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追踪中国高铁技能中心泉源

泉源:互联网





中国高铁技能在*近10年的敏捷前进,被广泛以为经过“引进、消化、吸取、再**”而来。追根溯源,形成这种印象的缘故原由来自原铁道部的表明。

2011年7月,原铁道部新闻说话人向媒体介绍说:中国高铁研发在不到6年的工夫内,超过了三个台阶:**个台阶,经过引进消化吸取再**,掌握了时速200--250公里高速列车制造技能;**个台阶,自主研制消费了时速300--350公里高速列车;第三个台阶,中国铁路以时速350公里高速列车技能平台为底子,乐成研制消费出新一代CRH380型高速动车组。

但,对中国高速列车技能泉源的剖析却证明,固然原铁道部形貌的“三个台阶”在工夫次序上是一连的,但在技能上却存在很多“断裂”,即很多技能不是来自对引进技能的改良,而是来自与引进毫有关系的其他泉源。

现实证明,中国高铁技能存在着引进之外的泉源,即中国铁路配备产业可以对引进技能举行消化、吸取、再**的技能才能底子,以及这个产业曾经掌握的中心技能。也便是说,*终成绩中国高铁技能环球前线的中国铁路配备产业的技能才能,并非由于技能引进才天生,而是在技能引进之前就已存在,充其量是颠末对引进技能的“消化、吸取”而失掉发展。

高速列车的技能引进

从大范围引进开端,中国高铁技能一度遭到社会普遍质疑,争论核心在于原铁道部能否真的引进了“中心技能”。

现实上,所谓买来的技能,都是给定产品设计的给定技能,即表现在产品上的消费技能而非“设计才能”。

中国高铁技能将来的严重厘革的伏笔就埋在此处。2004--2006年,大范围引进高速列车技能,次要是从四个本国企业购置了四个车型及响应的技能转让,详细分为四个CRH系列:

“1型车”,即CRH-1,是原铁道部从加拿大的庞巴迪购置的40列。这批列车由庞巴迪在中国的合股企业消费,没有技能转让费。

“2型车”,即CRH-2,以新支线E2-1000为原型车,时速200公里,由日本川崎重产业株式会社转让。原铁道部订购60列,由南车团体所属青岛四方机车车辆有限公司[yǒu xiàn gōng sī](以下简称四方股份或四方)受让、国产化,付出技能转让费约6亿元人民币。

“5型车”,即CRH-5,时速250公里,是从法国阿尔斯通旗下的阿尔斯通交通运输引进,转让给北车团体所属长春轨道客车有限公司[yǒu xiàn gōng sī](以下简称长客),技能转让费约为9亿元。

“3型车”,即CRH-3,时速300公里,是2006年**轮投标后,原铁道部从德国西门子公司引进,购置代价6.69亿欧元的60列,技能转让费约8亿元人民币。

除整车外,另有配套牵引、制动等体系及部件的消费转让。

“转让”的只是“消费才能”

所谓“转让技能”的内容是:一是对中国购置的高速列车举行“团结设计”。这种“团结设计”不是外方与中方一同重新设计一个已往没有的新车型,而是两边对中方购置的车型举行设计修正,以使其可以顺应中国的线路特点。

二是外方提供中方购置车型的制造图纸。固然,设计原理和设计泉源数据库等要害技能资源是不行能转让的。并且在给图纸的局部,也不是一切的零部件图纸都有。

三是消费引进产品的工艺。这局部属于制造系统的一局部,是中方受害*大的局部。

四是对中国工程师和技能工人举行培训。

长客的一位技能办理者是如许介绍从西门子受让技能的:“ag8九游会拿到的所有是西门子的制造图纸,连一张三维模子图都没有,只是设计的后果,没有历程。ag8九游会拿到的是现场施工图纸,以是只是晓得工艺了,学会了怎样把现成的零部件装上,但怎样设计的,不晓得。”

四方的一位技能卖力人则是如许形貌的:“在与川崎的互助上,我以为川崎是个好教师。四方派了一个设计团队在日本学习了半年,此中也有前后学习了一年的人。日方不是教你设计的办法,如为什么这么设计,而是教你读图。他们不会报告你为什么电路要以这个逻辑干系设计出来,而是报告你这个实行机构的作用,以及今后有哪几个步调要懂。日方的培训很过细,关于每一个图上的细节都市报告你是起什么作用的,但不会报告你为什么。”

也便是说,中方取得的是消费才能(对给定技能的利用办法),而不是技能才能(把这些技能开辟出来的办法)。在这种状况下,假如引进是技能的**泉源,那么中国铁路配备产业厥后的开展途径便是依照本国车型设计来制造,并经过引进新车型来举行晋级换代。但实践状况与这个逻辑远景并不符合。

外乡技能才能是**中心泉源

以“2系车”制造商四方股份为例,现实上,中国铁路配备产业简直还在“消化、吸取”原型车技能时期,就曾经开端“再**”。有两个现实阐明了这一点:

**,四方技能前进的速率远远凌驾一切人的意料。在引进初期,川崎重工以为四方对引进技能的消化吸取必要16年,即8年消化、8年吸取,然后才干到达可以**的阶段。

**,四方开辟的CRH380A曾经经过美国的知识产权评价。在四方跟踪美国加州高铁市场的历程中,由四方提供本人的技能条件和设计方案,美方检索出来一切相干技能砖利900多项,再找专业人士评价能否侵权。*后美方评价的结论是四方的产品没有侵权,阐明CRH380A的技能完满是自主产权,且曾经凌驾日本新支线技能。

很分明:除了技能引进,中国高铁开展一定还存在着别的的,并且是更紧张的技能泉源。

那么,“新的技能”是从那边来的?原铁道部的表明是,“新的技能”是对引进的技能举行消化、吸取、再**而来的。但仍旧没有答复明白,为什么中国铁路配备产业可以对引进的技能举行“消化、吸取、再**”。

现实上,技能才能的两个组成要素是产品开辟才能和技能积聚。在此底子上,技能才能具有三个特征:

其一,产品设计和消费技能是可以买卖的,但技能/产品开辟才能是不行买卖的;其二,关于一个构造来说,对竞争力更紧张的技能泉源因此本人的才能去改动已有的技能——即**;其三,消费才能和技能才能是两种差别性子的才能,前者指的是利用给定技能举行消费的才能,尔后者指的是“掌握”技能和技能变革的才能。

很显然,技能才能的次要性子是履历性的,即技能才能的取得离不开研发和利用技能的履历。正是由于这种履历性子,技能才能只能是构造内生的,无法从市场上买到。因而,国际**学界对技能才能有一个经典界说,即“技能才能是发生和掌握技能变革的才能”(BellandPavit1993)。

把这个逻辑用在中国高铁技能的开展上,就可以判定:假如引进是“原始技能”的泉源,那么中国产业“土生土长”的技能才能、产品开辟才能和技能积聚,便是“新的技能”的别的一个泉源。

现实上,从技能变革的工夫逻辑和技能逻辑看,中国铁路配备产业的技能才能并非是由于技能引进而天生的,而是在技能引进之前就存在的,充其量是颠末对引进技能的“消化、吸取”而失掉发展。

“2系车”**演进轨迹

在2004--2006年的大范围引进之后,中国再没有全套引进过本国车型,但中国的高铁技能却在厥后的几年中开展敏捷,表现在一系列新车型上。以南车四方股份卖力的“2系车”为例,形貌其**演进轨迹:

CRH2A,开辟工夫是2004--2006年,共向原铁道部交付60列,此中3列是原装入口,6列是散件组装,其他51列所有国际制造。此车以引进日本川崎重工制造的新支线E2系为原型(8辆车编组),团结设计内容是针对中国线路特点举行顺应性修正,次要包罗转向架局部、内车距、踏面情势、弓网受流等关键。

CRH2B/CRH2E(长编组),开辟工夫是2007--2008年,CRH2B(座车)交付10列,CRH2E交付20列(卧铺车)。这两个型号与原型车相比产生的次要变革是把原来的8辆车编组酿成16辆编组。CRH2B加装了半自动减震器、车端耦合减振(车端阻尼器)、头车两侧车灯,举行了**性和顺应性改革,也改良了空调的透风体系。

CRH2C(I),开辟工夫是2006--2008年,交付30列。此车是在时速200公里的CRH2A平台上,为京津线开辟的时速300公里动车组,次要变革是动力设置装备摆设——动车数目从原来的4节(4M4T)增长到6节(6M2T),牵引总功率提拔到7280kW,其他变革包罗对速率提拔的**性评价和安宁度评价,中车体(头型未变),以及内装的顺应性改革。分外要指出的是,CRH2C(I、II)利用的牵引逆变器、帮助牵引变流器、透风体系及列车信息体系已所有由株洲所(期间电气)提供。

CRH2C(II),开辟工夫是2008--2010年,用于时速350公里的武广、郑西线动车组,29列交付。与CRH2C(I)相比,CRH2C(II)改用更大功率的YQ-365型交换牵引电念头,8节短编组列车总功率提拔至8760kW。

这个车的中心技能,牵引体系是株洲所的,制动体系是南京浦镇海泰的,并完成了车体转向架的验证实验。从内装、转向架包罗牵引体系都做了改良,是新一代高速动车组CRH380的底子。为了做380A,专门做了一列新头型实验车,头型、转向架、断面、牵引制动都是新的,这时从表面到外部都曾经没有川崎的工具了。

CRH380A,时速350公里,“十一五”计划开端,订单140列,已交付40列8编组和48列16编组。时速500公里更高速率实验列车,2011年12月下线,由四方、株洲所等单元团结全新设计,在功率品级、网络拓扑上都接纳全新设计。

CRH380A四大要害技能的打破

业内公认,区别一列动车组的知识产权归属要看四个要害局部:车头造型,转向架结构,车体强度密封,网络控制体系和牵引体系。ag8九游会以这种尺度来剖析一下CRH380A的四个要害技能所完成的**打破。

车头造型

CRH380A的头型是四方本人设计的,与CRH2A的头型完全差别。头型的紧张性不但是为了悦目,而是与列车的氛围动力性和**性高度相干。开辟该头型的历程如下:

其一,开辟人起首必需具有相称的技能积聚,依照新车的速率等参数并根据已有的技能知识构成开端观点,四方*初设计了20个造型构成图纸和模子;其二,从20个开端方案中,依据表征和技能要素挑选出10个举行开端仿真剖析、盘算、验证;其三,从10个仿真模子中选出5个做风洞模子实验,并举行精密化盘算验证和模子实物验证;其四,再从中选出2个做1:1实物的工艺验证;其五,*后选定1个投入消费。

显然,依照此流程开辟出来的380A头型,不但与天下上任何列车的头型都纷歧样,并且在开辟的出发点上连四方的工程师也无法意料后果。

转向架的结构

转向架的设计是动车*要害的关键,是决议列车**的包管。当列车时速从200公里酿成350公里,要求转向架的结构产生紧张变革。

好比,高速运转时对转向架会发生新的危害,庞大性增长,频带宽,还要思索气流影响风的作用,种种要素的作用布局变得更庞大。思索到速率变革招致的一切这些变革,对构架的承载才能、车辆运转的**安宁性、悬挂体系的防震减噪、轮轨和制动安装的干系就都必需重新找到办理方案,并且要办理相干安装和体系之间怎样婚配的题目。

由于380A的速率大大凌驾CRH2A,其转向架完全重新设计,这不但要求充足的技能积聚,并且要求了解技能的迷信原理——动力学、布局强度、一系列刚度等等,并且要求新的质料。

总之,必需剖析和了解一切影响产品功能的要素并找到办理方案,才干经过体系婚配的技能才能设计出新的转向架。380A的转向架便是如许设计出来的,在实验台架上跑出的*高时速凌驾550公里——这是为什么四方可以在380A之后敏捷开辟出来时速500公里高速实验动车组的缘故原由之一。

车体强度密封

进步车体“气密承载才能”的技能要害是车厢壁板的布局(壁板由双层铝合金板经过肯定外形的金属布局毗连构成,布局毗连点的两头是空的)。由于气密强度和速率的幂次方干系,380A的壁板不行能从CRH2A的壁板改良而来,必需由开辟人经过实验测出速率数据,并依据这些数据举行设计,然后稽核车体设计的气密委顿度(何时会断裂)再加以修正。在四方制造车间同时摆放着CRH2A和380A的壁板截面,可以明白地看到两个截面布局完全差别。

网络控制体系和牵引体系

动车组网络控制体系的次要作用是,完成各动力车的控制;完成全车一切由盘算机控制的部件联网通讯和资源共享;完成全列车的制动控制、主动门控制、轴温监测和空调控制等功效;完成全列车的自检及妨碍诊断决议计划。

在受让网络控制体系产品制造、测试技能之后,株洲所依托本身临时积聚的技能才能,敏捷掌握一切中心技能。

在一致动车组网络技能构架和功效界面需求之下,株洲所自主构建CRH380A网络体系构架和产品设置装备摆设,较引进车型更大数目和范畴地满意动-拖车辆控制需求,完成列车信息办理、列车控制以及与牵引、制动、游客信息等子体系的信息集成。而且进一步创立和丰厚列车设置装备摆设和**监控功效,完成信息网络完成检测、办理、共享、车地无线通讯等技能打破。

除此之外,针对时速500公里动车组,株洲所接纳具有完全自主知识产权的切合欧洲尺度的TCN技能,并引入了产业以太网技能,更有开展潜力。

在牵引体系方面,株洲所和南车电机为CRH380A提供的牵引体系轴功率曾经凌驾400kW,而CRH2A的功率不到300kW。牵引体系次要参数的变革,意味着次要部件所有重新设计,包罗变压器、牵引变流器、电机。这些部件的设计、制造、实验稽核所有打上株洲所等企业的烙印。更进一步,株洲所为高速实验动车组(时速500公里)提供的牵引体系功率到达600kW,曾经为高速动车组奠基了新一代牵引体系平台。

三个明白结论

从上述扼要的比拟可以得出三个明白的结论:

**,正向开辟的CRH380A不是复杂在CRH2A的技能底子上二次引进而来的,两列车的技能之间具有十分大的差别,其标记便是中国拥有对380A的所有知识产权,并经美国有关方面确认。

**,从做出CRH2A到开辟出CRH380A只花了5年的工夫,基本缘故原由是中国产业不但原本就具有技能才能,并且还间接利用了本人原本就曾经掌握的中心技能——这些技能不光不是引进的,乃至也不是对引进技能“再**”而来的。

第三,中国高铁技能的敏捷前进是真实的,以为CRH380系列能跑350公里/小时的缘故原由是“吃失”本国产品设计**余量的说法不切合现实。

(本文转自RT轨道交通,若有侵权请联系删除)


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