地方大眾運輸的未來

任務設計

每天早晨，數百萬人湧入德國都會中心的 S-Bahn 通勤列車。光是在慕尼黑，就有數十萬人每日仰賴列車安全、準時地抵達目的地。然而，每一次順暢的通勤背後，都有一段創新與人類巧思的故事——一個證明深思熟慮的設計不只更好看，還更具永續性的故事。曾在 Siemens Mobility 擔任資深工業設計師、如今正逐步退休的 Benno Schiefer 對此再清楚不過。作為 2025 年度最佳發明家，他獲獎的創新乍看之下很簡單：一列 S-Bahn 列車的車頭，該如何設計？但在那車頭之後，卻是一幅牽涉空氣動力學、美學與日常可用性的複雜拼圖——而這幅拼圖的解方，可能為整個產業帶來突破性的改變。

形態的隱性力量

「最初的外部設計任務書來自競標文件中的一家外部工作室，雖然外觀現代，但在空氣動力學表現上並不理想。」Schiefer 回憶起這項任務的起點時如此描述。在外人眼裡看似純粹的造型問題，結果卻是能源效率的根本課題。與汽車不同，S-Bahn 列車通常可雙向行駛，也就是說它們能朝任一方向運行。這帶來了一個空氣動力學上的特殊挑戰：列車的頭端和尾端必須根據行駛方向交替承擔前端或後端的功能。然而，這兩個位置對車頭造型有著本質上截然不同的空氣動力學要求。在車輛前端，氣流需要盡可能低阻力地滑過車身，以減少滯壓損失。而在後端，則需要可控的氣流分離。在汽車工程中，這個矛盾可透過非對稱設計解決：前端流線圓潤，後端刻意有稜有角。

但對軌道車輛而言，這套方案行不通——因為它的前、後端是同一個車頭，必須同時滿足兩種空氣動力學功能。Schiefer 的做法既簡潔又巧妙：他實質上將車輛前端的形態與功能和後端的形態與功能融合為一。
結果打造了一個有機流動的車頭造型，針對雙向行駛的兩種功能同時最佳化，並在來回兩個方向上均能有效降低空氣阻力。

這背後是他的同事在空氣動力學部門進行的精確流場分析與大量模擬，他們一起反覆測試了多種半徑、傾角、曲率與過渡面。藉由技術計算與設計直覺的結合，他們塑造出一種在空氣動力學上表現出色，同時外觀也平衡和諧的形態。最終的設計，讓列車在全生命週期內能夠顯著節能，並降低營運時的噪音——是一列安靜、高效且視覺和諧的列車，彷彿能在空氣中更流暢地滑翔。

以人為核心

該成果不僅在實用性上令人信服，美學表現同樣卓越。自 2028 年起，這款全新的車頭設計將為慕尼黑的街景增添一抹現代、具未來感的筆觸——飛馳的列車證明，效率與優雅不必彼此對立。

跨學科思考的力量

Schiefer 的方法之所以突出，在於他將技術專業與創意構想罕見地結合在一起。身兼機械工程師與設計師的雙重資歷，使他能以不同方式看待問題——分為兩步：第一步，他先在不考慮技術可行性的前提下激盪想法；第二步，才去檢視其可行性。「要創新，就必須超越自身學科的界線去看問題。」他強調。這份信念源自求學階段的磨練，當時他在課餘於多家企業兼職，那段辛苦卻開拓視野的日子深深影響了他。

那時，一位教授給了他至今仍奉為圭臬的建議：「在創作過程的起始，你必須始終想像一切皆有可能，而且你得問對問題。那些不直接把你的思維與想像力塞進既定框架裡的問題。」這樣的態度，體現在 Benno Schiefer 的比喻中：「如果你只是問一台新烤麵包機『該長什麼樣』，得到的只會是一個帶電熱絲的新鐵盒。但如果你換個更開放性的提問——比方說，有什麼新方法可以烤出酥脆的麵包——你的頭腦中就能自由地冒出新點子。」他的動力來自新解法能被迅速落實。「當我看到一個想法直接進入量產，而且知道它真的能用，那一刻的喜悅是最大的。」他這麼形容一個原本的構想化為具體現實的瞬間。

目標明確的科技

數字本身已說明一切：這項創新的 S-Bahn 車頭設計，是贏得 2023 年慕尼黑招標的關鍵因素之一——該合約價值超過 20 億歐元。然而，在這些驚人數字背後，藏著一項更為重要的啟示：目標明確的科技能夠帶來回報。他的發明正是最佳佐證，展示了如何將設計、巧思與永續理念結合，在數百萬人的日常生活中創造真正的附加價值。在當今永續交通成為社會核心挑戰之一的時代，慕尼黑 S-Bahn 專案示範了：當人類需求、技術卓越與企業責任交匯之處，創新便應運而生。於是，一段關於列車車頭的故事，化為一種正在今日便已逐漸成形的未來願景。