前言
最近身边经历了件事,是一场与早期工作相关产品的商业纠纷。感慨什么事都可能发生之余,也来回顾一下当时自己参与的共享单车双密度轮胎产品落地前后的故事。作为参与的一员以及处于需求侧的角色,把这个产品从导入到落地过程中亲身经历的部分讲一些,感兴趣的人会更清楚地了解它。
一如既往我在这里不写明具体的公司名称和人名,虽然很多行业内外的人有些会猜得出,但就不放入确切信息了。
双密度胎的导入
2017年开始共享单车野蛮生长,我也拥抱变化加入了其中。当时共享单车遍地开花,产品基于全新场景需要不断探索、试错和优化迭代。其中之一是车辆不再使用充气轮胎改用实心轮胎,以解决大批量投放背景下高发的故障率带来的维护困境。然而,一开始的实心轮胎车型虽然不再会自然亏气或者因扎胎而损坏,但在骑行体验上出现了非常大的问题。
了解自行车或者轮胎的人都清楚,充气轮胎实际上是在实心轮胎之后的革新,而共享单车却不得不“回退”到实心轮胎这个形态,实属无奈之举。当时要从硬件角度解决体验问题,并迭代新品和车型。也就是大批量迭代了实心胎的车型投放到路面后,普遍反馈很严重的“难骑”问题。大家努力的找原因,比如是否车闸抱紧、轴承运转不畅、齿比不合适等等。以上这些都是不规律分布或不应显著的质量或设计因素。其中最直观的一条思路是:当在改变了一样东西后出现了问题,那问题的原因和解决方案大概率要在改变的那个地方去寻找。
在理论上、诸多场景和现有技术条件下,再好的实心轮胎都不及充气胎,主流的车辆形态就是证明。充气胎是一个极优秀的结构:在路面滚动时,合适的胎压时它能够持续且高效地提供支撑和缓冲,多层薄壁结构产生的形变所造成的滚动阻力也相对可控,柔性材料提供了较好的接地面,对转向和制动的响应很好,操控和安全性因此有保证,能过滤冲击震动从而具备较好的舒适性,且有效地减少对轮辐和车架的冲击。(这里不展开轮胎的具体参数,关于性能的探究就先到这。轮胎的动态响应是一个很深入的专业领域,比如受力的形变、侧倾、滑移和回正力矩等细节,在自行车领域尤其是共享单车部分,关于它的模型研究和选型大多数还没有太过展开和深入,基本上在于基础功能而不是各种技术参数的多维解析,特别是早期阶段)
当从充气轮胎改到实心轮胎时,它的性能就特别依赖弹性材料的特性。简单的说,太软容易泄力过多,太硬则严重影响舒适和安全性,回弹也不只取决于硬度这么简单且单一的参数。空气作为充气轮胎的“弹簧”,提供响应快且损耗低的弹性和缓冲作用,胎压正常的情况下,薄壁管状结构和花纹颗粒变形带来的阻力也较少(排除在专业的偏竞技领域对胶料、帘布层和内外胎等材料结构差异)。而实心的弹性体材料,在产生相同的压缩量时,参与变形的材料很多且更为集中,在压缩和恢复阶段所产生的能量损耗(比如回弹的滞后性)则相对不可控。至于空心的轻量化优势,则更不必多说。(因此在专业和运动领域里,实心轮胎是一种副作用显著的产品,多用于道路和场地条件极为恶劣的情况下的安全方案)
回到共享单车当时的问题,当从充气胎切换到实心胎后且其他条件不变下,变得难骑,那问题的范围基本就集中在轮胎材料所产生的滚动阻力上。解决、或者严谨的说缓解实心胎骑行阻力的方案,就集中在实心胎的材料、材料组合等结构特征上。早期大多实心胎所采用的是整体橡胶或橡胶内胆加热发泡,产生的滚动阻力较大,并且一致性很差。因此需要从材料上解决问题,以及基于材料的一些结构优化。
与现在不同,当时那个行业是一个没有太多前车之鉴的阶段,很多解决方案没有前路可循,作为自行车行业的一个支线,积累刚刚开始,主线行业也没有太多可借鉴的地方,很多时候都只能从别的地方去找思路和灵感。碰巧因为跑步的原因对跑鞋有过一段的了解和关注,也正好在这个项目上联想到了跑鞋和实心轮胎的相似度。相似的场景,都是地面,都有负载,一个是滚动的轮子,一个是双脚。跑鞋行业如何通过材料和结构来确保成绩呢,也是一个相似的综合缓冲和传递效率的问题,会不会有许多类似的技术积累呢。加上那时比较流行的某大牌“爆米花”鞋底结构,以及网上的一篇关于这个材料的文章给了很大的启示,于是我去联系了做这个弹性材料的材料供应商。比较幸运获得了积极回应,对方也需要在这个行业寻找机会,于是顺利地搭上了材料解决方案的业务线,双方联络后技术交流的也比较顺利,得到了诸多专家的专业性的支持。至今我还与当时最早沟通的人保持着联系。
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和材料商搭上线沟通了需求后,了解到这家已经开发了使用跑鞋的中底材料开发类似跑鞋结构的初始轮胎方案,大框架已经基本成型,即聚氨酯双密度一体胎,但还需要优化,在落地、验证和体验反馈也需要需求端的输入和确认。多次沟通交流后,我觉得聚氨酯双密度轮胎对共享单车来说是一个可行的方案。直觉上觉得这应该是一个对的方向,于是作为需求方的角色开始推动合作和导入。
聚氨酯双密度一体胎,具体的说,它的材料是聚氨酯,也就是PU。从结构上来说,它具有类似跑鞋的双层结构,因为是环形,采用的工艺是在模具内旋转离心浇注成型。它最大的特点是内外层不同,外层是实心的不发泡的聚氨酯弹性体,主要起抓地、强化回弹的整体结构响应和抵抗损耗的作用;内层则是闭孔发泡的聚氨酯泡沫,它是回弹和缓冲的主要介质。二者就好比跑鞋的大底和中底,这种结构具有较好的缓冲回弹+低阻力+耐用性的综合性能基础。
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说起聚氨酯轮胎这种材料,单一密度的聚氨酯发泡体轮胎已具备一定的轻量和省力优势,并很早已经用在了轮椅和共享单车上。至于双密度方案,当时还没有关注和采纳。为什么要选用双密度,其在结构上有一定优势:一是双密度的可靠性更强,比如耐磨和穿刺;二是外层实心层提供了较充分的刚性支撑,这对于内层发泡体的支撑有增强作用,可以相互配合;三是基于前两点的成本和品质管控,单密度对单一材料的多参数要求较高,原料成本和品质要求集中在单独一个发泡材料上。双密度因为可以对参数进行分工,实际上会更好控制成本和品质管控。(严谨的说,虽然单密度就只是发泡结构,但在成型时外表面也会有一层致密的“结皮”,它会对耐用性有所帮助,可相对较薄并有渐进性,对整体支撑和响应的影响较少,对表面纹路的选择也有所相同,不是说它不好,而是做好实际会更难而已)
现在回顾着轻松,但当时从少数人判断,到修改设计,再到最终导入耗费了很大的时间和精力。这其中包括需求端的输入,包括供应端(材料、工艺)的反馈和执行,我要多次强调这是多方共同参与设计、共同推动的结果。
供应端差不多准备充分了,在需求端需要回答几个问题:
1、“你确定问题在哪吗?”;2、“如何评估与问题相关的指标?”;3、“你怎么证明它真的解决了问题?”;4、“如能解决问题它可落地吗?”;5、“与其他可落地方案相比它的表现最优吗?”。
1、问题主要在于轮胎更换形态后产生的阻力增加,而其他因素的影响相对微弱,因此可以集中在这个点上。
2、评估该问题的指标在于如何清晰且准确的量化不同轮胎带来的阻力差异。当时我的方案是使用竞技自行车中的功率计来量化:
匀速骑行用户所做的功=骑行中的能量损耗,功率=速度乘以力,就是单位时间的能量损耗。相同重量和室内外条件下的相同速度骑行,阻力变化所导致的功率变化可以作为评估骑行阻力的一个量化指标。
最早的是用自己的曲柄功率计+自重施压的液阻骑行台+码表做了一个初级测试平台。这个功率计、骑行台和码表还是自己之前骑车海淘的,没想到能在这派上用场。当时脚踏功率计还没有上,不过这个搭配还是比较合理,比如采用随速度增加阻力的液阻骑行台,它是用人+车的自重下压作为产生滚动阻力来源,因此比采用多档的磁阻更能贴合轮胎的阻力与负载相关的实际设定。于是这个阶段,通过更换装有不同轮胎的轮组,在恒定负载和速度下测得的功率值,可以作为一个对比参考了。再结合实际的路试,以及后来设备的完善(比如脚踏功率计),各种轮胎所得出的功率值已经很明显了。后来同事通过体感调研和更多的设备也论证和反馈了相对一致的结果。
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3、从最终测得的功率值对比上看,除了充气轮胎外,聚氨酯双密度一体胎的功率是较低的。加上实际的短途和长距离骑感对比,也可以直观的得出感受。
4、从落地上,无论从材料商还是成品生产商,在材料和成型工艺上已经相对成熟,落地和通过强制标准的测试不存在多大的挑战。不过这里有个插曲,就是当回弹性能提升时,测试中发现对轮组(车圈和辐条)的抗疲劳有较高的要求,随着轮圈的强化,这方面的问题也逐步克服了。(骑行泄力感严重的轮胎,也更容易在疲劳冲击测试中缓解冲击,从而反而更容易通过测试)
5、当时的对比方案中,有许多其他方案,例如不同的回弹材料,不同的结构设计,也各有优点,但都在综合的对比中出现不均衡的表现。例如当时打孔的弹性体轮胎,其更适合宽轮或小轮场景,但实测阻力、抗脱胎和磨耗上当时有一定劣势,或者因为克服以上问题而在重量上落选。在成本角度来说,它不是一个低成本方案。不过当时降本的目标让步于严重的用户体验问题,加之这个零部件占据整车的成本的比重并不高,但体验的贡献则极为突出。而且这个产品对公司来说有故事可讲。
在需求侧准备好这5个问题的答案,然后就是一步步的推动了。
关于其中涉及的一些方法,我想单独多说一下。骑行功率这个较为科学的测试手段虽然后续成为了一些车型省力程度对比的一个指标。但我客观实际的说,这个测试,其实目前并不具备测试条件的“标准化”要求,它对测试方法和环境变量的要求非常高,很难去重复地复现出一致的结果。相对较为标准化的测试是轮胎行业里常用的滚阻系数,但测试条件要求较高,也难以批量地去验证一致性上的差异,实际采用和评估过程中仍存在较大的问题和挑战。对这部分我的后续建议是对骑行功率这个指标进行标准化方面的设计。
我也不认同后来简化的坡道滑行测试能够完全替代功率测试,虽然它更简单好实现。一是因为主动和被动驱动力的施力方式对轮胎的影响会有不同,二是过于追求滑行距离,容易导致对硬度的盲目追求(显而易见的越硬滑的越远),追求硬度的副作用就是抓地性和缓冲性的减弱,会严重影响安全性和舒适性。因为斜坡落差的滑行方法,甚至会基于惯性/惯量的增益而对重量上做工作,也不是很客观。这仅供参考。
落地和伏笔
前后大概经历了半年多的时间,也到了落地层面,在多方共同努力下,导入阶段并没有套用原始方案,而是多次反复重新设计造型并改善参数,以符合实际体验要求以及日渐严苛的测试要求。最终敲定了设计方案,基于双密度弹性体性质,使其更好发挥材料特性,并兼顾导向和防滑抓地,最后综合成为了量产后的样子。这是一个多方成就,但也是的近期的事情埋下了一个伏笔。基于产品体验直观的提升,从方案定型到正式导入,再然后从小批量到量产。过程中同事和合作方的参与、支持、帮助和建议共同促进了这个事的实现,后面也成为了不错的朋友。在团队的共同努力下,包括这个优化的新车型也发布,以及对全新的这款轮胎进行了公布。
最终落地这个轮胎方案的车型代号叫3.21S,当时公司负责公关的同事对双密度轮胎也起了一个不错的名称:“跑鞋胎”。不过行业内更简单直接的“双密度”。
此事非一日之功,亦非一人之力。回想起当时的发布会,还有和同事在投放那天的凌晨看着车子从卡车卸下来放到路面上的时刻,还是有一点点激动的。
后续在共享单车的起起落落之间,双密度一体胎的方案得以留存下来并被多家使用,还很令人欣慰,是个比较宝贵的经历,相信各方也都从其中收益。从这个方案的构思,连接,导入到最终落地,是解决问题、以及推动落地的一个难得的经验。至于后来共享单车在轮胎方案上的更迭和变换,就不再是自己工作中主要涉及的内容了。在这个产品落地的过程中,有很多人的努力,有台前和幕后,我尽力提及但仍可能提及的不全。
至于近期发生的事,到这个阶段,产品已经发生了形态转变,而与早期产品有关联的,也就只剩知识产权了。一件多方合作的产品,怎么可能参与设计和优化,付出主要精力的一方被别人反咬一口呢。这件事对自己已经没有什么实质性的影响,纠纷属于供应方层面,而且当时我所在的需求方的公司现如今已经消沉于这个行业许久了,我在其中属于职务贡献,是做本该做的工作。可自己现在还是因此郁闷了好多天。如同在前面说的,这个世界什么事情都可能发生。这让我想起了当时产品推出后,当时自己所在公司的领导在一次会议上大言不惭的编造他与这个产品的故事场景的那种丑态。不过也该反思一下,在现代商业制度下,大家都应该强化保护自己的合理权益,避免走弯路或者给其他人趁机反咬一口的机会,因为法律主要讲的是证据。一些成果愿意贡献行业当然可以,但为他人做嫁衣还被挖坑再被反咬一口实属恶心。
重要的是人不能总想着借道占不该占的便宜,当然也不能到被坑时只能扼腕自怜,关键还是要有所为有所不为,我相信报应和公道自在人心,但也相信农夫与蛇的教训,可以善良,但不能只做一只没有威胁或可以宰割的小羊。我在这里不指名道姓,若有相识那就对号入座的联想,即使已经过去很久,还请各位要尊重过往的事实,因为万幸很多票根还在,在这里赞赏各位的努力,以及感谢一些朋友的帮助。
结语
以上是这个过程的一个回顾吧,同时也分享一些观点给在这个行业仍然对这个产品进行判断的人士的一个参考。随着技术、工艺和材料的更迭,会有更合理的方案出现,也很可能会发现原有方案存在的潜在问题,对于这个方案现如今仍然会反复讨论的部分,我想说的是,任何方案都应该综合考虑,解决问题虽然需要一个重点,但硬件和交通工具类的技术方案中,试图局限在一处单一地解决问题,有很大的风险,会盲目的去追求一个指标而忽略其他。如此产生的副作用,就像是罗大佑的歌词,“皇后大道西后皇后大道东,皇后大道东转皇后大道中”。
虽然这个行业经历了几次起伏和洗牌,进入了新的阶段,但那段拼搏时光仍然历历在目,这其中有各种外在的和内在的阻碍,各种质疑和轻视,也不可避免亲历了一些拙劣、困扰和遗憾的事请。不过事实摆在眼前,即便再多的方法论和认知迭代,都要落实到硬件产品工业化中的细节中,而基于技术和数理逻辑的第一性原理是毋庸置疑的。文中具体的分析,因本人技术专业水平有限,难免有错误,仅供参考。
回忆那段过去,还是有些感慨,不过大家都要向前迈步,相信有些事请早晚都会有个正确的交待,希望如此。作为曾经一件对自己比较有意义的故事,回顾一下,像是拿起一本书,放了一个书签,借它偶尔翻看那一章节,记住教训,继续向前。
END
2025-1
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