爱迪生白炽灯研发:市场需求,团队分工,专利和商业模式


爱迪生白炽灯研发:市场需求,团队分工,专利和商业模式

立项背景及需求
       西联电报公司的法律顾问劳里参加了1878年的巴黎世界博览会,亲眼见识到了弧光灯的惊人亮度,远超主流的煤气灯,劳里敏锐意识到了电力照明的巨大的商业价值可能会超过电报行业.
    劳里不仅是西联电报的法律顾问,也是爱迪生的私人律师。劳里回到美国后,建议爱迪生访问康涅狄格州威廉・华莱士的弧光灯工厂,工厂的访问彻底点燃了爱迪生对白炽灯的研发热情。劳里不仅成功说服了爱迪生把研发重点转为白炽灯,还拉来了投资人为项目注入研发资金。
    爱迪生启动研发白炽灯之前,市面上就已经有了碳丝灯,只是寿命不长,截至1878年,最好的白炽灯也只能工作40个小时。爱迪生的研发目标很明确就是延长白炽灯的寿命时间.初期通过控制变量法的相关实验找出了真空度和发光材料是延长寿命的关键因素.
 研发团队及分工
爱迪生于1876年建立世界上首个工业研究实验室-门罗公园实验室。此时爱迪生已是行业知名人物,也积累了一定的财富和人脉资源,因此可以网罗天下英才,集体从事发明研究工作.
核心团队(机械师、化学家、玻璃工等)在实验室前合影。
项目负责人/产品经理
爱迪生
1.项目及实验进度把控,解决技术难题。
2.将大项目分解为多个小任务,分配给不同的团队成员并行推进
3.融资及媒体公关
4.专利申请及知识产权
理论物理学家

弗朗西斯·罗宾斯·阿普顿

1.电学理论计算,包括灯丝电阻、发电机效率、电力传输损耗
2.真空技术研究,发现并引进了斯普伦格尔水银真空泵
首席玻璃吹制工
路德维希・贝姆
1.实验灯泡的吹制
2.真空玻璃管的制作
3.玻璃与金属密封工艺的研究
碳丝工艺专家
刘易斯・霍华德・拉蒂默
1.改进碳丝的制造工艺
2.发明了碳丝的连续生产方法
化学与材料专家
威尔逊・豪厄尔
1.灯丝碳化工艺的化学研究
2.各种材料的化学分析
3.电线绝缘材料的研发
白炽灯项目的核心专利
        正如爱迪生所言”我不发明零部件,只发明系统”,系统一方面是商业价值极大,另一方面可申请的专利极多,形成专利群壁垒,极大提高行业准入门槛。项目初期目标就是研发整个照明系统,包含发电,开关,灯泡,保险丝,生产制造等.核心专利如表格所示:
专利名称
描述
高阻力碳丝白炽灯
“碳丝+高真空”,标志着实用化电照明时代开启
碳化竹丝灯丝
1.使用日本碳化竹丝作为灯丝材料
2.灯丝寿命从 45 小时延长到1200 小时以上
3.解决了碳化棉丝强度低、一致性差的问题
改进型水银真空泵
1.将真空度从 1/1000 大气压提高到1/100000 大气压
2.实现了灯泡的批量抽气生产
电灯灯座
发明了螺口灯座,使灯泡更换变得简单方便
并联电力照明系统
1.每个灯泡独立工作,一个损坏不影响其他
2.可单独开关控制
保险丝
解决电路过载问题
发电机
时间第一台自励式直流发电机,效率从40%提高到90%以上
1880 年商业化竹丝灯泡(寿命超 1200 小时)
   单个专利拎出来都可以创办一家公司了。这些专利虽然是集体发明的,但是只有爱迪生才有专利署名权,现在看来对于价值含量高的专利只署名老板确实可以减少法律纠纷,更有利于商业价值和市场推广。
爱迪生效应
1880年,白炽灯已经商用量产,灯泡用久了,玻璃内壁正极方向会发黑,亮度下降,起初团队认为是高温碳分子蒸发带电被吸引到正极,团队在正极方向插入一个铜片阻止碳分子落到玻璃内壁上,意外的发现铜片上检测到了电流,电流强度还和灯泡亮度成正比.当时也弄不清这是什么原因和机理,直到1897年,汤姆逊发现了电子,证明这是热电子发射现象.人们把这种热电子现象叫做爱迪生效应.后续公司员工物理学家约翰・安布罗斯・弗莱明据此效应发明了电子管,能够用于无线电检波,再然后就是基于此改进发明了半导体的二极管三极管芯片等。。。
中间夹有金属收集极板的灯丝
商业模式
立项开始爱迪生就把这个项目定位一个电力照明生态系统,从发电机到开关灯泡都研发生产,早期为推广产品抢占市场,就采用灯泡亏本买卖或免费更换,通过电价赚钱的模式。爱迪生是第一个将电力作为公用事业运营的人,通过持续的电力销售获取稳定收入.即使设计这么好的商业模式,终究由于技术路线的错误,没有选择交流电,而是用直流电变送,导致成本过高,而无法普及.
1881 年巴黎电力博览会展厅,爱迪生的各类发明。
总结
世人只知爱迪生发明了白炽灯,实际是公司员工集体智慧的结晶。这个项目是典型的以市场导向驱动技研发术的成功,不是一拍脑袋灵光闪现的创意,而是一群极具天赋的员工以极端的工作强度解决了一个个看似不可能完成的任务难题从而推动了整个人类文明的进步。爱迪生建立的这种集体研发制度在商业上取得了巨大的成功,是现代企业研发流程的标准模范,后面的贝尔实验室,IBM研究中心等可以说都是从爱迪生这传承效仿的.