La Ricerca Scientifica in Italia e in Europa Technology and Innovation For Sustainable Production Anno Accademico 2011/2012

La Ricerca e Sviluppo in Italia La spesa complessiva per la ricerca in ITALIA nel 2007 è stata di 19.304 milioni di euro (28 miliardi di dollari) che rappresentano circa 1,1% del Pil. Nello stesso anno le altre nazioni hanno speso: Germania, 72 miliardi di dollari Regno Unito, 38 miliardi di dollari Giappone, 148 miliardi di dollari Stati Uniti, 373 miliardi di dollari Cina, 102 miliardi di dollari Fonte: dati World Bank

Gli attori della R&S in Italia (dati 2007) Imprese 52,7% della spesa totale in R&S Istituzioni Pubbliche 12,5% Università 31,6% Istituzioni private no profit 3,2% Università 76 Università Circa 71.000, di cui quasi 40.000 ricercatori 1.759.039 Studenti spese per ricerca = 6.089 milioni di euro Enti Pubblici di Ricerca e altre istituzioni 6 grandi enti: CNR, ENEA, ASI, INFN, ISS, ISPESL 10 enti di minore dimensione vigilati dal MIUR 32 istituzioni di ricerca del Ministero della Salute 23 Istituti di sperimentazione agraria del Ministero delle Politiche Agrarie e Forestali

Le dinamiche italiane La ricerca di base 27% non ha obiettivi di immediata applicazione, attività svolte al fine di acquisire nuove conoscenze scientifiche e tecnologiche, carattere esplorativo. La ricerca di base può avere un forte impatto economico nell’ambito dell’attività di ricerca: se svolta correttamente e in modo efficiente permette di ottenere un taglio dei costi e dei tempi nella fase successiva della ricerca applicata. La ricerca applicata 45,6% svolge un ruolo più specifico dovendo fornire gli strumenti necessari a garantire lo sviluppo di innovazioni di prodotto e/o di processo. Questo tipo di ricerca può in sostanza condurre a tre tipologie di obiettivi:   - mantenimento della capacità competitiva consolidata; - aumento della disponibilità di conoscenza per attestarla ai livelli delle imprese concorrenti; incremento delle possibilità conoscitive per intraprendere un cammino fortemente innovativo. La ricerca per lo sviluppo sperimentale 27,4%

Il Nord-ovest mantiene il ruolo chiave della spesa per R&S nazionale (36,8 per cento), seguita dal Centro (23,5 per cento), dal Nord-est (22,1 per cento) e dal Mezzogiorno (17,6 per cento). Piemonte + Lombardia + Lazio = 55% I settori che maggiormente investono in R&S: computer, prodotti di elettronica e ottica, autoveicoli e rimorchi, altri mezzi di trasporto, industrie chimiche, telecomunicazioni R&S.

Le spese dell’Italia in Ricerca e Innovazione appaiono significativamente al di sotto della media OCSE. Le imprese italiane finanziano per il 40% la R&S, contro la media OCSE del 53%. Le attività di R&S si presentano fortemente concentrate nel segmento delle grandi imprese: nel 2001 l'82,8% della spesa complessiva per R&S intra-muros (ricerca svolta dalle imprese al proprio interno, con proprio personale e con proprie attrezzature) è stato sostenuto dalla grande industria; Il contributo delle piccole e medie imprese alla spesa per ricerca è risultato basso.

Principali problematiche italiane Investimenti molto inferiori rispetto alla media UE Forte differenza regionale Settore pubblico sottodimensionato Una spesa industriale in relazione al Pil prossima al 50% Sviluppo della R&S condizionato dalla presenza di PMI Confusione nei ruoli e cattiva gestione degli strumenti da parte dello Stato (Enti di Ricerca, Ministeri, Fondi, Consiglio Nazionale delle Ricerche) Mancata valutazione Età del personale Sfiducia nel sistema italiano della Ricerca Criticità del sistema universitario

Programma Nazionale della Ricerca Il PNR è documento programmatico del MIUR, contenente il quadro della situazione del settore della ricerca scientifica e tecnologica italiane, nonché gli indirizzi e le proposte del Governo. Il PNR individua le seguenti azioni: definire obiettivi generali e modalità di attuazione degli interventi alla cui realizzazione concorrono le pubbliche amministrazioni, ivi comprese le università e gli enti di ricerca; analizzare le principali prospettive e campi di intervento dell'attività di ricerca scientifica e tecnologica nel paese; presentare il quadro complessivo degli interventi previsti; fornire alle amministrazioni dello Stato, alle regioni, alle istituzioni, ai docenti, ai ricercatori e agli altri operatori del settore, pubblici e privati, un quadro di riferimento complessivo.

Novità PNR 2010-2012 Per quanto riguarda le infrastrutture: Nell’ambito della collaborazione pubblico-privato, il PNR sviluppa azione rivolte: alla ricerca orientata preferenzialmente alle tecnologie abilitanti sviluppata attraverso grandi progetti e da aggregazioni pubblico-private; alla ricerca industriale nei settori italiani competitivi nel mercato internazionale; a nuove iniziative ad alto contenuto tecnologico che sfociano nella fondazione d’impresa. Per quanto riguarda le infrastrutture: stimola il consolidamento delle piattaforme tecnologiche nazionali, filiazione delle omonime europee; sostiene i distretti tecnologici, strutture di secondo livello che coordinano, localmente, istituzioni diverse aventi strategie di sviluppo comuni; valuta lo stato dei distretti e disegna procedure per riorganizzarli; favorisce la nascita di poli di eccellenza, assimilati ai distretti ma impegnati su ben definite frontiere tecnologiche; propone interventi sulle infrastrutture: la valutazione ex-ante, unicità, rilievo internazionale, capacità di attrarre il Capitale Umano, caratura internazionale.

Gli impegni percentuali in risorse del PNR 2010-2012 Fonte: www.miur.it

Innovazione e R&S nel settore energetico (dati 2008) A livello mondiale gli investimenti in R&S in aumento: finanziamenti pubblici = 14 miliardi di dollari finanziamenti privati = 19 miliardi di dollari il nucleare ha assorbito il 40% delle risorse, l’efficienze energetica e le rinnovabili l’1,7%, I brevetti richiesti nel settore sono il 12% del tot. L’Italia si trova al 7° posto per investimenti in R&S nel settore, il 45% degli investimenti proviene dai privati, il 55% dallo Stato.

Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009 Produzione brevettuale in Italia Dal 2005 al 2007 l’Italia ha conosciuto il più basso numero di brevetti (13) per milione di abitanti rispetto agli altri Paesi. Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009

Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009 Il tasso di international co-patenting – brevetti realizzati da due o più inventori provenienti da paesi diversi - dimostra che il coinvolgimenti dell’Italia nelle attività di ricerca internazionale è basso. I brevetti internazionali e quelli multinazionali rappresentano il 14% e il 7% del totale, mentre la media europea è di circa il 20% per entrambi. Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009

Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009 Competizione dell’Italia nel settore dell’High-Tech Nel 2007, la bilancia commerciale per i beni high-tech ha mostrato un saldo negativo. A confronto con gli altri paesi OCSE, le aziende italiane fanno scarso ricorso all’e-commerce, sia per le vendite che per gli acquisti. Nel 2008, gli IDE in entrata e in uscita sono rimasti ai modesti livelli degli anni precedenti Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009

Performance delle Università italiane Le perfomances dell’Italia nel settore dell’educazione sono in linea con quelle dell’OCSE. Il tasso di uomini laureati è leggermente sopra la media mentre il numero di studenti che conseguono un dottorato è leggermente al di sotto. Di questi, ben il 45% appartengono alle aree scientifiche ed ingegneristiche. Il dato può derivare dal differenziale salariale ottenibile in Italia con un elevato livello di istruzione. Fonte: OCSE, Technology and Industry Scoreboard 2009

Le dinamiche europee 7 PQ Strategia di Lisbona (2000) Summit Barcellona (2002) Strutturazione dell’ERA tramite i Programmi Quadro Rilancio strategia di Lisbona (2005) Nuove Strategie Lubiana 2008 Strategia europea “EU 2020” 7 PQ Visione di un’Europa unita nella ricerca (ERA) Investimenti in R&S pari al 3% del PIL entro il 2010 Iniziative per promuovere la R&S nella UE Piani Nazionali di Riforma (PNR) Nuovo ciclo triennale dei PNR (2008-2010 Triangolo della conoscenza “Ricerca/Istruzione/Innovazione

Innovation Union Scoreboard Analisi comparata delle performance dei Paesi Per i confronti, l’IUS si avvale di una lista di indicatori. Si distinguono 3 categorie di indicatori e 8 diverse dimensioni dell’innovazione che forniscono un totale di 25 indicatori. Il grafico mostra l’indice “Innovation Performace” per i 27 Stati Membri, dividendoli in: innovatori modesti, moderati, inseguitori e leaders. Fonte: www.proinno-europe.eu

Gli indicatori dell’IUS CATEGORIE: ENABLERS, FIRMS ACTIVITY, OUTPUT ENABLERS, Cattura i principali elementi di innovazione esterni all’impresa

FIRM ACTIVITIES, cattura l’impegno delle aziende in ambito innovativo OUTPUT, cattura gli effetti delle innovazioni delle aziende.

L’ITALIA SECONDO L’IUS Il nostro paese si trova tra gli innovatori moderati. Il nostro maggior punto di forza è rappresentato da “assets intellettuali”, “innovatori” e “risultati”. Le maggiori debolezze, invece, dipendono da “investimenti” e “collaborazione tra aziende transfrontaliere”. In questi 12 mesi la crescita maggiore nel nostro paese la si è registrata tra i “nuovi dottorati di laurea” mentre nel campo della spesa in innovazione non collegata alla ricerca e sviluppo, c’è stato il maggior calo.

Fonte: www.proinno-europe.eu

Confronti tra gli Stati Membri EU A 27 Fonte: www.proinno-europe.eu

Confronti EU e resto del mondo Fonte: www.proinno-europe.eu

Confronti EU e USA Fonte: www.proinno-europe.eu

Confronti EU e Giappone Fonte: www.proinno-europe.eu

Come osservare e quantificare l’attività di ricerca? La Ricerca & Sviluppo: definizione e caratteristiche principali Ricerca di base Modello lineare R&S RICERCA SCIENTIFICA SVILUPPO SPERIMENTALE INNOVAZIONE E CRESCITA Ricerca applicata Modello a catena Come osservare e quantificare l’attività di ricerca? Misurazione della R&S Risultati Brevetti Pubblicazioni scientifiche

Ricerca e sviluppo: definizione Complesso di attività creative intraprese in modo sistematico allo scopo di accrescere l’insieme delle conoscenze Conoscenze relative all’uomo, alla società, alla cultura utilizzabili dall’uomo per nuove applicazioni.

La ricerca scientifica Ricerca di base Ricerca applicata Sviluppo sperimentale Attività innovative industriali

La misurazione: il Manuale di Frascati Adottrato dall’OCSE nel 1963 per la misurazione di attività tecnico scientifiche. Attraverso indagini statistiche sul personale sulla spesa e su altri aspetti relativi all’organizzazione e all’esecuzione delle ricerca. Dopo la rilevazione statistica il manuale prevede il rispetto di criteri specifici: Approccio diacronico o spaziale Continuità o occasionalità della ricerca Creatività imprevedibilità

Il ruolo delle risorse umane nella ricerca DIMENSIONE SOCIALE RICERCATORI INVECCHIAMENTO MOBILITA’ BRAIN CIRCULATION BRAIN EXCHANGE LA FUGA DEI CERVELLI BRAIN DRAIN

RICERCA SVILUPPO INNOVAZIONE CRESCITA ECONOMICA MODELLO LINEARE MODELLO A CATENA

Modello lineare

Modello lineare (2) Il modello lineare distorce la realtà in vari modi, in particolare la mancanza di sentieri di feedback durante il processo di sviluppo dell’innovazione e tanto meno sono presenti flussi informativi derivanti dalle settore delle vendite o dagli utilizzatori finali Le innovazioni radicali e rivoluzionarie prosperano meglio in un ambiente dove gli inputs informativi sono multipli.

Modello lineare (3)

Modello lineare (4) innovazione come il soddisfacimento di un necessità derivante dal mercato. Un modello così articolato spiegherebbe in maniera abbastanza soddisfacente le innovazioni incrementali derivanti da un feedback emesso ad esempio dalla direzione vendite o marketing; premesso che il potenziale compratore o utilizzatore sia in grado di esprimere in modo chiaro e percepibile dall’impresa i propri bisogni. Bisogni del quale, l’utilizzatore, essendo molto spesso questi indotti, non è neanche a conoscenza. Non spiegherebbe però le innovazioni di rottura o rivoluzionarie, quelle cioè che vanno a soddisfare una necessità che ancora non esiste nel mercato. Comunque, essendo un modello lineare, difetta nel rappresentare il processo innovativo, tutt’altro che lineare, in cui riveste un ruolo essenziale l’apprendimento derivante dalla continua produzione. Appurato che modelli lineari rappresentano male la realtà del processo innovativo, come può essere rappresentato? La letteratura propone un altro modello chiamato “Chain-Linked Model”

Modello a catena

Modello a catena (2) Il modello a catena di Kline e Rosenberg ricalca nella parte centrale il modello lineare con alcune differenze. Parte dalla definizione di un mercato potenziale e continua con la fase di design analitico dove, non solo si introducono innovazioni ma si ricombinano conoscenze e componenti già esistenti per la produzione di un nuovo prodotto/servizio/prcesso. Esistono anche nuove forme di relazione: i feedback che agiscono lungo la catena principale e la bidirezionalità che lega il processo di innovazione alla ricerca. Questo significa che nuovi prodotti possono nascere dall’avanzamento scientifico ma allo stesso tempo nuovi prodotti possono aiutare l’attività di ricerca (vedi ad esempio i microscopi, i computer, ecc.). Infine, la conoscenza scientifica interviene lungo tutta la catena principale e non solo durante la fase di esign analitico.

Sistema scientifico italiano Università (32,8% delle spese per R&S) 76 Università 71.062 addetti al 28 febbraio 2007, di cui 38.860 ricercatori (da 51.953 nel 2001 a 59.344 nel 2005) 1.759.039 Studenti spese per ricerca = 18.231 milioni di euro (2007) Enti Pubblici di Ricerca e altre istituzioni (14,5% delle spese per R&S) 6 grandi enti: CNR, ENEA, ASI, INFN, ISS, ISPESL 10 enti di minore dimensione vigilati dal MIUR 32 istituzioni di ricerca del Ministero della Salute 23 Istituti di sperimentazione agraria del Ministero delle Politiche Agrarie e Forestali

dalle tecnologie appropriate alle tecnologie intelligenti 17/25

STATO DELL’INNOVAZIONE TECNOLOGICA Stato dell’innovazione dei Paesi Europei secondo l’analisi dell’European Innovation Scoreboard del 2008. REGIONAL INNOVATION SCOREBOARD (RIS) Report 2009 (1) 18/25

STATO DELL’INNOVAZIONE TECNOLOGICA Spese per Ricerca e Sviluppo e percentuale sul prodotto interno lordo nel 2007 REGIONAL INNOVATION SCOREBOARD (RIS) Report 2009 (2) 19/25

STATO DELL’INNOVAZIONE TECNOLOGICA Numero di brevetti registrati nel 2009 e variazione percentuale rispetto al 2008 REGIONAL INNOVATION SCOREBOARD (RIS) Report 2009 (3) 20/25

Output della R&S (1): il Segreto aziendale 43 Output della R&S (1): il Segreto aziendale Definizione Segreto che copre conoscenze tecniche (non brevettabili o non brevettate) relative all'attuazione di un procedimento industriale. Esistono sul segreto forme di tutela legale tali per cui le caratteristiche dell’innovazione sono protette dai tentativi sleali di appropriazione da parte di soggetti terzi. Il vantaggio rispetto al brevetto è che, se nel processo innovativo non ci sono altri enti che erano vicini alla scoperta, l’innovatore monopolista potrebbe rimanere tale per molto tempo, più dei 20 anni della tutela brevettuale.

Esistono eccezioni alla volatilità del segreto di prodotto. 44 Il segreto è utile ed efficace per quelle innovazioni con un elevato grado di complessità, o per proteggere il know-how di imprese di piccole o medie dimensioni, che non ha i requisiti di originalità per essere brevettato ma è molto importante quale componente del vantaggio competitivo. Oppure il segreto diventa una valida alternativa se brevettare l’insieme delle informazioni è troppo costoso. Esistono eccezioni alla volatilità del segreto di prodotto. Il caso più famoso è quello della Coca Cola, la cui ricetta protetta da segreto è da oltre un secolo sconosciuta, nonostante sia una bevanda, quindi chimicamente analizzabile.

Output della R&S (2): i Brevetti 45 Output della R&S (2): i Brevetti Definizione: Il brevetto è il sistema di attribuzione di un diritto di proprietà su una invenzione che consente il suo sfruttamento economico in modo esclusivo per un determinato periodo di tempo (20 anni). Possono costituire oggetto di brevetto per invenzione le invenzioni nuove che implicano un'attività inventiva e sono atte ad avere un'applicazione industriale. Le qualità dell’invenzione sono: novità: non è una conoscenza acquisita dal pubblico; originalità: deriva da uno sforzo innovativo, e non potrebbe essere diversamente poiché deve risultare che altrimenti non sarebbe originale; industrialità: consiste in un oggetto riproducibile industrialmente; liceità: non è contraria all'ordine pubblico o al buon costume.

Research Joint Venture (RJV) 46 Research Joint Venture (RJV) Se l’attuazione dell’innovazione è difficile per una impresa da sola, a causa di ostacoli tecnici o finanziari, vale la pena spingere più imprese alla cooperazione. VANTAGGI DELLA RJV: L’accordo di RJV genera economie di scala, economie di scopo e divisione del rischio. In una RJV CI si accorda prima dividendo i costi della sua creazione e si prevengono le ingiustizie dovute all’appropriabilità irregolare. Definendo regole di sfruttamento della conoscenza si può giungere ad una diffusione di questa ottimale. Ogni ente apporta i fattori relativamente più efficienti di cui dispone. La sinergia che si crea può determinare un valore aggiuntivo che va al di là della semplice somma dei valori dei beni apportati . Si evitano duplicazioni degli sforzi di ricerca.