《科技创新与品牌》杂志社封面报道

利用创新方法 铺设创新之路

2022年以来,中车长春轨道客车股份有限公司(以下简称“中车长客”)接连亮相了一大批优秀成果。1月6日,搭载高铁5G超高清演播室的“冬奥列车”正式亮相,中车长客派出超过300人的运维团队;3月,由中车长客研制的中国首列新一代智能城际动车组正式投入运营;6月末,哥伦比亚波哥大地铁1号线模型车在中车长客城市轨道客车装配生产线下线……从首列动车到升级迭代,从填补国内技术空白到走向国际舞台,中车长客不断刷新成绩,领跑中国列车速度。

长期以来,中车长客格外重视基础研究、坚持自主创新,以国家级技术平台和数字化管理平台为依托,打造具有完全自主知识产权的关键技术、部件产品货架、系列化平台产品和可快速迭代的产品线谱系,以科技力量为企业创新驱动发展提供不竭动能。

11月,一支来自中车长客的队伍在2022年中国创新方法大赛全国总决赛获得佳绩,团队凭借“超导电动磁浮列车无接触受电能力提升”项目,荣获大赛一等奖。


中车长客的磁浮创新之路

磁悬浮技术概念最早在20世纪20年代被提出,此后几十年间,这一概念受到多国科学家的追捧,被认为是未来高速铁路的最佳解决方案。与普通轨道车辆相比,磁浮车辆的主要特点是利用受控制电磁力把车辆悬浮在轨道上,采用直线电机驱动纵向运动。具有爬坡能力强、转弯半径小、行驶速度高、运行噪音小、安全性高、无机械磨耗、维修维护成本低等优点。按照运行速度和运输半径的不同,可分为小型磁浮、中低速磁浮、城际磁浮、常导高速磁浮和超导高速磁浮等类型。

20世纪90年代初,中车长客便开始致力于磁浮列车的研发与制造,掌握了不同制式、不同速度等级的磁浮列车系统集成技术,搭建了全谱系产品的研发制造平台,是国内为数不多的同时具有高速磁浮和中低速磁浮研制和应用经验的企业。先后研制出我国首个低速磁浮悬浮架;研制出我国首辆中低速磁浮车——青城山磁浮列车;研发出我国首辆高速磁浮列车;完成时速500千米高速磁浮国产化样车的生产制造,并在上海磁浮示范线实现了最高速度每小时432千米的商业运营;完成电磁、永磁混悬高速车辆研制;完成新一代时速600千米常导高速磁浮车辆研制;完成国内首个可全断电运行的车载高温超导磁体研制……

为了探索更高速度的地面交通制式,长客的研发人员将目光瞄准了超导电动磁悬浮系统,该系统具有更简单的结构、更大的运行间隙、更强的环境适应性,有望应用到干线交通领域,是轨道交通未来发展的一个重要方向。为深度掌控磁浮关键技术,推动磁浮产业发展,中车长客于2020年10月成立了磁浮研究所。为支撑全系列磁浮产品的研发,长客先后建设了430米中低速磁浮试验线、200米超导磁浮试验线、磁浮交通半实物仿真系统以及悬浮导向控制试验台等多个试验平台。

经过三十余年的研发积累,中车长客取得了丰硕的研究成果,形成了丰厚的磁浮技术底蕴,也培养了一支专业的研发队伍。刘帅、杨晶、韩田——本次参加大赛的三名成员,就来自中车长客的超导电动磁浮列车研发团队。


创新方法架起创新的桥梁

在自主创新这条路上,中车长客总能为科技工作者提供最优渥的创新条件。

2014年,为快速响应产能频繁变化及自主知识产权主动保护,进而优化创新管理体系,提升工艺技术创新能力,提升工艺人员水平,中车长客在工艺系统中率先引入了创新方法。几年里,为了培育出更多优秀的创新人才,中车长客联合吉林省创新方法研究会和吉林大学的创新专家团队,组建起一支集培训和咨询于一体的创新人才队伍。直至2017年,中车长客开始在全公司范围内广泛推广创新方法、定期开展理论培训工作,进一步提高了公司技术人员创新能力。同年,在第二届全国企业创新方法大赛吉林省分赛区比赛中,中车长客获特等奖5项、一等奖8项、二等奖15项、三等奖39项。在全国总决赛擂台赛的舞台上,中车长客代表队更是一举获得金奖。

随着优秀科研成果的不断涌现,创新方法愈发受科技工作者喜爱,中车长客也不断加大培训力度,重视人才培养,浓厚的创新氛围不断在中车长客蔓延开来。只有在企业内部形成“处处可创新,事事可创新,人人可创新”的良好氛围,使无数小创新、小创意遍地开花,不断汇聚成企业的大效益、大成果,才能在未来激烈的竞争格局中下好“先手棋”、打好“主动仗”、当好“排头兵”。

2020年,中车长客团委联合人力资源部、国家轨道客车工程研究中心、工程技术中心工程技术部、科技管理部共同组织开展了公司首届青年创新方法大赛,将覆盖范围扩大到研发技术青年、一线操作青年以及综合管理青年。来自公司各条战线的2500余名职工立足岗位、踊跃报名,上报科技创新、技术创新、管理创新类作品485项。经过2个月的课题攻关,13支创新团队脱颖而出,顺利通过课题筛选、答辩展示以及专项赛评比的考验,最终获得了各专项赛的一、二、三等奖。

在公司团委的不断号召下,来自各部门的技术人员纷纷报名参加培训。2020年,刘帅第一次接触到创新方法。

“凡是对于我们研发工作有帮助的事情,我都愿意去尝试一下。”初次参加培训的刘帅心里还有些忐忑,看到许多同伴利用TRIZ理论做出了新成果,他便决定报名来学习一下。几节课下来,他对创新方法有了全新的认识。“我们传统意义上的创新,其实就是灵光乍现式的创新,没有套路和章法。学习了TRIZ理论后,我对创新有了新的认识,创新变得有章可循。创新方法是在问题与解之间架起了一座桥,它能够帮助我更好地运用自身的专业知识,在创新路上找准方向。”刘帅如是说。

参加培训的第一年,刘帅就作为组员参加了公司组织的首届青年创新方法大赛。团队完成的“基于TRIZ方法的高温超导磁体保冷结构优化”项目通过应用创新方法得到43个解决方案,其中导冷方案提出的泡沫铜材质,保冷分离方案中提出的热开关、热沉等多种保冷隔热措施均是国内首创,荣获公司青年创新方法大赛二等奖。项目研究完成后,申报了发明专利1项,并荣获2020年中国创新方法大赛吉林分赛区特等奖。

常学常新 功夫不负有心人

截至2022年,刘帅已经先后参加了十余次创新方法培训课程。从理论学习,到导师“1对1”辅导,他对于TRIZ理论的应用已经得心应手。

谈及本次参赛的经历,刘帅告诉记者,“我们团队基于研发过程中遇到的实际问题,常常会应用到创新方法,今年的项目也是在创新方法的实际应用中形成的。常学常新,上次参赛我对理论的掌握还略显青涩,这次在培训老师的悉心指导下,又有了许多新的领悟。”

当前,日本的超导电动磁浮技术属世界前列。2015年4月,日本东海旅客铁道株式会社(JR东海公司)在山梨磁悬浮试验线利用“L0系”超导磁悬浮列车进行了高速运行试验,创造了载人行驶时速达603公里的世界新纪录。然而,国内超导磁悬浮列车的研发刚刚起步,日本在此项技术上对我国保持严密的技术封锁,对外披露的技术细节少之又少,中车长客的团队只能在网上搜到零星的新闻报道,检索有限的技术资料。

学习了创新方法后,刘帅勤学勤思考,思维变得更加灵活,常常能在探索创新的路上获得新思路,以往的被忽略的小疑问,总能被重新认知。起初,他看到日本研发的超导磁悬浮列车图片时,发现车体侧面有一排并不美观的小孔,但并没有在意。随着在超导悬浮列车研发方面的不断深入,他恍然大悟,原来这些小孔是为了利用风冷散热而开,并且每处开孔位置都十分讲究。“像这样的‘灵光乍现’时刻,现在时不时就会在我们的工作中冒出来,所以,创新方法的学习对我们的创新工作大有裨益。”

刘帅团队本次的参赛项目含金量十足,有效解决了磁浮列车无法采用接触受流的行业性难题。当前,此项技术难题有三种解决方案,增设发电机、增设蓄电池以及无接触供电,其中较好的是无接触供电方式,但仍存在受电能力低、无法满足车辆负载功率需求等问题。团队最终利用TRIZ理论,通过建立功能模式等方式,共计获得20项指导性技术方案,有效实现超导电动磁浮列车无接触受电能力提升。

值得一提的是,中车长客高速中心铝车体产线组创新团队提报的“基于精益&TRIZ理论打造领军人才四力模型”项目也同时入选本届大赛一等奖。在中车长客的长期推广下,公司内科技工作者对于创新方法的应用越来越广泛,成果含金量越来越足。

谋创新就是谋未来。中车长客不仅高度重视创新方法的推广,对于技术创新的支持也在不断提升。中车长客每年科技经费投入占销售收入比重4%以上,并逐年提升。近年来,相继承担了“时速400公里及以上高速客运装备关键技术”等国家重点研发计划23项,荣获“国家科技进步奖”等国内外各类科技成果奖70余项,累计拥有专利1400余件,主持和参与制定国际、国家、行业标准180余项。

一批锐意进取的创新人才,一处氛围浓厚的创新环境,一片自由成长的广阔土地,当创新方法进入中车长客,树苗们便感受到了雨露的滋养,惬意地生长,不断向技术制高点冲击、不断向技术“无人区”挺进。