本刊記者_王博
用中國人自己的技術(shù)和產(chǎn)品“赴宴”專訪深圳市英威騰交通技術(shù)有限公司總經(jīng)理姚曉軍
本刊記者_王博
接受《城市軌道交通》專訪時,談及2015年底連續(xù)通過“深圳英威騰自主化軌道交通車輛牽引系統(tǒng)載客運營考核評審會”和“深圳英威騰城軌車輛牽引系統(tǒng)技術(shù)水平和集成能力評審會”,深圳市英威騰交通技術(shù)有限公司(以下簡稱英威騰交通技術(shù))總經(jīng)理姚曉軍流露出的表情,有釋懷,有感恩,也有驕傲。
英威騰城軌車輛牽引系統(tǒng)的成功研發(fā),凝聚了姚曉軍和他帶領(lǐng)的團隊五年多的嘔心瀝血。如今,站在蓬勃發(fā)展的城軌交通市場盛宴門口,他終于可以用中國人自己的技術(shù)和產(chǎn)品“赴宴”了。
《城市軌道交通》:五年前,英威騰交通技術(shù)立志進入城軌行業(yè),自主研發(fā)牽引系統(tǒng)是如何考慮的?其時的行業(yè)背景和企業(yè)實力有著怎樣的對比?
姚曉軍:我從1990年大學畢業(yè)即從事地鐵牽引系統(tǒng)的研發(fā)工作,那時主要研究直流斬波調(diào)速系統(tǒng)。2001年開始,又前后在西門子和阿爾斯通軌道交通部門工作將近十年,見證了中國地鐵行業(yè)蓬勃興起的過程。不過,我看到每次參加投標唱主角的都是國外企業(yè),和同行們聊起此事,常常發(fā)出“何時能有中國人自己的企業(yè)參與”的感慨??梢哉f,用中國人自己的技術(shù)和產(chǎn)品來參加并分享地鐵牽引系統(tǒng)的投標盛宴,一直是我們這批人心中的夢想,而且隨著時間推移,這個想法越來越強烈。
2010年初,深圳市英威騰電氣股份有限公司在中小板上市,這是一家主要研發(fā)生產(chǎn)工業(yè)變頻器的企業(yè),我有幸結(jié)識了公司創(chuàng)始人兼董事長黃申力先生,突然覺得在工業(yè)變頻器的技術(shù)平臺基礎(chǔ)上開發(fā)軌道交通牽引系統(tǒng),是在起點很高的平臺上做研發(fā),可以大大減少關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),成功概率大很多,經(jīng)過多次溝通討論,最后就決定做這件事了。2010年11月,深圳市英威騰交通技術(shù)有限公司成立。
2010年,中國的地鐵牽引系統(tǒng)依然是外資品牌天下,只有一家完全自主的牽引系統(tǒng)尚處研發(fā)驗證階段,到現(xiàn)在5年多過去了,局勢也有很大變化,現(xiàn)在市場上自主牽引系統(tǒng)占據(jù)半壁江山。盡管如此,在技術(shù)水平、研發(fā)能力以及技術(shù)流派的多樣性方面,自主企業(yè)依然存在差距。
《城市軌道交通》:在自主研發(fā)牽引系統(tǒng)的過程中,英威騰交通技術(shù)遇到的最大困難是什么,如何克服的?
姚曉軍:應該說,各方面的困難都非常大。
首先是人才團隊建設(shè),行業(yè)研發(fā)人才稀缺,我們還算幸運,公司成立不久就聚集了一群有豐富行業(yè)經(jīng)驗的研發(fā)人才。另外,控股母公司深圳市英威騰電氣股份有限公司也調(diào)轉(zhuǎn)一批精兵強將到交通公司,后期又陸續(xù)招聘了幾批應屆研究生和本科生,經(jīng)過幾年努力,打造了一支五六十人的有戰(zhàn)斗力的研發(fā)團隊,直到現(xiàn)在也很穩(wěn)定,今后還將陸續(xù)補充新鮮血液,以適應批量生產(chǎn)和持續(xù)研發(fā)的需求。
第二個是技術(shù)上的困難。由于安裝空間限制及惡劣的運營條件,牽引系統(tǒng)技術(shù)含量非常高。我們的控制方法為矢量控制,在低速段采用通用的異步調(diào)制,中高速段采用帶諧波消除技術(shù)的同步調(diào)制策略,實現(xiàn)各切換點平穩(wěn)轉(zhuǎn)換非常困難。我們的試驗從2kW的小型負載電機做起,成功后逐步提升功率,最終做到對4臺并聯(lián)的200kW共800kW電機的控制,每一次功率提升,都會產(chǎn)生新的技術(shù)問題,中間不斷修正完善控制軟件,同時也多次更改硬件控制方案,甚至控制CPU類型都更換過,光是控制技術(shù)就花費整整三年,才達到最終的完善。還有一個技術(shù)難點是結(jié)構(gòu)設(shè)計,不但有安裝尺寸和強度的要求,還要做到防塵防水、維護拆裝簡單,我們也走過很多彎路,前后共生產(chǎn)制造了5批箱體進行測試驗證,也花了大約三年時間才達到滿意的效果。另外,在逆變模塊結(jié)構(gòu)、電磁兼容性等方面,也解決了大量的技術(shù)問題。
第三個是裝車試驗實施的困難。在國家發(fā)展改革委和中國城市軌道交通協(xié)會的協(xié)調(diào)下,在廣州地鐵集團有限公司和中車株洲電力機車有限公司的鼎力支持與協(xié)助下,問題最終得到解決,一列完整英威騰牽引系統(tǒng)安裝在廣州地鐵8號線的T32列車上,完成全部列車型式試驗、線路運行試驗和5萬公里載客運營考核,并通過各項評審,目前依然處于良好運營狀態(tài)。在這里,我代表公司向國家發(fā)展改革委、中國城市軌道交通協(xié)會、廣州地鐵和株機公司表達崇高敬意與誠摯感謝!另外,深圳市發(fā)展改革委、廣東省發(fā)展改革委、鐵科院、深圳市地鐵集團有限公司、佛山市鐵路投資建設(shè)集團有限公司,以及來自全國各地的專家們,都對我們給予了大量的支持與關(guān)心,在此一并致謝!
一列牽引系統(tǒng)等待交付發(fā)運(2014年4月4日)
《城市軌道交通》:據(jù)您了解,五年時間全自主完成牽引系統(tǒng)的研發(fā)并通過相關(guān)評審,在行業(yè)內(nèi)算快還是慢?
姚曉軍:整個研發(fā)過程持續(xù)了5年零2個月,我不好如何定義快或者慢,但是,我們一路走來,步伐堅定而踏實。
我們在這5年多完成了大量的工作:從研發(fā)試驗方面講,經(jīng)歷了原理驗證、方案設(shè)計、多版樣機試制、公司內(nèi)部型式試驗、獨立第三方型式試驗、設(shè)計聯(lián)絡(luò)與設(shè)計審查、小批量生產(chǎn)試制、裝車調(diào)試、列車型式試驗、線路電磁兼容性試驗、信號聯(lián)調(diào)試驗、空載運行試驗和5萬公里載客運營考核等過程;從評審方面講,總共召開了5次由協(xié)會組織的會議,分別是2012年11月22日的方案評審會、2014年1月12日的裝車前評審會、2015年5月9日的載客前評審會、2015年12月26日的載客運營考核評審會和2015年12月27日的技術(shù)水平與系統(tǒng)集成能力評審會;從認證方面講,通過了ISO9001認證、ISO14001認證、OHSAS18001認證、產(chǎn)品安全認證和EN15085焊接設(shè)計認證,其中產(chǎn)品安全認證是國內(nèi)牽引系統(tǒng)行業(yè)第一個通過的牽引系統(tǒng),這值得所有英威騰人自豪和驕傲,這份證書凝聚了英威騰交通數(shù)十名工程師兩年半的心血,工作量巨大,光文件就提交了三萬五千頁,相當于350頁一本的書,總共寫了100本;從知識產(chǎn)權(quán)方面講,至2016年1月,我們一共獲得了40項授權(quán),其中包括35項專利和5項軟件著作權(quán),另外在重點刊物上公開發(fā)表了研究論文6篇。
5年2個月的艱苦歷程,無論是最后的成功,還是過程中暫時的失誤、挫折甚至失敗,都是我們長期積淀的財富,將成為未來為用戶提供技術(shù)先進且高質(zhì)量、高可靠性牽引系統(tǒng)的堅實基礎(chǔ)。
《城市軌道交通》:英威騰牽引系統(tǒng)的特點有哪些?和現(xiàn)有產(chǎn)品相比,優(yōu)勢在哪里?進入市場后,英威騰交通將如何保障生產(chǎn)一致性?
姚曉軍:從公司成立啟動研發(fā),我們始終將研發(fā)目標定位于高端應用,參照國際最先進的技術(shù),結(jié)合國內(nèi)使用條件特點和客戶實際需求,研發(fā)具有100%自主知識產(chǎn)權(quán)的牽引系統(tǒng)。經(jīng)過大量測試和實際運營考核證明,該系統(tǒng)具有獨特的特點和技術(shù)優(yōu)勢,具體表現(xiàn)在:牽引采用矢量控制,并引入諧波抑制策略,整個控制過程平穩(wěn)無脈動,有效降低了線路損耗和干擾;集成式布置,降低重量并大簡化車底的電纜連接;采用強迫風冷散熱,功率余量大,在典型A型地鐵額定載荷下,從80公里速度到電空制動轉(zhuǎn)換點,電制動能完全單獨滿足常用制動的要求,也可以做到全電制動到零速,同時噪聲值在同類強迫風冷系統(tǒng)中處于很低的水平,改善了乘客的乘坐舒適度;另外,在用戶界面友好性、接口的可擴充性、無線故障診斷、監(jiān)控及維護等方面均做了一些有創(chuàng)造性的嘗試。
公司的系統(tǒng)集成能力也是我們較大的優(yōu)勢,由于形成了強大的電氣牽引核心技術(shù)開發(fā)平臺,公司可以自主完成從項目輸入到項目結(jié)束的所有技術(shù)工作,包括系統(tǒng)特性計算與仿真、系統(tǒng)電路計算與仿真、系統(tǒng)參數(shù)配置與優(yōu)化、系統(tǒng)故障診斷與保護、EMC設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計與有限元分析、散熱計算與仿真、焊接設(shè)計、可靠性分析等工作。公司也擁有強大的測試與試驗能力,建設(shè)了自主研制的功能完善、技術(shù)領(lǐng)先的2MW軌道交通牽引系統(tǒng)組合試驗室,集團試驗平臺還包括氣候類環(huán)境試驗室、機械類環(huán)境試驗室、EMC試驗室、性能試驗室、器件試驗室、安規(guī)試驗室和熱仿真試驗室等。
原型機上的原理驗證試驗(2012年4月25日)
原型機上的EMC測試(2012年4月25日)
進入市場后,在生產(chǎn)制造方面,首先,我們通過借助控股母公司年產(chǎn)80萬臺各類變頻器的供應鏈平臺及經(jīng)驗,在與研發(fā)同步的時間里,已經(jīng)高標準完成了年產(chǎn)500~600輛車牽引系統(tǒng)的生產(chǎn)線建設(shè),并通過了小批量生產(chǎn)測試的檢驗;其次,安全認證雖然耗費大量人力和財力,但貫徹實施后,其規(guī)定的貫穿整個項目始終的對產(chǎn)品RAMS的要求,以及因此而制定的措施和流程,為將來產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性和一致性提供了保障;另外,在生產(chǎn)管理、工藝管理、質(zhì)量管理、物料管理等方面,公司也儲備了足夠的具備軌道交通牽引系統(tǒng)從業(yè)經(jīng)驗的優(yōu)秀人才;加上ERP(企業(yè)資源計劃)、PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、MES(企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行)、CRM(客戶關(guān)系管理)等IT系統(tǒng)的完善,我們對交付給客戶高質(zhì)量標準、高可靠性和一致性的軌道交通車輛牽引系統(tǒng)有足夠的信心。
陳建國副會長興致勃勃試乘裝有英威騰牽引系統(tǒng)的廣州地鐵八號線列車(2015年12月26日)
《城市軌道交通》:在研發(fā)歷程中,英威騰交通技術(shù)的人才團隊發(fā)生了哪些變化?您如何看待這些變化?
姚曉軍:公司成立5年多來,通過持續(xù)改進和創(chuàng)新,基本建立了電氣牽引系統(tǒng)自主研發(fā)、制造和檢測平臺,通過該平臺,公司建立了比較完整的人才培養(yǎng)體系??傮w來講,公司從成立到現(xiàn)在,人員一直處于比較穩(wěn)定的狀態(tài),且在此基礎(chǔ)上每年都有新鮮血液加入,團隊一直在有機地補充、豐富和優(yōu)化。到現(xiàn)在為止,我們形成了合理而強大的人才隊伍,已具備強大的自主研發(fā)與創(chuàng)新能力,可以充分滿足未來持續(xù)研發(fā)和項目執(zhí)行的需要。人才團隊不但是我們過去研發(fā)成功的基礎(chǔ),也是未來走向市場成功的希望。
在這里我要感謝員工,不論過去碰到多大困難,遭遇多大挫折,始終堅持理想,堅定信念,抵制外界各種誘惑,不離不棄,才一起走到今天,完成了一件當年看起來似乎不可能成功的任務(wù)。另外也要衷心感謝公司的各股東方,在長達7年(2010~2016)的時間里,忍受長時間的寂寞,不但為我們提供了大量財力和資源支持,也提供了寬松的研發(fā)環(huán)境。
《城市軌道交通》:英威騰牽引系統(tǒng)在裝車和載客運營的過程中,得到了業(yè)主單位和主機廠的哪些幫助?英威騰和業(yè)主單位、主機廠的良好合作,您認為有哪些值得借鑒和推廣的方面?
姚曉軍:在裝車和載客運營過程中,我們得到了廣州地鐵集團有限公司和中車株洲電力機車有限公司無私的大力支持,這是我們研發(fā)項目成功至關(guān)重要的因素。
基于響應國家支持自主創(chuàng)新的精神和推動民族高端裝備制造業(yè)發(fā)展的目的,廣州地鐵集團有限公司在其1、2、8號線增購項目中,將第32列車用于英威騰牽引系統(tǒng)的裝車試驗,并成立專門的項目組,由何霖副總經(jīng)理親自擔任項目負責人,運營總部主持實施所有流程。在編制項目技術(shù)規(guī)范、簽署裝車試運行合同協(xié)議、主導設(shè)計聯(lián)絡(luò)與設(shè)計審查、交付各階段的檢查檢驗、型式試驗的積極參與、主持線路運行試驗和線路系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、載客運營考核的妥善安排與精心保障等方面,投入大量資源,確保項目在短時間內(nèi)高質(zhì)量、高效率順利完成。
由于我們牽引系統(tǒng)的獨立性和特殊性,系統(tǒng)配置、安裝尺寸和接口規(guī)范與原牽引系統(tǒng)差異很大,不能簡單換裝到該條線路的其他列車,因此中車株洲電力機車有限公司進行了大量設(shè)計更改工作,相當于重新設(shè)計一種車型,并重新對列車進行完整的列車型式試驗,難度之大、工作量之多可想而知。
我們與廣州地鐵集團有限公司和中車株洲電力機車有限公司的合作非常順利,2014年7月開始裝車,2014年12月完成預驗收,2015年2月通過信號系統(tǒng)認證,2015年4月底完成5000公里空載運行,從2015年8月7號啟動載客運行,2015年12月19日完成累計5萬公里載客運行,過程緊湊高效,并保證安全,載客運行階段未發(fā)生過清客和救援故障,這都是各方精誠合作的結(jié)果。
在與雙方的合作過程中,我們受益匪淺,提高了技術(shù)水平,鞏固掌握了地鐵項目的運作流程與特點,對方工作人員非常高的職業(yè)素養(yǎng)和敬業(yè)精神,都給我們留下了深刻印象。
《城市軌道交通》:英威騰牽引系統(tǒng)已通過技術(shù)和集成能力評審,參與市場競爭。您如何判斷英威騰牽引系統(tǒng)的市場競爭力,英威騰交通技術(shù)為此將采取哪些措施?
姚曉軍:地鐵系統(tǒng)作為一項公共交通方式,最關(guān)注安全正點、乘坐舒適和節(jié)能環(huán)保,我們將緊緊圍繞這些目標,來打造市場競爭力。
首先,在已經(jīng)獲得安全認證證書的基礎(chǔ)上,把安全認證的規(guī)范與要求落實貫徹到每個項目的整個壽命周期內(nèi),同時加強質(zhì)量體系和管理的建設(shè),提升交付產(chǎn)品的RAMS指標。
其次,利用企業(yè)系統(tǒng)集成能力強的優(yōu)勢,發(fā)揮客戶響應快的特長,推出系列化產(chǎn)品以適應市場。我們在過去5年研發(fā)過程中,已經(jīng)完善定型了面向地鐵市場的三個系統(tǒng)方案,包括燕尾槽安裝炭鋼結(jié)構(gòu)集成式強迫風冷方案(已經(jīng)在廣州地鐵8號線裝車運行)、邊梁安裝不銹鋼結(jié)構(gòu)集成式強迫風冷方案(已經(jīng)完成樣機的型式試驗)和分散式架控熱管散熱方案(已經(jīng)完成樣機的型式試驗),未來不但在結(jié)構(gòu)形式上進行豐富以滿足不同客戶的需求,同時在局部細節(jié)上也會形成多種方案,組成模塊化功能,供用戶進行選擇。
另外,由于企業(yè)具備強大的研發(fā)能力,我們會矢志不渝地持續(xù)開展新技術(shù)研究,不斷提高列車的平穩(wěn)性、低噪音和低能耗等指標,爭取走在國內(nèi)牽引傳動領(lǐng)域的技術(shù)最前端,利用技術(shù)優(yōu)勢贏得市場。我們已經(jīng)做好未來幾年的規(guī)劃工作,每年都有新產(chǎn)品、新技術(shù)的推出。
在服務(wù)方面,我們將充分發(fā)揮國內(nèi)企業(yè)的優(yōu)勢,做到快速響應,在提供貼心服務(wù)的同時,努力降低備品備件成本,以降低系統(tǒng)的全壽命費用。
我相信,只要我們踏踏實實做好上面所說的工作,在市場上定有一席之地。我們愿意在有序良性競爭的市場環(huán)境下,與國內(nèi)同行們一起共同努力,提升軌道交通車輛牽引系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)水平和服務(wù)水平,提升“中國制造”的品質(zhì),豐富“中國制造”的內(nèi)涵。
專家領(lǐng)導來到英威騰產(chǎn)業(yè)化基地考察指導(2015年12月27日)