研發(fā)通常是指技術(shù)研發(fā)，是研究出一種實現(xiàn)某種功能的物理手段。技術(shù)可能需要科學(xué)指導(dǎo)，也可能不需要。科學(xué)是一種解釋體系，是從基本公理和假設(shè)推導(dǎo)出的整套結(jié)論體系，結(jié)論間有明確的邏輯鏈。復(fù)雜的技術(shù)是需要科學(xué)理論指導(dǎo)的，按邏輯推導(dǎo)出技術(shù)實現(xiàn)手段，簡單技術(shù)常常不需要這樣做，憑直覺，經(jīng)驗或試驗找到技術(shù)手段。

舉例說明：

舉例1：古代的石拱橋，不需要科學(xué)知識，憑直覺就能想到

當(dāng)時的人并沒有科學(xué)知識，不知道石頭受壓強(qiáng)度高，受拉強(qiáng)度低，但憑直覺就知道要把橋洞建成上弓形，這樣才能不塌。

舉例2：電梯導(dǎo)軌固定支架的選擇，不需要科學(xué)，用實驗和經(jīng)驗選擇。

電梯上下運(yùn)行需要導(dǎo)軌，防止晃動和擦墻，導(dǎo)軌的受力大小與箱體的重量，速度和不平衡有關(guān)，所以把導(dǎo)軌固定在墻壁上的支架也要有大小，如何選擇支架的大小，如何選擇固定的方式，完全憑直覺無法判斷。先考慮理論計算，稍微思考下就會發(fā)現(xiàn)，考慮的因素太多，有點復(fù)雜：極端平衡情況，轉(zhuǎn)為到導(dǎo)軌的壓力，壓力轉(zhuǎn)移到支架上的剪切力，支架彎曲強(qiáng)度，轎廂允許最大位移等。如果這樣計算下來，頭都大了。一般這種情況，沒人會通過計算來決定支架的大小。通常的做法是做實驗，在轎廂極端不平衡時，觀察支架的彎曲程度，轎廂的穩(wěn)定程度，感覺足夠舒適即可，然后選擇不小于臨界尺寸的支架。更簡單的辦法是，直接憑經(jīng)驗，選擇足夠大的支架。

舉例3：原子彈的材料U235的分離，需要科學(xué)知識推導(dǎo)

鈾礦中U235和U238總是混在一起，原子彈只需要U235，怎樣分離出來呢？這就需要科學(xué)知識推理。因為是同位素，就導(dǎo)致沒有化學(xué)方法能分離，只能利用物理差異。同位素的唯一區(qū)別就是原子量不同，從而密度不同。密度不同就可以利用沉淀的方法分離，把鈾礦變成液態(tài)或氣態(tài)，然后利用其浮力不同導(dǎo)致分離。為了加快分離速度，就必須加大浮力差，根據(jù)浮力定律，要提高浮力差只能把重力加速度加大，離心力等效于重力，所以就用高速旋轉(zhuǎn)的容器分離，即高速離心機(jī)。離心加速度的數(shù)值可以利用科學(xué)知識精確計算出來，但旋轉(zhuǎn)速度，液體溫度，分離速度和軸心附近的U235純度，這些關(guān)鍵因素間的數(shù)量關(guān)系，無法用科學(xué)理論計算，只能是通過實驗測量，實際的操作，這些實驗數(shù)據(jù)也只是參考，工人會根據(jù)經(jīng)驗來操作。除了這些，還需要具體設(shè)計旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，分離系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)，進(jìn)料系統(tǒng)等，然后組合在一起。

可以想象出，復(fù)雜的功能實現(xiàn)，一般都會需要科學(xué)的指導(dǎo)，后期操作都需要實驗和經(jīng)驗。為了能讓技術(shù)研發(fā)變得容易，可以多人分工合作，就必須要把功能分解，形成多個模塊，每個人只負(fù)責(zé)一個模塊研發(fā)，這些模塊要做到物理上可單獨實現(xiàn)，設(shè)計和制造上容易做到，通過接口可以和其他系統(tǒng)組合。

下面具體講述下技術(shù)研發(fā)的步驟：

步驟：

1，明確問題，明確目標(biāo)，會有哪些物理化學(xué)現(xiàn)象和屬性，有哪些限制條件。

2，推導(dǎo)實現(xiàn)的方案

3，比較方案的優(yōu)劣，分析各方案的經(jīng)濟(jì)性，可靠性，選擇方案

4，方案分解，分層分模塊，讓每個模塊能獨立設(shè)計，易于設(shè)計，易于組合。

5，任務(wù)分配，每個人只做一個小模塊設(shè)計。

舉例：可燃冰開采

1，針對的問題：甲烷和泥沙冰以固態(tài)的形式儲存在深部海底，需要把甲烷分離出來并輸送到海面。

2，物理化學(xué)現(xiàn)象：可燃冰是甲烷和冰的化合物，不是混合物，以氫鍵結(jié)合，甲烷儲存在水分子形成的籠子里，只要水分子由冰變成液態(tài)或氣態(tài)，籠子就被破壞，甲烷就會以氣態(tài)溢出。水分子從固態(tài)變成液體氣態(tài)所需要的壓力和溫度有臨界值。

3，限制條件：甲烷泄漏到大氣中會造成嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，必須防止泄漏。可燃冰是在至少500米以下的海底，上面只有上百米的沙土層，甲烷一旦氣化，沙土層無法封閉甲烷。

4，根據(jù)上述知識推導(dǎo)解決方案：

方案一，把可燃冰直接從海底挖掘出來，然后加熱液化冰，甲烷以氣態(tài)分離出來，這種方案顯然不可行，1000米以下的海底，挖掘和傳送上來成本太高，更嚴(yán)重的是無法避免甲烷溢出到大氣中。

方案二：把可燃冰變成液體泵出到海面，然后甲烷溢出。但泵出成本較大。

方案三，在海底液化冰把甲烷分離出來，然后通過管道讓甲烷以氣態(tài)流出。經(jīng)濟(jì)上可行，關(guān)鍵是防止泄露。

方案四，收集可燃冰下層的游離甲烷氣體，降壓，讓可燃冰慢慢分解。成本最低，但必須有封閉的游離層，開采速度不能太快。

假如選擇了方案三，然后就是功能分解：加熱系統(tǒng)，收集系統(tǒng)，防泄漏系統(tǒng)，防砂系統(tǒng)，管道系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，鉆探系統(tǒng)，定位系統(tǒng)，等等。每個系統(tǒng)還需要繼續(xù)分解，直到容易設(shè)計和實現(xiàn)，容易多人分工合作為止。每個子系統(tǒng)的研發(fā)依然是上述的步驟，分析要實現(xiàn)的功能，選擇方案。如加熱系統(tǒng)實現(xiàn)手段：高溫水，電加熱，紅外線，等等，高溫水顯然能效比較差。再詳細(xì)分析其他實現(xiàn)手段的優(yōu)劣勢，最終作出選擇。

其他系統(tǒng)也是一樣的分析和選擇過程。

通過這些分析和選擇的步驟，逐步分解功能，找出實現(xiàn)的手段，大家分工合作，每個人只研究指定的子系統(tǒng)，然后組合，最終就會設(shè)計出可行的技術(shù)方案，制造出來復(fù)雜的設(shè)備。

對于一個機(jī)構(gòu)，如果能夠事先把系統(tǒng)分離，功能化，模塊化，分別研發(fā)出各種功能的實現(xiàn)手段，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)零部件，確定每種零部件的使用范圍和選擇參數(shù)，把這些知識制作成技術(shù)文件，供需要的人使用，這會大幅度提高研發(fā)效率，大幅降低研發(fā)難度。仍拿電梯公司舉例，先把電梯模塊化：曳引機(jī)，控制系統(tǒng)，箱體，配重，導(dǎo)軌，層門，箱體內(nèi)裝潢等，然后分別標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，每種型號對應(yīng)的參數(shù)，這樣在研發(fā)新電梯時，只需按參數(shù)要求選擇即可，普通研發(fā)人員不需要懂技術(shù)細(xì)節(jié)，只需要明確電梯的整體要求即可。這樣就大幅提高研發(fā)效率，降低難度。高級研發(fā)人員可以集中精力研究具體細(xì)節(jié)技術(shù)，甚至可以把這些具體的技術(shù)研發(fā)外包，甚至直接外購零部件，更進(jìn)一步提高效率，降低難度和成本。