產(chǎn)業(yè)鏈上的山東好品牌 | 中車四方所(中車制動(dòng)):?一場(chǎng)源自軌交產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新裂變
中車四方所(中車制動(dòng))堅(jiān)持自主創(chuàng)新,通過技術(shù)迭代、技術(shù)遷移,提供更有價(jià)值的“產(chǎn)品+”“系統(tǒng)+”服務(wù)
一場(chǎng)源自軌交產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新裂變
沒有繁雜氣動(dòng)管路的電驅(qū)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)、能夠“左右開弓”邊分揀邊焊接的工業(yè)機(jī)器人、可以靈活適配“風(fēng)光儲(chǔ)”場(chǎng)景的儲(chǔ)能系統(tǒng)……今年夏天,中車青島四方車輛研究所有限公司(中車制動(dòng)系統(tǒng)有限公司)研制的一系列“黑科技”產(chǎn)品,在相繼舉辦的世界高鐵大會(huì)、第三屆鏈博會(huì)等專業(yè)展會(huì)上大放異彩,吸引了業(yè)內(nèi)專家的目光,也收獲了多家采購(gòu)商的新訂單。
這家深耕軌道交通技術(shù)研發(fā)66年的青島企業(yè),始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新,不斷強(qiáng)化核心軟件研發(fā)能力,在推動(dòng)制動(dòng)技術(shù)迭代升級(jí)的同時(shí),還將核心技術(shù)遷移推廣,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的創(chuàng)新裂變、企業(yè)的跨界生長(zhǎng)。
這不禁讓人聯(lián)想:當(dāng)深厚的產(chǎn)業(yè)根基擁抱前瞻的創(chuàng)新視野,將激蕩出一幅怎樣的未來產(chǎn)業(yè)新圖景。
中車四方所(中車制動(dòng))電子制造車間。
制動(dòng)迭代:從“剎得住”到“剎得巧”
軌道交通領(lǐng)域,列車時(shí)速每提升50公里,都是一次核心系統(tǒng)和關(guān)鍵零部件的功能檢視與設(shè)計(jì)重構(gòu)。
在今年7月舉辦的第十二屆世界高速鐵路大會(huì)上,運(yùn)營(yíng)時(shí)速400公里的CR450高速動(dòng)車組樣車首次對(duì)公眾亮相?!叭蜃羁臁备哞F列車,如何確保能夠停得住、停得穩(wěn)、停得準(zhǔn)?在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng),不少外國(guó)觀眾紛紛將關(guān)注點(diǎn)聚焦于如何“踩剎車”保證行車安全。
作為CR450科技創(chuàng)新工程的研制單位之一,中車四方所(中車制動(dòng))以更高速、更安全、更智能、輕量化的代際特征為目標(biāo),開展了制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)。
為驗(yàn)證多級(jí)緊急制動(dòng)和防滑控制關(guān)鍵技術(shù)可行性,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷時(shí)20多個(gè)月,在轉(zhuǎn)向架滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)開展了各種介質(zhì)的制動(dòng)性能和防滑試驗(yàn),模擬了CR450高速動(dòng)車組制動(dòng)全過程。通過定量研究制動(dòng)參數(shù)、制動(dòng)方式、制動(dòng)性能等指標(biāo),確保了列車在高速行駛中的制動(dòng)性能和精準(zhǔn)停車。
經(jīng)過反復(fù)錘煉,CR450高速動(dòng)車組的制動(dòng)系統(tǒng)成果令人驚嘆:從時(shí)速400公里到靜止,制動(dòng)距離僅需6500米,與時(shí)速350公里動(dòng)車組相當(dāng),做到了運(yùn)營(yíng)速度提升,制動(dòng)距離不變。這背后,是控制算法和材料技術(shù),以及多級(jí)緊急制動(dòng)控制技術(shù)的關(guān)鍵突破。
CR450高速動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)是中車四方所(中車制動(dòng))制動(dòng)技術(shù)迭代創(chuàng)新的一個(gè)縮影。
事實(shí)上,制動(dòng)技術(shù)已經(jīng)過100多年的技術(shù)更新迭代,從最初的人力驅(qū)動(dòng)逐步發(fā)展為現(xiàn)在主流的電控壓縮空氣制動(dòng)系統(tǒng),但受其工作原理限制,在制動(dòng)指令轉(zhuǎn)換為制動(dòng)力的環(huán)節(jié)仍然無法擺脫對(duì)空氣介質(zhì)的依賴。
今年1月,國(guó)內(nèi)首個(gè)時(shí)速120公里地鐵電驅(qū)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)在青島通過裝車前行業(yè)級(jí)評(píng)審。電驅(qū)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng),代表著城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的未來發(fā)展方向,為列車多系統(tǒng)融合控制技術(shù)的發(fā)展提供了硬件基礎(chǔ)。
在中車四方所(中車制動(dòng))展廳里,就擺放了一套徹底告別壓縮空氣驅(qū)動(dòng)、完全依靠電能直驅(qū)的電驅(qū)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)。它外觀精巧,不需要傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)笨重的風(fēng)缸、復(fù)雜的管路,以全電氣化、智能化之姿,顛覆了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)形象。響應(yīng)更靈敏、重量更輕盈、維護(hù)更便捷、全生命周期成本顯著降低……它是軌道交通裝備核心技術(shù)向“數(shù)字化、智能化、綠色化”邁進(jìn)的代際躍遷。
從服務(wù)于“國(guó)之重器”CR450高速動(dòng)車組的高性能制動(dòng)系統(tǒng),到代表未來發(fā)展方向的電驅(qū)機(jī)械制動(dòng)技術(shù),中車四方所(中車制動(dòng))用持續(xù)創(chuàng)新,在風(fēng)馳電掣的軌道交通世界里,不斷增強(qiáng)列車裝備的安全韌性。
技術(shù)遷移:從軌道交通到工業(yè)機(jī)器人
核心技術(shù)如同深植沃土的根系,其生命力往往能催生意想不到的枝椏。中車四方所(中車制動(dòng))的創(chuàng)新故事,并未止步于軌道。
在第三屆鏈博會(huì)上,中車四方所(中車制動(dòng))搭設(shè)的工業(yè)機(jī)器人智能焊接分揀工作站吸引了觀眾目光。只見“鋼鐵小裁縫”靠著一雙3D眼睛、兩只6軸臂膀,左右開弓,邊分揀邊焊接。在機(jī)器人工坊里,它精準(zhǔn)地穿絲引線縫合,靈巧地激光焊接,焊縫平順絲滑。從挑選焊件,擺正方向,到找準(zhǔn)位置,精準(zhǔn)落點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了“一條龍”全自動(dòng)化閉環(huán)。智能集成、高精度、柔性化成為它的個(gè)性化“標(biāo)簽”。
“我們并非憑空進(jìn)入機(jī)器人領(lǐng)域?!敝熊囁姆剿ㄖ熊囍苿?dòng))技術(shù)專家解釋道。在軌道交通裝備領(lǐng)域積累的深厚的技術(shù)積淀和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),成為他們進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人的天然跳板。中車四方所(中車制動(dòng))采用產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的模式,組建機(jī)器人聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì),形成了多種型號(hào)的產(chǎn)品譜系,覆蓋了軌道交通、新能源、工業(yè)自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域。
2024年6月,我國(guó)首個(gè)重載鐵路加氫站——國(guó)家能源集團(tuán)巴圖塔加氫站在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。為氫能源機(jī)車加注燃料的,是全球首臺(tái)能在-25℃嚴(yán)寒環(huán)境下連續(xù)作業(yè)的耐低溫自動(dòng)加氫機(jī)器人,它的“大腦”和“神經(jīng)”,正是中車四方所(中車制動(dòng))多年積淀的核心控制系統(tǒng)技術(shù)。
從確保列車安全的制動(dòng)系統(tǒng),到賦能氫能源機(jī)車的加注機(jī)器人,中車四方所(中車制動(dòng))依托核心技術(shù)的遷移推廣,展現(xiàn)出強(qiáng)大的跨界生長(zhǎng)能力。針對(duì)自動(dòng)化焊接需求,設(shè)計(jì)并交付智能焊接分揀工作站;針對(duì)防爆市場(chǎng)需求,設(shè)計(jì)完成四軸防爆碼垛機(jī)器人產(chǎn)品,并獲得批量訂單……源自軌道的“硬科技”正以機(jī)器人、自動(dòng)化裝備等形態(tài),悄然改變著更廣闊的工業(yè)圖景。
鏈主引領(lǐng):從“產(chǎn)品+”到“系統(tǒng)+”
真正的產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者,不僅要自身強(qiáng)大,更要能帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)共榮。如今,中車四方所(中車制動(dòng))正以核心技術(shù)為原點(diǎn),不斷裂變創(chuàng)新、重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
作為青島市軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)鏈、軟件與信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈和智能裝備產(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”企業(yè),中車四方所肩負(fù)著特殊使命。其技術(shù)總牽頭打造的列車自主運(yùn)行系統(tǒng)(TACS),正是引領(lǐng)協(xié)同創(chuàng)新的力作之一。
2024年4月開通的青島地鐵6號(hào)線一期,作為全國(guó)首條TACS示范線路,是這項(xiàng)“黑科技”的首次大規(guī)模落地。TACS打破了傳統(tǒng)列控系統(tǒng)依賴地面中心的模式,讓列車基于車-車通信實(shí)現(xiàn)“自主思考、協(xié)同運(yùn)行”。這不僅帶來安全性和運(yùn)行效率的顯著提升,更在建設(shè)和運(yùn)維上實(shí)現(xiàn)了降本突破。
如此復(fù)雜的系統(tǒng)集成,非一家之力可成。在青島地鐵的牽頭推動(dòng)和中車四方股份公司的支持下,中車四方所(中車制動(dòng))作為技術(shù)總牽頭方和系統(tǒng)集成方,充分發(fā)揮其在制動(dòng)、牽引、網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)等多系統(tǒng)領(lǐng)域的融合創(chuàng)新優(yōu)勢(shì),提出整套解決方案,并扮演了資源整合者和標(biāo)準(zhǔn)制定者的角色,將系統(tǒng)分解為模塊化任務(wù),帶動(dòng)了青島及周邊地區(qū)一大批專注于傳感器、通信模塊、精密制造、軟件開發(fā)的中小企業(yè)協(xié)同攻關(guān),共同啃下這塊“硬骨頭”。TACS的成功,是青島軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新、整體能力躍升的縮影。
中車四方所(中車制動(dòng))堅(jiān)持自主創(chuàng)新,不斷推動(dòng)核心軟件技術(shù)創(chuàng)新,為制動(dòng)、牽引、網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵核心系統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)技術(shù)創(chuàng)新和智能運(yùn)行、智能運(yùn)維和智能供電等智能化業(yè)務(wù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),相關(guān)研發(fā)成果先后獲得中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)和中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。
這種鏈主帶動(dòng)的效應(yīng),也在向產(chǎn)業(yè)外延伸。
在新能源領(lǐng)域,中車四方所(中車制動(dòng))依托其在電力電子、儲(chǔ)能系統(tǒng)上的技術(shù)積累,于去年11月在青海德令哈成功下線本地化5.XMWh儲(chǔ)能系統(tǒng),可靈活適配“風(fēng)光儲(chǔ)”場(chǎng)景,并與地方共建產(chǎn)業(yè)生態(tài),助力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型及可持續(xù)發(fā)展。
在機(jī)器人領(lǐng)域,其開發(fā)的防爆碼垛機(jī)器人、特種檢修機(jī)器人等產(chǎn)品,不僅服務(wù)于自身,也逐步向更廣泛的制造業(yè)場(chǎng)景輸出,賦能產(chǎn)業(yè)鏈上下游的智能化升級(jí)。
面向未來。中車四方所(中車制動(dòng))正不斷深化數(shù)字化、智能化、融合化、綠色化技術(shù)研究,持續(xù)推動(dòng)大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能感知等信息技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域落地應(yīng)用,通過數(shù)智升級(jí)、綠色轉(zhuǎn)型,為用戶提供更有價(jià)值的“產(chǎn)品+”“系統(tǒng)+”全生命周期增值服務(wù)。(青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?劉蘭星)