Ошибки инноваторов, и как их избежать. ТРИЗ для чайников – 5, второе издание

Финансирование: регулярное финансирование отсутствует, финансирование осуществляется за счет разработчиков, иногда за счет спонсоров, изредка за счет государственных грантов на разработку научных идей, лежащих в основе технической системы.

Рост основных параметров: Системы как таковой нет, и нет роста параметров. Отрабатывается пробная конструкция (хотя и без полностью удачных результатов).

Рынок: нет системы – нет и рынка.

Реклама, маркетинг: отсутствуют.

1.2.2. Первый этап

Разработку первоэтапной системы осуществляют энтузиасты. Не сразу можно представить, как её использовать и какие возможности она представляет. Общественная потребность также не сформирована. Из-за ограниченного финансирование развитие идет медленно.

Примером может служить развитие авиации с 1904—1912 гг., когда разработкой и совершенствованием самолетов занимались только энтузиасты, а первыми летчиками были циркачи и военные – азартные люди рискованных профессий.

Рисунок 18. Аэроплан Оскара Бидера 1913 год

Аналогично можно рассматривать ракеты первого этапа. Эти разработки в 1920—1930 годы выполняли группы С. П. Королева в СССР и Вернера фон Брауна в Германии.

Не зря Сергей Королёв шуточно называл первую «Группу изучения реактивного движения» (ГИРД) «Группой инженеров, работающих даром».

Рисунок 19. Московская группа изучения ракетного движения. В первом ряду в центре С. П. Королёв, крайний справа Ф. А. Цандер

Развитие системы и рост ее основных характеристик приводит к тому, что она становится экономически оправданной и востребованной обществом. С этого момента общество начинает финансировать разработку новой системы.

Переход к коммерческому использованию системы является основным признаком перехода на второй этап.

В авиации переходом ко второму этапу можно считать создание серийных самолетов-разведчиков и боевых самолетов в начале Первой мировой войны.

В ракетной технике развитие систем первого этапа – это разработки Вернера фон Брауна – конструкции ракет, которые стали базой для создания самолетов-снарядов ФАУ-1 и баллистических ракет ФАУ-2. Запуск в серийное производство этих ракет в 1943—1944 году можно считать переходом на второй этап технической системы под названием «ракета на жидком топливе».

Рисунок 20. Первые ракеты ФАУ-1 и ФАУ-2

Основные признаки 1 этапа

Коллектив: Энтузиасты, авантюристы, в лучшем смысле этого понятия.

Лидер: Увлеченный идеей фанатик с организаторскими способностями.

Дисциплина в коллективе: свободный режим.

Финансирование: Регулярное финансирование отсутствует, финансирование осуществляется за счет разработчиков, иногда за счет спонсоров; в конце этапа – венчурные инвесторы; гранты.

Рост основных параметров: очень медленный; основная задача – сделать техническую систему экономически оправданной.

Рынок: Рынок системы – случайные продажи, знакомые изобретателя и пользователи, находящиеся в безвыходное положение пользователи, которые не могут обойтись без системы.

Реклама, маркетинг: Регулярные отсутствуют; случайные беседы разработчиков с потенциальными заказчиками, знакомыми, друзьями.

1.2.3. Второй этап

С началом коммерческого использования начинается значительное финансирование новой технической системы. В результате начинается быстрый рост основных характеристик системы, и ее распространение на рынке. Появляются различные модификации системы, разрабатывается типоразмерный ряд аналогичных по конструкции систем. В технических системах активно появляются дополнительные, вспомогательные и другие подсистемы, повышающие ее характеристики и придающие дополнительные свойства. Все это способствует расширению рынков системы, и как следствие, ее финансирование.

Для винтовой авиации этот этап продолжался с начала Первой Мировой войны до конца 1940-х годов, когда винтовая авиация достигла своего предела. Величина главного параметра системы – скорости -достигла 750 километров в час и далее увеличиваться не могла. Развитие системы приостановилось.

Рисунок 21. Як-9 – самолет третьего этапа поршневой авиации

Прекращение интенсивного развития основной характеристики системы, несмотря на инвестиции – признак окончания второго этапа.

Для ракет второй этап начался с 1943 года и активно продолжается до настоящего времени.

Рисунок 22. Ракетоноситель «Спутник» на базе ракеты Р-7 (1957 г); Ракетоноситель «Протон» (1961—1966 гг.); Космические ракетоносители многоразовых кораблей программы «Спейс Шаттл»; Ракетоноситель многоразового использования компания SpaceX (2016 год)

Основные признаки этапа:

Коллектив: формируется нормальный коллектив с иерархической структурой. Энтузиасты первого этапа постепенно заменяются на оплачиваемых профессионалов.

Лидер коллектива: Крепкий профессионал-карьерист. Оценка сотрудников производится по деловым качествам.

Финансирование: за счет инвестиций (в начале этапа) и доходов от продаж, с постепенным вытеснением инвестиций из финансирования за счет прибыли.

Рост основных параметров: быстрый рост характеристик технической системы.

Рынок: быстро расширяющийся рынок, как за счет основного применения, так и за счет проникновения в соседние сферы.

Реклама, маркетинг: рекламируются преимущества по основным функциям. Осуществляется поиск новых сфер применения, причем как можно более широкий.

1.2.4. Третий этап

Завершение быстрого развития характеристик технической системы не означает, что система и Дело прекращают свое существование и развитие. Развитие системы и даже расширение рынков продолжаются. Система совершенствуется, становится более экономичной, удобной, эстетичной. Появляется множество новых применений. Однако по основным параметрам развитие системы прекращается, а иногда даже её основные параметры ухудшаются за счет удешевления и/или улучшения второстепенных характеристик.

Примером может служить самолет ИЛ-14, который выпускался с 1952 по 1958 год, когда ему на смену пришли турбовинтовые и реактивные самолеты. Однако он продолжал эксплуатироваться до 1995 года, во многих модификациях.

Рисунок 23. ИЛ-14

На третьем этапа система может существовать достаточно долго, принося прибыль производителям. Однако, с точки зрения развития, она интереса уже не представляет. Рано или поздно появляется новая техническая система с той же функцией, но более эффективная. Постепенно новая система начинает выигрывать конкуренцию у старой системы, и занимает ее место на рынке. Рынки старой системы начинают сокращаться.

Примером может служить использование турбореактивных и реактивных двигателей, что привело к сокращению доли винтовых самолётов и их замене на более современные турбореактивные и реактивные самолёты.

Рисунок 24. Турбореактивный самолет АН-24 и реактивный самолет ЯК-40

Основные признаки этапа

Коллектив: работает хорошо организованная структура профессионалов в технике, и формируется жесткая бюрократическая структура в управлении. К концу этапа наблюдается жесткая регламентация поведения и часто строгий дресс-код, а также постепенное вытеснение инициативных людей из структуры.

Лидер коллектива: бюрократ-организатор.

Оценка сотрудников: по личной преданности лидеру.

Финансирование: осуществляется за счет деятельности предприятия, которое приносит прибыль. В начале этапа – вложения с целью расширения рынков, к концу – сокращение прибыли и попытки удержаться на конкурентном рынке за счет снижения затрат, улучшения дизайна, малозначительных дополнений.

Рост основных параметров: основные параметры не растут или растут очень медленно. Совершенствование идет за счет дизайна, замены материалов, появления новых малозначительных функций и других вторичных факторов.

Рынок: Рынок достигает предела возможностей, занимает все ниши, которые могут быть заняты. Происходит постоянный передел рынка за счет небольших изменений в дизайне и сервисе, идет жесткая конкурентная борьба.

Реклама, маркетинг: рекламируются вторичные факторы, преимущества перед конкурентами. Конкуренция не по преимуществам технической системы, а по дизайну и обслуживанию. Наблюдается опережающий рост затрат на маркетинг и рекламу.

Заметное сокращение рынков технической системы говорит о ее переходе на 4-й этап.

1.2.5. Четвертый этап (загиб)

После появления новой технической системы, старая система постепенно уходит с рынка. Однако часто она не исчезает полностью, а остается в небольшом сегменте, где она более эффективна, чем новая система, или становится спортивным предметом. При этом ее главные характеристики могут частично снижаться, так как для данного вида применений перестают быть основными.

Ярким примером такой системы является спортивный самолет ЯК-52, который выпускался с 1979 по 1995 гг. и эксплуатируется до настоящего времени. Его скорость – 470 км/час, в полтора раза ниже, чем у лучших винтовых машин 1940-х годов. Однако она и не требуется этому самолету. Это ведь спортивный самолет, и главные его преимущества – маневренность и удобство эксплуатации.

Рисунок 25. Як-52

Перешли на 4-й этап (в разряд спортивных) некоторые виды холодного и огнестрельного оружия.

Рисунок 26. Рапиристы и лучники

Иногда системы четвертого этапа – нишевые продукты, которых не затрагивает модернизация в силу отсутствия коммерческого интереса. Например, охотничьи ружья.

.

Основные признаки этапа

Коллектив: Небольшой коллектив, оседлавший вымирающую (вымершую) систему.

Лидер: организатор-бюрократ или фанат системы. Коллектив состоит из низкооплачиваемые сотрудники, работающие по стандартным, формальным правилам.

Финансирование: из фонда развлечений для спорта, искусства и т. п. Самофинансирование для жизнеспособной нишевой системы.

Рост основных параметров: практически отсутствует; адаптация для спорта и т. п. Создания вспомогательных подсистем для удобства использования.

Рынок: Спорт, физкультура, искусство, развлечение, нишевые зоны.

Для нишевых продуктов возможны достаточно широкие рынки.

Реклама, маркетинг: маркетинг основывается на престижности продукта или на доступности и полезности массового продукта.

1.2.6. Значение закона S-образного развития. Типовые ошибки в развитии

В плане технологическом, знание места системы на S-кривой позволяет своевременно рекомендовать реализацию тех или иных тенденций и применение тех или иных инструментов ТРИЗ для быстрого развития системы. Это помогает быстро и эффективно реформировать структуру компании, выпускающей техническую систему и, при необходимости, менять лидера.

Например, если система находится на 1-м этапе, следует направить все силы на отработку технологии и повышения надежности системы. По достижении середины второго этапа можно сосредоточить усилия на выполнении тенденции захвата типоразмерного ряда.

Наиболее эффективно использовать знания закона S-образного развития при его применении в управлении Делом (бизнесом), которое реализует эту систему. Этапы развития Дела описаны в разных источниках, но наиболее интересны, с моей точки зрения работы И. Адизеса [8].

Выводы

Анализ характеристик технической системы, работающего с ней коллектива, рекламы и маркетинга, а также источников финансирования позволяют определить место технической системы на S-кривой. Это позволяет определить перспективные направления в работе с системой, инвестирования в нее, рекомендовать изменение ее структуры бизнеса и подходов в работе с коллективом, а также избегать ошибок в развитии Дела и больших финансовых потерь. Разумеется, выше приведены только общие черты и контуры анализа лишь для того, чтобы обозначить эту тему. У специалистов ТРИЗ накоплен большой опыт по развитию техники и бизнеса в соответствие с законом S-образного развития.

При этом особое внимание рекомендуется уделить анализу типовых ошибок, свойственным каждому этапу, и постараться избежать их9.

ГЛАВА 2. ОШИБКИ ПРИ СОЗДАНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Создания новой технической системы – обширное поле для совершения самых разнообразных ошибок. Изобретатель идет по неизведанной территории, где до него ничего не было сделано, а значит, ошибок может быть гораздо больше, чем правильных шагов.

Но вот что удивительно, при всем многообразии возможных ошибок, большинство изобретателей совершенно разных технических систем совершают одни и те же ошибки, «наступают на одни и те же грабли». Ошибки этого этапа10, в основном, связаны с попытками реализации системы до того, как складываются объективные условия создания ее функционального центра, или условия для ее работы. Или делаются попытки создания конструкций, не имеющих коммерческого применения.

2.1. Неготовность науки и техники для создания системы

Достаточно типичная ситуация, когда разработчик пытается создать техническую систему, а уровень развития науки и техники еще недостаточен, чтобы обеспечить ее работоспособность (отсутствие необходимых материалов, подсистем и технологий). В этом случае разработка остается «на бумаге» (чертежах, патентах, научных статьях или описаниях). Иногда все заканчивается макетами, которые в большей степени неработоспособны11.

Пример

Интуиция (а может аналогия со свечами) подсказывала ученым, что искусственное освещение с помощью электричества должно основываться на нагреве рабочего тела до высокой температуры. Идея освещения с использованием нагрева рабочего тела электричеством принадлежит Уоррену де ла Рю. В 1840 году впервые он разработал концепцию конструкции лампы накаливания. Уоррен де ла Рю предложил использовать для освещения лампу с платиновой спиралью, помещенную в колбу с разреженным воздухом. По его представлениям, высокая тугоплавкость платины должна была позволить работать элементу при высоких температурах. При таких температурах свечение рабочего тела могло бы освещать помещение, а разреженный воздух снизил бы опасность окисление и продлил срок службы лампы.

Теоретически изобретение Уоррена де ла Рю должно было стать лампой первого этапа. Она была работоспособной, но очень дорогой. Платины было мало даже в те времена, а главное – не существовало качественной технологии ее обработки. Эти обстоятельства делали прибор коммерчески нереализуемым. Поэтому Уоррена де ла Рю прекратил дальнейшие исследования.

Рисунок 27. Уоррен де ла Рю (1815—1889)

Прорывом стало использование тугоплавких металлов, таких как вольфрам и молибден, в качестве рабочего элемента, которые предложил использовать А. Н. Ладыгин в 1890-х годах. Эти металлы были относительно недорогими и технологичными. Более того, Ладынин не просто предложил использовать вольфрамовую нить, но и разработал технологию, а главное, организовал промышленное производство тонкой проволоки из этого металла. В 1906 году он продал патент на вольфрамовую нить компании General Electric.

Для ламп накаливания это был первый этап развития. Только спустя более полувека после изобретения Уоррена де ла Рю, когда были решены проблемы получения качественного материала для нитей накаливания и создана достаточно развитая надсистема, к 1910 году сложились условия, достаточные для начала коммерческого внедрения электрического освещения лампами накаливания на базе металлов.

Пример

Идея заряжать ружья не с дула, а с казенной части была разработана и запатентована французским инженером Маршалом Саксом еще 1731 году. В 1775—1776 года британец Фергюсон изготовил и продемонстрировал образец казеннозаряжаемого ружья. В то время, скорострельность 6 выстрелов в минуту казалась фантастической. Ружье показали в 1776 году королю Генриху III, но на этом все закончилось.

Рисунок 28. Ружье Фергюссона

В 1812 году изобретатель Жан Паули предложил революционную для своего времени конструкцию казеннозарядного ружья. Новое оружие, показали Наполеону. Но его внедрение было отложено… на 50 лет!

Рисунок 29. Патент Паули 1812 года

Что же происходило? Все просто! И ружье Фергюссона, и ружье Паули опережали свое время. Технологии того времени не могли обеспечить массовое производство ружей для переоснащения армии. Четырем известным британским оружейным фирмам понадобилось 6 месяцев, чтобы изгото0вить 100 ружей Фергюссона! В этих условиях, о полном перевооружении армии не могло быть и речи.

К новой конструкции вернулись во второй половине XIX века, когда Самуэль Кольт придумал новую технологию сборки оружия.

Тест-рекомендация. Признаками неготовности науки и техники для создания системы является отсутствие материалов или технологий для массового производства элементов системы. Необходимо проверить существуют ли условия для разработки этих материалов и технологий в кратчайшие сроки.

Замечание. Одна из причин – недопустимо высокая цена материала или системы, препятствующая формированию широкого рынка.

Новый материал, графен, был открыт в конце XX века. Исследования показали его уникальные свойства – графен в 300 раз прочнее стали, имеет в семь раз меньшее электрическое сопротивление, чем медь, а также множество других уникальных характеристик.

Рисунок 30. Графен

Это позволяет придумать множество различных изобретений с использованием графена. Однако, поскольку на сегодня нет хорошей серийной технологии производства графена, нет никакого смысла пытаться внедрять изобретения на его основе.

Пример

В 2014 году испанская компания «Графенано» активно позиционировала себя как потенциального разработчика новых аккумуляторов для электромобилей на базе графена, которые должны были быть вчетверо дешевле и вдвое более емких по сравнению с литиевыми. Вероятно, компания даже провела некоторые исследования. Но в отсутствии массовой технологии производства графена компания быстро закрылась, похоронив деньги инвесторов [3].

Иногда новую систему невозможно создать, поскольку отсутствует одна из подсистем, необходимых для обеспечения минимальной работоспособности системы в стабильном режиме.

Тест-рекомендация. Признаками неготовности науки и техники для создания системы является отсутствие одной из подсистем, обеспечивающей минимальную работоспособность (стабильную работу) системы. Необходимо проверить существуют ли условия для разработки такой системы в кратчайшие сроки.

Пример

Разработка самолетов концепции «Летающее крыло» началась еще в 1920-е годы, но первая попытка запустить их в серийное производство относится к 1940-м годам, когда американская компания Northop Corporation получила заказ от ВВС США на 200 бомбардировщиков Northrop XB-35 / YB-35 Flying Wing.

К преимуществам этой конструкции относится большая подъемная сила, отсутствие необходимости делать фюзеляж и большие плоскости управления.

И была даже построена пробная партия из 20 машин.

Но у этой конструкции есть большой недостаток, являющийся продолжением ее достоинств – — небольшое удаление плоскостей управления от центра масс обусловливает их низкую эффективность, что делает самолёт очень неустойчивым – рыскливым – в полёте.

Заказ был отменен, а вся партия пробных самолетов уничтожена.

В те годы решить эту проблему не удалось, система опережала свое время, и только с появлением современной электроники в 1980-х годах стало возможным создавать самолеты такого типа, например бомбардировщик-невидимка B-2 Spirit.

Тест-рекомендация. Признаками неготовности науки и техники для создания технической системы является отсутствие всех подсистем, обеспечивающих минимальную стабильную работоспособность системы. Необходимо проверить существуют ли условия для разработки таких подсистем в кратчайшие сроки.

Рисунок 31. Слева самолет Northrop XB-35 в воздухе, справа – построенные самолёты Northrop XB-35 на авиабазе Эдвардс

Рисунок 32. Стратегический бомбардировщик B-2 Spirit

2.2. Неготовность общества к внедрению новой системы

Часто складываются ситуации, когда систему или технологию уже можно создать, но общество ментально не готово ее принять и использовать. В таких случаях внедрение приходиться откладывать до того момента, когда общество «созреет» и преодолеет психологическую инерцию. Например, не сразу люди привыкли к возможности путешествовать на паровозах, опасаясь «стальных чудовищ».

Пример

«Путешествие по рельсам на большой скорости совершенно невозможно, поскольку пассажиры не смогут дышать и умрут от удушья», – поспешил заявить в своей книге «Паровая машина с разъяснениями и картинками» Деннис Ларднер.

«Строительство железных дорог нанесёт ущерб общественному здоровью, ибо движение со скоростью больше 40 километров в час неминуемо вызовет сотрясение мозга и сумасшествие, а у публики, находящейся возле такой дороги, – головокружение и тошноту», – подливал масла в огонь Баварский королевский медицинский совет.

Так думали многие в эпоху появления в Англии первых паровозов. Однако прошло несколько лет, и общество приняло новый вид транспорта.

Идея оснащения кораблей паровыми машинами также не была принята сразу.

Пример

«Предложение господина Фултона об установке паровой машины на морских судах – сущая нелепость. Паровая машина не может заменить паруса», – заявлял комиссар по делам флота Франции Франсуа ле Мойн в 1803 году.

Рисунок 33. Изобретатель парохода Роберт Фултон (1765—1815)

Лишь спустя 10 лет появились первые пароходы, но не во Франции, а в Америке. А через полвека флот во всех странах перешёл на паровые двигатели.

Тест-рекомендация: Готовность общества к появлению новой системы определяется ответами на вопрос: Одобряет ли новую систему значительная часть общества? Допускает ли ее использование, и готово ли покупать ее? Если ответ на эти вопросы отрицательный, необходимо задать вопрос «почему» и постараться изменить ситуацию.