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<div style="background:#F3F3F3;border:1px solid #ccc;width:95%;margin-left:6px;margin-bottom:5px;padding:5px;font-size:12px;color:#000"><div class="tL">以下是引用黄培在2016-06-29 11:56的发言:</div><div class="tL" style="padding-top:10px;">这篇开山之作,真正诠释了“智能”的内涵,值得仔细学习。</div></div>感谢黄总的点评和推荐! --计算机辅助创新
制造技术与信息技术、自动化技术、智能化技术与互联网技术正在逐渐融合。赵总的文章深刻地揭示了技术演进与融合的规律。 --黄培
太厉害了,从实物的本质分析起,完善智能 20字箴言! --bikingfree
这篇开山之作,真正诠释了“智能”的内涵,值得仔细学习。 --黄培
--计算机辅助创新
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学习了,查了下,网上很多人翻译成实体物理系统了 --sally.yin
赵兄十分严谨。我个人感觉cyber对应的是信息空间,physical对应的是实体空间(最好别翻译为物理),因此是否翻译为“信息与实体融合系统”? --黄培
方法无高低,知识有深浅 --【匿名用户】:E-works热心网友

跳出技术细节 关注创新方法
本文标签: 创新方法 研发 TRIZ 技术系统 S-曲线 

 

  自从2006年全国科技大会上国家主席***同志宣布中国要“建设创新型国家”的战略目标以后,创新成为了最热门的词汇和最重要的任务。中央政府、地方政府以及企业都加大了科研投入。一时间,大家都把“科研经费的百分比”当作创新的指标来期待,似乎科研经费到位了,创新成果就指日可待了。没有钱肯定无法搞科研,但是有了钱未必一定就能实现预期的创新目的。问题是现在很多企业都“不差钱”,但是技术创新的成果却很有限,那么到底企业差的是什么?

  近几年来,下至一般科技人员、上至国家领导人都意识到了这个问题的重要性。温家宝总理指出:“创新方法是自主创新的根本之源。这一重要观点应高度重视”。业界的有识之士也已经逐渐认识到:重大技术创新,必须跳出问题的情境和现有技术的束缚,到方法的领地里去探寻解决之道。

  其实,自古以来,中国人就十分注重对方法的研究。2500年前的《孙子兵法》,是中国古代最伟大的军事理论著作,其内容博大精深,逻辑缜密严谨,谋略思想和哲学思想无人能出其右。可以说《孙子兵法》就是打胜仗的方法论。可惜的是,我们的祖先没有把这样先进的哲学思想应用在科技领域,使得我们在数百年前就错过了我们在科技上保持领先的机会。幸好在今天,创新的方法已经重新得到重视。

技术与技术创新

  谈到技术创新,很多人就认为关键在于技术本身。为了掌握核心技术和关键技术,于是就下大力气在技术上“砸钱”和刻苦钻研。如果企业自己无法在技术上获得突破,就开始考虑从国外引进核心技术和关键技术,甚至考虑用“市场换技术”的方式来获取核心技术和关键技术。

  一个值得研究的例子就是乐凯与柯达的合作。在2003年,柯达决定将业务重心从传统的胶卷业务向增长迅速的数码领域转型,而将胶片生产转包给乐凯。柯达用价值1亿美元的现金、技术与设备购买了乐凯20%的股份。乐凯从这次合资中获得了心仪已久的感光材料高技术。这份看似十分划算的交换,后来被业界视作乐凯险些丧命的肇始。

  众所周知,进入21世纪,数字图像处理技术的发展日新月异,数字化技术与互联网发展的结合,使得传统影像产业遇到了巨大的危机。乐凯与柯达合资没有几年后,除了电影和少数摄影发烧友以外,已经没有什么人使用胶卷来进行拍摄。于是,感光材料的产销量大幅度下降,产业进入衰退状态。2007年柯达从乐凯抽身,合资仅仅4年就宣告结束。

  从这个例子中,我们至少看到了两点:1、乐凯专注甚至执着于钻研技术但是没有攻克关键技术;2、乐凯没有看清楚传统影像产业的技术发展方向。

  从创新方法的角度来总结以上两点:没有攻克关键技术是因为过分沉溺于技术细节而忽略了对方法的探寻;没有看清楚产业的技术发展方向是因为不了解技术系统进化的规律。

  技术无疑是极其重要的,对技术的深入研究也是必须的。但是,重视技术创新,不一定是非要深陷在技术细节里面无法自拔,不一定非要把关注点放在尺寸、材质、温度、压力、润滑、冷却、信号、数据等具体的技术要素上。从产品到零部件,就技术而论技术,往往无法得到想要的技术创新结果。更不幸的是,我国很多企业在技术攻关未果的情况下,一直热衷于引进国外先进技术(在我们还不掌握这样的技术时,这种引进是必要的),但是在决定是否适合引进这些重大产品或关键技术的时候,由于不掌握科学的评估方法,仅凭感觉来“拍脑袋瓜”做决定。于是,就出现了很多的“引进,落后。再引进,再落后”的奇怪现象和技术失败案例。

描述技术系统发展规律的S-曲线

  为了跳出技术细节,TRIZ创新方法里面提出了技术系统这个重要概念。可以说,技术系统是TRIZ理论里面最重要的基础概念,TRIZ里面所有的原理、法则、模型、矛盾、进化、理想度内容等都是围绕技术系统展开的。

  技术系统是所有人工制造物(产品或核心技术)的抽象化的泛称,小到一枚图钉,大到一艘航母,都可以称为一个技术系统。技术系统定义为:由具有相互联系的元件与运作所组成的、以实现某种功能或职能的事物的集合。采用技术系统的概念来描述产品,可以模糊专业的界限,忽略产品的构造,有助于我们摆脱技术细节的束缚来看待问题、分析问题和解决问题。

  我们把技术系统内部的组成部分称作技术系统的子系统。子系统还可以做进一步的细分。我们把技术系统之外的系统称作技术系统的超系统。有时站在超系统的角度看待问题,会让我们跳出具体问题的细节和情节,让问题变得更容易理解和更容易解决。

  技术系统是在不断发展变化的。TRIZ的创始人阿奇舒勒指出:“技术系统的进化不是随机的,而是遵循一定的客观规律;同生物系统的进化类似,技术系统也面临着自然选择、优胜劣汰。”因此,如果人们能够掌握这些规律,就能能动地进行产品设计并预测产品的未来发展趋势。

  每个技术系统的进化,都要经历四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期、衰退期,这四个阶段完整地描述了这个技术系统的生命周期。例如,在汽车这一技术系统中,汽车的速度、安全性等都是其重要的性能参数。以汽车的速度为例,我们可以得到如图1所表示的S-曲线。


 
图1  汽车速度进化的S-曲线

  技术系统的产生,来源于社会的需求。任何新技术系统在最初阶段,是由个别的、有前瞻性的发明者来首先意识到这种需求,成为了“始作俑者”的。新技术系统所带来的益处,可以满足人们的某种共同需求,因此,对新技术系统的需求将会逐渐演变成为社会的需求。在创造出第一个最低级但具备工作能力的技术系统时,原有的技术水平与社会需求之间的矛盾就得到了化解。然而,随着技术系统的发展,又会产生对它的新的要求,促使技术系统进一步发展。

  由于在社会系统中存在有一些诸如法规、标准等特殊的规定,并且在自然界中存在一些不可逾越的界限,因此技术系统的发展必须要受到一定的限制,即技术系统的扩展是有极限的。

  如图1所示,汽车“速度”的进化已经进入了成熟期,车速已经够快了,道路也足够好了,关键问题已经不是车能跑多快的问题,而是出于安全的考虑,车速必须要予以限制的问题。至此,汽车速度在发展上已经接近了一个发展极限。而汽车的其他很多参数——例如“安全性”、“操控性”、“环保性”等性能参数,则仍然处于成长期阶段,还有许多可以开发的余地。因此,现在汽车的安全系统、电子系统等,都是汽车研发的主攻方向。

S-曲线的跃迁

  当一个技术系统的进化到一定程度的时候(例如在成熟期内),必然会出现一个新的技术系统来替代它,即现有技术替代了老技术,新技术又替代了现有技术,形成技术上的交替。例如混合动力汽车将会取代燃油汽车,燃料电池汽车有可能在未来取代混合动力汽车,更进一步地,太阳能电动车将可能主宰未来的汽车时代。每个新的技术系统也将会有一条更高阶段的S-曲线产生。如此不断地替代,就形成了S-曲线跃迁,也就形成了产品的持续演变与进化。如图2所示。

图2  S-曲线的跃迁

  S-曲线不仅可以用来做一个历史时期内的某项技术发展变化的预测,也可以用来对某一时刻的多项技术指标进行综合评估。如图3所示草坪修剪机的S-曲线,其燃料容量的技术指标已经进入了成熟期;而其使用方便性上的技术指标还处于成长期;其可控性的技术指标则刚刚进入成长期。了解了草坪修剪机的这三个技术系统在其各自发展进化的S-曲线上所处的位置,可以帮助技术决策者采取不同的、更有针对性的产品研发策略。

图3  草坪修剪机的S-曲线族

S-曲线对研发的启示

  S-曲线是可以根据现有专利数量和发明级别等信息计算出来的(当然这是一个比较复杂的工程项目),因此S-曲线是一个比较客观的、量化的图示。实际计算出来的S-曲线并非一条光滑的曲线,而是类似股票K线一样的波动的折线,但是其拟合后的总体发展趋势近似为一条光滑的曲线。不同领域的核心技术的发展轨迹都呈现出类似“S”形状的曲线,因此S-曲线对企业的技术创新与研发决策具有重要的启示作用。

  对于企业研发决策来说,值得注意的是S-曲线上的拐点,即从一个阶段开始向另外一个阶段转变的标志。假设某企业正在开发某个产品,在第一个拐点出现时,该企业应从对当前产品所做的原理实现的研究开始转入商品化开发,否则,该企业会被其他已经恰当转入商品化的同类企业甩在后面;当出现第二个拐点后,说明产品的技术已经进入成熟期,该企业因生产该类产品获取了丰厚的利润,但同时要继续研究和优化当前产品核心技术,并着手选择更新一代的核心技术,以便将来在适当的机会启动下一轮竞争。在成熟期,企业要有大量的研发投入。但如果与本项技术有关的专利数量已经趋于零,说明该技术已经相当成熟,推进技术更加成熟的投入已经不会取得明显的收益,此时,企业应转入研究开发下一代核心技术,选择替代技术或新的核心技术。

  如果企业打算引进国外的某项产品,利用S-曲线来做评估是比较客观的。如果经过分析计算发现企业所关注的引进产品的性能指标已经处于S-曲线的成熟阶段后期即将进入衰退阶段,那么这种引进肯定是不恰当的,有可能造成产品刚引进就落后的尴尬局面。前面提到的乐凯的例子,乐凯就是因为局限于化学感光技术的本身,没有看清楚现有的化学胶片感光材料必将被新兴的数字化光电感光材料技术所替代,因此错过了技术转型的机会。如今,化学感光材料技术系统的S-曲线显然已经进入了衰退期,而数字化光电感光材料技术S-曲线正在蓬勃发展,已经在成长期的后期。

结语

  创新方法是科技创新的手段,也是科技创新的内容。先进的创新方法是提升国家自主创新能力的重要武器。今天,当中国以一个发展中国家的有限实力迈向“创新型国家”的行列时,对创新方法的研究和掌握具有基础性、根本性和先导性意义。

  技术创新活动从根本上说是一种经济性的活动,是具有风险的。仅靠“砸钱”式地增加科研投入,并不一定能够保证提高创新的产出。我们在关注技术的同时,还应该关注先进的创新方法。我们要提高创新的产出,就一定要遵循创新的规律,研究创新的方法,这样才能够突破创新的“效率瓶颈”,从根本上增强我们的创新能力。而TRIZ,就是一种值得我们关注的先进的创新方法。

 

发表于: 2010-01-29 11:07 赵敏 阅读(2812) 评论(2) 收藏 好文推荐
# re: 跳出技术细节 关注创新方法
2010-01-29 22:53 | 赵敏 | 1楼
感谢玉人如诗词一般的点评。
确实是:方法更重要,方向最重要。根据过去的经验,形成今天的知识,解决未来的问题。这是TRIZ创新方法的基本宗旨。
# re: 跳出技术细节 关注创新方法
2010-08-20 13:59 | 赵敏 | 2楼
该文:http://www.innovation-hub.cn/BBS/Topic.aspx?BoardID=22&TopicID=38科技日报:呼唤“云创新” ——乃为我公司的高级顾问所发。
:)
谢谢玉人捧场!

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