“中國和美國，誰才是發(fā)達國家？”

      7月12日，Herbold集團有限責任公司董事總經(jīng)理、曾任微軟公司執(zhí)行副總裁兼首席營運官的羅伯特·赫博爾德，在《華爾街日報》中文網(wǎng)上發(fā)出這樣一句疑問，或者說，一句感嘆。

      京滬高鐵是讓他產(chǎn)生如是感慨的原因之一：“乘坐剛剛完工的京滬高鐵，不到5小時即走完1300公里的行程。中國高速鐵路網(wǎng)目前的通車里程為8000多公里，2020年時預計將達到16000公里，而京滬高鐵則是它皇冠上的珍珠?！?/p>

      這已經(jīng)不是京滬高鐵第一次收獲來自國外人士的贊譽。自開通以來，國際社會對它一再肯定，毫不吝惜溢美之詞。在人們眼里，“京滬高鐵”=“高速發(fā)展的中國”。

      聆聽京滬高鐵CRH380A動車組呼嘯而過的長鳴，親眼見證中國高鐵邁向世界之巔的歷程。今天，讓我們走進京滬高鐵動車組核心裝備的主要研制者之一——南車株洲電力機車研究所有限公司（簡稱南車株洲所），探尋中國高鐵核心技術成功背后的秘密。

      勇于開拓創(chuàng)新 造就高速動力之強“芯”

      南車株洲所作為國內(nèi)牽引電傳動系統(tǒng)技術及產(chǎn)品的領跑者，承擔了京滬高鐵牽引電傳動系統(tǒng)和網(wǎng)絡控制系統(tǒng)等關鍵部件的研制。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)絡控制裝置58列、車地無線傳輸裝置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鍵部件供應商。

      什么是高鐵的“牽引電傳動系統(tǒng)”和“網(wǎng)絡控制系統(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)實是嚴酷的。這兩大標志性技術上世紀70年代初國外已開始研究，80年代中被推廣應用，但其關鍵技術僅為西門子、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，其他技術可以轉讓，但這些“看家底的”絕對不行。

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

      新世紀以來，南車株洲所積極開放合作，消化吸收國際先進技術，搭建了動車組牽引與網(wǎng)絡控制系統(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，主導“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的可靠“車芯”，南車株洲所組織強大的項目團隊，研發(fā)電傳動與網(wǎng)絡系統(tǒng)。他們圍繞高速動車組“變流器功率大、體積小、重量輕”等技術難題，大幅提高了變流器的功率密度，研制出當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)技術標準和技術模式，成為世界上少數(shù)幾個成功掌握該核心技術的國家之一。

      三十年磨一劍 成就 “機芯”技術之大成

      作為新中國最早成立電力機車研究所之一。通過走引進消化吸收和自主創(chuàng)新相結合的道路，南車株洲所始終專注于該技術的研究和開發(fā)，為此，公司兩代人付出了艱辛的努力。

      上世紀70年代以來，南車株洲所黃濟榮等一批科技工作者以敏銳的嗅覺，確立以交流電傳動為研究方向。在極其艱難的情況下，開始理論研究和實驗研究，從交流同步調(diào)速系統(tǒng)的研究入手，試制大功率的負載換流變流器和同步電動機。

      進入80年代，南車株洲所又開始轉入交流異步調(diào)速和傳動系統(tǒng)的研究。并研制出四象限脈沖整流器，為探索交流傳動技術邁出了關鍵一步。同時由于法國8K電力機車和美國ND5內(nèi)燃機車的技術引進，促成了南車株洲所一大批青年科技人才的成長和對交流傳動技術的認識。

      上世紀90年代以來，南車株洲所新一代科技精英從技術標準和技術模式入手，向該技術發(fā)起新一輪沖擊，他們結合了歐美、日本兩種技術流派的長處，主攻電路研究，創(chuàng)造性地發(fā)明了以兩點式和異步電機為主、兼有三點式和同步電機的全新技術模式。并聯(lián)合主機廠，研制出我國首臺4000千瓦交流傳動電力機車。

      進入新世紀，南車株洲所結合我國鐵路應用的實際情況，以積極開放、融合的心態(tài)，加強國際間的交流和合作，利用國家鐵路事業(yè)尤其是高鐵裝備大發(fā)展的黃金機遇，從大系統(tǒng)到大部件、從關鍵材料和關鍵工藝、從核心硬件和核心軟件上實現(xiàn)了全面技術攻關，逐步建立了適應現(xiàn)代鐵路發(fā)展的技術開發(fā)應用體系。

      堅持自主創(chuàng)新與開放合作相結合的道路，南車株洲所用了30余年的時間，潛心攻關，先后開發(fā)出大功率IGBT、牽引變流器等核心產(chǎn)品，創(chuàng)建了軌道運輸裝備“車芯”技術的中華品牌。

      完善創(chuàng)新體系 追求技術引領之目標

      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。

      在南車株洲所構建的創(chuàng)新體系——即設計、制造、產(chǎn)品三大技術平臺和一個質(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、標準化、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?！瘪T江華說，自主研發(fā)世界級的創(chuàng)新產(chǎn)品，不能說不難，但在預研的時候就已經(jīng)把它們打爛揉碎分解，按照設定的流程，科研團隊逐個解決。

      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、沙塵以及風道堵塞風量變化等，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。其中還穿插進行連續(xù)7天24小時滿功率運行的極限考核，相當于高鐵列車在不同的氣候和工況條件下免維護運行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。

      周桂法是南車株洲所的首席專家，也是創(chuàng)新體系的主要推動者之一。20年前，在與跨國公司的合作中，他深有感觸：當我們還在一個項目一個項目“啃”的時候，別人的一套平臺就能覆蓋絕大部分產(chǎn)品，包括了近期應用開發(fā)和整體遠期規(guī)劃。二者之間的鴻溝猶如“小米加步槍”與飛機大炮的區(qū)別。

      隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，當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)?！鞍衙總€項目的設計過程，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?！敝芄鸱ㄕf。

      以此為基底，以牽引電傳動和網(wǎng)絡控制技術為核心，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車上，使貨運重載機車的國產(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)務拓展到電動汽車、新型材料、風力發(fā)電、智能交通、光伏發(fā)電等多個產(chǎn)業(yè)領域。

      2002年至今，南車株洲所承擔的國家863計劃電動汽車重大專項課題超過9個，國內(nèi)首屈一指。電動客車產(chǎn)品目前國內(nèi)銷量最大……