28、工业研究的挑战、影响因素及经验教训

工业研究的挑战、影响因素及经验教训

在工业研究领域，尤其是像达尔文项目这样的工业实验室研究，面临着诸多挑战，同时也积累了丰富的经验。下面将详细探讨这些挑战、影响研究和技术转移的因素，以及从中汲取的经验教训。

1. 工业实验室研究的挑战

工业实验室研究面临着“研究与服务提供”的挑战。研究人员在组织中应用方法后，很难摆脱“服务交付模式”。以A3架构概述为例，尽管它通常被视为一种简单的方法，但事实证明其转移相对困难，这可能受到大多数工业项目的时间压力和优先级的影响。飞利浦认为，研究人员积极协助转移是至关重要的。

2. 不同研究领域的情况

• 机制研究
  • 行为分析研究 ：古尔坎·居勒希尔的行为分析研究聚焦于数据流和控制流机制。该研究受其在ASML的理想项目研究启发，通过使用数据流和控制流图，在多个案例研究中描述了MRI系统方面的动态行为。此方法适用于系统的早期设计阶段，需要从用例开始，且对工具没有特定依赖。研究人员与飞利浦的软件架构师密切合作，该方法成为飞利浦推荐的工作方式和设计模板的一部分，并在荷兰和美国的相关员工中开展了培训和研讨会。软件架构师被视为该技术的倡导者。
  • 工作流分析研究 ：汤姆·范·比克的工作流分析研究解决了基于工作流的问题。它受机械工程中一些概念的启发，最初应用于复印机领域，后被应用到MRI领域。研究过程中，最初的工业伙伴离开，新伙伴更关注多模态解决方案中工作流复杂性的解决方法。研究团队开发了一种方法，确定工作流、定义功能模型以及规范、模块和接口。伙伴和研究人员紧密合作，研究人员方法灵活，伙伴对技术的理论背景感兴趣。该方法对规范MRI系统应用专家的工作有益，还开发了一部展示多模态解决方案工作方式的电影，以获取潜在应用专家的反馈。
  • 监督控制器生成研究 ：罗尔夫·特赫伊森的监督控制器生成研究专注于基于状态的问题。它受机械工程中监督机器控制研究的启发，相关技术应用于两个MRI特定案例。研究过程中对现有技术进行了改进，以提高其适用性。最初分配的伙伴对系统的形式化建模感兴趣，不仅与研究人员讨论理论，还要求展示实际示例。该方法需要新的开发方式和额外的工具支持，但存在工具锁定的风险。可视化对于向工程师提供需求规范反馈以及技术的成功应用和潜在转移至关重要。
• 经济决策研究 ：安娜·伊万诺维奇的战略聚焦决策研究旨在帮助MRI开发组织的员工从经济角度看待潜在的新项目。该研究关注MRI研发和营销部门之间的关系，战略聚焦架构（StArch）方法为决策提供了结构化的方法，受到许多MRI员工的青睐。然而，说服用户认可新决策方式的价值具有挑战性，因为用户可能认为新方法的结果显而易见。这是因为在确定实际价值之前需要进行大量讨论和结构化思考，用户在方法产生结果之前就已经对问题有了判断。工业实验室研究人员在这种情况下需要在不影响新方法效果的前提下征求潜在用户的判断。

3. 影响研究和转移的因素

因素	描述	对研究和转移的影响
研究人员参与度	研究人员在工业环境中进行研究时的参与度，包括倾听和理解公司问题、提供有用解决方案以及深入研究主题挑战的意愿和能力。还包括能够开展一些最初对研究无直接贡献，但能建立良好关系和促进公司参与的工作。	对问题理解和诊断有积极影响，从而对研究和转移产生积极作用。
技能和支持	研究人员开展工业实验室研究所需的技能和支持。技能包括研究人员及其团队的经验和寻找正确解决方案的知识，支持指学术导师的指导。	使研究人员能够解决面临的问题，对研究和转移有积极影响。
伙伴参与度	伙伴参与的表现，如参与讨论的时间。	对研究和转移有积极影响，但也存在风险，如研究人员可能过于偏向伙伴的个人兴趣，伙伴离职会导致支持中断，缺乏诚实和关键的反馈会影响技术的期望和验证。
研究人员与工业代表的匹配度	研究人员与伙伴之间的沟通方式。如果双方在讨论和解释问题时频率一致，就能相互理解，达到良好匹配。	良好的匹配有助于研究和转移，反之则可能产生负面影响。
倡导者的可用性	倡导者是公司中能够评估技术解决方案价值并向同事推广技术的人。伙伴可能成长为倡导者，也可能是对技术有亲和力或信心的新人。	对技术的采用和推广有积极支持作用。
管理层参与度	开发管理层对解决方案/技术的总体兴趣以及他们为在组织中应用技术所设定的优先级。	积极的管理层参与对研究和转移有积极影响，反之则可能产生阻碍。
问题不确定性	问题定义不明确的普遍挑战，包括问题定义的变化、问题在公司中的重要性以及研究人员应对不确定性的能力。	增加研究和转移的难度，对其产生负面影响。
技术匹配度	技术与原始公司问题的匹配程度。如果开发的技术与原始工业问题匹配，并能解决公司当时相关的问题，则是有效的解决方案。	匹配度高有助于研究和转移，反之则可能导致失败。
技术简单性	技术的简单性一方面使应用更容易，但如果被认为提供的附加值很少，或者从个人或学术角度缺乏挑战性，则可能是一个负面因素。	适度的简单性有利于应用，但过度简单可能影响研究和转移。
技术应用准备度	技术能够被人们自行应用，而不仅仅局限于发明者（研究人员）。这有助于将技术嵌入组织。	高应用准备度对研究和转移有积极影响。
与流程和组织的匹配度	技术需要应用于公司现有的流程，可能是对现有技术的替代，因此应与现有工作方式相匹配。	匹配度高有利于技术的应用和转移。
技术引入时机	技术可能被认为相关，但可能与其他项目活动和优先级冲突，因此选择合适的时机引入解决方案/技术很重要。	合适的时机有助于技术的应用和转移，不当的时机则可能导致困难。

从表中可以看出，研究人员参与度、技能和支持、倡导者的可用性以及有可行的解决方案是达尔文项目研究和转移成功的决定性因素；而研究人员参与度不足、没有可行的解决方案以及无法应用技术则可能产生负面影响。

4. 工业实验室项目的经验教训

• 项目活动
  • 诊断问题 ：项目通常从问题定义阶段开始，这对于工业实验室项目也不例外。在达尔文项目中，最初的问题定义不够聚焦，需要进行深入诊断以明确问题并确定可能的解决方案方向。诊断问题需要时间和精力，最好在项目开始前就进行，并且需要研究人员参与。随着问题逐渐清晰，需要在解决方案方向上保持灵活性，但为了撰写论文，研究人员在后期需要有明确的研究主题。因此，问题诊断需要有相当的深度，基于此教训，ESI现在在问题分析阶段投入更多时间，并组建更灵活的项目团队。
  • 项目监督与管理 ：像达尔文这样的大型项目需要项目监督和管理。研究人员的监督主要由学术方负责，项目管理由ESI负责。ESI组建了项目管理团队，负责技术领导、预算编制、时间登记、激励人员、组织会议、向合作伙伴反馈、结果传播与整合等多种任务。飞利浦通过为研究人员分配伙伴，实现了专家在各种技术研究中的深入参与。期望管理对于项目管理至关重要，清晰地向所有合作伙伴传达项目阶段非常重要，这样可以避免因期望不一致而导致的失望。
  • 组建研究团队与学习领域知识
    • 研究人员之间的互动 ：在多学科项目中，研究人员之间的互动对于定义和实现学科之间的联系至关重要。达尔文项目组织了各种会议来促进互动，但一些研究人员认为每周的内容会议过于频繁，部分研究人员对彼此的研究缺乏兴趣，这可能与研究人员的参与度有关。
    • 研究人员的工作地点 ：研究人员在工业实验室项目中有公司和大学两个可能的工作地点。需要让研究人员在两个地方都有归属感，以充分利用两个环境的优势。短的公司通勤时间对整体成功似乎比短的大学通勤时间更重要，工业从业者的持续可用性也很关键。如果工业从业者一段时间不可用，在其回归后应进行全面讨论，关注工业背景的细节和影响。
    • 学习领域知识 ：学习领域知识的目标是理解研究的系统，在达尔文项目中是MRI系统。研究人员参加了飞利浦员工使用的MRI技术入门课程，部分研究人员还参观了医院，了解MRI系统的实际使用情况。项目初期的一些内容会议也以MRI原理或飞利浦医疗保健挑战为主题。
  • 跨学科研究
    • 案例研究导向 ：达尔文项目从探索性的案例研究开始，这些案例研究按照开发计划进行。案例研究部分旨在让研究人员熟悉MRI领域，同时丰富他们在实践中的跨学科挑战经验。案例研究以迭代方式进行，大多数案例基于先前的结果，但也可能开启全新的方向。该项目的所有案例都表明，原始方法会根据迭代原则进行改进。
    • 系统工程课程 ：项目第二年为部分研究人员与飞利浦员工联合举办了系统工程课程。该课程帮助研究人员定义研究方法和找到合适的利益相关者，也使工业人员能够理解研究人员。教训是系统工程课程应在项目早期参加，最好在第一年结束时。
    • 指导研究人员 ：工业实验室项目中的（博士）研究人员主要由大学导师指导，但ESI研究人员也在各种会议中花费大量时间指导研究人员，这有助于识别跨学科联系。达尔文项目的教训是，大学导师参与这个过程至关重要。
  • 概念验证与结果转移
    • 设想新技术的用户 ：从技术转移的角度来看，与工业代表讨论新技术的未来用户，而不是关注技术实施的可能问题，是一种有效的工作方式。设想未来用户有助于定义采用技术的基本要求，如果无法设想未来用户，应考虑停止研究活动。设想应在项目早期阶段进行，特别是在问题诊断和跨学科研究活动中。
    • 着陆场会议 ：着陆场会议是达尔文项目引入的一种工具，用于确定技术的优缺点，并为技术确定实际应用的项目或“着陆场”。会议在项目后期（第四年）为可能感兴趣的工业人员组织，研究人员展示技术和经验，飞利浦人员评估技术的好处。根据讨论结果选择应用技术的项目或流程，并选择可能的倡导者。着陆场结果根据对组织业务的影响和执行研究活动的努力进行排名，并与飞利浦医疗保健管理团队讨论，确定继续进行的着陆场。在着陆场任务期间，定期向管理层反馈。
    • 跟踪研究和转移的状态与进展 ：在项目中，使用通用的转移过程跟踪研究和转移的状态与进展，与其他方法相比，它提供了简单的概述。例如，图17.4展示了几个达尔文研究活动的进展跟踪示例。

综上所述，工业实验室研究充满挑战，但通过合理的项目管理、团队协作、领域知识学习以及有效的技术转移策略，可以取得良好的研究成果和工业影响。在未来的工业研究中，我们应充分吸取这些经验教训，不断优化研究过程和方法。

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;

    A(诊断问题):::process --> B(项目监督与管理):::process
    B --> C(组建研究团队与学习领域知识):::process
    C --> D(跨学科研究):::process
    D --> E(概念验证与结果转移):::process
    E --> F(知识传播与整合):::process
    F --> G(论文撰写):::process

这个流程图展示了工业实验室项目的主要活动及其顺序，从问题诊断开始，经过项目监督与管理、团队组建与知识学习、跨学科研究、概念验证与结果转移，最终到知识传播与整合和论文撰写。每个活动都是项目成功的重要环节，彼此相互关联，共同推动项目的进展。

工业研究的挑战、影响因素及经验教训

5. 各活动与会议类型的关系

在工业实验室项目中，不同的活动需要不同的会议类型来组织沟通。这些会议类型与项目活动紧密相关，贯穿整个项目过程。以下是各会议类型及其与活动的关系介绍：
|会议类型|参与者|目的|与活动的关联|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|合作伙伴会议|大学导师、工业协调员和项目管理团队成员|向项目合作伙伴通报情况并讨论项目进展|在项目启动时召开，贯穿项目始终，为项目的整体推进提供沟通平台，与项目监督与管理活动密切相关|
|内容会议|研究人员|讨论工业问题及解决方法，开发研究思路，交流领域知识，增加研究人员的主人翁意识|每周举行，主要支持研究人员之间的交流和问题解决，与跨学科研究、知识传播与整合等活动相关|
|内容管理团队会议|研究人员的导师|明确项目目标，增加主人翁意识，验证研究结果|定期召开，确保项目目标的明确和研究结果的可靠性，对项目监督与管理、研究结果验证等活动有重要作用|
|焦点会议|研究人员、大学导师、工业伙伴和项目管理团队成员|关注每个研究人员的工作和进展|在项目第二年开始，持续到第四年，有助于针对每个研究人员的情况进行指导和监督，与研究人员的具体工作推进相关|
|用户组会议|潜在技术用户|向潜在用户展示技术，通过小练习让用户应用技术，并进行经验讨论和需求探讨|为技术的实际应用提供反馈，有助于技术的优化和转移，与概念验证与结果转移活动相关|
|系统工程课程|研究人员和工业人员|帮助研究人员定义研究方法，找到合适的利益相关者，使工业人员理解研究人员|在项目第二年为部分人员举办，对研究人员的研究方法和跨学科合作有促进作用，与跨学科研究活动相关|
|演示日|飞利浦人员|向飞利浦人员展示项目中期成果|用于项目成果的宣传和推广，提高项目的影响力，与知识传播与整合活动相关|
|着陆场会议|可能感兴趣的工业人员、飞利浦医疗保健管理团队|评估技术的优缺点，确定技术的应用项目（着陆场），选择倡导者|在项目第四年为工业人员组织，最终与管理团队讨论决定继续的着陆场，是技术转移的关键环节，与概念验证与结果转移活动紧密相连|

这些会议类型在项目中的时间安排和持续时间各不相同，它们相互配合，为项目的顺利进行提供了有效的沟通和协调机制。例如，项目从合作伙伴会议启动，焦点会议在特定阶段关注研究人员个体进展，着陆场会议则在项目后期推动技术的实际应用。

6. 对各经验教训的总结与思考

综合上述工业实验室项目的各个方面，我们可以对所学到的经验教训进行更深入的总结和思考。
- 问题诊断方面 ：深入的问题定义是项目成功的基础。在项目开始前投入足够的时间进行问题分析，能够为后续的研究和解决方案提供明确的方向。同时，组建灵活的项目团队可以更好地应对问题定义的变化和研究方向的调整。例如，通过增加工业研究人员和博士后研究人员，以及预留团队扩展的预算，使项目能够更灵活地适应不同阶段的需求。
- 项目监督与管理方面 ：明确各方的职责至关重要。学术方负责研究人员的指导和教育，而项目管理方则承担着技术领导、预算管理、会议组织等多种任务。有效的期望管理能够减少因各方期望不一致而带来的问题，确保项目按计划推进。
- 团队组建与知识学习方面 ：研究人员之间的良好互动和在不同工作地点的归属感对于项目的成功非常重要。定期的会议可以促进研究人员之间的交流，但需要注意会议的频率和内容，避免让研究人员感到负担过重。此外，工业从业者的持续可用性和及时的沟通对于避免研究偏差和提高项目成果的质量至关重要。
- 跨学科研究方面 ：案例研究是一种有效的研究方法，能够让研究人员在实践中积累经验，同时促进跨学科的合作。系统工程课程应尽早安排，以便研究人员在项目早期就能掌握有效的研究方法和工具。大学导师的积极参与能够更好地引导研究人员，识别跨学科的联系。
- 概念验证与结果转移方面 ：设想新技术的用户能够为技术的开发和应用提供明确的目标，着陆场会议则为技术的实际应用提供了具体的途径。跟踪研究和转移的状态与进展能够及时发现问题并进行调整，确保技术能够顺利地从研究阶段过渡到实际应用阶段。

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;

    A(问题诊断深入性):::process --> B(项目顺利开展):::process
    C(团队灵活性):::process --> B
    D(有效期望管理):::process --> B
    E(人员互动与归属感):::process --> B
    F(跨学科研究方法):::process --> B
    G(技术转移策略):::process --> B

这个流程图展示了各个经验教训与项目顺利开展之间的关系。问题诊断的深入性、团队的灵活性、有效的期望管理、人员的互动与归属感、跨学科研究方法以及技术转移策略等因素相互作用，共同影响着项目的最终结果。

7. 工业实验室项目的整体启示

工业实验室项目是一个复杂而充满挑战的过程，涉及多个方面的因素和环节。通过对这些经验教训的总结和分析，我们可以得到以下整体启示：
- 全面规划与准备 ：在项目启动前，要对问题进行全面深入的诊断，制定合理的项目计划，确保项目目标明确、方向清晰。同时，要组建具备多种技能和经验的团队，为项目的开展提供有力的支持。
- 有效沟通与协作 ：建立良好的沟通机制，通过各种会议类型促进各方之间的交流和协作。研究人员、大学导师、工业伙伴和项目管理团队之间要保持密切的联系，及时分享信息、解决问题。
- 灵活应变与创新 ：在项目实施过程中，要保持灵活性，能够根据实际情况及时调整研究方向和方法。鼓励创新思维，勇于尝试新的技术和方法，以应对不断变化的工业需求。
- 注重结果转移 ：将研究成果转化为实际应用是工业实验室项目的重要目标。在研究过程中，要提前考虑技术的转移问题，通过设想用户、开展着陆场会议等方式，确保技术能够顺利地应用到工业实践中。

通过遵循这些启示，工业实验室项目能够更好地应对挑战，提高研究效率和质量，实现研究成果的有效转移，为工业发展做出更大的贡献。在未来的工业研究中，我们应不断总结经验，持续改进项目管理和研究方法，以适应不断变化的工业环境和需求。