“和谐号”诞生记

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  高铁技术集成性非常高,从机车到路轨、从材料到控制系统涉及很多技术。在集成时代,引进别人的技术时,把该付的费用付了就可以
  
  脱口而出的数字令世界震惊:中国用5年时间,走完甚至超过了西方国家半个世纪所走的路。
  
  编者按:为研究我国铁路发展与改革,国务院发展研究中心技术经济研究部成立了课题组,由研究室主任马名杰执笔的《我国铁路装备制造业消化吸收再创新的机制和经验》报告甫出便引起了业界的广泛关注,该文得到了包括张德江副总理在内国家领导人的正面批示。
  该报告指出,从企业角度,铁路装备技术引进、消化、吸收、再创新取得较大成绩,既得益于整个产业工业基础和技术能力的跃升,也源于企业学习和创新机制的明显变化。但企业创新能力的进一步提高是一个长期过程,消化投入低和领军人物缺乏等问题有待解决。
  
  2010年12月7日,世界高铁大会在中国国家会议中心举行。会上,中国南车集团有关人士透露,中国研制的高速铁路试验车将于2011年进行速度试验,该车将力争打破此前法国试验列车创造的时速574.8公里的纪录,直奔600公里时速——脱口而出的数字令世界震惊:中国用5年时间,走完甚至超过了西方国家半个世纪所走的路。
  这一数字不仅将两个月前铁道部总工程师何华伍在一次演讲中提出的规划——“时速500公里”打破,更将几天前中国新一代高速列车在京沪高铁跑出的486.1公里的最高运营时速甩向历史。知情人士透露,就在当时,就有多国(包括西班牙、美国、韩国等)对中国高铁赞叹不已,并表现出与中国高铁企业强烈的合作欲望。
  然而,就在“和谐号”在享受鲜花和掌声的同时,却也遭遇着不怀好意的非议和指责:中国高铁技术抄袭国外技术的论点在国外不断出现。对此,国务院发展研究中心一位研究员并不认同,“高铁作为引进、消化、吸收的成功案例,争议是难免的。而外媒将‘和谐号’称作‘耻辱号’,这样解读也并不客观。”
  上述研究员告诉记者,“高铁技术集成性非常高,从机车到路轨、从材料到控制系统涉及很多技术。高铁客运技术方面,最近几年有很大的飞跃,取得这么好的成绩,也是多年来技术积累的结果。因此,不能孤立地看待‘和谐号’的技术进步,要结合之前的几次列车大提速,中国做了很多基本工作。现在,中国高铁完全拥有自主知识产权。”
  数据显示:截至2010年3月,中国高铁已经申请了946项专利,中国高铁具有完全自主知识产权——这是对“高铁抄袭论”的又一回击。事实上,人类的进步不就是建立在共享知识和智慧的基础之上吗?而在开放的条件下,中国高铁建设过程中也有外资企业的参与。
  相关人士告诉记者,“在集成时代,引进别人的技术时,把该付的费用付了就可以了。英特尔的芯片,很多模块也是买别人的;苹果的IPAD、IPHONE也都是与别人共同努力的结果……很多大公司都有引进吸收别人技术的经验。”
  但该人士呼吁同时要保持警醒。“高铁技术创新,中国已经很了不起了,特别是在材料技术方面。但我们也要保持清醒。一个不容忽视的事实是:中国高铁的六大技术,基本上都是从西门子,阿尔斯通,庞巴迪,日本三菱重工等引进、吸收过来。”
  “从世界经济发展过程看,落后国家超越发达国家总是从某一个领域超越突破,然后逐步扩张。每个发展阶段都会出现这种状况。中国这次抓住了这个机会,而高铁技术的突破很可能就是异军突起的突破口。”他告诉记者,“中国高铁的技术创新怎么估计都不过分,也许是中国在科技领域百年崛起的龙头标志。”
  四大阶段
  第一阶段(20世纪80至90年代):通过技术引进提升企业制造能力
  制造能力是将技术成果转化为符合设计要求的可批量生产产品的能力,包括企业装备的先进性,工人的技术水平、适应性和工作质量,以及工艺设计和管理能力等。制造能力是企业技术能力提高的必要条件,通过引进技术可以迅速提高制造能力。20世纪80年代,我国铁路进行了一次大规模技术引进,但由于当时国内的技术和工业基础薄弱(即使螺栓都买不到和国外同等质量的),管理水平不高,所以没有成功实现再创新。尽管如此,这一时期的技术引进仍加深了企业对关键技术的了解。当时培养的一批人才在2003年的技术引进中发挥了关键作用,也使我们掌握了技术引进谈判的话语权。
  第二阶段(20世纪90年代到21世纪初):提升企业技术吸收能力和集成能力
  这一时期是国内企业通过加强研究开发,技术吸收能力和集成能力得到大幅提高的阶段。铁路装备制造企业的集成能力主要体现在三个方面。一是掌握关键技术的能力,有了这种能力才能不为人所制。二是制定接口的规范与标准的能力。三是系统设计能力,即处理主机与部件的关系和功能的能力。
  长期的技术积累形成了支撑企业创新的技术基础和人才队伍。如,南车青岛四方公司在转向架设计和制造方面有一定的技术积累。国内机车制造企业认为,自身实力是引进消化吸收再创新能否成功的根基,而2003年以前的5次铁路大提速对提高企业实力发挥了积极作用。虽然只掌握了160km/h以下的客车制造技术,但具备了相对完整的装备制造体系,为下一步的消化吸收再创新奠定了基础。
  尽管在这一时期企业的吸收能力有了很大提高,但技术水平仍然不高,大量关键技术尚未掌握。如,长客从20世纪80年代开始,曾先后从英国、韩国、加拿大等国引进不少客车先进技术,但还没有掌握时速200公里动车组的成套技术,系统技术不成熟,关键技术没把握。转向架、牵引变流、制动系统等关键部位的安全性和可靠性与国外相比,还有一定差距,难以承担起铁路进一步实施提速的要求。
  第三阶段(2003年至今):以集成创新为特征的消化吸收再创新
  这一阶段的主要标志是企业在这一时期掌握了部分核心技术。国内企业的再创新主要表现为两种方式。
  一种方式是在消化吸收的基础上,结合国情,对引进技术进行适应性改造。例如,动车组从引进之初就采取与外方联合设计的合作方式,使产品更适合国情。中国北车长春轨道客车股份有限公司(以下简称“长客”在引进阿尔斯通的高速列车技术时,对原型车做了大量修改,几乎等于设计了一款新车。现已在京哈线上投入运营的CRH5型车,整车专利属于中国。
  另一种方式是在引进技术基础上实现技术升级。从高速列车技术角度看,再创新体现在2007年实现的从200公里到300~350公里的技术升级。此前,世界上拥有300公里以上高速列车技术的仅有法国阿尔斯通、德国西门子、加拿大庞巴迪和日本川崎重工等跨国公司。从创新方式看,与技术引进时以外方为主设计不同,技术升级式的再创新是以国内企业设计为主,外方提供技术支持。青岛四方开发出300~350公里以上高速列车和长编组(16辆)动车和卧车,标志着国内企业具备了自主设计制造时速300~350公里级别高速列车的能力。
  这次技术引进为今后国内企业的自主创新搭建了3个平台。一是制造平台,即建立了一套适合中国国情的高速列车自有的标准体系。以9大关键技术的引进消化吸收为龙头,形成了高速列车研发、设计、制造产业链条。二是消化吸收平台,建立起一整套自己的检测和验收体系,包括大量技术图纸的转化、制造工艺的工装化等。三是再创新平台,可以进行产品层面的再创新以及基础理论平台的再创新。总的来看,目前国内企业已经掌握了国际先进的制造技术,具备了集成能力。
  第四阶段(中长期目标):具备研发关键技术的自主创新能力
  要实现技术赶超,仅靠提高生产能力和吸收能力是不够的,最终还要靠提高企业创新能力。实现以掌握全部或主要的核心技术为标志的自主创新,是我国铁路装备制造业的中长期发展目标。企业对此也有清醒认识,认为集成能力并非自主创新的最终目标,不能因为已具备了集成能力,就减少在创新上的投入。
  
  三大经验
  联合设计掌握核心技术和诀窍
  在引进高速列车技术并实现国产化过程中,由于我国企业只具备160公里时速高速列车的设计能力,不具备250公里列车的设计经验,因此必须与外方联合设计。联合设计的基本原则是总体标准以我为主。如,长客与法国阿尔斯通公司共同制定了技术引进和国产化方案,通过联合设计、合作生产、技术培训、技术支持等方式,使长客具备了系统集成能力,掌握了时速200公里动车组的总体设计制造技术。株洲电力机车研究所在1年的时间内,先后派遣144名技术人员到日本接受技术培训。三菱电机的技术专家从2005年底开始,长期驻扎在株洲电力机车研究所,手把手地予以技术指导。通过将近3年的协同工作,株洲电力培育出一支熟练的技术和制造队伍,员工的设计理念和制造理念有了质的飞跃。
  联合设计的关键是通过互派技术人员共同参与研发设计,在“边干边学”中不仅实现了有形技术的转移,也促成无形的技术诀窍的转移。国内企业通过系统的技术培训、技术图纸和技术制造的转让,以及与外方联合设计的方式,使技术人员全面掌握了动车组的设计标准、设计原理、设计控制程序和方法,为最终转化为自身的创新能力奠定了基础。
  国内开展产学研合作研究
  在与国外企业开展合作,学习掌握先进技术的同时,国内企业、大学和科研机构也开展了合作研究。时速200公里及以上动车组研制是一项涉及多学科、多行业的极为复杂的系统工程,必须发挥高校、院所的专业力量,从一开始就参与到以企业为主的创新过程中。如,青岛四方与西南交通大学、北京交通大学等高校签署了高速动车组空气动力学研究等核心技术合作协议,形成了以主机厂为主体,产学研相结合的研发设计体系。在消化吸收与国产化取得阶段性成果的基础上,南车集团又联合中国科学院、清华大学等高校和院所,重点从事再创新工作。
  重整企业内部知识共享和研发机制
  一是,建立统一的消化吸收平台。如,青岛四方在统一的技术平台基础上,由公司开发部门统一组织对设计图纸、文件、标准、程序等全面学习和转化;由工艺部门统一组织对与工艺制造相关的工艺文件、工艺卡片、检验文件等的消化吸收。
  二是,建立高端产品自主开发设计平台。一些企业通过重新整合内部设计开发资源,解决了科技资源配置分散的问题,形成了以技术中心为主体的研发机构和较完善的技术创新体系。同时,在企业内部建立可持续提升的轨道交通装备产品设计开发平台,以支持高端产品的自主设计开发,并在公司内实现技术同进、资源共享。
  正如企业总结的,“从大量的工作实践来看,基础不牢,全面推进跟国际接轨将成为口号,如果我们把引进中学到的设计的、工艺的、制造的管理理念、方法固化下来,变成基础性、长期性、标准性的东西,大家在这个平台上开展工作,整体水平自然就上去了。”
  
  两点启示
  企业应建开放、科学创新机制
  学习是企业积累知识、创新和成长的关键动力机制,而企业学习的有效性决定了企业技术能力提高的水平。本轮技术引进中,企业能较为成功地实现消化吸收和再创新的一个重要原因,就是通过开放式学习和创新,建立了有利于技术学习和转移的机制。因此,企业实现再创新的一个重要前提是建立有效的内部创新机制,提高技术积累的速度,促进知识在内部的有效转移。政府应积极为企业创造低成本、高效率的外部环境,包括提供学习国内外先进技术的机会,消除产学研合作的制度障碍等。
  政府应支持企业加速技术提升
  企业技术能力的提高是渐进的,但可以通过在技术资源投入上进行重大调整,实现企业技术能力的跃升。如,我国在高速列车技术上起步晚,虽然掌握了高速列车系统集成、转向架、网络控制、交流传动、制动等关键技术,但技术标准、工艺标准、可靠性试验验证数据还需要进一步完善。通过2004年对200公里高速列车技术的引进,我国企业的设计制造能力有了大幅提高,加速了产业技术升级的步伐。
  当前,是我国铁路装备制造业从以消化吸收为主向以集成创新为主转变的关键时期。创新政策应着重解决研发投入不足和高端人才缺乏两大问题。
  第一,鼓励企业加大研发投入,加速形成技术积累。研发投入低,企业创新后劲不足是我国铁路装备制造业面临的一个突出问题。国内铁路装备制造企业的研发投入仅占销售额的2%~3%,而国外企业为10%左右,差距极大。企业研发缺乏足够资金持续投入,只能从事一些一两年的短期研发项目。建议采取贷款贴息、新产品减免税等政策,调动企业研发投入的积极性。同时,支持和鼓励重点装备制造企业通过公开上市和企业债券等方式筹措资金。
  第二,支持企业培养和引进高端技术人才,实现技术能力的跳跃式发展。缺乏领军人物已经成为影响企业技术能力提升的重要问题,政府应高度重视高端人才的培养和引进问题,通过引进一流的科学家和技术人才,促成企业技术能力实现跳跃式发展。
  (报告来源:国务院发展研究中心技术经济研究部《我国铁路发展与改革若干问题研究》课题组)
  
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