坚持引进消化吸收再创新与自主创新相结合，努力掌握核心技术，为研制具有自主知识产权和国际一流水平的轨道交通装备产品提供强劲技术支撑

　　中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心

　　二〇〇九年六月

　　目 录

　　一、大连电力牵引研发中心发展概况

　　二、大连电力牵引研发中心技术创新体系建设

　　三、大连电力牵引研发中心技术创新能力建设

　　四、取得了一批重要的技术创新成果

　　五、收获与体会

　　一、大连电力牵引研发中心发展概况

　　中国北车大连电力牵引研发中心（以下简称电牵研发中心）组建成立于2001年，是中国北车为加快形成中国北车电力牵引核心技术研发能力，快速突破并掌握轨道交通装备电力牵引核心技术，不断提升核心技术的创新能力和企业核心竞争力而组建成立的。

　　电牵研发中心所从事的电力牵引核心技术主要包括基于微机及分布式网络的列车控制、通信、监控、诊断等技术（简称“网络控制技术”）；基于大功率电力电子器件和微机控制的变流技术（简称“变流技术”）；电传动系统集成技术等。这些技术均是高速动车组、重载机车和城轨列车等轨道交通装备至关重要的核心技术，也是技术含量最高、难度最大、份量最重的关键核心技术，是企业的核心竞争力所在。电牵研发中心遵循中国北车“引进、消化、创新、超越”的创新发展模式，按照“立足核心技术研发，全力培育创新能力，创建一流高科技企业”的企业发展战略，紧紧围绕网络控制技术、变流技术、电传动系统集成技术等电力牵引核心技术，坚持引进消化吸收再创新与自主创新相结合，核心技术取得重要突破，实现了高起点技术跨越；同时走出了一条以核心技术为依托的企业快速发展之路。

　　二、大连电力牵引研发中心技术创新体系建设

　　经多年的创新探索，电牵研发中心形成了较为完善且行之有效的技术创新体系。该技术创新体系由创新决策层、创新咨询层、管理协调层和创新执行层四个层级构成，其中创新决策层是指中心总经理办公会，是创新的最高层级，它决定了创新的方向、项目和创新投入；创新咨询层是指中心学术委员会和项目管理委员会，分别负责技术方案论证和项目立项、计划、费用建议等，为创新决策层提供创新方案建议；管理协调层是指管理职能部门，负责创新的管理和协调；创新执行层主要指专业技术部门，负责创新的执行，即创新过程实施。各层级间又由各种管理机制有机链接，以支撑技术创新体系始终保持有效运行状态。

　　三、大连电力牵引研发中心技术创新能力建设

　　电牵研发中心成立以来，始终把创新能力建设和核心技术突破摆在首位，并得到了长足发展。

　　（一）培育了一流的创新人才

　　为快速形成电力牵引核心技术的创新能力，电牵研发中心成立之初，便从中国北车众多下属企业中挑选出相关专业的技术精英组成核心研发团队，随着中心的快速发展，又不断从国内知名高等院校和社会上招聘相关专业的优秀人才充实到研发队伍中。这支队伍通过项目实际锻炼，特别是近几年通过参与轨道交通装备的引进消化吸收与再创新，不断跟踪学习国外最新先进技术，技术水平和创新能力得到快速提升。目前85人的核心研发团队中硕士以上学历人员占41%，教授级高级工程师10人，公司级专家13人（其中资深专家6人），集结了北车集团乃至行业电力牵引技术领域的顶尖级专家和专业学科带头人。这支优秀团队，是技术创新的基础，是突破和掌握核心技术的关键。

　　（二）创建了一流的创新环境

　　通过参与技术引进消化吸收与再创新，电牵研发中心不仅学到了先进技术，也注重学习和借鉴国外同行先进的软硬件开发环境，努力创建一流的技术创新环境。通过多年的建设和投入，中心先后配置和建设了先进的大功率变流试验室、列车网络控制实验室、电磁兼容实验室，配置了三维设计分析软件、电子电路设计和分析软件、控制算法仿真分析软件、图形化编程软件等先进设计开发工具，形成了列车网络控制系统研究平台、机车动车变流技术研究平台、电传动系统集成技术研究平台。创新环境达到了国际先进水平，为自主创新和引进消化吸收再创新提供了必要的研发设计设施保障。

　　（三）搭建了一流的技术创新平台

　　在中国北车建设“整车、系统、部件”三级产品技术平台的总体框架下，电牵研发中心借鉴国外产品技术平台建设的先进经验，并按照“标准化、系列化、模块化、信息化”的建设思路，搭建了“电传动系统”和“网络控制系统”两类系统级产品技术平台，以及“网络控制部件” 和“变流器”两类部件级产品技术平台。这些产品技术平台集成了相关基础性、共性技术的全部信息及资源，并做到了标准化、系列化、模块化和信息化的合理布局，因而在此平台上开展技术研究及产品开发，不需要重复设计或从底层全新设计，通过不同模块的集成即能快速生成不同的新产品或完成一项新技术研究，从而既大大提高了技术研究及产品开发的效率、缩短了开发周期，又保持了产品技术的继承性、互换性和通用性，便于产品的维护和升级换代，也保证了产品开发的质量；进而能快速响应复杂多变的市场需求，能有效提高企业的经营效益。

　　（四）形成了一流的试验能力

　　试验是开展技术研究和检验产品技术性能、完善产品技术、保证产品质量的必要过程。试验环境直接支持和服务于核心技术研发及新产品开发，也是开展引进消化吸收再创新工作的必备条件。

　　电牵研发中心配置了完全自主设计和建设的具有国内领先水平的、大（1600kVA）中(500kVA)小(100kVA和5kVA)不同功率等级的、齐全完备的交流传动地面综合试验系统，该系统也是当时国内首次、并且唯一在大功率试验领域采用的系统，它采用“双变流器-电机互馈实验技术”、“牵引变压器次边耦合技术”等先进技术，与传统试验系统相比，节能高达70%。还配置有多种网络类型的列车控制实验室、 电磁兼容实验室及一批分立的实验、研究、测试设备等。2008年2月，电牵研发中心的综合实验能力通过中国合格评定国家认可委员会（CNAS）认可。大功率交流传动试验系统的完全自主设计和建设，标志着中心的试验技术水平达到国际先进水平，该试验系统2006年获得中国铁道学会科学技术二等奖。

　　（五）核心技术取得重要突破

　　电牵研发中心经过多年的潜心技术研究，在电力牵引核心技术领域有较深厚的技术积累；特别是2004年以来，参与了铁道部组织的新一轮技术引进、消化吸收与再创新工作，学习和研究了阿尔斯通、西门子、庞巴迪等世界顶尖级轨道交通装备制造企业的相关技术，并进行高起点再创新，在网络控制、变流和电传动系统集成等核心技术领域取得了重要突破。

　　1、网络控制技术取得重点突破

　　网络控制系统是轨道交通装备的“大脑和中枢神经系统”，是轨道交通装备的核心技术之一。网络控制技术包含了计算机技术、列车通信技术、列车控制技术、故障诊断技术、嵌入式实时操作系统等一系列尖端核心技术。电牵研发中心从成立之初就致力于网络控制技术的研究工作，近年来，借助技术引进、消化吸收与再创新，目前已掌握了当前最先进和最流行的TCN、WorldFIP、CANopen等车载网络控制技术。其技术及成果已在城市轨道车辆、工程机械等装备上投入应用。

　　2、变流技术取得重大进展

　　变流器是轨道交通装备的“心脏”，即“动力源”，是轨道交通装备的又一核心技术。变流核心技术主要包括四象限整流器控制技术、异步电机高性能控制技术、控制算法仿真技术、IGBT驱动和保护技术、功率模块散热技术、牵引变流器集成箱体柔性结构设计技术、变流器控制单元硬件设计技术等一系列尖端核心技术。电牵研发中心凭着多年的技术研究和技术积累，并积极参与相关技术引进、消化吸收与再创新，目前已基本掌握中小功率变流装置及其控制技术，完成了轻轨车辆牵引变流器、地铁牵引变流器、机车和城轨配套辅助变流器、客车电源变换装置、矿用机车变流器、船用变频控制系统等多种变流器的研究开发与应用工作；初步掌握了大功率牵引变流器及辅助变流器的相关技术；正在开展代表世界最大功率的1600kW单电机配套牵引变流技术的研究试验工作。

　　3、电传动系统集成技术已全面掌握

　　电传动系统集成技术是对轨道交通装备中各主要电气设备的集成应用，这些设备主要包括受电弓、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、传动机构等及其配套检测、控制、保护装置等，涉及的核心技术包括列车牵引特性设计技术、主电路拓扑和参数计算技术、变流器与牵引电机匹配技术、牵引变流系统与牵引供电系统匹配技术等核心尖端技术。

　　电牵研发中心主要核心技术骨干多是从中国北车所属企业抽调的相关技术领域的顶尖级专家，因而具有丰富的机车、动车组、城轨车辆电气系统设计经验，为中心进行系统设计及服务打下了坚实基础。通过引进消化吸收再创新，目前已掌握了电传动系统技术。并拓展到轻轨车辆牵引系统、船用变频控制系统、高校科研教学试验系统等开发，支撑有关企业完成了多种车型电传动系统的创新开发。

　　四、取得了一批重要的技术创新成果

　　电牵研发中心通过多年的核心技术研究及相关产品开发，并在技术引进、消化吸收基础上实现高起点再创新，逐步掌握了相关核心技术、提升了创新能力，同时也取得了一批重要的创新成果。

　　（一）承担或完成了一批国家级、省部级和公司级重大科研项目

　　电牵研发中心对相关核心技术的掌握深度和较强的科研实力，已逐渐得到国家发改委、科技部、铁道部等部委的认可。近年来承担或参与承担了“100%低地板轻轨车研制”、“高速轮轨铁路引进、消化吸收与创新”、“ 高速磁浮交通技术创新及产业化研究的项目子课题：动态无功补偿装置关键部件研制”等一批国家“十一五”科技支撑重点项目，以及国家“十一五”电力电子国家重大科技专项——“城市轨道交通能馈式牵引供电系统及牵引传动系统研制”等国家级重大科研项目；承担了“交流传动电力机车技术研究-机车网络互联互通技术研究”等铁道部重点科研项目；完成了多项中国北车重点科研项目。电牵研发中心中心在相关核心技术领域的地位和作用已逐步显现。

　　（二）取得了一批重要的技术专利和科技成果

　　电牵研发中心成立以来，一直致力于技术创新。共获取专利229项（其中发明专利占1/5），获得省部级和公司级科技成果14项，软件著作权3项，发表各类论文40余篇。2007年被授予大连市知识产权试点单位，2008年被授予辽宁省知识产权试点单位并获批组建辽宁省轨道交通装备电传动及控制工程技术研究中心。

　　（三）技术创新成果向其它相关领域拓展

　　电牵研发中心一直以铁路、城轨等轨道交通装备的电力牵引核心技术的研发及相关产品开发为基础，但其技术及产品不仅服务于轨道交通领域，通过努力，已逐步向相关领域进行应用拓展。目前，网络控制、变流装置、交流传动系统等技术成果及产品已在船舶、工程机械、矿山、工业变频、风力发电等相关领域投入应用。

　　五、收获与体会

　　电牵研发中心通过多年的创新实践与探索，取得了一些成绩，也收获了一些经验、教训和体会。

　　（一）选准突破点进行再创新，实现以点带面，触类旁通。

　　通过引进技术的消化吸收，电牵研发中心基本掌握了列车网络控制系统在引进机车、动车组上的系统应用技术。鉴于网络控制系统在机车、动车组中所处“大脑和中枢神经系统”的核心地位，我们紧紧抓住这个千载难逢的机遇，找准该系统中最关键最核心的TCN网关设备，实现高起点再创新，以此为契机，电牵研发中心系统掌握了车载网络控制系统的配套技术，并搭建了具有国际先进水平的车载网络控制系统产品技术平台。借助该平台，电牵研发中心参与了铁道部统一组织的铁路大型轨道养路工程机械GMC-96轨道打磨列车的网络监控系统国产化工作，目前国产化的网络监控系统已进入试验阶段；同时相关成果也开始应用于国内城轨车辆及出口车辆的相关配套项目中。高起点再创新已经带来了明显收益。

　　（二）实现核心技术创新必须首先苦练内功，其次要学会使用“外脑”，借梯登高，实现高起点再创新。

　　核心技术创新是一个不断积累、从量变到质变的过程，绝不是一朝一夕之功，需要持之以恒、长期不懈地坚持下去，才能确保打下扎实的创新根基。同时，要利用一切可能的机会虚心学习国外先进技术，借梯登高，进行高起点再创新，从而实现核心技术的快速突破。值得注意的是，在开展引进消化吸收再创新工作中，要始终坚持以我为主的原则，学会将外来成果为我所用，这样才能准确把握核心技术的主动权，才能真正形成自主创新能力。

　　电牵研发中心在长期从事核心技术创新的过程中，正是经历了从自主开发打基础，到借助引进消化吸收再创新并最终实现核心技术突破的全过程。以网络控制技术的创新为例，电牵研发中心从2001年成立起就开始自主研发，经二年多的自主研究探索，2003年底在具备一定技术基础前提下，开始对外合作开发典型部件，从而进一步奠定了技术基础。2005年开始参与铁道部组织的高速动车组和大功率机车的技术引进、消化吸收与再创新工作，至2007年才最终实现网络控制系统的全面突破，历经磨难，但喜获成功。此过程中我们也看到少数国内企业因缺乏自身技术基础，引进技术后没有能力进行再创新，无法掌握核心技术，始终要依赖外方产品或技术支持，不能形成自主创新能力，最终摆脱不了惨遭淘汰的命运，这方面的教训也是极为深刻的！

　　（三）核心技术创新关键在人，必须始终坚持“以人为本”，培育并打造行业技术“领军人物”。

　　在竞争日趋激烈的今天，人才的竞争已成为企业竞争的焦点。高新技术企业最重要的资本不是它的厂房、设备或其它资产，而是它的核心研发团队，是人力资本。电牵研发中心从组建初期的不足20人发展到今天拥有85人的核心研发团队，凭借的是切实保证从“个人事业发展、可预见的发展前景、企业文化和福利待遇”等四个方面为主要内容的人才战略及其相配套的具体措施。中心倡导“尊重人、理解人、关心人、依靠人和服务人”的文化氛围，始终坚持“以人为本”，确保为每一名研发人员明确技术定位与发展方向，坚持以项目为载体培养人、锻炼人，把事业激励、实践造就、机制促进、政策保障有机结合起来，切实为员工能力提升、才能施展、创新立业提供充足的机会和宽广的舞台，确保核心员工个人目标和企业目标的有机结合。

　　中心研发团队的突出特点：一是总体学历高，业务素质好，专业配置合理；二是熟悉轨道交通相关专业技术，具有多年轨道交通行业实践经验的“老员工”与具有良好专业理论基础、相对缺少行业工作经历的高学历“新员工”相互结合，以老带新，融为一体，取长补短，互相学习，共同提高；三是队伍年轻富有朝气、活力和开拓精神；四是队伍具有很强的团结协作精神和凝聚力，敢于吃苦，敢打硬仗。这支队伍的敬业精神和超强战斗力，曾多次感动用户，受到用户以及相关领导广泛称赞和好评。

　　除了团队的整体实力外，核心技术的创新还离不开行业顶尖级的技术专家和相应学科带头人，需要有行业技术“领军人物”来带领整个团队攻克技术难关、实现技术突破。电牵研发中心的核心研发团队就集中了一批北车集团电力牵引技术领域的顶尖技术专家，在他们的带领下，一批又一批年轻的技术骨干脱颖而出，暂露头角，即将成为新一代的“领军人物”，使中心的核心研发团队始终保持可持续发展的强大后劲，这也是中心不断进行技术创新并保持技术领先的基本保证。

　　（四）搭建高起点产品技术平台并发挥优势，是实现产品技术快速创新的有效途径。

　　当前国际上各大知名轨道交通装备制造企业都有自己的产品技术平台，并相应有注册商标，使产品品牌化。通过技术引进和自主创新，电牵研发中心掌握了世界领先的技术，建立了先进的软硬件开发环境、试验环境。在此基础上依托自身技术优势，借鉴多家国外公司的先进技术和成功经验，大胆进行再创新，搭建形成了具有自主知识产权的“网络控制系统”、“电传动系统”二类系统级产品技术平台和“网络控制产品”、“变流器产品”二类部件级产品技术平台，为中心的技术及产品实现“标准化、系列化、模块化、信息化”奠定了基础，为持续进行自主创新和快速开发出新产品、新技术，保持技术领先并始终占领技术制高点，以及形成产品技术的不断超越提供了重要保障；为打造具有民族自主品牌和完全自主知识产权的电力牵引核心部件及系统产品铺平了道路。