2025 年度发明家
Siemens 设立“年度发明家”奖项,以表彰卓越的研究人员。该奖项涵盖以下类别:终身成就、开放创新、杰出发明、新锐人才、设计与用户体验,以及博士类别。
每天清晨,德国各大城市中心都有数百万人搭乘 S-Bahn 通勤列车。仅在慕尼黑,每天就有数十万人依靠它安全准时抵达目的地。而每一段顺畅通勤的背后,都是创新与人类智慧的结晶 —— 这个故事告诉我们,用心的设计不仅更美观,也更具可持续性。Benno Schiefer 曾是 Siemens Mobility 高级工业设计师,目前处于渐进式退休阶段。作为2025 年度发明家,他凭借一项看似简单的创新获得殊荣:如何设计 S-Bahn 列车车头?然而在车头造型背后,是空气动力学、美学与日常实用性的复杂融合,其解决方案对整个行业具有开创性意义。

“最初的外观设计需求来自外部设计工作室,作为招标文件的一部分,虽然现代,但在空气动力学方面并不理想。”Schiefer 回忆起这项任务的开端。在外人看来只是美学问题的课题,本质上却是关乎能效的核心问题。
与汽车不同,S-Bahn 列车为双向行驶,车头和车尾会随行驶方向互换角色,而两者对空气动力学的要求截然不同:行驶前端需要气流顺畅通过,以最小化滞压损失;行驶尾端则需要可控的气流分离。在汽车工程中,这一矛盾通过不对称设计解决:车头流线圆润,车尾刻意棱角分明。
但轨道车辆无法采用这种方案 —— 前后端是同一个车头,必须同时满足两种气动功能。Schiefer 的方法简洁而精妙:他将车头与车尾的造型和功能融为一体。
最终形成的流线型车头,在双向行驶时都能实现气动优化,有效降低空气阻力。
这一成果基于空气动力学团队精确的流场分析与大量仿真,他们对多种半径、倾角、曲率和过渡结构进行测试,将技术计算与设计直觉相结合,打造出气动性能优异、视觉均衡和谐的造型。该设计在列车全生命周期内实现了显著的节能效果,并降低运行噪音,让列车更安静、高效、优美地穿行于空气之中。

成果不仅实用性突出,美学表现同样出色。全新车头设计将于 2028 年起为慕尼黑城市面貌注入现代、面向未来的气质 —— 这是能效与优雅不必对立的有力证明。
Schiefer 的独特之处,在于将技术专业知识与创意思维非凡结合。他同时拥有机械工程师与设计师双重专业背景,能以两步法解决问题:先抛开技术可行性,自由构思创意;再验证方案的实际可实现性。“创新的关键,是跳出自身学科的边界。” 他强调。这一理念源于他的求学经历:边读书边在多家企业实践,过程辛苦却开阔了视野。
当时一位教授的建议至今影响着他:“在创意过程的开始,你必须相信一切皆有可能,并提出正确的问题 —— 那些不会直接把思想和想象力禁锢在既定框架里的问题。”他用一个比喻阐释这种态度:“如果你问一款新型烤面包机可以长成什么样,得到的只会是一个带加热丝的新铁盒子。但如果你提出更开放的问题,比如有什么全新方法能烤出酥脆面包,思想就会自由迸发,产生完全创新的想法。”推动他的是新方案的快速落地。“当我看到一个想法直接投入生产,并且切实有效,我会感到无比喜悦。” 他这样描述从愿景变为现实的时刻。

数据足以说明一切:这款创新的 S-Bahn 设计,是赢得合同价值超过 20 亿欧元的 2023 年慕尼黑招标项目的重要因素之一。而在这些亮眼数字背后,是更重要的启示:有使命的技术终将收获回报。他的发明有力证明:设计、智慧与可持续性如何结合,为数百万人的日常生活创造真正价值。在可持续出行成为社会核心挑战的当下,慕尼黑 S-Bahn 项目展示了:当人类需求、技术卓越与企业责任交汇,创新便会应运而生。就这样,一个列车车头的故事,成为了一个正在今天落地的未来愿景。
Benno Schiefer|年度发明家|设计与用户体验