砥砺奋进新国企:中车株洲所“智慧产业”跑出加速度

2017-08-16 08:20:24来源:海外网
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全球首列智能轨道快运列车

中车株洲所研发生产的智能无人驾驶客车

中车株洲所旗下时代电动车间

海外网8月16日电 全球首列智能轨道快运列车、智能驾驶客车、“智慧列车”……这两年来,中车株洲所推出一系列智能化的产品和技术,吸引国内外的目光。在《中国制造2025》规划的推动下,中国高端装备制造企业迎来了智能化的历史机遇,中车株洲所抓住始终坚持科技创新为先导,通过精细级、精益级、智能级三个层面加速推进“智慧产业”的发展,构建了高铁、地铁、新能源客车为主的智慧交通产业链,履行央企责任为人类“智慧出行”助力。

一、 智能化,让中国高铁更“智慧”

2016年9月20日,中国中车“智慧列车”在德国柏林轨道交通展惊艳亮相。未来的高铁车厢将会成为包括移动办公室、网购、社交、娱乐的列车,让乘客的旅程变得更轻松、愉快及有趣。其功能的实现,主要基于智能控制技术、卫星通讯技术和互联网技术。而智能控制技术正是由中车株洲所主导研发的新一代“安全、高效、绿色、智能”列车信息和能量管理综合解决方案。

作为中国电气化铁路事业的开拓者,中车株洲所长期致力于被誉为列车“心脏”和“大脑”的牵引传动和控制系统的研发及产业化,是国内唯一自主掌握核心技术并大批量应用的企业,其轨道交通电气系统在国内市场占有率超过六成。在中国高铁“智慧化”征程上,中车时代电气承担了大量前沿技术的研究工作。以智能控制系统为例,中车时代电气将在高性能功率变换、智能变流控制策略、安全高速的车载网络控制、创新的司机人机交互及车载数据集中在线处理等特点,结合移动互联、大数据等技术等方面提供全方位解决方案。

2016年3月备受媒体关注的中国大陆首条无人驾驶地铁在北京试运行。它的“心脏”——牵引系统由中车株洲所自主研发。无人驾驶模式让这列车可以自动实现唤醒和休眠,并自动出入停车场、自动洗车、行驶、停车和开关车门,甚至出现故障时也能自动恢复。

除了为高铁、地铁、磁悬浮提供“心脏”和“大脑”以及“智慧化”服务外,中车株洲所基于当前城市出行方式结构,于今年6月发布了一款“智能轨道快运列车”。它是融合了现代有轨电车和公共汽车各自优势的跨界之作,具有运量大、建设成本低、建设周期短的优势,为人类出行提供了新的解决方案,短短时间内疚吸引了40余个城市前来洽谈合作。这款车能成功问世,正式采用了中车时代电气全球首创的虚拟轨道跟随控制技术。

在中国高铁智能制造路线图发布之时,中国中车总信息师王勇智表示,在中国中车,一系列产品的研发生产都围绕智能、绿色、高效,让产品变得更“智慧”。

二、创新,让新能源客车更智能

启动,行驶,前方遇到障碍物,变道绕行或者减速停车,驾驶室全程不需要司机……这是中车株洲所纯电动智能驾驶客车路试现场。7月18日,中车株洲所旗下中车电动度过了10周年庆,重磅发布了全球首款12米智能驾驶客车以及最新一代动力系统。

新能源汽车产业是中国中车着力打造的第二张“金名片”。传承于高铁核心技术,中车电动新能源汽车一直以“高铁级”品牌享誉行业。在今年1-5月份销量排行榜上,中车电动5月份以及1-5月份的销量在全国双双排名第一,并在东北等市场屡有突破。

这款12米智能驾驶客车是中车电动引领前沿技术的代表作之一。全程不需要有司机在座位干预,且能在真实的路况中完成一系列测试项目,这在国内行业是前所未见的。在未来智能化公交体系下,客车的智能化是关键。这次智能驾驶客车的发布,是一次掷地有声的行业声音。

智能化公交体系建设并不遥远。近日,中车电动和贵阳公交公司联手打造智能化立体交通,并提出了“未来公公交通要实现人工智能和无人驾驶的结合,降低驾驶员劳动强度,降低公交车在复杂的城市环境中的不安全因素,降低运行成本”的目标。

12米智能驾驶客车如此“任性”,也有新一代动力系统站台的原因。今年7月,中车电动推出的自主研发的第五代纯电驱动系统平台T“动力”,引起了行业的高度关注。新一代动力系统具备高性能、高可靠性、高安全,大大提升新能源汽车的运行效能和运营能力,为我国新能源汽车产业创新驱动注入新引擎。在许多行业专家来看,它有望带来新能源汽车领域一场革命性技术变革,推动我国新能源汽车核心技术迈向世界一流水平。

T动力的强大还源自于装上了母公司中车株洲所生产的“高铁芯”——IGBT,有了这颗“高铁芯”的加持,产品内部所需的所有电控单元全部由中车电动自主设计、生产、验证,从源头上确保了产品的一致性和可靠性,自主化水平直指国际领先。

截至2016年底,中车电动向全球市场贡献了驱动电机和充电机等关键零部件超过5万台(套),排名行业第一。未来,搭载“中车心脏”的新能源汽车在全国奔驰,走向更智能的舞台。

三、 打破国际垄断 研制“高铁之芯”

在央视纪录片《超级工程》里,有大量中车株洲所IGBT研制生产车间的镜头。近年来,关于高铁的纪录片,基本上都会谈到8英寸IGBT。犹如上面所说的新能源汽车IGBT,也是如此。因为,它太关键了,被誉为“高铁之芯”。

IGBT,是一种实现控制和转换能量(电能)的电力电子器件,作为融合多种高科技于一身的集大成者,大功率IGBT芯片技术一直被誉为现代机车车辆技术“皇冠上的明珠”。它在轨道交通、航空航天、船舶驱动、智能电网、新能源装备等新兴产业具有不可替代的作用。俗话说,火车跑的快,全靠车头带,高速和重载是现代机车车辆装备发展的两个重要方向,要实现两者的关键是要给机车提供一个强大而持续发力的“心脏”,这个心脏就是牵引电传动系统,而牵引电传动系统的关键部件就是牵引变流器,它是机车功率转换的必备部件,要实现机车功率等级提高和操控的灵活自如,就离不开IGBT了。尽管一块IGBT模块只有巴掌大小,它却是驾驭一台庞大的机车的“命脉”。所以,业界也有把IGBT称为“机车之核”,足见其重要性。

IGBT技术诞生30多年来,一直被美国、德国、日本等制造强国把控,价格也完全由卖方说了算,一片IGBT的价格折合人民币一万五千块钱,而且只卖成品,而技术,是用多少钱都无法买到的。每年,仅中国高铁制造就需要向国外采购十万个以上IGBT模块,采购资金超过12亿元人民币。

2008年,中车时代电气收购英国Dynex公司,这家公司的IGBT只是停留在实验室里的半成品,并且经营面临困难,已经无力进行后续的研发。完成并购之后,中车时代电气以双方现有研发人员为基础,在全球范围内招聘和引进高技术人才,组建了“时代电气功率半导体研发中心”,专门从事高压IGBT芯片技术研究和新一代IGBT器件开发,以及SiC等IGBT技术研究。30名中国工程师赶赴异国他乡开始了研发之路。这期间,他们经过了无数次可靠性试验,每一款产品投放市场前,都要经过长达两三年时间的检测实验。比如让电流开通关断上百万次,零下40度到150度极端温度试验等等。

经过6年的不懈努力,2014年6月,由我国自主研制具有完全知识产权的8英寸IGBT芯片在中车时代电气成功下线,预示着高铁拥有了第一颗“中国心”,第一片8英寸晶圆被中国科技馆永久收藏。

四、构建高端智能制造完整体系

在中车电动的电泳车间,一辆电动汽车的主体框架经吊装运往其中,半个小时不到,整车的底漆就涂装完毕,其间,不见任何一名工作人员参与;在汽车总装车间,装配工人在技术操作过程中遇到难题,打开生产线边上的MES管理系统,将问题输入后10分钟不到,负责技术的工程师便传来了解决方案。

这正是中车时代电动打造的新能源客车智能化工厂项目带来的变化和成果。国家2015智能制造项目专项中,中车电动也成为入选的94家公司(研究机构)中,唯一一家专业研发制造新能源客车的企业。2017年底,中车电动将全面实现“6个20%”的目标,即产品研制周期缩短20%以上,生产节拍提升20%以上,生产效率提升20%以上,资源综合利用率提升20%以上,产品不良品率降低20%以上。

目前,中车电动正在上马一条新能源客车“心脏”产品智能制造示范线。无独有偶,去年,中车时代电气宣告基本建成国内首条按照“工业4.0”标准建设的轨道交通智能制造生产线。现场可以看到,这条电机自动化流水线不是全自动的无人化生产线,而是人与机器高度协同的生产线。

近年来,中车时代电气围绕信息化、数字化,自动化、智能化生产及检测,智能化物流三个方面推进智能制造规划,并成立轨道交通装备核心部件智能制造工厂建设项目。“我们已经是世界上规模最大的轨道交通行业零部件供应商,项目的实施,不仅能帮助关键零部件实现智能化制造,也能大大提升高铁等轨道交通高端装备产品在世界上的核心竞争力。” 中车时代电气制造中心主任彭淼淼介绍,中车时代电气将移动互联、云计算、大数据、物联网等信息化技术优化生产环节和供应链、减少原材料用量和环境负荷、降低工厂成本,有效提高企业产品质量和生产效率。

在中车株洲所承办的中国中车智能制造业务创新论坛上,中车株洲所明确了发展目标:智能制造不只是一个车间的自动化生产,或者说车间里一两个机器人作业,而是一个包括产品智能化、装备智能化、生产智能化、管理智能化、服务智能化在内的完整体系。

以智能技术、产品、制造为核心的构建了高铁、地铁、新能源汽车交通产业链的“智慧产业”,已在中车株洲所跃然成形。(宣锐锋、胡小亮)

责编:郑青莹、耿佩

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