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坚持引进消化吸收再创新 为中国铁路提供中国品牌的高速列车
2011-12-12 16:02:17 来源: 作者: 【 】 浏览:877次 评论:0

    2004年,中国北车集团长春轨道客车股份有限公司与法国阿尔斯通公司(ALSTOM)就 CRH5型时速200公里动车组项目开展了合作,目前在双方的共同努力下,已经取得了阶段性成果,有5列CRH5型动车组投入到铁路第六次大提速中,到今年底将有60列CRH5型动车组投入铁路运营。
    一、长客股份基本概况
    中国北车集团长春轨道客车股份有限公司(以下简称长客股份)成立于2002年3月,总股本和注册资本均为5.3亿元,现隶属于中国北方机车车辆工业集团公司。
    公司的前身长春客车厂始建于1954年,是国家“一五”重点建设项目之一。公司现有员工8000人,厂区占地面积152.6万平方米,厂房建筑面积42万平方米。资产总额为43亿元,净资产8.9亿元。
    经过50年的建设和发展,公司已经成长为我国最大、也是最强的铁路客车和城市轨道车辆研发、制造和出口基地。与国内同行业相比,具有企业规模最大、装备水平最高、研发能力最强、引进技术最早、管理基础最好、出口业绩最佳等六大优势。
    50多年来,公司累计生产各类铁路客车27000多辆,约占全国铁路客车保有量的50%;累计获得各类城轨车订单2200多辆,占国内城轨车市场总量的80%。
    二、技术引进路线的选择
    为满足国内快速增长的铁路客运需要,铁道部亟需时速200公里及以上速度级的高速动车组,长客股份作为中国机车车辆制造行业的龙头企业必须要承担重任。
    长客股份虽然是国内最强的企业,但是对时速200公里及以上速度级动车组技术的掌握是不全面的、不系统的,虽然也曾开发了几种动车组,但主要系统和主要零部件技术尚不成熟,仍在运营考核中,最高运营速度也只有时速160公里,设计标准、制造标准不高,先进性、成熟性、可靠性、舒适性与国外水平仍有很大差距,亟需进一步改进和完善,还不能承担铁路大提速的重任。
    长客股份把“瞄准国际先进水平、技术引进和自主创新相结合”作为企业的技术路线,深刻认识到只有技术引进才能快速提升我们产品的技术水平、制造水平和管理水平,搭建高标准的产品平台,可以发挥后发优势,缩短研发周期,减少企业风险,同时更有利于开拓市场。为了满足市场需求,快速提升动车组的设计制造水平,最快、最有效的方式是引进消化吸收再创新。
    三、技术引进的内容和方式
    根据国务院提出的“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的总体要求,按照铁道部的部署,长客股份公司同法国阿尔斯通公司开展了时速200公里动车组项目的技术合作。
    长客股份与法国阿尔斯通公司合作承担的时速200公里动车组项目共计60列,合同于2004年10月9日正式签订,其中3列整车进口、6列CKD散件进口国内***、51列国内制造。在项目执行过程中阿尔斯通公司向长客股份转让动车组的设计和制造技术。
    时速200公里动车组项目我们和国内主要配套企业重点引进了动车组系统总成、高强度轻量化车体、高速转向架、轻量化大功率牵引变压器、牵引和辅助变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络控制系统和制动系统等动车组九大关键技术和空调系统、车钩及缓冲装置、车门、车窗、卫生间和集便装置、受电弓、风挡、座椅、车内电器和车内装饰等十项重要配套技术,这些技术的成功引进和实现国产化,使我国高速动车组的制造迈入了国际先进水平。
    引进的内容包括设计技术、制造技术、制造工艺装备、检测试验调试技术。设计技术包括产品执行的各种设计标准、专有设计计算分析方法、设计原理、系统集成和系统参数选择原则、设计控制程序及方法、计算机三维设计、产品图纸及技术条件;制造技术包括制造工艺文件、制造标准(包括企业标准)、质量控制方法、零配件技术规范、调试文件;制造工艺装备包括工艺装备图纸及其制造调试要求、关键制造设备清单和技术规范;检测试验调试技术包括检测试验调试规则和标准、检测试验调试方法、检测试验调试设备和软件的清单及技术规范。
    技术转让的方式主要是阿尔斯通向长客股份提供技术资料,对员工进行技术培训并且在国内生产过程中进行技术支持。技术资料包括:产品图纸、工装图纸、设计标准、工艺文件、零配件技术规范、质量控制文件、专用软件、调试文件及其他管理文件;培训对象主要是设计人员、工艺人员、管理人员、操作者等;技术支持包括产品设计、工艺评估、质量控制、生产管理、采购支持、型式试验等。
    到目前为止阿尔斯通向长客股份转让的三项关键技术中高强度轻量化铝合金车体设计及制造技术已经通过考核验收、高速转向架的技术转让也已基本完成,动车组系统设计及总成的技术转让已完成约80%,为长客股份顺利制造出国产化的CRH5型动车组奠定了坚实的基础,为铁路第六次大提速开行北京以北方向的动车提供了高质量的装备。
    四、时速200公里动车组的主要技术特点
    时速200公里动车组为全新设计的动力分散型电动车组,采用八辆编组,两个动力单元,五动三拖结构,定员622人,最高运营速度200~250km/h,最大牵引功率5500kw,平均起动加速度0.56 m/s2,轴重小于17吨,具有先进、安全、可靠、舒适、环保等优点。主要技术特点如下:
    1、先进性
    1)、CRH5型动车组全部按UIC、EN、IEC、ISO等国际通用标准设计和制造,标准等级高,起点高,为我国目前生产的最具国际先进水平的动车组;
    2)、采用了经过两亿公里运用考验的成熟的Pendolino系列高速转向架,最高运营速度可以达到300km/h,具有优良的高速运行品质并可以升级为摆式转向架,可运用于各种状况铁路线路,且安全舒适性能显著;
    3)采用了高强度轻量化整体成型承载大端面铝合金车体,严格按国际标准设计和制造,具有其他材料所不可比拟的高精度、高强度,为目前国际先进水平;
    4)、采用先进的交流传动技术,牵引和辅助变流器采用了目前国际最先进、性能等级最高(6500V/600A)的IGBT元件;
    5)、采用目前世界上最先进的微机控制的直通式电空制动系统,功率强劲、效益较高,在获得十分理想的牵引加速性能的同时,又能节省大量能源,实现了快速、精准、平稳的制动控制;
    6)、双层密封的风挡技术,航空内饰;
    7)、采用了国际上最先进的过分相时辅助系统不断电的新技术;GBT列车网络控制系统,实现列车的高度微机控制;
    8)、采用了紧凑型、智能化模块真空卫生间等一系列先进的装备,使列车更加舒适、方便旅客。
    2、安全性
    1)、采用满足EN12663标准可承受150t压缩载荷的高强度轻量化铝合金车体;
    2)、配有170KJ大容量气液缓冲器的密接式车钩缓冲装置;
    3)、增设自动式备用制动装置;
    4)、采取了完备的防火设计方案,包括新型防火非金属材料、先进的烟火报警系统和阻止火焰蔓延的车辆端部设计等;
    5)、牵引、制动、控制等系统均设置了故障导向安全措施;
    6)、控制及照明均采用国际上先进的安全电压系统。
    3、可靠性
    1)、设计寿命可达30年;
    2)、采用了满足TCN标准的列车网络控制系统,实现了列车的智能自动控制和状态监测;
    3)、牵引、辅助供电、列车网络控制及制动系统均采取了冗余设计;
    4)、采取体悬式电机轴控方式,降低了对轮径差的要求。
    4、舒适性
    1)、具有优良的高速运行平稳性;
    2)、采用带紧急通风与自动压力保护功能的全自动恒温空调系统;
    3)、车内噪音低,200km/h速度运行时车内噪声≤65dB(A);
    4)、配备了航空可调节式座椅;
    5)、配备酒吧休闲区,配备了航空式厨房设施;
    6)、配备了触摸式电动门。
    5、环保性
    1)、车内装饰全部采用代表当今国际最先进水平的防火、环保、轻量化的航空用三明治蜂窝内装材料;
    2)、便器污物和洗漱用水集中收集和排放;
    3)、车外噪声低,200km/h速度运行时的外部噪声≤88dB(A)。
    6、适应性
    1)、采用人性化设计理念,适应中国的旅客界面及运用习惯;
    2)、设置新型的侧门翻板结构,可适应300~1250mm不同的站台高度;
    3)、曲线通过能力强,可以通过R145m的S形曲线,不但可用于客运专线,也可用于既有线路提速使用;
    4)、使用我国铁路通用的辅助供电制式。
    7、可维护性
    1)、采用了全新的转向架与车体连接方式,实现了维修时的快速起落车;
    2)、采用模块化设计结构,通过更换最小故障单元,可实现在线检修。
    总之,我们通过引进制造的CRH5型动车组,体现了当今国际上最先进的车辆设计理念,采用了各种先进的系统,是为中国旅客提供的具有国际一流水平的产品。
    五、技术引进的收获
    长客股份通过此次时速200公里动车组项目的技术引进消化吸收再创新,已经具备了高速动车组技术提升的研发创造能力。
    1、搭建了高速动车组的产品平台。
    1)建立了时速200公里及以上速度级高速动车组的标准体系;
    2)搭建了高速动车组的系统集成设计体系;
    3)掌握了高速动车组的系统集成技术;
    4)掌握了高速动车组的理论分析计算及试验方法;
    5)掌握了高速动车组设计原则、设计程序和设计方法;
    6)建立了列车网络设控制系统的设计平台;
    7)掌握了高速动车组先进的设计理念:概念设计理念、基础研究理念、试验验证理念、模拟设计理念、版本设计理念、继承成熟理念、模块设计理念、依靠供方理念、并行设计理念、样件试制理念;
    8)建立了异地网络并行设计研发平台;
    9)建立了适应模块化设计的产品研发机构;
    10)组建了高速动车组的研发试验基地。
    凭借这些技术的全面掌握,我们完全有能力设计出更高速度等级的适应各种线路要求和各种用途的动车组,进而提高整个铁路客车设计水平。
    2、搭建了高速动车组的制造平台。
    1)建立了包括车体、转向架、内装、***、调试国际水平的制造体系;
    2)构建了适应高速动车组生产的先进合理的工业布局;
    3)配备了满足高速动车组生产需要的先进工艺装备;
    4)掌握了科学合理的程序化的高速动车组制造工艺;
    5)掌握了高速动车组制造过程中的特殊技能;
    6)制造过程实现了工装化;
    7)掌握了高速动车组的调试试验方法;
    我们仅仅利用了两年多的时间,对工厂进行了现代化改造,建立了具有国际一流水平的铁路客车制造基地,使企业进入了世界先进行列,进而制造出了国际先进水平的CRH5型动车组。
    3、搭建了企业综合管理平台。
    公司的管理体系实现了与国际接轨,先进的管理思想和管理方式被大量引入,管理模式发生了根本性变化,设计管理、生产制造管理、采购物流、产品质量控制、检测调试、售后服务等各方面的管理水平大幅度提高。
    4、搭建了高速动车组配套产业平台,带动了铁路装备制造业的振兴。
    1)引入了阿尔斯通的供应商管理模式;
    2)掌握了对供应商选拔、评审、培养、引导和控制一整套管理办法;
    3)促成了国内供应商和国外供应商的技术合作,
    4)供应商的管理模式开始与主机厂接轨;
    5)形成了具有国际水平的配套产业链群体,带动了我国铁路装备制造业的进步,特别是我厂地处东北长春,为振兴东北老工业基地、加快东北部的发展起了难以估量的作用。
    5、打造了一只高素质的人才队伍。
    通过联合设计生产、转化技术资料、国外公司培训及国外专家的技术支持,培养了一大批掌握先进技术、先进理念、先进管理思想的科技人才、管理人才;同时也培养了一大批具有严谨的工作作风,具有特殊技能的技术工人,为企业长远发展奠定了坚实的基础。
    六、展望
    长客股份用了两年多的时间,走完了发达国家30年的道路,制造出了具有国际先进水平的动车组,我们下一步力争再用三至五年的时间更加全面掌握动车组核心部件的设计制造技术,使产品达到国际先进水平,制造技术实现国际一流,全面执行国际先进标准,实现质量管理模式与国际接轨,高速动车组的国产化率达到80%以上,在引进技术消化吸收200公里动车组的基础上,开发时速250公里的摆式动车组,时速250公里的长编组卧铺动车组和特种动车组,研制出时速350公里的超高速动车组,在实现动车组出口发达国家的基础上,扩大高速动车组出口业绩,迅速缩短与世界先进水平的差距,全面提升企业的核心竞争力,使企业进入世界先进行列。

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