本帖最后由 张治中 于 2013-4-21 09:45 编辑
中国铁路机车制造业的发展方向和发展方法 一、机车设计主体 1881—1949年间，中国机车的设计主要是以机车使用部门为主进行的，如1881年金达设计的中国第一台蒸汽机车“中国火箭”号；1930年代，应尚才主持设计“联盟”型蒸汽机车等。1958年代以后，由于铁道部既管理机车使用部门，又管理机车制造部门的原因，中国机车的设计主要是以制造部门为主进行的。 1940年代以后，在美国、加拿大、英国、法国、日本、德国等发达国家机车的设计主要是以机车使用部门为主进行的。 例如，日本新干线列车的开发由铁道客运公司（JR）和制造公司以及研究所密切合作进行。首先是进行最初的技术开发（设计任务书和总体方案），确定主要技术和要素技术；然后进行确定规格的设计，主要是确定制造阶段使用的材料和零部件的规格，及试验时的试验方法和标准。设计主要在铁道客运公司与制造厂之间进行，一部分仿真等在研究所进行。这些列车由数家工厂生产，但是，它们必须按照同结构供货。 德国，机车车辆设计主体是机车车辆使用部门，各制造商均可参加设计工作，并主要出施工图纸（即零部件图纸等）。最终的产品图纸是一套，归机车车辆使用部门保管。例如，德国的ICE列车是由数家制造厂生产，例如SIEMENS，原DWA，原ADTRANZ等；它们都是按同一图纸制造的；列车使用部门（DB）可以按照同一工艺、设备、工装来对ICE列车进行维护保养和检修，而不管这列车是那个制造厂制造的。 中国将来，对于使用什么车，采购什么车，采购谁的车，一定要由机车使用部门决定。机车的设计主体也应该转变为机车使用部门，而制造厂和专业研究所是配合实施的单位。 二、机车的采购 2003年6月，铁道部新任部长讲话：中国铁路机车采购不仅要面向国内市场，而且要面向国际市场，要货比三家，选择质量好的产品。这是非常正确的机车采购政策，我们不能一味地走机车采购低成本战略，不能只考虑中国的民族机车工业发展。铁路的机车采购首先要满足于铁路运输现在的需要、还必须要满足铁路运输快速发展的需要，指导中国机车制造业向技术先进、质量可靠的方向发展。 机车使用部门采购机车时，既要考虑购置费用，又要考虑使用成本（包括能源费用、人工费用、维修费用和管理费用等），从机车整个寿命期成本来权衡、选购产品。 机车的采购战略，主要是围绕降低机车整个寿命期成本（LCC）提出的各种优化要求： （1）机车的简统化、模块化和标准化最终目的，就是要降低机车整个寿命期成本（LCC）。因此，中国铁路机车必须要简统化、模块化和标准化，至少每个铁路局或者每条干线使用的机车要进行简统化。 （2）为了提高运输的效率，必须提高机车的可靠性，提高机车的利用率，减少机车的维修，减少维修成本。规定出有关高安全性、高完好率及最低成本的技术框架条件。也是为了降低机车整个寿命期成本。 （3）中期来讲，针对制造厂现有机车型谱中的机车，要求它们必须达到标准化。中国铁路在这方面已经做了许多工作。 （4）长期来讲，为了满足机车修理、组装与保养（RAMS）的要求，针对机车及其部件的各种接口，必须使它们实现模块化和“制造厂家交叉标准化”。其核心要求，就是各种接口要实现“交叉标准化”。这将促进机车制造业的“中国模块化规划和标准化”的实现。中国机车界在这方面已经做了许多工作。如铁道部运输局装备部进行的机车司机室的模块化设计；内燃机车，诸如柴油机、转向架、主发电机、牵引电动机等部件的模块化设计制造；电力机车，诸如主电路标准化设计，整流采用两段桥或不对称三段桥，牵引电动机电压统一为1020伏，机车车体采用统一结构……。 （5）机车应具有高的运行可靠性和合理的耐久性，低的整个寿命期成本。 （6）要求机车制造厂提供良好的现场维修服务，不仅仅是保修期内的服务。 三、世界著名机车制造公司合作研制新型机车产品 世界机车制造业的发展趋势是：各公司之间的合作、跨国合作，技术合作，产品生产合作。例如1990年代，德国SIEMENS公司与美国GM公司的EMD公司（电气动力部）合作开发出交流传动货运内燃机车。1990年代，美国GE公司开发的AMD103型准高速内燃机车和GM公司开发的DE30AC型准高速内燃机车的车体及转向架均是与德国SIEMENS公司合作开发的。1995年，德国ADTRANZ公司与美国GE公司合作研制“蓝虎”轻型交—交传动内燃机车，1996年制造出样车，1997年投入运行试验。该机车由ADTRANZ公司负责总的机车系统设计、合成和组装试验；该机车装用GE公司的7FDL系列柴油机及其辅助系统、主发电机、牵引电动机、牵引逆变器和控制装置、动力制动装置、司机室电子装置和诊断系统，另外GE公司还负责子系统的试验。1997年，巴基斯坦购买了30台“蓝虎”型机车，1998年交付，投入使用。 1998年，株机厂、株洲所与西门子股份公司（SIEMENS）在中国的德国西门子公司签订合资兴建交流传动电力机车企业的合同。1999年1月，中国第一家合资生产交流电传动电力机车和交流传动设备的企业——株洲西门子牵引设备有限公司在株洲挂牌开业，，该公司是株机厂、株洲所与德国西门子（中国）公司合资兴办的，株洲西门子牵引设备有限公司，借助西门子的交流传动方面的优势，开发投产采用IPM、或IGBT或IGCT等新一代电力电子器件的新型交直交传动的电力机车。将推动中国交流传动技术的发展。 2000年代，美国GM公司和俄罗斯柳迪诺沃内燃机车厂联合研制了ΤЭΡΑ1型交直流传动内燃机车，该机车的车体、走行部、空气制动仪表和设备由斯柳迪诺沃内燃机车厂制造的，柴油机、牵引传动装置、辅助设备和微机控制系统由GM公司制造的。2003年，俄罗斯铁路已经定购了2台这种机车，在俄罗斯西伯利亚铁路局作运行试验。 四、机车新产品研制的几个问题 1、开发新产品的试验 1960年代，中国机车新产品试制出来，没有进行运行试验，就开始批量生产使用，结果往往由于产品不完善，造成批量机车在机务段出惯性故障，影响铁路运输效率，给机务部门增加了大量的负担，造成非常巨大的浪费；如1969年以后生产的韶山1型电力机车，1974—1978年间生产的东风4型内燃机车，1989—1991年间生产的韶山4型电力机车，1997—1998年间生产的东风4D型内燃机车和1996—1998年生产的东风11型内燃机车等型机车，曾经都出现了这种严重问题。 以后新产品研制过程，一定要科学进行，设计完成后，开始试制，把完成的部分零部件进行试验台试验，以确认设计时预想的性能是否发挥出来了。机车整体落成以后，进行运行试验，确认设计时预想的综合性能是否发挥出来了。此外，在批量生产前，作长时间的运行试验并据此确认其耐久性。运行试验完成，产品再改进后，开始批量生产。为了缩短新产品的研制时间，可以采用现代设计手段，采用先进的试验手段，采用拿来主义，采用原产品不断改进之路等等。 2、新产品开发的继承性 为了缩短新产品研制时间，为了机车使用部门使用方便，降低使用成本，新型机车尽可能走原产品不断改进之路，结构要有继承性，不要接连地另起炉灶。要向系列化、模块化发展。即使产品升级换代，也要走原产品不断改进之路。美国GE公司的ND5型机车的部分零部件图纸是1950年代设计的，充分说明ND5型机车的许多部件是逐渐改进到现在这样的。如第二代的东风4B型机车升级到第三代的东风6型，从开始研制到出样车只用了5年（1984年6月—1989年1月），再用2年试制出国产化的机车。再如从第二代的韶山3型机车升级到第三代的韶山3B（SS3B）型机车，从开始研制到批量生产也只用了5年左右。如果是另起炉灶，从开始研制到批量生产可能需要10年左右的时间。 3、新产品开发的拿来主义 从1950年代以后，中国机车制造业所走过的道路看，从当今世界机车制造业发展趋势看，中国的机车制造厂不能再走技术引进、消化吸收、逐步实现国产化，自主开发的老路。这样永远也赶不上发达国家的机车制造技术水平，总比人家落后20年左右。 铁路机车技术是一门世界技术。尤其对于中国这样的发展中国家，工业基础薄弱，与机车相关的高科技领域亦比较落后。相对发达国家，中国的机车制造技术也比较落后。中国是不可能独立世界机车技术之外创造一套中国特色的、先进的机车制造技术。从 120多年的中国铁路机车历史看，中国铁路机车制造技术的发展完全依赖着世界铁路机车技术的发展。 中国机车制造业，只有全方位的开放，紧跟世界铁路机车技术的发展步伐，大力引进先进技术，主动与世界上先进的机车制造企业及制造机车关键部件的企业合作，联合开发制造先进机车，中国的机车制造业才能迅速发展，制造的机车才能迅速达到世界水平，起到事半功倍的效果。如果什么都自主开发制造，结果是开发成本高，耽误很多时间。由于当今技术发展太快，等我们引进消化吸收、自主开发出来同样的技术，把成本降下来，往往已经落后。 （1）铁道部机车运用管理部门要大力采用先进技术、大量引进先进人才、大力采用先进设备，大力采用先进管理思想和手段。要积极跟踪世界新技术。大量派出机车使用方面的专家赴北美西欧的发达国家考察学习机车使用技术。要和发达国家的机车使用部门合作进行机车使用管理。采购机车应主要考虑，机车具有高的运行可靠性和合理的耐久性，及低的整个寿命期成本。 （2）中国的机车制造厂首先从美国、西欧等地机车制造业发达的国家大量引进人才，尤其是中国留学人员。大量派出机车制造技术等方面的专家赴北美西欧的发达国家考察学习机车制造使用技术。 （3）中国的机车制造厂要主动与北美、西欧等地机车制造技术发达的公司合作，合作研制机车，合作生产机车。甚至与机车制造技术发达的公司合并，在中国制造机车。 （4）中国的机车制造厂可以购买北美、西欧等地机车制造技术发达的公司的机车制造技术，研制新型机车。 （5）中国的机车制造厂可以从世界范围内采购我们开发生产机车需要的部件，来制造我们的机车。可以面向国内，也可以面向北美、西欧等地机车制造技术发达的公司，购买机车部件，诸如柴油机、电传动系统、微机控制系统，转向架等，结合自己生产的部分零部件，直接研制生产机车。 摘自《中国铁路机车史》(张治中著 山东教育出版社，2007年出版)
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发表于 2013-2-7 13:10:39
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