Novel Opportunities for Outcome-Based Contract Business Models in Machine Manufacturing Industry

Abstract

Tämä väitöskirja tutkii, miten tulosperusteiset sopimus-(Outcome-Based Contracting, OBC) liiketoimintamallit (Business Models, BMs) voidaan tehokkaasti omaksua ja suunnitella konevalmistajien (Machine Manufacturers, MMs) toiminnassa, erityisesti pienten ja keskisuurten yritysten (PK-yritysten) näkökulmasta. OBC-liiketoimintamallit siirtävät painopisteen laitteiden myynnistä mitattavien tulosten tuottamiseen, kuten koneiden käyttöasteeseen, tuotantomäärään tai kustannussäästöihin. Vaikka mallit tarjoavat etuja, kuten asiakassuhteiden vahvistumista, kestävyyttä ja toistuvia tulovirtoja, ne aiheuttavat myös merkittäviä käyttöönottohaasteita – erityisesti resurssirajoitteisille PK-yrityksille, joilla ei ole aiempaa kokemusta palvelupohjaisesta arvonluonnista tai suorituskykyyn sidotuista sopimuksista.

Merkittävä tutkimusaukko on olemassa, sillä nykyinen OBC-kirjallisuus keskittyy pääasiassa suuriin yrityksiin ja tarjoaa vain rajallisesti näkökulmia pk-yritysten erityisiin tarpeisiin, rajoitteisiin ja kyvykkyyksiin pääomavaltaisilla toimialoilla. Nämä yritykset toimivat usein pienemmillä katteilla, kevyemmillä organisaatiorakenteilla ja rajallisella digitaalisella infrastruktuurilla. Tätä aukkoa paikkaamaan väitöskirjassa rakennetaan käsitteellinen viitekehys ja mukautuva suunnittelumalli OBC-liiketoimintamallien käyttöönottoon. Monitapaustutkimuksen avulla tarkastellaan, miten tulosperusteisia ja käyttöperusteisia liiketoimintamalleja kehitetään teollisuuden pk- ja suuryrityksissä. Aineisto kerättiin puolistrukturoiduin haastatteluin ja analysoitiin temaattisesti tuottaen kontekstuaalisia päätelmiä, jotka yhdistävät empiiriset havainnot olemassa olevaan liiketoimintamalli-innovaation ja palvelullistumisen teoriaan. Tutkimusaineisto koostuu kolmesta vertaisarvioidusta ja yhdestä arviointiin jätetystä artikkelista, jotka yhdistävät haastatteluja, tapaustutkimuksia ja kirjallisuuskatsauksia asiantuntijavalidoinnin kanssa, varmistaen kokonaisvaltaisen analyysin käytännön ilmiöistä.

Väitöskirja vastaa kahteen keskeiseen tutkimuskysymykseen: (1) Mitkä ovat OBC-liiketoimintamallien mahdollisuudet ja riskit konevalmistajille? ja (2) Miten konevalmistajat – erityisesti PK-yritykset – voivat suunnitella ja toteuttaa nämä mallit tehokkaasti? Tulokset osoittavat, että PK-yritykset ja suuret yritykset lähestyvät OBC:n käyttöönottoa eri tavoin: PK-yritykset arvostavat ketteryyttä, räätälöityjä ratkaisuja ja tiiviimpiä asiakassuhteita, kun taas suuret yritykset painottavat skaalautuvuutta, digitaalista integraatiota ja prosessien standardointia. Nämä erot vaikuttavat siihen, miten sopimukset rakennetaan, riskejä hallitaan ja asiakasodotuksiin vastataan. Väitöskirja tunnistaa 16 kriittistä päätöksentekokriteeriä – kuten omaisuuden omistajuus sopimuskauden aikana ja sen jälkeen, maksu- ja hinnoittelumallit, huolto- ja operointivastuut – ja soveltaa morfologista analyysiä esittääkseen eri strategisiin konteksteihin sopivia suunnittelukonfiguraatioita.

Väitöskirjan keskeisiä tieteellisiä kontribuutioita ovat: OBC-liiketoimintamallien tutkimuksen laajentaminen koskemaan myös valmistavan teollisuuden PK-yrityksiä; käytännön liiketoimintatarpeet huomioivan, perustellun ja muokattavan konfiguraatiokehyksen esittely; sekä konkreettisten työkalujen, kuten päätösmatriisien ja riskienhallintastrategioiden, tarjoaminen käyttöönoton tueksi. Työssä korostetaan, kuinka tulosperusteisia lähestymistapoja voidaan strategisesti yhdistää teollisuus 4.0 -kyvykkyyksiin – mukaan lukien IoT, ennakoiva huolto ja data-analytiikka – erilaistettujen arvolupausten luomiseksi.

Tämä väitöskirja tukee laajempaa siirtymää kohti digitaalista palveluliiketoimintaa, strategista innovaatiota ja kestävää liiketoimintaa valmistavassa teollisuudessa. Tarjoamalla kontekstualisoidun ja empiirisesti varmennetun polun siirtymiseen tuotekeskeisistä kohti tulosorientoituneita liiketoimintamalleja, väitöskirja tuottaa arvoa niin tutkijoille, päättäjille kuin teollisuuden käytännön toimijoille. Lisäksi työ edistää liiketoimintamallien innovaatioteorian kehitystä tuomalla siihen yrityskoon mukaan huomioivia näkökulmia ja valmistavan teollisuuden operatiivisia realiteetteja dynaamisissa, digitaalisesti muuttuvissa markkinoissa.

This dissertation explores how Outcome-Based Contracting (OBC) Business Models (BMs) can be effectively adopted and designed by machine manufacturers (MMs), with a special focus on small and medium-sized enterprises (SMEs). OBC BMs shift the focus from selling equipment to delivering measurable outcomes, such as machine uptime, output volume, or cost savings. While these models offer benefits like enhanced customer relationships, sustainability, and recurring revenue streams, they also pose notable implementation challenges, particularly for resource-constrained SMEs lacking prior experience in service-based value delivery or performance-driven contracts.

A significant research gap exists, as the current OBC literature predominantly focuses on large enterprises, offering limited insight into the specific needs, constraints, and capabilities of SMEs operating in capital-intensive industries. These firms often operate with lower margins, leaner organizational structures, and limited digital infrastructure. To address this, the dissertation develops a robust conceptual framework and adaptable design model for OBC BM adoption. The dissertation adopts an interpretivist philosophy and a qualitative, inductive methodology based on Saunders’ Research Onion. Using a multiple-case study design, it explores how outcome-based and pay-per-use business models are developed in industrial SMEs and large companies. Data were collected through semi-structured interviews and analyzed thematically to generate contextual insights linking empirical findings with existing theory on business model innovation and servitization. Data were gathered through three peer-reviewed and one submitted studies combining interviews, case studies, and literature reviews with expert validation to ensure a well-rounded analysis of real-world practices.

The dissertation addresses two core research questions: (1) What are the opportunities and risks of OBC BMs for MMs? and (2) How can MMs, particularly SMEs, design and implement these BMs effectively? The findings reveal that SMEs and large firms approach OBC adoption differently: SMEs tend to value agility, customized offerings, and stronger customer intimacy, while large firms emphasize scalability, digital integration, and process standardization. These differences influence how contracts are structured, risks are managed, and customer expectations are addressed. The dissertation identifies 16 critical decision criteria—such as asset ownership during and after contracts, payment and pricing models, maintenance and operational responsibilities—and applies morphological analysis to propose BM design configurations suited to different strategic contexts.

Key contributions of this dissertation include expanding the scope of OBC BM research to include SME manufacturing companies; introducing a grounded and customizable configuration framework that reflects real-world business needs; and providing practical tools, such as decision matrices and risk mitigation strategies, to support implementation. The work highlights how outcome-based approaches can be strategically aligned with Industry 4.0 capabilities, including IoT, predictive maintenance, and data analytics—to create differentiated value propositions.

This dissertation supports the broader transition toward digital servitization, strategic innovation, and sustainable business practices within the manufacturing sector. By offering a contextualized, empirically validated pathway for navigating the shift from product-centric to outcome-oriented business models, this dissertation delivers value to academics, policymakers, and industrial practitioners. It also contributes to the ongoing development of business model innovation theory by integrating size-specific insights and operational realities of manufacturers in dynamic, digitally transforming markets.