為高速動車組安上“中國芯” - 全文

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　　勇于開拓創(chuàng)新 造就高速動力之強(qiáng)“芯”

　　南車株洲所作為國內(nèi)牽引電傳動系統(tǒng)技術(shù)及產(chǎn)品的領(lǐng)跑者，承擔(dān)了京滬高鐵牽引電傳動系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的研制。他們總共提供了牽引變流器528臺、輔助電源裝置238臺(套)、列車網(wǎng)絡(luò)控制裝置58列、車地?zé)o線傳輸裝置46臺、牽引制動數(shù)據(jù)記錄裝置92臺，是國內(nèi)京滬高鐵動車組最大的關(guān)鍵部件供應(yīng)商。

　　什么是高鐵的“牽引電傳動系統(tǒng)”和“網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)”?

　　南車株洲所副總經(jīng)理馮江華告訴科技日報記者，如果把高速列車看作是一個人的話，“牽引電傳動系統(tǒng)”就是這個人的“心臟”，“網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)”是這個人的“大腦和神經(jīng)”。

　　南車株洲所人平時更愿意把兩者說成是“車芯”。要解決長期困擾中國鐵路發(fā)展的“高速”與“重載”兩大難題，必須“造芯”。

　　但現(xiàn)實是嚴(yán)酷的。這兩大標(biāo)志性技術(shù)上世紀(jì)70年代初國外已開始研究，80年代中被推廣應(yīng)用，但其關(guān)鍵技術(shù)僅為西門子、阿爾斯通、龐巴迪和三菱等少數(shù)跨國公司所掌握。有跨國公司代表私下稱，其他技術(shù)可以轉(zhuǎn)讓，但這些“看家底的”絕對不行。

　　“主攻大功率牽引傳動、列車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)以及核心功率器件的開發(fā)，打破技術(shù)壟斷格局，并將成果推廣應(yīng)用以造福國家”遂成為中國南車株洲所不懈追求的目標(biāo)。

　　新世紀(jì)以來，南車株洲所積極開放合作，消化吸收國際先進(jìn)技術(shù)，搭建了動車組牽引與網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化平臺，掌握系統(tǒng)集成、產(chǎn)品工程化、核心控制策略等技術(shù)，主導(dǎo)“時速300公里以上等級動車組電傳動及控制系統(tǒng)”等重大項目，完成了系統(tǒng)的開發(fā)，該項目自主開發(fā)的牽引及信息監(jiān)控系統(tǒng)，有效保證了高速動車組的安全運營。

　　為了給京滬高鐵CRH380A高速動車組提供先進(jìn)的可靠“車芯”，南車株洲所組織強(qiáng)大的項目團(tuán)隊，研發(fā)電傳動與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。他們圍繞高速動車組“變流器功率大、體積小、重量輕”等技術(shù)難題，大幅提高了變流器的功率密度，研制出當(dāng)前世界單列功率最大的動車組變流器。

　　2010年12月4日，裝載南車株洲所牽引系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制的CRH380A商用動車組創(chuàng)造了486.1公里的世界鐵路運營最高時速!

　　執(zhí)著于核心技術(shù)自主研發(fā)的南車株洲所，終將“中國芯”裝上了國產(chǎn)軌道交通裝備高端產(chǎn)品。我國由此形成符合本國國情的牽引電傳動系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)模式，成為世界上少數(shù)幾個成功掌握該核心技術(shù)的國家之一。

　　完善創(chuàng)新體系 追求技術(shù)引領(lǐng)之目標(biāo)

　　形成了研發(fā)和產(chǎn)品的實際突破固然值得歡欣鼓舞，但在南車株洲所決策層眼里，創(chuàng)新體系的日漸清晰更加令人欣喜——這其實就是外化表現(xiàn)和內(nèi)在功力的關(guān)系，練好了內(nèi)功的企業(yè)，才能在激烈的市場競爭中始終處于優(yōu)勢地位。

　　在南車株洲所構(gòu)建的創(chuàng)新體系——即設(shè)計、制造、產(chǎn)品三大技術(shù)平臺和一個質(zhì)量管理系統(tǒng)面前，所有的研發(fā)制造問題都被數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化了。

　　“研發(fā)過程可分解成很多步，而每一步都是可控的。”馮江華說，自主研發(fā)世界級的創(chuàng)新產(chǎn)品，不能說不難，但在預(yù)研的時候就已經(jīng)把它們打爛揉碎分解，按照設(shè)定的流程，科研團(tuán)隊逐個解決。

　　在此過程中，沒有哪個人是不可或缺的。即使某個研發(fā)人員或者管理人員中途退出，新接手的人只需依照規(guī)范，便能很快上手，無縫對接。

　　因此，再大的難題，在南車株洲所遭到的“待遇”都是一樣——持續(xù)不斷地分解和進(jìn)攻，土崩瓦解只是遲早的事情。

　　以京滬高鐵“車芯”為例。在研發(fā)過程中，為了研究環(huán)境因素對牽引系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的影響，南車株洲所利用牽引系統(tǒng)可靠性試驗平臺，根據(jù)動車組運營的現(xiàn)場實際情況，開展一系列惡劣環(huán)境條件下的可靠性試驗，模擬極限溫度濕度變化、振動、沖擊、沙塵以及風(fēng)道堵塞風(fēng)量變化等，考核頻繁啟動、制動、坡道啟動、受電弓跳弓、網(wǎng)壓突變、過分相區(qū)等列車運行工況。

　　嚴(yán)苛的試驗每天連續(xù)運行16個小時以上，持續(xù)時間將近1年。其中還穿插進(jìn)行連續(xù)7天24小時滿功率運行的極限考核，相當(dāng)于高鐵列車在不同的氣候和工況條件下免維護(hù)運行150萬公里——在此過程中，數(shù)據(jù)和經(jīng)驗迅速累積，故障點和薄弱環(huán)節(jié)一一修正改善，產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性得到了驗證。

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，當(dāng)年可望而不可及的夢想逐漸有了實現(xiàn)的可能。南車株洲所持續(xù)投入數(shù)千萬元打造三大技術(shù)平臺和質(zhì)量管理系統(tǒng)。

　　周桂法說，創(chuàng)新體系最大的特點就是可以不斷累積過程資產(chǎn)，也叫知識資產(chǎn)。“把每個項目的設(shè)計過程，從前期分析、規(guī)劃到立項，每個階段的具體內(nèi)容都編好，都建成模板，并且有樣例，有大的應(yīng)用方向，整個目錄層次一目了然?！?/p>

　　對于南車株洲所，這就是全過程的流程再造，而其效果也非常明顯。以產(chǎn)品為例，以往的一致性通過率可能只有50%，現(xiàn)在能達(dá)到90%以上;現(xiàn)場返修率以前可能是10‰，現(xiàn)在降到2‰以下。

　　創(chuàng)新體系更是一種產(chǎn)品的“全生命周期管理”?！霸谒谋Ｕ舷拢裁措y題解決起來都會有水到渠成的感覺。”周桂法說。

　　以此為基底，以牽引電傳動和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)為核心，他們先后為時速200公里及更高速度等級國產(chǎn)化動車組提供了近70%的核心部件，并將最新平臺研究成果運用到我國7200千瓦六軸大功率交流傳動主型貨運電力機(jī)車上，使貨運重載機(jī)車的國產(chǎn)化水平從70%提高到90%以上。

　　其自主創(chuàng)新的城市軌道交通產(chǎn)品，作為國內(nèi)唯一的自主品牌，占據(jù)了28%的市場份額，成功運用于上海、北京、沈陽、廣州、深圳、重慶等多個城市……

　　除此外，南車株洲所還成功的將業(yè)務(wù)拓展到電動汽車、新型材料、風(fēng)力發(fā)電、智能交通、光伏發(fā)電等多個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。