像“呼吸”一样去创新

中国已成3M在美国之外的最大市场,而它的创新基因也逐渐打上中国特色和需求。

CEOCIO - - Bizi Tech - 董莉/文

上海的漕河泾开发区集聚了众多公司在中国的研发中心,位于田林路222 号的是3M中国研发中心及漕河泾工厂。走进研发中心,在一层大厅有一段“曲曲折折”的道路,串起了这家百年老店的产品和创新。

3M于 1902 年在美国成立,在 116 年的发展过程中,这家公司开发了46个技术平台,研发了近7万种产品,涉及的领域包括工业、化工、电子、电气、通信、交通、汽车、航空、医疗、安全、建筑、文教、办公、商业、家庭消费品……这些被串联在展示区域,这其中有一面墙引人注意,上面密布的不是产品而是奖杯,展示着中国研发中心的获奖创新成果。

就像国际足联有金靴奖鼓励表现优异的足球队员一样,3M也有自己的全球杰出项目奖,奖励的是推动新产品研发并取得市场成功的优秀团队。2017年,中国的无甲苯双涂层无纺布胶带(Toluene Free Double Coated Tissue Tape)项目团队便获得了这一殊荣;而中国的龙口罩滤棉升级项目,即在保证滤棉过滤效率的前提下降本增效,也在 2015年荣获了这一奖项……龙口罩滤棉升级项目的参与者许凤在2017年还获得了“3M全球技术卓越与创新奖”。这个奖项享有3M 技术奥斯卡盛誉,是在全球范围内奖励那些在技术和创新上有杰出表现的个人。2017全球共有23位员工获得该奖项,其中仅有8位美国市场以外的员工获得这一最高荣誉,而大中华地区就占到了四席,其中中国大陆有三位研发人员获奖。

关于“呼吸”的想法

许凤来自个人安全防护实验室,2010 年无纺布专业研究生毕业后便加入了3M,并且一直专注于无纺布相关产品的开发,包括新雪丽保温材料和口罩产品。她带领的 Dumpling 项目是从生活中包饺子的过程里产生的想法,也因此得名。这个项目开发了一款带呼气阀、但不漏炭的炭口罩,解决了活性炭口罩在工业应用中漏炭的问题。

值得关注的是,Dumpling 项目从产品设计到机器设备的制造都是由中国本土团队自主研发的。在3M大中华区研发副总裁及3M中国研发中心总经理程铭的带领下,中国创新团队针对空气问题做了很多与呼吸密切相关的研究和开发。

结合中国的空气情况,3M在中国 2014 年建立了全球空气质量实验室,研究呼吸防护相关的技术和应用,产品包括口罩、空气净化器、车载空气净化器等。

在11月举办的首届进口博览会上,3M全球首发了新款儿童 PM2.5防护口罩,它针对7~12周岁孩子的脸型、呼吸方式等特点做了全新设计。这背后是产品团队深入理解用户需求的研发过程。

据程铭介绍,口罩要发挥作用,首先口罩本体的过滤性能要高;再有是密合性要好,同时空气阻力还要小,这样才能在达到最大限度保护的同时还能实现佩戴舒适。但对于儿童或青少年来说,如果佩戴成年人的口罩,密合性不好,会漏气,防护效果就会大打折扣。

针对这个需求,研发中心在前年开始尝试推出儿童口罩,去年推出的第一代口罩是不带呼吸阀的普通款。在对市场进行调研和深入了解用户使用情况之后,程铭所带领的团队发现,与成人相比,儿童的脸型差异性较大且鼻子比较扁平,如果用传统的成人口罩,鼻梁处的密合性就不好;此外,成人口罩有头戴式、耳戴式、颈戴式,但小孩的耳朵耳骨比较软,如果用耳戴式也会造成密合性不好。

同时值得一提的是,3M儿童防护口罩的研发过程中并不是用童模而是用真人进行的测试, 3M通过选型不同年龄、不同脸型的儿童,做真正的密合性测试,并以此为基础进行产品的开发和量产。

如今看到的第二代儿童口罩是产品和技术一起迭代的成果,集合了3M核心的静电驻极技术

TM以及3M独有的 Cool Flow 冷流呼气阀,在确保过滤效率的同时大大提升了佩戴的舒适性。而且针对儿童特点,通过各种贴心设计,使其兼具优良的密合性与舒适度:采用3D立体海绵鼻垫,帮助贴合脸部,在保障鼻面部密合性的同时,极大程度改善鼻部舒适度;其头戴式针织带设计,也进一步提升了儿童佩戴的舒适度。

另一个与空气相关的自主研发产品是智爱系列空气净化器,不同于OEM模式,其从产品外观设计、投模等各环节全程由3M 自主开发。程铭介绍,在这个产品上,第一次提出并实现了3M 智能滤网的概念,第一次实现了空气质量和滤网寿命可视化的操作。通过机器与手机 APP的连接,能够实时监测滤芯的使用寿命,远程控制净化器的开关。

“全球空气质量实验室的技术平台和研发出来的产品不但面向中国市场,也面向全球。除了中国之外,包括印度、韩国、东南亚在内的这些国家 /地区,也有空气质量的问题,因此我们在中国的这个空气质量实验室的研发工作,也会支持全球的需求。”程铭说。

创新无界

“作为最早进入中国的外企之一,历经34 年的本土耕耘,3M在中国获得快速发展,中国市场已成为我们在美国之外最大的市场。”3M大中华区总裁谢思明(Stephen Shafer)说。

3M中国是1984 年成立的,中国研发中心则在十年后的1994 年建立。目前在中国研发中心有 600多位员工,除了上海之外,3M的中国研发网络还包括在北京的北方技术中心、广州的南方技术中心,成都的西部技术中心以及苏州技术中心(着重于光学材料)。“我们的技术中心分

布在全国各地,同时中国的研发总部在上海,我们这里具有从研发、科研到产品开发,以及应用开发的,全方位的研发能力。”程铭说。

“以前,作为一个旁观者来看,觉得3M好像什么都做,有点‘厘不清头绪’,”但当程铭2000 年加入3M公司,他发现内部思路很清楚,虽然五大事业部看似并不相关,但绝大多数产品都由核心的技术平台联合起来,即46个技术平台,就像一个元素周期表,包括从材料、工艺、加工到能力上的相应技术平台组合起来。“这是一条主线,通过这46个技术平台的排列组合、开发出来的产品衍生到各个不同的应用领域,这也是我们的优势。”

当然,在研发过程中,不可能保证每一个研发项目都是100%成功的,有一些研发在技术上是成功的,但可能应用并不成功。而如果一个公司只锁定在某个领域,也可能出现研发最后没有产出的情况。3M进入不同的领域,“我们可能在某一个领域技术上取得了成功,但市场反馈不一定好,甚至于有时候我们还会在生产上做投资,但这些并不会被浪费,而可能是被另外一个事业部、另一个应用所采用。”程铭说。

在容许试错的创新文化下,也不得不提及3M 著名的“15%规则”,即每个工程师、技术人员都可以在完成本职工作的基础上,利用15%的工作时间来研究自己感兴趣的东西。这个著名的“15%时间规则”来自第一款砂布的发明过程。当年,20多岁的总经理麦克奈特自费建了一个实验室,埋头苦干数月后研发出来了3M第一款砂布,这个产品让公司扭亏为盈。麦克奈特认识到,产品研发不应只靠少数人,而应充分发挥每个员工的创新精神。“不可扼杀一个新产品的创 意,要给大家创新的空间,鼓励实验自由,宽容创新中的错误。”于是,他建立了员工可以用“15%的时间”搞发明的制度。

如果参加某项研究失败而热情不减的人,也可以援用这个规则,甚至还可根据情况申请公司的创意基金、起源基金,将想法提交到委员会,通过的话可以有一笔由自己支配的钱,用于购置设备或者做先行的市场开发。像便利贴、思高牌透明胶带等多个3M广为人所知的产品都是用“15%的时间”发明的。

允许员工在上班时间用15%的时间“做与本职工作无关的研发工作”这个规则也跟着3M来到中国。方敬 2008 年加入 3M,2010 年加入电子材料与解决方案业务组担任产品研发工程师,主要负责导电材料的研发工作,包括导电胶带、导电衬垫、吸波材料与导磁材料。这些电磁兼容材料是电子设备例如手机、平板电脑、笔记本电脑里常用的一类材料,用于降低不同设备间或同一设备内的不同模组之间的电磁干扰,提升整机的性能和安全性。

让方敬记忆犹新的是他所参与的导电泡棉衬垫的研发,导电泡棉衬垫作为一类市场主流的导电材料,在电子设备内被广泛应用于电磁屏蔽及接地。由于电子设备例如手机、平板电脑和笔记本电脑的轻薄化和紧凑化的发展大趋势,市场上导电泡棉衬垫的主流厚度从 2010年的 2~3mm 逐步发展成了现在的 0.3~1mm。受制于泡棉材料的切削制造工艺,市场上传统型导电泡棉的厚度已经降低到了极限,即0.3mm。考虑到未来 5 年内导电泡棉衬垫的应用极有可能会进一步减薄,方敬与电子材料与解决方案业务组的同事在 2012 年曾经利用15% 的工作时间,探索过涂布型发泡膜的技术,并验证了一些创新的想法,积累了一些经验。直到 2014 年,团队再度利用15% 的工作时间,进一步探索涂布型发泡导电膜的技术,期间经历重重考验与假设失败,最后成功研发了出新型的超薄导电泡棉衬垫,并成功申请了中国专利和全球专利。

在3M大中华区研发副总裁及3M中国研发中心总经理程铭的带领下,中国创新团队针对空气问题做了很多与呼吸密切相关的研究和开发

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