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百年康明斯 何以技术续芳华

唯有持续创新!

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百年,一个世纪的岁月累积,鲜有自然生命逾越,而跨越百年的企业则更不易。这背后,是一代又一代的匠心坚守,更是顺应时代变化的迭代创新。成立于1919年的康明斯,2019年迎来了100岁生日。那么,是什么成就了这样一家百年工业企业,是什么令其永葆青春与活力?2019年夏,作为中国媒体团的一员,有幸受邀赴美国康明斯总部参观采访,让我们走进康明斯一探究竟。

 起底康明斯  从兴趣到创立百年老店

美国印第安纳州的哥伦布市,今天一个不到5万人口的小城,康明斯从这里走来。康明斯的创始人,美国印第安纳州哥伦布市的克莱西·莱尔·康明斯是一位自学成才的机械发明家,在很小的时候就对机械,特别是发动机产生了浓厚的兴趣。1908年,美国印第安纳州哥伦布市一名成功的银行家兼投资家威廉·格兰顿·埃尔文先生雇克莱西·莱尔·康明斯做司机并负责汽车的维修保养,随后帮他建立了自己的修车行。

克莱西对源于欧洲的柴油机非常感兴趣,并认为柴油发动机前景广阔,未来可以大规模生产和应用,于是他建议埃尔文投资柴油发动机。1919年,埃尔文投资成立康明斯公司,当年生产出第一台6马力、4气缸Hvid型柴油发动机,用于固定动力。接下来,克莱西开始自行设计发动机。此后几年,虽然克莱西发明了多款发动机,并不断进行技术升级,但限于当时的市场环境,公司成立初期的几年经营并不顺利,几度频临破产,埃尔文对这项投资产生了动摇。

1919年,康明斯生产的第一台发动机

然而,具有独特创造力的克莱西还是将公司从破产的边缘拉了回来。1929年的圣诞节,他把一台柴油发动机装在了一辆旧帕卡德高级轿车上,他开着这部美国首辆柴油汽车带着埃尔文先生去兜风,试图用柴油轿车的良好表现来说服埃尔文继续投资,这种下赌注式的做法挽救了康明斯公司。随着埃尔文先生新资金的注入,克莱西决心推广柴油发动机汽车这一新的概念。他和迪森贝格一起在戴顿海滩创造了柴油发动机汽车时速的最高纪录。1931年,康明斯车队在印第安纳波利斯赛车场连续行驶13535英里,再次创造了一项新的耐力记录。

1931年,搭载康明斯U型100马力发动机,标号为#8的康明斯柴油动力赛车,在33个参赛者中以第13名的成绩完成印第500比赛,全程未有停车检修

此后,这些原型机的燃油经济性和耐久性得到一些卡车司机和车队管理者的青睐,他们开始在车辆上改装康明斯发动机。

1933年,康明斯推出H型发动机。这种发动机功率强劲,适合运输业的需求,它成为康明斯最成功的发动机系列。同时,康明斯聘用了优秀的管理人员,包括约翰·尼文,一位经验丰富的经理人;帕里斯·莱特辛格,他一手创建了康明斯以客户和代理商为导向的营销体系;V.E.麦克马伦,他使公司的运营走上现代化的轨道;约瑟夫.埃尔文·米勒,埃尔文先生的曾外甥,他于1934年起担任康明斯总经理,在随后的40年间,埃尔文·米勒先生领导康明斯公司成为知名的国际性大公司。通过高质量的产品,加上其特有的全国性服务体系,康明斯公司于1937年首次赢利。1940年,康明斯公司推出10万英里保修服务,在发动机行业首开先例。

1954年,康明斯发明了具有革命性的PT(压力-时间)燃料喷射系统。1961年,康明斯推出了V系列发动机,这是一种结构紧凑的发动机。1968年,康明斯在哥伦布市耗资2300万美元,建成了领先全球的技术研发中心,该中心拥有88个试验室以及现代化的仪器设备,它进一步强化了康明斯不断追求技术创新的承诺,奠定了康明斯后来发展的基石。

到了20世纪80年代中期,康明斯已形成了以大量全新机型为特色的产品系列。在北美,L10发动机加强了公司在重型汽车发动机市场中的地位,同时新的B和C系列则取得了非车用和轻型车辆市场的大量份额。在海外,康明斯在韩国、土耳其、印度尼西亚和其它地区签定了新的许可证生产协议。

20世纪90年代初,康明斯开始向其他国际市场拓展,先后在日本、中国和印度建立了主要生产厂。目前,康明斯在中国拥有6家合资发动机公司,且产品线覆盖了轻、中、重型市场,无论是国内配装还是出口业务,都在延续和扩大着成功。

持续创新突破  引领动力技术发展方向

纵观100年的历史发展,全球大多数独立的发动机制造商已不复存在,但康明斯却保持了其行业的领导地位。2018年在美国财富500强排名149名,收入238亿美元,销售柴油机超过150万台,其中在中国销售近50万台发动机。从康明斯的发展轨迹我们不能发现,100年来,康明斯对动力技术研发的不断创新和自我突破,为其持续发展筑造了坚实的根基。

从单一的柴油动力系统,到如今多元动力,并融入了数字和智能技术,康明斯在一步一步的扩大自己的动力系统版图。市场和用户需求的变化同时也促进康明斯的创新思路和方向。以中国市场为例,对于目前国内道路机械国六、非道路移动机械国四排放法规,给康明斯带来挑战的同时也给予了新的机遇,也促进康明斯的技术不断的升级换代。“每一次法规要求升级,都是我们的挑战,也是康明斯的机遇,康明斯有信心、有实力来应对最苛刻的排放法规要求。”冯天祥(Rich Freeland),康明斯总裁兼首席运营官,与我们分享了康明斯在面对市场变化时的态度。

康明斯总裁兼首席运营官冯天祥(左)、首席技术官荣湛宁(右)

康明斯擅长技术,尤其是排放技术领域,不断地刷新记录。冯天祥(Rich Freeland)举例说:当前中国商用车市场上最为严峻的一个挑战是国六。在国六布局的问题上,康明斯更是早早便进行着技术提升和试验,产品开发与匹配的工作。更重要的是,在康明斯全球布局中,美国、欧洲已经提前进行了大规模的市场化应用,从这个意义上说,康明斯完全可以轻松应对中国最严格的排放法规。

同样,在中国即将实施非道路国四排放法规之际,康明斯已经做好了准备。在bauma CHINA 2018展上,康明斯8.9L系列发动机作为全线非道路国四(CS IV)动力的代表亮相,标志着康明斯已为中国国四排放法规的实施做好了技术和产品准备。目前,康明斯非道路国四发动机,排量覆盖2.8~15.0L,功率46~675马力(34~503kW),借鉴了非道路第三、第四、第五阶段(EU Stage V)和车用第六阶段(NS VI)的技术优势和产品特点,性能更加优异,燃油经济性好,功率密度提升可达10%,能够更好地提升生产力和运营效率。同时,与康明斯欧洲第五阶段高端产品对接,能够满足客户更多需求,配套更广泛。

同时,在国内工程机械主机厂向大型机市场发起冲击之际,康明斯更以最先进的动力技术给予支持。如目前国产最大吨位挖掘机徐工EX7000型挖掘机、全球最大吨位旋挖钻机徐工XR800E型旋挖钻机均搭载了康明斯发动机。在2019年中国工程机械年度产品TOP50评选中,荣登榜单的50款产品中,有14款产品搭载了康明斯发动机,这包括荣获最高奖金手指奖的柳工CLG870H型轮式装载机,这进一步印证了康明斯动力系统的技术实力和技术领先型,得到了中国工程机械市场和用户的高度认可。

康明斯电力系统事业部产品规划和管理执行总监Srikanth Balasubramaniam

康明斯电力系统事业部产品规划和管理执行总监Srikanth Balasubramaniam认为,中国市场对大马力发动机的需求目前呈现增长的趋势,康明斯已与多家中国主机厂展开合作。对于康明斯来讲,最重要的是为这些主机厂提供最具竞争力的动力系统来应对如矿山类恶劣的工况需求。对康明斯来讲,主要体现在为中国市场提供最大动力密度、最佳的耐久性和可应对各种恶劣工况挑战的技术和产品。其实,康明斯此前一直为北美矿山用户提供动力系统,积累的丰富应用经验和不断完善的技术和产品可以很好地助力中国主机厂的大型设备进军矿山等复杂工况市场和欧美高端市场。

康明斯目前最大功率发动机,95L,功率范围3200~5000马力,V16缸,3周可生产一台,2019年订单量已超过450台

但对于康明斯来讲,提供动力系统只是最基本的服务,如何应用现在的数字化、远程控制等技术进一步提升设备的运行效率和安全性,则是康明斯动力系统进一步研究的重要方向。Srikanth Balasubramaniam指出,随着智能施工进入矿山领域,自动驾驶是一个新的趋势,作为关键动力链的供应商,康明斯主要从三个方面创新开展工作:一是从安全性出发,康明斯在做进一步的优化,以进一步提升无人驾驶的安全型;二是燃油消耗是矿山用户很大的一部分成本支出,基于此,康明斯在优化发动机燃油曲线和实现最佳的燃油经济性方面做优进一步化,以降低用户的燃油消耗成本;三是混合动力、电动动力也可以作为新的动力进入矿山作业,康明斯正积极和合作伙伴做前瞻性的技术准备。

不仅如此,在提供产品不断适应中国市场的同时,康明斯同样在乎自己能够给中国市场上的合作伙伴带来怎样的利好状态。根据每一个合作伙伴自身产品特点进行产品的定制化设计,是康明斯与中国合作伙伴最基本的合作模式。“我们重视每一个在中国的合作伙伴,并要求自己用产品为他们带来价值。”冯天祥说。

多元动力并行  开启下个百年新征程

科技驱动创新,在过去百年的时间里,康明斯在创新性和适应性方面的能力为合作伙伴和用户成功提供了源源不断的动力。从柴油、天然气、纯电动到混合动力传动系统,康明斯都能为客户提供适合应用的上佳解决方案。

然而,与一味的升级技术或者是一味的寻找替代能源不同,康明斯从不相信有任何一种单一动力解决方案能够解决所有问题。冯天祥(Rich Freeland)表示“康明斯从不相信有任何一种单一动力解决方案能够解决所有问题。康明斯寻求为用户提供尽可能多元的动力解决方案,不仅在柴油机上,还包括天然气发动机、混合动力、锂离子动力电池、氢燃料电池的研发我们都在做。”

对于非公路市场而言,工作条件艰苦、工作时间长等是每天都要面临的挑战。随着行业不断进步,康明斯的产品组合也在不断发展,继续创新柴油和天然气解决方案的同时,电动动力解决方案也成为康明斯重点发展的核心业务。

在bauma 2019展上,康明斯推出了与现代合作设计开发的3.5t电动化小型挖掘机,装备康明斯BM4.4E电池模块,每个4.4kW·h,设计可实现充电3h后,连续工作8h。康明斯设计并制造的电池模块,安装位置靠近挖掘机基座,通过锂离子技术可实现更高的能量密度,采用专利控制技术维持电池充电状态,实现更长的零排放作业时长。康明斯电池模块化设计具有延展性,可满足更多其他应用和作业需求。康明斯电动小型挖掘机的推出,标志着康明斯在非道路移动机械动力系统正式迈进电动时代。

康明斯和现代联合开发的3.5t电动小型挖掘机,设计可实现充电3h后,连续工作8h

康明斯电动动力业务副总裁傅姝丽(Julie Furber)分享了她对动力电动化的看法。傅姝丽明确表示,康明斯的战略是开发最高效的动力总成解决方案,符合排放要求,并推动相关法规实施。因此康明斯可以满足客户要求,最大限度地减少对环境的影响。

康明斯电动动力业务副总裁傅姝丽(Julie Furber)

目前,在电动动力系统的开发商,康明斯首先是要通过技术创新实现更高的能量密度,通过专有的控制技术能够维蓄剩余电量,实现更长的零排放续航里程;其次是降低客户的初次投入成本,并通过技术创新使电动动力设备全生命周期内使用成本更低,为客户带来更好的经济效益。

2017年,康明斯推出了采用其电动传动系统的一辆电动卡车,显示了其适应未来发展的多样化产品和技术能力。目前,康明斯进一步拓展电动传动业务,实现差异化发展,为客户提供最适合的动力解决方案,助力客户成功。

智能加持  动力系统进入智能时代

如果说多元动力解决方案是康明斯在为市场提供动力解决方案进行积极探索和布局的战略选择,那么随着数字化、智能化时代的到来,如何让发动机更加智能则是康明斯动力技术发展的又一核心方向。2017年5月,康明斯成立了数字化加速器部门,致力于加速创新,搭载智能终端,快速高效地将创意投入商业实践。

从设计制造发动机,到解决质量问题各个环节,通过机器学习,提升运营模式。康明斯发动机的智能路线是:当客户买到一台实体发动机,将同时得到一台运行在云平台上的数字孪生发动机,这台数字孪生发动机会关联实体发动机实际的运行数据,集成人工智能核心技术,搭载后台构建的数以万计的历史记录,借助发动机专业知识工程代码和算法逻辑,对当前发动机状态进行实时的处理,输出多种你想要的结果,例如发动机位置、油耗表现、驾驶行为分析,让发动机像人脑一样能听会说、能理解会思考,不仅仅能提高发动机的整体性能,更能改善运营者的驾驶体验。

康明斯集团副总裁、首席信息官艾雪睿(Sherry Aaholm

康明斯集团副总裁、首席信息官艾雪睿指出,数字化的核心目标是提升使用康明斯动力产品的用户体验,通过康明斯动力系统+智能软件的方式提供智能解决方案,助力客户提升产品竞争力,从而为终端用户带来价值;同时,建立数据仓库,从内部各种渠道收集数据,形成整合的大数据湖,从而为用户和合作伙伴提供数据服务。艾雪睿强调,用数字领域的技术推动发动机技术、产品的质量提升,从而给用户提供更好的动力系统解决方案。

技术创新为本  行稳致远实现至美生活

从康明斯的发展路径来看,从单一的柴油动力、天然气动力,电动动力到今天的智能加持的变革中,始终不变的是对技术的创新升级和突破。

从美国的一个小城起家,历经100年风雨,康明斯成长为一家全球化公司,冯天祥认为其成功最核心的模式就是“利益相关者模式”。“康明斯在运营的过程中,需要对员工负责;需要对客户负责;还需要对社区负责。最后,康明斯还需要平衡地满足所有相关者的利益。”冯天祥说。

康明斯首席技术官荣湛宁(Jennifer Rumsey)从她的角度分享了康明斯成功的三个关键元素,一是向市场和客户提供更优秀的产品;二是跟合作伙伴精诚合作,共同取得成功;三是利用全球布局优势,推动业务进展。

其实无论是“利益相关者模式”还是为市场和客户提供更优秀的产品,其根本的内在因素仍然是康明斯强大的技术研发能力和持续的技术创新力驱动其能够在百年征程中不断实现自我突破,并取得辉煌。

康明斯公司的创始人克莱西·莱尔·康明斯对新产品和新技术一直抱有浓厚的兴趣和热情,并亲自研发发动机,这从公司成立之初便塑造了康明斯长期以来注重技术研发的经营战略和企业文化。

20世纪30年代,康明斯在卡车柴油机技术上的多项突破,奠定了康明斯在柴油机领域的核心竞争力。

1968年,康明斯领先所有柴油机厂商,组建的首家大型技术研发中心,为公司迎接从20世纪70年代初开始日益严格的环保排放法规的挑战打下了坚实基础,也确立了康明斯在柴油机技术研发领域的领导地位。

长期以来,康明斯致力于与客户和合作伙伴共同开发高性能、低排放的发动机产品,目的在于不断提升公路和非公路车辆、机械设备以及固定式动力系统的整体性能,满足排放要求,同时不断降低运营成本。

同时,康明斯技术研发的另外一个显著特色是在研发流程中尽可能早地让主机厂和合资伙伴参与进来,这一长期坚持的“开放型”研发思路能够促进康明斯与合作伙伴之间的信息沟通和技术交流,从而确保发动机与最终设备的最佳匹配,优化整机的性能与可靠性,同时降低总的开发和使用成本。

“驱动世界前行,实现至美生活”是康明斯的使命。百年来,康明斯在动力系统研发征途上砥砺奋进,取得一项又一项技术突破,引领全球动力技术发展潮流和方向。今天,康明斯已成为拥有强大技术实力和研发资源的跨国企业。未来,康明斯定能以技术驱动世界前行,为市场和用户不断开发出最适合的技术解决方案和产品,帮助人们实现至美生活。

历史的积淀和技术的创新完美结合,成就了康明斯的百年辉煌。百年纪念同时也是新一个百年的开始,属于康明斯的世界之路仍在继续,我们共同期待!

百年康明斯,中国媒体团

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