1899年,美國專利局專員Charles Duell說了這句著名但錯誤的話“所有可以發(fā)明的東西都已經(jīng)被發(fā)明了”。
雖然他當(dāng)時的某些臆測已經(jīng)成為了現(xiàn)實,例如用于半導(dǎo)體的摩爾定律,增長周期無限延長;又或者“汽車制造商盡可能的使用動力總成技術(shù),所以現(xiàn)在他們不得不依靠輕質(zhì)復(fù)合材料來提高燃油效率”。 如果設(shè)備制造商公布了自己擁有的更高速度的新變速器或氣缸鈍化技術(shù),幾天之內(nèi)就必然會出現(xiàn)一個公告反駁這種觀點。這些年我已經(jīng)看過太多這種場面。
“短時間內(nèi)發(fā)生太多變化”
1970年,Alvin Toffler的《Future Shock》給人們普及了“短時間內(nèi)發(fā)生太多變化”的感覺。但是回頭去看,和現(xiàn)在相比,1970年似乎太過平靜。通過一些評估,我們在過去兩年內(nèi)收集到了比以往更多的數(shù)據(jù)。
截止到2020年,整個地球預(yù)計會有500億個智能連接設(shè)備。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0都在促使我們向越來越大的“信息過載”飛奔。支持這一切的是計算機速度的不斷提高(多虧有摩爾定律)和能夠精確把信息放到我們指尖(或者眼睛、耳朵和大腦)的技術(shù)。
我們幾乎還來不及舒服的使用一樣新的技術(shù)產(chǎn)品或是手持設(shè)備,就會發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)被更加智能、快速和便宜的事物取代。
我們已經(jīng)習(xí)慣了電子時代的快速創(chuàng)新發(fā)展,但是復(fù)合材料工業(yè)是否也會有這種快速發(fā)展時期呢?它是否在經(jīng)歷像電子技術(shù)一樣的高速發(fā)展階段呢?我相信是的。從我的角度來看,現(xiàn)在復(fù)合材料的創(chuàng)新速度之快是我從未見過的,并且影響深遠(yuǎn)。
第一個情況是創(chuàng)新軌跡在改變。
從20世紀(jì)70年代到20世紀(jì)90年代,在先進(jìn)復(fù)合材料發(fā)展中,航空航天和國防工業(yè)一直起主導(dǎo)作用。但是近年來也發(fā)生了一些改變:例如,播音777X和F-35主要依靠于20世紀(jì)80年代開發(fā)的纖維和樹脂系統(tǒng)。顯而易見,市場行業(yè)開始占據(jù)主導(dǎo)地位。
第二個情況是,現(xiàn)在比以往更難確定各種復(fù)合材料的工藝水平。
當(dāng)你覺得你知道誰是技術(shù)領(lǐng)先者,很快就會有人提出一個更好、更快、更便宜、更強大的方式實現(xiàn)相同目標(biāo)。以高壓樹脂傳遞模塑(HP-RTM)為例,10年前,加工汽車頂板大小的零件,10-15分鐘就認(rèn)為相當(dāng)快;3年前,這一時間降低到5分鐘;而現(xiàn)在假如我們把樹脂放入模具的速度足夠快,樹脂兩分鐘內(nèi)就能夠固化。
事實上,寶馬公司可以使用濕壓法在兩分鐘內(nèi)制造許多碳纖維/環(huán)氧樹脂汽車零件,這是過去“混合和灌注”過程高度自動化的結(jié)果。當(dāng)可以如此簡單的實現(xiàn)加工零件,誰還會需要HP-RTM呢?
其他的創(chuàng)新領(lǐng)域比比皆是。新的低成本和低能耗碳纖維前驅(qū)體、快速和低廢坯預(yù)成型技術(shù)和結(jié)構(gòu)嵌入式的熱塑性成型技術(shù)都將被淘汰。雖然我們不能準(zhǔn)確的預(yù)測復(fù)合材料的碰撞行為,但是我們做一些模擬演示。
而且還有聚合物3D打印技術(shù)。在短短三年內(nèi),可以打印的商品尺寸從鞋盒大小發(fā)展到打印完整的汽車和大型工具。最近,為波音公司打印的工具創(chuàng)下了能打印的最大商品記錄,這記錄在2017年之前一定會被刷新,或者更早。人們同樣在研究金屬3D打印技術(shù),這將會改變模具行業(yè)。
就在幾年前,還僅有幾家公司有回收碳纖維復(fù)合材料的技術(shù)。但是現(xiàn)在已經(jīng)有幾十家公司擁有該技術(shù)。每一個服務(wù)提供商長期生存能力取決于它能否創(chuàng)造一個引人入勝的主張避免被淘汰。
第三個情況:我們在資本和研發(fā)上做什么投資可以兩年內(nèi)不過時?
隨著零件成本的降低和市場發(fā)展,許多材料和工藝將會有更大的發(fā)展空間。然而,這就產(chǎn)生了第三個情況:這個新現(xiàn)象使管理人員的工作更加艱難,即我們在資本和研發(fā)上做什么投資可以兩年內(nèi)不過時?對這個問題沒有簡單的答案,但是可以確定的是,登上這列快速前進(jìn)的火車肯定感覺很棒!