Wie KMU erfolgreich mit Hochschulen kooperieren

Mit Wissenstransfer Innovationskraft stärken

| Autor: Susanne Reinshagen

Kooperationen mit Hochschulen und Universitäten erhöht die Innovationskraft von Unternehmen markant.
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Kooperationen mit Hochschulen und Universitäten erhöht die Innovationskraft von Unternehmen markant. (Bild: gemeinfrei/Pixabay / CC0)

Kleine und mittelständische Unternehmen sind das Rückgrat der Schweizer Wirtschaft. Dies gilt im Besonderen für die MEM-Branchen. Wichtig für die Innovationsfähigkeit von KMU ist der Wissenstransfer von Hochschulen zu den Betrieben. Wie sieht es damit konkret aus? Zwei Beispiele zeigen, wie es gehen kann.

■ Ein Drittel der Industrieunternehmen betreiben Wissens- und Technologietransfer

■ Am aktivsten sind Grosse Unternehmen und Firmen aus der High-Tech Branche

■ Wissens- und Technologietransfer erhöht die Innovationsleistung der Unternehmen signifikant

Die Schweiz gilt als eines der innovativsten Länder der Welt. So belegte die Schweiz im Global Competitiveness Report 2017/18 des WEF (World Economic Forum) den ersten Platz. Dennoch zeigt eine Studie der Schweizerischen Akademie der Technischen Wissenschaften (SATW), dass die Innovationskraft der Schweizer Industrie zwischen den Jahren 1997 bis 2014 abgenommen hat. Gemäss dieser Studie, betreiben immer weniger Firmen Forschung & Entwicklung (F&E). Diejenigen die dies tun, investieren jedoch einen zunehmend höheren Prozentsatz ihres Umsatzes in die F&E. Somit kommt es zu einer Konzentration der F&E auf immer weniger Firmen. Hinzu kommt, dass immer mehr Grossunternehmen ihre F&E ins Ausland verlagern. Diese zwei Faktoren führen gemäss der Studie zu einem Know-how-Verlust in der Schweiz. Betroffen von dieser Entwicklung sind die Branchen Elektronik/Instrumente, Maschinenbau, Metallerzeugnisse und Nahrungsmittel.

Innovationskraft durch F&E-Kooperationen stärken

Eine der Aufgaben der staatlich finanzierten Hochschulen ist es ihre Forschungsergebnisse an die Wirtschaft und Gesellschaft weiterzugeben. Da in der Schweiz 99% der Firmen KMU sind und weniger als 250 Mitarbeiter haben ist es wichtig, dass die Bildungsinstitute die Transfermöglichkeiten auf diese Firmenstrukturen ausrichten. So können Firmen an den Möglichkeiten die neue Technologien und Verfahren eröffnen, partizipieren und bleiben so wettbewerbsfähig und schaffen Arbeitsplätze.

Nutzen Unternehmen den Wissens- und Technologietransfer?

Gerade für KMU, die über kein grosses F&E-Budget verfügen, kann die Zusammenarbeit mit Hochschulen und Universitäten eine interessante Möglichkeit sein an neuen Technologien teilzuhaben und neue Produkte zu entwickeln. Die Konjunkturforschungsstelle der ETH Zürich (KOF) untersuchte die Wissens- und Technologietransferaktivitäten zwischen der Wirtschaft und dem Hochschulsektor (Universität und Fachhochschulen). Insgesamt betreiben 28% der Schweizer Firmen Wissens- und Technologietransfer mit Schweizer Hochschulen, davon 9% auch mit ausländischen. In der Industrie nutzen etwa ein Drittel der Firmen diese Möglichkeit. Am aktivsten sind die Hightech-Branchen und grosse Firmen.

Kooperationsmöglichkeiten

Die Studie der KOF arbeitete drei gängige Kooperationsmöglichkeiten mit den Bildungsbetrieben heraus. In erster Linie werden vor allem informelle Kontakte und Ausbildungsangebote (50%) genutzt. Konkrete Forschungsbeziehungen (18%), Beratungsdienstleistungen (15%) und die Nutzung der hochschuleigenen Infrastruktur (12%) gehören ebenfalls zu den Nutzungsformen. Mit den Aktivitäten wollen die Firmen in erster Linie unternehmerisches Know-how mit spezifischen Fähigkeiten ergänzen (46,3%), Mitarbeiter aus- oder weiterbilden (29,5%) oder spezifische F&E-Projekte durchführen (25,6%).

Gründe weshalb keine Kooperationen entstehen sind, weil Firmen glauben, ihre Forschungsfragen seien für Hochschulen uninteressant oder sie erachten es als schwierig die F&E-Ergebnisse zu vermarkten.

Was bringt Wissens- und Technologietransfer den Unternehmen?

Unternehmen die mit Hochschulen zusammenarbeiten, profitieren in erster Linie dadurch, dass sie neue Technologien übernehmen können oder selber neue Technologien entwickeln. Der Austausch mit den Bildungsstätten hat zudem einen positiven Einfluss auf die Mitarbeiter. Generell kann gesagt werden, dass Wissens- und Technologietransferaktivitäten die Innovationsleistungen der Unternehmen signifikant erhöht und der Anteil innovativer Produkte am Umsatz steigt. Ein weiterer positiver Effekt ist, dass sich auch die Arbeitsproduktivität erhöht.

Am meisten profitieren Unternehmen, wenn sie einen intensiven Kontakt zu den Bildungsinstitutionen pflegen, sei es in Form von gemeinsamen Projekten oder durch die Nutzung der Infrastruktur. Diese Unternehmen sehen die Bildungseinrichtungen als festen Innovationspartner. Firmen die nur einen losen Kontakt zu den Universitäten und Hochschulen pflegen profitieren wenig vom Wissens- und Technologietransfer.

ETH als Innovationspartner

Industrievertreter und ETH-Forschende treffen sich am Industry Day.
Industrievertreter und ETH-Forschende treffen sich am Industry Day. (Bild: Oliver Bartenschlager)

Ein wichtiger Innovationspartner für die Schweizer MEM-Industrie ist die ETH. Sie versucht mit ihrer Abteilung "Industry Relations" die Kontaktschwelle zu den ETH-Instituten niedrig zu halten. «Die ETH hat viele Industriepartner, nur wissen leider noch viel zu wenige, dass die ETH sehr gute Forschungsprojekte mit KMU durchführt», sagt Detlef Günther, Vizepräsident für Forschung und Wirtschaftsbeziehungen.

Rund ein Viertel der Anfragen bei Industry Relations stammen von KMU, und bei den Verträgen, die zwischen der Technologietransferstelle ETH Transfer und Unternehmen abgeschlossen werden, beträgt der Anteil Projekte mit KMU-Beteiligung ein Drittel.

Allein im vergangenen Jahr verzeichnete Industry Relations über 300 Anfragen. «Wir finden die richtigen Ansprechpartner und organisieren Treffen, vermitteln den Firmen aber auch, wie die ETH funktioniert, welche Gefässe es für Kooperationen gibt und mit welchen Kosten Projekte verbunden sind», erklärt Teamleiter Urs Zuber. Im weiteren Verlauf evaluiert das Team mögliche Kooperationspartner in der ETH, macht Laborbesichtigungen mit Firmenvertretern oder organisiert Workshops, in denen Professuren ihr Forschungsgebiet und Firmen ihre Anliegen präsentieren. «Die Chance für eine Zusammenarbeit sind dann besonders gross, wenn sich neues Wissen aus der Grundlagenforschung mit einer konkreten Anwendung verbinden lässt», sagt Zuber.

Erfolgreiche Kooperationen im Maschinenbau

Einen besonders hohen Stellenwert geniesst die Anwendung von Wissen aus der Grundlagenforschung im Maschinenbau. Um dies zu fördern, ist bereits vor 14 Jahren aus einer gemeinsamen Initiative der ETH Zürich mit der MEM-Industrie die Inspire AG hervorgegangen. Ziel von Inspire ist es, die Innovationskraft der Schweizer Industrie zu stärken. «Wir wollen die Lücke zwischen Grundlagenforschung von Hochschulen und der Produktentwicklung in der Industrie schliessen», erklärt Martin Stöckli, Operativer Leiter von Inspire. Das Angebot richtet sich insbesondere an KMU, die oft nicht über eine eigene Forschungsabteilung verfügen.

80 Forschende arbeiten bei Inspire in zehn Forschungsgruppen, die von sechs ETH-Professoren fachlich betreut werden. Sie decken alle Wissensgebiete ab, die für Design, Entwicklung und industrielle Herstellung hochwertiger technischer Produkte von Bedeutung sind. Laufend sind rund 70 Projekte in Bearbeitung, an denen mehrere Firmen und Hochschulen beteiligt sein können.

Beispiel 1: Ultrakurzpulslaser für Mikrowerkzeuge

Als Beispiel nennt Stöckli ein Kooperationsprojekt, bei dem es darum ging, mit einer Ultrakurzpulslasermaschine Kleinstwerkzeuge aus Hartmetall, in diesem Fall Mikrofräser, mit einem Durchmesser von weniger als einem halben Millimeter herzustellen. Die Projektpartnerin Fraisa SA mit Sitz in Bellach bei Solothurn produziert solche Mikrowerkzeuge, die bei der Herstellung medizinischer und elektronischer Geräte, aber auch bei Uhren zum Einsatz kommen. Produziert werden die Fräser unter anderem mit hochpräzisen Werkzeugmaschinen der Ewag AG, die weltweit unterschiedlichste Industrien beliefert und sich als zweite Partnerin am Projekt beteiligte.

Lasertechnik mit Inspire: Herstellung 
eines Mikrowerkzeugs mit einem 
ultrakurz gepulsten Laser.
Lasertechnik mit Inspire: Herstellung 
eines Mikrowerkzeugs mit einem 
ultrakurz gepulsten Laser. (Bild: ETH ZürichMaximilian Warhanek, IWF / ETH Zürich)

Mikrofräser sind aus sehr hartem Material, das bei herkömmlichen Methoden oft mit Diamantenwerkzeugen geschliffen wird. «In diesem Prozess wird aber auch das Diamantwerkzeug abgenutzt, und entsprechend teuer ist das Verfahren», erklärt Stöckli. Zudem können Kräfte, Vibrationen und Hitze beim mechanischen Prozess das Werkzeug schädigen. Anders sieht es aus, wenn das Material mit einem ultrakurz gepulsten Laserstrahl bearbeitet wird: «Die getroffenen Atome werden vom hochenergetischen Laserstrahl quasi weggesprengt, und zwar so, dass das benachbarte Material kaum etwas abbekommt, dass es also praktisch keinen Wärmeeintrag ins Werkstück gibt», erklärt Stöckli das Prinzip.

Günstiger in der Herstellung

Das Material wird also gleichsam verdampft. Verblüffend dabei ist die Präzision. Im Kooperationsprojekt konnten die Forschenden zeigen, dass der Werkzeugrohling nicht beschädigt wird, wenn geeignete Strahlquellen verwendet werden. Erste Versuche mit den erzeugten Mikrofräsern haben zudem demonstriert, dass ihre Leistungsfähigkeit mit denjenigen geschliffener Werkzeuge mindestens vergleichbar ist. Grosser Vorteil: Sie sind deutlich günstiger in der Herstellung.

Realisiert wurde das Projekt mit Unterstützung der KTI, heute Innosuisse, bei der Inspire als Forschungsstätte akkreditiert ist. Wie aber kommt es zu solchen Kooperationen? «Viele Ideen entstehen an Fachveranstaltungen, an Fachgruppentreffen von Swissmem oder an ETH-Anlässen wie dem Industry Day, an denen sich ETH-Professoren und Gruppenleiter von ­Inspire mit Firmenvertretern austauschen», weiss Stöckli. Auch Weiterbildungsprogramme dienen solchen Kontakten. Bis aus einem ersten Kontakt ein konkretes Projekt wird, kann auch mal etwas dauern. «Das ist keine verlorene Zeit, weil so das notwendige Vertrauen in die jeweiligen Fähigkeiten des Partners aufgebaut wird», sagt Stöckli.

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