月,中国人永恒的话题。
赏月的温情,奔月的浪漫,吟唱月亮的才思,动身探月的豪壮——中国人所有关于远方与眼前的哲思,都能在这轮圆月里发酵,酿成映照在人们身上的光。
探月,是一项融合了浪漫与理性的浩大工程。此次,我国的嫦娥六号在“月背挖土”并成功带回,在世界范围内首次实现这一壮举,让世人惊叹中国的航天技术遥遥领先。
虽然月背探索计划困难重重,但中国科学家们不惧困难,从未停下前进探索的脚步。
不断探索、突破、创新,更是每位科研人员的追求。很有意思的是,很多一线科研人员在说起他们工作的时候,眼里都发着光,从不知疲惫,就好像他们的热爱抵挡了一切困难。
(图/《飞向月球》)
正如大众熟悉的那个白色家电龙头企业,从金属机械风扇、窗式单冷空调,到智能无叶风扇、无风感冷暖变频空调,再到全屋智能家居套系,它的正面已实现遥遥领先;而在它的背面,通过数十年对常识和第一性原理的坚持,近年来科技领先、全球突破等战略的推行,几代研发专家的开拓进取,它已经有了全球市占率第一的家电压缩机、电机,惊艳行业的新能源汽车压缩机等核心零部件,工业机器人减速机等核心零部件的突破,楼宇多联机、磁悬浮离心机技术的领先,工业相机、医疗影像等前沿技术的深耕……以及由它们共同构建起来的to C与to B产业并重的多元产业布局。
我们采访了其中三位专家,想知道:他们在“背面”付出了多少努力?在全新的领域做开拓者,需要怎样的勇气?在习以为常的赛道里,又要怎么跨越前人堆起的重重大山,建起自己的堡垒?
从美国加州大学伯克利分校念博士时算起,陈文杰从事机器人相关研究已经十多年了。
但是,一家曾经传统的白色家电龙头企业做机器人研究,能做到什么程度,他心里也没底。
接受,意味着他要从零开始,从团队、技术,到实验平台、流程体系等,统统都要从头搭建。一位行业知名的,在全球顶尖高校和世界500强龙头企业已有丰富经验的专家,重新归零出发,需要很大的勇气。
“从零开始做一个创新平台,这也是一种创业。创业九死一生,创新也是如此。所有创新的事情肯定会遇到各种问题。”陈文杰决定接受挑战,出任美的集团中央研究院机器人研究所所长,在他最熟悉的领域里,一手一脚搭起了美的集团中央研究院的第一个to B的技术部门,研究机器人相关的技术。
起步阶段,陈文杰不得不在美国远程指挥工作。日夜颠倒很辛苦,但他必须竭力稳住这支新组建的团队。很多起步工作都要负责人亲力亲为,远程当然也能做,但效果肯定不如在现场。
克服重重困难回国后,项目推进的进度快了许多,各个环节运作效率更高。几个月后,在当年的美的集团“科技月”上,他们就展出了相关的研究成果,也引起了公司高层的关注,极大地提升了整个团队的士气,让他们有信心奔着行业一流的目标前进。
按中央研究院的定位,陈文杰牵头的机器人研究所侧重基础共性技术和前沿技术的研发,而不会只针对单一产品或单一领域,除了机器人,还会面向医疗、新能源、楼宇等几个to B产业。
合理的规划布局就显得尤为重要。于是他们根据区域特性,分别在佛山顺德、上海和日本大阪等国内外三地设置了侧重点有所差异的实验室。在陈文杰看来,技术创新本身非常重要,但创新的效率也同样重要。
要提升效率,跨国跨文化差异协同的问题必须解决。以日本团队为例,他们崇尚工匠精神,习惯于几十年如一日地雕琢细节,当他们参与国内项目时,磨合就很重要。团队求同存异,有共同坚定的信念和明确的目标,合力和效率很快显现出来。美的在机器人全产业链有着全面而宏大的布局。从核心部件开始,包括精密传动部件、伺服电机、驱动器、传感器,到整机产品包括工业机器人、移动机器人,再到系统集成、物流自动化和智能制造上的应用,团队以集团战略为牵引,明确使命,不断攻坚,以坚实的成果产出支撑美的战略转型和产业突破。
从建立至今,短短三四年,他们就建立了行业领先的研究团队和技术平台,从精密传动到电机驱动,再到机电设计、运动控制、功能安全等机器人全栈技术域都有相关技术积累与成果产出,5项关键技术成果被院士专家组认定为“国际领先”,获得国际发明奖项2项、国家级协会科技奖3项。
最让陈文杰骄傲的是,他们还牵头申报并成功获批了目前国内唯一一家依托企业平台的机器人领域的全国重点实验室,实现了美的集团和佛山市历史上零的突破。同时,他们也牵头成功获批了科技部和工信部的几个国家重大科技专项,逐步承载了更多从企业中央研究平台到国家战略科技平台的多维度、多层面的重大使命。
很多人都在医院做过CT、MRI等影像化检查。
排队久、结果慢、有噪音……部分人会觉得体验并不好。但这种情况在最近悄悄改变了。
(图/《产科医鸿鸟》)
由美的中央研究院智能技术与应用研究所所长奚伟带领的团队,研发出的DeepCS(深度学习压缩感知)技术,将扫描采样时间大幅缩短,原本采样需要12分钟才能成像,现在只要三四分钟。
减少的八九分钟,他们花了两年才实现,“这在业界来讲,其实已经属于比较高端的技术了”。
奚伟是科技领域的明星专家,兼任蓝橙实验室副主任,是国家级科技创新领军人才,美国马里兰大学帕克分校博士,本硕毕业于清华大学。目前他负责主导集团内部多个数智化技术研发和产业化落地项目,推动集团在“AI+”战略上技术布局和创新。
奚伟自称是从“门外汉”的状态做起的。因为团队初始成员主要研究基础共性技术,没有涉猎过医疗领域,筹备之初,他们尝试了很多不同的方案,结果发现还是要研究底层机理。因此他们组建了行业的专家团队,从最基础的理论,包括公式的推导开始做起,逐步研究到底如何才能做最优化的加速,如何才能用最少的扫描数据恢复最清晰的图像信息。他们不断优化深度学习模型,结合压缩感知技术,创新地提出了新一代的深度学习压缩感知算法。
截至目前,很少企业团队能把时间压缩这么高的比例,但他们没有止步于此——减少至1/4时间,能提升病人的体验感,时间最短,而且扫描的图像也清晰。此外,医院每天可以接待的病患人数也会增加。
听到该技术在北京积水潭医院内测后,收获很多正面的反馈,是奚伟最开心的时刻:“我们最开心的时候,就是我们的技术能够真正用在产品上,而不是只停留在实验室。”他希望能为客户带来价值。
除此之外,团队还自研了高精度3D相机、毫米波雷达等系列智能化传感器,它们的主要性能都达到或超过行业领先水平。
团队日常研究的技术方向较多,涉及面很广:从传感器到后续的应用场景、机器人以及医疗,是一个交叉的团队。奚伟作为团队的“大脑”,把握好大方向,给予团队指导,带大家做技术复盘。通过复盘可以,让团队的所有成员看到不同方向的进展,从而激发灵感。
此外,闭门造车是大忌。他们会经常与事业部的同事交流,梳理出具体的需求,并将他们做出来的成果及时反馈到事业部,进行现场验证,形成闭环。
对于奚伟来说,最大的困难有时不在于科研本身,而可能在于拉通事业部,在新的技术方向上达成共识。
他进一步解释道,面对新产业,基本上都要做到walk to the last mile(走到最后一步),直到真正落地应用。
做材料研究的种子,在尚秀玲小时候就种下了。
那时她看到杂志上介绍,通过材料技术,衣服也可以做到像荷叶一样不沾水(也就是超疏水),所以毫不犹豫地选了这门“枯燥”的学科。
博士毕业不久,她便加入美的家用空调事业部材料部门。“我们想到的或想要做的,很多前人已经做完了,剩下的可能是难以搞定的硬骨头,所以挑战非常大。”尚秀玲说。
如何确定一个部件所需要的材料种类和状态,是一个巨大的挑战。材料性能的恰到好处才是最完美的状态。这就是尚秀玲团队一直追求的“恰设计”理念。为此,他们会进行大量的基础数据研究,同时借鉴一些新的方法,例如仿真。
我们看到的空调可能只是金属或者塑料的外壳,但实际上里面包含了许多不同类型的材料,例如金属材料、高分子材料、喷涂材料、导热材料、电子元器件等很多个大类,每种材料都有其适用范围。因此将它们结合在一起时,需要考虑不同材料之间的匹配性。
由于空调使用范围逐渐拓展,外部使用环境越来越复杂,科研人员也需要不断收集使用反馈,完善基础信息,调整研究方向。考虑到应用环境千差万别,研究团队需要针对不同环境特征的地区进行分类,通过回收样机分析及标准化实验,明确关键影响因素及材料的适用范围。
尚秀玲团队关于材料的最新重大成果,是在回收材料的研究中获得的。在大量回收样机中,他们发现按照传统思路设计的防腐翅片,在市场上的表现与预期有很大的差别。经过大量分析,他们确定了关键影响因子与以往的认知有所不同,从盐变成了光照与多因子的耦合作用。
针对这个问题,他们建立了空调行业首个换热器用涂层材料的评估方法及寿命评估模型,并在此基础上研发了一种使用石墨烯的涂层,该涂层具有优异的耐蚀性和耐光照性能,改善了换热器涂层上防腐和导热之间不可调和的矛盾。这项研究最近还被著名科学期刊Nature专题报道。
科研不是一项能短期见到成果的工作。长期的拉锯战中,不断推翻重来是常态,不到最后一刻都不知道成败。在这个过程中,即使是一些小小的测试成功,也会带来阶段性的成就感,而这点成就感很可能是他们熬过漫长钻研过程的“灵丹”。
尚秀玲表示:“我们的研发最终要服务于产品,应用研发中的创新需要面临各种各样的限制,例如尺寸、性能、长效性、可靠性,等等。”
但是,团队研发人员在卖场和亲友家里看到使用他们团队研发成果的美的空调时,就会有巨大的成就感和满足感,这足以弥补他们在漫长研发旅途中的劳累。
正如嫦娥六号在月球背面的勇敢探索,家电行业的领军企业美的集团,也在其鲜为人知的科技“背面”上,展现了同样的勇气和决心。
8月底,美的集团发布的2024半年报显示,美的上半年研发投入高达76.63亿元,同比增加10.52亿元,过去五年共计已超过500亿元。营收方面,to C的智能家居业务收入1476亿元,同比增长11%;而to B业务,商业及工业解决方案收入同比增长6%,机器人及自动化系统营收占总体的7.21%,表现同样稳健。to B业务的收入已超过总营收的1/4,在科技的加持下,美的集团转型相当成功。
在低调的背面,美的集团的科研人员辛勤耕耘,不断突破技术壁垒,仿如探月工程中的航天英雄,以精湛的技艺和创新的思维,推动了热泵、机器人、能源管理和医疗设备等高科技领域的发展。他们的努力不仅提升了产品的技术含量,改善了人们的生活品质,还为科技强国、质量强国、制造强国等重大国家战略贡献力量。
(图/图虫创意)
这些成果的取得,并非一蹴而就。早在29年前,美的就启动了首届“科技月”活动。从那时起,这一活动就成为美的的年度盛事,29年来从未间断,最直接地体现了美的对科技创新的持续追求和承诺。
10月,秉承“尊重科技、尊重人才”的科学家文化,第29届美的“科技月”将如约而至。人,是美的持续发展、迈向全球的原动力,是企业开拓与服务的核心。关注人的动向与需求,鼓励人创造并享受科技之美,是美的品牌最大的精神和文化内核。