“三个一代”推动创新持续落地,美的获七项科技进步奖

“三个一代”推动创新持续落地,美的获七项科技进步奖
2024年04月08日 18:53 电器杂志

4月8日,中国轻工业联合会发布2023年度科学技术奖名单。美的七个技术项目获得科技进步奖,其中一等奖两项,二等奖三项,三等奖两项。

轻工行业最高级别技术奖励,美的获得七项

美的集团共获得7项科技进步奖,分别为美的家用空调事业部牵头的“分子催化与电力协同无耗材空间净化关键技术研究及产业化”(一等奖)、“家用空调压缩机运行超高温控制技术研究及应用”(三等奖),美的工业技术事业群GMCC美芝压缩机牵头的“高适配性静音变频压缩机关键技术研究及产业化”(一等奖),美的工业技术事业群WELLING威灵电机牵头的“新一代高性能永磁同步电机驱动系统关键技术研究及应用”(二等奖),美的洗衣机事业部牵头的“滚筒洗衣机衣物低磨损和健康无污染关键技术研究及产业化”项目(二等奖与“高性能小尺寸换热系统干衣机技术应用”项目(二等奖,美的微波和清洁事业部牵头的“微蒸烤一体机丙烯酰胺减控关键技术及产业化应用”(三等奖)。

其中,“分子催化与电力协同无耗材空间净化关键技术研究及产业化”项目是围绕居室环境净化技术难题,从材料合成、催化技术以及能量协同等领域深入挖掘技术突破点,成功研发了基于材料创新、物化协同的无耗材空间净化技术,多技术协同为用户提供家庭空气环境系统的解决方案。

“高适配性静音变频压缩机关键技术研究及产业化”项目是是GMCC美芝推出的新一代静音高端产品,针对行业共性痛点——压缩机倍频噪声,GMCC美芝发明了谐波磁场调制技术。该项技术运用TFSS方法论,通过对系统能量流动及噪声振动的降维分析,回归第一性原理,找到底层逻辑根因,从源头入手解决了压缩机系统振动大、噪声高的问题,这也成为了GMCC美芝重大项目的常用方法论。

“新一代高性能永磁同步电机驱动系统关键技术研究及应用”项目是一款滚筒洗衣机用电机及其驱动系统。该项目提出的高材料利用率电机系统极大地提升了国家资源的材料利用率,实现了全价值链低碳排放。为改善终端用户体验,提出了高性能低振动电机驱动系统,为用户提供了超静音、低振动、高性能、低能耗的优质产品,引领家电行业产品向健康环保的发展方向。

“微蒸烤一体机丙烯酰胺减控关键技术及产业化应用”项目系统解析了丙烯酰胺的减控机理,评价了减控技术的烹饪效果和生物学效应;基于危害物减控机制在微波、蒸汽和烤制等技术中的创新性研发,创建了核心硬件技术;通过微蒸烤技术集成于一体机烹饪平台、耦合危害物减控技术,开发了微蒸烤组合的最佳算法,确保烹饪效果的前提下实现了丙烯酰胺减控的最大化。

据了解,中国轻工业联合会科学技术奖是由国家科学技术奖励工作办公室于2005年9月19日以国科奖字[2005]90号文批准中国轻工业联合会设立(国家科学技术奖励办公室第23号公告)。中国轻工业联合会科学技术奖,旨在贯彻《国家科学奖励条例》,奖励在我国轻工业领域的科学研究、技术创新与开发、科研成果推广和实现高新技术产业化中做出突出贡献的组织和个人,从而调动轻工业科学技术工作者的积极性和创造性,加速轻工业科学技术事业的发展,提升轻工行业技术水平。评奖涉及的行业主要包括乐器、文房四宝、制笔、文体用品、制浆造纸、食品、皮革、家用电器、塑料制品、日用化工、照明电器、日用机械、轻工机械、五金、陶瓷、玻璃、搪瓷、家具、眼镜、羽绒制品、珠宝首饰、礼品等44类轻工产品制造业。

中国轻工业联合会科学技术奖每年评审一次,设立技术发明奖和科技进步奖两大奖项。该奖项代表了轻工行业最高级别的技术奖励,属于国家部级科技奖励。

用户需求与底层技术对接

让人关注的是,美的此次获得中国轻工联合会科学进步奖的七个项目,全部都是围绕用户需求,再从底层技术机理出发解决问题。这其中对企业的研发团队提出了两个挑战,第一个是要充分了解用户需求,第二个是要有很强的技术研发力量去满足这些用户需求。

“分子催化与电力协同无耗材空间净化关键技术研究及产业化”项目是基于家居环境提出所有可能出现的空间净化问题,这些问题哪些得到了解决,哪些没有得到充分解决,哪些完全没有解决。这其中,既包括一直是空间净化难题的除甲醛问题,也包括空间净化时需要耗材等痛点,并形成四个主要技术攻坚方向。为了解决这些痛点,项目组本配备了很强的研发力量。把材料健康、物理方法、化学方法和机械手段相结合,攻关提出了室温无耗材除甲醛技术、等离子体安全高效空气杀菌技术、高选择性电解实现杀菌因子可控释放的仿生氯氧消杀技术以及摩擦电无耗材除尘技术四大核心技术,实现真正的无耗材高效率的室内空间净化。“我们这项目团队专业‘很复杂’,所以在做技术研究的时候,大家的碰撞也非常多,每个团队成员都会站在自己专业角度提出各自的理解和解决路径。”一位项目团队成员向《电器》记者介绍说。

“高适配性静音变频压缩机关键技术研究及产业化”项目虽然并不直接针对终端用户,但是基于不断帮助整机厂商解决痛点来考虑,提出了能够提高空调产品性能,降低空调室外机噪声的研究方向。同样,这一项目也是基于第一性原理,从噪声的源头解决问题。最终产做做到了将空调的OCR(吐油率)降低到1%以内,降低空调整机系统对管路和滤网的要求,也有效提高的空调产品的能效。另外,这一项目解决了降低低频噪声的难题,明显提升了终端用户的使用体验。

“微蒸烤一体机丙烯酰胺减控关键技术及产业化应用”项目则是从人们喜欢烧烤美食又需要顾及健康的需求出发,提出了在食物烹饪过各中如何减控AA(丙烯酰胺)等有害物质的生成。通过与南开大学合作,了解AA的生成原理,再从技术方向来考虑如何在食物烹饪过程中,通过烹饪曲线和温、湿度的控制来减控产生AA。

对于深入了解用户需求,据“分子催化与电力协同无耗材空间净化关键技术研究及产业化”项目团队成员介绍,美的研发体系设有专门的用户研究部门,会做大量的基础用户需求的调研。2018年以后,美的开始针对特定的细分人群进行细分调研。

对于研发能力的建设,每个项目的成员都表示,项目团队成员当中,博士学历的研发人员基本都占半数以上。大家所学专业各异,都从自己的专业角度出发去寻找解决问题的路径。也正是这样的专业能力,让美的研发体系有技术水平与外部的研发力量对话、对接,进而形成开放的创新生态。如此次获奖的“微蒸烤一体机丙烯酰胺减控关键技术及产业化应用”项目,正是在与南开大学研究团队深度合作的基础上收获的研发成果。“高校研究能力的强项更多的是在于理论性的基础研究,而企业的研究能力更多的是集中在如何解决问题并在产品上实现落地。‘微蒸烤一体机丙烯酰胺减控关键技术及产业化应用’项目是双方能力接力和融合的解果。”该项目成员介绍说。

“三个一代”创新模式持续产出,研发共享提高研发效率

2018年,美的集团层面提出“三个一代”创新体系,对研发体系的产出节奏做出了进一步规范。“三个一代”,即研究一代、储备一代、开发一代。其中,研究一代主要解决核心技术突破问题,建立技术壁垒,推动技术领先。储备一代是面向用户需求,进行全球平台研究,为下一代系列化产品提供平台保障;面向市场竞争,具备新品快速开发上市的储备能力。开发一代就是以市场竞争为目的,确保产品体验,提升单品的运营效率。

几年时间过去,“三个一代”创新体系已经深深扎根在美的的创新土壤之上,保证了美的研发体系产出的持续性和节奏。

此次获奖的七个项目,都是通过“三个一代”创新体系滚动产出的成果。“分子催化与电力协同无耗材空间净化关键技术研究及产业化”项目始于五年之前。“在2023年5月之前,这个项目研究还属于研究一代。目前,部分技术在产品上得到了转化和落地,应该说属于储备一代和开发一代之间。”该项目成员介绍说。

“高适配性静音变频压缩机关键技术研究及产业化”项目在最早立项的时候,也是处于研究一代。项目中不断有子项目步入成熟,就会把子项目内容从研究一代中单独提出来,进入储备一代。当储备一代的落地产品研究成功之后,经过在空调整机厂家做好匹配,即成为开发一代的产品。“这个时候,我们的技术研究人员就会把项目转交给开发的同事。这就是我们‘三个一代’创新的落地机制。”“高适配性静音变频压缩机关键技术研究及产业化”项目成员对《电器》记者说。

“微蒸烤一体机丙烯酰胺减控关键技术及产业化应用”项目最早的起源只是研发团队提出的一个问题:“吃烧烤怎样才能做到不上火?”而带着这样的疑问,通过与南开大学研究团队的合作,发现了背后的AA物质。“立项时就是研究一代,当时我们也不知道能不能做成。”项目团队成员说,“通过与南开大学的合作,我们探明了‘上火’的表向与背后物质产生以及健康之间的关系。掌握这背后的原理,我们就用了一年多的时间。基于这些原理,我们又从硬件上进行突破,这个过程又用了一年多。”目前,这一项目产出已经在美的微烤产品上落地,项目也来到“开发一代”。据介绍,采用这项目技术的美的微烤产品“Mini 220”,已经成为市场上同一价位段同类产品的销售冠军。

研发成果各个事业部可以共享,也成为美的研发体系提高效率的鲜明特色。“分子催化与电力协同无耗材空间净化关键技术研究及产业化”项目成果除了用在空气消毒机上,在空调上也得到了应用。同时,在空气净化器和加湿器等产品上也在尝试应用落地。“微蒸烤一体机丙烯酰胺减控关键技术及产业化应用”项目也被尝试是否可以成为冰箱化霜的解决方案。“新一代高性能永磁同步电机驱动系统关键技术研究及应用”项目虽然是一款滚筒洗衣机用电机及其驱动系统,但是,在美的工业技术上,这项技术已经在工业变频器上得到应用。“这个项目的技术路径是一个从底层突破的共性技术突破,所以,即使在工业的超重负载系统里,它遇到的技术难题与洗衣机带着很重的衣服去启动运转是一样的。那么随着美的的多元化布局,这项技术突破也就会应用到更多的产品和场景当中。”

除此之外,七个获奖项目更具有共性的一点,是都关注了可持续发展。“分子催化与电力协同无耗材空间净化关键技术研究及产业化”项目的核心就是提出了“无耗材”;“高适配性静音变频压缩机关键技术研究及产业化”项目则强调了无重稀土材料应用,并解决了无重稀土退磁率高的难题;“新一代高性能永磁同步电机驱动系统关键技术研究及应用”项目本身就是一个在双碳战略牵引之下提出的课题,在保证电机高能效的基础上,做到减少用材和制造过程中产生的碳排放。“我们也做过这一方面的计算,这一产品的销售量已经超过2500万台,每年可以节省钢铁材料约2万吨,节省标准煤8900吨,减少二氧化碳排放大概是每年22万吨左右。”该项目成员介绍说。

实际上,七个获奖项目的背后,体现的是美的研发和创新体系的成熟。而这,也正是企业推动高质量发展的新质生产力的核心。

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