油漆和涂料行业的运作方式已经存在了几十年。如果一切都很顺利，并且行业也在蓬勃发展，那么是否有理由去寻找优化的方法呢?根据优化的定义，这是一个进步的原则，最近的研究表明，有一种新的方法可以保持行业同样有效，如果不是更有效的话，同时简化研发过程，节省资金和材料，更好地使用员工。关键是研发的数字化。首先要使用一个独立的、基于云的技术支持平台，该平台将原材料数据库与“虚拟实验室”相结合，研究人员在进入实际实验室之前可以在虚拟实验室中进行实验。这种引人注目的新操作方法已经可用，并正在被主要公司使用。

本文对这些新的研究结果进行了检验。关键的转变是摆脱了被重复性手工劳动和行政工作拖累的老式方法。相反，更好的方法是采用更现代的解决方案，将数据输入和配方试验外包给基于云的ICT(信息通信技术)，我们将其称为“技术使能器”:第三方软件保持更新，包含数千种原材料的完整、可用的数据和安全信息。该数据库需要集成到一个允许“虚拟实验”的应用程序中，这有助于减少将正确的新产品从概念推向市场所需的实际的、全面的实验室实验的数量，大大减少非增值工作。这项研究使用了一种名为Allchemist的技术促进剂，来测试它的功效，以及切换到这种选择对油漆和涂料研发部门的影响。

这个问题

对研发部门来说，数据输入是一项必要但又不需要的任务。技术和安全表通常以纸质或pdf格式发送，它们笨重，需要大量数据输入和不断更新。这通常是博士们干的，他们把大量的时间都花在输入电子表格上，而如果他们把自己的才华用于研究和开发，本可以为公司带来更多的利益。技术支持软件通过外包简化了这些耗时耗力的步骤，消除了研发人员需要请求、收集、输入和手动检查数据和安全信息的需求。反过来，这也解放了研究人员，让他们做自己最擅长的事，并获得报酬——开发新产品。

因此，通过外包消除了数据输入部分的问题，结果是一个技术支持数据平台，提供了数千种原材料的完整和最新的安全和技术信息。接下来是精简过程的第二步。技术使能器中的信息允许“虚拟实验”，诸如混合某些原材料的危害、价格点等问题，在软件中“实时”计算。这使得软件可以为研究人员发出潜在的危险信号，而不必真正走进实验室，不必要地消耗时间和材料。

这是关键，因为一旦计算完成并准备好各种配方，它们就会在实验室中进行测试，创造出产品及其变化，直到达到似乎是最佳的解决方案。然而，这个提法的第一个(或者确实是最初的几个)变体很少能满足所有部门并进入市场。新的配方会被送到营销、安全等部门，但经常出现的情况是，配方无法满足其他部门的要求，因此研发部门必须“回到图纸上”，想出一个变体。开发新产品的两个最常见的障碍——安全问题和与营销部门估计不相符的价格点——可以通过虚拟实验消除或减少。

一个将外包数据平台与内置“虚拟实验室”相结合的技术推动者可以节省大量的成本。它可以用于对产品的新配方进行虚拟实验，从而在早期的虚拟阶段发现潜在的问题，如危险和价格点，通过需要更少的完整实验室实验，从而减少各部门之间的来回，节省时间、金钱和材料。

直到现在，还没有其他可行的选择。研发部门当然会继续推进，运作和生产，但效率明显降低，费用也更高，因为在当前的系统中有太多的非增值时间在发挥作用。

技术使能软件能产生强大的、积极的影响吗?

实践案例研究

2018年在斯洛文尼亚进行的一项研究(已接受发表，但尚未发表)使用了一种名为Allchemist的新技术使能平台，该平台符合上述特征，以测试涂料配方商的相对效率。参与研究的配方者首先使用传统的系统，分为数据采集和配方两个步骤。然后，他们使用技术使能器对流程进行建模。¹来自三家不同公司的配方师参与了这项研究，每一家公司的规模都不同。

该项目将所有研发活动的执行划分为一个时间轴:等待时间(twt)、定位时间(tot)和处理时间(tpt)。结合这些类别可以得到总的活动吞吐量时间(图1)。

产品开发细分为以下几个部分:创造新的产品理念，对现有产品进行市场分析，寻找合适的粘结剂，粘结剂性能研究，寻找颜料，寻找添加剂，寻找溶剂，寻找填料，配方(改性)配方，订购样品，产品实验室检测，产品参数测量，产品危害识别，产品价格计算，内部验证，外部验证，准备文档草稿并创建文档。

对于每一类，研究人员要求研究中的三家公司预测完成相关阶段的预期时间、乐观时间、最可能时间和悲观时间。诸如“活动后的等待时间”等阶段经常被忽略，但它们对整个时间线至关重要。不仅是活动时间，动作之间的等待时间也是流程的一个方面:例如，如果结果被发送给同事，那么必须等待，直到同事收到结果，花时间检查它们，写一个响应，并将响应发送回去。例如，完成一个项目总共需要7个小时的工作，这可能是7个小时的积极工作，但当一个人在行动之间考虑了延迟和等待，那么7个小时就很容易变成7天或7周。

在这项研究中，通过静态和动态过程测试，在三家不同规模的公司中测试了18种不同的活动，这些公司都位于欧洲的油漆和涂料领域。²模拟工作进行了231天，每天8小时——一个日历年的总工作天数和小时数。每个公司都是一个独立的案例研究，研究人员要求每家公司的研发部门员工记录他们使用每家公司采用的传统方法完成研发活动的时间，然后使用外包的、基于云的技术支持应用程序。^3.这些数据被发送给研究人员进行分析。

数据采集

该研究没有采用传统的数据获取方法，即向化工生产商索取原材料数据，以PDF格式接收数据，然后将数据输入内部软件，而是要求相关公司评估如果使用独立运行的基于云的应用程序形式的技术支持，那么开发时间表将会是什么样子。该应用程序已经包含了超过2000种涂料行业中最常用原材料的数据、价格和安全信息，并由专门的、受过培训的工作人员定期更新，密切关注现有产品的新信息(如性能或参数的变化)，同时还将新的原材料添加到不断扩大的数据库中。

这种预测建模方法的结果是，使用这种应用程序，公司的操作程序将如何发挥，参与这项研究的公司不需要花一分钟在数据输入和获取上。参与研究的所有公司都不需要获得技术支持方数据库中没有的原材料数据。他们可以访问技术支持方的应用程序并登录。

实验室配方和检测

在涂料研发过程中，实验室检测是所有必要活动中最繁琐的一项。然而，这是必不可少的一步，因为实验室结果对新产品的发布至关重要。关键是要找到配方和测试过程中的薄弱环节，看看是否可以精简或消除某些方面，以改善新产品的整体流程。

该研究指出，不必要的实验室检测即使不能基本消除，也可以大大减少。功能测试(例如，新油漆的一致性是否合适)是必要的，但其他细节(危害、环境友好性、定价)可以在虚拟环境中确定。通过在“虚拟配方”中工作，这是技术使能者应用的一部分，公司能够避免实验室测试，他们已经知道不会产生所需的最终结果(图2)。油漆和涂料公司习惯于运行大量的实验室测试，只产生一个产生所需结果的新产品。研发人员必须能够访问一个运行正常的、经过编程的、支持软件的数据库，而不是大多数公司用来跟踪原材料数据的被动电子表格，这样才能有信心使用虚拟配方。他们需要一个广泛的可用数据库(读作:不是PDF或Excel格式的)，在这个数据库中他们可以进行虚拟实验。

使用虚拟公式进行实验可以将需要实际完成的实验室测试排除在外。一个人从许多不同的想法开始，如何解决一个问题，想出一个新产品。比起对这些想法进行完整的实验室测试，公式在虚拟公式中被绘制出来，那些没有最大希望的将被淘汰。该软件会定期跟踪制作配方的原材料的总成本，并突出显示所选材料的任何有害相互作用和环境警告。这意味着，在虚拟配方的范围内，研发人员可以试验不同的配方，看看从定价、危害和环境角度来看，哪些是行不通的。这个过程并没有消除实验室测试，但是运行的实验室测试更少，而那些运行的实验室测试更有可能是有用的，从而产生最终产品。

案例研究的结论

尽管这项研究的规模很小，但它在各种规模的公司中显示了显著的结果，为这种涂料研发的新方法提供了乐观的态度，并为新的、更广泛的研究铺平了道路。结果显示，新开发产品的研发过程吞吐量时间减少了47%。对于那些有明确、直接结果的研发活动(如虚拟配方实验)的执行，也缩短了70%的生产时间。令人惊讶的是，对于那些技术推动者没有明确的、直接的作用的活动，例如在实际的实验室测试中，吞吐量时间减少了7%。这表明，这种简化的方法不仅在明显的点上加快了过程，而且还产生了可能被称为“简化文化”的结果，这对研发过程的所有方面都有积极的好处，即使是那些不直接涉及技术使能者应用程序的方面。

参考文献

1“涂料和涂料开发领域数字化转型适用性研究”。马里博尔大学，组织科学学院，企业工程实验室，2018。

2应该承认，这是一个很小的测试范围，但一个必须从某个地方开始，而且技术使能软件解决方案的可用性足够新，这代表了第一个可行的研究，并具有如此顶级的结果，它肯定会激发许多未来的研究。

研究中使用的技术使能器应用是由Bens Consulting d.o.o开发的Allchemist原型。更多信息请访问www.allchemist.net/。