家电技术大会论文:基于TRIZ方法的《产品进化路线图》

作者:史博嘉
摘要:

家电产业是一个技术附加值高、产品销售周期短的行业,这就决定了行业高度竞争的特性。在一个高度竞争的行业中,对于各条产品线的研发人员来说,如何推出新的产品从而提高市场占有率就是工作的重中之重。未来一年、三年、五年甚至十年,我们做什么样的产品?一个新产品的研发费用动辄几百万甚至上千万,这些投入是否会有好的投资回报率,我们的依据是什么?依据头脑风暴还是竞争对手的产品?笔者希望通过本文介绍一种新的科学预测方法论——基于TRIZ理论的《产品进化路线图》,帮助家电企业的研发人员找到一种更加科学,更加有效的方法来预测和策划新的产品。

“预测”始终都是概念设计领域里非常难的一个课题,长时间以来没有很好的方法。而逐步形成的“技术预测”方法,虽然可以进行简单预测,但是能做到支撑产品设计还有较大差距。本文介绍的基于TRIZ理论的《产品进化路线图》融合了TRIZ理论、设计方法学和产品发展动力学,不仅仅做“技术预测”,还能够更好的帮助技术人员进行产品预测,极大的提高了概念设计的效率,帮助企业更好的进行产品布局。

关键词:预测,产品,技术,策划,路线图

 《Product Evolution Roadmap》Based on TRIZ Thoery

Shi Bojia

(International TRIZ ConsultancyServices Limited, HongKong)

Abstract:

The home appliance industry is an industry with hightechnology added value and short product sales cycle, which determines thehighly competitive nature of the industry. In a highly competitive industry,for developers of various product lines, how to introduce new products toincrease market share is the top priority of the work. What kind of products dowe make in the next year, three years, five years or even ten years? The costof research and development of a new product is millions or even tens of millions.Will these investments have a good return? What is our basis? Based onbrainstorming or competitors' products? I hope to introduce a new scientificforecasting methodology—the《productevolution roadmap》 basedon TRIZ theory—to help home appliance companies find a more scientific andeffective way to predict and plan new products.
"Predicting" is always avery difficult topic in the field of conceptual design, and there has been nogood method for a long time. The gradually formed "technical prediction"method just can make simple predictions, but there is still a big gap withproduct design. The 《productevolution roadmap》based onTRIZ theory introduced in this paper combines TRIZ theory, conceptual designmethodology and product development dynamics to help technicians to predictproducts better.

Keywords: predict, conceptual design, product,roadmap, technology

 1引言

家电产业是一个技术附加值高、产品销售周期短的行业,这就决定了行业高度竞争的特性。在一个高度竞争的行业中,对于各条产品线的研发人员来说,如何推出新的产品从而提高市场占有率就是工作的重中之重。未来一年、三年、五年甚至十年,我们做什么样的产品?一个新产品的研发费用动辄几百万甚至上千万,这些投入是否会有好的投资回报率,我们的依据是什么?依据头脑风暴还是竞争对手的产品?笔者希望通过本文介绍一种新的科学预测方法论——基于TRIZ理论的《产品进化路线图》,帮助家电企业的研发人员找到一种更加科学,更加有效的方法来预测和策划新的产品。

“预测”始终都是概念设计领域里非常难的一个课题,长时间以来没有很好的方法。而逐步形成的“技术预测”方法虽然可以进行简单预测,但是能做到支撑产品设计还有较大差距。本文介绍的基于TRIZ理论的《产品进化路线图》融合了TRIZ理论、设计方法学和产品发展动力学,不仅仅做“技术预测”,还能够更好的帮助技术人员进行产品预测,极大的提高了概念设计的效率,帮助企业更好的进行产品布局。

2《产品进化路线图》对于行业领导企业的意义

《进化路线图》这个概念使用得比较广泛,但多集中于宏观层面,如:市场需求、产业目标、技术壁垒、研发需求等,很难指导具体产品的设计。笔者这里介绍的《产品进化路线图》主要是通过“产品预测”给予研发明确的产品设计指导。《产品进化路线图》至少要达到以下几个目的:

2.1提前洞悉行业发展全貌

通过产品研发的方法论(设计方法学)、产品进化的方法论(发明问题解决理论)和发展动力学,可以把产品未来发展的规律抽离出来。根据产品发展的客观规律推演产品未来的研发方向。《产品进化路线图》可以全面、直观地展现产品发展脉络,以技术维度和产品维度对当前产品的发展进行分析和遍历。这种遍历的方法从原理上保证了对产品进化方向推演的全面性与客观性。也正因为全面性与客观性,企业可以依据《产品进化路线图》以一个更高的视角提前了解到行业发展的全貌。

2.2优先选择具有商业价值的产品方向

《产品进化路线图》虽然具有全面、客观的特点,但是列举出的产品进化方向并不都具有商业价值,更不一定“现在”就具有商业价值。技术进化的作用是最大限度地框定产品发展的“技术”正确性。一个产品路线的商业价值受技术的影响,同时也受到市场的约束。一个产品方向的商业价值还需要企业结合市场环境进行判断。有“爆品”潜质的设计很多,但真正能成为“爆品”的设计却并不多。即便有些技术方向确实具有商业价值,能够对接市场需求,还需要判断是否符合本企业研发的技术方向。《产品进化路线图》的作用是客观、全面地展现产品进化和发展的脉络。企业则可以在《产品进化路线图》的基础上根据市场环境和自身研发的方向优先选择符合进化路线的,具有商业价值的产品方向。

2.3策划不再是单一产品,而是产品“簇”

   目前产品策划与设计往往是针对一个技术特点进行设计,这样效率往往太低。如果我们依据进化路径进行设计,技术人员可以看到产品背后进化的逻辑,依照产品未来几年的发展路径进行成品策划则更加高屋建瓴。产品进化路径往往是一个系列的产品概念设计指引,因此产品设计也自然不是单一的,而是变成一个产品“簇”。一系列产品的提出不光可以丰富产品线,更重要的可以屏蔽竞争,为下一代产品做好预先准备。

2.4分析竞争对手,做到后发先至

从可行性上讲,产品设计有:原理可行性、工艺可行性和商业可行性。前两个可行性是纯技术的问题,而第三个可行性是带有明显的商业内容,带有市场导向的性质。我们无法量化这些技术发展方向的商业价值,但可以清晰地评估市场上畅销产品(因为技术原因畅销,而非市场营销的原因)得到市场认可的技术原因,帮助我们调整市场策略。很多企业策划一个畅销产品具有很多的偶然因素,但我们把视角回到技术进化的路径上来,这些偶然因素就会清晰地体现在客观规律当中。因此,我们可以通过《产品进化路线图》快速地分析市场上的畅销产品,并抢占这一路径的下一个节点,实现“后发先至”。

以上四点是行业领导企业最关注的内容。对于技术预测和产品预测,行业领导企业有着天然的需求。行业领导企业不光要明确自己未来的方向,还要明确竞争对手的挑战来自哪里,这就是《产品进化路线图》的意义所在。

3《产品进化路线图》的实施步骤

自从工业革命以后,工业产品的发展日新月异,到今天更是进入指数增长阶段。在纷繁复杂、变化无穷的商品中究竟有哪些会胜出,看似随机,其实是有很强的规律性。人们在购买商品时,对商品的选择就是对产品进化的根本推动力。客户选择了苹果,放弃了诺基亚,于是成就了一个帝国,消亡了另一个帝国,这是技术规律所推动的沧海桑田。虽然产品千变万化,但人们选择的逻辑从未改变:相同功能的,选择便宜的;相同价格的,选择功能更多的,这些选择的主线就是我们在选择“效率”,特别是从技术角度看家电产品,更是如此。

基于以上逻辑,结合设计方法学、发明问题解决理论以及专家多年的经验共同汇聚成了《产品进化路线图》的方法论。接下来,笔者将简要介绍这种产品预测的方法。

这种方法主要分五个部分:从战略到战术,从宏观到微观,以及知识产权的保护均包括其中。如下图所示:

3.1成熟度分析

任何一个产品都只是一个表象,而本质是其承载的功能。现在产品往往都是一个复杂系统,因此都是多个子功能的集合体。以吸油烟机为例,由以下几个主要的子功能组成:

l 移动空气的子系统;

l 过滤油烟的子系统;

l 对拦截的油烟进行自清洁的子系统;

l 照明子系统;

l 控制子系统;等等。

这些子系统互相交叉、彼此配合,共同形成了一个吸油烟机产品。如果我们把一个产品看成多个基于功能的通用子系统集合体,那么这个子系统就不再是吸油烟产品所“独有”的,而是一般性的“工业系统”;如果我们放眼去看整个工业的各个领域,就可以从系统复杂度、专利数量、子系统效率等多个维度进行分析并判别这个系统处于S曲线的哪个阶段(S曲线分为四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期和衰退期),从而判断该子系统的成熟度。

我们判别产品的成熟度有什么意义呢?意义重大!我们可以通过该子系统处于S曲线的哪个阶段,来判断我们是否值得在这个系统的改进上投入,也可以判定我们改进的空间有多大。处于成熟期和衰退期的产品往往已经接近当前原理的“理论极值”,在这样的子系统中进行改进和提升的空间是非常有限的,应该考虑的是原理的跃迁。但如果一个子系统处于成长期的初期阶段,那么它还有很大的改进空间。在这个子系统中进行技术投入,会带来很大的成功概率。这就是进行成熟度分析的意义所在。选对了方向,你就成功了一半!

3.2产品进化路线图

当我们定义清楚了各个子系统的成熟度后,也就完成了对系统功能模型的定义。产品未来的发展一定是围绕着其功能模型进行的。进化的方向看起来纷繁复杂、难以捉摸,其实是有迹可循的。从产品的进化的路线来讲,就是“一个矛盾,三个方向”。

产品发展的根本动力在于矛盾,任何产品在市场上都是围绕着几个核心参数进行竞争的。这些参数的提升则需要技术水平不断的提高,或者调和这些参数之间的冲突,这都是在解决矛盾。当我们围绕着这个目标不断改进产品的时候,就会形成各种各样的设计方案。这些方案的不断完善,就推动了产品的“进化”。大量产品不断进化的过程中存在着很多共性的特征,这些特征则是我们进行产品预测的理论基础。基于这些共性的特征进行推演,就是“产品预测”。

技术矛盾是推动产品发展的源动力,在矛盾的推动作用下,产品发展往往围绕着三个方向演进:功能、原理、结构。

第一个方向:功能。一个产品随着不断发展会纳入新的功能,来丰富这个产品。围绕这个方向,产品会以系统、模块、环境相近性等原则与其他功能相融合;部分功能由次要附属功能逐渐演化成为产品主要竞争功能。新的功能一旦纳入系统后,又会沿着以下两个方向进行不断的进化。

第二个方向:原理。系统的各个子系统都是通过特定的原理实现的,如果要提高系统的效率,就必须优化和替换更高效率的原理。如果我们只局限在一个行业、领域改进产品,往往使得我们“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。如果我们把眼光放到整个工业领域去看,会发现更高效率的方法、原理,利用这些新的原理来替代现有的原理,则可以提高我们产品的效率。方太研发的水槽式洗碗机就利用了汽车中涡轮增压的原理来替代原有的喷水系统,从而提高了产品性能,这一案例就是对这个分支非常典型的诠释。

任何一个产品都是由多个“子”技术共同实现的,这些“子”技术也有其技术的发展路径。因此,每个《产品进化路线图》应该是一个总体的、综合的战略地图,而除此以外还应该有一到多个《技术进化路线图》作为支撑。以吸油烟机为例,进气口油网作为油烟的过滤系统还处于最原始的阶段,如果我们能参考工业界过滤空气的技术方法,至少能够给烟机行业提供超过100种新的过滤方式,从而提高这个产品的性能。这100多种过滤方式本身也存在着进化的优先顺序,因此,也会客观地形成一条技术进化的路径。不同之处在于,技术进化的路径都是已经存在的客观技术,而产品进化则是目前未有,未来将出现的产品,这是一点区别。

第三个方向:结构。结构是产品演进过程中最直观的方式。结构的演进也是存在规律可循的,我们常见的“单、双、多”的演进就是一个例子。在多年的产品发展和演化过程中,专家们孜孜以求,找到了超过200条的进化路径,这些进化路径都是非常好的,指导我们预测产品结构变化的指导原则。后边我们还会具体阐述。

围绕“一个矛盾,三个方向”,我们可以把产品未来十年发展的路径推导出来,也就是说,可以通过科学的方法把未来十年自己的产品和竞争对手的产品技术路径用一张图表述出来,这就是《产品进化路线图》。产品进化路线背后需要技术的支撑,每个产品都有一到多个不等的《技术进化路线图》,阐述清楚,当前产品所应用的技术所发展的现状与未来,从而为技术人员改进产品提供最有力的支撑。

3.3产品研发战略

《产品进化路线图》是一个宏观的技术预测,可以帮助行业领导者明确未来产品的发展方向,提前规划、全面布局。这个战略如何具体“落地”则需要进一步通过产品研发战略来实现。

我们遍历过多个产品未来的发展方向,发现产品未来会沿着一个立体化、多维度的方向向前发展,以吸油烟机为例,我们发现潜在的发展方向超过80个。那么作为更加复杂的产品、类似于冰箱、燃气式热水器等、他们的发展路径将是更加复杂的。但在众多的进化路径中,理论上是有先后顺序的,同时也是有不同商业价值。因此,我们可以依据《产品进化路线图》选择和确定未来短期、中期和长期的研发重点,对于远期的重点技术可以提前布局、着手准备,形成立体化的研发战略。对筛选出的中期和长期研发方向分别进行拆解,将中、长期研发方向的拆解为多个阶段,与短期研发方向一起制定出企业的短期、中期和长期的研发项目,并落实到每年的研发计划中,最终得到企业的技术研发战略规划。

3.4技术预测与遍历

上述内容多是战略层面的工作,适合行业领导企业的战略规划。在研发中实际上就回答两个问题,一个是“做什么”?另外一个是“怎么做”?上面阐述的《产品进化路线图》及研发战略的梳理侧重于“做什么”?接下来就要解决“怎么做”?

在创新理论中对于很多产品的进化路径是给出了比较清晰的指引。比如,产品在发展过程中,遵循着八个大的进化法则和两百多条的细分的进化路径。我们可以根据这些进化的原则来改进和策划产品。如下图所示:

技术系统都是沿着这种动态性法则不断进化的,例如下图的计算机。我们还以吸油烟机为例,吸油烟机进气口油网,也一定按照这个规律不断演化。那么进气口油网目前处于哪个阶段?未来向哪个方向发展呢?您可以尝试着自己推演一下。

如果您仔细阅读了笔者上述的逻辑和脉络,您会发现,我们先梳理出改进空间最大的子系统,遍历重点的研发方向,再按照进化的原则针对某些重点子系统进行进化的分析。这样我们就可以清晰地得到未来产品进化的路径,请注意,这时候得到的就不仅仅是战略方向了,而开始是“原理设计草图”了!根据这些原理设计草图,工程师就可以进行实验样机的制作了。在这阶段的重点是按照产品所共有的进化路径,把产品未来的各种演化路径遍历出来,不仅要清楚自己当前要研发什么?还要知道自己未来要推出什么产品?还要清楚竞争对手的下一款产品应该是什么?通过《产品进化路线图》我们完全可以快速分析市场上畅销产品的“技术特点”,并迅速找出该“技术特点”的进化路径。

笔者还应该指出,在这阶段的工作量是非常巨大的。从进化路径上可能体现的是一到两个节点,但因为结构实现的多样性,则可能出现几十个,甚至上百个原理设计方案。这部分的内容必须由资深的专家来指导完成。

3.5专利战略

根据上一阶段内容,我们可以知道未来产品的进化路径,并根据进化的原则沿着重点的研发方向做一系列的产品创新。对于任何一个行业的领导企业,重要的不是某一款畅销产品,而是正确的“技术方向”。而专利战略就是通过专利的形式,把上述遍历的产品预测成果通过专利形式保护起来,从而最终保护企业独有的“技术方向”。

专利布局逐渐在产品特色、研发方向上形成壁垒,树立企业赖以生存的技术研发“硬实力”。通过专利战略的布局,对企业未来的知识产权进行保护,同时制约竞争对手。由于这部分内容不是本文重点,因此不做过多的阐述。

随着知识产权意识的不断增强,对于专利战略的把握应该是未来中国家电企业的重点工作。

4结束语

经历几十年的发展,中国的企业在世界迅速崛起,这是难得的机遇。我们逐步从模仿者、追随者到领导者。历史赋予这些领导企业新的使命,需要他们逐步肩负起行业发展的重任。对于领导企业从战略上清晰行业的发展规律,并引领行业的发展是不可推卸的责任。

对于“产品预测”应该是每个产品“第一集团”企业的工作重点。这些企业目前已经懵懵懂懂地意识到产品预测及战略规划的重要性,但怎么做,怎么科学的做,还不是特别清晰,笔者希望通过本文抛砖引玉,帮助家电企业提供一些参考思路。

可以说,现在我们生产的每个家电产品中都浸透着中国人的“汗水”,希望在未来,我们生产的每个家电产品中都浸透着中国人的“智慧”!