他们如何诠释创新与前瞻? 走进通用汽车中国科学研究院
【编者按】一个难得的机会,我们走进了通用汽车中国科学研究院,亲眼见证这个听起来“高大上”又颇具神秘感的地方,如何引领未来5至15年间将被广泛应用的技术的研究与开发。
通用汽车中国科学研究院,通用汽车全球四大前瞻技术科技中心之一。当真正走进这里,你将被这里所特有的创新氛围所感染,情不自禁地想进一步探索这里正在进行的前瞻性研究。此次参观的最大收获,就是在了解到通用汽车中国科学研究院创新思路的基础上,以其先进材料和先进制造工艺领域为例,亲眼目睹了其创新理念是如何体现在前瞻技术研究的过程中的。
通用汽车中国科学研究院院长杜江凌博士
“创新三部曲”与“开放式创新”理念
智能互联、电力驱动、自动驾驶和共享模式是汽车行业的未来发展趋势,如何在这个快速发展的环境中保持领先?通用汽车有着非常清晰的策略:一方面不断强化和拓展核心业务,另一方面,积极开发全新的交通出行商业模式,以及创新技术。
通用汽车中国科学研究院院长杜江凌博士与我们分享了通用汽车中国科学研究院的创新思路。这里的创新=发明+商业化,不止步于基础科学研究,更看重通过推动重大技术发明的商业化应用来促进行业的创新发展。具体的做法,可以归结为“通用汽车创新三部曲”:
第一步:Aha Moment!灵光一现,提出一个科学假设或者绝妙的想法,经过验证,发现这个假设或者方法是对的,算是踏出了第一步。
第二步:So What?找到了一个新的科学发现,又如何呢?需要去寻找这个新发现的商业价值,从市场需求、成本、应用时间点等多个角度来挖掘它的商业潜力。换而言之,就是要先了解这个新发现能不能被应用到汽车上,能否为公司或消费者带来益处。
第三步:Then What?在弄清楚前面两步之后,则需要为新发现找到具体的应用解决方案。在这个阶段,“开放式创新”的思路就显得十分重要。
“开放式创新”不再局限于企业内部,来自供应商、科研院所的新发明、新发现都可以成为创新考虑的对象。创新技术成果除了被本公司的产品采用以外,还可以通过技术转让的形式让技术创新服务于其它公司、行业的产品,或者与供应商、科研单位共同开发,共享成果。
先进材料验证 - 拉伸试验
在材料与制造工艺研究领域中的体现
第三代先进高强度钢是通用汽车中国科学研究院的创新成果之一,是“开放式创新”理念下一个具有代表性的案例。
2009年,通用汽车于开始引导钢铁企业研发生产第三代先进高强度汽车车身用钢。2011年,通用汽车中国科学研究院与通用汽车在华合资企业——泛亚汽车技术中心一同联合宝钢、同济大学共同组建了技术攻关团队。经过多方协力,于2015年,成功地将第三代高强度钢引入全新雪佛兰乐风RV车型,实现相关车身零部件减重20%。未来,通用汽车将有更多车型采用第三代高强度钢。
在参观过程中,我们进入了先进材料实验室。在力学性能测试实验室,我们见证了研究人员对材料进行拉伸测试的过程,验证材料的强度和韧性,这是日常材料研究的环节之一。
由通用汽车中国科学研究院的先进制造工艺研发团队开创的“镀锌钢板零间隙激光焊接技术”,同样体现了其“开放式创新”的理念。该技术在不需要对锌层进行预处理的前提下,可以将两块或多块镀锌钢板一次性焊接在一起。与传统的电阻点焊相比,不仅省却了对材料进行预处理的时间和成本,还令二氧化碳排放降低50%,焊接速度提升3至4倍,对操作空间需求则降低50%至70%。该项技术于2016年荣获享有“发明届奥斯卡”之称的R&D 100大奖,相应的技术已被通用汽车全球多家工厂采用,每年生产100多万辆雪佛兰、别克以及凯迪拉克旗下的汽车。
同为该研发团队所开创的“铝合金远程激光焊接技术”也是一项突破性的制造工艺。通过对激光光束的运动轨迹和输出能量的调节控制,可以实现无气孔或少量气孔的焊缝。与传统的自冲铆接相比,由于省却了铆钉,可实现车身减重。在现场的焊接演示中,我们直观地看到了新技术所带来的变革——焊接后的材料表面平整,无焊接飞溅造成的陷坑,在没有保护气体的情况下,氧化物被抑制生成在铝合金的焊缝表面。
人才与团队的力量
自2009年成立至今,在不到8年时间里,通用汽车中国科学研究院已经拥有了一支由世界顶级科学家、工程师、技术员和实习研究员组成的研发团队,并先后申请国际专利超过200项。这支高素质的人才队伍对创新和前瞻的诠释才是这一研究院真正的核心力量所在。
在“开放式创新”理念的指导下,研究人员必须兼具科学家和企业家的两种精神,既要勇于探索、敢于打破常规,进行发明创造的同时,也要将想法付诸实际,思考如何令发明成为商业化的产品。目前,通用汽车中国科学研究院主要关注先进材料、电池材料及制造、智能网联汽车技术、先进制造工艺和先进驱动系统五大研究领域,每个领域都有相应的研发团队活跃于其中。“开放式创新”是他们实现前瞻性、在世界保持领先的关键。
“立足中国,服务全球,开放式创新将我们推向了一个新的高度。我们非常期待在未来与合作伙伴取得更多的成功,共同推动行业的渐进式革新,同时寻找未来出行方式的颠覆式突破口,为汽车工业的下一次变革做好准备。”杜江凌博士说道。