скачать книгу бесплатно
1.6. Внедрение неполных систем
Для многих систем полнота, в том числе, наличие двигателя и системы управления является необходимым условием для эффективного выполнения главной функции. Без них внедрение новой системы (с новой главной функцией) будет малоэффективно и обречено на провал.
Пример
Патент на первую посудомоечную машину получил в 1850 году Джоэль Гоутон.
Устройство представляло собой цилиндрическую стойку, внутри которой размещалась вертикальная шахта с поставленной в нее посудой. Горячая вода, льющаяся в шахту, стекала в специальные ведёрки, которые при помощи ручного привода поднимались и снова выплёскивали в шахту воду. Устройство было предельно неудобным и неэффективным, посуда плохо отмывалась, устанавливать ее в бак было сложно, системы наполнения бака водой и откачки не было. Поэтому все ограничилось созданием патента.
Рисунок 10. Ручная посудомоечная машина Карла Хюльтенберга, 1860 год, Швеция
Лишь спустя четверть века в 1887 году в Чикаго появилась первая годная к практическому использованию посудомоечная машина, созданная Джезофиной Кокрейн. Получив патент годом раньше, она представила свое детище на Всемирной выставке в 1893 году, где произвела фурор. Правда машина была с ручным проводом, а значит, хозяйке приходилось стоять рядом и крутить ручку, а это весьма утомительное занятие, возможно даже более утомительное, чем мытье посуды вручную. Правда достаточно быстро посудомойку оснастили приводом паровой машины и, Джезефина получила первый заказ от отеля Палмер Хаус в Чикаго. Разумеется, дома такие машины никто ставить не собирался.
Рисунок 11. Электрическая посудомоечная машина для ресторана, 1917 год
В 1924 году англичанин Уильям Говард Ливенс сделал первую электрическую посудомоечную машину, пригодную для домашнего использования. Фактически это был прообраз современной посудомоечной машины, с полным функциональным центром. Оставалось только усовершенствовать систему управления.
Этот прорыв сделали в 1960 году инженеры компания Miele, выпустив полностью автоматическую посудомойку.
Тест-рекомендация. Проверить полноту новой системы по ЗРТС и эффективность работы всех основных элементов.
1.7. «Рукастый робот»
Обычно машинная технология отличается от ручной. Например, швейная машинка шьет не так, как человек.
Ошибкой является попытка реализовать ручную технологию в новых технических системах, не учитывая машинную специфику (машинную технологию).
Пример
При ручной добыче золота старатель «идет по жиле», промывая песок в лотках. То есть промывает только золотоносный песок с наибольшим содержанием золота, причем порциями.
Рисунок 12. Старатель и драга
Драга захватывает ковшами и золотоносный слой, и покрывающий его слой почвы, и кустарники. После этого в промывку идет все, что меньше по размеру 1,3 см., остальное отделяется на «сите» и сразу выбрасывается в отвалы. Промываемый материал подается на резиновые коврики с решеткой и золотой песок оседает на них. Это совершенно иной принцип добычи золота – поточный.
Пример
Первоначально, при ручном производстве, листовое стекло получали, расплющивая стеклянный шар (который выдували) на медной подкладке. Получались маленькие и дорогие стекла.
Машинная технология предполагает непрерывное полосовое производство стекла.
Тест-рекомендации. Сохранение принципов технологии предшествующих систем (как правило ручной) в новой системе возможно является причиной торможения (задержки) в развитии новой системы. Необходимо изменить технологию на машинную.
Замечание. На современном этапе основной «ручной» труд связан с управлением. Именно принципы управления подлежат особому контролю при переходе к машинным технологиям, к принципиальным изменениям.
1.8. Внедрение систем, исчерпавших потенциал развития
Принцип действия, обеспечивающий выполнение главной функции системы, должен обладать новизной, по сравнению с другими. Если же происходит внедрение системы на основе принципа действия, а в то же время как существуют более передовые технологии выполнения этой функции, то внедрение обречено на провал с затратами.
Пример
Голубиная почта известна с XII века, и получила затем широкое распространение. Идея поставить голубятни на автомобиль – попытка создания новой системы, которая опоздала уже в момент создания. Ведь в то время уже активно развивалось радиосвязь.
Рисунок 13. Передвижная голубиная почта. 1908 год
Тест-рекомендация. Перед внедрением проверить существующие перспективные альтернативные варианты выполнения главной функции системы.
ГЛАВА 2. Типовые ошибки первого этапа
Первый этап – создание коммерчески оправданной работоспособной конструкции и попытки ее внедрения. С попытками создания первоэтапной системы связаны не только ошибки, описанные в главе 1, но и другие, которые будут рассмотрены ниже.
2.1. Неправильный выбор место внедрения
Новая система внедряется не там, где ее можно применить, а там, где без нее нельзя обойтись.
Многие системы имеют очень широкое применения, а ошибкой значительного числа изобретателей является стремление продвинуть свою систему в первое же место, где кто-то может предложить внедрение, или которое сам разработчик увидит. И получается, что внедрение происходит там, где новая система сталкивается с жесткой конкуренцией со старой системой, имеющей преимущества в надежности и привычности (инерцию мышления никто не отменял).
Особенно опасны попытки внедрения там, где у новой системы нет очевидных преимуществ перед старой. А в силу несовершенства она оказывается неконкурентной со старыми системами.
Пример
В 1946 году американский инженер компании «Raytheon» получил патент США №2 495 429 на микроволновую печь.
А уже через год, первая в мире СВЧ-печь «Radarange» была изготовлена. Её высота – 1,8 метра, вес 340 килограмм, а сама она напоминала большой холодильник. Но самое интересное, что предназначена она была не для приготовления пищи, а для быстрого размораживания продуктов. Да и рынок, определенный компанией, был вполне специфический – солдатские столовые и столовые военных госпиталей. Впрочем, при цене $ 3 000, купить ее могли только предприятия.
Казалось бы, о коммерческом использовании можно забыть (армия отнеслась к новинке без энтузиазма, поскольку проблемы в размораживании продуктов у них не было).
Но неожиданно СВЧ-печи начали с большим энтузиазмом закупать рестораны. Новинка обладала неоспоримым достоинством: незамысловатые американские блюда типа сэндвичей и хот-догов приготавливались в них молниеносно.
Следующим шагом стал переход к бытовым микроволновым печам. Такую печь сделала в 1955 году компания» Tappan Company». Но она была слишком большая, слишком дорогая ($ 1 200) для домашнего использования.
Прорыв произошел в начале 1960-х годов, когда японская компания «Sharp» и американская компания «Raytheon» предложили печи с ценой 300—500 долларов. Да и размеры стали вполне приемлемы.
Первоначально спрос на новое изделие был невысок. Кроме достаточно высокой цены, людей останавливали предубеждения об опасности использования сверхвысоких частот (СВЧ). Покупатели боялись, что микроволновая печь могла служить причиной для радиации, импотенции, онкологии или слепоты. В общем, в 1970 году выпуск СВЧ-печей составлял лишь 40 тысяч штук в год. И это был явно элитарный продукт для высшего среднего класса.
Со временем мифы об опасности СВЧ-печи не подтвердились. Люди, купившие печи не болели, и выяснилось, что микроволны очень быстро затухают в атмосфере. И уже на расстоянии полуметра от микроволновки излучение становится в 100 раз слабее. Достаточно отойти от печи на расстояние вытянутой руки, и можно чувствовать себя в полной безопасности. Да и американцы распробовали преимущества, которые давали микроволновые печи. К середине 1970-х годов печи были уже в более, чем половине американских домов.
Тест-рекомендация. При внедрении новой системы всегда искать те сферы ее применения, где преимущества будут очевидными.
Например, внедрение самоуправляемых автомобилей в роли такси в городах вызывает множественные споры о возможных рисках для людей в городе и сильно тормозится юристами. В то время как их использование на месторождениях, в сельском хозяйстве, строительстве в удаленных регионах могло бы обеспечить бесконфликтное внедрение с дальнейшим распространение сфер деятельности и опыта отработки конструкций и подсистем.
Экзоскелеты, в первую очередь, нужны не военным или рабочим, а пожилым людям и инвалидам, при условии, что они будут еще одновременно стабилизировать устойчивость людей (защищать от падения, поддерживать неустойчивых пожилых людей). Роботов с подобными функциями устойчивого сложного движения активно внедряет американская компания «Boston Dynamics».
Рисунок 14. Инвалид с экзоскелетом
Рисунок 15. Двух- и четырехногие роботы компании «Boston Dynamics» очень устойчивы
Разумеется, это специальная модификация экзоскелетов, выполненная по принципу гибридизации двух систем [2]. Но сфера их применимости возрастает на несколько порядков, как и важность.
2.2. Попытки внедрения ТС широким фронтом
Многие разработчики, увидев перспективы новой системы, стараются внедрить ее везде, где она может быть использована. Здесь их ждет две опасности:
– Нехватка ресурсов, поскольку сама система еще не зарабатывает, а много инвестиций не дают[4 - В последнее время ситуация меняется и в попытках быстро захватить рынки инвесторы часто готовы идти на рискованные инвестиции.].
– Неудачная конкуренции со старыми системами, у которых есть преимущества в надежности, сервисе, привычности, налаженной надсистеме. А неудачная конкуренция в одном месте начинает порочить систему в целом.
Правильной тактикой является выбор одного или нескольких направлений, где новая система имеет неоспоримые преимущества и начинать захват плацдарма рынка с них.
Для автомобилей такой удачной точкой внедрения стали пожарные автомобили (лошади боялись огня, что создавало трудности по доставке к горящему дому воды и помпы). Грузоперевозки и пассажирский «извоз» автомобилями в то время были невыгодны по сравнению с телегами и каретами.
Пример
В конце XIX века началось бурное развитие производства алюминия. И хотя он все еще оставался дорогим металлом, но производители активно пытались внедрить его везде, где только это им казалось возможным.
В частности, в 1894 году американская железнодорожная компания New Haven and Hartford Railroad выпустила из алюминия специальные легкие пассажирские вагоны. Карл Бенц в 1899 году представил первый спортивный автомобиль с алюминиевым корпусом на выставке в Берлине.
По заказу Альфреда Нобеля в Швейцарии в 1891 году был построен первый пассажирский катер с алюминиевым корпусом. А уже через три года на шотландской судостроительной верфи была построена 58-метровая торпедная лодка из алюминия. Катер назывался «Сокол», был сделан для ВМФ Российской империи. Катер развивал рекордную скорость того времени – 32 узла.
Но все эти «новинки» не стали прологом к массовому использованию в этих направлениях. Сталь до сих пор имеет преимущество перед алюминием в этих сферах применения. А попытки внедрить алюминий там, где это не давало больших преимуществ, не принесли ничего кроме финансовых потерь.
Зато в авиации, где алюминию не было равных, он быстро прижился.
Тест-рекомендация при внедрении новой системы. Составить список возможных применений нового материала или системы и выбрать те, где больше перспектив (где невозможно обойтись без системы, уникальные свойства и др.). Отложить на время внедрение во второстепенных зонах, где прежние системы имеют сильные позиции.
2.3. Попытки одновременного внедрения множества вариаций ТС
Иногда одна и та же система выполняется в нескольких вариантов. И изобретатели пытаются сразу продвигать все эти варианты. Это вызывает неоправданное распыление ресурсов и замедляет развитие системы. Со временем наиболее слабые на этот момент системы отпадают, и в рост идет одна из них.
.
.
Пример
В конце XIX века в автомобилестроении развивались одновременно три направления – электромобили, автомобили с ДВС и автомобили с паровым двигателем. Причем по техническим характеристикам и численности они были близки. На начало ХХ века в США 38% автомобилей имели электрические двигатели, 40% – паровые, 22% – бензиновые [4].
Такое разнообразие распыляло ресурсы и мешало развитию системы. В конце концов, автомобили с ДВС выиграли конкуренции и стали основным направлением в автомобилестроении.
Рисунок 16. Электромобиль Willys-Overland модель 1923 года
Тест-рекомендация. При внедрении выполнять анализ на наиболее перспективное с точки зрения перспектив развития направление, и затем концентрировать ресурсы на нем.
Замечание. Ниже будет рассмотрен «эффект» колеи, который крайне важен при выборе направления развития.
2.4. Попытки внедрить неэффективную новую систему
Часто первоначальная система (функциональный центр) может быть предельно неэффективным, что тормозит ее продвижение в обществе и ее развитие.
Пример
Считается, что первая газоразрядная лампа изобретена в 1856 году Генрихом Гейслером, который получил синее свечение от заполненной газом трубки, возбуждаемое при помощи соленоида. Как на технический объект, первый патент на газоразрядную лампу получил в 1891 году Никола Тесла. Состоит прибор из источника высокого напряжения высокой частоты и газоразрядной аргоновой лампы. Но свечение было очень слабым. Серьезным шагом в развитии стало наполнение трубки не аргоном, а парами ртути, при которых свечение приобрело сине-зеленый свет, но и эта лампа была малоэффективна, и не имела успех во внедрении.
Прорывом стало применение 1926 году в газоразрядных лампах покрытия стеклянной колбы флуоресцентным порошком, преобразующим невидимый ультрафиолетовый свет, испускаемый возбужденной плазмой паров ртути, в однородный белый свет (или свет определенного цвета). Изобретатель этой технологии Эдмунд Гермер был признан изобретателем лампы дневного света. И только с 1938 года «Дженерал электрик» начало коммерческое использование ламп дневного света.
Тест-рекомендация. Если система неэффективна, то перед стартом проверить перспективы ее развития на несколько шагов вперед с помощью ЗРТС. Максимально повысить выполнение ее главной функции. Если есть перспективные решения – попытаться внедрять сразу их.
Знание и использование законов развития технических систем многократно повышает шансы на успех внедрения, если внедрять не функциональный центр (первую систему), а сделать несколько шагов на опережение по обычным линиям развития [1,2].
2.5. Избыточный перфекционизм
«Нет в мире совершенства – вздохнул Лис».
«Маленький принц», Антуан де Сент-Экзюпери
Новую систему легко совершенствовать, и некоторые изобретатели стремятся максимально ее улучшить, внося все новые и новые изменения. При этом задерживают ее выход на рынок. Однако конкуренты не дремлют. И если затянуть вывод системы на рынок, можно просто опоздать, а затем придется отвоевывать рынки, что гораздо сложнее и затратнее. Поэтому, как только система становится достаточно работоспособной, чтобы быть продаваемой, ее нужно быстро выводить на рынок.
Более того, иногда, чтобы захватить рынок, целесообразно выводить в работу даже не завершенную систему, дорабатывая ее в процессе продажи и начала эксплуатации.
Пример
Майкрософт часто выводит на рынок достаточно сырые продукты, которые дорабатываются в течение нескольких лет новыми дополнениями в приложениях[5 - За это их проклинают пользователи, но при наличии монополии, компании это безразлично].
.
Пример
В 1942 году американская компания «Hughes Aircraft» получила заказ на строительство транспортного самолета, для переброски войск и грузов из США в Европу. Основное условие – запрет на использование стратегических материалов. Поэтому самолет проектировали и строили, в основном, из… березы.
Его характеристики впечатляют и сейчас: длина 66 метров, высота – 24 метра, размах крыльев – 98 метров, вес – 136 тонн, максимальный груз – 59 тонн, максимальное количество пассажиров – 700 человек. Дальность полета 5634 километра. И хотя проект был готов уже в 1943 году, но строительство постоянно откладывалось из-за того, что руководитель проекта Говард Хьюз постоянно вносил все новые и новые изменения, что затягивало выполнение проекта. К 1944 году ситуация изменилась, и государство потеряло интерес к проекту. Кроме вложенных правительством 22 миллионов долларов, Хьюз вложил свои 18 миллионов долларов и… в 1947 году самолет совершил свой первый и единственный полет. Просто к этому времени строительство таких самолетов потеряло смысл.
Рисунок 17. H-4 Hercules «Еловый гусь»
Тест-рекомендация. При работе оценивать временные ресурсы на внедрение. Проанализировать достаточность новизны для создания новой системы и остановить совершенствование разработки, ограничившись сделанным, чтобы реализовать систему.
2.6. «Дефицит новизны»
Обычно эта ошибка связана с попыткой создать новую систему с минимальными изменениями, максимально сохраняя элементы старой системы.
Пример
Первые бронежилеты, появившиеся во время Первой Мировой войны, напоминали рыцарские доспехи. При возросшей плотности огня, пуль и осколков, возродилась идея защиты солдат стальными доспехами.
Рисунок 18. Бронежилет Первой Мировой войны
Но в новых условиях они оказались неудобными, а солдаты не могли в них передвигаться и воевать. Идея бронежилетов реализовалась только в конце XX века, с появлением новых материалов – легких и прочных.
Пример
