3M科技创新故事的介绍

1. 3M科技创新故事的介绍

3M公司素以勇于创新、产品繁多著称于世。目前，3M公司在科研和产品开发方面形成了超过46个门类的核心技术。公司围绕这些核心技术，开发了近六万多种产品，以满足不同客户的需要。3M在全球共拥有70多个实验室、8200多位研发人员。3M全球每年有35的销售额来源于最近4年的新产品，而3M中国市场的新产品量更是达到了近销售额的50%。充满无限机遇的核心技术是每一次创新变革的源泉。3M的创新科技令未来充满无限机遇，让客户把希望变为现实。

2. 3M科技创新故事的3M创新连锁反应故事

 车身上的凹痕与断齿有什么共同点？假如你回答说这两样都是恼人的麻烦事，需要“修理”，你或许说对了。不过在3M环环相扣的创新世界里，答案要深入得多。故事要从一支正在为汽车修理店开发产品的3M团队说起。他们注意到用来修复车身凹痕的填充料的混合工艺竟然50多年来从未改进过。填充料仍是手工混合的，浪费严重，错误百出，简直一团糟——这么说一点也不夸张。后来他们发现，汽车修理店的工人手工混合填充料不是没有道理的。完成50:1的要求的自动混合技术上是一大挑战。进一步研究还发现，标准的静态混合系统无法满足需要。在静态混合系统中，混合50:1比例的填充料会产生令整个系统难以承受的“背压”，最终导致机器停车。3M技术团队从意料不到的来源出发，终于实现了突破——他们咨询的是3M牙科产品部的科学家们。牙医的工作与汽车修理看似远隔十万八千里，然而3M创新背后的基本理念和技术能够将两个看似完全不同的世界联系到一起，从而解决问题。3M牙科科学家与汽车修理团队看到了3M ESPE Pentamix™自动混合系统的潜力，这种关键产品能帮助牙医更高效地混合油灰状的牙科印模材料。这种油灰状物质通常被用来制作牙冠和牙桥。Pentamix™系统能解决汽车修理工所遭遇到的浪费大和质量低的相似问题。两支3M团队于是携手合作，探索怎样运用Pentamix™牙科解决方案来帮助汽车修理团队实现创新，克服技术障碍，开发出实用的车身填充料混合系统。但是创意的连锁反应这才刚刚开始而已。自动（动态）混合的确不错，但是批量处理的台式混合系统仍然会产生浪费。3M汽车团队希望开发一种持续的、便携式的工艺，于是他们把目光投向了3M过滤器技术，以及专用喷头和喷嘴，以设计解决方案。现在，混合工艺不仅动态完成，而且可以是便携式的，原材料可直接从喷嘴向车身上喷涂：一点浪费都没有，工人也不用来来回回地走动。如此开发出来的3M动态混合系统令汽车修理店能够精确地根据需要，混合车身填充料，避免了手工混合导致的脏乱和浪费。所以说，从3M的视角来看，无论你是去看牙医还是去汽车修理店，目的其实是一样的：都是为了解决问题。创新就从这里萌芽。所需要的只是想象力，以及坚持不懈地在出人意料的地方寻找答案。谁又能知道，3M合作创新的强大能量，下一次又将“混合”出什么来？  从清洁的电子设备到巨型乌贼想象在你的电脑上播放一段视频，或者用手机打电话，而此时你的电脑或手机是浸泡在一种看上去和水没有区别的奇妙液体之中的……又或者放心地将失去了就找不回来的家人的旧照片浸没在这种神秘的液体中。神奇的是，电脑、手机和照片通通安然无恙。这是因为3M的科学家们发明了一种独一无二的化学药剂——3M™ Novec™牌液剂——不会伤害电子设备或珍藏的纪念品。事实上，这种液剂常常是用来保它们的。这不是变戏法：这是3M的创新发明在发挥作用。这种神奇的液体对电子设备不会造成损害，能够完全蒸发，不留下任何水汽或残留。于是，毫不奇怪地，Novec液剂被用于在藏有美国人视为珍宝的地方安全地灭火——像阿拉莫实验室、国会图书馆之类的地方。这种液剂还被用来保护富兰克林图书馆，以及宾夕法尼亚州议会众议长在就职时宣誓用的那本专用《圣经》。除了博物馆和档案馆，其实3M的Novec液剂就在你的日常生活中。这种化学品令我们得以和电子设备亲密接触。它被用来清洗电子设备，并将我们的电脑和手机产生的热量降低到最小程度。但是，创新发明的应用是不分大小的，所以这种奇迹般的液剂即可以用在你口袋里的小设备上，也可以应用于某些“大件”——大到像巨型乌贼那么大。假如你去华盛顿特区参观史密森学会自然历史博物馆，你很可能会看见深受震撼的儿童和家长站在24英尺长的巨型乌贼标本面前瞠目结舌的样子，标本陈列在一个巨大的水箱中，依靠Novec液剂完好地保存着。正是创新的神奇魔法令博物馆的参观者们得以看清楚这种巨大的标本，因为Novec液剂与酒精不同，不会令标本泛黄或褪色。 3M Novec液剂从电子产品制造到消防灭火的神奇之旅，还在继续。事实上，这种液剂甚至还被用于整形外科移植组织的制造。我们认识的人中，有不少人的亲戚是靠钛合金制成的髋关节走动的，他们做过移植手术。整形移植装置的制造商常常使用Novec液剂来清洗它们，因为Novec液剂能进行精密清洁，而且没有残留。创新的力量是如此强大，一个简单的点子就能够从多方面、在很大程度上影响你的生活。找到正确的应用场合——这大概靠的就是“化学反应”吧。  微复制技术的连锁反应-从安全道路到无痛注射从高速公路信号标识到微针头，微复制技术引发了一系列令人惊叹的新产品研发的连锁反应。概览微复制技术催生了微针头，后者被用于最新的3M产品中，帮助皮肤科医生在实施治疗前预处理病人的皮肤。3M开发微针头在医疗保健行业中的新应用的工作仍在继续。您怎么会害怕疫苗甚于车祸？承认吧，一听说皮下注射（不管是要给你自己、还是你的孩子接种疫苗），连最勇敢的人也会有所畏缩吧。但假如是几乎无痛的注射，又会怎样？又假如更进一步，针头几乎看不见呢？你可能觉得这不可能吧，但3M天才的科学家们却不这么想。他们想出了一种方法，能够在一枚10美分硬币大小的面积上插上几百个细微的“微针头”。而他们的灵感来源却来自于一个出人意料领域内的一种尖端科技——3M开发的一种原本用于高速公路的技术。这项名叫微复制（Microreplication）的技术在上世纪六十年代初推出，用于在塑料布之类的表面层叠涂覆精确塑型、相互克隆的形状。科学家们发现这些精密的微型金字塔能够改变塑料表面的物理、化学和光学性质，效果常常令人惊讶。到了八十年代，已经取得了神奇的研究成果，当时3M将这种技术应用于高速公路标志和路面。数千个微型棱镜将汽车前灯的光反射出去，道路和施工区域的标志标识就会成倍照亮，帮助驾车者看清道路，安全行驶。3M的成就并未止步于此。微复制技术制造出了减摩薄膜，有助于提高船只航行速度、提升飞机飞行效率；增亮电脑显示屏、延长笔记本电脑电池的使用时间；还能通过使用超微细百叶窗防止移动设备被偷窥；现在，微复制技术又制造出了一种工具，供皮肤科医生在实施治疗前或病人复诊时使用。3M™微渠道皮肤系统（Microchannel Skin System）含有一种微型一次性塑料胶布，上有300多个实体微针头，皮肤科医生可以用它在皮肤上戳细微的洞。在这种初期应用的基础上，3M科学家又开发了能用来打疫苗和注射其他重要药物的微针头胶布，病人只需贴上它10分钟，甚至10秒钟即可。这种胶布使用非常简单，病人甚至可以自己使用。这些胶布很可能会让痛苦，有时甚至让您痛得流泪的注射成为过去式。创造新应用3M药物控释系统产品组的MTS技术和产品开发经理Kris Hansen解释说：这种应用的开发始于12年前，原设想是微针头可以用来从糖尿病人身上抽取极少量的血或体液，帮助他们监控自己的血糖，而不必非要用针扎自己一下。几年之后，药物控释系统产品组的科学家们在这项技术的基础上进一步研发，在抽取体液之外，试图能用它来向身体注射给药。“微针头能够问世，是因为我们将3M公司集团内的几项不可思议的发明组合了起来，聚焦于给药业务专长之上，从而创造出了这种全新的产品。”Kris Hansen说道。Hansen说利用这项技术制造的产品，能够在很大程度上改善人们的生活：“这种产品所带来的改变，能让严重慢性病患者摆脱依赖，不再受制于自己的疾病——这种改变能够让整个国家的人口用比当前更快、更有效地方法从传染病的蔓延中摆脱出来。”“有了微针头，我们相信我们能够让药物以更好的方式进入患者体内，令实际治疗效果更加显著。这种帮助人们的潜力正是我们的微针头技术最吸引人的地方。”她补充道。与为医疗保健行业开发的其他产品一样，这种产品的问世周期要比其他3M产品长一些。“在我们大踏步升级微针头技术的过程中，微针头为医疗保健行业的各种产品作出贡献的机会将会大量出现。我们与其他业务部始终保持联系，相互交流想法，试图找到最合适的应用。”Hansen说道。“微针头的终终极愿景将绝不仅限于药物注射而已。”开发如此新奇、应用潜力如此巨大的产品，是能带来回报的工作。“领先一步，站在研发、制造和法规的潮头浪尖，是令人非常兴奋、非常满足的。”Hansen表示。“不过这也意味着辛勤的劳动，大量的风险。跟风要比领航容易得多，然而我们从来就不是跟风的人，不是吗？”3M一直认为“小事情”往往很重要。假如微针头的故事说明了什么道理的话，那就是3M的发明看上去越“小”，它的影响其实就越大。连锁反应让3M™微渠道皮肤系统（MicrochannelSkin System）应运而生3M的微复制技术的传播在3M的几乎所有业务领域都产生了突破性创新。3M公司的专利微复制技术直接催生了反光材料、工业研磨剂、光学薄膜、消费产品、粘合剂、电子产品、皮肤给药系统等领域内的大量发明，如今又诞生了微针头。目前，3M正计划推进这种应用技术手段，用以发明能形成微型凹槽、图案和更为复杂特征的工具，这些正是微复制产品的独特标志；还可用于最新的模具技术，以改善这些特征的形状和排列。 多层创新：从明亮的显示屏到透明的信用卡3M在光学和多层光学薄膜研发方面的专长，为看似无关的产品之间创造了联系概述：多层技术令多种应用成为可能——从更亮的电子显示屏，到第一款透明的可读信用卡。无论看电视、上网还是用智能手机浏览信息，有一点是可以肯定的：没有明亮的、一目了然的屏幕，一切都是没有意义的。人们在日常生活中对此早就已经习以为常了，然而清晰的屏幕和这些设备的节能基本上有赖于一种关键研究领域：光学。发挥影响在这个创新领域内，3M发挥影响已经有将近一个世纪了，制造的高性能节能型产品人们每天都在手持使用。在电子产业中，3M用微复制薄膜和含有数百个亚显微层（即纳米层）的薄膜来令显示屏看上去更明亮。3M™ Brightness Enhancement Films（增亮薄膜）上有微型棱柱，能够将从斜射角损失的光回收回来，导向显示屏使用者的眼中。3M的多层光学薄膜厚度只不过相当于一片报事贴® （Post-it® Note），却有相当于传统镜子10倍的光反射强度。我们的这种薄膜，即反射偏光器，能够将向错误方向偏转的光送回来，让光穿透液晶显示屏而不是散射掉，从而节省了能量。该系列的第一种产品——3M™ Dual Brightness Enhancement Film（双倍增亮薄膜）——已经被用于笔记本电脑、手持移动电子设备乃至汽车和航空显示屏等各种场合。这两种薄膜（增亮型和反射偏光型）可以结合使用，令电视屏幕和电脑显示器节能程度提高多达70%。其他3M产品，如3M平板薄膜（tablet film），有助于延长平板电子设备的电池寿命。它们降低了厚度和重量，而不会牺牲亮度或品质。将四种3M平板薄膜结合使用——超薄、高亮度反射偏光型的APF-V3；高效背反射型的LBR-160；以及薄型、高亮度增亮型薄膜BEF4-GMv2和BEF4-FT——可提高显示器亮度，增强户外观赏体验，降低背光薄膜的整体厚度。层层覆盖的薄膜的想法可追溯到多年以前，但在1991年，一场有趣的对话为3M多层光学薄膜技术奠定了概念基石。企业研发部的专职科学家Jim Jonza——如今被公认为多层光学薄膜的发明者之一——当时碰巧和电子市场材料业务部的科学家Andy Ouderkirk一同参加年度技术论坛，两个人负责的展台刚好毗邻。他们谈论起薄膜的制造，结果在几分钟的时间里他们就为3M多层光学薄膜技术奠定了概念性的基础。 拓宽产品应用了解了光是如何反弹、反射和照明的之后，3M科学家们开始着手研究有趣的材料，沿着创新不可预见的路径探索下去。“多层技术有着多种应用前景，3M正在不断拓宽其应用开发。生产和应用多层薄膜需要很多技术诀窍和资源。尽管如此，回报将是巨大的。”Jonza说道。“更好地理解科学、不断改进工艺设计、开发新应用，是很多3M人职业生涯的乐趣所在，令他们收获颇丰。这一领域内的研究工作不可避免的引发了另一个有趣的想法。”今天，3M在光学薄膜技术上的专长催生了多种产品的开发：3M自动立体增强薄膜，这种薄膜令夺人眼球的3D影像成为可能；3M™ Sun Control Window Films Prestige Exterior Series（阳光控制窗膜高档外用系列），这种产品节能、保护窗子不褪色、防紫外线；以及3M™ Cool Mirror Film（酷镜薄膜），有助于提高太阳能电池的效率。开发独一无二的定制解决方案优点是很明显的……但3M科学家们好奇的本性不会满足于这种互动仅限于光学领域。对无限可能性的追求把发明家们引导到了一个看似无关的目的地：我们的钱包。一家知名信用卡公司找到3M，问询3M薄膜用于信用卡设计的可能，以便令他们的信用卡与竞争对手的不一样。3M科学家们于是将他们令电子显示屏更亮更节能的技术诀窍用了上去。光学薄膜不仅有多层，而且提供了多重机遇，其中包括新信用卡的研发，这种信用卡可以是透明的、样式时髦的——过去这是根本不可能的。首款透明的可读信用卡之所以成为可能，是因为由显示和图形薄膜实验室的公司科学家Mike Weber领导的一组3M科学家们找到了阻隔红外光而不阻隔可见光的办法，这样ATM就不会故障吃卡了。Weber表示：“经验告诉我们，我们能够阻隔任何一种光——紫外光、绿光、红光、蓝光、红外光。问题在于我们能否阻隔红外光，而制造一种与信用卡生产工艺兼容的薄膜。这就是最难的部分。”他们成功了，而这标志着自塑料卡诞生以来银行卡制造最大的技术突破。“这件事情意义重大，因为3M不仅为客户解决了一项技术难题，而且公司得以在市场上独树一帜。”移动互动解决方案部支付业务的全球业务经理Mark Griffin说道。以前所未见的方式反射光，打破了通行200年的布鲁斯特定律的传统物理法则。现在，透明信用卡令信用卡制造商有了更多的表面空间，可以向塑料卡中加入更多设计元素，用定制的形象吸引持卡消费者，同时令自身品牌脱颖而出。创新在3M的确是没有明确边界的。 创新灵感，源于自然莲花以其天然的防水防污能力，如今成为3M中国公司纳米技术应用的灵感来源，3M中国公司的研究人员受启发，开发出了一种新的防雾清洁布，11世纪的中国哲学家周敦颐在《爱莲者说》一文中称莲花是他的最爱，赞颂莲花神奇的出淤泥而不染、美丽依旧的能力。几百年前令周敦颐仰慕的莲花的性格，今天同样成为了3M中国公司先进技术研究的灵感源泉。受到莲花隔水和防污能力的启发，项目团队使用纳米技术开发出了一款车用防雾产品，能够防止污染物黏着在车身上。荷叶的表面起伏不平，因而最大限度地降低了污物与叶子的接触。这些微小的凸起上覆盖着植物本身分泌出来的蜡，因而不透水。这两项特点结合在一起，令莲花得以在下雨时“自清”，污物会自动随着雨水流走。3M中国企业研发部（R&D）研究专家3M中国研发人员解释说：“我们知道荷叶一尘不染的性能取决于它的微结构和纳米结构。我们于是着手研究能否通过简单的技术工艺复制这种结构。”3M研究人员在实验室中合作制造出具有相似的自我清洁能力的纳米粒子。他们实验了各种不同的粒子尺寸、基材和涂层工艺，开发出了一种材料，希望能够作为建筑和其他户外构造的保护性涂层使用。最终，他们的计划搁浅了，因为测试结果显示这种涂层耐用性不够，无法长时间保持户外表面的清洁。然而尽管遭遇了挫折，研究团队立即开始寻找其他用途。“在与业务部工程师们的交流中，我们发现市场上对把这种产品做成一次性消耗类产品形式、由客户进行DIY操作的模式有需求，信息共享带来的成果就是我们目前正在商业化的这种产品。”崭新应用第一种走向市场的、应用了这种新纳米技术的产品是一种清洁布，叫做“3M™505防雾清洁布”，是设计用来防止护目镜和防护面罩上的镜片起雾的。3M中国企业研发部资深技术服务工程师Nancy Sun介绍说：“在高温潮湿的工作环境中，镜片容易起雾而阻挡视线。这种清洁布有助于解决这一问题。”除了中国以外，这种产品还卖到了韩国和南美。2011年8月，这种清洁布的新版本打入了中国汽车护理产品市场。车窗向着车内的一面使用了这种“3M™ 防雾湿巾PN39060”产品之后，因天气变化引起的雾气就被消除了。3M中国企业研发部资深产品工程师Fiona Hao说：“因外面下雨、车内潮湿而造成的视线朦胧对于驾车者来说是个严重的问题。”实验室测试结果显示，该产品有助于防止起雾，至少能维持一个小时，时间长短取决于应用这种产品的表面的状况。这种防雾清洁布不含溶剂，成份环保，顾客反映使用很方便。“客户的反应是十分积极的。”Hao表示。对3M中国研发人员而言，当前的产品仅仅反映了这种新纳米技术应用潜力的冰山一角。她说：“我们受到荷叶构造的启发，但不会受制于此。”她补充说研究团队正在研究怎样改进涂层。例如，3M中国目前正在研究这种技术在医疗产业的应用。这些产品尚在开发中，但反映了该技术的新应用是大有前途的。“除了防雾之外，这种技术还有很多有用的作用。这为3M开辟了巨大的潜在商业机会。”

3. 3M创新管理的3M科技创新故事

作为一家以创新闻名于世的多元化企业，3M拥有优秀的创新体制和百年创新文化的积淀。在这个百年企业里，创新无处不在。不论是研发人员，还是管理、服务人员，创新总是他们工作中不可或缺的一部分。例如:3M科技创新故事，Post-it®报事贴便条纸的发明，因为有报事贴的出现，使办公室的交流发生了革命性的变化经过市场和技术人员地不断努力，报事贴®在1980年正式推向市场，令人意想不到的是，这个小小的黄纸片取得了巨大的成功。如今，各种颜色和造型的产品不断涌现，每天世界上有千千万万的人使用3M的报事贴®，而这个原本不起眼的小纸片甚至流行成为一种办公室的文化，由此诞生出了各种各样的精彩创意。生生不息，创意不止，在过去的一百多年里，3M创新科技和产品以细节打动人心，装点着人们的生活。放眼未来，3M创新文化的传承将会引领一批又一批3M员工，孜孜不倦，用源源不断的创新科技和产品刷新历史，点亮生活。