Cykl życia produktu w erze masowej personalizacji

Dziś personalizacja przestała być już luksusem, a stała się wręcz standardem. Oczekiwania konsumentów stale rosną, kolejne branże dołączają zaś do wyścigu o to, kto zaoferuje najbardziej zindywidualizowany produkt. Kupując nowy samochód, klient wybiera nie tylko model czy kolor – decyduje niemal o wszystkim: od rodzaju napędu przez kształt kierownicy i materiał obicia foteli aż po barwę podświetlenia deski rozdzielczej. Potrzebuje nowej kuchni? Wchodzi na stronę producenta i w kilka minut układa szafki, dobiera uchwyty, blaty, wnętrza szuflad. Nawet wyjście ze znajomymi na pizzę przestało być wyborem gotowego dania z menu – sami decydujemy, co na tej pizzy się znajdzie.

Nic dziwnego, że wygrywają producenci, którzy oferują możliwość skonfigurowania dostosowanego pod nasze preferencje produktu z dostępnych modułów. To właśnie oni przyciągają uwagę, budują lojalność klientów i skutecznie konkurują o miejsce na rynku. Ale co mają zrobić firmy, których produkty – z pozoru – nie poddają się łatwej personalizacji? Czy każdy produkt da się skonfigurować pod kątem potrzeb kupującego? I gdzie jest granica tej personalizacji?

Tu z pomocą może przyjść podejście systemowe wynikające z nowoczesnej teorii rozwiązywania innowacyjnych zadań (TRIZ) oraz jej narzędziach. W poprzednim artykule omówiliśmy teoretyczne aspekty integracji trendów rozwoju systemów technicznych (trends of engineering system evolution, TESE) i krzywej S z zarządzaniem cyklem życia produktu w kontekście masowej personalizacji. Teraz zilustrujemy przedstawioną teorię zaczerpniętym z życia przykładem. Na podstawie popularnej lodówki – czyli technologii, która na pierwszy rzut oka wydaje się dojrzała i ugruntowana – pokażemy, jak podejście systemowe pomaga ujawnić nieoczekiwane możliwości innowacji.

Pierwszym wyzwaniem do pokonania jest zidentyfikowanie tych cech lodówki, których konfigurowalność może stanowić o dodatkowej atrakcyjności dla klienta. Aby bowiem wejść do gry i wygrać, trzeba zaproponować coś więcej niż wybór koloru obudowy, ustawienia zawiasów czy możliwość zmiany rozmieszczenia półek – to oferują dzisiaj niemal wszyscy producenci.

Większość firm opiera się w tym zakresie na badaniach marketingowych polegających na analizie preferencji konsumentów (voice of customer). Dostarczają one cennych, lecz – z naszego punktu widzenia – niekompletnych informacji. Po pierwsze, trudno w takich badaniach uwolnić się od wpływu chwilowej mody lub krótkotrwałej tendencji rynkowej. Po drugie – jak już wspominaliśmy w naszym poprzednim tekście – klienci niejednokrotnie nawet nie wiedzą, czego mogą oczekiwać (przypomnijmy cytat z Henry Forda: „Gdybym zapytał ludzi, czego chcą, poprosiliby o szybszego konia”).

Spójrzmy zatem, jak systemowo zidentyfikować ukryty potencjał rozwoju.

Jako pierwsze narzędzie z pomocą przychodzi analiza funkcyjna przeprowadzona dla różnych etapów cyklu życia produktu. Wyobraźmy sobie lodówkę jako złożony system, pracujący w różnych trybach: z zamkniętymi drzwiami i wyłączonym kompresorem, z zamkniętymi drzwiami i pracującym kompresorem, z otwartymi drzwiami, w trybie rozmrażania… Każdy z tych trybów wiąże się z wykonywaniem określonego zestawu funkcji – nie tylko użytecznych, ale także szkodliwych czy realizowanych niewystarczająco lub nadmiernie. Analiza ujawnia w ten sposób wiele „niedoskonałości” systemu, których usunięcie może zaskoczyć konsumentów. Przykład? „Okres zachowania jakości produktów po wyłączeniu lodówki” – coś, o czym większość użytkowników nawet nie myśli, dopóki nie doświadczy przerwy w dostawie prądu. Inna interesująca własność – „zarządzanie przepływem ciepła”. Klasyczna lodówka chłodzi wnętrze dość równomiernie, tymczasem różne produkty wymagają różnych temperatur przechowywania. Czy lodówka może tworzyć lokalne strefy chłodzenia dostosowane do konkretnych produktów?

Kolejnym narzędziem dostarczającym wiedzy o ukrytym potencjale systemu jest analiza trendów rozwoju systemów technicznych (TESE).

Zgodnie z TESE każdy system na swojej ścieżce rozwoju pokonuje etapy pozwalające przejść mu z jednego stanu do drugiego. Identyfikacje punktu na osi trendu, w którym obecnie znajduje się system, pozwala spojrzeć na niego z nieco innej perspektywy i dostrzec, jakie jeszcze etapy ma przed sobą do pokonania. Można to zrobić dla całego systemu, dla jego układów i podzespołów, a nawet dla poszczególnych komponentów (zidentyfikowanych podczas wcześniej przeprowadzonej analizy funkcyjnej).

Rys. 1. Oś trendu rosnącej dynamizacji dla stref chłodzenia lodówki. Obecnie jest one jednolite (sztywne) dla całej przestrzeni lodówki.

Na przykład trend rosnącego stopnia dynamizacji podsuwa nam pomysł stworzenia lodówki z możliwością regulowania temperatury w różnych strefach na życzenie użytkownika lub z możliwością przemieszczania elementów chłodzących bliżej konkretnych produktów. Trend przejścia do nadsystemu inspiruje do poszukiwania możliwości integracji lodówki w szerszym ekosystemie inteligentnego domu – lodówka może nie tylko przechowywać żywność, lecz również współpracować z kuchenką, piekarnikiem, systemem planowania posiłków czy usługami dostawy produktów. Trend zwiększenia efektywności przepływów podpowiada koncepcje usprawnienia cyrkulacji powietrza wewnątrz lodówki, umożliwienia szybkiego dostępu do produktów bez znacznej utraty zimna oraz przyspieszenia odprowadzania ciepła z żywności dopiero co włożonej do lodówki.

W wyniku przeprowadzonych analiz powstaje ostateczna lista bardziej lub mniej oczywistych cech lodówki, które mogą stanowić potencjalne kierunki rozwoju. Jedne z nich to mierzalne parametry, jak pojemność, efektywność energetyczna czy poziom hałasu. Inne to potrzeby wyższego poziomu, np. zarządzanie przepływem ciepła, adaptacja do zmieniających się wymagań, „inteligencja”. Dla nich mierzalne parametry trzeba dopiero zidentyfikować.

Realizacja pomysłów na rozwój niektórych z tych cech może stanowić czysto inżynierskie wyzwanie, inne jednak mogą nie dać się wdrożyć w oczywisty sposób. Przykładowo zmniejszenie grubości ścian lodówki wprawdzie zwiększy objętość użytkową przy zachowaniu tych samych wymiarów zewnętrznych, ale jednocześnie pogorszy efektywność energetyczną z powodu większej przewodności cieplnej. Obniżenie precyzji wykonania zmniejszy koszty, lecz podniesie poziom hałasu. Wyłaniające się w ten sposób sprzeczności stanowią pewien problem. Ich systemowe rozwiązanie sprawia, że poprawa jednego parametru nie powoduje pogorszenia drugiego, a czasem nawet prowadzi do polepszenia i tego drugiego. Stwarza to niezwykle cenną okazję do nawet przełomowych innowacji.

Porównanie zidentyfikowanych cech z wynikami analiz głosu klienta, pozwala wytypować główne parametry wartości (main parameters of value, MPV), z którymi należy pracować w pierwszej kolejności. Parametry te mogą być bardzo różne i do każdego trzeba podejść indywidualnie. W niniejszym tekście nie ma miejsca na omówienie wszystkich, dlatego skupimy się na efektywności energetycznej jako tej cesze lodówki, która można uznać za kluczową.

Za efektywność energetyczną lodówki może odpowiadać wiele czynników – od poziomu izolacji obudowy i uszczelek po zasadę działania systemu chłodzącego.

W tradycyjnych lodówkach jest wykorzystywany system chłodzenia oparty na termodynamicznym cyklu sprężarkowym z parowaniem i skraplaniem czynnika chłodniczego. Jest to dojrzała technologia, która osiągnęła już wysoki poziom efektywności (etap trzeci krzywej S), a jej dalsze doskonalenie wiąże się z coraz większymi nakładami przy coraz mniejszych korzyściach. To klasyczny znak zbliżania się technologii do granicy jej możliwości rozwojowych.

Nie dziwi zatem fakt, że równolegle z różnymi odmianami systemów sprężarkowych rynek rozwija alternatywne (oparte na innych zasadach działania) technologie służące do kontrolowania/zarządzania temperaturą. Znajdziemy wśród nich m.in. wykorzystujące efekt Peltiera systemy termoelektryczne, systemy magnetokaloryczne czy termoemisyjne. Ich poziom rozwoju (lokalizacja na krzywej S) są bardzo różne:

• Technologia termoelektryczna jest najbardziej zaawansowana. Znajduje ona dość szerokie zastosowanie w chłodzeniu komputerów i aparatów fotograficznych, w małych lodówkach turystycznych i minichłodziarkach, w precyzyjnym kontrolowaniu temperatury próbek laboratoryjnych, do klimatyzacji foteli samochodowych czy w przemyśle kosmicznym i wojskowym do zarządzanie temperaturą komponentów elektronicznych w ekstremalnych warunkach pracy. Technologia jest obecnie w późnej fazie wzrostu, na przejściu do wczesnej fazy dojrzałości (z etapu drugiego do etapu trzeciego krzywej S), jednak jej potencjał dalszego istotnego zwiększenia efektywności energetycznej wydaje się ograniczony bez przełomowych odkryć materiałowych.
• Systemy magnetokaloryczne to technologia stosunkowo młoda, która dopiero wchodzi w fazę wzrostu (etap drugi krzywej S). Wciąż są prowadzone intensywne badania nad nowymi materiałami oraz optymalizacją konstrukcji, które mają istotnie poprawić efektywność energetyczną i umożliwić jej komercjalizację na dużą skalę. Technologia znajduje już jednak niszowe zastosowanie w niektórych rozwiązaniach, takich jak chłodziarki laboratoryjne do bardzo niskich temperatur, kriogenika, a także w przemyśle kosmicznym oraz wojskowym w zarządzaniu temperaturą systemów precyzyjnych. Trwają już prace nad wdrożeniem tej technologii w domowych lodówkach i klimatyzatorach.
• Systemy termoemisyjne znajdują się na bardzo wczesnym etapie krzywej S (etap pierwszy), w fazie inkubacji. Obecnie technologia ta jest przedmiotem intensywnych badań podstawowych i eksperymentalnych. Wykazuje obiecujące wyniki w warunkach laboratoryjnych, lecz przed komercjalizacją wymaga rozwiązania wielu fundamentalnych problemów mających decydujący wpływ na efektywność energetyczną. Rozpatruje się jej zastosowanie w chłodzeniu komponentów elektronicznych w zastosowaniach wojskowych i kosmicznych czy zaawansowanych technologiach zarządzania ciepłem w układach pracujących w bardzo wysokich temperaturach (np. turbiny gazowe).

Rys. 2. Poziom rozwoju alternatywnych systemów w zakresie efektywności energetycznej

Interesującym rezultatem analizy jest zrozumienie, że różne technologie chłodnicze mają zróżnicowaną efektywność w zależności od trybu pracy. Przykładowo systemy termoelektryczne są efektywniejsze przy niewielkiej różnicy temperatur, a układy sprężarkowe – przy dużej. Otwiera to możliwość tworzenia systemów hybrydowych, które wykorzystują różne technologie w zależności od trybu.

Do porównania różnych technologii chłodniczych oraz typów sprężarek zalecamy metodę oceny wielokryterialnej zamiast bazowania na subiektywnych opiniach czy utartych preferencjach. Określenie kluczowych kryteriów, nadanie im wagi zależnie od ich znaczenia i przeprowadzenie eksperckiej oceny pozwolą wyłonić prawdziwych „mistrzów” w każdej kategorii. W naszym przykładzie wśród sprężarek dla systemów sprężarkowych najlepiej wypadły sprężarki membranowe, które osiągnęły najlepszy bilans parametrów, zwłaszcza pod względem efektywności, minimalnej ilości oleju w czynniku chłodniczym oraz efektywnego odprowadzania ciepła.

Przestudiowanie aktywności patentowej w zakresie różnych technologii chłodniczych dodatkowo potwierdziła trend w kierunku gwałtownego wzrostu liczby patentów w obszarze magnetokalorycznych systemów chłodzenia, co oznacza rosnące zainteresowanie tą technologią i może pozwolić prognozować możliwy przełom technologiczny w niedalekiej przyszłości.

Przeprowadzona analiza umożliwia stworzenie mapy i opracowanie strategicznych rekomendacji dotyczących zarządzania rozwojem systemów chłodniczych z uwzględnieniem perspektywy czasowej. W najbliższych latach układy sprężarkowe prawdopodobnie utrzymają dominującą pozycję rynkową dzięki swojej dojrzałości technologicznej i stosunkowo niskim kosztom. W krótkiej perspektywie czasowej (od trzech do pięciu lat) główny nacisk powinien być położony na optymalizację istniejących systemów. Obejmuje to poprawę parametrów sprężarek tłokowych, udoskonalenie ich konstrukcji oraz optymalizację całego cyklu chłodniczego.

W średnim okresie (od pięciu do siedmiu lat) warto się skoncentrować na rozwoju systemów ze sprężarkami membranowymi, które wykazały największy potencjał spośród alternatyw dla obecnie stosowanych sprężarek tłokowych. Wymaga to rozwiązania licznych problemów technicznych, w tym zwiększenia niezawodności membrany i optymalizacji wydajności. W tym okresie można się już spodziewać stopniowego przechodzenia na technologie alternatywne, zwłaszcza w segmencie produktów premium. Wymagają one rozwiązania fundamentalnych problemów technologicznych, lecz potencjalnie mogą zapewnić znaczny przełom w efektywności oraz możliwościach personalizacji.

Nasza analiza ujawniła ogromny potencjał w kierunku masowej personalizacji systemów chłodniczych. Tradycyjnie lodówki są zwykle oferowane w kilku standardowych konfiguracjach, a konsument może jedynie wybrać najbardziej dla niego odpowiedni spośród dostępnych wariantów. Tymczasem wyobraźmy sobie konfigurator, który podczas zakupu zadaje klientowi serię pytań o jego preferencje żywieniowe, sposoby i czas przechowywania żywności, o liczebność i skład rodziny. Na podstawie odpowiedzi rekomenduje coś więcej niż tylko model podstawowy. Parametry związane z konfigurowalnością mogą obejmować sterowanie temperaturą i wilgotnością w różnych strefach, dostosowanie do różnorodnych typów i ilości przechowywanych produktów, tworzenie lokalnych ścieżek odprowadzania ciepła dla różnych produktów, możliwość rekonfiguracji przestrzeni wewnętrznej lodówki, w tym dynamiczne zarządzanie objętością i układem komór chłodzących.

Pójdźmy dalej. W trakcie użytkowania system w czasie rzeczywistym monitoruje wzorce zachowania, stan podzespołów, zużycie energii. Może „zauważyć”, że użytkownik rzadko korzysta z komory na warzywa i owoce, za to często przeładowuje zamrażalnik. Na podstawie tych danych proponuje zmianę konfiguracji stref temperaturowych, tymczasowo przekształcając część głównej komory w dodatkową przestrzeń do mrożenia. Ten sam system monitoruje stan uszczelek drzwi i z wyprzedzeniem ostrzega o konieczności ich wymiany, zapobiegając nadmiernemu zużyciu energii i potencjalnemu zepsuciu się żywności.

Pójdźmy jeszcze dalej. Tradycyjne podejście zakłada wycofanie urządzenia z użytkowania po określonym czasie eksploatacji. Nie tylko generuje to istotne obciążenie dla środowiska, ale także stoi w sprzeczności z rosnącym oczekiwaniem konsumentów w zakresie ekologii i zrównoważonego rozwoju. Oferowana modułowość pozwala aktualizować i modyfikować produkt, tym samym wydłużać czas jego życia. Wyobraźmy sobie lodówkę, w której można wymienić nie tylko elementy eksploatacyjne, ale także kluczowe komponenty – takie jak sprężarka, moduły sterujące, a nawet drzwi i wyposażenie wnętrza. Wraz z pojawieniem się nowej technologii, użytkownik może zaktualizować swoją lodówkę, wymieniając jedynie odpowiedni jej element.

Oczywiście produkt taki musi być od początku odpowiednio zaprojektowany – wymaga to standaryzacji interfejsów, zapewnienia łatwego dostępu do komponentów oraz opracowania systemu sterowania zdolnego do współpracy z nowymi modułami. Taki system nie tylko zwiększa satysfakcję klienta. Dostarcza też firmie arcycennych informacji o preferencjach rynku, które można wykorzystać przy dalszym doskonaleniu oferty produktowej.

Przedstawione przez nas systemowe podejście otwiera nowe horyzonty dla innowacji w wymiarze masowej personalizacji. Na przykładzie prostej lodówki zobaczyliśmy, jak pozwala ono odkrywać nieoczywiste parametry wartości, wyznaczać strategiczne kierunki rozwoju i opracowywać innowacyjne koncepcje. Najważniejszą zmianą, jaką ze sobą niesie, jest jednak redefinicja samej istoty produktu. Przestaje on być statycznym obiektem, który firma wytwarza i sprzedaje, a klient jedynie używa do końca okresu eksploatacji. Produkt staje się dynamicznym, ewoluującym systemem, który nieustannie dostosowuje się do zmieniających się potrzeb użytkownika i możliwości technologicznych. Wymaga to nowego spojrzenia na model biznesowy firmy. Zamiast jednorazowej sprzedaży firma buduje długofalowe relacje z klientem, oferując usługi aktualizacji, personalizacji, serwisowania, a w ostateczności – recyklingu produktu. Takie podejście nie tylko odpowiada na rosnące zapotrzebowanie na zrównoważony rozwój, ale także tworzy nowe źródła przychodu i przewagi konkurencyjnej dla firmy.

dr Sergey Yatsunenko

Doktor fizyki, doradca ds. innowacji, konsultant naukowy, ekspert w zakresie teorii rozwiązywania innowacyjnych zadań (TRIZ) oraz metodyki Design for Patentability (DFP). Założyciel i właściciel firmy Arsnovo. Posiada wieloletnie doświadczenie w realizacji innowacyjnych i wdrożeniowych projektów w polskich i zagranicznych firmach. Szkoli z zakresu TRIZ i DFP oraz doradza w zakresie innowacji, projektów naukowo-przemysłowych i zarządzania własnością intelektualną. Od 2022 r. prezes The International TRIZ Association MATRIZ.

Magdalena Krupińska

Certyfikowana ekspertka w dziedzinie TRIZ i DFP. Z wykształcenia projektantka odzieży. Od początku drogi zawodowej związana z przemysłem – najpierw z produkcją odzieży, później z produkcją maszyn CNC i oprogramowania CAD/CAM dla przemysłu lekkiego. W pracy łączy kreatywność z głębokim zrozumieniem procesów produkcyjnych i potrzeb biznesowych klientów. Wykorzystując wiedzę i doświadczenie, współtworzy podręczniki z zakresu TRIZ i DFP. Od stycznia 2024 r. pełni funkcję sekretarza naukowego w The International TRIZ Association MATRIZ.

dr Sergei Ikovenko

Profesor MIT i Tufts University, jeden z czołowych światowych ekspertów i trenerów w zakresie technologii projektowania innowacji, TRIZ-Master, twórca metodyki Design for Patentablity™ (DFP), współautor kilku książek. Przeprowadził ponad półtora tysiąca seminariów i warsztatów w zakresie TRIZ dla firm z listy Fortune 500. Był głównym realizatorem programów wdrożeniowych, m.in. w Procter & Gamble, Mitsubishi Research Institute, Samsung, Intel. Za wkład w rozwój innowacji nagradzany np. przez Procter & Gamble, Unilever czy Samsung Electronics. Sergei Ikovenko ma tytuł doktora inżynierii przemysłowej, inżynierii środowiska, a także tytuł magistra prawa patentowego.

dr Alp Lin

Doktor inżynier, ekspert w dziedzinie innowacji technologicznych oraz cyfrowej transformacji przedsiębiorstw. Członek prezydium Międzynarodowego Stowarzyszenia TRIZ oraz zastępca sekretarza generalnego Stowarzyszenia Badań nad Metodami Innowacji. Autor licznych publikacji naukowych z zakresu metodologii TRIZ, innowacyjnego projektowania oraz komputerowego wspomagania innowacji. Laureat wielu prestiżowych nagród za osiągnięcia w dziedzinie innowacyjności i rozwoju technologii w Chinach.