不斷在世界各地刷新“最快”“首套”紀錄的中車株洲電力機車有限公司,正在將智能清潔的動車組、新能源機車等銷往六大洲的52個國家和地區。飛馳的列車背后,技術創新能力既是中車株機快速發展的引擎,也是中車株機開拓市場又一張閃亮的名片,支持著公司實現從產品貿易向全要素輸出的模式轉變。
作為湖南千億軌道交通產業集群龍頭企業,在智能化、綠色化道路上不斷前行的中車株機,將充分發揮產業鏈火車頭的帶動作用,如同閃耀于天空中的“啟明星”,指引著我國軌道交通產業鏈進化升級的方向。
馳騁世界的新星
在中車株機的交付車間,為馬來西亞全新研制的ETS3新型米軌動車組正在經歷最后的調試。作為向中馬建交五十年的獻禮新作,ETS3動車組即將駛出國門,在馬來西亞鐵路運輸的交通大動脈——西海岸鐵路線上奔跑。
環視ETS3動車組,熱烈動感的外觀讓人印象深刻。黃白紅三色格子組成的車頭有著凌厲的外形,如同鉆石切割;客室墻壁、乘客座椅配以熱情豪放的大紅色。漂亮的造型暗藏著美好的寓意,鉆石切割般的車頭設計靈感來自以第25任蘇丹后為名的查麗蘇菲雅歌劇院,大紅色的奔放屬于馬來西亞的國花扶桑花。
在車廂內部行走,ETS3動車組特殊之處一目了然,較國內的動車組,ETS3動車組空間更顯小巧。中車株機ETS3動車組電氣總體設計師任澤文告訴記者:“馬來西亞主要使用的是寬度為1米的米軌軌道,比我們的標準軌道窄了435毫米。列車組想要在這種軌道上高速平穩運行,其難度無異于在平衡木上跳舞。”
為了讓“平衡木跳舞”成為現實,任澤文和團隊一起做了許多針對性的設計。比如,采用高速輪盤制動米軌轉向架與雙管雙制冗余制動系統,既實現了列車高速平穩運行,又提升了制動可靠性;再加大蓄電池容量,將起動牽引力提升24.5%,起動加速度提升14.2%,更適應快起快停的運用需求。
最終,ETS3新型米軌動車組的運行時速達到了160公里,最小轉彎半徑100米,兩項關鍵指標處于世界米軌動車組的最高水平,其技術難度與在國內實現250公里時速的動車組相當。未來,往返馬來西亞北部邊界玻璃市州巴東勿剎與南部邊界柔佛州新山之間的ETS3動車組,將極大提升當地軌道交通網絡的載客容量與運行效率,為這條興建于1900年的鐵路線帶來現代化的軌道交通體驗。
作為中車旗下核心子公司,中車株機是湖南千億軌道交通產業集群龍頭企業,自1936年創立以來,創造了軌道交通領域諸多“第一”,見證并親身參與了我國鐵路裝備產品從追趕到并跑再到領跑的轉變。像ETS3動車組一樣,中車株機幫助海外客戶實現的“最快”“首套”案例還有許許多多。
今年3月,墨西哥城,中車株機承建的地鐵1號線整體現代化改造項目新造車輛正式載客運營,這是中國企業自主研發的膠輪地鐵列車首次在海外投入運營。今年1月,伊斯坦布爾,機場線地鐵項目的本地化制造首列車在中車株機土耳其公司下線。這是中企首次在海外生產制造時速120公里等級無人駕駛地鐵項目,不僅刷新了土耳其地鐵運行的速度紀錄,更實現了全過程、全工況無人值守條件下的自動運行。
在不斷刷新世界各地對軌道交通新認知的同時,中車株機在全球客戶的服務中跑出“加速度”。目前,中車株機既有業務已實現對全球六大洲的覆蓋,與52個國家和地區開展合作,除既有的亞非拉市場外,陸續獲得歐洲、澳洲等發達地區的市場訂單,累計金額逾140億美元。
智能化引領模式升級
火車頭在六大洲越跑越快、越跑越遠,中車株機的智能制造能力既是重要的后端支撐,也逐步走向前臺,和火車頭一起成為又一張“中國名片”。
“與普通工業品相比,軌道交通產品制造最大的區別,就是要將產品的安全性和可靠性作為核心問題。”中車株機總工程師高殿柱告訴記者,“對我們而言,智能制造所需要解決的核心問題就是質量的可靠性,然后才是制造效率。”
走進中車株機建成的全球首個軌道交通轉向架智能制造車間。在自動除塵控溫的舒適環境中,一大批機器人有序分布在各個工作臺上,機械手臂上下翻飛,物料小車來回穿梭,工藝流程緊湊、可溯源地快速推進。在這些機器人的背后,智能中控大腦全面“接管”了這片占地約2萬平方米,涵蓋加工、裝配、焊接、涂裝、物流等11條全流程生產線的廠房。
轉向架是車輛輸出動力、實現高速和重載的核心部件,其生產質量對于列車安全運行高度重要。高殿柱介紹,轉向架好比人的雙腿,起著支撐、導向、減震的作用,腿腳不好人自然就會摔倒,而整個轉向架涉及零部件多達2000余個,每個零部件都需要滿足一系列動力學指標,列車才能安全可靠地平穩運營。
“以車軸為例,這一零部件的精度要求達到0.02毫米,相當于頭發絲直徑的1/4,在我們的轉向架車間,通過運用機械手的自動轉運、在線監測,誤差可控制在0.01毫米以內,人力焊接不可想象。”高殿柱說道。
轉向架智能車間的成功突破,是中車株機生產制造智能化發展的縮影。近年來,國內全行業第一條真空斷路器、超級電容器模組智能化生產線等11條數字化產線先后在中車株機投入運營。“智改數轉”的腳步如火車車輪一樣,不斷加快著前進的步伐。
與此同時,中車株機的智能制造能力正追隨著火車頭一起走向海外。上文提及的土耳其“最快地鐵”項目,除了創造速度最快的紀錄外,還創下了全球最快地鐵列車研發交付、6個月完成首列車本地化制造等一系列與制造研發相關的新紀錄。在制造能力輸出的同時,實現了9大核心系統部件和20余項一般零部件的本地化采購,以及關鍵工序的本地化制造和測試。
中車株機將這一輪出海的模式概括為“五本模式”,即本地化生產、本地化采購、本地化用工、本地化服務、本地化管理。高殿柱介紹,通過這一模式,推動中車株機的國際業務實現了“三個轉變”:產品由“價值鏈低端”向“價值鏈高端”轉變,市場由亞非拉傳統市場向歐美澳高端市場轉變,經營模式由單純的產品貿易向“產品+技術+服務+資本+管理”全要素輸出轉變。
向低碳再進化
今年以來,在政策牽引下的新一輪設備更新浪潮,給了中國制造業新的機會。對于中車株機而言,設備更新的政策既是進一步提升自己制造能力的契機,也帶來了新的商業機會。
國務院今年3月印發《推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案》(下文簡稱“行動方案”),將推進新型工業化作為核心,把節能降碳、超低排放、安全生產、數字化轉型、智能化升級作為更新改造的關鍵詞。行動方案還提出了到2027年,工業、農業、建筑、交通、教育、文旅、醫療等領域設備投資規模較2023年增長25%以上的數量目標。
其中,軌道交通制造類的傳統機械制造業正是落實本輪政策的重點領域。工業和信息化部副部長辛國斌解讀稱,傳統產業是現代化產業體系的基底,也是我國制造業發展的基本盤,通過實施制造業重大技術改造升級和大規模設備更新工程,讓這些傳統產業“老樹發新芽”,使之成為形成新質生產力的重要載體。
高殿柱告訴記者,結合新的設備更新政策,中車株機將對標國際先進水平,按照高端化、智能化、綠色化的思路,對設備進行更新升級,結合數字化轉型工作,打造數據驅動型企業,建成“智慧株機”。據了解,中車株機已明確將在“十四五”期間進一步優化并推廣智能制造新模式,揭榜“城市軌道交通裝備智能制造示范工廠”,建設數字孿生工廠、虛擬試驗與調試、工藝數字化設計等八大典型場景。
而在市場端,設備更新政策著重發力的節能降碳方向,則與中車株機近年來的技術儲備方向不謀而合。高殿柱透露,在前期積累下,中車株機針對行動方案中提及的大部分新能源鐵路裝備均有大量的研發投入和人才布局,尤其在“復興號”系列、重載交流傳動技術、內電雙源、新能源動力調車等方面均有成熟產品。
在去年年底,我國首臺大功率純電新能源調車機車正是在中車株機下線。該機車采用大容量磷酸鐵鋰動力電池作為唯一動力源,搭載首創1200kW超大功率液冷快充設備,可實現“3秒一度電”的“超級快充”,充滿電可牽引1200噸貨物運行128公里。相比內燃機車,每臺每年可減少二氧化碳排放量約150噸,相當于種植8200棵樹。
在今年3月,中車株機在氫能領域也取得突破,公司與國家能源集團聯合研制的我國首臺大功率氫能源動力調車機車首次完成萬噸裝車試驗。機車以“氫燃料電池+鋰電動力電池”為動力,設計時速100公里,平直道可牽引載重10000噸,標志著我國重載鐵路大功率氫能源動力裝備的市場化運用取得關鍵性突破。
作為湖南千億軌道交通產業集群龍頭企業,在智能化、綠色化道路上不斷前行的中車株機,將充分發揮產業鏈火車頭的帶動作用,如同閃耀于天空中的“啟明星”,指引著我國的軌道交通產業鏈進化升級的方向。
高殿柱表示,將以攻克一批緊迫性、基礎性、前沿性和顛覆性技術,實現全產業鏈自主化;以推動研發數字化、產品和服務數字化、經營及生產數字化,實現產業鏈智能化;以研制系列化綠色低碳產品引領邁向全產業鏈低碳化;以打造世界級軌道交通裝備產業集群,來推進產業鏈的全球化引領,共同構建我國高端軌道交通裝備的新發展格局。
(證券時報記者潘玉蓉對本文也有貢獻)