前言
技術的特性有:研發成本高、回收期長、開發成功的風險大,但複製成本低;因此,不論是企業、科研組織、或是學校的研究團隊投入大量的資源所產生的研發成果若未能充分運用,就資源的角度而言,是一種嚴重的浪費,也會召到利害關係人的強烈質疑;尤其值此世局劇烈變動之際,企業的獲利嚴重受到衝擊、研究機構與學校則面對政府財政緊縮的強大的壓力,生存面臨重大的挑戰;因此,研究單位(包括企業、科研組織、與學校)皆無不絞盡腦汁探討如何將自有的研發成果(或核心技術)尋找新的應用機會。
然過去研究單位思考如何將現有的研發成果(特別是核心技術)尋找新的應用領域時,往往採用短天期(或幾個小時)的工作坊以專家法或腦力激盪法集眾人之力為研發成果發想(尋找)第二春;然這種方式涉及專家不好找、專家涉獵層面寬窄不一,腦力激盪往往訴諸於天馬行空,因此亟需一套演算法或方法(algorithm/methodology)來系統化的解決這個問題。
由於TRIZ的核心理念是:世界上沒有新鮮事,你的問題,在世界的其他地方可以找到解決方案;若將這個核心理念反過來思維,就變成:你的解決方案,其他人或在其他地方應該有需要;循此理念,TRIZ的專家們開發一套流程來探討這個問題,也就是為研發成果找新的應用機會(本文稱之為:為技術找商機),以將研發成果充份發揮;這也是我在找此類文獻時,往往離不開TRIZ的影子。
名詞解釋
研發成果:泛指研究單位的具體產出,包括:科學、材料、技術組合(可獨立完成一項功能的技術組合拳)、可執行特定功能的模組件、產品等;研發成果往往以技術組合拳的形式呈現;但新科學的發現與新材料則以特殊的屬性(properties)的形式呈現;
物件:本系列文章使用物件一詞,以概括:科學、材料、技術組合(可獨立完成一項功能的技術組合拳)、可執行特定功能的模組件、產品等;然本系列文章仍以「為技術找商機」,而不用「為物件找商機」為抬頭命名,以免讓人混淆;
商機:係指可為研究單位(包括企業、科研組織、與學校)在市場上找到新的應用機會,也就是大幅提升產業(例如:半導體產業、機械產業、金融產業、…)現有產品/服務的某一項功能,並創造價值;
創造價值的形式:可以是技術移轉、合作開發、專利授權、技術指導、以新事業部或成立新公司跨足鄰近的業務領域或全新的事業領域…等等。
為技術找商機的適用範疇
圖一為技術找商機的適用範疇,主要是產品新穎化、核心能力的再利用到鄰近的市場、以及配合現有的核心能力建構新的能力並運用到新的市場,說明如下:
1. 產品新穎化
產品新穎化係指將現有產品的某一項功能或設計大幅度的翻新,尤指功能模組件的躍進式創新;或將我單位的技術移轉出去,對象包括:其他企業、科研組織、或其他學校等等;
2. 核心能力的再利用
主要是指為我單位的核心技術找到新的應用機會,使我單位的核心能力能在新的應用領域再發揮;技術利用的形式包括(但不限於):成立新公司、新部門、技術移轉、與其他單位共同合作開發;此模式適用於所有的研究單位;
3. 建構新能力
主要是指在我單位的核心技術(能力)的基礎上,開發新的技術,並運用到新的領域,使我單位可以藉此切入新的市場,強化我單位的核心能力;利用的形式與適用的對象如同項2,就不再贅述了。
圖一、為技術找商機的定位
以TRIZ的核心理念反過來應用於為技術找商機
為技術找商機目前以TRIZ領域的研究較為積極,TRIZ的理念是:「你的問題某人或某地已經解決了,或有非常類似的解決方案。(Someone, someplace, has already solved your problem, or one very similar to it.)」而為技術找商機可以將TRIZ的理念倒過來想,就成為:「某人或某地的問題需要我的解方。(Someone or someplace needs my solution for their problems.)」。
這就構成為技術找商機的基本思路,以下我們就簡單的說明一下TRIZ的核心理念。
1. TRIZ的一般解
圖二為TRIZ的理念,也就是你的問題某人或某地已經解決了,或有非常類似的解決方案;因此TRIZ的第一步是將你的問題一般化;所謂一般化就是將你的問題化成TRIZ的標準問題,典型的標準問題是(產品)系統參數相互牽制的問題(TRIZ稱之為矛盾問題),也就是我們為強化系統的一個參數,往往導致另一個參數的弱化;例如:強化汽車的安全性,可能導致汽車的重量增加;TRIZ共整理出39個參數,組成39(參數) X 39(參數)相互對照的矩陣,稱之為TRIZ的矛盾矩陣;這種將系統問題化為參數矛盾的問題,我們稱之為一般化,也就是化為TRIZ的標準問題。
針對參數間的矛盾問題,TRIZ提供過去人們解決這類問題的一般化解決方案,供我們參考,TRIZ稱之為發明原則,共40則發明原則;當然隨著科技的進步(主要是語意搜尋技術的進步)與資料庫的完備(主要是專利資料庫),系統參數與發明原則也隨之擴充。
接著,將我們對照我們欲強化的參數與避免弱化的參數,藉由查表(查矛盾矩陣表),找出TRIZ推薦(適用)的發明原則,以為參考;由於這些發明原則也是以一般化的形式呈現,例如:局部品質(local quality),我們藉由這個發明原則的提示,進行發想,用到我們欲解決的問題上,TRIZ稱之為特定解;例如上面的案例,我們希望汽車一方面要強化安全,但又要避免增加重量;那麼局部品質的發明原則「啟發」我們可以針對需要保護的地方加強防護,而不是全車所有的地方都加強防護,以不那麼增加汽車的重量,但又起到保護的效果。
這就是TRIZ的理念。
經過多年的發展,TRIZ已發展成龐大的體系,除了上面所提到的矛盾矩陣外,還包括:知識/效用矩陣(提供達成特定功能的各種可行技術)、演化線(探討系統演化的各種路徑)、…等等;族繁不及備載;TRIZ網路上的資源很多,有興趣的讀者可以自行搜尋相關的主題來參考。
圖二、TRIZ的理念與一般解
2. 為技術找商機、新的應用領域是將TRIZ的核心理念倒過來
為技術找商機就是以功能反向尋求應用的機會,TRIZ專家稱之為:Reversed Function Oriented Search, RFOS,如圖三所示。
也就是我們先將我們為特定問題的解決方案反轉為TRIZ的一般化功能,我們主要是以知識/效用矩陣的一般化功能為反轉的媒介;然後將這個一般化的功能輸入至資料庫中檢索(主要是專利資料庫與技術文獻資料庫),找到其他應用領域的機會;最後進行技術的適用性與競爭力評比,找出值得切入的領域,並規劃切入的方式。
圖三、TRIZ RFOS的理念
3. 具體構想
我們在找新應用領域的物件不限於技術,也可以是科學現象、材料、功能模組件、產品、…等等;因此除了技術的功能之外,物件的優越屬性也可作為搜尋新應用領域的媒介,如圖四所示;圖五則運用圖四的構想,將玻璃窗連結到眼鏡、陶瓷、門的簡單案例。
資料來源:Dewulf (2011)
圖四、用物件的屬性與功能探索潛在應用領域
資料來源:Dewulf (2011)
圖五、以窗戶的功能與屬性連結到新的用途
有此可知,為技術找商機的重要理念為針對物件的功能(functions)與屬性(properties)進行拆解與盤點,以作為尋找新應用領域的橋樑。
為技術找商機方法的主流程
步驟1:確認(identify)要找新應用領域的物件(或稱之為:目標物,object)
這裡所謂的物件可以是(但不限於):材料、基礎科學的發現、技術、功能、模組件、甚至產品;這裡沒特別強調「新」,例如:新材料、新技術、新功能、新產品…;主要是因為這些物件是現有研究單位要找尋新出路(新應用)的目標物,對單位而言不一定新。
一般而言,企業會找具有競爭力的核心技術、模組件、產品、甚至材料、…等為目標物;研究型的科研組織、學校會以新發現的科學或新開發的技術、材料、新功能、…等為目標物。
步驟2:對目標物件進行屬性與功能的描述、萃取其特徵,並建立物件的潛在應用功能清單
針對被選出來的物件(材料、基礎科學、技術、功能、模組件、產品、…等)進行功能的描述,並萃取特徵;特徵包括:各種屬性、性能、特性、性質、…等等;這裡所謂的特徵是指附著於功能或屬性的特點,例如:雷射的屬性特徵包括(但不限於):單色性(雷射光具有極高的單色性,即其光波頻率非常單一,通常只有單一波長或很窄的波長範圍)、相位干涉性(雷射光波的相位關係非常穩定,光波之間的相位差固定,使得雷射光具有很高的干涉性)、方向性(雷射光束具有高度的方向性,光束可以在很長的距離內保持很小的發散角)、高能量密度(雷射光束可以被聚焦到非常小的點,從而產生極高的能量密度)以及高亮度(由於雷射光的能量集中在非常小的區域內,因此其亮度非常高)。
有時候到底物件的科學、材料或技術屬性可衍生出哪些功能?我們也不太清楚,這時我們可以以TRIZ的知識/功效(knowledge/effects)矩陣的功能類別清單,例如:吸收(absorb)、累積(accumulate)、彎曲(bends)…等等,一一比對,以篩選出具應用潛力的功能。
我們的重點是將物件的功能發揮,因此將物件的屬性轉換為功能非常重要。
至於功能的描述與屬性的萃取我們留到「為技術找商機主流程步驟2」的文章中詳述。
步驟3:依據該物件的功能與屬性的特徵,評估並篩選出具創新與競爭潛力的功能或屬性
依照步驟2所萃取出的物件屬性與功能特徵,藉由專家定義出具創新與競爭潛力的功能與屬性;如果是單位(例如企業、科研組織),我們可以利用單位內外的專家篩選出該物件的所衍生出來具創新性與競爭潛力的技術、功能、與屬性;如果是獨立的研究人員(例如研究機構的研究人員或學校教師與研究人員)則以所創發出來獨特技術或材料的特徵,發想該技術或材料所衍生出具創新與競爭潛力的功能或屬性;當然我們也可以如步驟2的方式,與TRIZ的知識/功效矩陣的功能類別清單參照,一一比對,以篩選出具應用潛力的功能。
詳細的作法,我們留到「為技術找商機主流程步驟3」的文章中詳述。
步驟4:依據所選出來具創新性與競爭潛力的功能,尋找運用該功能的潛在領域或運用其他方式達到相同功能目的的其他領域
接續步驟3的結果,我們可以以工作坊的形式請各領域的專家、工程師發想可應用的其他領域;或者以這些功能或屬性的同義詞輸入到專利或文獻資料庫或Google中搜尋,探索這些功能或屬性可以被運用到哪些新領域。
將這些潛在的應用領域整理成清單,供步驟5篩選。
詳細的作法,我們留到「為技術找商機主流程步驟4」的文章中詳述。
步驟5:針對多個潛在應用領域進行深入分析,從中挑選一個或數個適合切入的領域
依據步驟4的潛在應用領域的清單,利用專家法、篩選指標法、或技術優勢比較法進行適合切入的應用領域篩選。
詳細的作法,我們留到「為技術找商機主流程步驟5」的文章中詳述。
步驟6:選擇最佳進入方式,將之(要找新應用的物件)導入該領域
為篩選出來的應用領域選擇最佳的進入方式,例如:開發新產品或新的功能模組自行銷售、將技術授權給有需要的業者使用,收取權利金、策略聯盟、合作開發、…等等。
詳細的作法,我們留到「為技術找商機主流程步驟6」的文章中詳述。
以上是為技術找商機方法的主流程,各步驟的詳細作法,稍後的文章會一一介紹(但省略步驟1);此外,不同的物件(材料、基礎科學、技術、功能、模組件、產品)由於功能與屬性不同,因此實際的作法還是有些差異;之後本blog也會一一說明。
參考資料
Dewulf, S. (2011). Directed variation of properties for new or improved function product DNA – A base for connect and develop, Procedia Engineering, 9:646-652.