产品的组合创新与案例

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1、第11卷增刊 1997年6月管 理 工 程 学 报 Journal of Industrial Engineering?EngineeringM anagementVol . 11 Suppl . June 1997产品的组合创新理论与案例王 炜 马亦文 (西湖电子集团有限公司)杭州 310012摘 要 产品的组合创新已成为产品开发的重要途径。本文在阐明组合的特点和分类之后,提出了组合创新活动的框架,介绍了两种集思广益产生组合构想的方法,即组合特殊矩阵法和组合群策法,并有实际应用例举。 关键词: 组合, 组合法, 产品创新1 引言 科学技术之间的互相渗透、 互相融合产生了组合技术和组合产品。

2、例如机械电子一体化就 是机械技术、 电子技术、 计算机技术和软件的组合体。又如电子信息处理、 办公自动化、 智能仪 器、 数控机床、 现代复合材料、FM S、C I M S、CAD?CAM?CA E以及机器人、 多媒体等高科技领 域及其产品,无不都是组合的结晶。 如今,各类组合产品已成为国际市场上非常流行的商品,它给人以携带和使用方便、 占用空间少、 经济实用,并进一步向性能优异、 结构合理、 多种功能、 使 用更为灵活方便的方向发展。组合的这种趋势已引起人们的极大兴趣,它们正在形成新的潮 流,产生新的产品群和产业1, 2。 成功的工业企业往往把产品创新作为本企业的发展战略。运用组合法达到产品

3、创新去争 夺市场这是常有的事。在商品激烈竞争的情况下,也有一些企业忽视产品创新,他们的领导和 管理者对产品创新认识不足,或缺乏有关产品创新的知识和方法。 例如他们企业的产品组合创 新不足或缺乏而导致: 企业生产的产品由于产品功能单一,在市场上缺乏竞争力。 他们只是模仿别厂家已经在市场上出现的组合产品来制造,产品缺少创造性,产品严重 滞后于市场需求。不能吸取技术成就和新的技术成果,把它们结合到产品中去,结果使产品老化陈旧落 后,受到被淘汰的威协。 只是在很狭窄的范围内研究产品改进,缺乏拓宽的思路能有跨度的各类组合构想。 技术管理部门和管理人员不懂得如何组织各个方面的人员集思广益,搜集组合构想,为

4、开发新产品提供方案。 针对以上情况,作者就开展组合创新活动及组合方法进行了研究。2 组合的特点、 分类和组合创新活动211 组合的特点 组合不是任意在堆砌或叠加,而是两个或两个以上具有独立的要素(物质单元、 技术、 结 构、 功能、 原理方法或现成的产品等)的结合,并能构成相互关联的整体,形成特定的整体功能,产生新的功能因素。组合的特点: 创新寓于组合中。进行组合需要创造性劳动,才能使组合的产品第一次出现于市场,为 用户所接受,成为成功的组合创新产品。 组合乃是推陈出新。利用现有的技术和物质组合出新的产品。组合优势。组合后的产品的整体性能优于组合前的。也就是系统论中的 “整体大于各孤 立部分的

5、和”,即所谓1+ 1 2。 组合的连锁反应。例如微电子技术和计算机技术的广泛应用,渗透到各个领域,出现了 各类组合产品,推动了组合发展。212 组合的分类 根据组合的性质和特点划分成10种类型的组合: (1)技术组合 组合要素是技术,通过多种技术的结合,并表现于产品中。(2)材料组合 多种材料组合后既能保持原组合要素的材料特性,又使各组成材料之间取长补短,最终构成一种新的性能的组合材料。(3)产品整体组合 将不同功能的产品组合在一起,组成多功能产品。(4)套装组合 它是一种松散性组合,为了使用、 携带方便等目的,将不同型号、 规格的产品通过相应的结构而组合在一起,构成一个整体产品。 (5)功能

6、组合 将不同功能组合在统一的结构中,成为多功能产品。(6)结构组合 由若干基块的构件组成的产品,如组合家具等。(7)重组 将产品分解再行组合,并产生新的特点。(8)同物组合 由多个相同物体组成新的产品。(9)交叉组合 上述8种组合之间互相交叉的组合。(10)综合组合 包括原理方法等综合性的具有技术大跨度的交叉组合,如智能机器人等。213 产品的组合创新活动 据估计,好的组合构想常常需要50到100个组合构想中才能选到一个。一个成功的具有创新的组合构想需要从更多的数目中选择,因为经过实践证明可行用户认可,才算得上创新成 功。怎样才能产生众多的构想?开展创新活动是一个行之有效的途径。Knut Ho

7、lt曾提出了产 品创新的一般过程和构想产生的模型3。本文则从技术管理和组织项目活动出发,提出了组 合创新活动的框架(如图1所示)。3 介绍产品创新的两种组合法 有关产生组合构想的方法有普通矩阵法、 形态学分析法,以及还可应用头脑风暴法和综摄法(Synectics),这些方法可以在有关著作中查阅到4, 5, 6。下面介绍的是由作者提出的特殊矩 阵法,以及以头脑风暴法和KJ法为基础结合组合形象思维的群策法。311 组合的特殊矩阵法 借用矩阵代数中的特殊型矩阵在形式和特定含意,建立组合表进行组合。 在给定多个组合对象进行两两组合(二元组合)时,可应用特殊矩阵法。它较之普通矩阵法(即两个组合对象简 单

8、组合,没有引导多样化思维)有更为广泛的组合思路和定向搜索的特点。特殊矩阵法的原理 说明如下:(1)在矩阵代数中,一个nn矩阵是n行n列并有nn个元素的方阵。 对应于组合法(指特殊矩阵法),在给定n个组合对象时,在类似的矩阵表的顶行和左列顺序填写n个组合对象04管 理 工 程 学 报第11卷增刊组合开发 意向完成概念设计最 终用户认可筛选出少数候选 方案(组合构想)分类、 评价产生组合 构想选用组合 方法确定组合的 预选对象阶段和过程活动内容组织准备:落实组织的机构和人员培养骨干选择参加活动人员调查了解:国内外同类产品发展本企业产品发展战略用户对产品的要求在明确主题后收集有关参考组合产品和资料组

9、织学习:掌握技术创新和组合技巧知识选择组合方法:根据具体条件选用产生组合构想:创造良好的环境气氛充分发挥群众智慧和群体效应评选活动:按新颖性和可行性评价总结管理技术和方法教育和讲座:技术创新管理产品创新管理组合创新技巧案例分析组合方法:普通矩阵法形态学分析法头脑风暴法综摄法特殊矩阵法组合群策法其他方法组合分类:技术组合 材料组合整体组合 松散组合功能组合 结构组合重组 同物组合交叉组合 综合组合组合分析:组合度分析融合度分析评价方法:定性方法定量方法图1 组合创新活动框架的名称或代号,于是组合表的构架已完成。 (2)在矩阵代数中矩阵的元素是数,而对应于组合法中,组合表中的 “元素” 是组合体;

10、可填写组合体名称或以符号表示。(3)组合表中的 “元素” 即组合体,组成组合体的要素可以是组合表中对应的两上组合对象,也可以是组合对象的部分或其特征。 (4)在矩阵代数中,特殊型矩阵的型式有:对角型、 三角型、 对称型、 逆对称型、 共轭型,参照5类矩阵的定义,对应于组合表,我们给定其特定的含意如下: 对角型在组合表中由左上到右下的对角线上的 “元素” 表示同物组合体。 三角型在组合表对角线两侧,只有一侧有 “元素” 。它表示组合体只有一种排列(指组合要素的排列顺序),其逆排列的组合体是不存在的。 对称型在组合表对角线两侧的 “元素” 是对称的。它表示不管组合要素是正排列还 是逆排列,它们是同

11、一组合体。 逆对称型在组合表对角线两侧的 “元素” 互逆。 它表示组合表中两个对应的组合体, 其组合要素的排列或主辅组合互为颠倒。141997年6月王炜等:产品的组合创新理论与案例共轭型在组合表对角线两侧的 “元素”“共轭” 。它表示组合表中两个对应的组合体 有某种特征交替。 作为实例,我们曾在西湖电子集团有限公司的技术人员中应用。 有一次选择了5种组合对 象:电视机、 电子钟表、 数字技术、 计算机、 通信机,组合表如表1所示。让技术人员按特殊矩阵 法的特定含意进行搜索,说出图2组合表中 “元素” 代表的组合构想(组合体),允许是已有的产品或自己的构想,其结果列于表2。由表2可知所列的组合体

12、大多是市场上已出现的或有科研 成果的组合产品,只有极少数是新的组合构想,所以还可以进一步搜索,以便产生更多的创新 构想。表1 5种组合对象的组合表电视机A1电子钟表A2数字技术A3计算机A4通信机A5电视机 A1A11A12A13A14A15电子钟表 A2A21A22A23A24A25 数字技术 A3A31A32A33A34A35 计算机 A4A41A42A43A44A45 通信机 A5A51A52A53A54A55表2 表1组合表中组合体例举对应矩阵类型组合产品和构想对角型(同物组合)画中画电视机、 多台电视机组成的电视墙、 环视电视(由多台电视机组成);子母钟、 数字指针双重显示表;平行计

13、算机(有高速处理能力);多路通信设备。 三角型(单向组合)数字通信机、 数字电视机;数字计算机(对应于模拟计算机);数字表。(但没有逆排列的通信机数字、 电视机数字等产品或技术) 对称型(同一组合体)表1中A14和A41为同一组合体,如 “计算机电视” 和 “电视计算机” 属于同一多媒体。逆对称型(主辅对调)表1中A25和A52主辅组合要素对调,如钟控通信机和无线电钟表(钟表受无线电信号控制);表1中A15和A51,如可视通信机(类似可视电话)和超视距无线电传送电视。共轭型(特征交替)表1中A21和A12的特征交替,如电视机外形像壁挂钟(壁挂式平板电视机)和数字电子钟做成像巨大的电视屏(发展成

14、为发光二极管矩阵屏);又如手表电视机(管理型液晶电视机)和有活动图像的电子钟表。表1中A54和A45,如可记忆有智能的通信机和无线电网络的计算机。312 组合群策法 组合群策法是结合组合的特点,采用填写卡片方式,运用形象刺激收集组合构想的一种小 组活动方法。它既有O sborn头脑风暴法和KJ法的优点,又有图象或实例激发形象思维和群 众评议等特点,其过程如图2所示。小组人员一般由6到12人,成员可包括产品开发设计人员、 市场营销人员和管理人员,指定一名有组织能力和知识广泛的人做小组长。活动前应明确 主题,收集有关参考的组合图象,其他的组合产品或简要介绍,会上要约法三章如头脑风暴法 那样的规定。

15、人员如果超过12人,可分成几个小组同时进行,其结果需进行第二轮集中。组合 群策法的工作程序分10个步骤进行:24管 理 工 程 学 报第11卷增刊78返回通过返回提供组合的主体 或某个组合要素作参考的组合图象、 产品或简介1097?8”6?85?8通过4321组合的主题图2 产品组合群策法的工作过程(图中数字为步骤次序见文中说明)(1)小组每一成员按主题各自独立思考,捕捉组合构想。(2)用简练的文字写出二个组合构想,分别写在二张小卡片上。(3)由小组长收集后宣读卡片上的构想。如果大家认为不能理解或文字未能表达,需返回本人重写,直到理解了为止。 (4)由小组长按内容将卡片进行分类(可参考212节

16、中的10种类型),集中起来粘在一张 大纸上,写上分类类别名称,然后把它挂在墙上,让大家一目了然。 (5)小组每一成员在别人的构想的启发下,搜索新的构想。(6)用简练的文字写出一个组合构想(写在卡片上)。(7)重复第(3)步。(8)、(8)、(8”)把事先准备好的参考组合图象、 其他的组合产品或简要介绍拿出来,受其 启发有好的组合构想,可增补卡片。 (9)由小组长把后来的卡片分放各类别中,如有卡片内容没有对应类别,可增加分类类别。在各分类的上方标明类别名称。 然后每一个成员按组合构想的独特新颖性和可行性,对每一类 的内容进行评价打分(按类别打分)。(10)对评分结果按类别名次,总结。341997年6月王炜等:产品的组合创新理论与案例这些结果将提交有关专业小组或设计小组,以便对结果进一步选择和利用。 组合群策法充分发挥小组成员智慧,进行交叉启发和形象触发,形式灵活,活动可以搞得 生动活泼,这