一、MEMS的實用化需要多少年

可以這么認為：在MEMS領域，存在著基于各種高科技技術、針對各個應用領域的產品群，每個產品群都要經歷研究、開發、業務化和產業化這樣的階段。也就是說，對于MEMS的實用化問題，假如在各個應用領域和業務化之前的各個階段不看清其進展情況，也就不可能看清其真實狀態。作為MOT的常識，業內有一種說法稱“單靠尖端技術實現業務化需要花費的時間相當長”。在推進MEMS業務化的過程中也同樣如此。在本次連載中就來分析一下上述觀點及其實例。業界普遍認為MEMS從開發到實用化所需的時間要以10～20年為單位來計算，看來上述說法不假。

“為什么會需要這么長時間呢？”常言說“優秀”的技術存在不易商品化的一面。這是因為“優秀”這個字眼往往作為“尖端”的意思來使用。而尖端技術離業務基礎較遠，花時間長是因為如下原因。

1．研究階段的課題

包括技術種子的不確定性和不穩定性課題。在發展過程中技術成熟度不高，需要時間消除由此帶來的風險。

2．開發階段的課題

與現有技術系統的整合性不足。與現有基礎技術的關聯性不夠，往往會造成無法取得整體平衡。即使局部進行了改良，其他地方也跟不上，因而就需要花費時間。

3．業務化階段的課題

如果市場上的用戶對產品的技術與功能沒有理解，就會在實用化方面產生障礙。在以現有的常識性產品為主流的情況下，基于最尖端技術的全新產品需要一定的時間才能被市場所認同。在市場上，最先接受最尖端技術的狂熱者絕對人數不多，客戶的廣泛性有限。

這里有一組估算MEMS實用化時間的有趣數據。從研究階段到量產水平的實用化，最長為36年，最短11年。如從開發階段開始算起，最長30年，最短7年。平均為20多年。從每種MEMS產品的實用化進程來看，噴嘴、加速度傳感器、閥門、化學傳感器、氣體傳感器、角速度傳感器等，其實用化瓶頸（律速階段，rate-determining step）都在研究階段。而壓力傳感器、閥門和顯示器方面則在開發階段。而在業務階段產生律速（形成瓶頸）的則是壓力傳感器、微陣列和氣體傳感器等。

在業務戰略的實施中如何使用上述信息，就要看產品策劃人員的能力如何了。比如，能夠以10～20年為單位進行長期堅持且有志銷售的大企業，從研究階段到產業階段均可開展。而不太能夠進行中長期投資且銷售較低的優秀中小企業，瞄準開發到業務化階段，成功的概率將會更高。

而風險企業則可以考慮瞄準開發或業務化階段，針對技術狂熱者實施業務戰略的手法。在MEMS領域，從研究到開發和業務化完成（產業化），完全靠公司自身力量去實施，太花費時間。因而每家公司需要在合作戰略和開發課題篩選等方面多下功夫。

二、高科技產品的營銷手段：了解顧客

業界普遍認為，實施MOT的制造業模式已經由“工藝創新”進入“產品創新”的時代。簡單地說，就是指由“如何制造”變成了“創造什么產品”。換句話也可以說，設想創造附加值時，其環境條件已經由“產品是確定的”，變成了“產品是不確定的”。在這里最重要的是了解顧客想要什么樣的產品？以及什么樣的產品才能讓顧客掏錢購買。也就是指用于創造暢銷產品的營銷策略的重要性。這里所講的營銷，并不是到處兜售生產出來的產品和商品。

在MEMS領域，可滿足上述要求的工藝技術日趨完善。當然，作為符合MOT的營銷策略，需要的是有助于產品和商品開發的營銷策略。從技術人員的角度來說，這類活動就是指通過把顧客需求納入到技術標準中并予以明確，大幅提高可確保產品成為領先其他公司商品的可能性。“將技術人員的夢想和市場的夢想聯系起來，為之牽線搭橋”也可以說是一種營銷策略。

說到MEMS這樣的高科技產品，如果不充分了解市場結構，就可能形成市場斷層，也就是說原先暢銷的商品某一天突然就賣不出去了。它是上世紀80年代在美國被發現的，也稱為銷售上的死谷（鴻溝）（《跨越鴻溝（Crossing the Chasm）》，杰佛瑞·墨爾（Geoffrey Moore）著。日本翔泳社出版）。對于市場結構，可以把顧客分成5個層次來研究（圖18）。各層次也可對應地分成如下5種群體。

1．所謂的“高科技狂熱派”（數量不多，但會立刻購買技術最先進的新產品的顧客）。

2．“嘗鮮派”（喜歡新產品的市場群體）。

3．“重視功能和質量派”（不會立刻購買，但只要功能和質量好就會購買的顧客）

4．“隨大流派”（購買市場主流商品的群體）。

5．“反高科技派”（新功能不煩瑣、使用難度降低以后才會購買的群體）。

從市場規模來說，3、4、5占絕對多數，大企業的目標就在這。而中小和風險企業最好瞄準1和2的顧客層。在MEMS商品開發中也同樣如此，中小和風險企業如果把目標瞄準大企業看上的3和4區域，論量產水平和競爭基礎都不會有什么結果。反過來講，大企業則很難把1和2當作銷售目標。另外，一旦2達到了3或4的程度，要么讓給大企業，要么就要采取結盟戰略。歐美的MEMS風險企業和大型企業擇地而棲就是在理解這種市場結構的基礎上采取的做法，日本的MEMS產業結構遠未達到這種階段。

常言說，要想了解市場需要什么，就必須了解顧客需求。當然，這是一個非常重要的概念，如果再進一步分析的話，就會發現需求有2類。也就是說分為純粹的愿望（欲望）和實際的需要（需求）。欲望是指某種不明確的“東西有了最好”，而需求是指只要實際上有這個產品，“即使出錢也想得到它”。不單單只是在了解顧客對MEMS的需求時才需要進行這種區分。通過把顧客不明確的欲望作為MEMS技術標準提出來，也能創造出真正的需求。而技術人員用于創造暢銷產品的營銷活動正是MEMS實用化的第一步。

三、提高重工產品的可靠性

此次介紹的技術管理重點是利用MEMS為大型基礎設備創造附加值的應用事例。在開發基礎設備的造船、電力、化工廠、核電等產業中，所處理的一般都是體積龐大，結構復雜的大規模重工產品。重工產品不但生產周期長，而且費用高昂。同時，質量好壞造成的社會影響非常巨大。因此，在生產、操作和維護等方面，要求重工產品必須具備很高的可靠性。MEMS在確保重工產品質量方面被業界寄予了很高的期望。在重工產品與系統中應用MEMS的活動大體分為如下3類。

1．控制系統。將MEMS作為加速度傳感器、振動傳感器、無線傳感器等產品使用，實現重工產品的統一監視和分散控制。能夠在產品性能與可靠性的提高、生產和操作等方面提高效率。實現控制系統的關鍵就在于各類傳感器。可形成紊流控制（降低流體阻力）和燃燒控制（促進混合、節能、凈化排放氣體）。

2．維護與環境監測系統。從這種用途來講，可用于設備維護、機械設備的診斷、預測及結構物監測等。另外，在石油、燃氣、核電設備方面，MEMS在振動監測與環境監測等確保設備高度可靠性方面已被業界寄予厚望。此用途正在逐步擴大。

3．小型化和效率化手段。就是指通過運用MEMS技術，使體積龐大的產品大幅實現小型化。能源設備的主體及輔助設備等采用了微反應堆的化學合成設備等就屬于這一類。此外還有助于生產設備的省空間化。

下面介紹用途2中的具體事例，預計該用途中的應用事例今后特別有可能大幅增加。用于機械與結構物診斷的加速度傳感器目前已經廣泛應用于大型機械與結構物的故障診斷。現有的振動測量多數情況下僅限于研發與測試用途。隨著MEMS技術的進步，此類用途也開始逐漸進入實用化。具體來說包括機械的磨損與疲勞檢測，解決軋輥的自激振動，以及軸承的狀態診斷等方面的應用。

最近，在單個硅芯片上集成振動傳感器、模擬信號處理、數字信號處理、存儲元件、通信元件和微型發電元件的MEMS元件已經亮相。因而利用配備此類元件的網絡系統，有望通過實時監測防止機械發生故障。通過檢測振動的變化，發現故障發生的前兆后發出警報。由此將有望減少道路與建筑結構物的運行中斷時間，削減維護管理成本，提高安全性及實用性，延長使用壽命等。

作為再大一些的系統，應用了無線MEMS傳感器的船用設備自動診斷與檢測系統已經得到實用應用。其目的就是根據各設備的物理狀態，完成高精度和高可靠性的維護。通過在各設備及其周圍裝上一系列的無線MEMS傳感器，進行連續測量。各傳感器的信號收錄在永久配置的數據收集裝置中。由該裝置進行信號轉換后，顯示自我診斷和設備的狀態。轉換后的信號再發送給預測電腦，包括壽命預測在內對各設備進行分析。

這些傳感器要求在長期使用條件下偏差要小，并要求在傳感器之間的連接及無線通信和光互聯方面必須具有比設備還要高的耐用性及可靠性。