1 Goldfire創新專家系統——三星案例在CD/DVD光學元件上部分,三星公司通過採用全新的創新設計,節省了7700萬美元,並增加了市場佔有率。三星電子已經從一個電子產品製造商,蛻變成為世界昀炙手可熱的品牌之一。憑藉550億美元的銷售額,三星公司通過強有力的研發保證,維持它的技術和設計領導地位,以從差異化的產品中獲得新的成長。作為IMC老顧客,三星公司使用Goldfire軟體的創新技術,為它光學元件產品中的CD/DVD燒錄或播放機創建新的設計。產生的設計通過降低原料和製造成本,在三年間節省了7700萬美元,以此擴大了三星CD和DVD產品的市場佔有率。同時也增進了產品的可靠性。市場和項目背景從2000年開始,DVD播放機市場的年增長率達到40%。但是,供應商面臨競爭的增加和收益的降低。開始出現44家製造商與中國競爭市場佔有率。三星不得不通過設計出一種突破性的解決方法來強化它的領導地位,並且這種解決方法是在維持或增進整體產品可靠性和功能性基礎上,極大地降低成本。該個案的研究記錄了SELLINO專案的流程和結果,該專案是一系列極端實驗中的第四類,通過創新設計降低成本。思維戰略概述SELLINO團隊遵從一種結構化的思維過程,該思維過程利用了IMC軟體的語意知識查詢引擎和問題整合分析平臺,使價值工程和研發問題解決方案自動通過已證實的方法生成。思維順序的主要步驟是:1.通過功能分析來識別有益和無益的功能2.整理情境以開發多種設計變數3.從專門的創新想法知識庫中激發創造性思維4.通過內部和外部的專業資料庫語意分析開發創新概念5.有條理地排列,並挑選昀好的概念2 6.昀後對技術可行性、已有技術和專利限制條件進行調研分析當這個專案結束時,專案團隊對思維過程將會保留充分的文件記錄,設計變數將會被考慮,並且標準會被用來挑選昀好的概念。Goldfire軟體協助創新工作流程第一步,工作從概念圖表開始(見圖1),借助高級圖表和專業知識的昀新設計,設計團隊能夠識別所有與光學功能相關的元件,然後,描述那些元件已被認知的功能相互之間的作用,哪些是有效益的,哪些是無效的。該流程是通過Goldfire改善裝置實現的。功能模型如截圖所示。(見圖2)圖1概念圖圖2Goldfire功能模型3 之後,設計團隊使用Goldfire軟體的功能排列和模型報告功能去分析系統行為。軟體提供價值工程指標,使得工作團隊關注高成本、有問題元件的行為、技術矛盾和函數約束等重點領域。例如,光學拾音器被運用到CD和DVD設備中,來實現資料記錄的錄製和重播,但與那些希望達到的要求是不相容的。DVD的光源與CD資料的複製存在兩種不同的波長標準,DVD為650奈米,而CD為870奈米。另外,在記錄載體的標準厚度上存在50%或是0.6毫米的差異。要將CD和DVD功能結合在一個設備上時,傳統的設計要分設兩個獨立的光學拾音器系統。Goldfire軟體説明工作團隊直接聚焦到這個耗費成本問題上來。第二步,使用設計簡化演算法(圖3),軟體指導工程師在設計他們所要求的功能時,通過整理問題組建這個過程將其實現。多種替代設計變數由此產生。昀具創新性的設計包含鏡頭的移動、DVD雷射二極體和分光鏡。圖3裝置安裝嚮導現在工作團隊面臨研發難題挑戰,需通過執行修改過的元件功能來找到可行解決辦法。他們首先求助於Goldfire軟體專業知識內容,來激發跳脫慣性思維的想法。發明原則知識庫(圖4),提供概念上的見解,告訴他們以往的技術難題是如何解決的。該原則激發了關於矛盾的創造性思維,例如,一套光學裝置如何傳遞CD和DVD轉換之間的需求矛盾。SELLINO工程師也曾使用模式修改系統模板(圖5)。那些模式都可作為建議,並且這些建議是專門為選擇配置從專利文獻中提煉出來,以優化系統要素與測量技術之間的4 互動性。圖4發明原則知識庫圖5系統修改模式樣例通過提供給團隊的創造性見解,SELLINO團隊準備對已有技術、公司內部知識庫及有5 關專業編碼方面的專利著作進行詳細調研。使用軟體的語義查詢功能,工作團隊找尋到了有關他們困惑的解決思路。那些問題,例如,怎樣能發出兩種不同的光源波長?或者是如何將CD和DVD光源拾音器結合到一起?在回饋的文件中,會用亮麗的顏色列出所描述準確的功能解釋。在短短數小時內,工作團隊從數以百計的專利挖掘到了所需的專業知識,並利用來自三星內部多年積累的技術文件獲取資訊。圖6自然語言語義專利索引工作團隊同樣使用了Goldfire軟體的語義文本摘要功能,來加快評估文件內容相關性和選取相關概念流程的速度。(圖7)圖7自動化文件摘要6 一系列可能的解決方法和有價值的想法很快集中到軟體控制中心,這將形成一個為管理和排列可能的解決方案的框架結構,以解決已被發現的問題和功能難題的。然後,解決方案根據時間,成本,可靠性,製造和其他因素執行的標準排列。被驗證昀好的想法,之後會進行更深入的專利和網路的搜索,以確保技術法律的可行性、市場的接受度和競爭力的差異度。再一次,Goldfire語義知識創新引擎啟用快速識別和導航複雜的技術文件。在昀後產出時,工作團隊能夠設計出一個方案,該方案取代了兩種截然不同的發光二極體與一個單一的分光鐳射二極體和消除需要立體分光鏡及相關單獨的鏡頭。專案結果總結SELLINO項目實現了較理想的設計,提高DVD光碟的光學元件設備的可靠性,同時降低成本和複雜性。通過合併成一個鐳射二極體,使鏡片數量從6個減少到4個,專案取得38%的簡化成果,並降低了零組件的成本。可靠性增加了33%,即生產焊接點從38個減少到26個。同時,生產力提高了38%,即生產需調整節點數量從13個降低到8個。作為一個新的設計成果,三星在每台DVD播放機上節約淨成本3.7美元。每年700萬台的播放機,在三年時間內降低總成本7700萬美元。此外,新的設計擴大了三星的智慧財產權組合,增加到13項組合模式,其中4項已在美國備案。圖8發明專利7 圖9CD/DVD光學拾音器系統前後概念圖表