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唯敢创新者强 唯善创新者胜

来源:  发布时间:2015-12-11

——记中车株洲所列车网络控制与信息系统创新团队
  
本刊记者  张欣浪  特约记者  郭 丹 刘 伟  胡小亮
  
  
  
  列车网络控制系统研发团队成员正在工作中
  
  2014年7月,从德国传来喜讯,由中车株洲所列车网络控制与约记者胡小亮2014年7月,从德国传来喜讯,由中车株洲所列车网络控制与信息系统创新团队研发的新一代网络控制平台产品,在国际互联互通测试中,表现极为出色,获得一致好评。这标志着中车株洲所在列已成为推动技术发展的关键力量,技术实力已比肩国际大公司,打破了欧洲公司长期以来在该领域的垄断地位。而且,从应用的业绩和效果来看,该产品已经应用到机车、动车、高铁、城轨上,各项指标都达到国际先进水平,为我国高铁“走出去”战略提供了强有力的支撑。
  唯敢创新者强,唯善创新者胜。这是对中车株洲所列车网络控制与信息系统创新团队最好的注解。2015年5月,该团队又被中国科协、发改委、科技部、国资委和全国总工会五部委联合授予全国“讲理想、比贡献”创新团队光荣称号。这是中车株洲所技术团队继2013年入选国家科技部创新人才计划重点领域创新团队后荣获的又一项国家级殊荣。
  科技创新,永不止步;攀登之心,永不言弃。正如团队总负责、中车株洲所副总经理、总工程师冯江华所言,这份荣誉,是几代人奋斗的结果。它,不是终点,而是起点。
  
  艰难的起步
  
  中车株洲所是我国列车网络控制系统的核心企业,从上世纪80年代中期起就开始研究列车微机控制系统。
  “团队发展分为四个阶段:第一阶段是以超前的眼光看到这个前景,成立了最早的团队;第二阶段是当时没有技术储备,就采购国外的平台做应用,第三阶段是因为平台受制于老外,引进国外技术实现国产化,实现批量生产,批量的标志是韶山3B固定重联车;第四阶段是从平台到应用到工具的自主创新。”中车株洲所旗下时代电气技术专家路向阳说。
  万事创业起步难。谁能想到,如今的百人团,当时也遇到这样的困难。路向阳则清晰地记得,当时遇到技术难题,每天都要通宵。“在资阳需要调试时,天天晚上熬夜,白天不能调,因为白天保障生产用电,因为用电紧张,只能晚上调车。现场拉货调试阶段,从贵阳到怀化线,特别辛苦。有年平安夜当天,我们还在跟车调试,接到领导打来关心电话,才知道是平安夜。”
  中车株洲所资深专家周桂法说,20世纪90年代初,国家早期的动车组“大白鲨”,用的就是micas-s2的网络和自己的微机控制系统,是一个试验车,是直流车的高速动车组,没有运行,做完实验就没用了。“当时在广深线做实验的时候,原来团队的人很少,做实验都是晚上和凌晨,从凌晨两三点开始做实验到五点钟,做完实验还不能休息,有些问题要去修改硬件和软件,白天上午还要去处理问题,晚上还要去开会,基本上一天睡四五个小时,半个月都是这样过来的。”
  实际上,第一代网络控制系统的研发是一段拓荒的历史。从引进消化到掌握自主知识产权,中车株洲所团队在软件、硬件、芯片协议等方面培养了人才,为第二代系统的开发储备了人才。
  
  日益强大的精英团队
  
  术业专攻,攻坚克难。随着时代的进步以及研发的需要,项目团队专业分工化,专业人才也越来越多。“最重要的是,队伍不仅是数量上的庞大,从专业上愈发完善。”冯总说,队伍形成层次化开发结构,构思一代研发一代应用一代,分层研究,研发体系越来越完整,队伍越来越大。
  2004年,中车株洲所引进芬兰的EKE网络控制平台,进行应用研究。由于当时国内尚无人在这方面投入研究,导致没有人能看得懂该平台的软件、代码。刚刚加入团队的小伙子杨卫峰暗下决心,一定要吃透消化这些代码。但是对于学机械出生的杨卫峰而言,这并不是一件易事,从未接触过网络的他,只能现炒现卖边学边看,为此,他给自己制定一套详细的工作推进方案,晚上加班补习通讯网络基础知识,白天消化软件的原代码,长此以往坚持了一年,没有一点底子的他对网络控制系统的功能竟熟稔于心,并逐渐成长为软件研发的骨干。
  2004~2006年,杨卫峰带领的软件研发团队开始做第一代通信协议的开发,通信协议是网络控制系统技术中最核心的技术,也是最难的部分。为了攻克技术难关,杨卫峰像着了魔一样,每天下班回宿舍吃完晚饭,就一个人匆匆忙忙赶到办公室加班,这种渴望加班的状态一度让人难以理解。功夫不负有心人,历经3年的艰苦奋斗,杨卫峰带领团队拿下了通信协议最核心、最关键、也是最难的技术——列车初运行协议,攻克了核心的网络通讯的实时数据协议,成功突破列车车辆数据总线的技术,核心的协议芯片以及通讯的底层协议,打造了完全自主知识产权的列车网络控制系统平台,成为国内首个攻克该项技术的团队。
  2007年,第一代网络控制平台实现装车应用;2011年,在大功率机车上得到大批量应用,系统整体性能达到国际先进水平,这是我国应用最广泛的自主知识产权的产业化列车通信网络系统。
  但是,随着大数据、云计算等技术的兴起,列车通信网络技术也在不断进行技术更迭。2009年,杨卫峰带领团队开始着手第二代网络控制系统(DTECS-2)的开发,一批青年才俊肖家博、唐军、郝波、吴文慧、蒋国涛参与其中并逐步成为团队核心成员。DTECS-2的研发是一个相当纠结的过程,因为以太网国内还没有研发的先例和经验可以借鉴,一切都需要自己摸索,自己确定技术路线,所以团队成员看了很多书、找了很多资料,来确定技术规划和技术方案,并且当时国外也处于同步研发状态,没有经验可以借鉴。
  “没有现成的经验可借鉴,没有现成的路径可遵循。当时,车载实时以太网在铁路行业的应用,国外巨头也处于基础研发阶段,国内还是一片空白。对于如何去寻求技术突破口,唐军打了个贴切的比喻:就像是没有车灯的汽车,在黑灯瞎火的山路上摸索,方向稍有把握不准,后果不仅仅是跑偏。”浙江大学博士唐军带领团队成员主攻车载以太网的核心技术——实时以太网协议。但是,面对车载以太网技术刚刚起步的不利局面,唐军和攻关团队的技术骨干没有退缩,毅然投入到这场“老虎吃天、无从下口”的战斗中。没有现成的技术资料,就到文山书海里搜寻;没有资深的技术指导,就一边学习一边推演实践。
  杨卫峰、唐军等技术骨干经常“白加黑”“5+2”地工作。那时候的他几乎是过着“两点一线”的生活,不在实验室做实验,就在办公室啃大部头的外国文献资料。即便躺在床上休息,满脑子萦绕的都是研究的数据和问题。
  苦心人,天不负。攻克核心技术后,团队研发的实时以太网网络控制平台在高铁、城轨地铁上、动车机车上已实现小批量应用,技术研发与国外保持同步状态,在国内则是领先状态。除了中车株洲所,国内目前还没有其他科研团队推出完整的二代网络控制系统。
  二代网络控制系统的研发,重点在于培养了一支高精尖的网络控制团队,并且随着团队的不断壮大,团队还在大数据、云计算、故障诊断预警、寿命预测方面开展了卓有成效的研究,引领国内列车信息网络融合的大潮。
  
  平台化的制胜法宝
  
  “由小到大,由弱到强。”团队的成长仿佛经历了“破茧成蝶”“凤凰涅?”的过程,“当时我们一方面和国外进行合作,我们跟对方的设计团队、对他们的产品做了深入了解,与设计团队有一定的交流,包括接受培训,参与一些应用的设计。但是感触很深的是,我们从他们的售后服务人员身上,也学到很多网络平台的技术。”冯总回想起团队的成长历程时这样说道。通过这样一种开放合作,他们学到很多新的理念新的方法。因此,后来开展工作的时候,坚持走平台化的道路,就是一方面对产品的模块化的结构进行了深入的研究和规划,另一方面也为平台产品全生命周期需要,也构建了相应的开发的工具和产品数据的管理,同时,更重要的是对平台产品应用需求进行了很深入的研究。
  周桂法也深有感触地说,通过对外合作、培训、合作开发产品,强烈地接触到“专业化分工“理念。每人对自己那块工作都很精通,很专业。比如他们售后服务有专门的调试工程师,不是设计人员来调试,比如系统经理是对整个系统技术很了解,具体到某块技术是专业技术人员来做,现场调试和服务需要不同的技能。
  “而以前,我们是从头包到尾,我们什么都会,但实际上肯定每个人精力,技术专长都有限,如果要做精做细做大,这种全包的方式显然是不合适的。”周桂法说,他们原来的方式是不管这个事情有多么复杂、多简单,都是设计人员从头做到尾,从整体效率和人的能力的有效发挥来说不太好。
  因此,开发平台化就发挥了重要的作用。“比方说,现在你造房子只要买来房子的预制件就可以了,房子地基都是打好的,把预制件组装起来就可以交房了;以前盖房子是先开辟出平地,然后挖泥巴烧砖砌墙,最后盖顶,相当于是从最原始做起,别人把基础都做完了,什么时候要造房子,几块东西一拼就好了。”周桂法说,主要是从快速相应,开发效率这个角度来体现平台化的影响。
  周桂法说,另外一个是平台化和分层,平台是给大家共用的,我们集中精力把平台做好,应用一旦出问题也是应用层的问题,做100个产品去卖,如果100个产品都是重新开发的话,100个产品可能会出100次问题。如果做平台的话,先把平台做好,平台考核就能发现问题,没有形成批量的产品,我们先把基础搞好。很显然,借用平台,一个方面效率很高,另外解决的问题也是解决共性问题,只要把一个问题改掉以后就不会再出现这个问题。“就像10套房子有10个团队都是从头到屋盖房子,这样的话10个团队会出现各种不重复的问题,每套房子都要去找它出现的问题,用预制件的形式来建的话,大家都买相同的预制件来做,如果窗户设计有问题,这个问题是共性的,不会分散,我们做窗户的时候先把窗户做得很好,考核完了还没有形成批量卖出去之前,把所有问题都解决了,其他就不会出现问题,做平台的时候把基础性的问题都解决了,相当于在一个很好的基础上去建房子。分层研发的意思就是,一部分人做基础技术,一部分人做平台,一部分人是拿平台做产品卖出去,做基础技术的人要求很高的技术敏感性,做平台要有很好的产品工程化能力,做得很精细精谨,做产品要了解用户的需求,拿什么东西来组合,所以要有分层,所以分工不同考核方式也不一样。”
  
  以规范化助高效研发
  
  107人的团队,每人手上可能有多个项目。如何让这个团队保持高效运转?这是记者一直在寻求的答案。
  “以前,做应用、做平台与做前沿的都是一个团队,研究院成立之后,我们把应用团队、平台开发团队和前沿基础研究团队分开,使项目的应用、平台的规划开发和前沿基础技术的研究在力量上更加平衡,这样就能使所里的强项持续健康的发扬,保持在国内的领先地位。”时代电气副总经理、总工程师刘可安说。
  刘总说,“双驱动”让团队运作更加高效。“一是市场驱动,包括市场需要、用户需求和订单项目;二是战略驱动。市场驱动侧重从经营的层面、客户的层面思考;战略驱动从技术发展的角度,占领战略制高点,保持领先地位的角度,明确研究方向,开展科研项目;组织架构的保障方面,市场的驱动更多从应用的部门、应用的团队上去满足,战略的驱动方面更多的从基础与平台的团队去发展。”
  就这样,每一个项目的开展是从规划和策划之后,到具体的科研项目,到落地实施,都有不同的团队资源得到保证。开发的过程也很明确,能够传承、积累,规范化运作,这样就能实现循环、携带,滚动式发展,从市场的业绩到技术先进性,到平台角度,都能得到健康、持续的发展。
  “从开发过程的管理来说,中车株洲所在技术管理上也力推规范化的过程。”刘总介绍:“以前,不管是硬件也好,软件也好,从头到尾都是一个人,很多的想法和方案,策划的过程,都不会文字化,一旦出了问题,其他人也帮不上忙,下一帮人做的时候很难继承。”
  “随着信息化技术的发展、分工的细化,每个人的想法,每个开发的过程都被记录在信息化的系统里,就不会因为某个人的离开把整个开发过程带走。”刘总说,这样,不仅利于技术开发的专业化、规范化,利于技术的传承和积累,从技术上来讲也更加安全。这使企业降低了对个人的依赖。
  正因为从组织的保障、管理的规范方面,团队的研发就可以实现持续、健康、滚动式发展,工作更加的有序,有规划、有计划地推动应用项目、平台的开发和前沿基础的研究。
  
  万紫千红春满园
  
  一花独放不是春,万紫千红春满园。列车网络控制与信息系统创新团队的成功只是中车株洲所科研创新团队建设的一个缩影。在强有力的经费和机制支持下,中车株洲所创新团队多点开花。
  数十年来,中车株洲所投入必要的科研经费,成功搭建了以研究院为载体,以设计、制造、产品三大平台和一个质量管理体系为支撑的技术创新体系。在这个体系中,中车株洲所迅速将科技成果转化为现实的生产力,并形成了一系列变流变频领域的高精尖产品。
  机制的建设和完善在团队创新中发挥了重要的作用。“完善的机制必须要有组织保障和过程规范。为什么呢?因为,它是一种组织创新,一种规范化的、自动化的机制,以保证我们的技术持续健康的发展,实现由赶到超的过程。不同于某一个领导人心血来潮时喊喊口号一样,这是一种有组织保障的持续的创新的机制建立,从平台到资源配置,到创新的组织保障和机制保障。这次获奖是对我们的一种充分的肯定和认可,从设计平台到产品平台,到制造平台,到应用效果,我们都达到了一定程度,这实际上,也是对创新工作的持续发展的另一种支持。”刘总说。
  创新不止,领跑不息。中国工程院院士、中车株洲所执行董事兼总经理丁荣军曾说:“株洲所自主创新的使命不是对国际标准的仰望,而是要把中国的标准变成世界的标准。放眼全球,公司全力从全球视野入手,着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。”
  目前,中车株洲所主导参与了10多项国际标准的制订,主导参与制定了10余项国际行业标准、50余项国家标准、百余项行业标准,取得各类重大科技成果1000余项、专利800余项。
  创新之路,永不寂寞。在全所上下的通力协作下,中车株洲所将坚定不移地向着“十二五”宏伟目标稳步迈进。
  
  
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