英语原文共 15 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
扩展FIP(预测创新路径)方法
通过汽车案例分析
摘要:“FIP”方法旨在预测感兴趣的新兴技术的创新路径。它通过将实证的“技术挖掘”分析与专家意见相结合来做到这一点。技术挖掘从多个来源提取情报，尤其是通过对全球研发出版物、专利和业务/上下文数据库检索到的数千条记录进行书目计量和文本分析。FIP综合了来自多个来源的专家意见，特别是通过召开一个重点研讨会。
SKF对混合动力和电动汽车(HEVs)进行了一次FIP演习，提出了特殊的挑战。HEVs结合了多个子系统，以不同的技术速度前进，具有复杂的技术和市场基础设施。亚洲的汽车生产和市场对HEVs的未来至关重要，各种技术和应用(如两轮车)都需要跟踪。
应对这个复杂的创新系统有助于扩展FIP方法。增强包括扩展以前的创新层框架，将多个技术和上下文因素组合在一起。这是FIP第一次分成小组讨论三个优先细分市场和三个主要地理区域，然后重新分组审议和达成共识。影响混合动力汽车创新路径的因素是多方面的，因此技术交付系统比以往FIP研究中涉及的技术交付系统更为复杂。我们对FIP过程开发进行了反思，并提供了关于范围、子系统的标识以及将某些分析系统化的可能机会的建议。
一、引言:预测创新
在过去的几年里，小部分技术分析师一直在开发一种预测创新路径的方法(“FIP”)[32,34]。这种努力可以定位为一种特定类型的面向未来的技术分析(“FTA”—参见http://foresight.jrc.ec.europa.eu/)。2010年，他们提出了一个4阶段(10步)的框架，如纳米增强太阳能电池[32]的例子所示。最近，他们通过比较FIP在纳米生物传感器和脑深部刺激[34]中的应用，加深了理论基础，并扩大了病例基础。有几个已经在探索关于纳米增强药物传递的FIP[36,37]。这些案例中的每一个都可以被认为是一个新兴的科学技术(“NEST”)。在这里，我们在混合动力和电动汽车(“HEV”)的发展背景下探讨FIP。本主题对发展适应多维度不同问题的方法提出了挑战。与纳米技术和生物技术相比，电动汽车是一种不同的运输技术
技术;2)基础设施更加发达，资本投资规模巨大，现有的全球市场和不同的利益相关者比以前的更多倾向于通过FIP解决。
FIP与其他FTA方法的区别在于其强大的经验基础，结合非正式的专家意见，旨在阐明研发转化为应用的“路径”。它还结合了对技术进步的分析以及关键的社会经济组织方面，这些方面共同组成了一个技术交付系统(“TDS”)[46]，以向市场提供产品。途径是实现技术发展的特殊途径。有一系列类似于TDS建模的概念，包括技术体系结构、技术体系结构和社会技术系统。认识到技术发展的各种可能途径在概念上是重要的，因为它解决了技术发展的复杂性[2]。此外，使用pathways可以帮助分析人员和决策者认识到，技术是社会性的，因此是由多种因素决定的。
如前所述，FIP结合了经验和专家知识部分。实证部分建立在对研究主题的全球数据库搜索结果的“技术挖掘”[31,33]的基础上。
专家知识组件提出了它自己的一组挑战。一般来说，自由贸易协定强调系统的、结构化的方法来征求专家意见。、访谈、调查和德尔菲流程。我们发现，利用专业知识的两种不同模式促进了FIP工作。一种是由当地的专题专家进行非正式的合作，在持续的基础上进行分析。在佐治亚理工学院(Georgia Tech)从事太阳能电池和生物传感器方面的工作时，一名博士生参与了每一项工作，对这项技术的工作原理提供了至关重要的理解。这些帮助从调优数据库搜索到解释研讨会结果。这种讲习班是收集专家意见的第二种方式。我们在Robinson和Propp[35]的工作基础上，努力组织研讨会，以收集不同利益相关者对新兴技术的默认知识。我们注意到，许多其他国家也在努力合并小组进程，以获得专家的投入，并为不断发展的系统建立模型[c.f.]。13)。Huang等人的[15]描述了车间方法的适应性，以促进FIP纳米生物传感器的发展。
图1给出了FIP过程框架。左边是四个阶段;在右边，有十个更好的步骤。也就是说，FIP特别编译和分析有关研发的信息，以及与业务相关的信息，努力识别有前景的应用程序及其潜在市场。到目前为止，FIP方法面临的挑战包括:1)配置TDS模型;2)“交叉图表”将技术挖掘结果与潜在的应用程序[11]联系起来;3)获取专家知识。
FIP方法分为四个阶段(图1):
1. 建立对技术本身及其TDS的理解。，参与将技术推向市场的组织，以及对这些创新过程起作用的力量和因素。初始步骤确定将在FIP表示的垂直轴中反映的各种创新因素。为了产生这些因素，需要进行内部分析，定义要监视的技术领域、系统性能和相关趋势。这是基于第一轮内部分析，包括文献审查和与外地专家协商(在本例中是在SKF内部进行的)，以确定和记录主要组成部分。分析的指导结构如图3所示(限制为每个主题不超过两个)。
2. “Tech Mine”在多个数据库中搜索结果(本例中为基础研究出版物、面向工程的出版物和专利;通常我们也添加面向业务的信息资源)来配置有意义的活动。技术挖掘是通过一系列涵盖主要主题的搜索来完成的(就目前的文章而言:混合动力汽车和电动汽车)。检索在知识产权数据库和科学文献数据库中进行。通过语义分析(频率和接近度)来确定(和确认)特定的子主题。我们的重点是确定从事研发的关键参与者其商业化，以及潜在产品(应用和市场)的适应症。研讨会参与者可以获得主要的技术挖掘结果(例如，每年的文档数量、研究和专利网络、特定的重点领域、主要参与者的定位)。
3.与代表TDS的不同方法和级别的外部各方一起举办FIP研讨会。根据准备阶段的文档(第1和第2阶段)，讨论的目的是突出不同产品部门和地区的差异和共同推动者。分析比较了不同发展背景下的主要利益相关者(学术界、产业界、地方冠军企业、政府、市场、法规等)的作用(同时保持相同的框架)。目标是确定符合特定创新路径的关键环节和成功因素。
4. 规划潜在的创新路径——通过识别各种利益相关者并邀请他们参加研讨会;总结技术挖掘结果，为参与者聚焦潜在的路径和问题;并主持研讨会。反思(已收集的)综合研讨会结果;进行进一步的分析(例如，技术评估)和报告。
为了详细说明这些阶段/步骤，TDS建模需要:1)列出参与“交付”技术进步预期成果到某些市场的关键组织，2)确定推动或阻碍此类创新的有影响力的环境力量[46,38]。这样的分析可以揭示一个有前途的创新[9]成功或失败的原因。相关学者指出，许多社会技术系统建模方法，其中一些是针对特定领域，如能源。当前HEV案例呈现了一个更加发达的TDS，需要在更丰富的微观系统方面(即，如何指定和分析子系统。
这些阶段是迭代的和非线性的。通过这十个步骤，FIP寻求整合经验和专家知识，对以前和当前的技术发展，以帮助发现有前途的未来发展路径。
技术采矿的实证步骤D和E(波特和坎宁安，2005;属于图1中的第二阶段)是FIP的关键。我们能从数据挖掘中得到有用的、可重复的关于关键参与者和潜在应用程序的智能吗?我们首先统计在科学、技术和创新(“STamp;I”)数据集中最活跃的参与者。将多产的组织放在一起，将他们的论文、专利和与商业相关的资源中提到的内容放在一起，可以提供有用的信息。人们发现STamp;I活动的光谱有显著的差异。14)。“交叉图表法”是引入的一种方法，它将各个阶段的进展与潜在的应用程序[11]相关联。
随着FIP方法的发展，研讨会仍然是阶段3的核心部分。我们通过将第一阶段和第二阶段的重点内容浓缩为确定的参与者、创新组件(提高技术能力)和潜在的应用和市场的关键，为这些研讨会做准备。会议向与会各方提出了这些建议，以促进探索商业(军事等)产品或工艺的潜在途径(步骤F和G)。原则上，技术评估(步骤H)也应在讲习班期间开始进行。
最后，第4阶段(相当于第I步)，综合和报告如下。考虑到这些报道，我们的驾驶动机很大程度上是学术性的。，开发FIP方法并在此基础上发布)。在最近与加拿大国家研究委员会(National Research Council of Canada[30])举办的关于FIP的研讨会上，我们共同考虑了各种报告，这些报告将根据要求分析的客户的不同而有所不同。
在下一节中，我们将介绍我们的重点技术——某些未来的道路车辆——即HEVs。我们有选择地强调先前为该行业制作技术路线图(“TRMs”)所做的努力。我们描述了基础技术，然后结合汽车制造和原始设备制造(OEM)专业人士的见解，应用技术挖掘方法。然后我们描述我们的专家意见方法;然后对混合动力汽车的发展前景进行了总结。最后一节重点介绍了这种经验如何帮助扩展FIP方法。工厂检验计划过程可以被认为是第一个准备阶段(阶段1和2),其次是工厂检验计划研讨会(第三阶段),从车间和后处理的信息(包括额外的澄清会议需要在开发(阶段4)。对当前车间、预处理和后期处理阶段花了一个月每个(9人团队合作完成)。
二、未来道路车辆案例
在全球燃油价格上涨和交通需求增加的双重压力下，汽车行业正面临范式转变。推动这一变化的因素包括立法(对颗粒物、二氧化碳、CO、HC和NOx排放的标准要求更高)和经济压力。汽车价值链面临的挑战与技术要求和选择、市场容量规划和定价以及时机有关。虽然趋势是全球性的，但在技术要求和业务模型方面存在着显著的区域差异。电动汽车和混合动力汽车似乎是未来交通的关键。
在这项研究中，我们研究了这些道路车辆的未来。我们选择这个的原因既有理论的，也有实践的。道路车辆是广泛和大规模生产的最复杂的技术之一。研究复杂的技术是FIP方法的一个有用的测试用例。道路车辆也是复杂的社会-生产是协调多个地点
在全球范围内。制造商要对多个市场和监管因素做出反应，必须在复杂的供应链之间进行协调。其次，该技术对参加研讨会的伙伴具有重要意义。FIP结果可以直接应用于公司内部的战略、预见和协调实践。此外，技术是国家经济竞争力的驱动力，也是高薪制造业工作的来源。以前的工业革命是以道路、汽油和内燃机为基础的。下一个阶段很可能取决于智能电网和混合动力或电动汽车。了解这项技术也有助于了解未来可持续增长的前景。我们下一个调查以前的汽车技术路线图。
AnHEV结合了传统内燃机(ICE)推进系统和电力推进系统(参见Wikipedia参考资料)。HEVs可以使用机械能回收装置，将车辆的动能转化为电能给电池充电。有些电动汽车被称为增程器，它们只使用内燃机通过旋转发电机来发电，给电池充电，或者直接给电动驱动电机供电。微型(或纳米)混合动力汽车的定义适用于在怠速时关闭并在需要时重新启动的混合动力汽车;这就是所谓的启停系统。插电式混合动力汽车(PHEV)是一种带有可充电电池的汽车，可以通过插入外部电源恢复到充电状态。
电动汽车由一个或多个电动机驱动，使用储存在电池或其他储能设备中的电能。截至2012年底，全球电动汽车销量已超过580万辆，其中美国和日本是全球最大的两个市场，电动汽车销量分别为250万辆和200万辆。预测市场渗透率因来源而异。图2显示了国际能源协会估计的[16]。
Phaal[29]代表英国贸易和工业部提供未来道路车辆的TRM。该路线图研究了未来汽车的一系列组件技术，包括发动机和动力总成、传感器和远程信息技术、结构和材料，以及设计和制造过程。路线图特别指出，软件和电子产品是汽车制造商增值的重要来源。报告还指出，混合动力、电动和替代燃料汽车在推动未来技术变革方面的作用。EARPA[7]还提出了另一个汽车TRM，提出了一个非常渐进的变化观点，认为在2020年至2030年的时间框架内，替代燃料的进展有限。该报告详细讨论了替代动力系统技术
在未来的20年里，世界上的道路交通工具(包括小汽车、卡车和公共汽车)预计将增加一倍以上。其中近三分之一的新车将在中国购买;超过一半的国家将是非经合组织国家(见表1)
主要发生在发展中国家，特别是中国和印度等社会地位不断上升的国家。在这些中等收入国家，由于交通运输的高收入弹性，汽车普及率超过了人口增长率。
在印度和中国等中等收入国家，随着汽车普及率的大幅提高，其国内汽车产业也将随之扩张(表2)。庞大的国内消费基础似乎对支持一个具有国际竞争力的产业非常有利。随着亚洲汽车业的扩张，每年将再生产8000万辆汽车，就业也将相应激增。这一生产可能需要创造650万个新的制造业就业岗位，以及3600万相关制造业员工。未来的就业当然将取决于汽车工人的生产率，在大多数国家，汽车工人的生产率一直在大幅提高。因此，这将侵蚀未来就业增长的潜力，而就业增长的基础是全球消费者极其强劲的需求。
图2:全球乘用车销售综合预测[来源IEA]
(2009))
表1。世界汽车数量
2010
2030年(Est.)增长(Est.)
|
巴西 65 中国 77 德国47 印度 21 日本 75 韩国18日美国247日其他经合组织成员311日其他非经合组织成员465日 总计 1015 来源:[5];数据来自[40,47];单位是百万。65 77 47 21 75 18 247 311 465 1015 84 390 58 156 87 31 314 418 542 2080 |
19 313 11 135 12 13 67 107 77 1065 |
汽车行业目前的营业额为25190亿美元(2012年，美元)。2012年全球GDP预计为71万亿美元。目前，汽车行业约占世界总量的3.5%。
如
全文共27311字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[2904]
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
