日前,一年一度的“TE中国创新日”交流盛会在上海如期举行, TE中国工程师与来自全球的优秀工程师汇聚一堂,就技术创新、应用、客户体验等多层次问题进行深度探讨。期间,《电源网》杂志记者采访了TE Connectivity (TE) 技术副总裁吉姆﹒托斯博士(Dr. Jim Toth)和上海研发实验室经理周 建坤博士,从企业层面技术创新、严苛环境下的产品应用、产学研结合等方面进行交流。
TE于1988年进入中国市场,在中国拥有15个生产基地,20,000多名员工,占全球员工总数的28%。TE作为全球连接和传感领域的领军企业,产品包括连接器、传感器、天线、继电器以及精密高速线缆等覆盖广泛领域。
技术成果——聚力多元创新,实现多领域应用,满足全方位需求
产品是企业生存的灵魂,TE的产品以严苛条件下的可靠性而著称。2016财年,TE 80%的营收来自于严苛环境下的应用。
Jim Toth博士介绍说: “我们的职责就是为客户提供解决方案,为客户创造价值。我们的目标之一就是提供卓越的客户体验,帮助客户满足他们所提出的需求。”TE能在日益激烈的市场竞争中立于不败之地,是以客户需求为导向,以客户满意为着眼点,以可靠应用、绿色环保、高效工艺为产品开发的出发点,进行持续创新聚力攻关,满足市场多元化需求,将思路变为方案,将设想变为现实,以此引领市场发展。
创新日活动大厅,展示了来自不同事业部的创新技术,令人目不暇接。
汽车
从普通商用汽车再至新能源汽车,TE有着全方位的技术应用,包括完整的连接和传感解决方案,天线和信息娱乐系统中的连接,汽车内部的电缆组件连接等。特别是在无人驾驶的智能化应用中,TE通过无线、有线等多种连接方式,实现海量信息高速、实时的传输,加之多种传感技术支撑无人驾驶功能的实现。TE最新的车联网技术,实现了汽车领域从传统通讯,传统连接到智能通讯,智能连接的转变。TE助力于提升汽车安全、可靠性能,用高度定制化和集成化的服务降低设计成本,并满足客户多样的需求。
工业物联网
TE遵循 “中国制造2025” 的发展政策,以精密的制造技术,致力于以机器取代人眼和人手实现 “精密” 功能。TE通过先进的自动化操作,如工业机器人、工业3D打印等,致力于打造一个更安全、更连接的环境。另外不同类型的传感器也在这个领域发挥着越来越大的作用,感知世界,实现互联。
交通
“复兴号”高铁上,变流和马达的连接、高压电缆组建的连接等都可看到TE的产品。TE产品在25,000伏高压供电系统中表现出稳定、可靠的性能,TE的产品通过应对严苛环境下的挑战,助力复兴号发挥优势。
航空航天
航空航天的运行环境极为严苛,TE参与到中国C919大飞机项目中,连接器、线路保护、识别标签、继电器等产品在C919的关键部位起到重要作用,在强震、高温、低温的环境下对电力、数据和信号进行高速、无延时、无干扰的传送。
技术创新——瞄准严苛领域技术创新,解决行业发展瓶颈性技术难题
产品是企业生存的灵魂,创新是企业发展的动力。2016财年TE投入6.44亿美元用于工程和产品研发,对产品研发的投入、雄厚的研发队伍等,无不彰显TE对创新的重视。
Jim Toth博士还介绍了TE在发泡注塑、密封、电镀等制造工艺上的创新,使客户得益于技术创新,让产品拥有了独特的价值。
发泡注塑技术
TE中国团队创造性地将发泡注塑中的材料应用进行改良创新,应用于连接器的生产与制造,为客户带来价值。在注塑过程中,超临界流体与溶体混合,流体内的气体膨胀后发泡,形成泡粉结构,这种结构较之原来结构对产品带来两方面优势,一是产品重量降低,在重量敏感的应用中受到客户青睐;二是“泡”的存在在振动条件下会降低噪音。对新结构长期、全面的验证和考核,工程师发现“泡”结构的存在在维持原有性能的条件下,产品的耐冲击性能得到提升,受益于“泡”成型保存时间和冷却时间的有效降低,产品的生产效率也得到提高。
汽车领域的轻量化是汽车整车厂一直考虑的问题,将发泡注塑工艺应用于汽车零部件,有助于在一定程度上减轻产品重量,实现能耗的降低。在电动车应用中,轻量化也使得产品的使用寿命可以进一步延长。除了汽车领域,TE在航空航天领域的产品也运用了该技术。
电镀金技术
电镀金技术中的创新工艺是TE上海材料实验室另一项引以自豪的专利, 实现了产品在镀金精确性方面的突破性,同时镀金量的节约也是对社会资源的极大节约,是TE倡导的可持续发展宗旨的体现。
我们知道任何一款连接器产品的功能连接区都有金属涂层处理, 以提升产品耐受湿度、水份、盐碱腐蚀和抗氧化等能力,但镀金量的多少对性能、成本产生决定性的影响。之前的一贯做法是尽量多镀金以确保可靠的连接,如实际需要2mm宽度的镀金功能区可能会镀至6mm,但贵金属 “金”的过多使用提高了生产成本,浪费了社会资源。TE上海材料实验室所研发的电镀金工艺的特色在于“增之一分则太长,减之一分则太短”,TE先在电镀金工艺链上非镀金区域涂上保护胶,精确地留出镀金区域,在镀金完毕之后,再使用特殊的材料去除镀金区域之外的保护胶,这一工艺使得TE的电镀金过程可将精确性掌握的恰到好处。
电镀金工艺链上非镀金区的保护胶也是关键的一个技术,TE研发团队研发了专用的胶水,并将涂胶水、去除胶水的时间从几分钟到几十分钟缩短至几秒钟,为电镀金技术的精确执行提供了必要条件。
新型密封材料
新型密封材料的研究和密封加工处理方面的工作使得TE产品的密封性领先于市场。应用于某一手机的type C USB连接器密封技术,防水等级到达IP68的标准,密封性能较之前提高50%。针对不同的应用TE均有相对应的防水等级产品。如何通过新材料、新技术来提高产品的防水等级,这也是TE研发部门另一项重要的研发工作。
其它创新科技
除了以上几种工艺和技术的创新,TE材料实验室一直致力于其它新型材料的创新,如新型聚合物材料使其满足温冲、温循、高温、高湿的环境的应用。目前,TE在与美国国家级实验室等机构合作研究纳米管技术,这一技术帮助TE的产品和应用更加轻量化,有希望将此技术运用在卫星技术中。
Jim Toth博士个人专攻领域之一为工程及材料的开发,他和我们分享了TE在工业3D打印技术方面的见解。TE现在的3D打印技术主要用来做原型机,为生产做一些模具,目前约有60台工业级3D打印机在公司内部应用,有助于第一时间给到客户产品模型进行测试,便于后续产品设计的调整,并且极大的缩短了前期设计的时间。同时,TE还与3D打印机生产厂商合作,利用材料工艺上的优势和3D机器制造商合作,通过改善的工艺生产,使得未来3D打印产品结实耐用,材料强度在比现有技术有更大程度的提高。
合作模式创新——产学研结合,跨行业融合,跨领域合作
访谈中,Jim Toth博士还为我们介绍了TE在合作模式创新方面的情况。TE在中国开展多项校企合作项目,支持STEM(科学、技术、工程、数学)教育,其中尤以“未来工程师”项目为重点,支持多家重点学科院校的发展及专业人才培养,与客户技术团队无缝融合,共同创新。
TE产品应用范围很广,事业部也比较多,TE能够利用公司的协同作用,将一个领域中较为通用的技术应用到新的领域中, 这种技术的跨行业移植已被证明能够为客户带来巨大的技术提升,为客户提供卓越的体验。
TE特别注重前沿科技的发展,不仅仅自己研发前沿科技,还通过技术和合作支持未来科技的发展。继汽车、火车、飞机、轮船之后,Hyperloop(超级高铁)成为当下热议的“第五种交通方式”,这一交通方式将极大的提升城市间的通行时间,时速可达到700英里/小时。2015年,Space X(美国太空探索技术公司)面向独立及综合性团队发起公开竞赛。其中rLoop作为首家通过社交媒体招募组建的虚拟工程团队参与该竞赛。。TE通过支持该团队,为其提供了场地和产品,助力未来交通方式的发展,让这些图纸上的设想被真正的制作出来。rLoop这种新型的工作方式也对TE的研发有一定帮助,TE本身是全球布局的企业,在全球拥有很多实验室和工厂,常常会进行一些跨区域的研发。
创新之本——严谨实验,注重细节,精益求精
采访结束后,在材料实验室术负责人黄忠喜博士的引导下,我们参观了TE的实验室。TE的产品将会被放在不同温度、湿度、压力等严苛条件下进行测试及验证,包括电气、力学、快速高低温循环、盐碱、振动等。黄博士还亲自为我们演示了红外分析仪、扫描热量仪、流变仪等设备并做了深入特性分析和功能演示。TE的许多产品都要经过严谨的理论分析、来料逆向分析、测试验证和可靠性分析等环节。TE产品的精细化分析、充分验证和全面测试,才是其成为市场领导者的基石。
当下,随着中国经济的转型,如何以“创新”驱动发展成为产业升级转型的重点,TE作为连接和传感领域的领先企业不仅以自身实践参与到中国制造之中,还通过鼓励工程师创新营造良好的创新氛围,为中国制造积蓄“智”造力。