产品进化过程及进化定律(创新设计)
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标题:产品演变的规律:从创新到成熟在科技飞速发展的时代,产品的演变规律也在不断地变化。
从创新到成熟,产品经历了几个重要的阶段,下面我们将详细探讨这一过程。
一、创新阶段:产品的诞生在这个阶段,产品通常是由创新驱动的。
设计师们通过不断地尝试和改进,创造出前所未有的产品。
这个阶段的产品往往具有独特的设计和功能,能够吸引消费者的眼球。
例如,智能手机、平板电脑等新兴科技产品,都是在这个阶段诞生的。
二、改进阶段:产品的完善随着时间的推移,产品开始进入改进阶段。
在这个阶段,设计师们对产品的性能、用户体验等方面进行持续的优化和改进。
产品的功能和设计逐渐完善,满足更多用户的需求。
同时,产品的价格也逐渐降低,使得更多的人能够享受到这些产品带来的便利。
三、成熟阶段:产品的标准化当产品经过多次改进后,就会进入成熟阶段。
在这个阶段,产品的功能和设计已经非常稳定,成为行业标准。
市场上出现大量的竞争者,使得产品不断进行优化和升级,以满足市场的需求。
例如,手机、电视等产品已经进入成熟阶段,各种品牌之间的差异越来越小。
四、挑战与应对:适应变化的市场环境然而,随着市场环境的变化,产品也需要不断应对挑战。
消费者需求的变化、技术发展的趋势等都可能对产品产生影响。
在这个过程中,产品需要不断创新,以适应市场的变化。
同时,产品的销售策略也需要根据市场环境进行调整,以吸引更多的消费者。
总结:从创新到成熟,再到适应变化的市场环境,产品的演变规律是一个不断演进的过程。
在这个过程中,产品需要不断地创新和改进,以满足市场的需求。
只有把握好这一规律,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
TRIZ中的技术系统S—曲线进化法则与产品的生命周期1 概述产品是企业生存和发展的基础,企业之间的竞争往往是围绕着产品的竞争而展开的。
随着技术的不断发展进步和市场竞争的不断加剧,产品的更新换代也愈发频繁。
如何做好企业的产品规划,准确地把握住市场脉搏和消费趋势,及时研发并生产出领先于竞争对手的产品,在市场竞争中取得先机,是每一个企业所面临的共同挑战。
做好产品的规划,首先是要分析和把握产品的发展趋势。
TRIZ(theory of inventive problem solving,发明问题解决理论)从技术进化的角度对产品的技术成熟度进行了预测,并据此推断该产品未来的发展方向及形态,这为产品设计人员进行产品设计及研发提供了很好的借鉴。
产品的生命周期(product life cycle)理论主要从产品的市场营销的角度对产品的发展过程进行分析,为企业制定产品策略及营销策略提供了依据。
两个理论从不同的角度对产品的生命过程进行了分析,它们之间有何区别和联系,对企业的产品规划工作又有何实际指导意义,本文将对此进行分析和探讨。
2 TRIZ中的技术系统S-曲线进化法则及技术成熟度预测2.1 技术系统S-曲线进化法则一个产品或物体都可以看作是一个技术系统,技术系统可以简称为系统。
系统是由多个子系统组成的,并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能,子系统可以是零件或部件构成。
系统是处于超系统之中的,超系统是系统所在的环境,环境中其他相关的系统可以看作是超系统的构成部分。
G.S.Altshuller于1946年开始创立TRIZ理论,其中重要的理论之一是技术系统进化论,其主要观点是技术系统的进化并非随机的,而是遵循着一定的客观的进化模式,所有的系统都是向“最终理性化”进化的,系统进化的模式可以在过去的专利发明中发现,并可以应用于新系统的开发,从而避免盲目的尝试和浪费时间。
Altshuller的技术系统进化论主要有八大进化法则,这些法则可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。
机械创新设计课程论文(TIZE理论的八大技术系统进化法则)专业机械设计制造及其自动化班级10机自职1学号1010113126姓名姚巧珍成绩教师刘小鹏2013年5月23日TRIZ理论的八大技术系统进化法则姚巧珍(10机自职1班,学号:1010113126)[摘要] 技术系统的这八大进化法则可以应用于产生市场需求、定性技术预测、产生新技术、专利布局和选择企业战略制定的时机等。
它可以用来解决难题,预测技术系统,产生并加强创造性问题的解决工具。
本文讲述了TRIZ理论的八大技术系统进化法则,这些技术系统进化法则基本涵盖了各种产品核心技术的进化规律,每条法则又包含多种具体的进化路线和模式。
它可以帮助设计者在方案设计阶段迅速地产生个具有创造性的新概念,实现产品的快速创新。
[关键词] 技术系统,进化法则,子系统,S曲线。
引言一个产品或物体都可以看做是一个技术系统,技术系统可以简称为系统。
系统是由多个子系统组成的,并通过子系统间的相互作用来实现一定的功能,子系统可以是零件或部件甚至于构成元素。
系统是处于超系统之中的,超系统是系统所在的环境,环境中的其他相关的系统可以看做是超系统的构成部分。
技术系统的进化是指实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程,进化是客观进行着的,不管人们是认识了它还是没有认识它。
如果认识和掌握了系统的进化规律,有利于设计者开发出更先进的产品,从而提升产品的竞争力。
1.八大技术系统进化法则TRIZ的技术系统八大进化法则分别是:1)技术系统的S曲线进化法则;2)提高理想度法则;3)子系统的不均衡进化法则;4)动态性和可控性进化法则;5)增加集成度再进行简化法则;6)子系统协调性进化法则;7)向微观级和场的应用进化法则;8)减少人工进入的进化法则1.1技术系统的S曲线进化法则图1-1是一条典型的S曲线。
S曲线描述了一个技术系统的完整生命周期,图中的横轴代表时间;纵轴代表技术系统的某个重要的性能参数,比如飞机这个技术系统,飞行速度、可靠性就是其重要性能参数,性能参数随时间的延续呈现S形曲线。
S 曲线与进化法则内容提纲进化2技术系统进化法则13S曲线进化选择TRIZ 的核心思想z 技术系统的进化不是随机的,而是遵循一定的客观规律。
z 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。
内容提纲进化1技术系统进化法则23S曲线时间性能参数婴儿期成长期成熟期衰退期S 曲线时间性能参数婴儿期成长期成熟期衰退期S 曲线时间速度S 曲线实例:汽车婴儿期成长期成熟期衰退期内容提纲进化1技术系统进化法则23S曲线婴儿期1成长期2成熟期3衰退期3S曲线-婴儿期性能参数衰退期成熟期成长期婴儿期时间新系统是怎么来的?铁路马车-1807年诞生最早的蒸汽火车-1836年最早的…First Car Benz Automobile婴儿期的特征1.当实现系统功能的原理出现后,系统也随之产生2.新系统的各组成部分通常是从其它已有的系统中“借”来的,并不适应新系统的要求婴儿期的判别标准发明级别发明专利数量参数性能利润时间时间时间时间III IVIII当前处于婴儿期的产品内容提纲进化1技术系统进化法则23S曲线婴儿期2成长期1成熟期3衰退期4时间性能参数婴儿期成长期成熟期衰退期S 曲线-成长期成长期的特征1.制约系统的主要“瓶颈”问题得到解决,系统的主要性能参数快速提升,产量迅速增加,成本降低2.随着收益率的提高,投资额大幅增长3.特定资源的引入使系统变得更有效4.系统向新的领域扩展成长期的判别标准发明级别发明专利数量参数性能利润时间时间时间时间III IVIII当前处于成长期的产品内容提纲进化1技术系统进化法则23S曲线婴儿期3成长期2成熟期1衰退期4时间性能参数婴儿期成长期成熟期衰退期S 曲线-成熟期成长期的特征1.系统发展趋于缓慢2.生产量趋于稳定3.新出现的矛盾会阻碍系统的进一步发展成熟期的判别标准发明级别发明专利数量参数性能利润时间时间时间时间III IVIII当前处于成熟期的产品内容提纲进化1技术系统进化法则23S曲线婴儿期4成长期2成熟期3衰退期1时间性能参数婴儿期成长期成熟期衰退期S 曲线-衰退期衰退期的特征1.相同功能的新技术系统开始排挤老系统2.系统的“心理功能”和带来的收益都在下降衰退期的判别标准发明级别发明专利数量参数性能利润时间时间时间时间III IVIII当前处于衰退期的产品S 曲线的跃迁时间性能参数能工作能正确工作最大性能最大功效最佳可靠性最低成本S 曲线族时间性能参数实例:“车”的进化S 曲线的意义1.描述了技术系统的一般发展规律。
产品设计的迭代与进化在未来的产品投放中,链接产品语言和用户语言的媒介是产品设计。
这里的设计概念比现阶段的图形设计概念要深刻的多。
了解这一点,我们必须先了解未来的产品会以什么样的形式呈现,本文内容属于产品设计的前卫探讨。
界面的概念将由屏幕硬件转向虚拟现实,其特点是空间边界无限性图:产品设计的虚拟现实化不可避免从世界上有第一台显像屏开始,界面这个概念就存在了。
无论它用于什么地方,电视、电脑、手机、以及各种需要显像的硬件设备等等。
它们的共同点在于界面与硬件之间的不可分割性,也就是硬件承载了软件,界面是软件的外在表现形式。
目前市场现有的硬件产品中,界面并没有脱离硬件在其中的承载作品,任何一个设计师都不可能越过硬件给予的范围去进行界面设计。
比如:承载与苹果相关的产品,设计师必须遵照苹果公司给予的屏幕硬件数值进行界面和版式的设计,否则最终设计效果与苹果硬件上的显示不符。
在现阶段,界面的显示范围始终存在边界。
而未来的产品由于物联网的实现,界面的概念会比现阶段复杂的多,或者说更为多样化,更多的数值尺寸,更多的表现形式,加上虚拟现实技术的运用,界面不会再呈现出像今天这样具有固定尺寸范围的状态,或者说界面除了X,Y轴外,还多了一个Z轴,二维平面会由虚拟三维空间代替。
这种三维空间的影像投射也不在依托平面载体,而是空间载体,成为无边界设计。
在这种环境下,如何设计用户的交互行为已经不是平面操作的范畴,它会成视觉,听觉,心理,行为等一系列的连锁反应的总和,未来的产品设计会比现在的设计纬度更高,言外之意,现阶段的产品设计其实还处于数字化表现的初级阶段。
界面所需要的图形样式将由大量的模版制作承担图:未来竞争会以个人头脑对抗群体头脑的形式呈现。
图形定制设计会没落。
现阶段绝大多数的设计师的设计层级仅仅处于图形样式的范畴,如何让产品界面更好看或更吸引人,是他们所要思考的问题。
层级上一点的会处于产品的交互与结构范围,他们更关注用户对产品的操作,产品结构本身功能的表现完善度等等。
创新产品从概念到成功上市的全过程是什么在当今竞争激烈的市场环境中,创新产品的成功推出对于企业的生存和发展至关重要。
一个创新产品从最初的概念到最终成功上市,需要经历一个复杂而漫长的过程,这个过程充满了挑战和机遇。
下面,让我们一起深入探讨这个全过程。
一、概念的产生创新产品的概念往往源于对市场需求的敏锐洞察、对技术发展趋势的把握,或者是对现有产品不足的反思。
这可能是企业内部的研发团队在日常工作中突然的灵感闪现,也可能是通过市场调研、与客户的深入交流中发现的潜在需求。
例如,智能手机的概念就是在人们对便捷通信和移动计算的需求不断增长的背景下产生的。
当时,传统手机的功能已经无法满足用户对于多媒体娱乐、互联网接入和高效办公的期望,于是智能手机的概念应运而生。
在这个阶段,关键是要有开放的思维和创新的意识,敢于突破传统的思维模式,去想象那些尚未被满足的需求和可能的解决方案。
二、可行性研究一旦有了初步的概念,接下来就需要进行详细的可行性研究。
这包括对市场规模、竞争态势、技术可行性、成本效益等方面的分析。
市场规模的评估要考虑潜在用户的数量、消费能力和购买意愿。
比如,如果是一款针对老年人的健康监测设备,就需要研究老年人口的数量、健康意识以及对这类产品的接受程度。
竞争态势的分析则要了解市场上是否已经存在类似的产品,它们的优势和不足是什么,以及新的产品如何能够在竞争中脱颖而出。
技术可行性是要确定所设想的产品在技术上是否能够实现,是否需要新的技术突破,以及研发所需的时间和资源。
成本效益分析要计算开发、生产、营销和售后等各个环节的成本,并预测产品的销售收入和利润,以确定项目的经济可行性。
通过全面的可行性研究,可以对产品的前景有一个较为清晰的认识,从而决定是否值得进一步投入资源进行开发。
三、产品设计与开发如果可行性研究的结果是积极的,接下来就进入产品设计与开发阶段。
这是将概念转化为实际产品的关键步骤。
首先是产品的功能设计,要明确产品能够为用户提供哪些核心价值和功能。
好的产品是进化而来的,举例好的产品是进化而来的。
随着科技的不断发展和用户需求的变化,产品必须不断演进和改进,以适应不断变化的市场环境。
下面将以智能手机为例,阐述好的产品如何经历演化过程。
智能手机是一种具有多功能的便携式设备,已经成为现代人生活中必不可少的一部分。
它不仅仅是用于通讯的工具,还包括了多种功能,如上网、拍照、娱乐、导航等。
然而,现代智能手机的出现并非一蹴而就,而是经历了多次演化和改进。
首先,早期的手机只能实现基本的通信功能。
它们体积庞大,功能单一,仅能用于打电话和发短信。
然而,随着技术的发展,手机逐渐变得更小巧轻便,同时加入了彩色显示屏和简单的游戏功能,使得用户的体验得到了提升。
接着,随着移动互联网的兴起,智能手机开始具备上网功能。
用户可以通过手机浏览网页、查找信息、使用社交媒体等。
这一演进让用户能够随时随地获取所需的信息,极大地提高了生活和工作的便利性。
同时,智能手机的摄影能力也得到了显著的提升。
从最初的低像素摄像头到现在的高分辨率、多功能摄影系统,用户能够用手机拍摄出高质量的照片和视频,捕捉生活中的美好瞬间。
此外,智能手机还引入了各种应用程序,满足用户多样化的需求。
用户可以通过应用商店下载和安装各种功能丰富的应用程序,如社交网络应用、游戏、健康管理工具等。
这些应用程序让智能手机成为了一个功能强大、个性化定制的工具。
进一步的演化中,智能手机还引入了人工智能和机器学习技术。
例如,语音助手可以根据用户的指令执行各种任务,如发送短信、设置提醒、查找信息等。
面部识别和指纹识别技术使得手机的安全性得到提高,用户可以更加放心地使用手机进行支付和敏感信息的处理。
总的来说,智能手机作为一个产品,经历了多次演化和改进。
从最初的简单通信工具到如今的多功能智能手机,它不断适应用户的需求和技术的进步。
随着时间的推移,智能手机不仅在外观和功能上进行了改进,还引入了更多创新的技术。
未来,智能手机可能会继续发展,展现出更多令人惊叹的特性。
第4章产品进化过程及进化定律4.1 概述从历史的观点研究一类产品,如汽车、计算机、自行车、机床等,会发现这些产品今天的实现形式与其刚诞生时相比已有很大或根本性的变化。
但这些产品的主要功能并没有变化,如汽车与自行车的主要功能是“运送货物与人”,计算机的主要功能是“代替人进行计算”,机床的主要功能是“加工零件”。
人类需求的质量、数量及对产品实现形式的不断变化,迫使企业不得不根据需求变化及实现的可能,增加产品的辅助功能、改变其实现形式。
即从历史的观点看,产品处于进化之中。
为了生存与发展,快速、有效地开发新产品是企业在竞争中取胜的重要武器。
世界上大多数的新产品是在老产品或当前产品的基础上开发出来的。
企业在新产品研发决策过程中,要预测当前产品的技术水平及新一代产品可能的进化方向,这种预测的过程称为技术预测(Technology Forecasting)。
技术预测的研究起始于半个世纪以前。
最初应用于军工产品,即对武器及部件的性能进行技术预测,后来也用于民用产品。
在长期的研究过程中,理论界提出了技术预测的多种方法,图4—1被祢为Worlton逻辑树,其内涵为不同预测方法的抽象描述。
树的最高层为预测方法,该方法被分为两大类:规范化方法(Normative)与探索性方法(Exploratory)。
规范化方法的核心是“发现某个特征,确认使该特征能够实现的活动。
”,即该方法倾向于堤出促使理想特征实现的策略与过程,该类方法中的核心方法是形态分析法(Morphologic Analysis)。
探索性方法通过对过去与将来从低级到高级进化的过程预测未来,该类方法中的核心方法为S——曲线及Delphi法,前者为客观、定量法,后者为主观、小组法。
上述各种方法是西方世界提出的方法。
MIT的Frauens 2000年指出西方传统的技术预测存在如下3条缺点:1)预测所需要的准则太弱。
2)支持提出及实现可能特征的工具集是有限的。
3)确定目前产品功能的潜力主要取决于专家。
Frauens还指出:前苏联TRIZ中的技术系统进化(Technology System Evolution)理论已提供了强有力的技术预测工具,这些工具包括产品进化定律及进化路线等。
本章系统地介绍TRIZ中的产品进化理论成果及应用实例。
4.2 产品进化过程实例4.2.1 潜艇公元前332年,亚历山大大帝命令其部下建造一只防水的玻璃桶,自己进入桶里,让部下们把桶放到海水下面,他记录了所见到的各种动物。
亚力山大是早期进行水下探索的人之一。
1624年,德雷贝尔建造了一个能在水中被驱动的防水舱,他让12人进入船体,并划六支桨推动这个装置。
1776年,布什内尔建造了一潜水器,用来攻击停在美国纽约港的英国军舰。
这是第一艘参加战斗的潜水器。
该潜水器像一只大木筒,里面有一张条凳,像自行车脚蹬似的东西驱动船体。
该潜水器还配有罗盘、深度尺、驾驶装置、可变压舱、防水船体配件和一只锚。
19世纪末,现代潜艇之父霍兰主持建造了“霍兰”号潜艇。
该潜艇在水下使用电动机,在水面巡航时使用蒸汽机,是第一艘能够下沉、潜行、上浮并发射鱼雷的潜艇。
该潜艇没有潜望镜,艇员们要从平板玻璃向外观察。
为了监测氧气含量,艇员们常把老鼠装在笼子里带上潜艇,如果老鼠死亡或接近死亡,说明氧气不足了,应赶快返航。
1900年,美国海军购买了“霍兰”号潜艇,并且又订购了几艘同样的潜艇。
又经过了半个世纪,全世界第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号诞生了,与柴油机驱动的潜艇不同,该潜艇可在水下连续呆几个星期。
1954年,该潜艇在水下穿越了北极。
从产品的观点看,亚历山大大帝玻璃桶只是对海洋水下的初步探索,其核心技术是构造一个不漏水的水下空间;1624年的防水舱及1776年的潜水器其核心技术都是采用人工产生的动力驱动,潜水器中的罗盘等是对防水舱的不断改进;“霍兰”号潜艇的核心技术是采用机械驱动——电动机或蒸汽机驱动,能真正装备海军,因此是现代潜艇;“鹦鹉螺”号潜艇的核心技术是采用了核动力驱动,可在水下呆更长的时间。
4.2.2 自行车自行车是1817年发明的。
称为“木房子”的第一辆自行车由机架及木制的轮子组成,没有手把,骑车人的脚是驱动动力。
从工程的观点看,该车不舒适、不能转向等。
1861年,基于“木房子”的新一代自行车设计成功,该车是现在所说的“早期脚踏车”,“木房子”的缺点依然存在。
1870年,被称为“Ariel'’的自行车设计成功;该车前轮安装在一个垂直的轴上,使转向成为可能,但依然不安全、不舒适、驱动困难。
1879年,脚蹬驱动、链轮及链条传动的自行车设计成功,该类车的速度可以达到很高,但该类自行车没有车闸,因此高速骑车时很危险。
1888年,车闸设计成功,前轮直径已变大,但零部件材料不过关,影响了自行车的速度。
20世纪,各种新材料用于自行车零件。
在自行车进化的过程中,全世界申请了相关专利1万件。
产品进化实际上是产品核心技术从低级向高级变化的过程。
对于一种核心技术,产品应不断地对其子系统或部件进行改进,以提高其性能。
设计人员不断的努力,是推动产品进化的根本动力。
4.3 产品进化过程曲线4.3.1 通常的S—曲线S一曲线通常如图4—2所示。
图中横坐标为时间,即依据一项核心技术所推出的一系列产品的时间;纵坐标为产品的性能参数值,该参数值不能超过自然限制。
从横坐标上将产品分为三个阶段:新发明、技术改进及技术成熟。
在新发明阶段,一项新的物理的、化学的、生物的发现,被设计人员转变成产品。
不同的设计人员对同一原理的实现是不同的,已设计出的产品还要不断改善。
因此,随时间的推移,产品的性能指标不断提高。
在上一阶段结束时,很多企业已认识到,基于该发现的产品有很好市场潜力,应大力开发。
因此,将投入很多的人力、物力与财力用于新产品开发,新产品的性能参数快速增长。
这就是技术改进阶段。
随产品进入技术成熟阶段,所推出的新产品性能参数只有少量增长。
继续投入进一步完善已有技术的效益减少,企业应研究新的核心技术以在适当的时间替代已有产品的核心技术。
对于企业决策,具有指导意义的是能够确定曲线的拐点。
第一个拐点之后,企业应从原理实现的研究转入商品化开发,否则,该公司将被恰当转入商品化开发的公司甩在后面。
当出现第二个拐点后,产品的技术已进入成熟期,企业因生产该类产品获取利润,同时要研究优于该产品工作原理的更高一级核心技术,以便将来在适当机会转入下一轮的产品竞争。
一代产品的发明要依据某一项核心技术,之后经过完善使该技术逐渐成熟。
在这期间,企业要有大量的投入,但如果技术已成熟,推动技术更加成熟的投入不会取得明显收益。
此时,企业应转入研究、选择替代技术或新的核心技术。
该过程可用S一曲线族表示,如图4—3所示。
4.3.2 TRIZ中的S--fttt线通过对大量专利的分析,Almhuller发现产品的进化规律满足S髁曲线。
但进化过程是靠设计者推动的,当前的产品如没有设计者引入新的技术,它将停留在当前的水平上,新技术的引入使其不断沿某些方向进化。
TRIZ中的s——曲线如图4—4所示。
图4—4是分段线性SI曲线。
其优越性是曲线中的拐点容易确定。
图中将一代产品分为婴儿期、成长期、成熟期、退出期。
确定产品在S一曲线上位置是产品进化理论研究的重要内容,并称为产品技术成熟度预测。
处于婴儿期及成长期的产品应对其结构、参数等进行优化,使其尽快成熟,以为企业带来利润。
处于成熟期与退出期的产品,企业在赚取利润的同时,应开发新的替代技术,以便推出新一代产品,使企业在未来市场竞争中取胜。
4。
3.3 产品技术成熟度预测曲线企业在制定R&D计划时,知道自己的产品技术成熟度是正确决策的关键。
但事实上,很多企业的决策并不科学。
Ellen Domb认为:“人们往往基于他们的情绪与状态来对其产品技术成熟程度做出预测,假如人们处于兴奋状态,则常把他们的产品置于‘成长期’,如果他们受了挫折,则可能认为其产品已处于退出期”。
因此,需要一种系统化的产品技术成熟度预测方法。
Altschuller通过研究发现:任何系统或产品都按生物进化的模式进化,同一代产品进化分为婴儿期、成长期、成熟期和退出期四个阶段,这四个阶段可用生物进化中的“S一曲线”表示,如图4—4所示。
四种曲线用于技术系统在“S——曲线”上所处位置的预测。
这四种曲线分别是:单位时间内的专利数、单位时间内的专利或发明级别、单位时间内的技术性能和单位时间内的利润。
各曲线的形状如图4—5所示。
收集当前产品的有关数据建立这四条曲线,所建立曲线的形状与这四条曲线的形状比较,就可确定产品的技术成熟度。
当一条新的自然规律被科学家揭示后,设计人员依据该规律提出产品实现的工作原理,并使之实现。
这种实现是一项级别较高的发明,该发明所依据的工作原理是这一代产品的核心技术。
一代产品可由多种系列产品构成,虽然产品要不断完善,不断推陈出新,但作为同一代产品的核心技术是不变的。
一代产品的第一个专利是一高级别的专利,如图4—5“时间一专利的级别曲线”所示。
后续的专利级别逐步降低。
但当产品由婴儿期向成熟期过渡时,有一些高级别的专利出现,正是这些专利的出现,推动产品从婴儿期过渡到成长期。
图4—5“时间一专利数”曲线表示专利数随时间的变化。
开始时,专利数较少,在性能曲线的第三个拐点处出现最大值。
在此之前,很多企业都为此产品的不断改进而投入,但此时产品已到了退出期,企业进一步增加投入已没有什么回报。
因此,专利数降图4—5中的“时间一利润”曲线表明:开始阶段,企业仅仅是投入并没有赢利。
到成长期,产品虽然还有待于进一步完善,但产品已出现利润。
之后,利润逐年增加,到成熟期的某一时间达到最大,之后开始降低。
图4—5中的“时间一性能”曲线表明,随时间的延续,产品性能不断增加,但到了退出期后,其性能很难再有所增加。
如果能收集到产品的有关数据,绘出上述四条曲线,通过曲线的形状,可以判断出产品在S一曲线上所处的位置。
从而,对其技术成熟度进行预测。
图4—6表示了产品技术成熟度预测后的两种结果。
如果产品处于婴儿期或成长期,则需要对产品进行优化,以改善已有的S一曲线;反之,则需要产品创新,以产生新的核心技术,替代已有的核心技术,即使产品移人新的S一曲线。
4.4 产品优化已有产品的优化是指产品的核心技术即工作原理不变,而对其实现技术进行优化,包括材料选择、加工工艺、结构的装拆、性能、造型等的优化,如图4—7所示。
已有大量的教材、参考书和论文等系统介绍过产品优化,故此处不再详细介绍,而只对参数优化中的参数稳健设计作一简单介绍。
4.4.1 稳健设计背景影响产品质量的变量分为两类:设计变量和干扰变量。
设计变量指在设计过程中设计者可以控制的变量,如几何尺寸;干扰变量指在设计过程中设计者不可能或很难控制的变量,如工作环境中的温度、湿度。