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中国南车:没有秘诀的创新之道

  核心提示:中国南车是一家有着百年历史的老国企,在持续的改革发展中,逐步成长为具有世界性影响的中国轨道交通装备制造企业。是什么样的秘方使其青春常驻,又是什么样的力量使其活力盎然、享誉国际呢?中国南车董事长赵小刚表示,没有秘诀,就是坚持自主创新不动摇。

  前不久,中国南车获评十大创新型企业。为了探究中国南车的创新之道,春节期间,记者来到中国南车最具创新力的一级子公司南车株洲电力机车研究所有限公司(简称南车株洲所),与一线科研人员面对面深入交流,希望从这个样本中寻找到中国南车科技创新的保鲜秘诀。

  高起点主攻核心科技

  作为国内牵引电传动系统技术及产品的领跑者,南车株洲所几乎承担了武广、沪杭、沪宁、郑西、京沪等所有国内高铁线路的牵引电传动系统和网络控制系统等关键部件的研制。是国内高铁动车组最大的关键部件供应商。

  什么是高铁的牵引电传动系统和网络控制系统?

  南车株洲所主管科技的副总经理冯江华告诉记者,如果把高速列车看作是一个人的话,牵引电传动系统就是这个人的心脏,网络控制系统是这个人的大脑和神经。南车株洲所人平时更愿意把两者说成是车芯。要解决长期困扰中国铁路发展的高速与重载两大难题,必须造芯。造芯,谈何容易。上世纪70年代初,西方发达国家开始研发这两大标志性技术,80年代中期被推广应用,但其关键技术仅为西门子、阿尔斯通、庞巴迪和三菱等少数跨国公司所掌握。有跨国公司代表私下称,其他技术可以转让,但这些看家底的绝对不行。

  新世纪以来,南车株洲所积极开放合作,消化吸收国际先进技术,搭建了动车组牵引与网络控制系统的产业化平台,掌握系统集成、产品工程化、核心控制策略等技术,主导时速300公里以上等级动车组电传动及控制系统等重大项目,完成了系统的开发,该项目自主开发的牵引及信息监控系统,有效保证了高速动车组的安全运营。为了给高速动车组提供先进的可靠车芯,南车株洲所组织强大的科研团队,他们围绕高速动车组变流器功率大、体积小、重量轻等技术难题,大幅提高了变流器的功率密度,研制出当前世界单列功率最大的动车组变流器。2011年12月23日,装载南车株洲所的车芯的更高速度试验列车在青岛下线,标志着我国高速列车前瞻性研究取得了阶段性重大成果。

  厚根基成就技术集大成

  作为新中国最早成立的电力机车研究所之一,南车株洲所坚持自主创新与开放合作相结合的道路,始终把提升创新能力放在比规模扩充更优先的位置,专注于技术的研究和开发。上世纪70年代,南车株洲所率先在国内开展机车交流电传动技术研究,在极其艰难的情况下,开始理论研究和实验研究,从交流同步调速系统的研究入手,试制大功率的负载换流变流器和同步电动机。随后,又转入交流异步调速和传动系统的研究,并研制出四象限脉冲整流器,为探索交流传动技术迈出了关键一步。上世纪90年代以来,南车株洲所以丁荣军为代表的新一代科技精英从技术标准和技术模式入手,结合了欧美、日本两种技术流派的长处,主攻电路研究,创造性地发明了以两点式和异步电机为主、兼有三点式和同步电机的全新技术模式。并且,联合主机厂研制出我国首台4000千瓦交流传动电力机车。

  进入新世纪,南车株洲抓住国家铁路事业尤其是高铁装备大发展的黄金机遇,从大系统到大部件、从关键材料和关键工艺、从核心硬件和核心软件上实现了全面技术攻关,成为世界上少数几个成功掌握该核心技术的国家之一。

  得益于30多年对核心技术的积累及产业化努力,南车株洲所的人才队伍、产业格局发生了重大改变,目前,公司拥有中国工程院院士1名,博士72名、硕士781名,形成了以8名首席专家、59名教授级高工、17名政府津贴获得者领衔的数量达3678名的精英科研队伍。产业领域也由原来的单一的机车配件制造扩展至轨道交通装备、城市轨道、电动汽车、高分子复合材料应用、风力发电、智能交通、光伏发电、工程机械等10多个产业领域。

  建体系让创新成为习惯

  形成了研发和产品的实际突破固然值得欢欣鼓舞,但在南车株洲所决策层眼里,创新体系的日渐清晰更加令人欣喜。在南车株洲所构建的创新体系即设计、制造、产品三大技术平台和一个质量管理系统面前,所有的研发制造问题都被数字化、标准化、模块化和系列化了。研发过程可分解成很多步,而每一步都是可控的。冯江华说,自主研发世界级的创新产品,虽然难度极高,但在预研的时候就已经把它们打烂揉碎分解,按照设定的流程,科研团队逐个解决。

  周桂法是南车株洲所的首席专家,也是创新体系的主要推动者之一。20年前,在与跨国公司的合作中,他深有感触:当我们还在一个项目一个项目啃的时候,别人的一套平台就能覆盖绝大部分产品,包括了近期应用开发和整体远期规划。二者之间的鸿沟犹如小米加步枪与飞机大炮的区别。

  随着我国经济的发展,当年可望而不可即的梦想逐渐有了实现的可能。南车株洲所持续投入数千万元打造出自己的三大技术平台和质量管理系统。

  周桂法说,创新体系最大的特点就是可以不断累积过程资产,也叫知识资产。把每个项目的设计过程,从前期分析、规划到立项,每个阶段的具体内容都编好,都建成模板,并且有样例,有大的应用方向,整个目录层次一目了然。

  对于南车株洲所,这就是全过程的流程再造,而其效果也非常明显。以产品为例,以往的一致性通过率可能只有50%,现在能达到90%以上;现场返修率以前可能是10,现在降到2以下。创新体系更是一种产品的全生命周期管理。在它的保障下,什么难题解决起来都会有水到渠成的感觉。周桂法说。以此为基底,以牵引电传动和网络控制技术为核心,他们先后为时速200公里、300公里、350公里及更高速度等级国产化动车组提供了近70%的核心部件,并将最新平台研究成果运用到我国7200千瓦六轴大功率交流传动主型货运电力机车上,使货运重载机车的国产化水平从70%提高到90%以上。

  南车株洲所的创新实践,正是中国南车持续自主创新的一个缩影。

  中国南车总裁郑昌泓告诉记者,2011年,中国南车全年科技经费投入占营业收入比例达到6.6%。国家高速动车组总成工程技术研究中心落户中国南车四方股份公司,南车成为我国轨道交通装备制造领域内惟一拥有高速动车组工程技术研究中心的企业。年授权专利数由2006年的109件增长到2011年的1280件,累计拥有授权专利量居国内同行业第一。

  来源:中国自动化学会

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