不仅仅是研究和开发看看一个马达如何踢一个技术巨人

文/张世玉

看着历史的画卷,似乎每一项重大发明背后都有一个故事。当这位富有远见和创造力的天才灵光一现并努力工作时,世界发生了变化。正如苹果对牛顿来说,一壶开水对瓦特来说,一种元素对爱迪生来说.

在2007年6月iPhone诞生之前,智能手机的世界被翻盖手机和带小键盘的黑莓手机所主宰。你必须用iPod听音乐,用掌上电脑看日历,用摄像机拍照……你能把这些功能集成到手机上,不用键盘就能操作它吗?最终,乔布斯创造的iPhone做到了。时至今日,苹果仍然凭借其核心技术构建的系统主导着手机市场,而且仍然没有对手可以颠覆。

事实上,在技术和家用电器领域也有同样的“苹果”,即——戴森。其核心技术是——数字电机。

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戴森硬核数字电机的内在本质探究

众所周知,戴森从吸尘器到电吹风,可以说每一个新产品的推出都可以瞬间成为“爆炸模型”。在公众眼中,戴森是一个好看且易于使用的标签。脱掉他的净红色外套,戴森的核心是什么?

数字电机。

简而言之,数字马达就像戴森的苹果系统。从干手器和真空吸尘器到吹风机和头发造型装置,可以说有了数字马达的支持,这些产品可以为用户提供卓越和无与伦比的性能,从而改变人们的日常生活,重新定义日常生活的美。换句话说,戴森的数字电机技术是其核心竞争力。

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事实上,伟大的成功不是一蹴而就的。戴森公司的创始人詹姆斯·戴森曾经对公众说:“当时市场上没有我们需要的发动机,所以我们花了八年时间自己设计和开发。”

众所周知,转速是电机最重要的性能参数之一,只有转速更快,电机才有更大的潜力。

但是对于普通人来说,数字马达是一个过度专业的术语。作为产品的动力系统,数字电机和传统电机采用两种完全不同的发电原理。传统的电机使用碳刷来推动电机转子的旋转,使得运动部件相互接触。然而,累积的摩擦会使碳刷磨损,导致真空吸尘器的吸力逐渐减弱。此外,传统电机通常需要使用大电容来克服电压波动的影响,以确保电压的相对稳定性。然而,在设计家用真空吸尘器时,为了方便必须控制电机的体积,这限制了电机的吸力,因此不能满足用户的需要。那时,吸尘器不可避免地变成了鸡肋。

戴森开发的数字电机摒弃了碳刷设计。电机转子不会接触任何物体。它的动力来自电机内部磁铁产生的强磁场。电机中的微处理器控制电机的转速。此外,电机内部的电子元件被重新集成,无需大电容来稳定电压。因此,戴森建造的数字电机结构复杂、精密,具有体积小、重量轻、效率高的特点。

2004年,詹姆斯·戴森和他的研发团队完全认可的第一代成熟数字汽车V1以每秒1666转的速度正式下线。值得一提的是,截至2012年,全球生产了100万台这种电机,10万台仍在使用。

2009年,第二代戴森数字电机诞生。其每分钟78000转足以满足戴森理想真空吸尘器的要求。它能在各种地板上发挥强大的吸附功能,吸收灰尘和污垢。

从那以后,戴森几乎每年都升级数字电机,并推出相应的电机产品。随着丰富的产品线,戴森的发展也进入了快车道。Dyson V4数字电机是世界上最小的集成1600瓦电机之一,转速为每分钟90,000转。Dyson V6数字马达的速度已经增加到每分钟110,000转。V8数字电机的功率为425瓦.

Dyson V9数字电机是Dyson迄今为止最小最轻的数字电机。V9数字马达的直径只有27毫米,没有1元硬币大。它能以每分钟110,000转的速度旋转,每秒钟能推动13升空气。不仅如此,它发出的一些声音超过了人类感知听觉频率的上限,这可以最小化使用过程中产生的噪音,并完全颠覆美发和造型领域。

Dyson V10数字电机从最初的V8数字电机的225克下降到125克,转速为每分钟125,000转。应该注意的是,传统真空吸尘器电机的重量通常为800克,转速仅为41000转。虽然Dyson V11数字电机的速度与V10数字电机相同,但Dyson V11增加了一个三级固定叶轮,并利用880层超薄复合钢板产生磁场驱动电机旋转。

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至于转速,虽然我们不能将抽象数字带来的影响呈现在我们面前,但通过比较,我们可以感受到戴森数字电机的转速功率。一般来说,笔记本电脑硬盘的转速为每分钟5400-7200转;一级方程式赛车的发动机每分钟转动19000转。喷气式飞机的发动机每分钟旋转约17000转。Dyson数字式V6发动机达到了每分钟110,000转,是普通F1赛车速度的五倍多。戴森数字马达V11的最大速度可达125,000转,远远超过F1赛车和喷气式飞机的速度。想象一下将如此快速的数字马达装入家用电器如真空吸尘器和吹风机的经历。

《论衡》有句谚语:因此,冰和河的结合不是寒冷的一天。土壤堆积成山是费斯的工作。干部的剑长在炭炉里,刀刃锋利,练了一百年。数字电机的迭代更新和数据显示看起来很简单,但实际上是一个技术问题。用戴森的话来说,每台机器都是一个复杂的系统,每一个组件都需要紧密合作才能达到最佳效果。

与电动车辆、电梯等中使用的电机相比,家用电器中使用的电机不仅需要更小的体积、更轻的重量、更高的稳定性和更长的使用寿命,而且还需要预先考虑到其工作中产生的噪声和散热,并且这些要求在很大程度上是相互冲突的。所有的问题都需要综合考虑。一个人不能忽视另一个人。没有一个完美的产品可以设计得完美无缺。高技术要求和严谨细致的设计要求就像在蛋壳上雕刻《清明上河图》,在发丝上雕刻一首诗,这就足够了。这一切的背后是戴森20多年的技术积累。

随着技术的不断进步,戴森数字电机变得越来越小、越来越轻、越来越强。Dyson数字电机可以在几乎所有需要将电能转化为机械动作的应用中充分发挥其优势。幸运的是,目前没有这项技术的竞争对手,戴森将在未来很长一段时间内一直处于领先地位。

从外到内令人钦佩的文化世界

戴森的创始人詹姆斯·戴森和乔布斯有许多相似之处。同一个设计师和工程师有着双重身份,对产品的颜色和价值有着极高的要求,对产品的技术含量和细节有着极端的追求。

我们可以看到苹果和戴森都追求简单的设计。设计的产品在展示气氛的同时,不失优雅和时尚。与此同时,他们让每件产品都像抛光的艺术品,让每件产品作为他们的名片独一无二。著名建筑师密斯·范·德洛曾说过,“少即是多”。从一切事物开始,道路从简单走向复杂,简洁的形式往往包含更深刻的含义。看看一些永恒的奢侈品经典,他们中的大多数也因其简单而闻名。

事实上,一切都从技术开始。戴森的许多产品看起来都是革命性的,所有有趣的设计都是基于革命性的技术。戴森还解释了他的产品设计理念:在设计产品时,他将关注产品最基本的属性,并希望最大限度地发挥相应的功能。不仅如此,戴森一直追求极致性能,最终目标是通过持续测试、升级和开发,让戴森科技解决用户最基本的需求。当然,这也是所有产品设计必须遵循的规则,否则所有的设计都将毫无意义。

在我看来,从更深的层面来看,产品设计实际上是在创造一种新的文化,同时为人类创造一种更合理、更完美的生活方式。他所反映的是企业的精神核心。

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就像当时市场上没有戴森需要的马达一样,戴森最终以八年的成本设计了他想要的数字马达。到目前为止,在戴森的第11代数字电机的迭代过程中,几乎每一代数字电机的成品都是通过不断的测试和抛光来提炼的。例如,在V8数字电机正式投入生产之前,工程师们对新电机的不同设计和组件进行了大约50万小时的测试,V10数字电机通过了2500多个原型,形成了最终的成品电机。

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此外,失败是发明者的基因。詹姆斯·戴森希望员工能从失败中学到有价值的东西,并传递这种失败的价值和力量。

可以毫不夸张地说,这种对科学技术的严格态度以及对科学技术的极端追求是戴森创造爆炸模型的驱动力,也是戴森的精神财富。

戴森的未来

成功没有捷径,激烈的商业竞争也没有捷径。戴森众多黑色技术和杰出产品的背后是对研发的持续投资。

戴森将40%的利润用于研发,他的7000名员工中有2500名是研发工程师,每周在研发上的花费高达500万英镑。以世界上流行的Airwrap发型设计设备为例,230名工程师和科学家花了6年时间开发和投资了2400万英镑。此外,戴森的核心技术——数字电机,自1999年以来已经投资了超过3.5亿英镑用于电机技术的研发。

同时,戴森也非常重视专利申请和布局。自第一代数字电机开发以来,戴森已经在全球范围内申请了1000多项数字电机专利技术。

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事实上,戴森的研发投资不止于此。令人惊讶的是,戴森还建立了自己的学校——戴森工程技术学院。这所学校耗资3150万英镑。詹姆斯·戴森对位于公司总部校园的校园的定位是:它不应该只是一个枯燥的学生校园,而是一个使用创新技术的工程。现实完全一样。学生可以在这里免费学习,享受他们的薪水,并与世界级的工程和技术团队合作进行研发。这种大规模投资研发和建立学校的模式在企业中很少见。可以看出,戴森的行动是为了未来而储蓄。对手要超越它肯定更加困难。