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立足强基工程 勇当“制造强国”排头兵
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来源: 《中国工业评论》 作者: 杨颖发布时间:2017/2/14评论:0+收藏文章
  中车株洲电力机车有限公司是中国电动车组技术的发祥地,是中国高端城轨装备的杰出代表,是湖南省千亿轨道交通装备的产业龙头。公司始创于1936年,自创建以来始终盈利。2015年,实现销售收入260亿元、利税31.5亿元,其中海外销售收入达88亿元,占总收入的1/3。
  
  轨道交通行业带动效应比较大,带动了很多相关产业,包括功率半导体器件、间隙传感器、齿轮传动系统等核心零部件,还有铝合金型材、高分子材料等关键基础材料。但是它尚存不足:部分关键基础材料、基础零部件依赖进口;先进基础工艺缺乏深入研究;产业技术基础落后于整机发展;创新及服务体系尚不健全。
  
  响应国家“制造强基”战略,启动“工业强基工程”,推动企业转型升级,要把核心元器件跟我们的产品关联起来,带动产品发展,以市场为导向,为核心元器件带动产品和整机;围绕着很多既有的进口系统,逐渐进行替代;围绕基础工艺,进行提升、带动和发展;发展技术产业基础,进行协同创新。
  
  以市场为导向,推动核心基础零部件与整机协调发展
  
  充分发挥整机企业带动作用,让市场成为产业及部件发展的试金石,推动形成了核心部件与整机产品协调发展、相互支撑的双赢局面。例如,轨道交通发展到现在,都是带“辫子”的,客户提出要不带“辫子”的轨道交通,很多客户都需要这种技术。但是,我们却很缺乏此项技术。国外为了实现这个需求,成本从一千万提高到了两三千万。我们瞄准了超级电容,作为主动力源。但是,我们缺乏能够满足轨道交通需求的、10年一百万次循环的超级电容。国外高容量的电容单体列入战略物资严禁出口,或要价很高。
  
  公司组建了专业团队,从事超级电容单体及系统集成研究,并实施工业强基工程——“轨道交通通用动力型超级电容器产业化项目”,一年成功研制国内首个7000法拉轨道交通用超级电容单体,该项目也入选工信部2016年工业强基示范工程。
  
  公司在国内已经有了广州、淮安、深圳、武汉、宁波、东莞等6个城市的订单,而且顺利在全球实现了运行,取得了很好的效果。现在充一次电,可以节约30%的能量,还解决了很多困扰客户的钢轨、电流腐蚀的问题。我们把整个行业,把产品带动起来了。
  
  正是由于坚持市场导向,以超级电容为代表的核心零部件和以储能式有轨电车、无轨电车为代表的整机产品才实现了协调发展。如今,公司的超级电容储能技术已经代表了世界最高水平,而依靠超级电容核心零部件的突破,公司产品谱系更加完整,更加多样,进一步丰富了客户的选择。
  
  这是一个典型的案例,超级电容项目刚刚成立4年,目前已广泛应用于港口机械、油井机械、军工、电动汽车、风力发电、太阳能发电、消费性电子和线路储能等领域,作为基础核心部件,带动相关产业的发展。这是工业强基的示范工程,未来需求非常广阔。公司的5年目标是,超级电容产业做到亚太第一,世界前三,“十三五”末产值达30亿元,成为全球超级电容行业领军企业。我们认为,这个目标可能会提前实现。
  
  以替代进口为目标,循序渐进补齐核心基础零部件短板
  
  轨道交通整车产品已经全部实现国产化,但是制动系统、轴承等核心零部件还依赖进口,国内生产的部分基础产品可靠性低,性能、质量难满足整机用户需求。轨道交通有九大关键技术,其中核心的是制动系统,就是刹车。2005年以后引进了很多国外的制动系统,价格很高。
  
  为了破除“卡脖子”部件,公司组建专家团队研制了升级版DK-2制动系统,并通过对标国外产品、争取出口机车装车试用等方式,打破了制动系统的进口垄断,解决了价格高、交期长等一系列供应问题,补齐制动系统这个核心零部件短板。
  
  公司投资1.2亿元实施“大功率电力机车制动系统产业化项目”,形成了完备的型式试验及基础研究试验能力和年产600台产业化能力,项目入选工信部2014年工业强基示范工程。通过三年的实施,成效非常显著。升级版DK-2制动系统技术和可靠性达到了国内领先、国际先进水平,是国内唯一具有内燃/电力(货运/客运)机车批量装车资质的制动系统。目前已装车700多台,2015年在国内内燃机车市场份额达60%。随整机出口至伊朗、新加坡、马来西亚以及中国香港等国家和地区,在国际市场上与克诺尔、法维莱等制动巨头同台竞技,在推动中国装备“走出去”的进程中发挥了重要作用。
  
  该项目成功实施后,价格只有当初进口的40%,一年节约进口约几个亿。同时,此项技术带动了产品出口,这成为我们突破核心技术替代进口的主要作用。
  
  以转型升级为方向,持续探索先进基础工艺和智能制造技术
  
  近年来,公司以转型升级为方向,先后引入了搅拌摩擦焊、静电喷涂、智能装配等先进技术,并正在开展激光焊接、增材制造(3D打印技术)等新工艺的研究和应用。目前,我们有几项基础工艺非常先进,一是铝合金搅拌,二是静电喷涂,还有一个是智能装配。
  
  2010年,公司首次获得马来西亚城际动车组近40亿元订单,是中国电动车组走出国门的最大订单,制造工艺上遇到了铝合金侧墙焊接变形的难点。国外定单对车体的要求非常苛刻,一般的车体都是铝型材做出来的,而我们当时采用的模块因为温度比较高,变形很厉害。 在北京615所的支持下,公司成功地把航空技术用到了轨道交通上,取得了意想不到的效果。我们引入航天火箭筒体的搅拌摩擦焊新工艺,攻克侧墙焊接变形工艺难关,公司首个马来西亚项目完美履约。
  
  而且,我们在设计的时候,把型材降到了1.5毫米,整个车体的减重又带来了新的效益。近年来,公司在马来西亚先后签订了近100亿元订单,占据其85%以上的市场份额,并在行业内率先发展了“产品+服务”的商业模式。
  
  公司全面实施了“城轨车体搅拌摩擦焊生产线建设项目”,车体质量全面提升。得益于公司产品制造工艺的提升及良好的履约能力,自2012年以来,公司在南非、马其顿、澳大利亚、马来西亚、捷克等地获得近400亿元市场订单。布局智能制造是中国企业赶超国际先进企业的突破口。
  
  株机公司把握绿色智能发展方向,抓住“中国制造2025”和“两化融合”契机,实施“转向架智能制造新模式项目”,推动设计、工艺、制造智能化,把底盘的所有制造变成了智能化。通过该项目提高一倍的效率,减少一倍的人工,为先进工艺方法应用提供了制造平台,该项目入选国家“2015年智能制造专项”。
  
  以丰富试验验证为指引,全面提升产业技术基础体系
  
  为整合创新资源,完善轨道交通装备系统集成创新链条,构建先进、完备、系统的轨道电力牵引装备试验验证基地,搭建与整车、关键制造核心技术相匹配的实验室支撑体系,公司投资建设了“大功率交流传动电力机车系统集成实验室”和“工业工程研究与测试实验中心”。内设系统集成、机械结构、制动系统、高低压电器、工业设计、工艺研究、虚拟现实、金属材料研究、计量校准等11个实验室。投入使用后,将为我国轨道交通装备研发制造、进一步提升可靠性奠定坚实基础。
  
  以协同创新为阵地,打好夯实“四基”攻坚战
  
  轨道交通装备是集机械、电子、电气、材料、信息等高新技术于一体的复杂系统,要进一步夯实产业“四基”,提升整机装备的性能质量和品牌信誉,必须以更加开放的思想,走协同创新之路。运用“产学研用”合作模式与国内外科研院所开展技术交流合作。
  
  国内磁悬浮都是上海在十几年前引进的德国技术,国内这么多年一直没有商业化的运行系统。从2008年开始,我们公司建立了示范线,两年时间内从开工到建设,到通车运行,产学研用的模式取得了非常大的成功。这个国内首条商业化运营的长沙磁浮列车项目,就是以企业为创新主体,深度融合“产学研用”、创新驱动的成功尝试。依托项目,公司掌握了中低速磁浮交通整套技术,配套企业和高校等成功研制了悬浮控制器、牵引系统、供电系统、运控系统等。
  
  湖南株洲是我国最大的轨道交通装备产业集群,是全国首个轨道交通装备产业集聚发展的试点城市。在株洲田心方圆5公里,可解决90%以上轨道交通配套产品与技术。公司作为龙头企业,一方面为配套供应商提供整车试验验证平台和技术创新支持与指导,另一方面采取“风险共担、利益共享”的研发模式,推动核心部件和基础材料向更高水平提升。
  
  我们的技术在中国已经成功实现了产业化和商业化。公司准备在“十三五”更上一个台阶,进一步集聚行业资源,牵头在湖南株洲筹建“先进轨道交通装备创新中心”,开展轨道交通行业前沿和共性关键技术的研发。
  
  在国家“一带一路”战略中,公司一直争当中国装备“走出去”的代表;在“中国制造2025”战略中,也必将立足强基工程,勇当“制造强国”的排头兵。
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