2025 年度发明家
西门子将杰出的研究人员评为 “年度发明家”。这些奖项涵盖以下类别:终身成就、开放创新、杰出发明、新人、设计和用户体验以及博士。
每天早晨,数百万人涌向德国城市中心的S-Bahn通勤列车。仅在慕尼黑,每天就有成千上万的人依靠它们来安全、准时地到达目的地。但是,每一次顺畅的通勤背后都有一个关于创新和人类聪明才智的故事——这个故事表明,周到的设计不仅看起来更好,而且更具可持续性。Benno Schiefer曾是西门子移动的高级工业设计师,现已分阶段退休,他对此非常了解。作为 2025 年发明家,他因一项乍一看似乎很简单的创新而获得荣誉:如何设计 S-Bahn 列车的正面?然而,正面背后隐藏着一个复杂的空气动力学、美学和日常可用性难题——这个谜题的解决方案可能会成为整个行业的开创性解决方案。

席弗在描述其使命之初时回忆说:“最初的外观设计简介作为招标文件的一部分来自外部工作室,虽然很现代,但在空气动力学方面并不理想。”对于局外人来说,看似纯粹的美学问题却是能源效率的根本问题。与汽车不同,S-Bahn列车通常双向运行,这意味着它们可以双向运行。这带来了以下空气动力学挑战:根据行驶方向,列车的前部和后部必须交替充当前部或后部。但是,这两个位置对头部形状提出了根本不同的空气动力学要求。在车辆前部,空气应以尽可能小的阻力在车辆周围流动,以最大限度地减少停滞压力损失。但是,在后部,需要受控的流量分离。在汽车工程中,这种冲突是通过不对称的设计来解决的:前部采用流线型和圆形,后部刻意呈棱角分明。
对于轨道车辆来说,这种解决方案是不可能的——因为前部和后部由同一个列车头组成,它们必须同时满足两种空气动力学功能。希弗的方法既简单又巧妙:他本质上是将车辆前部的形式和功能与车辆后部的形式和功能融为一体。
结果是有机流动的头部形状,针对这两种功能进行了优化,同时降低了两个行进方向的空气阻力。
这是基于精确的流量分析和空气动力学部门的同事进行的多次模拟,他用他们测试了不同的半径、倾角、曲率和过渡。通过将技术计算和设计直觉相结合,他们创造了一种在空气动力学上运行良好,同时又在美学上显得平衡的表单。结果是,这种设计能够在列车的整个使用寿命内显著节省能源,并降低运行过程中的噪音水平,这是一辆安静、高效、视觉和谐的列车,在空中滑行得更好。

结果不仅因其实用性而令人印象深刻,而且其卓越的美学表现也令人印象深刻。从2028年起,新的正面设计将为慕尼黑的城市景观增添现代的、面向未来的口音——这充分证明了效率和优雅不一定是对立的。
Schiefer 的方法与众不同之处在于他不寻常地将技术专长和创造性视野结合在一起。他作为机械工程师和设计师的双重专业资格使他能够以不同的方式处理问题,即分两个步骤。首先,他在不考虑技术可行性的情况下提出想法,只有在第二步中,他才研究其实用性。他强调说:“对于创新而言,超越自己学科的界限至关重要。”这种信念源于他成长时期的学习,在此期间,他在学习的同时在多家公司工作,这是一个艰苦但视野开阔的时期。
当时,一位教授给了他一条建议,这些建议塑造了他至今的作品:“在创作过程之初,你必须始终想象一切皆有可能,而且你必须提出正确的问题。这些问题不会直接强迫你的思想和想象力进入预先确定的紧身胸衣。”这种态度反映在Benno Schiefer的比喻中:“如果你问一个新的烤面包机会是什么样子,你得到的只是一个装有加热线的新锡盒。但是,如果你问一个更开放的问题,比如有哪些新颖的方法可以获得脆皮面包,你的大脑就会自由地想出全新的想法。”他受到新解决方案的快速实施的驱动。他在描述愿景变成有形现实的时刻时说:“当我直接在生产中看到一个想法并知道它行之有效时,我会感到最大的快乐。”

这些数字不言自明:创新的S-Bahn设计是赢得2023年慕尼黑招标的相关因素——该合同价值超过20亿欧元。但是,这些令人印象深刻的数字背后隐藏着一个更重要的见解:有针对性的技术会带来回报。他的发明最好地证明了如何将设计、独创性和可持续性相结合,为数百万人的日常生活创造真正的附加价值。在可持续交通是社会面临的核心挑战之一的时候,慕尼黑S-Bahn项目展示了在人类需求、卓越技术和企业责任融合的情况下,创新是如何产生的。因此,火车前部的故事变成了今天已经形成的未来愿景。
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