一、MEMS的实用化需要多少年

可以这么认为：在MEMS领域，存在着基于各种高科技技术、针对各个应用领域的产品群，每个产品群都要经历研究、开发、业务化和产业化这样的阶段。也就是说，对于MEMS的实用化问题，假如在各个应用领域和业务化之前的各个阶段不看清其进展情况，也就不可能看清其真实状态。作为MOT的常识，业内有一种说法称“单靠尖端技术实现业务化需要花费的时间相当长”。在推进MEMS业务化的过程中也同样如此。在本次连载中就来分析一下上述观点及其实例。业界普遍认为MEMS从开发到实用化所需的时间要以10～20年为单位来计算，看来上述说法不假。

“为什么会需要这么长时间呢？”常言说“优秀”的技术存在不易商品化的一面。这是因为“优秀”这个字眼往往作为“尖端”的意思来使用。而尖端技术离业务基础较远，花时间长是因为如下原因。

1．研究阶段的课题

包括技术种子的不确定性和不稳定性课题。在发展过程中技术成熟度不高，需要时间消除由此带来的风险。

2．开发阶段的课题

与现有技术系统的整合性不足。与现有基础技术的关联性不够，往往会造成无法取得整体平衡。即使局部进行了改良，其他地方也跟不上，因而就需要花费时间。

3．业务化阶段的课题

如果市场上的用户对产品的技术与功能没有理解，就会在实用化方面产生障碍。在以现有的常识性产品为主流的情况下，基于最尖端技术的全新产品需要一定的时间才能被市场所认同。在市场上，最先接受最尖端技术的狂热者绝对人数不多，客户的广泛性有限。

这里有一组估算MEMS实用化时间的有趣数据。从研究阶段到量产水平的实用化，最长为36年，最短11年。如从开发阶段开始算起，最长30年，最短7年。平均为20多年。从每种MEMS产品的实用化进程来看，喷嘴、加速度传感器、阀门、化学传感器、气体传感器、角速度传感器等，其实用化瓶颈（律速阶段，rate-determining step）都在研究阶段。而压力传感器、阀门和显示器方面则在开发阶段。而在业务阶段产生律速（形成瓶颈）的则是压力传感器、微阵列和气体传感器等。

在业务战略的实施中如何使用上述信息，就要看产品策划人员的能力如何了。比如，能够以10～20年为单位进行长期坚持且有志销售的大企业，从研究阶段到产业阶段均可开展。而不太能够进行中长期投资且销售较低的优秀中小企业，瞄准开发到业务化阶段，成功的概率将会更高。

而风险企业则可以考虑瞄准开发或业务化阶段，针对技术狂热者实施业务战略的手法。在MEMS领域，从研究到开发和业务化完成（产业化），完全靠公司自身力量去实施，太花费时间。因而每家公司需要在合作战略和开发课题筛选等方面多下功夫。

二、高科技产品的营销手段：了解顾客

业界普遍认为，实施MOT的制造业模式已经由“工艺创新”进入“产品创新”的时代。简单地说，就是指由“如何制造”变成了“创造什么产品”。换句话也可以说，设想创造附加值时，其环境条件已经由“产品是确定的”，变成了“产品是不确定的”。在这里最重要的是了解顾客想要什么样的产品？以及什么样的产品才能让顾客掏钱购买。也就是指用于创造畅销产品的营销策略的重要性。这里所讲的营销，并不是到处兜售生产出来的产品和商品。

在MEMS领域，可满足上述要求的工艺技术日趋完善。当然，作为符合MOT的营销策略，需要的是有助于产品和商品开发的营销策略。从技术人员的角度来说，这类活动就是指通过把顾客需求纳入到技术标准中并予以明确，大幅提高可确保产品成为领先其他公司商品的可能性。“将技术人员的梦想和市场的梦想联系起来，为之牵线搭桥”也可以说是一种营销策略。

说到MEMS这样的高科技产品，如果不充分了解市场结构，就可能形成市场断层，也就是说原先畅销的商品某一天突然就卖不出去了。它是上世纪80年代在美国被发现的，也称为销售上的死谷（鸿沟）（《跨越鸿沟（Crossing the Chasm）》，杰佛瑞·墨尔（Geoffrey Moore）著。日本翔泳社出版）。对于市场结构，可以把顾客分成5个层次来研究（图18）。各层次也可对应地分成如下5种群体。

1．所谓的“高科技狂热派”（数量不多，但会立刻购买技术最先进的新产品的顾客）。

2．“尝鲜派”（喜欢新产品的市场群体）。

3．“重视功能和质量派”（不会立刻购买，但只要功能和质量好就会购买的顾客）

4．“随大流派”（购买市场主流商品的群体）。

5．“反高科技派”（新功能不烦琐、使用难度降低以后才会购买的群体）。

从市场规模来说，3、4、5占绝对多数，大企业的目标就在这。而中小和风险企业最好瞄准1和2的顾客层。在MEMS商品开发中也同样如此，中小和风险企业如果把目标瞄准大企业看上的3和4区域，论量产水平和竞争基础都不会有什么结果。反过来讲，大企业则很难把1和2当作销售目标。另外，一旦2达到了3或4的程度，要么让给大企业，要么就要采取结盟战略。欧美的MEMS风险企业和大型企业择地而栖就是在理解这种市场结构的基础上采取的做法，日本的MEMS产业结构远未达到这种阶段。

常言说，要想了解市场需要什么，就必须了解顾客需求。当然，这是一个非常重要的概念，如果再进一步分析的话，就会发现需求有2类。也就是说分为纯粹的愿望（欲望）和实际的需要（需求）。欲望是指某种不明确的“东西有了最好”，而需求是指只要实际上有这个产品，“即使出钱也想得到它”。不单单只是在了解顾客对MEMS的需求时才需要进行这种区分。通过把顾客不明确的欲望作为MEMS技术标准提出来，也能创造出真正的需求。而技术人员用于创造畅销产品的营销活动正是MEMS实用化的第一步。

三、提高重工产品的可靠性

此次介绍的技术管理重点是利用MEMS为大型基础设备创造附加值的应用事例。在开发基础设备的造船、电力、化工厂、核电等产业中，所处理的一般都是体积庞大，结构复杂的大规模重工产品。重工产品不但生产周期长，而且费用高昂。同时，质量好坏造成的社会影响非常巨大。因此，在生产、操作和维护等方面，要求重工产品必须具备很高的可靠性。MEMS在确保重工产品质量方面被业界寄予了很高的期望。在重工产品与系统中应用MEMS的活动大体分为如下3类。

1．控制系统。将MEMS作为加速度传感器、振动传感器、无线传感器等产品使用，实现重工产品的统一监视和分散控制。能够在产品性能与可靠性的提高、生产和操作等方面提高效率。实现控制系统的关键就在于各类传感器。可形成紊流控制（降低流体阻力）和燃烧控制（促进混合、节能、净化排放气体）。

2．维护与环境监测系统。从这种用途来讲，可用于设备维护、机械设备的诊断、预测及结构物监测等。另外，在石油、燃气、核电设备方面，MEMS在振动监测与环境监测等确保设备高度可靠性方面已被业界寄予厚望。此用途正在逐步扩大。

3．小型化和效率化手段。就是指通过运用MEMS技术，使体积庞大的产品大幅实现小型化。能源设备的主体及辅助设备等采用了微反应堆的化学合成设备等就属于这一类。此外还有助于生产设备的省空间化。

下面介绍用途2中的具体事例，预计该用途中的应用事例今后特别有可能大幅增加。用于机械与结构物诊断的加速度传感器目前已经广泛应用于大型机械与结构物的故障诊断。现有的振动测量多数情况下仅限于研发与测试用途。随着MEMS技术的进步，此类用途也开始逐渐进入实用化。具体来说包括机械的磨损与疲劳检测，解决轧辊的自激振动，以及轴承的状态诊断等方面的应用。

最近，在单个硅芯片上集成振动传感器、模拟信号处理、数字信号处理、存储元件、通信元件和微型发电元件的MEMS元件已经亮相。因而利用配备此类元件的网络系统，有望通过实时监测防止机械发生故障。通过检测振动的变化，发现故障发生的前兆后发出警报。由此将有望减少道路与建筑结构物的运行中断时间，削减维护管理成本，提高安全性及实用性，延长使用寿命等。

作为再大一些的系统，应用了无线MEMS传感器的船用设备自动诊断与检测系统已经得到实用应用。其目的就是根据各设备的物理状态，完成高精度和高可靠性的维护。通过在各设备及其周围装上一系列的无线MEMS传感器，进行连续测量。各传感器的信号收录在永久配置的数据收集装置中。由该装置进行信号转换后，显示自我诊断和设备的状态。转换后的信号再发送给预测电脑，包括寿命预测在内对各设备进行分析。

这些传感器要求在长期使用条件下偏差要小，并要求在传感器之间的连接及无线通信和光互联方面必须具有比设备还要高的耐用性及可靠性。