S曲線技術(shù)變革與創(chuàng)新培訓(xùn)教程

S曲線,技術(shù)變革與創(chuàng)新柳卸林

教授,副院長,中國科學(xué)院研究生院管理學(xué)院liuxielin@

1從科學(xué)研究到產(chǎn)品開發(fā)基礎(chǔ)研究(basicresearch)應(yīng)用研究(appliedresearch)試驗(yàn)發(fā)展(experimentaldevelopment)研究氣流中的壓力條件與固體浮力為獲得飛機(jī)所需的空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),進(jìn)行氣流中壓力條件和固體浮力研究飛機(jī)樣機(jī)機(jī)身的開發(fā)工作研究微生物耐輻射的生物化學(xué)和生物物理研究為獲得保存果汁方法所需的知識,就加熱和輻射對酵母生存的影響而進(jìn)行微生物學(xué)的研究發(fā)展一種用于γ射線保存果汁的方法目的尋求真理以工程為目標(biāo),探討知識應(yīng)用的可能性把研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)上內(nèi)容發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,新的聯(lián)系新工藝,新發(fā)明,新產(chǎn)品,工藝改進(jìn)成果論文專利專利,圖紙,樣品2基礎(chǔ)研究與創(chuàng)新基礎(chǔ)研究會產(chǎn)生重大創(chuàng)新,但時(shí)間很長.計(jì)算機(jī),生物,通信,基本上都是科學(xué)家們發(fā)明出來的.美國ARCH風(fēng)險(xiǎn)投資公司:只投資基礎(chǔ)研究的成果.但基礎(chǔ)研究到創(chuàng)新,需要經(jīng)歷從原理到實(shí)驗(yàn)室技術(shù)實(shí)現(xiàn)再到工業(yè)化產(chǎn)品的痛苦過程.中國科學(xué)家和大學(xué)不愿做技術(shù),愿做科學(xué).3液晶的發(fā)明對全球的液晶研究者和產(chǎn)業(yè)界人士來說，1968年如此重要。因?yàn)樵谶@一年，美國RCA公司在廣播中向世界報(bào)告：公司的博士研究生黑爾邁樂等人提出并發(fā)明液晶顯示技術(shù)。

這條消息引起了法國原子能委員會的興趣。當(dāng)時(shí)，正在原子能所工作的物理學(xué)家P-G?德熱納，組織了一個(gè)由結(jié)晶學(xué)、化學(xué)、材料缺陷、光學(xué)、核共振和理論專家級組成的多學(xué)科研究小組，在巴黎市郊奧賽開展液晶物理的基礎(chǔ)研究。研究中，德熱納認(rèn)識到序參數(shù)、相變等概念是處理液晶復(fù)雜系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上寫出專著《液晶物理學(xué)》。

德熱納將液晶的排列比喻為“籃子里的蘋果，當(dāng)“籃子”晃動(dòng)時(shí)，液晶就會重新排列，實(shí)際上這就是液晶顯示的原理。1991年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予德熱納，表彰“他發(fā)現(xiàn)，為研究簡單系統(tǒng)中有序現(xiàn)象而發(fā)展出來方法，也適用于更復(fù)雜系統(tǒng)的研究，特別是液晶和高分子。”

1968年，44歲的日本物理學(xué)家江崎玲於奈（因發(fā)明江崎二極管而獲1973年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)）正在美國IBM實(shí)驗(yàn)室工作，他立即將RCA發(fā)明液晶顯示技術(shù)的消息介紹給日本重點(diǎn)大學(xué)和大公司，這引起了日本理化學(xué)研究所科學(xué)家小林駿介的興趣。小林駿介1969年到美國學(xué)習(xí)，回到日本后開始液晶基礎(chǔ)研究。4液晶發(fā)明史年份重要事件公司備注1888奧地利植物學(xué)家Reinetzer發(fā)現(xiàn)了液晶1960年左右威廉斯突然想到有可能建造一個(gè)運(yùn)用光學(xué)開關(guān)和反射光來工作的扁平顯示器，明出來的基本液晶顯示器。美國RCA公司1960年左右薄膜晶體管（TFT）被RCA的薩洛夫研究中心發(fā)明出來美國RCA公司一些企業(yè)早期介入對薄膜晶體管的研究不是為了LCD，而是為了尋找制作集成電路的方法。1963西屋電氣開始了一個(gè)小規(guī)模的TFT研究項(xiàng)目美國西屋電氣1964Heilmeier在重新選取液晶材料的過程中發(fā)現(xiàn)了并組模式，即液晶具有二項(xiàng)色性，制作出來液晶在施加電場時(shí)從透明變成乳白色的顯示器——“動(dòng)態(tài)散射”美國RCA公司1968展示了一臺實(shí)物大小的液晶平屏電視模型，其他一些液晶的應(yīng)用原型，包括數(shù)字讀出儀和數(shù)字顯示的電子鐘美國RCA公司引起了日本工業(yè)界對液晶顯示的強(qiáng)烈興趣1970弗加森發(fā)明了扭曲相列型液晶顯示器（SN-LCD）弗加森創(chuàng)辦的公司1966年弗加森離開西屋公司，并自己創(chuàng)辦了公司70年代早期RCA的乳白色動(dòng)態(tài)散射LCD和弗加森的暗黑扭曲相列LCD展開競爭，最后以RCA散射LCD的慘敗而告終1971RCA中止了自己的TFT項(xiàng)目美國RCA公司1972夏普公司花費(fèi)300萬美元從RCA購買了一項(xiàng)LCD專利日本夏普公司1973精工生產(chǎn)了世界第一塊數(shù)字LCD表日本精工公司精工從弗加森的公司獲得技術(shù)許可1979西屋電氣終止TFT項(xiàng)目美國西屋電氣80年代初期美國的RCA公司、AT&T公司、通用電氣公司、惠普公司和西屋電氣公司紛紛放棄了平板顯示技術(shù)開發(fā)，平板顯示技術(shù)在上世紀(jì)80年代走到了十字路口。原因就是風(fēng)險(xiǎn)高、項(xiàng)目過于宏大1982精工采用主動(dòng)矩陣顯示器技術(shù)，用硅片代替薄膜晶體管，研制出世界上第一塊單色屏腕表電視，但是沒有生產(chǎn)日本精工公司80年代初期卡西歐、西鐵成和精工在工作一段時(shí)間后認(rèn)識到，硅片永遠(yuǎn)不會成為大量生產(chǎn)液晶電視的方法，必須向薄膜晶體管(TFT)發(fā)起挑戰(zhàn)。1983精工應(yīng)用薄膜晶體管研制出微型LCD電視日本精工公司把液晶從失敗的境地挽救出來1983康寧轉(zhuǎn)向生產(chǎn)TFT玻璃基板。美國康寧公司1983-1984松下、日立、東芝等大企業(yè)紛紛行動(dòng)起來研制和生產(chǎn)液晶顯示器電視56S型曲線含意.一個(gè)技術(shù)的發(fā)展在一開始非常緩慢中間階段非常快以后開始衰退到了一定的的極限之后,人們會開發(fā)出新的技術(shù)以替代它.7練習(xí)結(jié)合自己的科研或知識,尋找?guī)讉€(gè)技術(shù)發(fā)展的軌道,確定它的曲線,關(guān)鍵是參數(shù)的選擇.891011S曲線是技術(shù)單元元是企業(yè)是產(chǎn)業(yè)?1213醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的的S曲線14151617什么決定S曲線的移移動(dòng)?現(xiàn)有企業(yè)(incumbents)沒沒有動(dòng)力力引入新技技術(shù).因因?yàn)樾录夹g(shù)術(shù)會比已有有技術(shù)不成成熟,不穩(wěn)穩(wěn)定.如如,現(xiàn)有的的鋰電池,不如傳統(tǒng)統(tǒng)的鉛酸電電池性能好好.但后后者污染大大,體積大大.美國RCA公司:1968年年卻是讓他他們追悔不不已的一年年。當(dāng)黑爾爾邁樂在20世紀(jì)60年代初初發(fā)明了液液晶顯示技技術(shù)后，公公司對此相相當(dāng)重視，，一直將其其列為重大大機(jī)密項(xiàng)目目，直至1968年年才在一項(xiàng)項(xiàng)最新成果果的報(bào)道中中向世界披披露，但這這時(shí)，RCA公司的的一些領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo)人一方面面局限于傳傳統(tǒng)半導(dǎo)體體產(chǎn)品，一一方面又過過分強(qiáng)調(diào)初初出茅廬的的液晶顯示示技術(shù)的缺缺點(diǎn)，詆毀毀其產(chǎn)業(yè)化化。為此，，液晶專利利被賣出，，研究小組組成員外流流，包括正正在那里做做博士后的的德國物理理學(xué)家海爾爾費(fèi)里希?！，F(xiàn)有企業(yè)會投投資開發(fā)現(xiàn)有有技術(shù).因因?yàn)樾枰信f舊產(chǎn)品上回收收投資,除非非產(chǎn)品市場份份額在下降.新產(chǎn)品會吃掉掉現(xiàn)有產(chǎn)品的的市場,如如,銅軸電纜纜企業(yè)不愿意意用光纖產(chǎn)品品,因?yàn)橐挥糜霉饫w,老產(chǎn)產(chǎn)品馬上要退退市.中國國科學(xué)院開發(fā)發(fā)的二步法生生產(chǎn)維生素.企業(yè)家們沒有有看到新技術(shù)術(shù)的危脅.老技術(shù)老產(chǎn)品品的性能還可可以再改進(jìn).在新技術(shù)術(shù)到來之后,許多老產(chǎn)品品都在不斷完完善.有組織上的障障礙.18R.Foster(McKinsey)提出S曲線并并認(rèn)為是重要要的管理工具具.我公司的核心心技術(shù)已經(jīng)到到S曲線那個(gè)個(gè)點(diǎn)了,我我應(yīng)該開發(fā)下下一代技術(shù)嗎嗎?但S曲線不完完美.1.你很難判判斷什么時(shí)候候到達(dá)技術(shù)的的極限.2.決定一個(gè)個(gè)技術(shù)的命運(yùn)運(yùn)是多種因素素的產(chǎn)物.數(shù)數(shù)碼相機(jī),其命運(yùn)與與其它技術(shù)相相關(guān).U盤:華旗為為什么能勝出出.VCD為什么么中國發(fā)展比比美國快?3.新技術(shù)完完善的速度.許多新技術(shù)術(shù)預(yù)言很早但但一直不難出出來.納米熱熱?4.公司的財(cái)財(cái)力決定對新新技術(shù)投資.要平衡,否則會陷入入困境.19A--U模型型對現(xiàn)實(shí)一個(gè)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的演演化研究,發(fā)發(fā)現(xiàn):產(chǎn)品創(chuàng)創(chuàng)新在前,工工藝創(chuàng)新在后后.發(fā)現(xiàn)一開始在在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)在競爭,但但出現(xiàn)一個(gè)主主導(dǎo)設(shè)計(jì),宣宣告設(shè)計(jì)定型型.新企業(yè)的發(fā)展展空間在主導(dǎo)導(dǎo)設(shè)計(jì)出現(xiàn)前前,一旦主導(dǎo)導(dǎo)設(shè)計(jì)定型,已有企業(yè)會會反過來成為為贏家.而新新企業(yè)也要迅迅速采納主導(dǎo)導(dǎo)設(shè)計(jì).小企業(yè)業(yè)的結(jié)結(jié)構(gòu)必必須很很靈活活,去去適適應(yīng)各各種不不同的的設(shè)計(jì)計(jì).企業(yè)的的數(shù)量量不斷斷在減減少.20通信衛(wèi)星通通迅:1985,Qualcomm曾曾經(jīng)接接收HUGHES的的委托托,開開發(fā)這這一系系統(tǒng).后來來的MOTTO開發(fā)發(fā)出銥銥星系系統(tǒng).Cellular網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信信:信信號傳傳輸很很弱,只能能在一一個(gè)局局部的的范圍圍.需需要用用基站站進(jìn)行行傳遞遞.這這一一網(wǎng)絡(luò)絡(luò)在美美國得得到政政府批批準(zhǔn)很很慢,一一個(gè)原原因是是政府府要阻阻止AT&T的的壟斷斷.AT&T在在1985年左左右開開發(fā)成成功.后來,北歐歐企業(yè)業(yè)NOKIA,ERIICCSON后來來居上上.21這里首首先區(qū)區(qū)分一一下FDD與TDD的區(qū)區(qū)別FDD=frequencydivisionduplex頻頻分雙雙工頻分雙雙工也也叫全全雙工工傳傳輸信信號的的時(shí)候候需要要兩個(gè)個(gè)獨(dú)立立的信信道一一個(gè)個(gè)信道道傳輸輸下行行信息息一一個(gè)信信道傳傳輸上上行信信息兩兩個(gè)個(gè)信道道之間間有一一個(gè)保保護(hù)頻頻段上上下下行頻頻率間間隔190MHz兩兩個(gè)個(gè)信道道頻率率對稱稱以以防止止臨近近的接接收機(jī)機(jī)和發(fā)發(fā)射機(jī)機(jī)之間間產(chǎn)生生干擾擾TDD=timedivisionduplex時(shí)時(shí)分分雙雙工工TDMA=timedivisionmultipleaccess時(shí)時(shí)分分多多址址接接入入GSM既既是是FDD又又是是TDMA。。首首先先，，不不管管900還還是是1800頻頻段段，，都都被被劃劃分分成成很很多多頻頻點(diǎn)點(diǎn)，，這這就就是是FDD；；其其次次，，每每個(gè)個(gè)頻頻點(diǎn)點(diǎn)，，又又被被劃劃分分為為8個(gè)個(gè)時(shí)時(shí)隙隙，，這這就就是是TDMACDMA要要與與TDMA作作競競爭爭,后后來來,GSM是是在在TDMA的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)開開發(fā)發(fā)成成功功的的,并并在在歐歐洲洲得得到到廣廣泛泛使使用用(1991建建商商業(yè)業(yè)網(wǎng)網(wǎng))22汽車車:上上個(gè)個(gè)世世紀(jì)紀(jì)初初電動(dòng)動(dòng)汽汽車車蒸汽汽汽汽車車汽油油汽汽車車柴油油汽汽車車?后來來:汽汽油油發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī),封封閉閉車車身身(DODGE)成成主主導(dǎo)導(dǎo)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì).23動(dòng)態(tài)態(tài)模模型型:Utterback-Abernathy模模型型主導(dǎo)導(dǎo)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)間間創(chuàng)新新企業(yè)業(yè)數(shù)數(shù)量量2425有很很多多反反例例INTEL在在有有重重大大產(chǎn)產(chǎn)品品(微微處處理理器器和和DRAM)之之前前就就在在開開發(fā)發(fā)MOS技技術(shù)術(shù)(MetalOxidesemiconductor).進(jìn)入主導(dǎo)導(dǎo)設(shè)計(jì)后后,企業(yè)業(yè)由于有有了標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn),如果果實(shí)現(xiàn)開開放,進(jìn)進(jìn)入的企企業(yè)會越越來越多多,不是是越來越越少.如如TD-SCDMA.主導(dǎo)導(dǎo)設(shè)計(jì)前前的很少少,定型型后更多多.不同同產(chǎn)業(yè)很很不一樣樣.26反向Utterback-Abernathy模模型:韓國,LINSUKIM;二二次創(chuàng)創(chuàng)新,中中國吳曉曉波.為為什么?27結(jié)構(gòu)創(chuàng)新新:Henderson-Clarkmodel問題?為什么一一些企業(yè)業(yè)居然不不能駕馭馭一些漸漸進(jìn)的創(chuàng)創(chuàng)新?如如,XEROX開開發(fā)不出出小型的的復(fù)印機(jī)機(jī)?RCA,對半半導(dǎo)體,放大大器,楊楊聲機(jī)機(jī),都有有很好的的經(jīng)驗(yàn),但開發(fā)發(fā)不出手手提收音音機(jī)?因因?yàn)樵S許多小型型化是結(jié)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)創(chuàng)新.他們發(fā)現(xiàn)現(xiàn):產(chǎn)產(chǎn)品是由