一、技术原型简单性
爱迪生是世界发明大王。爱迪生20岁以后平均每周申报一项专利,他一生中的1600多项专利发明,记载着发明大王的辉煌经历和发明生涯。他的发明涉及到电灯、发电机、留声机、水泥制造、电影、电池、硫酸工艺、胶片、粉矿、鱼雷反潜……许许多多科学技术的项目和领域。
也许有人会问:爱迪生为何有如此超人的智慧、精力和发明天才?让我们看一看W.S·马洛里的回忆:“爱迪生每天早晨七时到七时半就赶到实验室。一直工作到中午,用很短的时间吃过家里送来的午饭后接着再干。
下午六点钟,马车来接他去吃晚饭,大约七时半到八时左右,他又赶回来工作,半夜时分,马车再次到此。接他回家,但常常要等到凌晨二点或三点,而且许多时候都是空车而去,因为他决定要打通宵。”
这段宝贵的回忆虽然不能完全解开爱迪生发明之谜,但能让我们感受到天才在:于勤奋!这不仅仅是一种哲理,而且是一种共识;这对21世纪一个民族、一个企业的崛起有着现实和普遍的意义。
我们谁能想到,“世界上没有免费的午餐”能成为诺贝尔奖获得者的命题。同样我们也想象不到爱迪生为了选择耐热材料制造灯丝竟实验过1600多种耐热材料、6000多种植物纤维……有人说:崛起是一种苦斗,发明是一种玩命!爱迪生的专利往往是通宵达旦玩命的果实。这是启示之一。
只有了解爱迪生这种对创新事物的执著与苦斗,才能理解爱迪生!
当年,《科学美国人》透露爱迪生公司发明的秘密时是这样写的:
“制造一项发明成果的程序如下所述。先是将粗略的草图送给模型工,模型工再从大量的毛胚中找到所需材料,这时很多工人就会得到具体的工作指示,从而在短时间内制出模型。接下去就是修改设计,重新制图,然后制出成型的机器或仪器。经过试验,如果符合了这位发明家的要求,就将机器拆开复制。假如料到某项发明成果会有较大市场,还要做建立单独企业的准备。”
把这种发明模式简化,即:草图——毛胚——指示——
模型——重新制图——试验——复制——专利……筹划建立单独企业……
这种发明模式已经接近福特T型车流水线发明创造的现代大工业模式。
这是发明大王启示之二。
1679年,人类仍然在黑暗中摸索——小小的植物油灯,已经在床头和桌角陪伴了人类几千年,自从美国雷上校发现克利夫兰世界上第一口油井后,煤油灯才出现了几十年,就要被白炽灯所取代。这年的圣诞节只有美国门罗公园的夜晚光彩夺目。伦敦《泰晤士报》驻纽约的记者和费城地方电报公司的总裁、《费城地址纪事报》的副总编辑三位中午抵达门罗公园,参观了爱迪生实验室。对当时天黑的情景,《泰晤士报》驻纽约的记者描述如下:“我们在门罗公园小饭店的电灯下吃过晚餐。我坐在爱迪生的办公室里,借着悬挂在煤气灯架上的两只电灯,给《泰晤士报》起草电文。就在这间屋的角落里,一位报务员在工作,他面前放着活动灯架,上面也是爱迪生的电灯。楼下,他的会计正在另外两只电灯下给职工支付工资。建筑正前方的马路两边,同样有两排爱迪生电灯在放光。”
在此之前.曾有一位官员“专家”信誓旦旦地在报纸上宣称:不管爱迪生有多少电灯,只要有一只寿命超过二十分钟,我就愿每只付一百美元,有多少付多少……当《泰晤士报》记者得知爱迪生已在这儿工作了三天时无不惊奇。一位当地的老人给这种白炽灯取了一个英语绰号,叫“烧红了的发夹”。老人说:“看起来是满漂亮,可我就是死了也弄不清“烧红了的发夹”是怎么装到玻璃瓶子里去的。”
这就是对126年前电灯刚刚问世给老人带来光明时的宝贵记载。这里的丰富内涵透视着许多启示,最重要的是什么呢?这就是技术发明的简单(性)原则!电灯技术原型的简单,是爱迪生等一贯的追求。简单是技术发明的生命,它符合科学技术原理的简单性原则。为了达到电灯技术原型的简单的标准,爱迪生从电线直径反复测定铜耗,连最小的灯丝碳化物纸板、竹丝等都进行过1600多次试验。简单才能耐久!爱迪生在电报发明的历史资料中了解到,由于库克26根导线对应26个字母的复杂性,使库克电报机无法进入实际应用,走进市场。以此为鉴,爱迪生从6000多种植物纤维的试验中,最终选择了钨丝。
带着白炽灯简单可行的理念,爱迪生在门罗公园实验室举办了精彩的展览。展览透出一个简单的信念,也是一种挑战;爱迪生知道电灯是一个庞大的从发电厂到每一个电灯终端的网络系统,他也意识到他是在创造一个巨大的崭新的工业体系,因此简单是电灯进入千家万户必须遵循的技术原理。
我们从技术发明的历史上能找到无数很有前途的创造、技术原型,因为太复杂而搁浅、失败的案例——库克电报机、纽康门蒸汽机……从美国第一台计算机的笨重复杂看.只能是一个时代的展品。1946年美国创造的ENIAC(电子数值积分计算机),是第二次世界大战美国军方秘密研究的产物,它复杂笨重得让今天21世纪的人们根本无法理解。18千支电子管、70千个电阻、10千个电容、1500个继电器、占地170平方米、30多吨重、整整占据一幢楼房;使用它需要人工控制6000个开关,耗电量和纽约的一个区几乎相同。
这是无法理解的复杂……站在它面前,我们可以说它是世界上最复杂笨重的计算机!所以ENI.AC只能成为一个时代跨越的象征。这是人类科学技术史发展的一个结点,它让今天的人们能深刻认识并感觉到技术发明简单的可贵!复杂不符合发明大王爱迪生的发明原则,不符合简单性技术原型的原则。所以,ENIAC必然为美国电脑迷所跨越、所淘汰,这是历史的必然!
简单是发明大王爱迪生最重要的发明原则。因为它涉及到市场竞争力和市场准人与占有率,这是重要的技术因素。
另外,它还直接影响到实用与价格……
二、实用性
任何新装置、新产品都是有需要才能产生。而任何新装置、新产品都是实际应用的需要!世界上没有离开实际应用的需要,所以需要来源于实用,来源于得心应手的实用。任何新装置、新产品如果没有人去应用,就等于没有市场;没有市场的产品就没有生命!没有买家、没有市场的新装置、新产品的生产企业必然要关门倒闭。所以一个技术原型不仅仅以简单性为生命,它存在的目的还取决于人们的实际应用——实用性。
实用是发明大王爱迪生最重要的启示与发明原则。爱迪生发明的技术原型电灯是迎合人类在黑夜中求光明的需要和普遍的实际应用。所以爱迪生的发明构想是,让所有的住房从电源接通后,都能得到光亮与照明……当年的《波士顿先驱报》就留下了爱迪生宝贵的思想与理念。爱迪生说:“电不仅容易控制,而且价钱低廉,以至于可用它来充当多种能源。在房间里它可带动小风扇,带动缝纫机,带动碗碟架旋转,亦可抽水,驱动电梯,总之它能取代目前数百种需要人工的家务劳动。”——这是1882年爱迪生发明电灯之初就有的构想与创意。今天,我们日常生活中的这一切都已经得到证实,技术发明的最高境界就在于它的实用理念!
当年爱迪生提出的简单实用的原则,实在是难能可贵的。事实上,新产品、新装置的价值来源于实际应用的需要。并与简单相关连。以今天的计算机为例,如果计算机不从ENIAC的笨重,转化到Appie的简单容易操作,并发展到今天的便携式笔记本电脑、掌上电脑,那么计算机就不会有现在的普及并进入家庭。所以实用的必须简单,只有简单才能实用。
就任何技术原型的发明创造而言,都是以满足人类社会发展的精神与物质文明需要而产生的。所以实用性是首要的,它满足了社会需要的总原则。同时简单的实用又是市场准入的原则,没有市场的新产品,新装置,大部分是人们不需要的东西.或者是需要但不实用又很难操作的东西,这是发明家在设计自己的技术原型时必须考虑的准则。任何产品离开了简单与实用就离开了人们需要的标准。所以技术发明史上只要能走进社会各个阶层需要的市场平台,就要求都是简单的和实用的。然而,为什么发明史上几乎所有先驱的创造,都很难达到这一原则呢?而且往往是后来者居上?这是什么原因呢?
事实上,这就是技术发明的难点,特别是在发明家没有寻找到发明支点的技术原型时,这种难度就更大。最初爱迪生在对电报机的发明改进中就遇到过这种难题。爱迪生并不是一次性就解决了利特尔型自拍机的问题,而是经过逐渐观察分析,不断改进机器各个部件和整个系统,经过了两年的研究实验才完善发明了利特尔型自拍机。因为爱迪生面对的是制作一种用化学试剂浸过的纸带,使纸带能自动记录文字的难题。这需要符合简单实用原则。当机器在处理文字信号失真时。它就失去了实用价值。当实验完成了,一条有12000个单词的穿好孔的纸带送人自动拍报机,从华盛顿发到纽约只用22分钟时,才能取得实用性价值。就像后期发明的白炽灯,明亮时间超过20分钟,就有专家承诺给每只100美元。这种誓言就源于电灯的实用要求,而爱迪生需要的是1600小时。
实用性还会包含一个安全问题。为什么诺贝尔的黄色炸药厂一度处于关门的危机,就是因为硝化甘油炸药在碰撞和运输中容易产生爆炸。不安全是任何技术原型、装置和产品无法进入实际应用的拦路虎。所以电灯的装置不仅仅是灯火通明,而更需要安全。当年的报道说:
“使用这种装置以后,旅客们不仅可以免于遭难,而且还获得了足够的光线以供应在危险中撤离。这种装置耗电少,成本低,实用方便,也不会发生故障。”
这就是发明大王的启示之三!也是我们今天发明构建技术原型所必须遵守和预先考虑的爱迪生原则!
三、廉价性
今天,在市场经济的发展过程中,廉价仍然是市场准入、市场竞争的灵魂和最重要的法宝。趋利是企业家和商人的本能,少花钱是买家的本能,尽量少花钱是消费者的本能。
同类产品市场竞争的优势是价格,这是市场经济的必然。
廉价永远是市场制胜的有利武器!1880年2月12日《自然》杂志以电灯与电力价格为契机,对爱迪生的电灯提出怀疑,说:“电力的价格绝不会是煤油的四十分之一。它至少要用后者八分之七的造价,换句话说等于《泰唔士报》记者所述价格的三十五倍。至于电灯本身的造价,那就更可想而知了。它装的灯泡,是专门材料经过细致碳化的马蹄形,抽到百万分之一大气压的玻璃球体,铜制导线。所有这些,我们无论如何也设想不出怎么能以一个先令的造价创造出来。”
对此爱迪生的回答是:
“电力不仅容易控制,而且价钱低廉……”爱迪生颇有远见地说:“当电灯普及之后,只有奢侈者才用得起蜡烛。”
这在21世纪白领阶层和皇家贵族的烛光宴中已经得到证明。
廉价来自简单。
廉价来自技术原型的简单化。
技术原型的简单化能减少许多工艺和使原材料价格低廉。简单就相当于降低了成本,技术原型的简单化,生产出的新装置或新产品价格就相对低廉。所以爱迪生在1878年前,在白炽灯项目的研究初始就制定了包括廉价在内的目标。请看爱迪生笔记。爱迪生在《电与煤气争夺通用照明地位》的标题下写道:
“目标:要用电力照明取代煤气照明,不仅要使电力照明具有煤气照明的一切优点,而且要使照明设备能够满足人们的各种要求。”
“人们的各种要求”之中,最重要的是人们买得起电灯泡,用得起电灯。这就是人们的各种要求中最重要的要求——廉价!所以爱迪生经过无数次试验,最终得出结论:“电灯问题的解决,只有一种方法,那就是灯丝的电阻要高,散热要慢。”
“散热要慢”的实质是一个省电的标准,它直接导致用电价格的降低。这样“电阻要高,散热要慢”就成了爱迪生电灯的技术原理。同时爱迪生又提出电的无限分割。在第一个白炽灯专利提出以后,爱迪生就满怀信心地宣布:“我已经开始解决电的无限分割问题了。”
“电的无限分割”问题的实质是分流电路,无限增加电灯的盏数与光的亮度。这在当时普遍认为是无法解决的矛盾。
与此同时,电流计量的问题也在爱迪生的技术原型中得到考虑。
爱迪生说:“我知道电流是可以计量的,但是需要一个研究过程。我建议,已安了电灯,不管用还是不用,都以固定盏数付钱。如果这样做会导致不公正,那我会研制出一种仪器……”
可见廉价必须包含在一个新发明的技术原型中。廉价还必须包含在其技术原型新装置的上游产品和下游产品的消费价格之中。可见价格是一个系统价格,是一个价格体系。就像现代买车族的顺口溜——“买车容易养车难”!买得起车,养不起车就反映出上游产品和下游产品相互制约的规律.这体现在油价上,十分突出。
产品的廉价和耐久并不是相互矛盾的。爱迪生用自己发明试验的实践说明产品不能由于廉价而影响耐用。为此爱迪生尽可能地提高白炽灯燃烧的时间,从第一只电灯泡只燃烧了几个小时,到第二只电灯泡燃烧了40个小时。