◎ 文/胡少雄 吳可超 王生花 劉靜思
唐山軌道客車有限責任公司提升創新軟實力 領跑高鐵“中國速度”
◎ 文/胡少雄 吳可超 王生花 劉靜思
隨著美國及歐盟受金融危機重創后推出了重興制造業的舉措,全球需求結構變化對我國裝備制造業的發展造成了巨大的沖擊,加之我國的人口及成本紅利已走到盡頭,國際貿易成本上升,我國的軌道交通制造業走轉型升級之路迫在眉睫。唐山軌道客車有限責任公司通過不斷的技術研發、自主創新,搭建起了世界一流的研發制造平臺,成為軌道裝備高端產品的制造基地,為可持續發展奠定了堅實的基礎。
中國北車唐山軌道客車有限責任公司(以下簡稱唐車)始建于1881年,是中國最古老的軌道裝備制造企業、首批創新型企業。近十年來,唐車先后研制了中國第一列擺式列車、第一列70%低地板城軌車、第一列中低速磁懸浮列車。在軌道交通裝備設計、制造和維護保養等方面創造了無數個“中國第一”。
多年來,唐車也讓世界感受著“中國速度”。2008年,京津城際高速鐵路,唐車制造的首列國產時速350公里“和諧號”CRH3型高速動車組創下了每小時394.3公里的“中國鐵路第一速”,被原國務院總理溫家寶譽為“國家名片”;2009年,兩列CRH3型高速動車組在武廣高速客運專線創造了時速394.2公里的“世界鐵路重聯運營最高速”;2011年,唐車自主創新研制的新一代“和諧號”CRH380BL動車組在京滬高鐵運行試驗中,創下了時速487.3公里的“世界鐵路運營試驗最高速”。

CRH3A

CRH380BL

CRH380統型車
在人類社會面臨資源與環境兩大挑戰的今天,大力發展高速鐵路技術對于優化運輸結構,解決我國交通運輸能力供給不足的矛盾,從而支撐國民經濟又好又快發展,具有重要現實意義。在城際鐵路領域,國家“十二五”規劃明確提出要以大城市為依托,以中小城市為重點,逐步形成輻射作用大的城市群。隨著我國城市化進程日益加快,城市群規模不斷擴展,城際出行需求日益突出,現有交通層次架構和產品很難滿足需求,城際軌道交通進入了快速發展時期。到2020年,城際鐵路規劃里程將達6222公里,城際鐵路裝備的需求日趨強烈。
高速列車作為高速鐵路的核心裝備是當代高新技術的集成,涵蓋了信息通訊、電力電子、材料化工、機械制造、自動控制等多學科、多專業,是世界各國科學技術和制造產業創新能力、綜合國力以及國家現代化程度的集中體現和重要標志之一。

唐車風采-鋁合金班組團隊

CIT400

CRH3
唐車公司是我國重要的軌道交通裝備產品研發制造基地,也是國內最大的高速動車組研發制造基地之一。總工程師孫幫成,在國內外首次提出了“多維度、多要素系統耦合”理論,探索了人—車—環的耦合作用機理,建立了適合我國國情的高速列車技術體系;在國際上首次建立了高速列車異地協同設計、仿真、試驗一體化研發平臺,實現了基于仿真驅動的快速多方案設計能力;突破了多項高速列車關鍵技術,在國際上首次實現長交路、大運量、復雜環境下時速300公里以上高速列車的規模化穩定運行。作為我國鐵路發展的重要技術力量,在孫幫成總工程師帶領下,唐車高速動車組研發團隊堅持產學研相結合,堅持自主創新,把掌握核心技術作為技術創新的關鍵,申請國家專利240多項,其中包括發明專利20余項、國際專利2項,參與編寫20多項高速動車組鐵路行業標準,承擔了國家科技支撐計劃課題“高速列車車體技術”和“高速轉向架技術”,以及多項鐵道部重點科研課題。團隊研制的CRH3C、CRH380BL、CRH380B-002、CRH380B(非高寒)等動車組,已在京津、武廣、京滬等線路安全運營多年。
唐車立足CRH3項目,引進了國際最高端的大型數控焊接、加工設備和精密檢測手段,逐漸打造成為布局合理、設備通用化、工裝柔性化、模具專業化的軌道裝備高端產品基地。CRH380BL是創新團隊自主研發的新一代高速動車組,采用16輛編組模式,滿足最高運營速度380km/h、持續運營速度350km/h的要求,采用行業最新的節能和環保技術,實現了低阻力、低振動、低噪聲、低輻射、零排放以及95%以上的再生制動利用率等一系列集成創新,經過110列車超過2億公里的運營實踐表明,故障率為每百萬公里1件以下,動車組的安全性、可靠性、舒適性等性能指標達到世界先進水平。CRH380BL高速動車組不僅為企業帶來新的利潤增長點,而且帶動了相關產業發展,延伸了產業鏈條,有力推動了傳統鐵路裝備制造產業的技術和結構調整。同時,對于我國建設資源節約型、環境友好型社會,實現人與社會、環境的可持續發展具有積極的意義。

城市輕軌

B型地鐵列車

A型地鐵
依靠“引進、消化、吸收、再創新”,唐車完全掌握了高速動車組關鍵技術,從原來160公里速度等級的普通客車技術,到350公里速度等級的高速動車組技術,用不到五年時間,完成了由傳統客車制造企業到高速動車制造商的華麗轉身。近年來,唐車公司又相繼開發出時速250公里城際動車組、100%低地板現代有軌電車、A型鋁合金地鐵、B型不銹鋼地鐵、B型鋁合金地鐵、中低速磁懸浮列車等新產品,由僅能生產單一的、經濟價值較低的中低速普通客車,逐步擴展到“三線”(碳鋼、鋁合金、不銹鋼三種材質)“四系”(動車組、城軌車、中低速普通客車及特種車)80多個品種的產品系列。
當前,我國高速動車組和城際動車組產業面臨來自國內、國際兩個市場的雙重挑戰,我國仍然沒有完全掌握部分關鍵系統和關鍵零部件技術,一些裝備在安全性、可靠性、易維護性以及運用維護成本方面上無法滿足需求,大大制約了我國自主把握運營安全、運營效率和效益以及運輸服務質量的能力。國家“十二五”規劃綱要和《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》(國發〔2010〕32號)將高端裝備制造業列為我國七大戰略性新興產業之一,《高端裝備制造業“十二五”發展規劃》及其子規劃《軌道交通裝備產業“十二五”發展規劃》進一步明確了高端裝備制造業“十二五”期間的7大重點方向,其中包括“動車組及客運列車”和“關鍵核心零部件”等方向。
加快發展先進裝備制造業,是搶占產業發展制高點的必然選擇,是轉變經濟發展方式、調整經濟結構的重要內容和重要舉措。火車快不快,全靠車頭帶。唐山裝備制造業的快速發展離不開唐車的帶動。1994年至今,唐車為中國六次鐵路大提速批量提供了快速新型的鐵路客車,累計生產各型客車逾萬輛。目前,中國時速300公里以上在用高速動車過半數多出自唐車產品平臺。在唐車的發展帶動下,唐山市高端裝備制造(高速動車)基地也于日前順利通過專家評審,榮獲第四批國家科技興貿創新基地稱號。
為了實現軌道交通綠色發展,由“中國制造”到“中國創造”的轉型,作為一個具有130多年歷史的老國企,唐車充分把握軌道交通發展時機,順應發展高端裝備制造業的時代要求,充分挖掘公司傳統的工業制造優勢,通過對國外先進企業如德國西門子高速動車組研制技術的引進、消化、吸收和再創新,逐步探索出了一條從傳統裝備制造向高端裝備制造的轉型升級之路,實現了企業經營量級由十億元到百億元的跨越。幾年來,公司累計投入50多億元進行制造能力提升,逐漸形成動車組綜合月產20列、碳鋼車日產12輛、城軌車年產600輛的生產能力,為企業經營量級的提升奠定了堅實的基礎。從2010年開始,公司銷售收入從之前徘徊多年的不足10億元,已連續4年收入超百億,累計上繳稅收30億元。

100%低地板現代城市有軌電車

常導中低速磁懸浮車

唐車公司與北京控股、國防科大聯合設計制造的中低速磁懸浮列車
目前,我國軌道交通裝備產業已初步建立了國家軌道交通裝備技術創新框架,已建成以現代軌道交通國家實驗室為代表的國家級研發機構10家,國家創新型企業5家,國家認定企業技術中心13家,形成了以國家工程技術研究中心、國家工程研究中心、國家實驗室、國家重點實驗室、國家工程實驗室、國家認定企業技術中心為骨干,覆蓋基礎技術、共性技術、產品實現技術的研發創新體系。
被命名為全國首批“創新型企業”的唐車,擁有國家級企業技術中心,實施產學研用合作方式,積極承擔863課題2項、國家科技支撐課題5項,建立起具有自主知識產權、時速350公里以上、國際競爭力強的中國高速列車技術體系,突破了低阻力流線頭型、高氣密強度和氣密性車體、強動力綠色牽引系統、主動控制低氣流擾動雙弓受流技術、控制診斷監視智能化等世界難題,成為高速動車品牌成功的佼佼者。

唐車CRH380BL型高速動車組榮獲2013年河北省科學技術進步獎一等獎,圖為河北省領導為獲獎代表頒獎

清華大學原副校長康克軍率領的清華大學代表團一行6人,在孫幫成總工程師陪同下考察唐車
唐車公司加快落實國家提出的“以企業為主體,以市場為導向,產學研相結合”的技術創新路線,積極探索產學研合作的新模式,加大產學研合作力度,充分發揮高校在專業研究和基礎理論方面的優勢。依托企業的研發環境,與中國科學院、鐵道科學研究院、四方車輛研究所、清華大學、浙江大學、西南交通大學、北京交通大學、北京航空航天大學、大連交通大學等國內一流的科研院所和高校建立了密切的協作關系,集中各學校的專業技術帶頭人及其優秀研究團隊,將高等院校、科研院所的優勢學科與維系企業生存與發展的關鍵技術項目相結合,不斷攻堅克難,持續提升企業在新產品、新技術、新工藝方面的創新能力,增強了企業的核心競爭力,同時培養了一大批理論基礎深厚、工程研究經驗豐富、技術創新能力突出的高校人才,為新一代高速動車組項目的順利實施和創新研制提供了強大的人才隊伍保障。
唐車公司在高速列車研制過程中,搭建了新一代高速列車設計、仿真、試驗、制造一體化平臺。
在設計平臺方面,基于Pro/E、IntraLink和SAP軟件,研究搭建了產品全壽命周期的數字化三維異地協同設計平臺,通過自行設計和開發的異構系統集成方案,實現不同業務系統與SAP系統的一體化集成,達到產品異地一體化協同設計,系統已成功應用于動車組、城軌列車等公司兩線四系軌道車輛產品的研發設計與制造,具備了與國內外客戶開展廣泛技術合作及異地協同設計的能力。
在仿真平臺方面,基于二次開發技術和系統集成技術開發了軌道客車協同仿真平臺。建立了專業CAE仿真分析環境,具備了車輛動力學、空氣動力學、強度、疲勞、碰撞、振動噪聲、焊接模擬、車內流場等仿真分析能力;建立了行業領先的高性能計算中心,具備460cpu并行計算能力,支持8輛編組高速列車空氣動力學等大規模、復雜數值模擬。實現了仿真工具、流程和數據的協同及管理,為高速動車組技術創新提供了平臺保障。
試驗驗證平臺方面,唐車公司正在建設高速列車系統集成技術、車體綜合技術、轉向架技術、環境適應性技術和安全可靠性等技術研究的試驗驗證手段,這些驗證手段包括:列車網絡控制試驗臺、列車單元綜合性能試驗平臺、轉向架參數測試試驗臺、車體靜強度試驗臺、車體參數測試試驗臺、模態試驗臺、振動試驗臺等。

唐車風采-中國第一代高鐵工人
在制造平臺方面,唐車公司構建了六大核心制造技術分平臺,即車體制造分平臺、涂裝制造分平臺、組裝制造分平臺、調試制造分平臺、轉向架制造分平臺、物流分平臺。唐車公司車體和轉向架制造過程均按EN15085焊接體系進行質量控制,在焊接變形控制、焊接仿真等技術方面均處于世界領先水平;在涂裝和表面處理方面,針對不同環境和要求的涂裝配套體系非常成熟,適用于國內外大多數環境;動車組粘接按照DIN6701體系覆蓋,特別是高速動車組風擋車窗粘接安裝技術解決了曲面粘接強度和密封性的高要求;采用模塊化組裝工藝,列車裝配后先用單車模擬調試技術進行測試,提高產品質量、縮短試驗周期;物流方面,采用國際先進的SAP系統進行物流倉儲配送,保證數萬零部件準確、高效的配送。
依托國家“863”計劃《最高試驗速度400km/h高速檢測列車關鍵技術研究與裝備研制》重點項目,研制完成了高速綜合檢測列車,使其具備了400km/h持續檢測運行和500km/h以上超高速試驗能力;通過對通信、信號、軌道、動力學、弓網及綜合等六大檢測系統的數百種檢測設備的結構強度、專用供電、協同運行、電磁兼容等方面研究,滿足了檢測系統的高速、實時、同步檢測需求;通過對涉及弓網、輪軌、流固等耦合關系的氣動壓力、動應力、振動特性等實時跟蹤檢測及數據分析,初步形成我國高速鐵路線路譜、關鍵部件載荷譜,支撐我國高速列車的自主研制與技術創新能力的持續提升。
技術創新平臺的建設,使唐車由原來僅能造修低檔、低附加普通鐵路客車、檢修內燃機車等產品,發展為以“鋁”和“鋼”兩條生產線為主導,高速動車組、中低速普通客車、城軌車、特種車構成的“兩線四系”產品體系,滿足了多元化市場需求。2010年以來,唐車公司獲得發明專利25項,實用新型專利42項,包括設計、制造等不同的階段,以及車體、轉向架、牽引等不同的技術領域。380BL動車組獲得中國北車科技成果特等獎、河北省科技進步一等獎、中國鐵道協會科技成果特等獎。

唐車公司自主設計的CRH3G 動車組外形
“十二五”期間,我國鐵路和城市軌道交通建設進程不斷加快,路網規模迅速擴大,產品技術不斷升級,系統集成度提高,軌道交通運營方式向著網絡化和多樣化發展,這對軌道交通裝備企業的轉型發展提出了較大的要求。唐車結合行業發展形勢及公司發展現狀,定位為打造世界級水準的公共交通裝備制造一體化解決方案的提供商,以“綠色智能人文一體化交通”理念為引導,夯實基礎并努力向價值鏈兩端拓展。在構筑軌道裝備高端產品基地、建設國際一流的創新型企業、引領軌道裝備制造業發展的戰略構想指引下,唐車正在向成為綠色、智能、人文一體化交通解決方案提供商的目標前進。
唐車是國內首家成功實施ERP工程的軌道交通裝備制造企業。2006年,唐車以時速350公里高速動車組項目設計制造為載體,啟動ERP信息化建設工程,實現了高速動車組設計、生產到應用、維護、檢修的全生命周期管理。近幾年,唐車依托高速動車組的技術引進,不斷學習國外先進企業的管理理念、管理方法和工具,完成了SAP管理系統、項目管理平臺、精益生產管理平臺、采購與供應商管理平臺等一批先進管理模式和方法的塑造,逐步建立起集中統一、上下一體的數字化協同平臺,促進了企業管理向集約化、精細化轉變。2012年,因推進工業化與信息化取得了豐碩成果,被國家工信部評為國家級兩化深度融合示范企業。
唐車的管控模式是以操作管控為主,戰略管控為輔,屬于高度集權與適度放權相結合的管理方式。為了確保整體資源圍繞中長期戰略目標的實現可持續優化和高度協同,唐車采用集權方式管理,在市場營銷、研發、采購、生產、售后等產品的整個生命周期進行操作型管控。為了充分激發和調動各層次實施主體的內部驅動力,提高實現目標的執行力,唐車在邊緣業務及產業鏈的下游,比如配件加工、碳鋼車檢修等業務上,采用放權的方式管理。“責、權、利”對等集權和放權的基本原則。

中國北車唐山軌道客車有限公司車間
售后服務是企業產品交付用戶后的第一道工序,高效有力的售后服務是高速動車組安全運營的有力保障,是企業市場形象、品牌實力的綜合體現。唐車以打造“王牌之師”為售后團隊建設目標,全力打造高速動車組技術和管理理論的實踐創新基地。唐車采取“理論培訓、軍訓練兵、售后實戰、項目經歷”的“四段論”式人才培養模式,基于AHP層次分析法建立實戰培養考核評估體系,通過實戰鍛煉、積累經驗,打造了一支裝備精良、實力過硬、指揮得力、反應迅速、紀律嚴明、文化優秀的售后服務團隊,實現技術和管理雙軌發展。
2011年初,在中國企業聯合會組織的“第十七屆國家級企業管理現代化創新成果”評選中,唐車公司創造的“以售后服務實戰為載體的人才培養體系建設”管理創新成果,榮獲全國企業管理現代化創新成果二等獎。
唐車不斷推動公司的經濟模式由軌道車輛制造向交通解決方案提供商轉變,開辟新的經濟增長點。在一體化新興產業方面,通過建立產業聯盟、產業技術研究院等方式,搶占高端市場,為用戶提供從前期規劃設計、工程施工、車輛制造、線路運營到后期維護保養等的全程服務。目前,已與福建泉州、貴州六盤水等城市簽訂了開展一體化項目的合作協議,唐山市的現代有軌電車示范項目也正在跟進之中。在專業化的運維服務方面,相繼在北京、武漢、上海、廣州、長沙等地建設專業服務站,為用戶提供“F1賽車”式的動車組運用維護、技術咨詢、故障處理、配件貿易等服務,與上海鐵路局、廣州鐵路(集團)公司等合作開展動車組高級修業務,整個動車組運維服務年銷售收入已超過10億元。
2010年,唐車通過了國家發改委的審批,取得國內城軌地鐵市場的準入資質。2013年,研制的100%低地板現代有軌電車出口土耳其,中標福州地鐵1號線168輛B型鋁合金地鐵;2014年,中標天津地鐵5號線186輛B型不銹鋼地鐵車輛;業務實現了從兩條鐵路向城市軌道交通領域的邁入。2014年,唐車將參加福建南平武夷新區有軌電車旅游專線工程總承包項目競標,將為用戶提供包括線路規劃、基建、通信、車輛制造、運營、售后服務等在內的一體化解決方案,實施“交鑰匙”工程。
為實現向綠色智能人文方向轉型升級的戰略目標,唐車從主營業務、一體化和多元化等三方面推進落實。
首先,做精做強主營業務。在政策環境多變、市場訂單不穩定、經營風險加大的嚴峻形勢下,唐車始終把既有業務架構的搭建和完善作為做實企業的第一步,即重點打造高速動車組、普通客車、城軌車、磁懸浮列車組成的“兩線四系”軌道車輛產品制造平臺及服務平臺,著實提升公司在產品研發、制造、質量、服務等環節的核心競爭力。全面推廣精益化管理,提升既有產品的制造工藝和質量水平,增強產品在質量、周期、成本等生產要素上的核心競爭能力,鞏固公司在軌道交通裝備高端制造領域內的核心地位,并逐步帶動相關產業鏈的發展。
在向生產性服務業轉型的方向上,唐車從客戶的實際需求出發,不斷加大對產品運用維護與研究、動車組檢修、配件銷售與檢修、專業化用戶培訓、維保中心、專家網絡支持系統、信息化數據中心等運維體系的建設,促進公司服務業務專業化、技術化、產業化發展。通過用戶、供應商和主機廠的一體化經營,將運維服務體系的諸多環節聯結為一個完整的產業系統,為客戶提供全面化、靈活化、專業化的產品全生命周期服務,并為公司搭建起向壽命周期模式發展的業務結構和綠色通道。
其次,探索一體化業務模式。新型城鎮化促成了城市軌道交通的黃金發展時期,國內二三線城市不具備建設地鐵、輕軌的條件,為了解決交通問題,帶動城市發展,多數選擇建設現代有軌電車或市域動車組線路,但沒有軌道交通建設經驗,且不具備技術、管理人才團隊和建設資金,這為提供綠色智能人文一體化交通解決方案、開展一體化業務帶來了市場空間。
唐車聯合國內外“政用產學研金介”相關資源,成立了河北省綠色智能交通產業技術研究院,為城市客戶提供從城市交通需求分析策劃、軌道交通系統規劃、投融資方案制定、基礎設施建設、軌道車輛制造、運營體系搭建、系統運營、維護檢修8個環節的一體化解決方案的服務。目前,唐車已與多個城市達成合作意向,部分項目正在開展項目前期工作。
最后,拓展多元化等新興業務。在全球產業結構轉型升級,京津冀一體化、同城化發展的形勢下,當前,大力發展多元化業務、承接產業轉移是賦予企業轉型升級乃至更長遠發展的重要契機。為此,唐車提出了旨在搭建更為良性的業務架構,增強企業應對外部環境變化,同時積極服務河北省、唐山市產業轉型升級的發展目標。
根據地方政府治理污染、節能減排綠色發展的需求,唐車正在針對新材料、新能源、新技術方面,重點圍繞空氣清潔、土壤治理等節能減排技術開展技術論證。同時,將從軌道車輛業務鏈及軌道交通相關多元化產業的開發著手,注重軌道交通產業與非軌道交通產業結合,采取創新發展的經營模式,努力搭建新型產業平臺。
一百多年前的唐車接軌世界多少有些被動和無奈,曾經“夾縫求生”的唐車而今已成為中國民族工業的驕傲。在中國民族工業的起點上,一代代自強不息、永不言棄的唐車人,立志鑄就世界級企業,創造了一批又一批領先于國內外同時代的機車車輛,為民族工業培養了許多堅韌有為的國之棟梁。唐車承載起實業興邦、工業強國的責任,形成了具有自主知識產權的焊接、組裝、調試技術和質量體系,員工掌握的工藝標準和制造技術業界領先。唐車對公司前景的展望一言以蔽之:不僅要接軌世界,更要引領未來。
高鐵,改變著世界,改變著中國,也改變著唐車。從硬座到硬臥,再到今天高速舒適的動車組和城軌列車,高品質的唐車產品,見證了民族工業接軌世界的堅定和自信。2009年,唐車首次出口加納內燃動車組,中國動車組第一次走出國門;2012年,唐車出口安哥拉120輛客車;2013年,唐車出口孟加拉的20列動車組,改善了當地交通;2013年底,世界上最大的運輸機,載著唐車制造100%低地板現代有軌電車空運土耳其,這是同類產品首次出口歐洲;2014年,唐車又收獲出口阿根廷內燃動車組、出口安哥拉動車組、出口埃及鐵路不銹鋼客車等一大批海外訂單;特別是2012年唐車公司出口德國高速動車組鋁合金車體大部件,吹響了中國高鐵走向世界的號角。
引領未來,唐車已經具備了搏擊軌道裝備技術最前沿的實力。河北省在“十二五”規劃中提出了“培育一批千億元級工業聚集區和大型企業集團,著力調整經濟結構,著力推進新型工業化,推動綠色低碳發展”的戰略目標。唐車承擔起“轉方式、調結構”,構筑區域經濟發展新格局的使命,確立了科技創新、模式創新、驅動產業升級,全力打造首個綠色智能人文一體化交通千億元產業示范園區的戰略構想,制定了“高調定位、搶占資源、深度捆綁、吸引投入、夯實基礎”五大戰略主題,努力實現成為世界一流軌道交通裝備產品基地和綠色智能人文一體化交通解決方案提供商的戰略目標。
接軌世界,引領未來,這是唐車133年來生生不息,不斷創新發展的動力源泉。面對十三億中國人的熱切期盼,唐車發揮悠遠的制造傳承,深厚的技術積淀,獨特的管理及品牌文化優勢,堅定不移地走自主創新、轉型升級的發展之路,提升實力,激發活力,增強凝聚力,形成核心競爭力,迸發中國高端軌道交通裝備制造業的澎湃動力和雄渾交響。