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发挥产业集群优势,打造创新生态系统

作者:jkyxc 浏览数:

国家先进轨道交通装备创新中心聚焦先进轨道交通装备领域关键共性技术的研发,根据制定的技术边界与技术路线,围绕研制安全可靠、先进成熟、节能环保、互联互通的绿色智能谱系化产品,重点突破绿色节能技术、智能化关键技术、运维服务关键技术、体系化安全保障技术、高效能牵引传动技术、互联互通技术和系统匹配技术七大关键共性技术。

轨道交通装备是铁路和城市轨道交通运输所需各类装备的总称,主要涵盖机车车辆、基础工程施工及养路机械、通信信号、牵引供电、安全保障、运营管理等各种机电装备,它是中国高端装备“走出去”的闪亮名片,是未来公共交通发展的主要载体,是制造强国建设战略确立的重点发展领域。轨道交通装备产业是经济社会发展的基础性、先导性、战略性产业和服务性行业,是社会生产、生活组织体系中不可缺少和不可替代的重要组成部分。随着我国经济的不断发展,城镇化进程快速推进,城市空间拓展、交通系统建设以及机动性需求的爆发式增长之间的矛盾日趋严重。为破解制约社会经济发展的交通问题,必须高度重视并充分发挥科技创新的引领支撑作用。

定位:行业创新体系核心节点

“十三五”是我国全面建成小康社会和进入创新型国家行列的决胜阶段,是深入实施创新驱动发展战略、全面深化科技体制改革的关键时期,也是贯彻落实中央“四个全面”战略布局,推进交通运输现代化的重要时期。

在全球制造业整合重组优化的重要机遇期、我国经济发展“转方式、调结构”的关键期,先进轨道交通装备产业承载着“践行国家重大战略、支撑国民经济发展”的重任,同时在“走出去”过程中也面临着发达国家遏制、内力支撑不足、知识产权壁垒等诸多挑战,迫切需要构建支撑优势产能国际合作的产业发展新模式以及具有面向全球“聚智、协同、转移、辐射、合作”功能的创新模式。

为加快实施创新发展战略,充分发挥株洲轨道交通装备产业的集群优势,湖南省积极推进制造业创新中心的组建。2016年中车株机公司、中车株洲所、联诚集团、铁建重工等多家单位共同发起成立先进轨道交通装备创新联盟,以此为依托启动湖南省先进轨道交通装备制造业创新中心(以下简称“湖南省制造业创新中心”)组建工作。湖南省制造业创新中心采用“运营公司+产业联盟”的组织形式进行组建,其中产业联盟为先进轨道交通装备创新中心,运营公司为株洲国创轨道科技有限公司,该公司由中车株机公司、中车株洲所、中车株洲电机等中车在湘核心企业,株洲国投、株洲高科等株洲市国有平台公司,清华大学等科研院校,联诚控股、九方装备等民营企业,以及深圳麦格米特电气股份有限公司、南京高精齿轮传动有限公司、金蝶软件(中国)有限公司等上市公司,共计12家企业合资组建,于2018年2月注册成立。成立后即被湖南省工信厅认定为首家“湖南省制造业创新中心(先进轨道交通)”,2019年1月通过专家组论证,被工信部认定为国家制造业创新中心。

国家先进轨道交通装备创新中心的建设定位是行业创新体系的核心节点,是链接技术研发和产品开发、链接工程化生产与商业化应用的公共平台,是服务企业和政府的产业智库,致力于与产业界形成共生、共赢的合作伙伴关系。建设遵循的总体原则是:立足中国,面向全球;强基聚能,創新引领;开放共享,协同联动;远近兼顾,持续发展;统筹协调,全局配套。在建设的过程中,将坚持资源整合与人才发展相结合、自主创新与开放合作相结合、企业主体与共建共享相结合的基本原则,汇聚创新资源,突出协同配合,加强开放合作,建立共享机制,发挥溢出效应,打造贯穿创新链、产业链、价值链、政策链的制造业创新生态系统。

组建模式

创新中心汇聚学术资源、产业资源、社会资源,达到跨界融合,资源共享。同时依托中国创新模式研究中心,通过市场化运营机制、协同与共享机制、知识产权运用机制、共性技术研发攻关机制、成果转移扩散机制、人才培养和激励机制、责任落实与考核机制,让管理创新与技术创新串珠成链。

创新中心将在建立科学的决策机制和技术咨询体系的基础上,采取“市场导向、企业主体、协同协作”的方针,按照责权明确、科学管理的模式运行,以产业共性需求为导向,按照核心层、伙伴层、辐射层的不同层级整合资源,构建紧密高效的协同创新伙伴关系,自主决策、自我管理,通过合同研发、专利授权等多种方式开展业务,建设覆盖各层次的创新网络平台,充分发挥创新资源合理配置的协同优势,提升持续创新能力。其中,核心层是参与创新中心组建的股权投资主体单位;伙伴层是和创新中心开展项目、业务合作的非股权投资主体单位,主要以联盟单位为主;辐射层是接受创新中心科技创新成果转化应用的成果受让主体单位。

创新中心采取“运营公司+产业联盟”的发展模式,按照优势互补、协同创新、开放共享的原则,集聚科学家、企业家、金融家和工匠家等四支队伍。联盟与公司紧密结合共同组建国家先进轨道交通装备制造业创新中心。公司作为联盟的依托单位,负责对接联盟中的产业资源,梳理产业需求,组织合作研发与创新,参与行业标准和规范的制定,有效开展行业所需的关键、共性技术研发和首次商业化应用,促进科技成果转化。各单位进入创新中心可选择入股成为运营公司股东或加入产业联盟两种方式,完全体现开放性、市场化和可操作性,随着先进轨道交通装备制造业创新中心不断发展,将逐步扩大成员规模。

技术进展及成果

创新中心围绕研制安全可靠、先进成熟、节能环保、互联互通的绿色智能谱系化产品,重点突破绿色节能技术、智能化关键技术、运维服务关键技术、体系化安全保障技术、高效能牵引传动技术、互联互通技术和系统匹配技术七大关键共性技术。创新中心聚焦于先进轨道交通装备领域关键共性技术的研发,根据制定的技术边界与技术路线,充分发挥股东优势和创新联盟资源协同,整合核心单位的科研资源特别是人才队伍,在新材料、先进隔音降噪、增材制造、工业互联网、智能运维、接触器产品等方向成立了8个研发项目组。

新型受电弓关键零部件增材制造技术研究。此项目首次将增材制造技术应用于受电弓关键零部件成形,未来将建立轨道交通产品关键零部件增材制造技术示范路线。

轨道交通装备3D打印。3D打印技术在轨道交通制造业领域具有广阔的应用前景和市场。目前,3D打印云台目前还处于发展初期,且主要面向消费级3D打印市场。面向轨道交通装备的3D打印云平台融合了工业大数据、人工智能、互联网等先进技术,开发面向轨道交通装备的3D打印云平台,实现3D打印设备和生产过程的远程监控、智能化的3D打印工艺方法和面向产品生命周期的产品健康管理方法,促进3D技术在轨道交通装备行业的应用,并能提升公司在3D打印市场的竞争力。

基于运行状态预测的城轨车辆转向架可视化协同维修平台研究。项目构建实时主动监控的多传感器数据采集平台和大数据分析中心,建立全寿命周期内城轨车辆转向架的运行状态与性能特征数据库,为转向架关键零部件健康状态预测和维保提供先进理论基础;揭示动态变载条件下转向架关键零部件损伤在监测信号中的表现规律,建立城轨转向架关键零部件状态区间预测模型,实现对转向架关键零部件健康状态预测的能控性;提出基于运行状态数据的城轨车辆转向架可视化协同维修建模方法,实现城轨车辆和关键零部件三维数据模型从设计、生产阶段向运行维护阶段的传递和共享,创新轨道交通装备维修指导模式。

轨道交通行业先进降噪材料与结构产品研发项目。项目根据电力机车车内的噪声频谱特性,设计与电力机车产品开发体系相适应的薄层降噪结构,形成电力机车降噪声学包,实现车内低噪声的降噪方案设计;研究各个噪声源的频谱特性,完成某一速度条件下整车噪声源传递路径分析和噪声源对车内噪声的贡献量分析;针对电力机车整车噪声控制,建立一套高效降噪结构的理论设计和仿真分析方法;将针对电力机车整车噪声控制,建立一套电力机车整车低噪声设计方案。

轨道交通车辆供电受流系统集成与关键部件研发。面向轨道交通行业对碳滑板的市场巨大需求,及当前碳滑板大量进口的现状,联合研制耐磨、耐冲击、高机械强度、优良导电导热性能的受电弓碳滑板,实现自主技术工程化应用推广。

自主可控新型接触器研发。联合清华大学,研制自主可控新型接触器,解决国产断路器分断容量低、过电流脱扣动作误差大的问题,实现进口替代。

基于逻辑控制的智能空调控制系统研究。智能空调控制系统通过MVB网络与TCMS数据通讯,通过数字量输出接口控制继电器、接触器来控制空调机组的压缩机、通风机、冷凝风机的启停,通过断路器、热继电器等保护器件实现短路保护、过载保护等功能。

新能源动力包集成技术。针对蓄电池产品特性,结合电池集成、电池平衡板、电气连接、散热等方面进行系统思考统筹,形成ZER3型车蓄电池电力工程车的8组牵引蓄电池动力包的简统化技术,为其他接口的蓄电池动力包型谱化积累技术基础。

创新中心依托股东实现了一系列科技成果。160km/h快速磁浮列车研制与示范成功申报湖南省科技重大专项;全球首例智轨列车、储能式有轨电车、双层动车组、动力集中型动车组、永磁电机及控制系统等10余项原创技术实现产业化;动车组、调车机车等产品获得欧盟认证,打入欧美发达国家市场;“一种三电平双模式空间矢量过调制方法及其系统”摘得湖南省专利奖特别奖;“一种电力机车及其供电系统和供电方法”获得湖南省专利獎一等奖。

在重大项目申报方面,国创科技先进轨道交通装备创新中心建设项目纳入2018年湖南省制造强省项目和湖南省5个100重点项目;《基于状态预测的城轨车辆转向架可视化协同维修方法研究》等4个项目纳入湖南省2018重点科研计划;《虚实融合环境下柔性线缆物理建模与实时布线方法研究》获得2018年度国家自然科学基金资助;申报“轨道交通装备关键技术研究及创新平台”入选“2017长株潭国家自主创新示范区专项项目”;知识产权服务平台获批2018湖南省知识产权战略实施专项;“增材制造‘邂逅’人工智能”项目晋级创新创业市州赛;“轨道交通先进降噪结构产品开发与产业化应用”项目获得2018年第七届中国创新创业大赛(湖南赛区)暨第五届湖南省创新创业大赛优秀奖;以“基于TRIZ的辅助电气柜设计改进”参加首届中国创新方法大赛湖南赛区分赛,并荣获优胜奖。此外创新中心正在申报株洲市科技成果转化项目、工业和信息化部原材料工业司软课题研究项目、工信部2018年工业互联网试点示范项目等。

推动全球轨道交通创新发展

要实现中国制造向中国创造转变,中国速度向中国高质量转变,中国代工向中国品牌转变,一方面需要帮助企业跨越市场的“冰山”、融资的“高山”、转型的“火山”,另一方面需要企业提高创新能力,创造出市场需求的用户体验产品。作为一种新型创新网络,创新中心将充分发挥股东单位和创新联盟的资源辐射优势,重点围绕创新发展、高质量发展的核心任务,突出目标导向、问题导向和绩效导向,面向行业关键共性技术创新重大需求,有效发挥市场主导作用和政府引导作用,全面整合和系统优化国家、湖南省和行业的科技创新资源,推动知识创新、技术创新、原始创新的有机融合,加快攻克解决一批制约行业发展的前沿共性技术瓶颈,转化推广一批先进适用技术和标准,积累储备一批核心技术知识产权,培养造就一批技术创新型市场开拓型人才队伍,建设发展一个产业共性关键技术的研发、转化应用基地,加快形成转型提升发展的新动能,培育世界一流的先进轨道交通装备创新、研发、制造、孵化、服务产业集群,建成代表国家形象、具有全球影响力的国家创新中心,成为推动全球轨道交通创新发展的中国力量。

创新平台将充分利用国创科技股东优势和创新联盟资源辐射优势,突出战略导向和问题导向,围绕七大行业关键共性技术进行研究,实现知识创新、技术创新、组织创新、管理创新的有机融合,建设具有全球影响力的创新平台。通过创新平台牵引带动,争取至少实现1个国家级成果突破、孵化1个创新型上市公司、培养1支以院士领衔的科研人才队伍;形成1套融合技术创新、管理创新、模式创新多维并举的创新模式,并对外复制推广。未来将建成具有全球影响力的轨道交通装备行业资源集成和协同创新平台,轨道交通装备产业的试验验证和认证中心,轨道交通装备产业技术合作、转移与辐射中心和轨道交通装备产业中小企业的孵化平台。

积极探索创新中心建设运营体制

制造业是中国的支柱产业,自改革开放以来,我国制造业发展迅速但依然存在很大问题,缺乏自主创新能力,竞争优势小,先进技术和核心技术较依赖发达国家。面对日益激烈的国际竞争,企业需要持续创新以保持并跑,实现领跑。

一是以提升企业创新能力、加强标准及品牌建设为中心大力推动技术创新。为此,应持续推进大众创业、万众创新,加快建设以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系,引导和支持创新资源向企业集聚,推動企业增强自主创新能力。培育自主创新品牌,引导企业围绕提升技术标准和产品质量不断加大研发投入,突破关键核心技术,加速科技成果转化,打造具有国际影响力的自助品牌。

二是产业的技术创新能力由技术引进、技术改造向原创型技术创新升级,增强产业的创新能力,加强共性技术科技队伍的建设,在国有企业改革、政府购买创新技术产品、知识产权保护、税收优惠、研究开发资助、加速设备折旧等多个方面采取综合措施,形成鼓励创新的有效激励。并促进利用信息技术等先进适用技术改造传统产业。

三是以“一带一路”、长江经济带、沿海开发、“走出去”等国家战略为契机,积极扩大国内外产业资源整合。为此,应进一步优化引资结构,引导外资投向新一代信息技术、高端装备、新材料、生物医药等高端制造领域,鼓励境外企业和科研机构在国内设立地区总部和研发中心、营销中心、采购中心、物流中心等功能性机构。鼓励有实力的制造企业在境外开展并购和股权投资、创业投资,建立研发中心、实验基地和全球营销及服务体系,建立全球产业链体系。

对国家制造业创新体系的建设政策有以下建议:

积极探索创新中心建设运营体制。创新中心在建设过程中,应注重创新中心溢出效应和保障机制,重视知识产权的收益、风险和利益共享。每个创新中心的组织机构由参与创建的各成员单位协商决定,可采取企业法人等形式,探索高效协同创新模式。创新中心经营活动自主决策,实现自负盈亏、自我发展。创新中心按照权责明确、科学管理的模式运行,包括建立科学的决策机制,建立技术专家委员会作为内部咨询机构,并建立利益共享、风险共担的有效机制。

对于已建立的创新中心试点,其组织和运营的机制体质依然有待积极探索。在已经建立的试点内部,要不断总结经验教训,积极探索创新中心内部的组织体系、管理运营模式,包括建立科学的决策机制,建立技术专家委员会作为内部咨询机构,并建立利益共享、风险共担的有效机制。

加大政策支持力度,加强地区间统筹协调。政策支持力度不够主要表现为以下几方面:鼓励支持创新的政策落实不到位,财政科技资金使用效率不高;知识产权和标准等创新竞争工具的作用尚未充分发挥,企业有效运用知识产权和技术标准参与市场竞争能力尚且不足;促进制造业创新协同创新的各类行业性公共服务平台建设仍不足;支持创新的文化氛围和制度环境还未真正形成。此外,区域统筹规划政策仍然有待细化。由于创新中心建设工程的目的在于提高创新资源综合利用效率,就要最大限度地避免重复建设和资源浪费,尽力避免出现脱离当地发展实际一哄而上的情况。这就必须充分结合当地经济和产业发展情况,加强区域间统筹规划,基于各个区域内产业转型升级过程中市场和企业的需要,做到“一省一策”甚至“一市一策”。

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