This thesis is positioned at the intersection of product and service development and enabling digital technologies in the context of incumbent manufacturing firms. When these concepts are blended together into digital product-service systems, value growth and business model innovation may be achieved. However, incumbents may face a number of technical, managerial, and organizational challenges, which they must deal with in order to reap the full benefits of such a digital transformation. This research area has received an increasing amount of attention in recent years, but many research gaps still exist. Research addressing these gaps may support incumbent firms in their transformation towards fruitful digital product-service systems.

This thesis explores three research questions: “How does the development of digital product-service systems take place in incumbent manufacturing firms?”, “What managerial and organizational challenges and opportunities are encountered in the digitalization of product-service systems?”, and “How does the use of a platform approach influence the innovation of digital product-service systems in incumbent manufacturing firms?”. The results build on the findings of five studies, all of which included at least one incumbent manufacturing firm. These firms were selected based on their histories as successful suppliers of physical goods and on the basis of their recent strategies to develop product-service systems facilitated by different digital technologies.

The empirical findings suggest that digital transformation evolves in clear stages: an entrepreneurial phase, a platform-establishment phase, and an acceleration phase. The entrepreneurial spirit of a few individuals is important for initiating the first phase and for building the internal competences needed for continuous movement through the subsequent phases. The transition also includes a shift from integrated digital product-service systems to the use of a platform across several digital product-service offerings as a means to, for example, manage complexity and scale business-model portfolios. An additional finding is that the transformation into digital product-service systems involves the addition of new business models rather than the transformation of existing models. 

The transformation into digital product-service systems is associated with a number of managerial challenges and opportunities. The empirical findings presented here underline the importance of a holistic customer-value approach for the evaluation of the opportunities offered by a digital transformation. However, they also reveal that developing an understanding of the value dimensions of a new digital service offering may be difficult. While a platform stands out as a fruitful way to manage a number of challenges in the design of digital product-service offerings and to avoid a service paradox with underperforming business models, it may be difficult to govern and manage across firm structures. More specifically, the challenges relate to: (1) platform governance, (2) ownership of various activities, (3) deriving an overview of related product and service development, and (4) the budgeting of product-service bundles.

A platform approach to digital servitization may positively affect the digital transformation of incumbent manufacturing firms by serving as a resource that can allow for business-model portfolios based on shared resources and capabilities. A platform is also a suitable resource for innovation and the prototyping of new potential offerings, as it can facilitate new combinations of existing modules and resources, which can be developed more rapidly than if they had to be developed from scratch for each proof of concept. Platforms can also be used for scaling fruitful product-service offerings. 

Två tydliga trender inom tillverkningsindustrin är ett ökat fokus på att erbjuda tjänster och en tilltagande digitalisering av erbjudanden. Denna utveckling kan generera flera fördelar för etablerade, tillverkande företag. Exempelvis kan både attraktiva kunderbjudanden och nya affärsmodeller skapas. Samtidigt medför en produkt-tjänstestrategi, baserad på digitalisering, ett antal nya tekniska och organisatoriska utmaningar. 

Denna avhandling syftar till att undersöka tre forskningsfrågor. Den första frågan undersöker hur utvecklingen av produkt-tjänstesystem, baserade på digitalisering, sker i etablerade tillverkande företag. Den andra frågan formuleras som vilka ledningsmässiga och organisatoriska utmaningar, samt vilka möjligheter företag möter i en sådan omställning? Den tredje frågan handlar om hur användningen av en plattformsstrategi påverkar innovation av digitala produkt-tjänstesystem? Slutsatserna bygger på resultat från fem olika empiriska studier, alla inkluderande ett eller flera etablerade industriföretag. 

De empiriska resultaten tyder på att digital transformation tenderar att utvecklas i tydliga steg – en entreprenöriell fas, en etableringsfas och en accelerationsfas. Entreprenörskap hos ett fåtal individer är viktig för initieringen av den första fasen och för att etablera intern kompetens nödvändig för en fortsatt förändring i kommande faser. Övergången innefattar också ett skifte från distinkta integrerade system, till användning av gemensamma plattformar, vilka utgör ett sätt att hantera komplexitet, men också en strategi för att hantera en portfölj av affärsmodeller. Ytterligare resultat visar att omvandlingen till digitala produkt-tjänstesystem snarare innebär ett tillägg av nya affärsmodeller, än att de befintliga modellerna förändras. 

Med digital transformation, och nya produkt-tjänsteerbjudanden baserade på etableringen av digitala produkt-tjänstesystem, följer ett antal utmaningar och möjligheter. De empiriska resultaten understryker vikten av att förstå olika kundutmaningar för att kunna ta tillvara på de mest intressanta möjligheterna med en digital transformation, men avslöjar också att det är en svår utmaning att förstå alla värdedimensioner i ett nytt digitalt erbjudande. En plattform framstår som en intressant strategi för att hantera ett antal utmaningar i utformningen av nya erbjudanden, men medför också nya utmaningar. Mer specifikt relaterar dessa utmaningar till (1) styrning av plattformen, (2) tydligt ägande av olika aktiviteter, (3) översikt över relaterad produkt- och tjänsteutveckling och (4) budgetering av produkt-tjänstepaket. En plattformsstrategi kan positivt påverka den digitala omvandlingen av etablerade tillverkningsföretag genom att vara en resurs som kan delas av flera olika affärsmodeller. Plattformen är också en resurs lämplig för innovation och prototypframställning av nya potentiella erbjudanden då nya kombinationer kan skapas av redan befintliga byggstenar och dessutom underlättar effektiv uppskalning av produkt-tjänsteerbjudanden.

Advances over the last few decades in digital technologies in general and artificial intelligence (AI) technology in particular have transformed many industries. There are many successful AI use cases in industry. However, the adoption rate of AI technology by incumbent traditional industrial manufacturing firms in their offerings remains far too low compared with the big claims made about the contribution of AI to the world economy. Incumbents’ current view of AI as merely a technology resource with which to increase automation and efficiency is far too narrow and needs to be changed. Instead, AI can be a dynamic capability giving competitive advantage to incumbents if they explore AI’s value implications in their business models (BMs). Furthermore, current value discussions both generally and within BMs are too individualistic, transactional, and operational and lack the process orientation required for a more comprehensive understanding of the value potential of AI, leading to business model innovation (BMI) for incumbents.

With the overall ambition to support AI incorporation into incumbents’ offerings, this thesis proposes a process-based value framework for AI-driven BMs. For this purpose, this thesis research has produced five studies, including various methods, to understand the value processes within BMs in light of digitalization. Owing to the complex nature of the phenomenon under study, the methods used in the studies include quasi-experiments, case studies, semi-structured interviews, in-depth interviews, card sorting, longitudinal research, quantitative survey analysis, literature review, and literature mapping as required and relevant for the different studies.

The studies highlight that digital and AI technologies could potentially create new values (e.g., self-learning and intelligent offerings) for different stakeholders, provide new mechanisms for value delivery through digital servitization, and enable previously impossible value-capture techniques such as value-based dynamic pricing within BMs. It can be observed that value in digital BMI is constantly changing and hence needs to be focused on explicitly within BMs and introduced as a value-identification process. Furthermore, AI entails new value process relationships in which value creation and delivery are much more integrated, dynamic, and personalized per customer, highlighting the required emphasis on hyper-personalization.

This thesis analyzes the challenges and opportunities AI has provided within BMI in order to propose a modified value process framework for AI-enabled BMs, including value identification, value manifestation, and value capture, compared with the commonly proposed BM value processes of value creation, value delivery, and value capture. The proposed view consolidates value processes, including the individual, relational, and transactional values required by AI-based BMs, rather than just the transactional view of value covered through standard BM value processes, a view that highlights only the operational aspect of value within BMs.

Furthermore, this thesis discusses how the current approach to AI within BMI is more from a resource perspective and therefore cannot realize the full potential of AI technology. The thesis elaborates on how incumbents can utilize AI technology within BMI to create a competitive advantage by concentrating on the process view of value through the proposed new framework for handling highlighted opportunities and challenges. The new role of ecosystem stakeholders as innovation partners within BMI utilizing data/AI-driven capabilities and organizational value changes is discussed. Finally, this thesis highlights implications for BMI theory in terms of new value processes and implications for practice in terms of the BMI framework, concluding by presenting challenges and opportunities arising from the usage of AI within BMI by incumbents.

Framsteg under de senaste decennierna inom digital teknik i allmänhet och artificiell intelligens (AI) i synnerhet har förändrat många industrier. Det finns många framgångsrika AI-användningsfall inom industrin. Men antagandet av AI-teknik av etablerade traditionella industriella tillverkningsföretag i sina erbjudanden är fortfarande alldeles för låg jämfört med de stora påståendena om AI:s bidrag till världsekonomin. De dominerande företagens nuvarande syn på AI som bara en teknisk resurs för att öka automatiseringen och effektiviteten är alldeles för snäv och måste ändras. Istället kan AI vara en dynamisk förmåga som ger konkurrensfördelar till dominerande operatörer om de utforskar AI:s värdekonsekvenser i sina affärsmodeller (BM). Dessutom är aktuella värdediskussioner både generellt och inom BM:er alltför individualistiska, transaktionsmässiga och operativa och saknar den processorientering som krävs för en mer omfattande förståelse av värdepotentialen hos AI, vilket leder till affärsmodellinnovation (BMI) för dominerande operatörer.

Med den övergripande ambitionen att stödja AI-inkorporering i etablerade företags erbjudanden, föreslår denna avhandling ett processbaserat värderamverk för AI-drivna BM:er. För detta ändamål har denna avhandlingsforskning producerat fem studier, inklusive olika metoder, för att förstå värdeprocesserna inom BMs i ljuset av digitalisering. På grund av fenomenets komplexa karaktär inkluderar de metoder som används i studierna kvasi-experiment, fallstudier, semistrukturerade intervjuer, djupintervjuer, kortsortering, longitudinell forskning, kvantitativ undersökningsanalys, litteraturgenomgång och litteratur kartläggning efter behov och relevant för de olika studierna.

Studierna visar att digitala och AI-tekniker potentiellt skulle kunna skapa nya värden (t.ex. självlärande och intelligenta erbjudanden) för olika intressenter, tillhandahålla nya mekanismer för värdeleverans genom digital servitisering och möjliggöra tidigare omöjliga värdefångande tekniker som värdebaserade. dynamisk prissättning inom BMs. Det kan observeras att värdet i digitalt BMI ständigt förändras och därför måste fokuseras på explicit inom BMs och introduceras som en värdeidentifieringsprocess. Dessutom medför AI nya värdeprocessrelationer där värdeskapande och leverans är mycket mer integrerade, dynamiska och personliga per kund, vilket lyfter fram den nödvändiga betoningen på hyperpersonalisering.

Detta examensarbete analyserar utmaningarna och möjligheterna AI har gett inom BMI för att föreslå ett modifierat ramverk för värdeprocesser för AI-aktiverade BMs, inklusive värdeidentifiering, värdemanifestation och värdefångande, jämfört med de allmänt föreslagna BM-värdeprocesserna för värdeskapande, värdeleverans och värdefångst. Den föreslagna uppfattningen konsoliderar värdeprocesser, inklusive de individuella, relationella och transaktionsvärden som krävs av AI-baserade BMs, snarare än bara den transaktionssyn på värde som täcks av standard BM-värdeprocesser, en vy som endast belyser den operativa aspekten av värde inom BMs. .

Vidare diskuterar detta examensarbete hur den nuvarande inställningen till AI inom BMI är mer ur ett resursperspektiv och därför inte kan realisera den fulla potentialen av AI-teknik. Avhandlingen utvecklar hur etablerade operatörer kan använda AI-teknologi inom BMI för att skapa en konkurrensfördel genom att koncentrera sig på processsynen om värde genom det föreslagna nya ramverket för att hantera markerade möjligheter och utmaningar. Den nya rollen för ekosystemintressenter som innovationspartner inom BMI som använder data/AI-drivna kapaciteter och organisatoriska värdeförändringar diskuteras. Slutligen belyser detta examensarbete implikationer för BMI-teori i termer av nya värdeprocesser och implikationer för praktiken i termer av BMI-ramverket, och avslutar med att presentera utmaningar och möjligheter som uppstår från användningen av AI inom BMI av dominerande operatörer.

Nyckelord: Digitalisering, Värde, Artificiell Intelligens, Affärsmodellinnovation