當妳看到壹頭長頸鹿,妳觀察到了什麽?壹頭高高的、姿態優雅的動物,在非洲大草原上悠閑地散步?是本地動物園裏妳最喜愛的動物?假如妳通過3M的好奇心文化(堅持敢冒風險、拒絕平庸的精神)做成的望遠鏡來觀察的話,妳又會觀察到些什麽?妳可能會看到壹種治療人類痛苦的嚴重病癥的新療法,這種病叫做下肢靜脈性潰瘍(因血管、瓣膜受損或肌肉功能衰退而失去控制的高靜脈血壓導致的嚴重並發癥)。
下肢靜脈性潰瘍的患者是幸運的,因為此類挑戰刺激了3M科學家們的好奇心,激發了他們解決問題的創造性靈感。在這個案例中,德國的壹名3M產品開發人員回憶說,他曾經讀到長頸鹿從來不會生靜脈性潰瘍。他很好奇這是為什麽,因為長頸鹿的腿這麽長,從腿到心臟的距離是人類的兩倍,這就要求更高的靜脈血壓,才能維持血液循環,於是血管受到的壓力就更大。
他想到,長頸鹿粗糙、缺乏彈性的皮膚起到了類似壓迫繃帶的作用,將每壹次肌肉運動的效應最大化,以優化血液回流,防止腫脹和潰瘍。意識到了這壹點之後,3M團隊開始著手尋找壹種具備長頸鹿皮膚的功能的材料。3M的好奇心文化激發了機遇,而合作的文化則推動了解決方案的出臺。在3M,人與技術之間的紐帶令不同專業的結合和應用產生了無窮的可能,令創意倍增,解決方案拓展。在調查了壹系列材料、成敗互現之後,3M團隊中的壹名成員建議試試3M? Coban? 自粘繃帶中使用的材料——壹種用來包裹扭傷的地方和固定包紮的彈性材料。這種繃帶基於3M的核心技術之壹的無紡技術(Nonwovens),並於1960年代問世,其材料最初是3M開發用在禮品包裝緞帶上的。今天,這種技術被應用於數千種產品上,從外科手術口罩到拖地擦,壹直到保暖服的隔熱材料。
團隊回到研發工作中來,將Coban? 牌的材料加以改進,設計出了3M? Coban?雙層壓迫系統,其中包含壹個泡沫塑料層,以解決舒適性的問題,和壹個緊繃的壓迫層。兩層塗敷在壹起之後,會互相鎖定,構成薄而缺乏彈性的“褲腿”,與傳統的四層系統或鋅膏繃帶相比,讓醫生更容易塗敷,並且在舒適性和壓迫性之間達到了理想的平衡。在3M,尋找更好的方法解決問題的本能,已經成為第二天性了。這壹次,故事是從長頸鹿開始的——證明了在創新的世界中,沒有什麽難題是“高”不可攀的。 實驗室中的靈光乍現
實驗室裏面的奇思妙想蛻變成最後的創造發明是最為司空見慣的事了,同樣, 對於3M而言,實驗室也是3M創新科技壹個重要孵化器。
二十多年前的壹個冬天,加拿大魁北克的壹個地下室,壹位3M的研究員正在作實驗。由於地處北半球高緯度,冬日的太陽整日低低地掛在地平線上方,於是他發明了壹種帶棱鏡的玻璃導管,斜射的陽光射入導管壹端後,會沿著導管壁傳播,整個管子像個燈管通體發亮,令地下室頓時明亮許多。
在這之後,3M采用薄膜技術生產這種光導管,但在很多年內,這種棱鏡導管的應用壹直局限在建築物的照明或裝飾上,每年只有很小的銷售量。二十世紀九十年代,隨著筆記本電腦的普及,液晶顯示技術開始飛速發展。由於液晶板獨特的特性和構造,光的利用率很低,如何增加液晶顯示的亮度壹直是困擾科研人員的難題。
偶然的壹個奇思妙想讓3M的科學家嘗試著剪開這種棱鏡導管,平鋪在LCD背光源上。令人意想不到的事情發生了,由於棱鏡的聚光作用,這個新穎的嘗試方法讓液晶顯示屏正向的亮度大為提高。
之前,3M的科學家曾經受到蝴蝶翅膀由於鱗片物理結構對光線的折射、反射產生不同斑點想象的啟發,利用高分子工業上最先進的計算機模擬控制系統,成功地發明了3M?多層光學膜(Multilayer Optical Film )技術,通過改變薄膜的結構來控制光的出射。這種多層膜由上百層納米級的膜組成,每壹層的材料性質都不同。通過膜層間的光學作用,最終達到反射光的功能。
由此,3M的科學家想到了將這兩個獨特的發現合而為壹,經過壹段時間的研究開發,3M結合微復制技術和薄膜技術,進壹步優化了棱鏡導管的聚光功能,從而使其增亮效果更加顯著,並將其命名為增亮膜BEF(Brightness Enhancement Film)。
為了讓客戶更好地接受這壹產品,3M的工程師購買了兩臺當時市場上最好的筆記本電腦,將其中壹臺加上兩片棱鏡方向相互垂直的增亮膜,在這層不起眼的薄膜的作用下,電腦屏幕亮度竟然比原來增加了壹倍多!當這兩臺電腦擺在它的制造商面前,他們很快就被說服了。從這壹天起,增亮膜開始了它的神奇之旅,廣泛應用於小至手機、PDA,大至電腦顯示器、液晶電視等各種液晶顯示產品中,而這些產品的制造商也不再被如何既省電又能使屏幕亮度增加這個難題困擾了。 留心生活,細致入微
相比較實驗室的單調乏味,生活更像是壹本瑰麗神奇的書本,不經意的瞬間也可能會洞開創新的天窗,折射出智慧的光芒,關鍵就在於妳是否足夠細致入微。
1930年,3M生產的透明膠帶被數以萬計的家庭及辦公室廣泛應用,成為公司直接與消費市場產生關系的第壹個產品。但是,要把薄而且透明的膠帶從厚紙圈上剝離,十分麻煩。有時膠帶前端卷起或粘在紙圈上撕不下來,很難處理。整天用透明膠帶固定包裝紙的店員,因為整天撕膠帶,甚至發生手部抽筋的現象。3M的壹位業務經理註意到了這個問題,於是,他開始研究如何將膠帶從厚紙圈上剝離的簡單方法,從而讓透明膠帶的使用更加便捷。
反復實驗後,他最終發明了帶有小刀的桌上型膠帶切割器。使用這種膠帶切割器,不但能使膠帶在所需長度的地方切斷,而且因為帶有小刀,使用時再也不必麻煩尋找剪刀或者刀片了。
隨著帶有鋸齒型小刀的膠帶切割器發明後,愛用透明膠帶的顧客逐日增多,為3M帶來了更多的顧客群。試想如果沒有這樣的組合,透明膠紙的市場可能遠不及今天的發展勢頭,而更為重要的是,想到並且解決這個問題的不是負責研究開發或產品企劃的人,而是壹個面對問題能發揮創意,努力設法解決的業務經理。
現代移動通訊設備的發明發展大大便利了人們的工作和生活,隨時隨地溝通的願望唾手可及,但在這些便捷的背後,也存在著隱私泄漏的隱患。
壹個偶然的機會,壹位細心的3M研究員發現,百葉窗可以在不同的視角呈現不同的景象。正對著看過去的時候,可以清晰地看到窗外的景象,如果微微側轉壹個角度,則景色全被遮蔽。他很受啟發,並立即著手研發超微細百葉窗結構。經過3M眾多研究人員的不懈努力和探索,終於成功研發出了顯示防窺片,使屏幕資料專供使用者從正面60度視角閱讀,任何人在兩側只能看到漆黑畫面,從而保護了商業機密及個人隱私權,讓電腦或手機等的使用更加自由自在。
更為重要的是,這種時刻關註生活,留心生活的態度,正是3M壹直以來創意無限的源泉。壹個世紀以來,也正是這種永遠用創新的眼光打量生活的態度推動了3M不斷推陳出新,為消費者提供更為優質的產品 。 創意源自客戶的需求
不是所有3M的點子都來自於實驗室和對日常生活的細心觀察,有時候,客戶的抱怨和要求也是另壹次創新旅程的開始。
20世紀30年代早期的美國流行雙色車身的汽車。當時工人的做法是在對車身塗漆之前,用強力膠帶和牛皮紙把壹部分車身遮住,待油漆幹了以後再把“膠紙”撕掉,但這樣的操作方式有很多缺點:在撕掉“膠紙”的同時往往會帶下車身上的壹部分新漆,結果既增加了工人的工作量,又導致了生產成本的超支。3M的壹名科研人員Dick Drew從聖保羅市壹家汽車車身修理廠工人的抱怨中偶然得知了上述的情況。當時,3M還只生產研磨產品,但敏感的Dick卻由此發現了顧客(車修廠)對壹種特殊膠帶的強烈需求。因此他利用業余時間進行深入細致的研究,在無數次嘗試之後最終利用將砂紙背基的生產工藝與膠水塗布工藝相結合,成功地開發出了粘性適中,操作簡便,易剝除的遮蔽膠帶。
經過多年的不斷改進和完善,3M遮蔽膠帶形成了高品質全方位的系列產品,並成功地應用於小汽車原裝廠及配件供應商,飛機及其它交通工具生產廠,汽車維修遮蔽廠,船只及其它水上交通工具生產廠,印刷造紙業以及各類電子電器生產廠。而這種遮蔽膠帶也成為了3M在以後60多年裏最重要的產品之壹。
20世紀20年代, Dick Drew 已經成為3M歷史上最具創意的發明家之壹,但他並沒有安於現狀,沒有忽視不斷改變的客戶需求。當他知道聖保羅市的壹家搞絕緣的工廠需要3M幫助開發壹種為有軌冷藏車的絕緣棉設計的防水物時, Dick Drew 又開始了他的工作……
3M的壹些研究員開始考慮在3M遮蔽膠帶外包裹壹層DuPont發明的防水玻璃布,Drew於是聯想到:為什麽不能在玻璃布上直接塗上壹層膠粘劑來作為絕緣棉的防水封條。1929年7月,Drew 用100碼的玻璃布做導電試驗,他很快開發了壹種膠帶樣品並送到了聖保羅市的那家絕緣公司。不幸的是,他的新產品不能充分解決這個特殊顧客的要求,但這個樣品明確地顯示出了為其他類型的產品做絕緣包裝的優越性能。Drew繼續努力的工作,他用了壹年多的時間解決了很多材料的難題,最後壹個生產工藝的難題又擺在了前面:在玻璃布上均勻地塗膠粘劑很困難,玻璃布在用機器掛糖衣時很容易扯斷,經過不斷嘗試,Drew發現如果底塗應用到玻璃布上,膠粘劑就能塗得很均勻,而斷裂的難題,也在運用了壹種特殊機器之後迎刃而解。最終,Drew 開發了無色無味的粘合劑,改善了這種膠帶。
1930年9月8號,第壹卷Scotch(TM) 玻璃布膠帶送到了客戶手中,客戶反饋時盛贊3M“妳們毫不猶豫地使自身盡可能地完善。我相信如果把這種產品推向市場,將會有足夠的銷售額來證明這筆研發支出是正當的”。實踐證明,客戶的話顯然是保守的。Scotch(TM) 玻璃布膠帶成為了3M歷史上最著名並被廣泛使用的產品之壹。商業企業用來封裝;農民發現它可以用來修補火雞雞蛋的破損;家庭用戶用他來修補玩具和破損的紙張……新的用途被不斷的發現,銷售額到現在壹直在增漲。
以卓越的品質、價值、服務滿足客戶的需要,繼而超越他們的期望值是3M的核心價值觀之壹,這壹價值觀讓3M不斷的進行自我突破,建立了穩固的客戶關系,從而也讓自己成為全球最為人尊重的企業之壹[]1 。 失誤的土壤孕育創新的果實
壹個新產品的誕生往往不是壹蹴而就的,許多產品從設想到誕生壹波三折,3M的報事貼?就是其中壹例。1978年,3M科學家Spence Silver發現了壹種非常與眾不同的膠,粘性不大,能保持很久,重復使用還能保持粘性,但是不知道怎麽把它用到產品中。跟許多其它的新技術壹樣,如果找不到用途就不能算好的技術,Silver不斷在公司內部宣傳這個技術,3M的技術人員也沒有放棄對新產品開發的希望。
1973年,壹位負責產品開發的研究員Art Fry聽說了Silver的技術,非常感興趣。他在教堂做禮拜的時候,看到唱詩班的人會把壹條紙片放在聖經裏做書簽,但是紙片常常會從書中滑落下來。這激發了Fry的靈感:這種可以重復使用的、不太粘的膠塗在紙片上不正合適這個用途麽?於是,報事貼?(Post-it?)的創意在教堂的唱詩誕生了。
但是很多人對報事貼的市場表示懷疑,這樣壹個小黃紙片能有什麽樣的吸引力呢?誰會願意付出額外的費用來買這樣壹個帶膠的紙片,來代替原有的書簽呢?經過市場和技術人員地不斷努力,報事貼? 在1980年正式推向市場,令人意想不到的是,這個小小的黃紙片取得了巨大的成功。如今,各種顏色和造型的產品不斷湧現,每天世界上有千千萬萬的人使用3M的報事貼?,而這個原本不起眼的小紙片甚至流行成為壹種辦公室的文化,由此誕生出了各種各樣的精彩創意。
生生不息,創意不止,在過去的壹百多年裏,3M的創新科技和產品以細節打動人心,裝點著人們的生活。放眼未來,3M創新文化的傳承將會引領壹批又壹批3M員工,孜孜不倦,用源源不斷的創新科技和產品刷新歷史,點亮生活。 跨部門的溝通促進新市場的誕生
1993年的9月,3M在聖保羅的研發中心又壹次技術交流大會開始了。研發人員都私下裏把它稱為“奧林匹克運動會”。因為每個科學家在這壹天都要制作展示板,登臺演講,介紹自己新的研究想法和實施方式。在3M,只有吸引了其他領域的科學家的關註,才能將壹個單純的技術轉向多領域應用的可能,也只有這樣,相應的公司內部基金才有可能贊助這個創新項目。
3M科學家A在發布會上告訴大家,自己發現了壹個折射率非常高的材質,它可以調控反射比率,讓材料100%或者80%或者更小比率的反射光線。但是他不清楚,這個發明有什麽用途,但是經驗告訴他,也許這將帶來材料界的壹次革新。A來自工藝研究部門的激光研究部門,這項意外的發現與他所在部門的項目毫無關系。A的想法獲得了薄膜開發部門的B博士的響應,B當時是壹種防爆膜的產品工程師。他壹直在考慮什麽能夠讓玻璃爆炸而不會碎成碎片,傷及司機。B在了解到A的想法時,當即有了壹個想法,有沒有可能讓這種技術擋住紅外線的熱量,同時多膜重疊,起到防止爆炸的作用。
這讓他們不得不找到另壹個光學研究部門的博士C,請他在研究室做壹個計算機模擬試驗,看壹看這壹材料是否有助於防止紅外線的影響。而試驗的結果給予三位科學家以極大的震驚。因為試驗的結果顯示,這壹材質的反應完全違反了光學定律。反復推算仍然無法解決的情況下,三位3M科學家決定向公司申請兩筆研究基金,以實物研究的方式來制作多層膜,以驗證是否出現技術上的突破。
1997年,基金支持下的小規模生產開始了,三位科學家制作了不同反射率的產品,並發現這個產品可能在非常廣泛的領域都有應用的可能。3M的高層為這壹發現欣喜不已,在非常短的時間內成立了項目團隊。這個項目團隊由各個國家、地區、不同的事業部門的員工組成,包括了市場部、研發部、生產部門等等不同的部門。這個小型的團隊擔負起了壹個關鍵的責任,把新技術轉變為新的業務機會。而如何做到這壹點,則由非常嚴格的步驟來達成。
參與這壹項目的3M中國研發中心總經理劉堯奇博士依然還記得當時非常有趣的市場反應:光學部門的市場人員把技術樣品帶到燈具廠,客戶對他說,這樣的技術也許可能用在電燈的背後,這樣也許相同的瓦度就可以帶來更亮的折射效果。而汽車廠家則對機械部門的市場人員說,也許我們可以用在汽車玻璃上,因為可以防止灼熱的紅外線,另外也許可以達到隱私保密的效果。最有經濟價值的建議來自液晶顯示器的廠商,他們驚喜的發現同樣的液晶屏幕在背部使用了這個技術之後亮度可以增加壹倍。亮度壹直是液晶顯示器被晶體管顯示器打得擡不起頭的關鍵原因,而這壹技術讓液晶顯示器有了飛速發展的潛力。
最終,市場人員將各方客戶的想法帶回了實驗室。在考核了每個可能應用的產品的實現方式和生產成本之後,市場人員又回到了客戶那裏,去詢問對方願意為這壹新技術的應用付出多少成本。最終,大家發現在液晶屏幕上的應用價值最高。3M公司最終用這壹技術開發出了應用於液晶顯示屏的Vikuiti增亮膜,目前這種產品被廣泛用於全世界的手機、電視、手提電腦的液晶顯示屏上,不僅使畫面更亮,色彩更鮮艷,而且大大節省了能耗,使產品設計能更輕薄、小巧。而3M光學產品事業部在2005年開始演變為近千人的新事業部門,
“1993年到2005年也許不是很短暫的時間,但是這確實是壹個非常快的速度,從壹個想法萌芽到壹個巨大的事業部門。”劉堯奇博士說。技術的研發用了4、5年的時間,而壹旦從液晶屏市場上看到商機,整個業務的發展速度得到了迅速的提升。“另壹個機遇是全球市場對於液晶屏需求的增長,如果這個發明提早了20年,也許這個技術現在還只能支撐壹個小型的事業部門。”
3M很多產品都是結合了正在成長的經營和科技領域,在很多領域不斷通過技術進步以取得產品區隔,遙遙領先於其他企業,它的錄像帶、遮蔽與透明膠帶、保溫棉(Thinsulate新雪麗,超薄保溫防水材料)、外科用無塵套(surgicaldrape)等部份創新產品,都是改變了市場遊戲規則,不僅創造了嶄新的產業,也衍生出整個產品家族,從而保證了3M獲得新的市場和壹流的品牌[]1 。 大閃蝶的啟發
受到在中美洲和南美洲雨林發現的藍色大閃蝶的啟發,3M的科學家們經過數年研究,正式推出極景系列多層光學微復建築隔熱膜。它能讓光線在我們的膜上大變戲法,就像光線讓蝴蝶翅膀流光溢彩壹樣!
Morpho butterfl大閃蝶是壹種大型色彩艷麗蝴蝶,生活於中美和南美的熱帶地區,因其翅膀呈顯著的彩虹藍色而著名。
據英國《新科學家》周刊報道,英國埃克塞特大學物理學家彼得·武庫希奇和羅伊·桑布爾斯於1997年開始合作,花了3年時間研究蝴蝶和飛蛾翅膀的構造特征。他們發現,從不同角度觀察大閃蝶時,它的虹彩會發生令人驚嘆的改變。其實大閃蝶鮮艷的藍翅膀上並不含有任何色素,它的顏色來自於光線的反射,既所謂的“結構顏色”——光線在物體內部經過多次反射而形成的顏色。他們發現,蝴蝶翅膀由數層僅有3至4微米厚的鱗片組成,這些鱗片像微小的屋瓦壹樣交叠,每個鱗片的構造也很復雜。蝴蝶翅膀這種井然有序的安排形成了所謂的光子晶體,光子晶體能捕捉光線,僅讓某種波長的光線透過。
兩位科學家的研究成果很快引起了以創新為宗旨的美國3M公司的興趣,3M的研究人員由此開發出極景系列多層光學微復建築隔熱膜。這款具有卓越的隔熱效能和良好通透性、景觀性的建築膜,采用了尖端的納米技術和微復制技術,實現了完全無金屬化,為整個行業樹立了全新的標準。 每個領域的研究與創新是壹系列平行延伸的線條,相互之間並無交點,但當這壹系列平行線在某壹點交叉時,往往能碰撞出火花,形成突破性的卓越創新,這便是3M視如生命的多元化創新。當這個交叉點不斷向外擴展,觸及到各個市場的終端,這便是3M魔幻般的鏈式反應。3M醫療產品事業部的核心產品-- Tegaderm?透明敷料的發明就是源自靈感之觸。
1978 年, 醫療事業產品研發部產品研發科學家Steve Heinecke 博士在醫院觀察護士進行靜脈輸液操作時, 發現護士在常規進行靜脈留置針穿刺部位護理的時候是使用紗布和膠帶固定。“在護理穿刺部位的時候, 護士只好先撕取膠帶固定導管, 再用紗布覆蓋,” 他說:“我想應該可以有更加簡單的方法解決。”
為什麽不可以設計壹種透明的,具有粘性的薄膜,幫助護士即可以觀察靜脈輸液穿刺部位, 又可以起到保護固定作用呢?
當然可以! Steve 帶著這個想法回到實驗室, 將3M的經典粘結和薄膜技術結合,經過4 年的研發, 1982 年3M? Tegaderm? 透明敷料上市了。醫用透明敷料的概念瞬間成為流行, 在醫院系統Tegaderm? 透明敷料迅速徹底變革了IV 穿刺部位護理的方法。今天,Tegaderm?透明敷料被廣泛運用到全球140 多個國家。
美國疾病預防與控制中心CDC 有關《預防血管導管相關性感染規範》聲明:“ 透明的、半滲透性的、聚氨酯敷料是用於導管穿刺部位護理的常用敷料。透明敷料能夠可靠地固定導管及血管通路器材; 可以持續觀察穿刺部位; 患者可以沐浴;與紗布及膠帶的傳統方法, 相比可以減少更換敷料的次數; 可以減少護理時數。”目前,越來越多的國家和地區引用此規範指導本國的臨床實踐。 故事發生在2004年,當時的中國汽車美容市場還停留在洗車打蠟的階段,然而打蠟只能實現壹時的光亮,遇到空氣氧化、雨水沖刷甚至最簡單的洗車,薄薄的壹層保護層,很快就不起作用了。如何更好地實現汽車漆面的持久性養護?作為汽車美容行業的領軍者,3M中國汽車售後市場產品部的技術工程師們率先開始了對更高階產品的研究。
他們首先從當時業內領先的日本引進了壹些漆面美容的新產品,研究後發現其特性是可以在車漆表面形成壹個較硬的保護層,實現相對持久的保護和耐磨,但也會帶來壹些弊端,如果局部損壞,就需要對整個漆面重新維護。
經過多種材料的反復實驗,終於有壹天,3M中國技術團隊的Irene Rao靈光壹現,持久保護漆面,並不壹定要做硬,何不試試反向思考,做個有彈性的表面保護層?
從這壹思路出發,再回到3M龐大的專利和技術材料庫裏去搜索,Irene對THV這款3M獨有的專利含氟材料產生了濃厚興趣。經過與3M歐洲技術同事的反復溝通,Irene進壹步發現THV下屬的多種牌號材料中,有壹款對於金屬漆面的疏水疏油能起到獨特的作用,而這正可以解決我們汽車漆面常遇到的雨水和泥沙沖刷、沾染油汙難以去除,影響漆面光澤的問題。
在歐洲同事的幫助下,Irene最終完成了新配方的設計,這就是後來為人們所熟知的3M封釉套裝。3M封釉套裝壹經推出,即迅速占領了汽車美容界的高端市場,受到廣大車主的熱烈追捧。
3M的創新並未止步於此, THV在3M還有很多應用,比如塑料光纖和汽車油管的防滲透層,在新能源領域將THV應用於太陽能電池板的保護膜(back sheet film)產品等等。而3M封釉產品本身近年來也開始進行配方的進壹步改進。3M的創新成果已在多個行業遍地開花,為技術創新、產品升級做出了更多貢獻!