
高鐵技術集成性非常高,從機車到路軌、從材料到控制系統涉及很多技術。在集成時代,引進別人的技術時,把該付的費用付了就可以
脫口而出的數字令世界震驚:中國用5年時間,走完甚至超過了西方國家半個世紀所走的路。
編者按:為研究我國鐵路發展與改革,國務院發展研究中心技術經濟研究部成立了課題組,由研究室主任馬名杰執筆的《我國鐵路裝備制造業消化吸收再創新的機制和經驗》報告甫出便引起了業界的廣泛關注,該文得到了包括張德江副總理在內國家領導人的正面批示。
該報告指出,從企業角度,鐵路裝備技術引進、消化、吸收、再創新取得較大成績,既得益于整個產業工業基礎和技術能力的躍升,也源于企業學習和創新機制的明顯變化。但企業創新能力的進一步提高是一個長期過程,消化投入低和領軍人物缺乏等問題有待解決。
2010年12月7日,世界高鐵大會在中國國家會議中心舉行。會上,中國南車集團有關人士透露,中國研制的高速鐵路試驗車將于2011年進行速度試驗,該車將力爭打破此前法國試驗列車創造的時速574.8公里的紀錄,直奔600公里時速——脫口而出的數字令世界震驚:中國用5年時間,走完甚至超過了西方國家半個世紀所走的路。
這一數字不僅將兩個月前鐵道部總工程師何華伍在一次演講中提出的規劃——“時速500公里”打破,更將幾天前中國新一代高速列車在京滬高鐵跑出的486.1公里的最高運營時速甩向歷史。知情人士透露,就在當時,就有多國(包括西班牙、美國、韓國等)對中國高鐵贊嘆不已,并表現出與中國高鐵企業強烈的合作欲望。
然而,就在“和諧號”在享受鮮花和掌聲的同時,卻也遭遇著不懷好意的非議和指責:中國高鐵技術抄襲國外技術的論點在國外不斷出現。對此,國務院發展研究中心一位研究員并不認同,“高鐵作為引進、消化、吸收的成功案例,爭議是難免的。而外媒將‘和諧號’稱作‘恥辱號’,這樣解讀也并不客觀。”
上述研究員告訴記者,“高鐵技術集成性非常高,從機車到路軌、從材料到控制系統涉及很多技術。高鐵客運技術方面,最近幾年有很大的飛躍,取得這么好的成績,也是多年來技術積累的結果。因此,不能孤立地看待‘和諧號’的技術進步,要結合之前的幾次列車大提速,中國做了很多基本工作。現在,中國高鐵完全擁有自主知識產權。”
數據顯示:截至2010年3月,中國高鐵已經申請了946項專利,中國高鐵具有完全自主知識產權——這是對“高鐵抄襲論”的又一回擊。事實上,人類的進步不就是建立在共享知識和智慧的基礎之上嗎?而在開放的條件下,中國高鐵建設過程中也有外資企業的參與。
相關人士告訴記者,“在集成時代,引進別人的技術時,把該付的費用付了就可以了。英特爾的芯片,很多模塊也是買別人的;蘋果的IPAD、IPHONE也都是與別人共同努力的結果……很多大公司都有引進吸收別人技術的經驗。”
但該人士呼吁同時要保持警醒。“高鐵技術創新,中國已經很了不起了,特別是在材料技術方面。但我們也要保持清醒。一個不容忽視的事實是:中國高鐵的六大技術,基本上都是從西門子,阿爾斯通,龐巴迪,日本三菱重工等引進、吸收過來。”
“從世界經濟發展過程看,落后國家超越發達國家總是從某一個領域超越突破,然后逐步擴張。每個發展階段都會出現這種狀況。中國這次抓住了這個機會,而高鐵技術的突破很可能就是異軍突起的突破口。”他告訴記者,“中國高鐵的技術創新怎么估計都不過分,也許是中國在科技領域百年崛起的龍頭標志。”
四大階段
第一階段(20世紀80至90年代):通過技術引進提升企業制造能力
制造能力是將技術成果轉化為符合設計要求的可批量生產產品的能力,包括企業裝備的先進性,工人的技術水平、適應性和工作質量,以及工藝設計和管理能力等。制造能力是企業技術能力提高的必要條件,通過引進技術可以迅速提高制造能力。20世紀80年代,我國鐵路進行了一次大規模技術引進,但由于當時國內的技術和工業基礎薄弱(即使螺栓都買不到和國外同等質量的),管理水平不高,所以沒有成功實現再創新。盡管如此,這一時期的技術引進仍加深了企業對關鍵技術的了解。當時培養的一批人才在2003年的技術引進中發揮了關鍵作用,也使我們掌握了技術引進談判的話語權。
第二階段(20世紀90年代到21世紀初):提升企業技術吸收能力和集成能力
這一時期是國內企業通過加強研究開發,技術吸收能力和集成能力得到大幅提高的階段。鐵路裝備制造企業的集成能力主要體現在三個方面。一是掌握關鍵技術的能力,有了這種能力才能不為人所制。二是制定接口的規范與標準的能力。三是系統設計能力,即處理主機與部件的關系和功能的能力。
長期的技術積累形成了支撐企業創新的技術基礎和人才隊伍。如,南車青島四方公司在轉向架設計和制造方面有一定的技術積累。國內機車制造企業認為,自身實力是引進消化吸收再創新能否成功的根基,而2003年以前的5次鐵路大提速對提高企業實力發揮了積極作用。雖然只掌握了160km/h以下的客車制造技術,但具備了相對完整的裝備制造體系,為下一步的消化吸收再創新奠定了基礎。
盡管在這一時期企業的吸收能力有了很大提高,但技術水平仍然不高,大量關鍵技術尚未掌握。如,長客從20世紀80年代開始,曾先后從英國、韓國、加拿大等國引進不少客車先進技術,但還沒有掌握時速200公里動車組的成套技術,系統技術不成熟,關鍵技術沒把握。轉向架、牽引變流、制動系統等關鍵部位的安全性和可靠性與國外相比,還有一定差距,難以承擔起鐵路進一步實施提速的要求。
第三階段(2003年至今):以集成創新為特征的消化吸收再創新
這一階段的主要標志是企業在這一時期掌握了部分核心技術。國內企業的再創新主要表現為兩種方式。
一種方式是在消化吸收的基礎上,結合國情,對引進技術進行適應性改造。例如,動車組從引進之初就采取與外方聯合設計的合作方式,使產品更適合國情。中國北車長春軌道客車股份有限公司(以下簡稱“長客”在引進阿爾斯通的高速列車技術時,對原型車做了大量修改,幾乎等于設計了一款新車。現已在京哈線上投入運營的CRH5型車,整車專利屬于中國。
另一種方式是在引進技術基礎上實現技術升級。從高速列車技術角度看,再創新體現在2007年實現的從200公里到300~350公里的技術升級。此前,世界上擁有300公里以上高速列車技術的僅有法國阿爾斯通、德國西門子、加拿大龐巴迪和日本川崎重工等跨國公司。從創新方式看,與技術引進時以外方為主設計不同,技術升級式的再創新是以國內企業設計為主,外方提供技術支持。青島四方開發出300~350公里以上高速列車和長編組(16輛)動車和臥車,標志著國內企業具備了自主設計制造時速300~350公里級別高速列車的能力。
這次技術引進為今后國內企業的自主創新搭建了3個平臺。一是制造平臺,即建立了一套適合中國國情的高速列車自有的標準體系。以9大關鍵技術的引進消化吸收為龍頭,形成了高速列車研發、設計、制造產業鏈條。二是消化吸收平臺,建立起一整套自己的檢測和驗收體系,包括大量技術圖紙的轉化、制造工藝的工裝化等。三是再創新平臺,可以進行產品層面的再創新以及基礎理論平臺的再創新。總的來看,目前國內企業已經掌握了國際先進的制造技術,具備了集成能力。
第四階段(中長期目標):具備研發關鍵技術的自主創新能力
要實現技術趕超,僅靠提高生產能力和吸收能力是不夠的,最終還要靠提高企業創新能力。實現以掌握全部或主要的核心技術為標志的自主創新,是我國鐵路裝備制造業的中長期發展目標。企業對此也有清醒認識,認為集成能力并非自主創新的最終目標,不能因為已具備了集成能力,就減少在創新上的投入。
三大經驗
聯合設計掌握核心技術和訣竅
在引進高速列車技術并實現國產化過程中,由于我國企業只具備160公里時速高速列車的設計能力,不具備250公里列車的設計經驗,因此必須與外方聯合設計。聯合設計的基本原則是總體標準以我為主。如,長客與法國阿爾斯通公司共同制定了技術引進和國產化方案,通過聯合設計、合作生產、技術培訓、技術支持等方式,使長客具備了系統集成能力,掌握了時速200公里動車組的總體設計制造技術。株洲電力機車研究所在1年的時間內,先后派遣144名技術人員到日本接受技術培訓。三菱電機的技術專家從2005年底開始,長期駐扎在株洲電力機車研究所,手把手地予以技術指導。通過將近3年的協同工作,株洲電力培育出一支熟練的技術和制造隊伍,員工的設計理念和制造理念有了質的飛躍。
聯合設計的關鍵是通過互派技術人員共同參與研發設計,在“邊干邊學”中不僅實現了有形技術的轉移,也促成無形的技術訣竅的轉移。國內企業通過系統的技術培訓、技術圖紙和技術制造的轉讓,以及與外方聯合設計的方式,使技術人員全面掌握了動車組的設計標準、設計原理、設計控制程序和方法,為最終轉化為自身的創新能力奠定了基礎。
國內開展產學研合作研究
在與國外企業開展合作,學習掌握先進技術的同時,國內企業、大學和科研機構也開展了合作研究。時速200公里及以上動車組研制是一項涉及多學科、多行業的極為復雜的系統工程,必須發揮高校、院所的專業力量,從一開始就參與到以企業為主的創新過程中。如,青島四方與西南交通大學、北京交通大學等高校簽署了高速動車組空氣動力學研究等核心技術合作協議,形成了以主機廠為主體,產學研相結合的研發設計體系。在消化吸收與國產化取得階段性成果的基礎上,南車集團又聯合中國科學院、清華大學等高校和院所,重點從事再創新工作。
重整企業內部知識共享和研發機制
一是,建立統一的消化吸收平臺。如,青島四方在統一的技術平臺基礎上,由公司開發部門統一組織對設計圖紙、文件、標準、程序等全面學習和轉化;由工藝部門統一組織對與工藝制造相關的工藝文件、工藝卡片、檢驗文件等的消化吸收。
二是,建立高端產品自主開發設計平臺。一些企業通過重新整合內部設計開發資源,解決了科技資源配置分散的問題,形成了以技術中心為主體的研發機構和較完善的技術創新體系。同時,在企業內部建立可持續提升的軌道交通裝備產品設計開發平臺,以支持高端產品的自主設計開發,并在公司內實現技術同進、資源共享。
正如企業總結的,“從大量的工作實踐來看,基礎不牢,全面推進跟國際接軌將成為口號,如果我們把引進中學到的設計的、工藝的、制造的管理理念、方法固化下來,變成基礎性、長期性、標準性的東西,大家在這個平臺上開展工作,整體水平自然就上去了。”
兩點啟示
企業應建開放、科學創新機制
學習是企業積累知識、創新和成長的關鍵動力機制,而企業學習的有效性決定了企業技術能力提高的水平。本輪技術引進中,企業能較為成功地實現消化吸收和再創新的一個重要原因,就是通過開放式學習和創新,建立了有利于技術學習和轉移的機制。因此,企業實現再創新的一個重要前提是建立有效的內部創新機制,提高技術積累的速度,促進知識在內部的有效轉移。政府應積極為企業創造低成本、高效率的外部環境,包括提供學習國內外先進技術的機會,消除產學研合作的制度障礙等。
政府應支持企業加速技術提升
企業技術能力的提高是漸進的,但可以通過在技術資源投入上進行重大調整,實現企業技術能力的躍升。如,我國在高速列車技術上起步晚,雖然掌握了高速列車系統集成、轉向架、網絡控制、交流傳動、制動等關鍵技術,但技術標準、工藝標準、可靠性試驗驗證數據還需要進一步完善。通過2004年對200公里高速列車技術的引進,我國企業的設計制造能力有了大幅提高,加速了產業技術升級的步伐。
當前,是我國鐵路裝備制造業從以消化吸收為主向以集成創新為主轉變的關鍵時期。創新政策應著重解決研發投入不足和高端人才缺乏兩大問題。
第一,鼓勵企業加大研發投入,加速形成技術積累。研發投入低,企業創新后勁不足是我國鐵路裝備制造業面臨的一個突出問題。國內鐵路裝備制造企業的研發投入僅占銷售額的2%~3%,而國外企業為10%左右,差距極大。企業研發缺乏足夠資金持續投入,只能從事一些一兩年的短期研發項目。建議采取貸款貼息、新產品減免稅等政策,調動企業研發投入的積極性。同時,支持和鼓勵重點裝備制造企業通過公開上市和企業債券等方式籌措資金。
第二,支持企業培養和引進高端技術人才,實現技術能力的跳躍式發展。缺乏領軍人物已經成為影響企業技術能力提升的重要問題,政府應高度重視高端人才的培養和引進問題,通過引進一流的科學家和技術人才,促成企業技術能力實現跳躍式發展。
(報告來源:國務院發展研究中心技術經濟研究部《我國鐵路發展與改革若干問題研究》課題組)