Onderzoek en ontwikkeling is van groot belang voor economie, duurzaamheid en het antwoord geven op grote maatschappelijke thema’s. Dit artikel focust op een speciaal verschijnsel in de avontuurlijke reis van onderzoek naar toepassing: de Valley of Death.

Onderzoek en ontwikkeling

De totstandkoming van nieuwe producten en diensten is geen lineaire keten van activiteiten. Toch zijn er wel oorzakelijke verbanden te onderscheiden en verschillenden hebben getracht daarin orde te scheppen. De OESO onderscheidt drie vormen van onderzoek in het Frascati Manual (OECD 2015):

  • Fundamenteel onderzoek: de basiskennis over bijv. fysische eigenschappen van materialen
  • Toegepast onderzoek: de vertaling van de basiskennis naar technologie: het weten wat er mogelijk is, welke voor- en nadelen er zijn.
  • Experimentele ontwikkeling: het benutten van de technologie om daadwerkelijk aan te tonen dat een technologie bruikbaar is, en onder welke voorwaarden, om een product te kunnen produceren en verkopen.

Een andere manier om te kijken naar het traject van productontwikkeling is die van het Technology Readiness Level, een oorspronkelijk door NASA ontwikkelde 9-punts schaal tussen het observeren van basisprincipes tot en met het in productie brengen (of in NASA-termen: lanceren) van het eindresultaat (Department of Defense 2009). Deze schaal is overgenomen op veel andere gebieden, bijvoorbeeld door de Europese Unie voor het in kaart brengen Key Enabling Technologies (European Commission 2015), zie figuur.

Hoewel onderzoek en ontwikkeling veel meer iteratief is dan deze modellen, gebruik ik in dit artikel de lineaire vereenvoudiging.

De uitdaging

Nieuwe ontdekkingen en fundamentele fysische kennis is niet zomaar om te zetten in commercieel gezonden producten en diensten. Het traject van begin tot eind vergt inzet en inbreng van heel verschillende spelers, met heel verschillende kennis en expertise. In het begin (fundamenteel onderzoek of – globaal – TRL 1-3) is het vaak een universiteit waar het onderzoek plaatsvindt, diepgaande kennis van de materie en processen is daar de basis voor de ontwikkeling van technologische concepten. Aan het andere eind van het traject is er een onderneming die met de resultaten van de ontwikkeling salarissen en belasting betaalt en winsten uitkeert aan aandeelhouders.

Vanuit verschillende onderzoeken blijkt dat de aansluiting tussen deze twee uiteinden niet optimaal is. Veel technologie wordt nooit toegepast in een product. Dit gedeelte wordt de Valley of Death genoemd, en daar kun je op heel verschillende manieren naar kijken.

Breng technologie naar de markt (European Commission 2015)

De Europese Unie heeft tot doelstelling om de maakindustrie sterk te stimuleren omdat deze in toenemende mate in andere werelddelen plaatsvindt. In een uitgebreide worden aanbevelingen geformuleerd voor regeringen in de Europese Unie. Hierbij wordt het overbruggen van de Valley of Death afgebeeld met een drietal steunpilaren:

  • Technological Research. De typische actoren zijn Research & Technology Organisations die onderzoeksinfrastructuur gebruiken om wetenschap te vertalen naar technologie.
  • Product Development. Industriële consortia, die pre-competitief prototypes van producten en productielijnen ontwikkelen.
  • Competitive Manufacturing. Verschillende producenten concurreren om de markt te bedienen, waarbij het doel is om een wereldspeler te zijn of te worden.

Darwins’s Zee (Auerswald and Branscomb 2003):

Auerswald en Branscomb onderscheiden twee dimensies in productontwikkeling: technologie en markt. Waar beide nieuw zijn is het risico dat een ontwikkeling niet slaagt het grootst.  Een nieuwe technologie én een nieuwe markt betekent dat de zekerheid van de bruikbaarheid van technologie nog beperkt is evenals het eventuele bestaan van die nieuwe markt. Auerswalsd en Brandcomb hebben het dan liever niet over een Valley of Death, wat een nadruk legt op levenloosheid. Zij spreken liever van Darwin’s Zee om te benadrukken dat er veel leven is, maar niet alles is succesvol. Alleen als je creatief, flexibel en volhoudend bent, kun je overwinnen.

Early Stage Technology Development

Zij beschrijven een 5-staps benadering voor
productontwikkeling, waarbij ze inzoomen op de financiering van de ontwikkelingen:

In het stadium van Early Stage Technology Development (ESTD, zie boven) zijn de risico’s het grootst en de investeerders het minst geïnteresseerd. De overdracht van technologie-ontwikkeling naar innovatie kent namelijk vele spanningsvelden:

  • Verschillende financieringsvormen aan de verschillende oevers van Darwin’s Zee sluiten niet op elkaar aan. De fase van ESTD is vooral afhankelijk van ‘angel investors’, verstrekkers van durfkapitaal, die op basis van individuele motieven het risico nemen om de ontwikkeling te financieren.
  • Verschillende motieven: academische onderzoekers zijn minder gemotiveerd en worden minder gestimuleerd in de fase van het praktisch werkbaar maken van de onderzoeksresultaten (“reduction-to-practice”). De interesse van de manager van productontwikkeling ontstaat pas als die werkbaarheid is aangetoond.
  • Betrokkenen een beide zijden van Darwin’s Zee hebben elkaar uitsluitende eigenschappen en ontberen daarom meestal het benodigde onderlinge vertrouwen en het vermogen om effectief te communiceren.
  • De vereiste infrastructuur is verschillend aan de twee zijden van Darwin’s Zee. De infrastructuur voor het fundamenteel onderzoek op universiteiten is gericht op kennisontwikkeling. Infrastructuur voor productontwikkeling is fundamenteel anders dan die voor kennisontwikkeling.

De teneur van bovenstaande is duidelijk: er zijn veel tegenstrijdigheden aan beide kanten van Darwin’s Zee. Het overbrengen van technologie van de ene oever naar de tegenoverliggende oever is een zaak van overwinnen van tegenstellingen.

De rol van de stimuleringsprogramma’s (Wessner 2005)

Wessner verbeeldt de Valley of Death op weer een iets andere manier. In ieder geval gezelliger.

Wessner belicht twee stimuleringsprogramma’s van de Amerikaanse overheid die tot doel hadden om de Valley of Death te overbruggen, ATP (Advanced Technology Program) en SBIR (Small Business Innovation Research program). ATP richtte zich op Publiek-Private samenwerkingen om onderzoek te verrichten dat te risicovol was voor individuele organisaties, maar – bij succes – wel tot een groot maatschappelijk effect kan leiden. De maatschappelijk relevantie of impact wordt daarmee een belangrijke reden voor de overheid om innovaties te stimuleren. In 2005 is het ATP programma (na 15 jaar) om politieke redenen beëindigd, hoewel de effectiviteit van het programma niet ter discussie stond.

Focus op resources (Barr et al. 2009)

Barr et.al. definieert de Valley of Death als de afstand tussen onderzoek en commerciële productontwikkeling. Daartussen is een gebied waar het onderzoek ‘klaar’ is, maar er nog geen uitzicht is op een levensvatbaar product.

Dit kan verklaren waarom 80% van de onderzoekresultaten nooit wordt vertaald naar daadwerkelijk producten (Curtis n.d.).

Barr doet verslag van een curriculum voor studenten om ze te leren ondernemen op het snijvlak van onderzoek, innovatie en bedrijfsvoering. Uitgangspunt is om studenten daadwerkelijk een bedrijf te laten opzetten en daarin alles mee te laten maken wat daarbij komt kijken. Het ontwikkeltraject tussen wetenschap en bedrijf ziet er als volgt uit:

Merk op dat al deze gebeurtenissen zich in principe in één organisatie afspelen. Ander methoden kijken ook naar samenwerken bedrijven, parallel of in een keten.

Focus op de rollen (Markham et al. 2010)

Markham vertrekt vanuit ongeveer eenzelfde beeld van de Valley of Death, maar dan zonder brug:

Vervolgens legt Markham een relatie met de rollen in de productontwikkeling en onderkent drie rollen:

De rollen omvatten de volgende activiteiten:

Tenslotte

Dit overzicht heeft met geholpen om het onderwerp van Valley of Death en de context ervan helder te krijgen.

Referenties

Auerswald, Philip E., and Lewis M. Branscomb. 2003. ‘Valleys of Death and Darwinian Seas: Financing the Invention to Innovation Transition in the United States’. The Journal of Technology Transfer 28 (3–4):227–39. https://doi.org/10.1023/A:1024980525678.

Barr, Steve H., Ted Baker, Stephen K. Markham, and Angus I. Kingon. 2009. ‘Bridging the Valley of Death: Lessons Learned From 14 Years of Commercialization of Technology Education’. Academy of Management Learning & Education 8 (3):370–88.

Curtis, Sophie. n.d. ‘Four in Five Technologies Fail to Cross the “Valley of Death”’. Techworld. Accessed 18 October 2017. https://www.techworld.com/news/apps-wearables/four-in-five-technologies-fail-cross-valley-of-death-3445285/.

Department of Defense. 2009. ‘Technology Readiness Assessment (TRA) Deskbook’, July, 129.

European Commission. 2015. ‘KET’s – Time To Act’. Growth. 2015. /growth/industry/policy/key-enabling-technologies_en.

Markham, Stephen K., Stephen J. Ward, Lynda Aiman-Smith, and Angus I. Kingon. 2010. ‘The Valley of Death as Context for Role Theory in Product Innovation’. Journal of Product Innovation Management 27 (3):402–17. https://doi.org/10.1111/j.1540-5885.2010.00724.x.

OECD. 2015. ‘Frascati Manual’, no. 2015.

Wessner, Charles W. 2005. ‘Driving Innovations Across the Valley of Death’. Research-Technology Management 48 (1):9–12. https://doi.org/10.1080/08956308.2005.11657289.