“三個一代”推動創新持續落地,美的獲七項科技進步獎
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?本文來源: 《電器》雜志 作者: 陳莉,由 電小二 整理編輯!轉載請注明來源!
4月8日,中國輕工業聯合會發布2023年度科學技術獎名單。美的七個技術項目獲得科技進步獎,其中一等獎兩項,二等獎三項,三等獎兩項。
輕工行業最高級別技術獎勵,美的獲得七項
美的集團共獲得7項科技進步獎,分別為美的家用空調事業部牽頭的“分子催化與電力協同無耗材空間凈化關鍵技術研究及產業化”(一等獎)、“家用空調壓縮機運行超高溫控制技術研究及應用”(三等獎),美的工業技術事業群GMCC美芝壓縮機牽頭的“高適配性靜音變頻壓縮機關鍵技術研究及產業化”(一等獎),美的工業技術事業群WELLING威靈電機牽頭的“新一代高性能永磁同步電機驅動系統關鍵技術研究及應用”(二等獎),美的洗衣機事業部牽頭的“滾筒洗衣機衣物低磨損和健康無污染關鍵技術研究及產業化”項目(二等獎)與“高性能小尺寸換熱系統干衣機技術應用”項目(二等獎),美的微波和清潔事業部牽頭的“微蒸烤一體機丙烯酰胺減控關鍵技術及產業化應用”(三等獎)。
其中,“分子催化與電力協同無耗材空間凈化關鍵技術研究及產業化”項目是圍繞居室環境凈化技術難題,從材料合成、催化技術以及能量協同等領域深入挖掘技術突破點,成功研發了基于材料創新、物化協同的無耗材空間凈化技術,多技術協同為用戶提供家庭空氣環境系統的解決方案。
“高適配性靜音變頻壓縮機關鍵技術研究及產業化”項目是是GMCC美芝推出的新一代靜音高端產品,針對行業共性痛點——壓縮機倍頻噪聲,GMCC美芝發明了諧波磁場調制技術。該項技術運用TFSS方法論,通過對系統能量流動及噪聲振動的降維分析,回歸第一性原理,找到底層邏輯根因,從源頭入手解決了壓縮機系統振動大、噪聲高的問題,這也成為了GMCC美芝重大項目的常用方法論。
“新一代高性能永磁同步電機驅動系統關鍵技術研究及應用”項目是一款滾筒洗衣機用電機及其驅動系統。該項目提出的高材料利用率電機系統極大地提升了國家資源的材料利用率,實現了全價值鏈低碳排放。為改善終端用戶體驗,提出了高性能低振動電機驅動系統,為用戶提供了超靜音、低振動、高性能、低能耗的優質產品,引領家電行業產品向健康環保的發展方向。
“微蒸烤一體機丙烯酰胺減控關鍵技術及產業化應用”項目系統解析了丙烯酰胺的減控機理,評價了減控技術的烹飪效果和生物學效應;基于危害物減控機制在微波、蒸汽和烤制等技術中的創新性研發,創建了核心硬件技術;通過微蒸烤技術集成于一體機烹飪平臺、耦合危害物減控技術,開發了微蒸烤組合的最佳算法,確保烹飪效果的前提下實現了丙烯酰胺減控的最大化。
據了解,中國輕工業聯合會科學技術獎是由國家科學技術獎勵工作辦公室于2005年9月19日以國科獎字[2005]90號文批準中國輕工業聯合會設立(國家科學技術獎勵辦公室第23號公告)。中國輕工業聯合會科學技術獎,旨在貫徹《國家科學獎勵條例》,獎勵在我國輕工業領域的科學研究、技術創新與開發、科研成果推廣和實現高新技術產業化中做出突出貢獻的組織和個人,從而調動輕工業科學技術工作者的積極性和創造性,加速輕工業科學技術事業的發展,提升輕工行業技術水平。評獎涉及的行業主要包括樂器、文房四寶、制筆、文體用品、制漿造紙、食品、皮革、家用電器、塑料制品、日用化工、照明電器、日用機械、輕工機械、五金、陶瓷、玻璃、搪瓷、家具、眼鏡、羽絨制品、珠寶首飾、禮品等44類輕工產品制造業。
中國輕工業聯合會科學技術獎每年評審一次,設立技術發明獎和科技進步獎兩大獎項。該獎項代表了輕工行業最高級別的技術獎勵,屬于國家部級科技獎勵。
用戶需求與底層技術對接
讓人關注的是,美的此次獲得中國輕工聯合會科學進步獎的七個項目,全部都是圍繞用戶需求,再從底層技術機理出發解決問題。這其中對企業的研發團隊提出了兩個挑戰,第一個是要充分了解用戶需求,第二個是要有很強的技術研發力量去滿足這些用戶需求。
“分子催化與電力協同無耗材空間凈化關鍵技術研究及產業化”項目是基于家居環境提出所有可能出現的空間凈化問題,這些問題哪些得到了解決,哪些沒有得到充分解決,哪些完全沒有解決。這其中,既包括一直是空間凈化難題的除甲醛問題,也包括空間凈化時需要耗材等痛點,并形成四個主要技術攻堅方向。為了解決這些痛點,項目組本配備了很強的研發力量。把材料健康、物理方法、化學方法和機械手段相結合,攻關提出了室溫無耗材除甲醛技術、等離子體安全高效空氣殺菌技術、高選擇性電解實現殺菌因子可控釋放的仿生氯氧消殺技術以及摩擦電無耗材除塵技術四大核心技術,實現真正的無耗材高效率的室內空間凈化。“我們這項目團隊專業‘很復雜’,所以在做技術研究的時候,大家的碰撞也非常多,每個團隊成員都會站在自己專業角度提出各自的理解和解決路徑。”一位項目團隊成員向《電器》記者介紹說。
“高適配性靜音變頻壓縮機關鍵技術研究及產業化”項目雖然并不直接針對終端用戶,但是基于不斷幫助整機廠商解決痛點來考慮,提出了能夠提高空調產品性能,降低空調室外機噪聲的研究方向。同樣,這一項目也是基于第一性原理,從噪聲的源頭解決問題。最終產做做到了將空調的OCR(吐油率)降低到1%以內,降低空調整機系統對管路和濾網的要求,也有效提高的空調產品的能效。另外,這一項目解決了降低低頻噪聲的難題,明顯提升了終端用戶的使用體驗。
“微蒸烤一體機丙烯酰胺減控關鍵技術及產業化應用”項目則是從人們喜歡燒烤美食又需要顧及健康的需求出發,提出了在食物烹飪過各中如何減控AA(丙烯酰胺)等有害物質的生成。通過與南開大學合作,了解AA的生成原理,再從技術方向來考慮如何在食物烹飪過程中,通過烹飪曲線和溫、濕度的控制來減控產生AA。
對于深入了解用戶需求,據“分子催化與電力協同無耗材空間凈化關鍵技術研究及產業化”項目團隊成員介紹,美的研發體系設有專門的用戶研究部門,會做大量的基礎用戶需求的調研。2018年以后,美的開始針對特定的細分人群進行細分調研。
對于研發能力的建設,每個項目的成員都表示,項目團隊成員當中,博士學歷的研發人員基本都占半數以上。大家所學專業各異,都從自己的專業角度出發去尋找解決問題的路徑。也正是這樣的專業能力,讓美的研發體系有技術水平與外部的研發力量對話、對接,進而形成開放的創新生態。如此次獲獎的“微蒸烤一體機丙烯酰胺減控關鍵技術及產業化應用”項目,正是在與南開大學研究團隊深度合作的基礎上收獲的研發成果。“高校研究能力的強項更多的是在于理論性的基礎研究,而企業的研究能力更多的是集中在如何解決問題并在產品上實現落地。‘微蒸烤一體機丙烯酰胺減控關鍵技術及產業化應用’項目是雙方能力接力和融合的解果。”該項目成員介紹說。
“三個一代”創新模式持續產出,研發共享提高研發效率
2018年,美的集團層面提出“三個一代”創新體系,對研發體系的產出節奏做出了進一步規范。“三個一代”,即研究一代、儲備一代、開發一代。其中,研究一代主要解決核心技術突破問題,建立技術壁壘,推動技術領先。儲備一代是面向用戶需求,進行全球平臺研究,為下一代系列化產品提供平臺保障;面向市場競爭,具備新品快速開發上市的儲備能力。開發一代就是以市場競爭為目的,確保產品體驗,提升單品的運營效率。
幾年時間過去,“三個一代”創新體系已經深深扎根在美的的創新土壤之上,保證了美的研發體系產出的持續性和節奏。
此次獲獎的七個項目,都是通過“三個一代”創新體系滾動產出的成果。“分子催化與電力協同無耗材空間凈化關鍵技術研究及產業化”項目始于五年之前。“在2023年5月之前,這個項目研究還屬于研究一代。目前,部分技術在產品上得到了轉化和落地,應該說屬于儲備一代和開發一代之間。”該項目成員介紹說。
“高適配性靜音變頻壓縮機關鍵技術研究及產業化”項目在最早立項的時候,也是處于研究一代。項目中不斷有子項目步入成熟,就會把子項目內容從研究一代中單獨提出來,進入儲備一代。當儲備一代的落地產品研究成功之后,經過在空調整機廠家做好匹配,即成為開發一代的產品。“這個時候,我們的技術研究人員就會把項目轉交給開發的同事。這就是我們‘三個一代’創新的落地機制。”“高適配性靜音變頻壓縮機關鍵技術研究及產業化”項目成員對《電器》記者說。
“微蒸烤一體機丙烯酰胺減控關鍵技術及產業化應用”項目最早的起源只是研發團隊提出的一個問題:“吃燒烤怎樣才能做到不上火?”而帶著這樣的疑問,通過與南開大學研究團隊的合作,發現了背后的AA物質。“立項時就是研究一代,當時我們也不知道能不能做成。”項目團隊成員說,“通過與南開大學的合作,我們探明了‘上火’的表向與背后物質產生以及健康之間的關系。掌握這背后的原理,我們就用了一年多的時間。基于這些原理,我們又從硬件上進行突破,這個過程又用了一年多。”目前,這一項目產出已經在美的微烤產品上落地,項目也來到“開發一代”。據介紹,采用這項目技術的美的微烤產品“Mini 220”,已經成為市場上同一價位段同類產品的銷售冠軍。
研發成果各個事業部可以共享,也成為美的研發體系提高效率的鮮明特色。“分子催化與電力協同無耗材空間凈化關鍵技術研究及產業化”項目成果除了用在空氣消毒機上,在空調上也得到了應用。同時,在空氣凈化器和加濕器等產品上也在嘗試應用落地。“微蒸烤一體機丙烯酰胺減控關鍵技術及產業化應用”項目也被嘗試是否可以成為冰箱化霜的解決方案。“新一代高性能永磁同步電機驅動系統關鍵技術研究及應用”項目雖然是一款滾筒洗衣機用電機及其驅動系統,但是,在美的工業技術上,這項技術已經在工業變頻器上得到應用。“這個項目的技術路徑是一個從底層突破的共性技術突破,所以,即使在工業的超重負載系統里,它遇到的技術難題與洗衣機帶著很重的衣服去啟動運轉是一樣的。那么隨著美的的多元化布局,這項技術突破也就會應用到更多的產品和場景當中。”
除此之外,七個獲獎項目更具有共性的一點,是都關注了可持續發展。“分子催化與電力協同無耗材空間凈化關鍵技術研究及產業化”項目的核心就是提出了“無耗材”;“高適配性靜音變頻壓縮機關鍵技術研究及產業化”項目則強調了無重稀土材料應用,并解決了無重稀土退磁率高的難題;“新一代高性能永磁同步電機驅動系統關鍵技術研究及應用”項目本身就是一個在雙碳戰略牽引之下提出的課題,在保證電機高能效的基礎上,做到減少用材和制造過程中產生的碳排放。“我們也做過這一方面的計算,這一產品的銷售量已經超過2500萬臺,每年可以節省鋼鐵材料約2萬噸,節省標準煤8900噸,減少二氧化碳排放大概是每年22萬噸左右。”該項目成員介紹說。
實際上,七個獲獎項目的背后,體現的是美的研發和創新體系的成熟。而這,也正是企業推動高質量發展的新質生產力的核心。
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