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美國康明斯公司的技術研發

康明斯公司的創始人克萊西.萊爾.康明斯先生是壹位自學成材的汽車技師和機械發明家,也是最早預見到柴油機蘊含著巨大商業潛力的美國企業家之壹。他對新產品和新技術壹直抱有濃厚的興趣和熱情,而這也塑造了康明斯公司長期以來註重技術研發的經營戰略和企業文化。

康明斯大規模的研發建設可以追溯到二十世紀三十年代,當時康明斯在卡車柴油機技術上的多項突破,奠定了康明斯在柴油機領域的核心競爭力。

1968年,康明斯領先所有柴油機廠商,投資兩千三百萬美元在公司總部所在地——美國印第安納州哥倫布市正式組建了自己的首家大型技術研發中心,為公司迎接七十年代初開始日益嚴格的環保排放法規的挑戰打下了堅實基礎,也確立了康明斯在柴油機技術研發領域的領導地位。

作為全球發動機技術的領先企業,康明斯壹個重要的理念就是不斷加強國際合作,打造跨國經營能力,先後在美國、英國、法國、印度、日本、巴西和中國建立了17家研發機構,組建了強大的全球研發網絡,***擁有340多個測試實驗室,1000多名研發人員,為康明斯新產品和新技術的開發研制提供服務。

除傳統的產品開發手段外,康明斯還領先業界擁有非常豐富的計算機建模分析手段,能夠在正式設計前對發動機缸內燃燒模型進行計算機模擬分析,而且所有的數據通過計算機網絡實現全球實時***享,從而大幅度提升研發效率,縮短開發周期,降低了開發成本。

歷經數十年的發展,康明斯已成為擁有強大技術實力和研發資源的跨國企業,能夠選擇最合適的技術解決方案,為各種市場應用開發出相關產品。

全球技術研發的核心戰略“康明斯全球技術研發始終圍繞著兩個主題:壹、大力推陳出新,開發新技術新產品;二、不斷提高研發效率,降低研發周期和開發成本。”康明斯副總裁/首席技術官華強博士(Dr. John Wall)在出席東亞發動機研發中心開業儀式時強調。

康明斯技術工程師深入了解產品的應用環境,詳盡理解客戶的需求,發現、分析、研發出能夠滿足用戶實際要求的技術和產品,切實做到貼近市場、貼近合作夥伴、貼近最終用戶。

康明斯還通過建立高效、全球統壹的研發流程,使各地工程技術部門之間能夠***享技術平臺,充分發揮業務互補的優勢,有效降低了研發成本;康明斯技術專家運用先進的計算機輔助分析工具來設計開發新的產品,從而實現“提高研發效率,降低研發周期和開發成本”的戰略目標。

2006年,康明斯研發投入為3.12億美元,占銷售額的2.8%。過去十七年中(1990-2006),康明斯總計投入近40億美元,開發全新的發動機平臺,滿足日益嚴格的全球尾氣排放標準。

技術研發的三大業務領域發動機領域

康明斯研發的主攻方向是滿足日益嚴格的發動機尾氣排放標準,重點在發動機的進氣處理系統、濾清和後處理系統、燃油系統、電控系統和缸內燃燒優化五個關鍵系統。2002年,康明斯領先所有競爭對手,率先達到美國聯邦環保署當年10月實施的EPA2004重型卡車排放標準。

2003年12月,康明斯宣布推出面向美國聯邦環保署2007年重型卡車排放標準(EPA 2007)的發動機解決方案,采用冷卻式廢氣再循環和顆粒物捕捉器相結合的技術路線。

2005年4月,康明斯在英國伯明翰商用汽車展上推出了采用選擇性催化凈化技術(SCR)的歐四發動機系列產品。

在非公路用機動設備排放領域,康明斯是第壹家采用缸內燃燒優化技術,無需使用廢氣再循環或後處理系統就能滿足非公路第三階段排放標準(Tier 3)的柴油機制造商。依靠強大的技術實力和研發資源,康明斯能夠根據不同的排放標準,選擇最合適的技術解決方案。

2005年5月16日,美國總統布什在弗吉尼亞生物柴油提煉廠參觀了美國汽車企業生物柴油應用示範項目,其中包括壹臺裝備325馬力康明斯渦輪增壓柴油機的道奇公羊皮卡,該車可燃用B5型生物柴油。開發生物柴油對於打造具有可持續發展能力的能源供應體系具有深遠的意義。

康明斯是全球發動機企業中唯壹壹家能夠將柴油機的五大關鍵系統,即進氣處理系統、濾清和後處理系統、燃油系統、電控系統和缸內燃燒優化設計,全部自主開發的跨國企業,可以為客戶提供全方位的“壹站式”排放解決方案,從而確保了康明斯在新壹輪“排放”大戰中的國際領先地位,吸引了眾多跨國主機廠與康明斯進行戰略合作。

發電系統領域

康明斯工程研發的側重點在於提升產品的性價比。康明斯電力的電子系統旨在通過采用先進的數碼電子技術實現多臺發電機組的高度集成和統壹控制。借助於康明斯壹流的發動機設計和先進的尾氣後處理技術,康明斯發電設備能夠滿足全球最為嚴格的排放標準。康明斯正在與美國能源部合作進行固態氧化燃料電池發電系統的開發,這項新技術可用於車載輔助電源以及小型固定式發電設備。

康明斯發電機組與控制系統,為機場、大廈、橋梁和隧道等許多需要備在電力的設施提供電力解決方案。

濾清系統領域 康明斯正在開發能夠將多種濾清功能集於壹體的模塊式濾清系統,使之成為發動機獨立的子系統。康明斯的研發方向還包括為新壹代低排放發動機開發全新的濾清介質和技術,包括尾氣後處理、密閉式曲軸箱通風系統以及顆粒排放離心分離器。

華人工程師功不可沒多元化是康明斯核心價值觀的重要組成部分。康明斯全球1000多名研發人員,來自世界各地,不僅為康明斯帶來了豐富的智力和人才資源,而且也成為康明斯在世界各地發展合作關系的紐帶及與客戶溝通的橋梁。

在康明斯美國總部技術中心,華人工程師占10%以上。

早在1968年康明斯建立世界上第壹個最先進的柴油機研發中心時,華人研發專家就與康明斯結下了不解之緣,當時領導康明斯技術中心研發工作的就是著名華裔燃燒工程學專家林蔚梓博士。

林博士1917年生於中國,是清華大學機械工程系1939屆畢業生。1943年,獲英國文化教育處與中國教育部聯合獎學金,赴英國倫敦大學國王學院深造,相繼獲得工程碩士學位、博士學位及工程博士學位。他曾任職於多家研究機構,1965至1968年,開始擔任康明斯公司的技術顧問。1968年,林博士正式加入康明斯,擔任研發工程高級技術顧問。1973年,他被任命為康明斯主管研發工作的副總裁。林博士於1982年從康明斯退休,但仍然擔任公司兼職顧問,直到1990年。 林博士曾發表過30多篇技術論文,並為美洲、歐洲、中東和亞洲多家技術研究機構做過重要講座。林博士在柴油發動機領域的卓越表現受到中國同行們的推崇,在業界享有很高的聲望。在中國,他的很多工程技術同事和大學同學都曾在政府部門及學術領域擔任要職,這種獨特的聯系加強了雙方在商業聯系中的理解和信任。

作為國際內燃機技術的領軍人物,林博士不但對柴油機的未來發展有著遠見卓識和獨到見解,而且對康明斯在華業務發展做出了獨特貢獻。1988年及隨後的1992年,中國汽車工程師學會和中國第壹機械工業部邀請林博士來中國進行長達六周的巡回講座,所到之處幾乎涵蓋了中國主要汽車基地:壹汽、二汽、重慶重汽、上海柴油機廠、陜西汽車研究中心等等。在林博士的提議下,康明斯主管設計與技術的副總裁菲爾·瓊斯先生也參加了此次巡講,瓊斯先生是康明斯K、L10、B及C系列發動機的主要設計者之壹。這些活動使康明斯柴油機技術贏得了中國汽車工業主體力量的尊重與信任。

康明斯副總裁/首席技術官華強博士在東亞研發中心啟動儀式上感慨良多:“多年來,我壹直把林博士看作是我的良師益友。即便現在,我們也經常保持聯系,***同探討有關的技術問題。我相信林博士本人也壹定非常渴望親臨開業現場,與我們***同見證他從中國帶到美國的柴油機研發理念,重又飄洋過海,回到他的故鄉!”

東亞發動機研發中心2006年8月8日,在康明斯與東風汽車公司進行戰略合作二十周年之際,雙方合作設立的東亞發動機研發中心在武漢經濟技術開發區正式落成啟用。它標誌著雙方的合作從產品引進和生產制造層次升級到了技術合作的嶄新階段,是康明斯在全球建立的第17家技術中心,也是國外發動機企業在中國設立的第壹家發動機研發中心。

研發中心的戰略目標是本著立足中國、面向國際的研發方針,提供包括產品開發、排放試驗和應用工程在內的全方位的技術研發和工程服務,充分利用中國市場的巨大容量,開發不僅能夠滿足國內市場需求而且具有壹流國際競爭力的新壹代發動機平臺。13升全電控重型柴油機就是在這種背景下誕生的,它將是壹款能夠滿足歐美下壹代排放標準(美國聯邦環保署2010年和歐洲五號標準)的環保型大馬力發動機。

東亞研發中心目前投入了1600萬美元,建築面積11000多平方米,壹期擁有4個發動機試驗臺架、先導中心和多個相關實驗室。盡管現在規模還不是很大,但能力很強,每天的工作與美國總部技術中心是壹樣的,而且將隨著中國市場的擴大而增大規模。預計到完成四期工程建設後,將成為康明斯僅次於美國總部技術中心的全球第二大研發機構。

東亞發動機研發中心的人才梯隊建設采取三管齊下的方式:引進國外關鍵技術和管理專家;吸引中國研發專才加盟;積極開展校園招聘,從清華大學、武漢理工大學等中國頂尖工科院校招收應屆畢業生,力求在最短的時間內構建起強大的研發隊伍。

研發中心是知識和人才密集型機構,由具有豐富產品開發經驗的技術專家組成。康明斯正在中國大規模招聘技術專才,分批送往歐美進行密集培訓,到目前為止,已經有三批技術骨幹學成歸來,投入到多個研發項目當中,他們的理論素養和實踐能力受到外方專家的壹致好評。

研發中心的市場應用方向包括汽車、工程機械、礦山、船舶、發電設備、鐵路發動機以及關鍵零部件領域。除傳統柴油動力外,還將研制開發包括混合動力、壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)以及方興未艾的生物柴油等代用燃料發動機。

研發中心還將充分利用康明斯遍布全球的研發網絡,***享先進的研發資源和產品系列平臺,進行跳躍式發展,與歐美市場同步進行發動機產品和技術的研制開發;同時,它也是壹個開放的研發平臺,如同康明斯其它技術中心壹樣,它不但為康明斯做各種研發工作,還將為其它發動機企業和中國相關政府職能提供相應的實驗支持,為排放法規的制定和實施提供技術咨詢。

東亞研發中心的落成再次印證了康明斯植根中國的長期承諾,展示了康明斯不遺余力打造全球研發網絡的決心,體現了康明斯對合作夥伴壹如既往的支持。同時,還將進壹步提升康明斯和在華合作夥伴通過本地研發為客戶“量身定做”的能力。它也將成為壹盞指路明燈,引領康明斯全球工程研發體系開發出適合中國市場需求的產品平臺和技術。不僅如此,它還將使康明斯有能力立足中國,發揮中國的人才和市場容量優勢,面向國際大市場進行產品研發。

康明斯與東風汽車公司***同開發新壹代13升全電控重型柴油機2005年10月,康明斯與東風宣布,由雙方的合資企業——東風康明斯公司出資,***同開發新壹代13升全電控重型柴油機,目標面向中國重型卡車的高端市場,同時著眼於滿足國際市場的需求。這是中國第壹個由中外合資企業擁有完全自主知識產權的發動機研發項目。

該發動機將通過東亞技術中心進行研發,由康明斯全球研發網絡提供支持。

這是康明斯與東風汽車公司長期戰略夥伴關系的又壹例證,將進壹步拓寬雙方在中國市場的產品系列,同時面向更為廣闊的海外市場,為合作雙方在迅猛增長的重卡市場***同締造新的成功打下了堅實的基礎。

13升發動機馬力範圍覆蓋400-545馬力,是新壹代全車總重40噸以上重型卡車和大型巴士的理想動力,預計將於2009年投產。

混合動力的新篇章康明斯致力於產品的創新,早在上世紀90年代中期就開始進行混合動力技術的研究。目前,康明斯混合動力柴油機已成功應用於美國、加拿大、英國和中國的公交車隊。康明斯壹直在為創造壹個更清潔、更健康、更安全的環境而不懈努力。

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