discussed in more detail and future application possibilities are presented. Finally, a recommendation for action is made for business, politics and science to help overcome the current obstacles together and thus drive the future of Smart Innovation.
Imagine a world in which the search for tomorrow's trends of (software) products is not subject to a long and laborious data search but is possible with a single mouse click. Through the use of artificial intelligence (AI), this reality is made possible and is to be further advanced through research. The study therefore aims to provide an initial overview of the young research field. Based on research, expert interviews, company and student surveys, current application possibilities of AI in the innovation process (defined as Smart Innovation), existing challenges that slow down the further development are discussed in more detail and future application possibilities are presented. Finally, a recommendation for action is made for business, politics and science to help overcome the current obstacles together and thus drive the future of Smart Innovation.
Die vorliegende Studie zeigt, dass das Thema Smart Innovation (der Einsatz von KI-Systemen im Innovationsprozess) von hoher Relevanz ist und Zustimmung für den Einsatz von KI im Innovationsprozess besteht. Sowohl von den Unternehmen als auch von den Studierenden werden Effizienzsteigerung, schnellere Bearbeitung großer Datenmengen, die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und Kosteneinsparungen als Gründe für den Einsatz von KI im Innovationsprozess gesehen. In Deutschland finden KI-Technologien bereits jetzt punktuell und branchenunabhängig Anwendung im Innovationsprozess. Einflussfaktoren, wie Hochschulkooperationen, Innovationsabteilungen und Open Innovation können den Einsatz fördern. Vor allem KMU aus den frühen Phasen der Industrialisierung sollten davon Gebrauch machen. In einem Zusammenspiel von menschlicher Expertise und der schnellen und präzisen Datenverarbeitung der KI liegt das Erfolgsgeheimnis eines möglichst effizienten Innovationsprozesses. Es wird deutlich, dass verschiedene Einflussfaktoren erforderlich sind, um die Anwendung von Smart Innovation praktikabel zu gestalten. So gilt es zunächst die technischen Voraussetzungen einer funktionierenden IT-Infrastruktur zu erfüllen. Gleichbedeutend sind offene Fragestellungen hinsichtlich der Datenverfügbarkeit, des Dateneigentums und der Datensicherheit. Ohne rechtlichen Rahmen sind kaum Akteure gewillt, ihre Daten zu teilen und zugänglich zu machen. Erschwert wird der Einsatz von KI durch den nationalen IT-Fachkräftemangel. So sehen sowohl Unternehmen als auch die Studierenden das größte Hindernis im Mangel von KI-relevantem Know-how. Dies hemmt einerseits die Forschung, andererseits fehlt es den Unternehmen an erforderlichen Fachkräften für eine Einführung von KI im Unternehmen. Es ist jedoch notwendig, den Unternehmen durch das Aufzeigen von Anwendungsbeispielen, die Potenziale und Chancen von Smart Innovation zu vermitteln. Es gilt, die anwendungsorientierte Forschung zu fördern und einen reibungslosen Transfer in die Wirtschaft sicherzustellen. Dieser Wissensaustausch erfordert zudem eine höhere unternehmerische Risikobereitschaft. Es wächst die Notwendigkeit, unternehmensspezifische KI-Strategien zu entwerfen. Die Technologien entwickeln sich schnell, es gilt daher auch für Unternehmen sich diesem Fortschritt anzupassen, um den Anschluss nicht zu verlieren und die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. So liegt die größte Herausforderung im grundlegenden Wandel der Geschäftsmodelle, denn die Wertschöpfung erfolgreicher Unternehmen basiert zunehmend auf "digitalen assets". Daten gelten generell als die neue Ressource, als Rohstoff, auch für Smarte Innovationen. Die Bedeutung von Smart Innovation wird in Zukunft weiterhin ansteigen. Kurz- und mittelfristig unterstützt die Schwache KI vor allem bei der Datensammlung und -analyse, bei der Prozessautomatisierung sowie bei der Bedürfnis- und Trendidentifikation. Weiter werden sich inkrementelle Veränderungen im Innovationsmanagement mithilfe von Simulationen und der zufälligen Kombination von Technologien erhofft. Langfristig wird eine stärkere KI den Einsatz der Menschen im Innovationsprozess in Teilen ersetzen können. Ob autonomes Innovieren zukünftig möglich sein wird, hängt zunächst von dem Ausmaß der Neuheit einer Innovation, aber vor allem auch von der Möglichkeit einer kreativen KI ab. Es ist davon auszugehen, dass die Fortschritte im Bereich der KI nicht nur radikale Innovationen ermöglichen werden, sondern auch zu einer strukturellen Veränderung unseres heutigen Verständnisses des Innovationsmanagements führen.
Circular economy aims to support reuse and extends the product life cycles through repair, remanufacturing, upgrades and retrofits, as well as closing material cycles through recycling. To successfully manage the necessary transformation processes to circular economy, manufacturing enterprises rely on the competency of their employees. The definition of competency requirements for circular economy-oriented production networks will contribute to the operationalization of circular economy. The International Association of Learning Factories (IALF) statesin its mission the development of learning systems addressing these challenges for training of students and further education of industry employees. To identify the required competencies for circular economy, the major changes of the product life cycle phases have been investigated based on the state of the science and compared to the socio-technical infrastructure and thematic fields of the learning factories considered in this paper. To operationalize the circular economy approach in the product design and production phase in learning factories, an approach for a cross learning factory network (so called "Cross Learning Factory Product Production System (CLFPPS)") has been developed. The proposed CLFPPS represents a network on the design dimensions of learning factories. This approach contributes to the promotion of circular economy in learning factories as it makes use of and combines the focus areas of different learning factories. This enables the CLFPPS to offer a holistic view on the product life cycle in production networks.