对话戴森全球工程总监 David Warne:关于数码马达的设计、迭代和「造车」计划

摘要

「数码马达成为戴森技术故事的一部分,也标志着戴森带来的技术革命。」

「数码马达成为戴森技术故事的一部分,也标志着戴森带来的技术革命。」负责数码马达研发的全球工程总监 David Warne 曾向极客公园介绍。戴森技术革命缘起于其创始人 James Dyson 和团队想解决当时传统吸尘器马达效率较为薄弱的问题,自 1999 年以来,戴森在数码马达的设计、开发和制造方面已投入超过 3.5 亿英镑,数码马达的总生产量超过 5000 万台。在这 20 年当中,戴森的大多数明星产品都衍生自这一技术核心——数码马达。

单从转速这一单一指标来看,从 V1 的每秒 1666 转(用于干手器),到 V9 的每分钟 110000 转(用于吹风机、美发造型器),再到 V11 的每分钟 125000 转(用于吸尘器),戴森数码马达不断进化。据介绍,V11 是戴森迄今为止速度最快、功率最强的数码马达。

V11 数码马达 | Dyson

而自研、制造、应用这些数码马达,同样是一个充满巨大挑战的过程。8 月 28 日,包括极客公园在内的多家媒体受邀参加戴森「『源 · 动』戴森数码马达沉浸体验日」,采访戴森全球数码马达工程总监 David Warne 和 V9 数码马达设计工程师高心宇。关于戴森产品核心之一的数码马达的研发和迭代方向、核心专利情况、设计细节和应用领域,关于跨国团队协作方法论,关于戴森造车计划,你都将在以下的 Q&A 中看到。


中关村在线:目前在吸尘器领域,戴森在数码马达上的优势应该是特别领先的。我想问一下,戴森吸尘器吸力在这个阶段家用已经完全足够了,未来出 V12、V13 的时候,还会继续提高转速增大吸力吗?还是说在其它性能上有所提升?

David Warne:英国我们有句老话,如果只给你权力,但你不会控制这个权力,这不叫真正意义上的权力。或者换言之,我们给用户提供了高功率、高吸力,是希望用户能够有效地来运用我们给他们提供的这些高功率产品。在前几代数码马达高性能助力下,吸尘器产品吸力本身已经足够强,但我们依然给了用户选择,让他们根据自己使用的实际情况,来适当地降低对吸力的要求,相信这个趋势在未来依然如此。

当然,在未来推出的新版本当中,我们依然会给他们提供高功率、高吸力的选择,但除此之外,在其它用户体验方面,我们也会进行进一步的优化。举个例子,随着我们的传感器和微处理器性能不断改善,我们未来也会根据吸尘器在不同地板上的使用而提供不同的吸力。这个功能在未来做到什么份上,要看微处理器表现程度,以及微处理器上加载的芯片或内存情况。

所以,从这个角度上来说,我认为我们未来的机型会在其它方面有较大的改变,除了高功率之外,更注重的是它的功能性,去帮助用户根据自己的需要解决实际的问题。


硅谷动力:V10 数码马达和 V11 数码马达现在可以保持 12.5 万转/分钟的转速,这个转速是已经到达极限了吗?未来在技术迭代和演进过程中戴森数码马达转速还有怎样的空间?

David Warne:12.5 万转/分钟并不是现在转速的上限,具体上限在哪里,还有待进一步探索和发展。但需要指出的是,戴森数码马达不是为了快而快,它是服务于一定目的的。

一方面我们想把压缩机做的更小,这意味着同样的空气流量,它要转的更快;同时,压缩机做的更小,也意味着戴森数码马达能够做的更小。另一方面,这也就意味着同样的功率,戴森的产品会更小,即便戴森产品保持现在的尺寸,数码马达做小了,相应可以腾出更多的空间来放其他的组件,如可以增大电池的尺寸,或者在里面增大滤网或加一个过滤器等。

所以,更小的马达,对工程设计师来说,是增加了更多的设计和开发空间。因此,我相信在未来,戴森数码马达的转速还会进一步提升,12.5 万转/分钟虽然很快,但绝对不是戴森数码马达的终点。


极客公园:我这有两个小问题。问题一,戴森数码马达核心专利情况如何?问题二,戴森是如何规划数码马达的研发和迭代周期的?

戴森数码马达与制造工艺 | Dyson

David Warne:关于专利,到目前为止,戴森总共获得的专利包括已获批的,和待批准的总数达到 9200 件,而关于数码马达已获批和在申请过程中的总数超过了 1000 件,事实上,已获批的数码马达方面专利已达到 544 件,戴森非常重视专利,因为这是我们知识产权保护不可或缺的一环。

戴森进行了大量技术开发的投入,资金总额达到了 3.5 亿英镑,这些投入实际上都是一些好的想法,是能用于实施的创意,这些好的想法要得到保护,需要通过专利的形式来进行,正是因为有了专利的保护,这些好的想法才使戴森在整个商业发展过程中有了重要的支撑。

有关研发规划,戴森未来会有一些想法落实到真正的产品,例如在真空吸尘器类以及个人护理类,这之中会涉及到数码马达。

未来这一系列产品当中,有一些产品会使用现有的数码马达,另外一些会使用到新的数码马达。我们有一个研发部门,专门负责未来数码马达的开发,现在有一些数码马达的研发工作已经在紧锣密鼓地开展中。

David Warne | Dyson

有关迭代周期,通常来说,一个数码马达从概念的提出,到真正实现商业化量产之间的周期是在 4-5 年,过程中可能会经过很多不同的调整。我们数码马达的设计和产品的设计一直是相伴相随,相得益彰的。戴森数码马达以及产品如果是分阶段推进的话,他们的阶段一定是相互匹配的,从设计的角度来说,数码马达的设计可以了解到产品的情况,而产品也可以充分地借鉴数码马达设计的优势。


王冠雄频道:我有两个问题。问题一,David Warne 您在戴森工作将近 10 年,一直在工程学上进行突破,想问下您印象最深刻的两件事是什么?问题二想问下心宇,工程设计上女性是比较少的,您在产品的研发有没有一些女性的视角融入到产品当中?

David Warne:您问了两个给我留下印象特别深的事,我附赠您一个(给您说三个吧)。我在戴森工作将近 10 年了,如果这是一段旅程的话,我会用令人振奋来形容。

给我留下深刻印象的第一件事是,我们作为戴森的数码马达业务板块,在戴森总的业务板块里比重可以说得到了极大的提升。我刚刚加入戴森的时候,主要任务是负责 V6 数码马达的设计,从早期打原型机,一直做到 2013 年的量产。自此之后,随着时间的推移,每一年我都能够看到数码马达有非常喜人的增长,无论是生产这些产品的产线数量,还是数码马达产量。

比方说一开始生产 V6 数码马达,我们的年产量大概是 100 万台左右,但后面增长到了 1000 万台左右年产量,增加了近 10 倍,整个增长幅度非常之快。

而且,这段时间也可以说是戴森经历了巨大变化的一段时间。在过去,戴森生产的吸尘器,是全尺寸的,而且有绳的占主导,但到现在慢慢主导是无绳吸尘器,而且随着 V8 数码马达的推出,再到 V10、 V11 数码马达的迭代,这个趋势越来越明显。

除了产品方面的升级换代之外,我们的团队规模也在不断壮大。我刚刚到戴森的时候,英国负责这块的工程师团队差不多只有 30 人左右,但今天我们的规模已经超过了百人,这也给我留下了非常深刻的印象。

第二,技术方面,如果和 V8 数码马达做对比,V10 和 V11 数码马达功率得到了极大的提升,但它的空间占率比过去小了很多,做到这点并不是特别容易,可以说我们的工程师团队颇费了一番心思。再者,我们一路走下来,技术方面也发生了方方面面的变化,如空气动力学、电池、马达控制等,以及我们创意和构思的很多想法也在发生改变。

第三,我们产品类别也在不断地进行拓展。一个很好的例子是,在 2012-2013 年左右,我们开始研发用于 Supersonic 吹风机的 V9 数码马达,如果仔细想想的话,我们过去主要是做吸尘器或干手器的,吹风机业务板块还是非常小,从最初想法的提出,到现在能够真正生产 Supersonic 吹风机,这个产品的类别可以说得到了极大的延伸和拓展,不仅是产品类别的拓展,一路下来,我们从 V9 数码马达开始,马达体积越做越小,转速越来越高,而且降噪性能也越来越好。这些都给我留下了非常深刻的印象。

高心宇 | Dyson

高心宇:作为一个女工程师,我们会做一些产品用到自身上进行测试。比如我用第一批原型机的时候,我可以从一个用户的角度来指出它的使用感受。而且我还可以以一个专业的角度反馈功能设计的问题,一起去进行完善。


36 氪:我这边有两个问题。问题一,我们曾经拆解过许多吹风机或洗尘器以及含有马达的电子消费类产品,发现戴森的马达外部是采用酚醛树脂这样的材质,而市面上绝大多数的马达都是用铁皮来包裹的。戴森采用酚醛树脂这样材质的目的或意义是什么?

V10 数码马达 | Dyson

David Warne:V10 数码马达外材确实是含有酚醛树脂塑料做的外壳,主要是因为作为数码马达外部材料需要有一定的刚性、硬度,同时要有一定材料的强度。

但我们又希望它的重量更轻,其它一些马达生产商确实会使用金属外壳,主要是因为他们往往是一对多的供应模式,或者说他们生产一种马达,可能不知道最后是卖给哪类客户,所以就会选择这样不是特定的外壳。

但是,因为戴森使用的数码马达是用于自己的产品,我们希望找到最好、最适合我们产品工程的解决方案,所以目标非常明确,在了解我们产品的基础之上,我们知道金属外壳可能并不是最适合的,原因是多方面的,比方说金属比较重、金属具有导电性等。总体我们确定我们用的塑料材质比金属有更多的优势,同时会基于我们最后特定的产品,来选择最合适的塑料材质。

36 氪:第二个问题,一直以来,戴森都是围绕着数码马达来做产品研发的,刚才您说将来可能会做地板护理之类的,但它大部分还是属于家电类的领域范围。未来戴森的数码马达会应用在其它领域吗?

David Warne:戴森未来的产品我们不方便透露太多细节,我能给说的是,因为我们的数码马达应用主要是针对于推动空气,只要是在这个范围内的应用,我觉得将来都是可以考虑的。

第二点,我们在戴森专门有一个产品创新部门,他们的主要责任是想一些新的想法,看有哪些更好的方式,能够帮助客户解决其他人忽略的一些问题,能够更好地提升客户的体验。

所以,我也相信产品创新部的这些工程师,肯定也会找到一些应用我们戴森数码马达的新方式,有一天可能会看到他们这些创意的真正落地。


易北辰:戴森的工程师团队人数超过 240 人,而且来自于不同的国家和地区,有的在英国,有的在其它国家,他们之间是如何进行沟通的?

David Warne:这是一个很有意思的问题。实际上这涉及我们背景的多元性,戴森团队的多元性体现在国别的多元性,行业背景的多元性,有做软件、有做电子工程、有做机械工程,年龄结构也非常多元,有些人是新入职的高校毕业生,有些人在戴森工作 30-40 年时间。虽然我们的背景差别非常大,但所有人有一个共同点,即对我们数码马达和其它类别产品的执着和热爱。

当然我也理解,团队规模这么大,要进行有效沟通确实非常困难,但在戴森我们所有人都有共同的特点,就是所有人都在积极创新,敢于挑战传统。在戴森,就是要做到与众不同、有原创性、比他人更好,在这样一致理念的指导下,我们有共同的价值观,也就可以更加有效沟通。

易北辰:第二个问题是问心宇,我们知道 V9 数码马达是非常精巧的设计,重量越来越轻,但性能越来越好,当它用于 Supersonic 吹风机的时候,它的叶轮片和外壳轮的距离只有 70 多微米,是不可思议的一个精度,这样高精密的成就是如何达成的?达成这些成就的时候,有没有遇到一些特殊的挑战?

高心宇:首先,是它的加工工艺的选择,我们要去排除一些现有达不到工艺的流程。其次材料的选择。比如它的叶轮和框架,因为它的距离很小,且在运转过程中会产生热量,这个热量会使得叶轮膨胀(热胀冷缩),所以我们对材料的选择也要非常小心,如果选择那种膨胀系数比较高的材料,可能会刮到框架。

除了数码马达,David Warne 也透露了戴森研发电动汽车的相关进展 | Dyson

中关村在线:现在网络上一直在聊戴森研发电动汽车,我想问一下,戴森研发电动车核心的自信是来自数码马达吗?如果戴森电动车上市的话,它的马达对比现在国产马达,如特斯拉,会有哪些优势?

David Warne:首先回答您这个问题我可能不是最佳的人选,因为我没有参与这个项目,所以对它技术方面没法给你做过多的评论,我能说的是,现在从戴森角度来说,电动汽车的项目已经对外公布了,总投资 20 亿英镑用于造电动汽车。我们在哈拉温顿军用机场园区也已经投资了 2 亿英镑用于新建办公楼宇及测试设施。电动车项目组人数达到了 400 人,这个项目已经在推进过程中。

另外,电动车的先进制造基地选址已经定在了新加坡,且将于 2020 年完工,但在设计方面的细节无法透露。我能知道的是戴森工程方面的能力是做的非常好的,所以我相信家电方面的经验,到时候肯定也能够给电动汽车整个设计和实施提供更好的支撑,我们在马达、电池、热管理,空气动力学、软硬件等方面的能力,肯定能推动电动汽车项目。

而且,随着电动汽车项目不断推进,我相信在电动汽车方面积累起来的技术方面经验,也会反过来让我们更好地改善自己在家电领域和高科技产品方面的技术能力。


题图来源:Dyson

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