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从发明到创新

从发明到创新

作者:
丁家乐
来源:
《21世纪商业评论》
2014/07/01 00:00
当提及电灯的发明者,大多数人的第一反应都是爱迪生。
 
精确说来,爱迪生其实是第23位发明电灯的人。这位19世纪著名的美国发明家,一生创下了拥有1093项发明专利权的纪录,至今无人能打破,而电灯可以说是其最重要的发明之一。
 
事实上,早在19世纪初期,汉弗莱.戴维就发明了弧光灯,并被广泛应用于广场、剧院等公共场所的照明。1860年,英国的科学家约瑟夫.斯万发明了我们今天所用的白炽灯的原型——半真空碳丝电灯,但由于真空技术的不成熟以及缺乏充足的电力来源,这种电灯的使用寿命十分短暂,而约瑟夫.斯万也因为资金和人手的不足,停止了在这一领域的继续探索。
 
与之前二十余位仅仅在实验室里点亮电灯的发明者所不同的是,爱迪生赋予了电灯这一技术成果以巨大的商业价值,他通过建立起一个使电灯的普及成为可能的电力输送系统,并大量生产和销售与之相配套的优质低价的电灯,改变了家庭和办公的照明方式,让大多数人用上了电灯。他在面对电灯这一技术成果的市场定位、成本控制、风险管理以及营销等问题时所表现出的经营才能,与他的发明天赋相比毫不逊色。
在当时的情况下,电灯作为一种新技术,要想走出实验室进入老百姓的生活之中,还面临着多重障碍。首先,这项技术必须稳定好用。无论是亮度,还是安全耐用性,电灯照明至少要优于当时已经是一个成熟而完善的产业的煤气照明;其次,必须要建一个配套的电力传输系统;第三,电灯的价格要低到普通百姓能够接受;第四,要有人愿意为电灯的商业化投资。以上条件缺了哪一个,电灯的商业化都只会是空谈。
 
在1878年宣布进入电气照明领域之前,已经赚得第一桶金的爱迪生在新泽西成立了“发明工厂”,召集了100多名不同专业的科学家、工程师和技术人员,开始进行集体研究。充足的资金保障和庞大的研发队伍,使得爱迪生能够收集各种实验素材,进行成百上千次实验。而当1879年10月,他利用碳化后的棉线研制出世界上第一盏能够持续点亮45个小时,真正具备实用价值的白炽灯时,爱迪生并没有被动等待他人前来询问与购买他的专利,从一开始,他就确定了一个“系统”。他一方面与助手一起继续寻找提高灯丝寿命的方法,另一方面为了尽快在市场中推广电灯的使用,他开始设计一系列围绕电灯使用的配套装置,他的灯泡是专为电力公司使用而设计的。
 
爱迪生从发电机入手,当时的磁石式发电机能换效率最高也只能达到40%,1880年,爱迪生研制出第一台改进版发电机;第二年,他继续改进设计,开发出当时最大的发电机“长腰玛丽.安”,它的电能转换率达到了82%,整整超出普通磁石式发电机的效率一倍以上。
 
之后,爱迪生又转向输电网络的设计。他设计出一种新的输电系统,解决了输电过程中电压的降损以及铜线消耗这两大问题。同时,为了用电安全及便捷,爱迪生又设计了一系列安全机件,如停止及接通电流的电钥、电擎、套座等等,并研制出电表,使得每一位电灯用户都能像使用煤气灯时一样方便而准确地计算出用电量。
 
至此,一套完整可行的电力输送与照明系统应运而生。而在这其中,爱迪生运用了大量当时已有的不同领域的设计理念,例如他对灯泡螺纹后座的设计是取自传统油灯瓶口的设计概念,而输电网络的设计原理又与先前的电报系统极为相似。尽管从表面看来,爱迪生只是完成了将以往分散的知识整合成一个“系统”的工作,但作为电灯在商业化过程中最关键的一步,这一“整合”工作需要设计者根据当时的市场需求,对已经成熟或即将成熟的技术进行摘选,同时仔细斟酌在实际应用过程中可能会遇到的每一个问题,并通过解决这些问题,将这些既有知识合为一体。
 
为了让电灯在与煤气灯的竞争中获得更多的优势,爱迪生还考虑了电灯的市场定价问题。他认为,灯泡的售价不能超过40美分,而纽约克白炽灯厂生产的第一批灯泡,生产成本约为每只1.25美元。如果要按40美分的价格出售,他必须对灯泡生产保持控制权,并努力把生产成本降至有利可图的水平,同时还必须承担起亏损的风险。通过不断改进工艺及设计,同时因为生产规模的扩大,电灯的生产成本不断地降低,使灯泡成为一个家家买得起的产品。
 
当爱迪生计划在纽约城里率先推广他的电灯系统时,他先进行了一系列的宣传活动和市场调查。他让几百个年轻人头戴用灯泡点缀起来的盔形帽组成电灯表演方阵,进行“电灯大游行”;邀请纽约市的参议员到实验室观看电灯表演,以说服他们赞成在纽约街道下铺设电线。同时,他还派人到城里去调查了解哪些煤气灯的用户愿意改用电灯,并在地图上一一作出标记。工人们据此开掘地沟,开始铺设新型的馈电系统。为了计算各家各户以及整个地区的照明用煤气消耗量,爱迪生还雇人24小时监控街上点燃的煤气灯盏数。
 
与此同时,爱迪生的秘书塞缪尔.英索尔帮助他从各路投资者那里获得了建立照明系统辅助设备的制造工厂以及中央发电站所需的资金。还有其他一些专业投资公司也看到了其中的商机,比如说,当时的摩根投资公司就是爱迪生在美国建立的第一家白炽灯生产工厂的投资伙伴。
 
有了政策和资金的保障,又经过仔细的市场调研,1882年8月,纽约市的第一座配电中心开始运行,当年年底便拥有231家客户,电灯总数达到3400盏。两年后,该配电中心的用户数增长到500家,电灯总数超过1万盏,其他配电站所点亮的电灯数目总计达到5.9万盏——自此,电灯开始真正走入寻常百姓家。
 
与许多其他影响重大的发明,如电话、电影摄影机一样,电灯从实验室走向寻常大众的过程遵循着一套标准的商业化路线:发明成功,申请专利,集中组织生产,依靠规模化、产业化来降低生产成本,并最终成为“价格低廉,耐用且操作简便”的商品。爱迪生将他与生俱来的发明家天赋和企业家精神相结合,促进了这一对人类生活产生重大影响的转变的发生。如今,当我们讨论一项新发明如何转变成商业上的成功创新时,或许能从电灯这一古老的发明及其商业化的过程中得到些许启示。

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