Kaip atviroji inovacija gali pagreitinti saulės energija varomų sieninių šviestuvų kūrimą?

Kliūčių įveikimas: kaip atviroji inovacija pagreitina saulės sieninių šviestuvų kūrimą

Iššūkis: fragmentuoti moksliniai tyrimai ir lėta komercinė realizacija atotrūkyje esančiame saulės apšvietime

Tradicinių saulės sienos lempų plėtra užstringa, nes įmonės atskirai atlieka savo mokslinius tyrimus ir plėtojimo darbus. Kiekvienas gamintojas stengiasi atskirai išspręsti tas pačias pagrindines problemas – geriau paversti saulės šviesą elektra, ilgiau išlaikyti baterijų įkrovą ir užtikrinti, kad šie prietaisai galėtų veikti visokiais orų sąlygomis. Pagal praeitos kovos metų pramonės ataskaitas, tokie pasikartojantys darbai paprastai veda prie produktų paleidimo atidėjimo apie 12–18 mėnesių. Ypač mažosioms įmonėms egzistuoja papildomas sunkumas: dažnai jos neturi tinkamų bandymo patalpų ar galimybių patikrinti, kaip jų produktai veikia skirtingose klimato zonose visame pasaulyje. Dėl to tiek daug puikių idėjų dėl saulės sienos lempų taip ir lieka neišnaudota, vietoj to, kad padėtų tikriems žmonėms. Skaičiai byloja liūdną istoriją: apie 1,2 milijardo žmonių vis dar kovoja be patikimų lauko apšvietimo galimybių, daugiausia tai gyvenantys nuošaliuose regionuose ar bendruomenėse, neprisijungusiose prie pagrindinių elektros tinklų.

Sprendimas: naudoti bendradarbiavimą per sienų ribas, kad būtų 30–50 % sumažintas rinkoje pasirodymo laikas

Atvira inovacija vietoj izoliacijos siūlo tyčinį bendradarbiavimą – sujungiant šviestuvų gamintojus, medžiagų mokslininkus, baterijų startapus, IoT kūrėjus ir akademinės laboratorijas. Šis ekosistemai pagrįstas modelis greitina pažangą trijose srities, kurios turi didelę įtaką:

• Energijos saugojimas: Bendras darbas su baterijų specialistais padėjo pagerinti litio jonų baterijų įkrovos išlaikymą ir ciklų trukmę – realiomis sąlygomis prieinama energijos atidavimo galia padidėjo iki 40 %.
• Atsparumas orams: Bendras darbas su polimerų chemikais sukūrė UV spindulių ir šalčio atsparias korpuso medžiagas, pratęsiančias veikimo diapazoną be brangių perteklinių konstrukcinių sprendimų.
• Išmanieji valdikliai: Integruojant adaptacinius algoritmus iš IoT partnerių, įgalinamas judesiais valdomas pritemdimas ir dienos šviesos naudojimas – tai sumažina energijos suvartojimą 30–50 %, išlaikant vartotojų patenkinimą.

2023 metų tarpsektorinis tyrimas parodė, kad komandos, naudojančios atviros inovacijos sistemas, technines kliūtis pašalina 65 % greičiau nei tradiciškai struktūruoti mokslinių tyrimų ir plėtros padaliniai – bei pasiekia komercinį pasiruošimą 30–50 % anksčiau.

Atvejo studija: Pasaulinio apšvietimo lyderiaus iššūkis ir hibridinės saulės-sienos lempos proveržis

Didelė apšvietimo gamintoja inicijavo atviros inovacijos konkursą, kviesdama pasaulio mastu siūlyti sprendimus naujos kartos saulės sienos lempoms. Buvo gauta 87 pasiūlymai iš universitetų ir startuolių iš 14 šalių. Laimėjęs pasiūlymas – modulinė hibridinė saulės-sienos lempa, sukurtą kartu europiečių universiteto ir baterijų technologijų startuolio – davė matomų rezultatų:

Šis dizainas buvo išbandytas lauke Kenijoje, Indijoje ir Norvegijoje ir per 11 mėnesių pasiekė visišką komercinę įdiegimą – 60 % greičiau nei įprasta įmonės istorijoje. Svarbiausia, kad jo moduliškumas leido greitai pritaikyti lokalius įtampų standartus, montavimo paviršius ir techninės priežiūros protokolus – tai įrodė, kad bendrai sukaupta patirtis užtikrina ne tik greitį, bet ir mastelio didinamumą.

Atviros inovacijos pagrindiniai keliai saulės energija varomose sienos lemputėse

Žmonių sukurtas dizainas ir vartotojų grindžiamos iteracijos gyvenamųjų pastatų taikymui

Kai kalbama apie tai, kaip įtikinti žmones šiais gaminiais naudotis namuose, svarbiausia yra ne tik techninės charakteristikos, bet ir tai, kaip lengva viskas veikia praktikoje. Protingos įmonės pradėjo įtraukti tikruosius namų savininkus į savo dizaino procesą naudodamos interneto bendradarbiavimo įrankius. Jos renka nuomones apie dalykus, tokius kaip ekrano ryškumas, kaip gerai įrenginys derinamas su esamu interjero stiliu ir kokie sunkumai kyla diegiant. Ši atsiliepimų informacija leidžia greičiau testuoti prototipus ir sumažina problemas, kai produktai patenka į rinką, maždaug 40 %, kaip nurodyta praėjusių metų „Journal of Sustainable Design“ žurnale. Tikrieji vartotojai padėjo sukurti sprendimus, pvz., patogius tvirtinimo elementus, kurie puikiai veikia net sudėtingose paviršiuose, tokiuose kaip senos plytos ar tinkuotos sienos, taip pat baterijas, kurias šiandien galima keisti be specialių įrankių. Daugelis lyderių prekių ženklų jau įtraukė šiuos bruožus kaip standartinį visų savo produktų asortimento komponentą. Vartotojų ankstyvas įtraukimas reiškia, kad produktai greičiau pasiekia vartotojus ir iš tikrųjų sprendžia realias problemas, su kuriomis susiduria žmonės, – tai logiška bet kuriam, kuris siekia, kad jo išradimai būtų priimti rinkoje.

Strateginiai Mokslinių tyrimų ir plėtros partnerystės ryšiai su universitetais ir akumuliatorių technologijų pradinių įmonių startuoliais

Kai reikia užpildyti pasipriešinančius technologijų sprandus, strateginės partnerystės dažnai veikia geriau nei tik vidinės tyrimų ir plėtros veiklos remimasis. Pavyzdžiui, fotovoltinės energijos tyrimų laboratorijos. Kartu su jomis dirbant energijos surinkimas silpnose šviesos sąlygomis iš tikrųjų padidėjo apie 25 %. Be to, kai įmonės bendradarbiauja su LiFePO4 akumuliatorių pradinių įmonių kūrėjais, jos gauna energijos kaupimo sprendimus, kurie gali veikti temperatūrose nuo minus 30 laipsnių Celsijaus iki 60 laipsnių Celsijaus. Toks temperatūrų diapazonas yra labai svarbus nutolusių regionų ar miestų infrastruktūros projektų įrengimams. Kodėl šios bendradarbiavimo iniciatyvos yra tokios veiksmingos? Bendros bandymų įrangos naudojimas, intelektinės nuosavybės sutartys, kuriose išlaidos pasidalinamos, bei tyrėjų mainų programos iš tikrųjų pagreitina procesus. Vietoj to, kad lauktume metų ilgio laikotarpio naujovių atradimų, dabar inovacijos atsiranda per kelis mėnesius. Naujausias 2023 m. pramonės ataskaita tai patvirtina: per partnerystes sukurti projektai pasiekia rinką maždaug 4,7 mėnesio greičiau nei tie, kurie visiškai vykdomi vidinėmis priemonėmis. Be to, visi dalyviai bendrai padalijasi tiek finansinėmis sąnaudomis, tiek susijusiais rizikos veiksniais.

Išmaniųjų technologijų integravimas per atvirus ekosistemas

Nuo uždarų sistemų prie atviro API platformų: leidžia IoT valdomus adaptyvius valdymo sprendimus

Senosios kartos saulės energijos sienos lemputės paprastai priklauso nuo specialios savo programinės įrangos ir užrakintų aparatinės įrangos projektavimo sprendimų, kurie praktiškai neleidžia jungtis jokiems išoriniams davikliams, debesijos analizės įrankiams ar miesto valdymo sistemoms. Kai pereiname prie atvirų API platformų, viskas keičiasi. Gamintojai, kurie priima standartines ryšio protokolus, pvz., Matter per Thread, gali integruoti šias lemputes su įvairiausiais įrenginiais – judėjimo davikliais, aplinkos šviesos jutikliais ir net su didžiulėmis miesto apšvietimo valdymo skydelėmis. Mištai, kurie jau išbandė šį požiūrį, praneša, kad programinės įrangos naujinimai vyksta maždaug 40 procentų greičiau nei anksčiau. O tie žavingi adaptaciniai bruožai – tie, kai lemputės automatiškai pritemsta, kai aplink nėra žmonių? Šiuo metu jie perkeliami iš idėjos į diegimą per maždaug aštuonias savaites. Be greitėjimo, tokia suderinamumas užtikrina, kad šie produktai nepradėtų pasenę, kai miestai laikui bėgant toliau plėtoja savo išmaniąją infrastruktūrą.

Komercinio poveikio mastelio padidinimas bendradarbiaujant su lauko patvirtinimu

Miestų „išmaniosios miesto“ bandymai kaip realaus pasaulio bandymų aikštelės saulės šviesos šaltinių sienoms diegimui

Miestų pilotinės programos jau nebe tik rinkodaros įrankiai – jos tampa būtinomis realaus našumo bandymo aikštelėmis. Kai įmonės bendradarbiauja su vietos valdžia, jos gali išbandyti produktus tikrose miesto aplinkose, kur svarbūs tokie veiksniai kaip šviestuvų atsparumas vandaliams, suderinamumas su esama elektros tinklų sistema, reagavimas į kintamą saulės šviesą per sezonus ir techninės priežiūros poreikiai. Paimkime pavyzdžius iš Barcelonos, Varšuvos ir Medelino, apibūdintus „Smart Lighting Journal“ praėjusiais metais. Ten atlikti tyrimai parodė, kad produktų patobulinimai vyko 25–40 procentų greičiau nei dirbtiniuose laboratorijų tyrimuose. Šių miestų tyrimų vertė ypač didelė dėl to, kad čia derinami oficialūs miesto veiklos duomenys – techninės priežiūros ataskaitos, energijos suvartojimo statistika – su žmonių nuomonėmis apie produktus. Toks derinys leidžia gamintojams tobulinti šilumos reguliavimo sistemas, programinės įrangos reakcijos laiką bei įrangos techninės priežiūros paprastumą. Gautas praktinis patirtis padeda įmonėms išvengti brangių klaidų plečiantis ir paverčia eksperimentines idėjas produktais, kurie rinkoje gali generuoti pelną.

DUK

Kodėl tradicinio saulės energijos sienos lemputės kūrimas vyksta lėtai?
Tradicinis kūrimas vyksta lėtai dėl izoliuotų tyrimų ir plėtros pastangų bei trūkstamų bandymų įrenginių, dėl ko žymiai vėluoja naujų produktų paleidimas.

Kaip atviroji inovacija pagreitina rinkai išleidimo laiką?
Atviroji inovacija skatina bendradarbiavimą įvairiose srityse, greičiau sprendžiant technines kliūtis ir sumažinant komercinės panaudojimo trukmę iki 50 %.

Ar atviroji inovacija gali pagerinti saulės energijos sienos lemputės ilgaamžiškumą?
Taip, bendradarbiavimas leido sukurti UV spindulių ir šalčio atsparius medžiagų bei padidinti oro sąlygų atsparumą.

Kokią rolę vaidina strateginės partnerystės?
Strateginės partnerystės su universitetais ir pradinių įmonių (startup'ais) leidžia užpildyti technologijų spragas, pagerinti energijos surinkimo ir kaupimo sprendimus.

Kaip miestų „protingojo miesto“ pilotiniai projektai naudingi gamintojams?
Jie suteikia realias bandymų aplinkas, leidžiančias greičiau tobulinti produktus ir gauti vertingą vartotojų atsiliepimą, kuris palengvina geriau integruoti produktus į rinką.