要实现“颠覆性”创新,“另劈赛道”比“弯道超车”更有效
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要实现“颠覆性”创新,“另劈赛道”比“弯道超车”更有效

从工艺、材质、涂层全面深挖,将实验室的科研成果放大到生产线上,行业唯一的冷喷涂大规模自动化产线应运而生。作为生活品类金属及无机非材料的突破技术带头人,万鹏扎根一线6年,专注生活家电材料基础研究和产业化,为集团带来良好经济效益。进入美的中央研究院3年,钟磊用自己的专业助力各事业部进行颠覆性创新设计,推动集团科研的创新发展。

向来重视科技与科技人才的美的集团,自1996年起,每年都举办科技月活动,表彰优秀、有科技贡献的人才及项目,至今已举办至28年。凭借从0到1重大技术突破,万鹏获得本届“科技明星”,而钟磊也因多项首创产品设计关键技术摘得本届“科技新星”。在科研道路上,尽管是不同的科研领域,但对于科技创新的看法,他们都有着同样的思路,那就是另辟赛道……

从0到1实现重大技术突破

让技术从实验室真正走向市场

三分料,七分工。在科技研发领域里,要将一项技术从实验室放大到产线去做批量生产需要攻克很多难关,美的生活电器事业部/研究院材料技术/先行研究主任工程师/万鹏主导研发的超音速冷喷涂项目就攻克了这个困难。历时5年,从机理研究到工艺实现,万鹏让铝合金IH加热技术从实验室真正走向市场,并建立行业唯一的冷喷涂大规模自动化产线。

万鹏介绍,IH加热是近年来新兴起来的饭煲、压力锅加热技术,与传统底盘发热电饭煲普遍采用铝合金内胆不同,IH技术对电饭煲内胆要求非常高,必须要用价格更贵的复合金属导磁材料,极大了限制了IH电饭煲的市场普及进程。万鹏及其团队通过首创家电行业“超音速冷喷涂导磁涂层”技术,将内胆制造工艺由传统金属复合板所需要的16道制程下降到6道,大幅降低制造过程的碳排放及制造成本,实现高效IH加热,并带来大火力、立体加热、长效发热、耐用等技术优势,最终推动了IH电饭煲快速普及并走进更多用户家中。

为了实现这个技术,万鹏建立了超音速喷涂及涂层分析表征实验室进行基础研究,但是,在走向产业线的过程中,却又遇到了在实验室中没遇到过的困难。实验室我们采用的超音速冷喷涂是间断喷涂,而生产是连续喷涂。其中喷枪中有一个核心零部件叫做发热管,在承受长时间高温和高压情况下,材料发生蠕变导致发热管破裂发生漏气。这在实验室很少遇到,由于国外进口零部件价格高,周期长,生产周期和成本都大幅上升。针对以上问题,我们自主研发了兼具高强度、抗高温氧化和抗蠕变的新型耐热合金材料,发热管寿命比进口发热管更长,打破了国外对该材料的垄断,解决了冷喷涂设备核心零部件在长期高温高压耦合服役环境下易开裂损坏、无法大规模量产的问题,实现国产化自制和生产成本降低。

“我们在实验室研究遇到困难的情况下,还是可以通过查阅文献,包括咨询一些老师、专家来解决研究上的问题。但是到了产线量产时,没有前人的经验进行参考,我们相当于从象牙塔走到了真实的社会,很多想不到的情况会扑面而来,这就是我认为最难和产业化落地过程中我们要攻克的地方。”万鹏表示,尽管在超音速冷喷涂项目上投入了比较多的精力,在研发前期也遇到很多挫折,但最后获得的成果也是让自己感到满意的,这让他更加坚定未来团队做长期项目的决心。他觉得最重要的是能够给消费者带来性价比更高的产品,使IH技术能够普及化,走向更多的用户家庭中。

作为生活品类金属及无机非材料突破的技术带头人,万鹏表示,任何产品都是由材料组成的,其中一些核心材料会对产品的性能有非常大的影响,把材料性能提升之后,整个产品的卖点包括用户体验也会大幅提升,所以未来将会继续聚焦生活电器家电中核心材料的突破。

聚焦力学研究

首创技术助力事业部创新发展

美的科技月已连续举办28届的,今年进行了令人眼前一亮的诸多创新,其中首次评选“科技新星”尤为受关注,自2020年毕业后就加入美的的钟磊便是其中一名“新星”。作为美的中央研究院固体力学研究所先行研究主任工程师,钟磊在机械结构动力学理论研究领域以及颠覆性创新设计里有着重大的贡献,他首创的多项关键技术,助力多个事业部创新发展。

针对冰箱事业部提出的铰链技术的需求,钟磊介绍,铰链运用到的理论知识主要是机械方面和力学方面,解决它的空间轨迹设计以及它的顺滑度和耐用性等问题。他表示,在开发门体铰链技术过程中,不同的产品是有不同的需求的,需要结合应用场景。其次,要结合产品在空间分布上的需求,即铰链在空间轨迹上的创新,这是目前家电铰链技术创新的难点。对冰箱而言,需要结合其门体的厚度及承载重量,这对铰链自身的强度和耐力性的要求都提高了,因它厚度大,用常规铰链的话会在开启时磕碰到周边墙壁或其自身箱体,要解决这个问题就要设计一款铰链使它的轨迹能满足使用需求。另一方面是在用户体验感上,冰箱门开关过程中,其卡顿感、密封性、顺滑度等体感都是考验铰链设计的因素。结合自身专业研究领域,钟磊与冰箱事业部合作,首创极简铰链设计关键技术,实现美的纯平嵌铰链从0到1技术突破。

另辟赛道探寻思路

产学研模式变革助推集团技术研发落地

在研发创新的过程中,没有一成不变的道路,只有多向思维的探索。在遇到问题难点时,如果只按照别人的道路去摸索研发的话,是无法到达相等水平的。作为颠覆性创新设计工程师,钟磊对“颠覆性”有着不一样的看法。在他看来,颠覆性就是换一个赛道去寻找新的思路。“比如在包装技术上,大家常规的降本思路就是减少材料用量以降低重量,但这其实是非常成熟的工作了,已经达到了瓶颈时期。而换一条赛道去思考,增加材料的用量而减小其轮廓尺寸,这样便能扩大海运单次运输量,以此降低海运成本,这样的降本成效远大于节省材料用量的成本。”

进入美的三年,钟磊很高兴美的这个平台能够给自己一个非常大的施展空间,而且美的产品的市场量非常大,自己在某个小领域里做了小突破,通过产品产量的放大后,也是能扩大自己的价值。他认为,颠覆性创新的工程师要具备的能力包括创新性的思维,要从不同角度去思考;其次是跨界学习的能力,不能只停留在自己擅长的专业领域;然后还需要具备团队合作的能力,创新是需要同事多方面的合作与支持的,要实现创新,就必须要与团队进行有效的协作与沟通。

关于家电企业未来研究项目方向的问题,万鹏指出,一方面,研发的方向来自于用户痛点驱动,要结合市场和用户端的需求,另一方面,来自技术驱动,将第一代技术的基础打好后不断更新迭代,用新一代技术产生的更优性能带动产品升级。

万鹏表示,在实现产业化的过程中,除了团队的努力,也需要得到集团及事业部的支持。首先,研发技术的应用平台应聚焦主航道品类或共性技术,以确保转化应用到具有一定规模的产品上;第二,正式立项前需要进行技术预研,使技术具备理论依据和摸底实验数据的支撑,从而保证技术的可实现性;第三,从长远的战略角度考虑,代表未来趋势的先进技术要有研究恒心和定力;正因具备了以上三个条件,使得事业部坚定支持了本技术的研发投入和产线建设。

近年来,美的非常重视人才和研究环境的整体改善,这让研发人员有了更大的动力去尝试更多的突破性技术。为加速成果转化,万鹏更是主导了产学研模式新变革,一方面派工程师入驻高校提升基础科研能力,另一方面,高校学生,包括硕士、博士等会进入到企业参与项目研发,提升产品化能力;在此过程中,可以增进企业和高校之间的交互联系,而材料技术平台为双方架起沟通桥梁,助推技术研发的建立与落地。

凤凰网广东佛山频道:卢思韵

通讯员:小美