Ketterien ohjelmistokehitysmenetelmien soveltaminen innovaatioprosessiin

Kandidaatin työmme tarkoitus on tutkia voisiko ketteriä ohjelmistokehitysmenetelmiä soveltaa innovaatioprosessiin. Innovaatioprosessissa on hyvin samankaltaiset vaiheet kuin perinteisessä ohjelmistokehitysprosessissa eli vesiputousmallissa. Vesiputousmallin ongelmia on ratkaistu ketterien menetelmien keinoin, joten päätimme lähteä tutkimaan löytyisikö perinteisen ohjelmistokehitysprosessin ja innovaatioprosessin ongelmista yhteneviä piirteitä. Oletimme, että jos ongelmat yhtenevät tarpeeksi, voisi ketteristä menetelmistä löytyä keinoja innovaatioprosessin ongelmien ratkaisemiseen. Tavoitteena on löytää innovaatioprosessin parannuskohteita, joihin ketteristä menetelmistä löytyisi ratkaisu joko kokonaan tai osittain. Aluksi tarkastellaan innovaatioprosessin historiaa, kehitystä ja ongelmia. Innovaatioprosessin tutkimisen jälkeen käydään läpi järjestelmäkehitysprosessin historiaa, kehitystä ja ongelmia. Järjestelmäkehitysprosessin jälkeen käydään läpi merkittävimmät ketterät menetelmät, jotka ovat ratkaisseet perinteisen ohjelmistokehitysprosessin keskeisiä ongelmia. Työmme lopussa on innovaatioprosessin ja järjestelmäkehitysprosessin synteesi. Synteesissä tutkitaan ongelmien yhtenevyyttä ja ketterien menetelmien ratkaisuja ongelmiin. Synteesissä myös pohdimme, mitä ketterien menetelmien työkaluista voisi soveltaa innovaatioprosessin. Työn johtopäätös on, että ketteristä menetelmistä löytyy sovellettavia työtapoja innovaatioprosessiin. Työn laajuus estää soveltamisen mahdollisuuksien tarkemman tutkimisen ja yksittäisten ketterien työtapojen soveltaminen osaksi innovaatioprosessia olisikin hyvä jatkotutkimuksen aihe.

Innovaatioprosessin alkupään toimintamalli ja päätöksenteko

Työn tavoitteena oli tutkia innovaatioita ja organisaation innovaatiokyvykkyyttä, innovaatiokyvykkyyden taustatekijöitä sekä innovaatioprosessin alkupään (Fuzzy Front End, FFE) sekä siinä tapahtuvan päätöksenteon johtamista. Lisäksi tavoitteena oli suunnitella innovaatioprosessin alkupään toimintamalli selkeyttämään toimintaa prosessin alkupäässä sekä antaa toimenpide-ehdotuksia ja suosituksia. Tutkimuksen teoriaosuus tehtiin kirjallisuustutkimuksena. Tutkimuksen empiirinen osuus suoritettiin case -analyysinä yrityksen henkilöhaastattelu- ja toimintatutkimuksen muodossa. Innovaatioprosessin alkupäähän on tunnistettu toimintamalleja, joilla selkeytetään ja tehostetaan prosessin alkupään vaiheita. Vaiheet ovat mahdollisuuksien tunnistaminen, mahdollisuuksien analysointi, ideointi, ideoiden valitseminen ja konsepti- ja teknologiakehitys. Innovaatioprosessin rinnalla kulkee päätöksenteon prosessi, jonka suhteen tunnistetaan selkeät päätöksentekokohdat ja kriteerit prosessissa etenemiselle. Innovaatio- ja päätöksentekoprosessiin osallistuu eri vaiheissa sekä yrityksen sisäiset, kuten henkilöstö, että ulkoiset, kuten asiakkaat, toimittajat ja verkostokumppanit, sidosryhmät. Lisäksi innovaatioprosessin toimintaan vaikuttavat johdon tuki ja sitoutuminen, osallistujien kyky luovuuteen sekä muut innovaatiokyvykkyyden taustatekijät. Kaikki nämä tekijät tulee huomioida innovaatioprosessin alkupään mallia suunniteltaessa. Tutkimus tehtiin tietoliikennealan yrityksen tarpeisiin. Yrityksessä on käytössä aloitetoimintaa, mutta sen ei koeta tarjoavan riittävästi ideoita yrityksen tuotekehityksen tarpeisiin. Yrityksen henkilöstön innovaatiopotentiaali on suuri, mikä halutaan hyödyntää paremmin suunnittelemalla yrityksen käyttöön soveltuva, innovaatioprosessin alkupään toimintaan ohjaava, vakioitu ja henkilöstöä ja muita yhteistyötahoja, kuten asiakkaita, osallistava toimintamalli. Toimenpide-ehdotuksina ja suosituksina esitetään innovaatioprosessin alkupään johtamisen toimintamallia. Esitetyssä mallissa määritellään vaiheet, menetelmät, päätöksenteko ja vastuut. Toimintamalli esitetään soveltuen yhdistettäväksi yrityksessä käytössä olevaan innovaatioprosessin loppupään, tuotekehitysprojektien läpiviemisen, malliin.

Creating possibilities for collective creativity : Brokerage Functions in Practice-Based Innovation

In the network era, creative achievements like innovations are more and more often created in interaction among different actors. The complexity of today‘s problems transcends the individual human mind, requiring not only individual but also collective creativity. In collective creativity, it is impossible to trace the source of new ideas to an individual. Instead, creative activity emerges from the collaboration and contribution of many individuals, thereby blurring the contribution of specific individuals in creating ideas. Collective creativity is often associated with diversity of knowledge, skills, experiences and perspectives. Collaboration between diverse actors thus triggers creativity and gives possibilities for collective creativity. This dissertation investigates collective creativity in the context of practice-based innovation. Practice-based innovation processes are triggered by problem setting in a practical context and conducted in non-linear processes utilising scientific and practical knowledge production and creation in cross-disciplinary innovation networks. In these networks diversity or distances between innovation actors are essential. Innovation potential may be found in exploiting different kinds of distances. This dissertation presents different kinds of distances, such as cognitive, functional and organisational which could be considered as sources of creativity and thus innovation. However, formation and functioning of these kinds of innovation networks can be problematic. Distances between innovating actors may be so great that a special interpretation function is needed – that is, brokerage. This dissertation defines factors that enhance collective creativity in practice-based innovation and especially in the fuzzy front end phase of innovation processes. The first objective of this dissertation is to study individual and collective creativity at the employee level and identify those factors that support individual and collective creativity in the organisation. The second objective is to study how organisations use external knowledge to support collective creativity in their innovation processes in open multi-actor innovation. The third objective is to define how brokerage functions create possibilities for collective creativity especially in the context of practice-based innovation. The research objectives have been studied through five substudies using a case-study strategy. Each substudy highlights various aspects of creativity and collective creativity. The empirical data consist of materials from innovation projects arranged in the Lahti region, Finland, or materials from the development of innovation methods in the Lahti region. The Lahti region has been chosen as the research context because the innovation policy of the region emphasises especially the promotion of practice-based innovations. The results of this dissertation indicate that all possibilities of collective creativity are not utilised in internal operations of organisations. The dissertation introduces several factors that could support collective creativity in organisations. However, creativity as a social construct is understood and experienced differently in different organisations, and these differences should be taken into account when supporting creativity in organisations. The increasing complexity of most potential innovations requires collaborative creative efforts that often exceed the boundaries of the organisation and call for the involvement of external expertise. In practice-based innovation different distances are considered as sources of creativity. This dissertation gives practical implications on how it is possible to exploit different kinds of distances knowingly. It underlines especially the importance of brokerage functions in open, practice-based innovation in order to create possibilities for collective creativity. As a contribution of this dissertation, a model of brokerage functions in practice-based innovation is formulated. According to the model, the results and success of brokerage functions are based on the context of brokerage as well as the roles, tasks, skills and capabilities of brokers. The brokerage functions in practice-based innovation are also possible to divide into social and cognitive brokerage.

Strategic external deployment of intellectual assets

Globalization, pervasiveness of technology and ICT, and the buildup of information societies and policies have lead to a growing abundance of knowledge and highly educated labour supply that is distributed widely. These changes have shifted the foundation of competitiveness to valuable knowledge resources which are now distributed widely across the globe, across actors in the value chain and across educated individuals in multiple organizations. Against this backdrop, the paradigm of open innovation (OI) has emerged as a new response to managing the increased amount of boundary-spanning knowledge flows in and out of the innovation process. The outbound mode of open innovation, that is to say the external exploitation of knowledge assets outside of the firm’s own products and services, has been the less-researched aspect of the concept and so far typically seen as concerning the outlicensing of unused technological assets to generate additional revenue. Given that open innovation is essentially a framework for the holistic structuring and management of crossboundary knowledge flows to improve a firm’s innovative performance, a close integration to corporate strategy seems imperative in order to fully benefit from it. Integrating open innovation to strategy leads to elevating its role from a fringe activity to a central innovation management issue that needs to be systematically managed. Building a structure that allows effective management necessitates linking open innovation activities to each phase of the innovation process. Previously, the connection between outbound OI and the earlier stages of innovation has not been studied. The thesis finds that connecting outbound OI to the entire innovation process of the firm, including the fuzzy front end of innovation, is critical for attaining strategic objectives and to the successful implementation and management of the activity. The practical purpose for the research is to enable companies to fully utilize their potential for outbound open innovation and to be able to implement and manage it from a strategic standpoint.

Tuotekehitysprosessin alkupään järjestäminen pelialan yrityksessä

Tämän diplomityön tarkoitus on rakentaa mobiilipeliyritykselle tuotekehitysprosessin alkupään prosessi tuotekehityksen tehostamiseksi. Toimialan dynaamisuudesta ja hyperkilpailullisuudesta johtuen sekä projektien abstraktin luonteen takia tulee mobiilipelikehitysyritysten erityisesti panostaa tuotekehityksen alkuvaiheisiin. Työ tutkii yleisiä tuotekehityksen periaatteita sekä yleisiä olemassaolevia tuotekehitysprosesseja. Tarkastelun kohteena ovat erityisesti innovatiivinen organisaatio ja benchmarking tuotekehityksen apuna. Yleisesti tuotekehitysprosesseista tutustutaan yleisimpiin malleihin, jotka ovat olleet valtavirran käytössä jo pitkään. Prosessien tarkastelun lisäksi niitä tutkitaan kriittisesti ja löydetään osa-alueita, joihin tulee keskittyä erityisesti tuotekehitysprosessin alkupään järjestämisessä. Lisäksi työssä paneudutaan alan menestyneiden yritysten toimintatapoihin, joista haetaan oppia rakennettavaan malliin. Työssä käsitellään myös toimialan ominaispiirteitä, joista johtuen perinteiset tuotekehitysprosessit eivät ole optimaalisia alalle. Työn tuloksena saadaan virtaviivainen prosessimalli, joka maksimoi luovuuden, mutta säästää resursseja ja luo selkeät linjat prosessin läpivientiin. Rakennettuun malliin pohditaan myös kehitysehdotuksia, ja sille on laadittu kevyt jatkokehityssuunnitelma. Malli menee suoraan yrityksen käyttöön, joten lopullinen malli tulee myös hioutumaan tuotekehitysprojektien edetessä. Työssä on erityistä se, että työn tekijä on toiminut alalla työtehtävissä, ja malli on hioutunut pitkän ajan kuluessa. Täten suuri osa työstä on tekijän hiljaisen tiedon avaamista ja pohtimista.

Managing Customer Co-creation: Empirical Evidence from Finnish High-tech SMEs

The purpose of this thesis is to find out how customer co-creation activities are managed in Finnish high-tech SMEs by understanding managers’ views on relevant issues. According to theory, issues such as firm size, customer knowledge implementation, lead customers, the fuzzy front-end of product/service development as well as the reluctance to engage in customer co-creation are some of the field’s focal issues. The views of 145 Finnish SME managers on these issues were gathered as empirical evidence through an online questionnaire and analyzed with SPSS statistics software. The results show, firstly, that Finnish SME managers are aware of the issues associated with customer co-creation and are able to actively manage them. Additionally, managers performed well in regards to collaborating with lead customers and implemented customer knowledge evenly in various stages of their new product and service development processes. Intellectual property rights emerged as an obstacle deterring managers from engaging in co-creation. The results suggest that in practice managers would do well by looking for more opportunities to implement customer knowledge in the early and late stages of new product and service development, as well as by actively searching for lead customers.

Rethinking construction: the Generic Design and Construction Process Protocol

The complexity of construction projects and the fragmentation of the construction industry undertaking those projects has effectively resulted in linear, uncoordinated and highly variable project processes in the UK construction sector. Research undertaken at the University of Salford resulted in the development of an improved project process, the Process Protocol, which considers the whole lifecycle of a construction project whilst integrating its participants under a common framework. The Process Protocol identifies the various phases of a construction project with particular emphasis on what is described in the manufacturing industry as the ‘fuzzy front end’. The participants in the process are described in terms of the activities that need to be undertaken in order to achieve a successful project and process execution. In addition, the decision-making mechanisms, from a client perspective, are illustrated and the foundations for a learning organization/industry are facilitated within a consistent Process Protocol.

Tool support for integrating extended enterprises

A current EPSRC project, product introduction process: a simulation in the extended enterprise (PIPSEE) is discussed. PIPSEE attempts to improve the execution of the product introduction process (PIP) within an extended enterprise in the aerospace sector. The modus operandi for accomplishing this has been to develop process understanding amongst a core team, spanning four different companies, through process modelling, review and improvement recommendation. In parallel, a web-based simulation capability is being used to conduct simulation experiments, and to disseminate findings by training others in the lessons that have been learned. It is intended that the use of the PIPSEE simulator should encourage radical thinking about the ‘fuzzy front end’ of the PIP. This presents a topical, exciting and challenging research problem.

Interdisciplinarity and Design Conceptualisation: Contributions from a Small-Scale Design Experiment

Literature emphasises the sparse research focused in collaborative and open approaches in the design conceptualisation stage, also known as the Fuzzy Front-End (FFE). Presently, the most challenging discussion arising from this specific field of research lies in understanding on whether or not to structure the referred conceptual stage. Accordingly, the established hypothesis behind this study sustains that a structured approach in the FFE would benefit the interdisciplinary dialogue. Therefore, two objectives support this study: to understand the benefits of an interdisciplinary approach in the FFE, and to test one proposed model for this conceptual stage. By means of a small-scale design experiment, this paper pretends to give additional contributions to this area of research, in the context of new product development (NPD). The general research supporting this specific study aims to conceptualise in the area of newly and futuristic aircraft configurations. Hence, this same topic based the conceptualisation process in the conducted ideation sessions, which are conducted by five different teams of three elements each. The results of the different ideation sessions reinforce the contemporary paradigm of Open Innovation (OI), which is based in trust and communication to better collaborate. The postulated hypothesis for this study is partially validated as teams testing the proposed and structured model generally consider that its usage would benefit the integration of different disciplines. Besides, a general feeling that a structured approach integrates different perspectives and gives creativity a focus pervades. Nevertheless, the small-scale of the design experiment attributes some limitations to this study, despite giving new insights in how to better organise coming and more sustained studies. Interestingly, the importance of sketching as an interdisciplinary means of communication is underlined with the obtained results.

See-and-avoid quadcopter using fuzzy control optimized by cross-entropy

In this work we present an optimized fuzzy visual servoing system for obstacle avoidance using an unmanned aerial vehicle. The cross-entropy theory is used to optimise the gains of our controllers. The optimization process was made using the ROS-Gazebo 3D simulation with purposeful extensions developed for our experiments. Visual servoing is achieved through an image processing front-end that uses the Camshift algorithm to detect and track objects in the scene. Experimental flight trials using a small quadrotor were performed to validate the parameters estimated from simulation. The integration of crossentropy methods is a straightforward way to estimate optimal gains achieving excellent results when tested in real flights.

Kehitystoiminnan (RTD) systematisointi vaiheittaisen etenemisen ja portfoliojohtamisen avulla

Kehitystoimintaan liittyvä termi, innovaatio, voidaan määritellä monella eri tavalla. Riippumatta tarkasta määritelmästä innovaatioiden johtaminen voidaan määritellä prosessiksi, jossa eri suoritusvaiheet seuraavat toisiaan. Olennaista on erottaa innovaatioprosessin alkupää ja varsinainen kehitysprojekti toisistaan. Innovaatioprosessin alkupää mielletään usein sumeaksi ja vaikeasti hallittavaksi, kun taas kehitysprojektin johtamiseen on kehitetty systemaattisia menetelmiä, esimerkiksi Stage-Gate-prosessi. Kehitysprojektien johtamisessa ongelmaksi muodostuu resurssien riittämättömyys mahdollisiin projekteihin nähden. Tämä liittää kehitystoiminnan kiinteästi portfoliojohtamiseen. RTD-toiminnalla tarkoitetaan UPM Timberissä kehitystoimintaa, joka sisältää tuotekehityksen lisäksi myös prosessien ja teknologian kehitystoiminnot. UPM Timberiltä on puuttunut systemaattinen toimintamalli RTD-projektien läpiviemiseksi eikä niiden valintaan ja resurssien allokointiin ole ollut järjestelmää. Tutkimuksessa määritetään RTD-toiminnan kriittiset menestystekijät sekä muodostetaan UPM Timberille RTD-toiminnan kehityshaasteet. Niiden perusteella luodaan UPM Timberille systemaattinen toimintamalli, RTD-prosessikuvaus, RTD-projektien läpiviemiseksi sekä integroidaan portfoliojohtaminen toimintamalliin.

PK-YRITYKSET INNOVAATTOREINA : Satunnaisista parannuksista kohti innovaatioiden virtaa. Yhteenveto tutkimusraportista, 3/2009

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, minkälaisia innovaatioita eri toimialojen pienissä yrityksissä on kehitetty ja minkälaisia kyvykkyyksiä se on edellyttänyt. Lisäksi tavoitteena oli selvittää, kuinka suotuisana ympäristönä yritykset kokivat oman alueensa ja miten alueiden kehittämistyö on vaikuttanut yritysten kykyyn kilpailla. Teoreettiset oletukset perustuvat aikaisempiin tutkimuksiin innovaatiojohtamisen, yrittäjyyden ja pk-yritysten liiketoiminnan kehittämisen alueilta. Empiirinen aineisto on kerätty sähköpostikyselyllä tuottaen 733 kriteerit täyttävää vastausta. Kyselytutkimusta edelsi neljän alueen tapaustutkimus, jonka aikana luotiin teoreettinen rakennelma pienten yritysten innovaatiokyvykkyyden arvioimiseksi. Tämän tutkimuksen aineisto ei tue yleistä väitettä, jonka mukaan innovaatiotoiminta olisi harvinaisempaa tai vähäisempää kooltaan pienemmissä yrityksissä. Kokoa enemmän näyttäisi vaikuttavan innovaatiotoiminnan luonne ja siihen kytkeytyvä kyvykkyys. Yritysten innovaatio-toiminnan luonteen ja laajuuden perusteella tuloksista nousee neljä erilaista innovaattoriprofiilia: satunnainen parantaja, jatkuva parantaja, radikaali uudistaja ja monipuolinen kehittäjä. Innovaatiokyvykkyyttä tutkittiin seitsemän eri osatekijän suhteen. Eri profiilit omaavien yritysten kyvykkyyden tasot erosivat toisistaan merkittävästi. Tulokset vahvistavat käsityksiä siitä, että yksittäisen kyvykkyystekijän sijaan kyvykkyyskombinaatio vaikuttaa enemmän innovatiotoiminnan monipuolisuuteen. Innovaatiotoiminnan lisääntyessä ja monipuolistuessa, yritysten kyvykkyys-vaatimukset kasvavat kaikkien osatekijöiden suhteen. Yritykset ovat tiedostaneet innovaatio-kyvykkyyden kehittämisen tarpeet. Kyvykkyys on ajuri, jonka kyydissä pienet ja suuret innovaatiot syntyvät. Tämä tutkimus suosittelee, että innovaatiokyvykkyyden kehittäminen nostetaan näkyväm-mäksi tavoitteeksi. Pienissä yrityksissä luontevin tapa vahvistaa kyvykkyyksiä on integroida se yrityksen kehittämistoimintaan johtaen itse itseään ruokkivaksi prosessiksi. Haasteelliset kehittämis-tavoitteet edellyttävät monipuolista kyvykkyyksien vahvistamista ja vahvistuneet kyvykkyydet mahdollistavat entistä haastavampien kehittämistavoitteiden asettamisen. Parhaimmillaan tämä prosessi johtaa pienelle yritykselle soveltuvaan onnistumisen spiraaliin, joka samanaikaisesti kiihdyttää sekä kyvykkyyksien että innovaatioiden kehittämistä - tuotoksena jatkuva ja monipuolinen innovaatioiden virta. Tulokset vahvistavat ensimmäisessa vaiheessa toteutetun tapaustutkimuksen havaintoja siitä, että alueiden kehittämistyöstä hyötyvät yritykset, joiden kyvykkyystekijät ovat entuudestaan korkeaa tasoa. Pitkälle tuotteistetut julkiset palvelut soveltuvat parhaiten suuremmille yrityksille, joissa kehittämistoiminta on projektoitu ja kehittämistyö tehdään erillisten resurssien turvin. Sitä vastoin, valtaosassa pieniä yrityksiä kehittämistyö tapahtuu tavanomaisen liiketoiminnan ohessa ja samoilla resursseilla. Alueet tarjoavat varsin runsaasti luonteeltaan epäjatkuvia palveluja kohdistuen yksittäisten kyvykkyystekijöiden parantamiseen tai prosessin yksittäiseen vaiheeseen, usein innovaatioprosessin alkupäähän radikaalin innovaation kehittämiseksi. Tämän kyselyn tulokset suosittelevat myös toista reittiä: vahvistetaan ensin yritysten innovaatiokyvykkyyttä jatkuvaan pieniä askelia ottavaan innovaatiotoimintaan, josta matka jatkuu radikaalien uudistusten kautta moni-puoliseksi kehittämiseksi.

Sviluppo del back-end per una App mobile con lo scopo di abbattere i costi delle chiamate telefoniche internazionali

Questa tesi tratta dello sviluppo di un progetto, svolto durante il periodo di tirocinio presso SMS.it, azienda specializzata nel settore della telefonia con sede a Bologna. L'azienda in questione ha commissionato, al sottoscritto ed al mio collega Daniele Sciuto, l'implementazione di un'applicazione cross-platform per smartphone, ed il relativo server. L'azienda ci ha fornito le specifiche del progetto, e ci ha seguiti in tutte le fasi del suo sviluppo. L'applicazione è pensata per offrire agli utenti la possibilità di usufruire di tariffe telefoniche agevolate. I vantaggi sono maggiormente apprezzabili nelle chiamate internazionali. Queste tariffe sono possibili grazie agli accordi fra l'azienda e vari operatori di telefonia. Nella primo capitolo di questo elaborato, viene analizzato cosa ci è stato richiesto di realizzare, le specifiche del progetto dateci dall'azienda e quali sono i vincoli ai quali ci si è dovuti attenere. Nella secondo capitolo, viene descritto nel dettaglio la progettazione delle singole funzionalità dell'applicazione, e i rapporti che ci sono fra il front-end ed il back-end. Successivamente, sono analizzate le tecnologie necessarie per la realizzazione e il loro utilizzo nell'applicazione. Come richiestoci dall'azienda, alcuni dettagli implementativi sono stati omessi, per garantire il rispetto del segreto industriale. Nonostante ciò viene comunque fornita una panoramica completa di ciò che è stato realizzato. In ultima analisi è descritta qualitativamente l'applicazione ottenuta, e come aderisca alle specifiche richieste.

Pulse-front tilt for short-wavelength lasing by means of traveling-wave plasma-excitation

Generation of coherent short-wavelength radiation across a plasma column is dramatically improved under traveling-wave excitation (TWE). The latter is optimized when its propagation is close to the speed of light, which implies small-angle target-irradiation. Yet, short-wavelength lasing needs large irradiation angles in order to increase the optical penetration of the pump into the plasma core. Pulse-front back-tilt is considered to overcome such trade-off. In fact, the TWE speed depends on the pulse-front slope (envelope of amplitude), whereas the optical penetration depth depends on the wave-front slope (envelope of phase). Pulse-front tilt by means of compressor misalignment was found effective only if coupled with a high-magnification front-end imaging/focusing component. It is concluded that speed matching should be accomplished with minimal compressor misalignment and maximal imaging magnification.