中鐵二院：掌握創(chuàng)新方法 成就創(chuàng)新夢(mèng)想

文/史曉凌 張廣海

中鐵二院：掌握創(chuàng)新方法 成就創(chuàng)新夢(mèng)想

文/史曉凌 張廣海

長(zhǎng)期以來(lái)，總部設(shè)在成都的中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱中鐵二院）有著優(yōu)良的創(chuàng)新傳統(tǒng)，公司結(jié)合國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目，瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平，大力開(kāi)展科技創(chuàng)新，取得了輝煌的業(yè)績(jī)：半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，先后勘察設(shè)計(jì)了包括新中國(guó)第一條鐵路成（都）渝（重慶）鐵路在內(nèi)的等鐵路重要干線、支線上百條，累計(jì)獲得國(guó)家、省、部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)獎(jiǎng)、優(yōu)秀工程勘察獎(jiǎng)及其他大獎(jiǎng)幾百項(xiàng)。其中成（都）昆（明）鐵路榮獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，南（寧）昆（明）鐵路榮獲國(guó)家科技進(jìn)步最高獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，是國(guó)內(nèi)唯一兩次榮獲國(guó)家最高科技進(jìn)步獎(jiǎng)的大型勘察設(shè)計(jì)企業(yè)。

進(jìn)入新世紀(jì)后，中鐵二院不斷推進(jìn)理念創(chuàng)新、體制創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新,引入新的創(chuàng)新方法尤其是TRIZ理論與方法，努力把中鐵二院建設(shè)成為國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際知名的國(guó)際工程公司。

高山深壑 引入TRIZ促創(chuàng)新提速

中鐵二院為全國(guó)大型綜合甲級(jí)勘察設(shè)計(jì)企業(yè)，是全國(guó)首批獲得“工程設(shè)計(jì)綜合資質(zhì)甲級(jí)”的企業(yè)，自1992年以來(lái)始終位于全國(guó)勘察設(shè)計(jì)綜合百?gòu)?qiáng)單位排名前列，其中勘察設(shè)計(jì)收入已連續(xù)三年排名第一，2006年被中國(guó)勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)表彰為全國(guó)優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)企業(yè)。依托鐵路，業(yè)務(wù)拓展到公路、地鐵、城市輕軌、市政工程、房地產(chǎn)、輪渡碼頭、工程總承包、工程監(jiān)理、巖土工程施工等各類工程建設(shè)領(lǐng)域。目前是國(guó)內(nèi)鐵路行業(yè)勘察設(shè)計(jì)企業(yè)唯一獲建設(shè)部頒發(fā)的具有公路勘察設(shè)計(jì)“四甲”資質(zhì)證書(shū)的企業(yè)。

中鐵二院現(xiàn)有職工4 000多人。其中：全國(guó)工程設(shè)計(jì)大師1人，四川省工程設(shè)計(jì)大師1人，四川省工程勘察大師1人，教授級(jí)高級(jí)工程師54人，高級(jí)工程師815人、工程師1 219人，其他各類專業(yè)技術(shù)人員1 269人；省部級(jí)突出貢獻(xiàn)專家16人，省部級(jí)學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人及后備人選34人，中鐵工程總公司突出貢獻(xiàn)專家3人、拔尖人才31人，詹天佑獎(jiǎng)獲得者6人，專業(yè)學(xué)術(shù)帶頭人100多人。

“十一五”以來(lái)，中鐵二院根據(jù)戰(zhàn)略規(guī)劃要求，堅(jiān)持以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，加大科技投入力度，每年下達(dá)科研攻關(guān)項(xiàng)目200余項(xiàng)，科研經(jīng)費(fèi)上億元。其重點(diǎn)在高速鐵路、艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路，并注重具有市場(chǎng)前景的前瞻性項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

但長(zhǎng)期以來(lái)，眾多科研項(xiàng)目從立項(xiàng)到研發(fā)過(guò)程用得最多的是傳統(tǒng)的工程類比、專家決策等方法，致使研究人員的思路不寬、信息不全，從而使部分項(xiàng)目成果水平不高，周期長(zhǎng)，重復(fù)研究，造成人力和資金的浪費(fèi)。

進(jìn)入新世紀(jì)，一種新的創(chuàng)新方法進(jìn)入國(guó)人視線。TRIZ理論，即“發(fā)明問(wèn)題解決理論”，提供了一種辯證的思考方式，是用于開(kāi)拓思維，尋找捷徑，找出解決發(fā)明問(wèn)題思路的方法。計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新（CAI）技術(shù)以TRIZ理論為基礎(chǔ)，結(jié)合本體論、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、專利分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多領(lǐng)域科學(xué)知識(shí)綜合而成的創(chuàng)新技術(shù)。能夠充分挖掘人才和知識(shí)的潛力，縮短研發(fā)周期，提高研發(fā)效率，從而提高人才及企業(yè)的創(chuàng)新能力。韓國(guó)三星電子，美國(guó)福特汽車公司及國(guó)內(nèi)中興通訊等世界知名企業(yè)，在引入TRIZ理論體系后，都取得了令人驚喜的創(chuàng)新成果。因此作為知識(shí)密集型的高新企業(yè)，中鐵二院不斷提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，建立自主創(chuàng)新型企業(yè)，引進(jìn)TRIZ創(chuàng)新理論體系，探索提升創(chuàng)新質(zhì)量和速度的辦法。

初步嘗試 運(yùn)用科學(xué)方法促技術(shù)突破

近日，中鐵二院與中鐵八局等三個(gè)單位共同完成的《遂渝線無(wú)碴軌道關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》、與中鐵隧道公司共同完成的《高壓富水巖溶深埋特長(zhǎng)隧道修建技術(shù)》榮獲“十一五”期間的十大優(yōu)秀科技成果。這是中鐵二院運(yùn)用TRIZ等創(chuàng)新方法的結(jié)果。

中鐵二院對(duì)TRIZ理論和CAI技術(shù)的認(rèn)識(shí)是從2004年開(kāi)始的，當(dāng)時(shí)我國(guó)高速鐵路技術(shù)研究處于起步階段，公司隧道專業(yè)研究人員在億維訊公司技術(shù)人員指導(dǎo)下，針對(duì)攻關(guān)重點(diǎn)課題“減少高速列車進(jìn)入隧道時(shí)的空氣壓力”，應(yīng)用創(chuàng)新理論和技術(shù)展開(kāi)研究攻關(guān)。當(dāng)高速列車進(jìn)入隧道洞口的瞬間，由于類似活塞作用，空氣壓力瞬間突變，將產(chǎn)生爆破聲響及旅客耳脹等，如何減少高速列車進(jìn)入隧道時(shí)的空氣壓力，是高速鐵路技術(shù)需要解決的重點(diǎn)難題。為此，課題組選擇遂渝鐵路隧道開(kāi)展研究試驗(yàn)，通過(guò)應(yīng)用CAI輔助創(chuàng)新知識(shí)庫(kù)和專利檢索等工具，列出15個(gè)備選方案，經(jīng)過(guò)梳理，采用在隧道洞口前加設(shè)20米緩沖段，在緩沖段壁開(kāi)設(shè)減壓孔的解決方案，經(jīng)時(shí)速200公里實(shí)車試驗(yàn)驗(yàn)證，洞口微壓波峰值控制在允許值范圍內(nèi)，未發(fā)生爆破聲響，對(duì)微壓波起到了明顯的緩解、削減作用。經(jīng)專家鑒定，該“項(xiàng)目的研究手段采用了國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，其研究成果居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平”。該項(xiàng)成果已在全國(guó)高速鐵路隧道設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用。

該項(xiàng)目的初步嘗試，使中鐵二院對(duì)TRIZ創(chuàng)新理論和CAI技術(shù)有了一定認(rèn)識(shí)，這種嘗試也證明它能使創(chuàng)新者開(kāi)拓思維、尋找捷徑、實(shí)現(xiàn)高效創(chuàng)新，是提高創(chuàng)新效果和水平的科學(xué)方法。

初步嘗試得到較好預(yù)期效果后，公司領(lǐng)導(dǎo)更加重視，要求相關(guān)部門抓好TRIZ創(chuàng)新理論和CAI技術(shù)的推廣應(yīng)用工作。為此，中鐵二院先后多次邀請(qǐng)億維訊公司專家來(lái)公司進(jìn)行講座和培訓(xùn)，參加培訓(xùn)的有集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)、公司副總工程師、生產(chǎn)院總工及重點(diǎn)研究課題負(fù)責(zé)人。特別是2007年集團(tuán)公司在召開(kāi)的各級(jí)“總工程師會(huì)議”上，作為重要議題，邀請(qǐng)億維訊公司專家進(jìn)行TRIZ理論和CAI技術(shù)講座，得到各級(jí)總工程師們的極大關(guān)注，從而提高了認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步推廣應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

從2006年開(kāi)始，中鐵二院組織專門人員對(duì)市場(chǎng)上基于CAI技術(shù)的商品化軟件進(jìn)行調(diào)研，如億維訊公司、愛(ài)瑪格（IMAG）公司、發(fā)明機(jī)器公司（IMC）等。經(jīng)過(guò)分析比選，由于億維訊公司主要研發(fā)人員都來(lái)自白俄羅斯，與原蘇聯(lián)第一代TRIZ研究者有密切的合作，該公司產(chǎn)品在國(guó)際國(guó)內(nèi)得到很高的評(píng)價(jià)，在中國(guó)市場(chǎng)最具影響力，因而中鐵二院于2008年購(gòu)買了該公司的創(chuàng)新軟件（Pro/Innovator）和創(chuàng)新能力拓展平臺(tái)（CBT/NOVA）。

與此同時(shí)，中鐵二院及時(shí)加大推廣應(yīng)用力度，在億維訊公司技術(shù)人員的指導(dǎo)幫助下，選擇了高速鐵路關(guān)鍵研究課題“控制高速鐵路無(wú)碴軌道路基沉降”及“新型鐵路橋梁減隔震支座”研究等課題推廣應(yīng)用。其中“控制高速鐵路路基沉降”是關(guān)系到高速鐵路能否成功修建的關(guān)鍵性因素之一，而時(shí)速250公里，350公里的無(wú)碴軌道高速鐵路，其沉降標(biāo)準(zhǔn)不得大于2厘米，且要求一次達(dá)標(biāo)，以確保整條鐵路剛度的平順性，乘坐的舒適性，使列車按設(shè)計(jì)速度平穩(wěn)運(yùn)行。為此，課題組通過(guò)應(yīng)用創(chuàng)新知識(shí)庫(kù)，39個(gè)技術(shù)參數(shù)，40個(gè)創(chuàng)新原理和專利檢索等工具，篩選出多種有新意的加固方法和施工工藝，經(jīng)浙贛鐵路提速改造及遂渝鐵路的工程實(shí)踐，成功滿足了時(shí)速200公里及以上速度的沉降要求，目前已在其他高速鐵路工程項(xiàng)目中廣泛推廣應(yīng)用。

同樣，“新型鐵路橋梁減隔震支座”研究應(yīng)用CAI技術(shù)也取得較好成果，新研制的ZX型減隔震支座已在部分橋梁工程中推廣應(yīng)用。

由于公司積極引進(jìn)和推廣應(yīng)用CAI創(chuàng)新技術(shù)，催生了大批科研成果和專利技術(shù)，為將技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合軌道市場(chǎng)對(duì)新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新材料的需求，經(jīng)充分論證，公司將在成都市金牛區(qū)建設(shè)“軌道交通高科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)”，最終產(chǎn)業(yè)園將建成具有國(guó)際一流水平的國(guó)家級(jí)軌道交通高科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和服務(wù)基地。

公司通過(guò)引進(jìn)和推廣應(yīng)用創(chuàng)新方法，科研項(xiàng)目周期明顯縮短，每年完成的科研項(xiàng)目和成果水平大幅度提高，特別是在高速鐵路核心技術(shù)如精密測(cè)量、無(wú)碴軌道、控制路基沉降、綜合接地、四電集成、聲屏障、隧道空氣動(dòng)力學(xué)及車橋耦合計(jì)算分析等領(lǐng)域取得了大批創(chuàng)新性成果，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

取得經(jīng)驗(yàn) 培育技術(shù)骨干造就種子團(tuán)隊(duì)

在以往的研究創(chuàng)新中，中鐵二院通常采用工程類比、專家決策、試錯(cuò)法和頭腦風(fēng)暴法等處理遇到的各種問(wèn)題。這些傳統(tǒng)方法對(duì)專業(yè)人員的素質(zhì)要求很高，同時(shí)效率卻很低。如高速鐵路建設(shè)過(guò)程中遇到一些無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，難以參照的工程實(shí)際問(wèn)題，或一些前人沒(méi)有遇到或解決的問(wèn)題，曾經(jīng)屢試不爽的工程類比、專家決策等方法，由于無(wú)據(jù)可依讓專家難以抉擇。運(yùn)用TRIZ理論，針對(duì)工程中需要經(jīng)濟(jì)高效解決的實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)不同行業(yè)的專利比較，梳理思路，以及圖形化的理論指引，提供多種解決現(xiàn)有問(wèn)題的方案，解決了大部分工作中的創(chuàng)新問(wèn)題，在這個(gè)過(guò)程中，大家突破思維定勢(shì)的束縛，拓寬思路，在TRIZ理論各種原理和方法的指導(dǎo)下，以全新的視角和思路分析問(wèn)題，極大地提高了解決工程技術(shù)難題的效率。中鐵二院在運(yùn)用中還總結(jié)出了經(jīng)驗(yàn)。

經(jīng)驗(yàn)之一：應(yīng)用CAI技術(shù)生成問(wèn)題解決方案的過(guò)程會(huì)受到用戶本身知識(shí)背景、專業(yè)技能以及工作經(jīng)驗(yàn)的影響。CAI技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵首先需要用戶準(zhǔn)確地描述問(wèn)題，全面查詢“創(chuàng)新知識(shí)庫(kù)”，進(jìn)而系統(tǒng)利用別的企業(yè)、別的行業(yè)、別的國(guó)家和別人已有的知識(shí)和技術(shù)。應(yīng)用CAI技術(shù)有助于提高企業(yè)的科技創(chuàng)新能力和新產(chǎn)品研發(fā)，利用CAI平臺(tái)還可以建立企業(yè)知識(shí)庫(kù)，有利于企業(yè)技術(shù)成果的積累和再利用，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，有利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

經(jīng)驗(yàn)之二：大力開(kāi)展創(chuàng)新方法培訓(xùn)，要分層次分對(duì)象區(qū)別對(duì)待，注重培養(yǎng)技術(shù)人員的創(chuàng)新意識(shí)，提高他們的科學(xué)思維和能力，以適應(yīng)新時(shí)期科技創(chuàng)新工作的要求。培養(yǎng)一批熟練掌握創(chuàng)新方法、具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的企業(yè)技術(shù)骨干，為促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展發(fā)揮應(yīng)有的作用。

經(jīng)驗(yàn)之三：要實(shí)現(xiàn)公司科技發(fā)展戰(zhàn)略，就要緊密地聯(lián)系實(shí)際，在科技研究和重大技術(shù)難題上，充分運(yùn)用TRIZ理論，以科學(xué)邏輯的方式在最短時(shí)間內(nèi)解決工程上的各種問(wèn)題，讓創(chuàng)新方法理論的應(yīng)用為科研帶來(lái)成果，提高科研效率，并研發(fā)出具有突破性的新產(chǎn)品，進(jìn)而提升企業(yè)的自主創(chuàng)新力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

經(jīng)驗(yàn)之四：公司主要領(lǐng)導(dǎo)要十分重視學(xué)習(xí)推廣應(yīng)用TRIZ理論及CAI技術(shù)工作，親自帶領(lǐng)班子成員參加培訓(xùn)，并責(zé)成有關(guān)部門抓好各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及主研人員的培訓(xùn)工作，同時(shí)選擇重大攻關(guān)課題積極推廣應(yīng)用，從而取得較好效果。

經(jīng)驗(yàn)之五：TRIZ理論是一種為各類技術(shù)問(wèn)題提供創(chuàng)新性解決思路的強(qiáng)大理論工具，然而由于其體系復(fù)雜內(nèi)容繁多，要全面學(xué)習(xí)和掌握它需花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，如果要求全員培訓(xùn)，全員掌握，難度較大。因此，有側(cè)重地培養(yǎng)一批技術(shù)骨干，形成種子團(tuán)隊(duì)，再由各專業(yè)骨干去指導(dǎo)研發(fā)人員是推廣應(yīng)用的有效方法。

歷經(jīng)風(fēng)雨洗禮的中鐵二院，目前正以全新的形象，開(kāi)始了新的征途。半個(gè)世紀(jì)的歷史證明：他們?cè)谄D苦卓絕的惡劣環(huán)境，創(chuàng)造了屢建功勛的傳奇；他們?cè)诟呱缴钲种g披荊斬棘，書(shū)寫(xiě)了驚心動(dòng)魄的故事；在幾代人前仆后繼里，譜寫(xiě)了可歌可泣的樂(lè)章……相信在未來(lái)的無(wú)邊歲月里，他們一定會(huì)在運(yùn)籌帷幄，決勝千里，充滿睿智與謀略，虛懷若谷的領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)下，依靠一群謙虛謹(jǐn)慎，吃苦耐勞，勇于攻關(guān)，善于創(chuàng)新，團(tuán)結(jié)協(xié)作的科技精英，把企業(yè)打造成一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)，銳意進(jìn)取，勇于跨越，不懈追求卓越的“國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際知名的工程公司”。