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无人机航拍婚礼和创新性设计

已有 3998 次阅读 2014-7-23 10:51 |个人分类:系统工程|系统分类:科研笔记| 创新, 无人机, 需求分析, 产品开发, 设计方法学

无人机航拍婚礼和创新性设计

朱亮

中国民用航空上海航空器适航审定中心

 

前天有个新闻挺吸引人的眼球,报道称:美国一家婚礼跟拍公司,上周上架了一项全新无人机航拍服务。无人机航拍服务报价为 400 美元,拍摄时长为 30 分钟左右。

针对这个新闻,一些做无人机的朋友来了兴趣,议论纷纷。他们称国内也有人在婚礼上用无人机运送戒指的环节,但都是千篇一律,没什么新意。而我呢,一直关注工业产品的创新性设计,借着婚礼庆典中无人机运送戒指这一场景,结合系统工程的基本原理阐述了一下针对无人机的创新设计过程,在此记录下来,供大家参考。

假设我们做为婚庆公司进行整个婚礼的策划,并假设选定无人机送戒指为必须的环节,阐述一下这一必须的环节可能表现出来的不同形式,以及对无人机设计产生的顶层设计需求。

假设暂时不用考虑时间、成本和进度。【注释:实际产品开发过程中,这一环节是非常重要的,但属于项目管理考虑的范畴,暂不是此次讨论的重点】

那么作为婚庆公司,在策划一场婚礼的时候,一个重要的考虑因素是婚礼的主题:奢华的婚礼,还是唯美的婚礼?【注释:工业产品的开发是一个知识密集性的工作,而知识的基础首先就是明确“定义”,比如这里什么是“奢华”?什么是“唯美”?我们仔细回想在学校学习的时候,最重要学习内容就是理解定义;而在研究的岗位上,实质也是在研究定义】

为什么需要选定主题?因为主题的选定,对于婚礼地点,婚礼的布置,婚礼的规模等等,产生设计影响。以布置为例,奢华的婚礼可能会用到更多代表奢华的金色物品,钻石,水晶等等,而唯美的婚礼可能会用到更多的白色,粉色和淡紫色物品。【注释:在系统工程中,这就是顶层需求对下一层的设计产生影响,产生设计输入】

假设本婚庆公司的设计理念是用土豪似的拉风场面表达出婚礼的奢华,用小资似的调调表达出唯美的效果。【注释:针对同样的事情,不同的公司有不同的设计实现理念,也就会有不同的设计实现手法】

落实到无人机送戒指环节。对于不同主题的婚礼,如何表达?其实这里就存在很多可创新的手法或者与众不同的创意。例如:无人机是什么机型?无人机是几个?无人机的涂装颜色是什么?无人机传递戒指的形式是什么?

对于奢华的婚礼,飞机的机型可以选择战斗机,多架,金色的涂装,在传递戒指时,可以首先在婚礼上空做出令人炫目的各种机动,拉出彩色的烟雾,最后运载着戒指的那架飞机俯冲至新郎新娘的上空,投下一个金色的降落伞,载着戒指缓缓的落到新郎的手中。

对于唯美的婚礼,可以选择四旋翼飞机,白色,粉红色,淡紫色的涂装,数量可以是多个,也可以是单个。在传递戒指的时候,不用做出拉风的各种机动,但是可以随着音乐翩翩起舞,然后缓缓的飞到新郎面前,停在新郎的手中,由新郎亲手拿出载荷,也就是戒指。【注释:战斗机的特点是机动性好,速度快,适合表达大场面;四旋翼飞机的特点是稳定性好,速度慢,适合表达唯美的场面】

回到无人机设计。两种不同的选择,给无人机的设计和实现带来的就是顶层的任务规划和性能指标。例如:对于战斗机的机动,整个机动的形式是手动完成还是自动完成?多机如何进行任务协同?飞机执行任务时的环境条件是什么?单架机俯冲投递戒指的速度,高度,位置是什么?投递机构成功打开的概率是多少?如果投递机构无法正常投递的应急预案是什么?对于四旋翼飞机,则会因为执行的任务不同,产生不同的顶层设计要求,比如:飞机飞行与音乐的匹配程度如何?飞机飞向新郎的定位精度如何?由于飞机距离新郎,新娘过近,是否需要考虑类似旋翼断裂导致伤人的后果?【注释:这就是系统工程中需求分析和需求捕获的过程,也是最重要的设计工作】

当捕获无人机的顶层需求之后,在飞机机体设计(如旋翼),任务执行机构设计(如投递任务舱门),导航系统设计,飞控系统设计等等,就必须考虑这些要求,通过技术手段实现这些要求。【注释:这就是系统工程中需求分解和分配,同时分解和分配出的下一层需求成为下一层详细设计的输入】

总结一下,通过这个例子:

第一,真正的设计应当是自顶向下的正向设计过程,而不是自底向上的反求工程,即便是两个方法都要用,仍然是自顶向下是主导,因为“顶”来自客户的使用需要,即stakeholder‘s needs;【注释:当前中国做了太多的仿制,导致中国人不会做自顶向下的设计,而只会做自底向上的设计。要知道自底向上是堆砌不出符合客户需要的合格产品的,即使能够堆砌出,也是偶然且需要付出极大的代价的】

第二,清晰的定义在设计时起到至关重要的作用,对于奢华的理解或者对于唯美的理解,各方要达成一致,婚庆公司可以有自己的建议,但以客户的观点为导向,否则婚庆公司干的越多,错的越多;【注释:产品开发过程中要设置合适的开发阶段,并在每个阶段进行仔细而慎重的评审,在评审过程中要定义准确的利益相关方参与,并设置合理的判据】

第三,系统工程的理念和方法具有普世的价值,做工业产品开发和做婚庆服务在方法论层面一致;【注释:无论做工业产品还是做服务性产品,在产品的顶层设计都需要有系统性思维(Systematic Thinking)】

第四,各行业中都蕴含很多知识,真要做好某个行业,除了方法论,还需要行业经验,不是自己擅长的行业,不要随便就拍胸脯;【注释:掌握了方法论,不代表在一个行业成功,就能在另外一个行业成功。所以松下幸之助就说:人的成功要从自己最熟悉的行业做起。事实也证明:很多公司走多元发展的模式,往往都不成功,原因就在于各个行业存在不同的行业知识,不能简单用在一个行业中取得的知识和经验,生搬硬套的用到另外一个不同的行业】

第五,婚庆公司要做大做强,恐怕也需要规范化,流程化;【注释:只有规范化、流程化,才使得产品质量得到可靠的保证。同时,从固化知识和经验的角度,也只有规范化、流程化,才能够将产品开发过程中形成的知识和经验有效固化,并成为企业的技术能力】

第六,创新的本源来自对于客户需要的理解,但在实现的方法上可以与新的技术结合,比如婚庆与航空技术,婚庆与信息技术。【注释:本条很容易理解,不多加解释,但需要强调的是:一个企业能够持续的创新,需要不断的学习,思考,实践,再学习,再思考,再实践】

后记,我一直坚定认为:需求分析和管理成为建立企业能力的关键一步;需求分析和管理也成为自主创新、建立中国品牌的关键一步。

“需求分析“(RequirementAnalysis)指:基于对客户需要和目标,任务和操作,人、产品和流程的预期使用环境,约束条件和效率的衡量后所确定的、系统特定的性能特性和功能特性。在本次例子中,从确定婚礼的主题到最终无人机系统设计需求的确定,整个活动都是在不断的进行需求分析,只是不同的层次,详细程度不同。

“需求管理”(RequirementManagement) 指:记录、分析、跟踪和优先需求,并就需求与相关客户达成一致的过程,也是控制需求更改并就更改与相关客户沟通的过程。在本次例子中,如果需求发生变化,相应的实现方式也必然发生变化,但显然,不同层次的需求变化时,实现过程中付出的代价是不同的,越顶层的需求变化,导致的代价越大。

整个需求分析和管理需要:过程+方法+工具+经验。而当前我们当前面临的困难是:过程不清晰,方法不明白,工具不会用,经验还不足。

所以,在中国走向自主创新,建立创新中国的道路上,我们现在可以做的是:理清楚过程,搞明白方法,学会用工具,慢慢积累经验。




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