齿轮技术的发展中市场



几年前,作为bt365手机的研究生,阿莫斯冬天在坦桑尼亚度过了一个夏天测量轮椅技术。他发现,产品及客户的生活脱节。

“你有这样的工作的罚款室内却是艰难采取越野正常的轮椅,和你有手供电的三轮车是长距离的工作相当不错的地势平坦,但均难以管理的越野和太大了使用在室内,”冬说。 “我认为有必要的产品,可以去快速有效地在崎岖的地形,但仍足够小,在室内使用。”

这种洞察力导致 杠杆自由椅(LFC)在发达 全球性的工程研究(齿轮)实验室,其中冬季指导。该外观是低成本,高性能的技术,为农村贫困人口的新兴领域的早期成功的故事。新颖的设备,它与一个手柄供电,采用了单速,可变的机械优点传动系统。高抓在杠杆增大扭矩,同时抓低增加速度。全地形设计变为80%更快,能够实现更高的50%的峰的车轮扭矩比传统轮椅。它也从标准的自行车部件构造,使其更容易修复。

齿轮实验室正在研究一种数字旨在新兴市场,包括一个灌溉滴灌系统,假肢,并以创新的单缸涡轮增压发动机的低成本拖拉机项目。 “技术和社会经济的融合是齿轮实验室的骨干,说:”冬天,在机械工程在bt365手机系助理教授。 “我们的核心理念之一是约束驱动的创新。我们正在试图解决有,通过和大的问题,已经解决了在较富裕的市场。我们正在努力做的是带来的性能较差的市场类似的水平,但在价格的一小部分。”

齿轮实验室项目往往有着两种素质:面对数以百万计通常较差,农村用户的迫切需要,什么冬所说的“技术基石” - 这需要一个前所未有的解决方案具有挑战性的技术障碍。 “什么是令人兴奋的是,我们遇到了,没有人解决的技术问题,”温特说。 “它们涉及一些基本的科学。”

一路上,齿轮实验室进行阐明它建立的每个小物件的工程理论所需的研究。这包括对信息技术如何执行,以及它如何可能会扩展到不同大小和不同的材料 - 信息其他人可以使用该技术适应新的应用。例如,一个高效率的滴灌喷头实验室正在与印度的Jain Irrigation公司建设有可能被适用于心脏瓣膜使用,冬天说。

听着文化

在建设设备为发展中市场最大的挑战在于了解一组不同的约束和要求的,冬天说。这些通常包括简单,成本低,本地可修复性,并且,如果可能,本地制造。

“而不是把这个完美的技术并将其推向外地,我们早期的利益相关者和测试样机在现场互动,”冬说。 “通过LFC项目,我了解到,我们需要在社会经济因素融入并找出人们想要的东西。它给用户直接参与并了解所有在他们的生活将受到影响的因素是非常重要的。”

与齿轮实验室的“atknee”假肢膝盖在印度的项目,例如冬季发现,专为坐在椅子的膝盖并不一定会为盘腿而坐的工作,如在印度农村的习俗。 “能够盘坐贡献了很多,你如何与你的家人,你怎么坐下来吃饭互动,”冬说。 “我们能够及早发现这种设计需求,并重新设计原型,以使腿可以在一个方式,让你坐在地板上扭曲。”

在一个单独的假脚的项目,同时,齿轮实验室合作与bmvss - 世界上最大的残疾人组织 - 设计流行的斋浦尔脚的重量更轻,成本更低的版本。在这种情况下,问题是如何更容易地蹲下佩戴设备时。根据来自用户的输入,该实验室正在设计的斋浦尔足2.0提供脚踝的灵活性,更容易蹲。

研究人员详细了解生产,分配和指定产品的生态系统修复后,其他的调整。 “我们试图了解利益相关方的整个产业链,”冬说。 “如果我们捕获早期,它让我们在一个更好的轨迹。”

冬天已经推出了一款名为启动 全球研发创新和技术(砂) 移动齿轮实验室发展成产品形式的原型。例如,砂砾已经细化了LFC原型,以解决制造,质量控制,和包装的现实。轮椅目前正在印度销售的砂砾合作与印度制造商和非政府组织(NGO)。 “从原型将产品有时是最大的障碍,”冬说。

而齿轮实验室和砂砾经常与非政府组织,包括bmvss的合作伙伴,他们主要与以营利为目的的公司合作。 “他们有更多成功的动机,而通常情况下,它们的分布规模通常远远超过任何非政府组织的,”温特说。 “这是所有关于发现最有能力获得了产品进入市场的大玩家。”

涡轮增压拖拉机旨在低

在印度,农民通常不投资于一台拖拉机,除非他们的农场至少五万亩,冬说。竟然有100名多万印度农民 - 1十亿全世界 - 谁拥有不到这一点。 “他们和公牛,2000岁的养殖技术,”冬说。 “我们正在考虑我们如何能够带来动力农业向这些低级的农民。这是一个绝对的尚未开发的市场。”

而不是简单地设计一个价格便宜,易修拖拉机,冬季研究在印度小农户的整体需要。 “我们发现,他们需要的不仅仅是一台拖拉机,”他说。 “他们真正需要的是一个移动电源,可以帮助做各种任务。除了深耕和现场准备,他们可能需要抽水和净化,发电和交通运输为家庭以及使作物推向市场“。

为了降低成本和能源消耗,齿轮实验室正在建造一台拖拉机,将最有可能使用单缸柴油发动机。面临的挑战是,它很难提供tractorlike功率只有一个缸。在拖拉机设计瞄准美国市场,一个只会增加更多的汽缸,以提高功率,但在这个级别的成本敏感的,规则的改变。

“在经济型轿车,发动机成本是总成本的一小部分,一到三个汽缸那么回事是不是什么大不了的事,”冬说。 “但与发电机,其中一个主要的成本是发动机,增加更多的汽缸可以创建成本相当显著的跳跃。”

获得从单缸更多的动力,传动实验室正在寻找新的方式来涡轮增压它迫使更多的新鲜空气进入发动机,以燃烧更多的燃料。 “历史上单相或两缸发动机没有因为涡轮是如何与排气,当新鲜空气吸入发动机动力不匹配的涡轮增压,”冬说。 “我们找到了围绕着不匹配的一种方式。”

冬天试图保持自己的重点项目,往往取决于合作伙伴公司的专业技术,以填补空白。 “关键是我合作组织是否有技能创造一切,我们不能建立与其他元素的,所以我们可以专注于技术的基石,”冬说。与灌溉项目,例如,齿轮实验室正在构建一个滴头,可以在较低的压力,因此,较低的功率运行。它是由Jain Irrigation公司打包driplines,泵,面板等部件。

在未来,冬天说,他最多可以移动到“更大,系统规模的挑战。”例如,他一直琢磨不透如何设计和欠发达的村庄,将汇集发电,供水,卫生包多方面microinfrastructure,和多为单村。

到目前为止,齿轮实验室已经开始与Jain Irrigation公司的太阳能供电的水净化系统中的协作。这是一个温和的第一步,但它可能对成千上万的生活质量有很大的影响,如果不是数以百万计的人。