第2章 創新設計的技術要素

2.1 技術與創新設計

科學是技術之源，技術是產業之源。技術包含了各種形式的知識的積累與改進，通過對技術創新的全新理解，關注顛覆性技術和技術頓悟，明確技術從本質上推動創新設計。

2.1.1 創新的層次

如圖2-1所示，原始創新對應的往往是技術驅動的創新，可以帶來顛覆式的創新；引進消化吸收再創新可以理解為市場驅動的創新，屬于漸進式的創新；集成創新可以理解為設計驅動的創新，可以帶來顛覆式的創新。

2.1.1.1 原始創新

原始創新，決定了一個國家的技術硬實力，國家“強大”依賴于原始創新。原始創新可以解決技術引領性問題，是創新設計的基礎。目前我國原始創新能力不足，這制約了我們的技術創新，也制約了我們在技術之上的設計創新，某種程度上也制約了高水平創業。原始創新能力不足，自主創新能力不強，導致我國引領性的世界級企業較少。

2.1.1.2 引進消化吸收再創新

引進消化吸收再創新，是后發達國家追趕先進國家的途徑。通俗而言，引進消化吸收再創新，可以解決一個國家“跟得上”先進的問題，韓國、日本都是引進消化吸收再創新的典范。

現階段，引進消化吸收再創新對轉型升級、對中國速度向中國質量轉變有重要意義。高端裝備等領域均需采取引進消化吸收再創新的策略，引進后能制造出與原來設備質量相媲美甚至超越原有質量的產品，并逐步積累經驗和解決知識產權問題。高鐵就是我國引進消化吸收再創新的典型案例。同樣，華為在與思科的競爭過程中不斷積累經驗，逐步具備了與思科抗衡的技術實力。

令人擔憂的是，我國很多行業始終不愿意進行深入地引進消化吸收，而喜歡“快捷方式”的引進。以3D打印行業為例，把國外的硬件“引進來”，依賴國外軟件“迅速”組裝成3D打印機的模式在國內盛行，與我們當初對待個人電腦（PC）產業的方式如出一轍。但在對待3D打印的基礎零件、控制輸出軟件、模型標準、材料等關鍵問題時則缺乏消化吸收再創新策略。

2.1.1.3 集成創新

集成創新，是技術轉化為產品的重要途徑，可以為國家創造財富問題。從世界范圍來看，某些國家如韓國等，原始創新能力一般，但集成創新能力很強，能夠創新產品，行銷世界，從而躋身世界富裕國家行列。蘋果、小米等公司依靠集成創新，把技術、用戶、商業等要素整合在一起，創造了財富奇跡。

綜合來看，我國需要在相當長的一段時間內，逐步解決原始創新乏力的問題，這將依賴于體制機制的改革。而引進消化吸收再創新、集成創新在當下有更為現實且重要的意義，可以解決我們在裝備等領域的落后問題。

2.1.2 技術推動創新設計

創新設計的實現以技術為基礎，技術的發展更新對設計產生重要影響，技術的進步直接推動創新設計的發展。1912年，奧地利著名經濟學家約瑟夫·熊彼特（Joseph Alois Schumpeter）教授在其出版的著作《經濟發展理論》（Theory of Economic Development）中首次提出了“創新（innovation）”這一概念。熊彼特認為，“創新”是指新技術、新發明在生產中的首次應用，是指建立一種新的生產函數或供應函數，是在生產體系中引進一種生產要素和生產條件的新組合。熊彼特將創新的具體內容概括為五個方面：

1）引入新產品或新的技術應用，即產品創新 (product innovation)；

2）采用新的生產方法，即過程創新或工藝創新 (process innovation)；

3）開辟新的市場，即市場創新 (market innovation)；

4）獲得原料或半成品的新替代品，即原材料創新(material innovation)；

5）實行新的組織形式，即組織創新(organization innovation)。

產品創新設計是建立在產品整體概念基礎上的以市場為導向的系統工程，它貫穿產品構思、設計、試制、營銷全過程，實現產品某項技術經濟參數質和量的突破，它是功能創新、形式創新、服務創新多維交織的組合過程。產品創新設計不同于技術創新，技術創新只是產品創新設計的重要方面，是為產品創新服務的。

設計的實現以技術為基礎，技術的更新對設計產生重要的影響。以汽車設計為例，內燃機的發明使汽車設計成為現實；鋼材成型技術，使流線型設計得以實現，使汽車造型更加豐富，如大眾甲殼蟲的流線型設計；油漆技術的發展使汽車的色彩不再只限于單一的黑色。技術發展為設計提供了更為廣闊的發展空間，同時促進人們設計思維和手段的發展。每一次新技術的產生都給設計帶來了全新的突破。尤其是在近現代，技術革新的步伐越來越快，計算機技術、信息技術、影像技術、生態技術無不影響著設計。

技術促進設計手段的更新，在20世紀后半葉，電腦技術被廣泛應用到印刷過程中。1984年，美國蘋果公司推出了能從事平面設計的第一代馬金托什（Macintosh）電腦，為版面排版印刷帶來了從未有過的快捷與簡便。幾年后，激光排版機、激光掃描儀、彩色打印機等高技術工具的出現促使平面設計進入了一個嶄新的時代。所有這些無不體現出技術的進步為人類的設計創作帶來了巨大的便捷。

設計直接受制于現代科學技術的發展水平，材料、信息等與技術發展有關的因素都會影響設計的發揮，設計要善于發揮現代技術的優勢及現代材料的特征。從這個意義上說，技術從根本上決定了設計。

2013年5月，麥肯錫全球研究院發布了《12項顛覆性技術引領全球經濟變革》，確定了12項顛覆性技術。這12項技術包括移動互聯網、知識工作自動化、物聯網、云技術、先進機器人、車聯網、下一代基因組學、儲能技術、3D打印、先進材料、先進油氣勘探及開采、可再生能源。它們可以影響各個產業數十億消費者、數億工人，以及價值數萬億美元的經濟活動（見圖2-2）。麥肯錫全球研究院遴選顛覆性技術的4個標準——在與替代品和替代性方法有關的價格、性能上展現出高速變化，對企業和產業具有廣泛的影響，具有產生重大經濟影響的潛力，有極大的改變現狀的潛力——都折射出一種“革命性”的變化。

顛覆性技術打破了傳統技術思維和技術發展路線，是對漸進式技術的跨越式發展，它既有可能是完全創新的技術，也有可能是基于現有技術的跨學科、跨領域的創新型應用。顛覆性技術一般發端于非主流的低端市場或新市場，經過不斷發展，最終削弱主流市場產品競爭力。無論是哪種技術，想要對已有傳統或主流技術產生顛覆性效果，它必須能夠開辟一片新的市場，也就是所謂的新市場顛覆（例如特斯拉）；能夠給現有產品提供一個更簡單、低價或更方便的替代品，也就是低端顛覆（例如數碼相機顛覆膠片相機）。

歷史經驗告訴我們，一般性的改進性創新、維持現有市場地位的創新，不足以讓創新者應付市場上的創新之爭所引發的變革，只有實施顛覆性創新的策略，創新者才有可能在新興市場上爭得主動權。有了技術，不等于有了創新，只有創新者將新技術落實，才能發揮其顛覆性作用。

2.1.3 設計是技術產品化的橋梁

設計是推動技術發展的重要驅動力，18世紀最成功的企業家之一，喬塞亞·韋奇伍德（Josiah Wedgwood）是將技術與設計緊密地結合在一起的人，更確切地說，是將技術與設計創新完美地融合為一體的人。他在商業中發現可以根據設計和制造方式的不同，來確定一系列不同價格，從而向不同的消費者銷售不同價格的產品。他還力邀藝術家參與裝飾性、高品質產品的設計創作。邁克爾·艾登（Michael Eden）為其設計的帶蓋的湯碗由“快速制造”生產，這也是對18世紀以來生產技術領域出現的飛躍式發展的注解。

設計是技術成果轉化的橋梁和紐帶，在英國設計師、工程師詹姆斯·戴森（James Dyson）發明的無袋吸塵器中，設計就起到了非常重要的橋梁作用。戴森開發的“重力”（G-Force）機器（見圖2-3），后以“颶風”聞名，采用氣旋式分離式吸進臟物與塵土。這確實是吸塵器領域的一場革命，但它的成功不僅在于其技術革新，還要歸因于在此基礎上進行的新穎設計——使用令人心情愉悅且顯眼的黃色塑料制造出了讓人們能看到吸入臟物的半透明外殼。由于大部分家庭打掃都由女性承擔，為了實現設計使技術變得“友好”，戴森在產品中加入了一系列的色彩，其中，在日本生產時選用了粉紅色。

設計離不開技術的支撐，技術也離不開設計的優化。兩者結合，催生了一系列優質的產品，滿足了人們的需求，進而為人們的生活增添了樂趣。形態、色彩、材質、結構等共同構成了設計體系，它滿足了人們在審美方面的需求；材料、功能、結構、能源、信息等構成了技術體系，滿足了人們在功能方面的需求。技術與設計的合理配置創造出了完美的產品設計。

技術產生初期，產業化比較緩慢。一旦與創新設計結合產生“技術頓悟”，設計出突破性產品，將會帶來顛覆性創新。技術驅動的創新設計曲線如圖2-4所示。

將新技術應用到新產品中，催生出突破性產品的策略稱作“技術頓悟（technology epiphany）”。如圖2-5所示，在技術推動創新和設計力創新中間有一塊重疊區域，稱之為“技術頓悟”。

第一個推出新技術的公司，不如第一個想到如何創新運用這項技術的公司市場潛力大。能夠做到以技術創新取勝的著名公司包括任天堂、蘋果和斯沃琪。這三家公司都利用技術徹底改變了其所在行業中對產品和服務的定義，重新詮釋了顧客為什么要買它們的產品。游戲機原本是人們被動地感受虛擬世界的娛樂物品，如圖2-6所示的任天堂Wii卻顛覆了這個定義。Wii的運動傳感器技術使用硅微機電陀螺儀，可以檢測轉體等動作，激發了身體運動的娛樂體驗，更貼近真實世界。蘋果和斯沃琪這兩家公司都不是業內第一家引入某種新技術的公司，但他們發掘了這種技術最有意義也最能盈利的應用方式，從而獲得了巨大成功。

飛利浦研發出了醫療環境體驗技術（ambient experience for healthcare, AEH）（見圖2-7），這是一項突破性的應用，能夠緩解患者在進行計算機斷層掃描（computed tomography, CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI），以及其他醫學掃描時的緊張感。AEH通過各種技術手段為患者提供了一個更加放松的環境，不僅大大地提高了用戶體驗，而且讓CT掃描所需的時間減少了15%～20%；讓3歲以下小孩需要注射鎮靜劑才能進行CT掃描的數量減少了30%～40%；同時還能使患者接受的放射量減少25%～50%。

在傳統的產品開發過程中，企業總是在尋找能夠更好地服務于客戶現有需求的新技術。但是，如果企業想創造出突破性的產品，就應該去理解新技術如何能夠用來滿足客戶而自己卻未必意識到的那些需求。要得到這樣的技術頓悟，企業需要求助于來自其他領域、能夠用全新角度看待客戶的專家，而不是直接去問客戶。所以，在當今的市場上，任何人都能很容易就獲得新技術，但更應該理解如何讓這些新技術被用來創造更好的客戶體驗，學會系統地創造出“技術頓悟”的產品。

如圖2-8所示，關注顛覆性技術，如移動互聯網、知識工作自動化、物聯網、云、3D打印、先進材料等，探索如何將顛覆性技術與創新設計結合生產突破性產品。對相關技術進行專利布局，通過內部研發或者戰略聯盟等方式獲得專利，掌握基礎專利，布局全產業鏈，建立專利池。通過“技術頓悟”催生新產品，滿足用戶未必意識到的那些潛在需求。

如要評選截至目前21世紀最偉大的技術，蘋果公司的iPad和iPhone絕對占據一席之地。由此所引發的各種移動新應用不斷產生，其影響也體現在設計領域。設計軟件延伸到移動終端具有劃時代的意義，它不僅意味著設計師擁有了更多的移動性，而且將徹底改變傳統的設計協作模式，設計團隊之間不用再依靠大量的圖紙進行交流，而只需通過蘋果手機這樣的移動終端就能隨時隨地地進行溝通和協作，大大地提升了設計效率。這無疑是設計史上的一次飛躍。

新技術的誕生，往往可以帶來全新的產品，技術研發對應于產品或者著眼于產品創新；而新的產品構想，需要新的技術才能實現。技術從本質上推動了創新設計，創新設計反向拉動技術發展。