11月28日,第十四屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽軌道交通裝備專業(yè)賽在位于青島軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心舉辦決賽及頒獎(jiǎng)儀式。本次大賽中,300余個(gè)分布在全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)上的創(chuàng)新項(xiàng)目依次登場,猶如透視鏡一般,折射出軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢。
從工業(yè)軟件國產(chǎn)化突圍到高溫超導(dǎo)材料的商業(yè)化突破,從空間計(jì)算重構(gòu)運(yùn)維邏輯到檢驗(yàn)認(rèn)證體系的全球化布局,這場大賽呈現(xiàn)的技術(shù)方向、平臺模式與生態(tài)協(xié)同路徑,正勾勒出產(chǎn)業(yè)從“規(guī)模擴(kuò)張”向“質(zhì)量躍升”的新藍(lán)圖。
核心技術(shù)突圍
隨著高鐵網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國97%的50萬人口以上城市、一些城市地鐵新線路建設(shè)趨于飽和,軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展路在何方?本次大賽上,很多參賽項(xiàng)目給出了答案。
筑牢研發(fā)設(shè)計(jì)根基。研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件是工業(yè)軟件中技術(shù)壁壘最高、最關(guān)鍵的部分,也是軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自主可控的核心基礎(chǔ)性工具。此次大賽成長組一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)企業(yè)北京適創(chuàng)科技有限公司,就致力于這類軟件的國產(chǎn)化突破。
當(dāng)傳統(tǒng)研發(fā)仍依賴經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò),當(dāng)CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)仿真計(jì)算受限于硬件與速度,當(dāng)知識資產(chǎn)散落難以傳承——我們是否有可能為工業(yè)制造構(gòu)建一套全新的“秩序”?成立于2016年的北京適創(chuàng)科技,是國內(nèi)首個(gè)具備國際先進(jìn)水平CAE求解器技術(shù)的工業(yè)軟件開發(fā)企業(yè),以“CAE+AI+云”的技術(shù)底座打造了國內(nèi)首個(gè)云原生CAE平臺——SupreCAST智鑄超云,應(yīng)用于材料加工領(lǐng)域下的汽車、航空、電子等行業(yè),實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)端、生產(chǎn)端到生產(chǎn)設(shè)備全流程的數(shù)字化。同時(shí),憑借高性能CAE算法及智能設(shè)計(jì)與優(yōu)化算法核心技術(shù)實(shí)力,適創(chuàng)科技面向超大規(guī)模一體化壓鑄推出了智能車間解決方案,并應(yīng)用于長安、極氪等一體化壓鑄工廠,建立L4級智慧工廠行業(yè)標(biāo)桿,讓以一體化壓鑄為核心的高端壓鑄的生產(chǎn)更高效、更穩(wěn)定、更智能。企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)始人王中偉表示,期待以本次大賽為契機(jī),將成熟的CAE仿真軟件技術(shù)拓展至軌道交通領(lǐng)域,與中國中車等行業(yè)伙伴開展深度合作,共同打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化進(jìn)程。
突破材料性能極限。新材料的革新,是軌道交通裝備行業(yè)向高效、智能、可持續(xù)方向發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。大賽初創(chuàng)組一等獎(jiǎng)項(xiàng)目“面向磁懸浮應(yīng)用的低成本高溫超導(dǎo)帶材規(guī)模化制備技術(shù)”,直指當(dāng)前磁懸浮交通商業(yè)化的核心痛點(diǎn)——制冷成本高,國際高溫超導(dǎo)產(chǎn)能短缺、載流能力不足等。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)擁有35年以上研究經(jīng)驗(yàn),其研制的高溫超導(dǎo)材料制冷成本僅為液氦的1%。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人稱,項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了從原材料自制、裝備自主設(shè)計(jì)制造到公里級超導(dǎo)帶材量產(chǎn)的全鏈條覆蓋,性價(jià)比至少提高7倍。未來三年,項(xiàng)目將達(dá)成6000公里高良率的年產(chǎn)能目標(biāo),推動(dòng)我國磁懸浮技術(shù)全球領(lǐng)跑,助力軌道交通綠色轉(zhuǎn)型。
重構(gòu)交互邏輯
空間計(jì)算技術(shù)正成為重構(gòu)軌道交通運(yùn)維與體驗(yàn)的新變量。
在大賽專家主旨演講環(huán)節(jié),全國空間計(jì)算行業(yè)產(chǎn)教融合共同體秘書長陳瑞紅提出,“AI+空間計(jì)算”驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級的理念,為軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)數(shù)智化升級拓展了新視野。
空間計(jì)算通過整合虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、混合現(xiàn)實(shí)(MR)等技術(shù),通過實(shí)時(shí)感知和理解周圍空間,將二維數(shù)字信息與真實(shí)世界相融合,拓展為三維立體空間計(jì)算,在軌道交通領(lǐng)域可實(shí)現(xiàn)六大應(yīng)用突破。在設(shè)備巡檢時(shí),巡檢技師佩戴AR眼鏡,設(shè)備信息、歷史數(shù)據(jù)與巡檢步驟將自動(dòng)疊加在視野中,通過下達(dá)語音指令即可完成記錄自動(dòng)生成報(bào)告;在遠(yuǎn)程專家協(xié)作中,利用AR遠(yuǎn)程視頻通話設(shè)備,可實(shí)時(shí)解決現(xiàn)場故障,打破時(shí)空限制;在裝配施工環(huán)節(jié),工人通過AR眼鏡,看到虛擬的零件、裝配路徑和扭矩提示,能夠獲取精準(zhǔn)操作指引,大幅降低失誤率;在數(shù)字孿生與維護(hù)方面,物理軌道同步創(chuàng)建“數(shù)字雙胞胎”,從“被動(dòng)檢修”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)預(yù)測”,最大化延長資產(chǎn)壽命與運(yùn)行安全;在沉浸式體驗(yàn)應(yīng)用方面,不僅可以利用VR模擬各種突發(fā)事件,對員工進(jìn)行沉浸式應(yīng)急演練,還能通過提案與數(shù)據(jù)智能分析,讓提升乘客滿意度與商業(yè)信息觸達(dá)率的決策更直觀、更科學(xué);在數(shù)據(jù)智能處理方面,物理世界與數(shù)字孿生的實(shí)時(shí)協(xié)同,將為智慧軌交構(gòu)建“虛實(shí)共生”的運(yùn)行體系,并進(jìn)一步生成基于人工智能的三維數(shù)字資產(chǎn)。
“空間計(jì)算是連接物理與數(shù)字世界的橋梁,是軌道交通智能化升級的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。”陳瑞紅的判斷,在本次大賽多個(gè)參賽項(xiàng)目中也得到印證。不少團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新方案都涉及空間計(jì)算算法,從設(shè)備健康監(jiān)測到客流智能調(diào)度,這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用正在不斷拓展,從概念走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)
軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,離不開高質(zhì)量平臺的支撐。在此次大賽中,國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心與青島軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的雙重支撐,凸顯了青島在該領(lǐng)域“硬實(shí)力”與“軟環(huán)境”雙重疊加的優(yōu)勢。
國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心是由中國中車和青島市政府共同建設(shè)的我國首個(gè)國家技術(shù)創(chuàng)新中心,成立于2016年,以高速列車產(chǎn)業(yè)前沿引領(lǐng)技術(shù)和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)為核心任務(wù),持續(xù)促進(jìn)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合。
一些產(chǎn)業(yè)前沿項(xiàng)目正在研發(fā)落地。由國創(chuàng)中心自主研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)系統(tǒng),為列車披上一層“看不見的盔甲”,該系統(tǒng)基于主被動(dòng)的智能化協(xié)同防御技術(shù),對潛在攻擊行為進(jìn)行預(yù)判分析,構(gòu)建起多層級、立體化、深融合的網(wǎng)絡(luò)安全屏障。“軌道交通耦合實(shí)驗(yàn)大系統(tǒng)數(shù)字化模型”則圍繞軌道交通裝備高效研發(fā)與驗(yàn)證需求,以數(shù)實(shí)融合技術(shù),研究構(gòu)建數(shù)字與物理相結(jié)合,覆蓋車輛全環(huán)境、全邊界要素,實(shí)現(xiàn)以實(shí)校數(shù)、以數(shù)強(qiáng)實(shí)、數(shù)實(shí)融合的裝備驗(yàn)證新范式,解決傳統(tǒng)物理樣機(jī)測試驗(yàn)證周期長、成本高、極端工況復(fù)現(xiàn)難等問題。
“當(dāng)前,國創(chuàng)中心正在向研發(fā)新一代軌道交通裝備技術(shù)、軌道交通裝備智能化技術(shù)、列車網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)、軌道交通數(shù)實(shí)融合技術(shù)、軌道交通裝備材料與結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)等多維發(fā)力。”中國中車首席科學(xué)家、國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心主任、中車工業(yè)研究院院長梁建英表示,目前,國創(chuàng)中心已吸引頂尖科研院所及高校深度參與,形成了“政產(chǎn)學(xué)研金服用”一體化的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。此次大賽的舉辦,正是這一生態(tài)的生動(dòng)實(shí)踐,通過賽事匯聚全球創(chuàng)新資源,再通過國創(chuàng)中心的平臺將優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目與產(chǎn)業(yè)需求對接,打通技術(shù)研發(fā)到成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”。“我們希望以賽促創(chuàng),讓創(chuàng)新真正源于產(chǎn)業(yè)、服務(wù)產(chǎn)業(yè),培育一個(gè)要素齊全、活力迸發(fā)的創(chuàng)新生態(tài)。”梁建英說。
為此,大賽期間還舉辦了一系列旨在強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新能力的活動(dòng)。由中國機(jī)電設(shè)備招標(biāo)中心、國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心、啟迪之星共同發(fā)起的“軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)培育計(jì)劃”正式啟動(dòng),將系統(tǒng)性地為創(chuàng)新項(xiàng)目提供全鏈條成長支持。“軌道交通裝備質(zhì)量大數(shù)據(jù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”揭牌成立,該實(shí)驗(yàn)室由中國機(jī)電設(shè)備招標(biāo)中心、國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心、工業(yè)和信息化部電子第五研究所共同建設(shè),將致力于利用大數(shù)據(jù)技術(shù)提升軌道交通裝備質(zhì)量與可靠性,搭建起行業(yè)質(zhì)量提升與技術(shù)合作的新平臺。此外,現(xiàn)場還組織了合作意向企業(yè)與青島簽約儀式,推動(dòng)創(chuàng)新成果加速轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。
青島的新未來
當(dāng)前,軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展新階段,青島也正在這一進(jìn)程中進(jìn)一步強(qiáng)化自己的戰(zhàn)略地位。
在政策層面,國家、省、市三級聯(lián)動(dòng)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供“頂層設(shè)計(jì)”;在產(chǎn)業(yè)協(xié)同層面,“大中小企業(yè)梯次培育”成為關(guān)鍵詞。尤為值得關(guān)注的是,在全球視野層面,青島正在向“全球檢驗(yàn)認(rèn)證中心”邁進(jìn)。
本次大賽上透露了這樣一個(gè)信息:在青島軌道交通示范區(qū)內(nèi),正規(guī)劃建設(shè)鐵路裝備綜合試驗(yàn)基地。
根據(jù)今年3月省交通運(yùn)輸廳公布的《國家鐵路裝備綜合試驗(yàn)基地建設(shè)方案》科技成果登記表,國家高速列車青島技術(shù)創(chuàng)新中心、青島軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)管委已經(jīng)完成《方案》制定,提出了“1+1+N”的國家鐵路裝備綜合試驗(yàn)資源的整合模式,確定了青島版“環(huán)鐵”的技術(shù)要求、土地規(guī)劃、建設(shè)模式、政策及資金保障等內(nèi)容。
此次大賽中透露,該試驗(yàn)基地具有五大定位與功能:為中國高鐵、地鐵“走出去”提供檢測認(rèn)證服務(wù),解決軌道交通裝備出口檢測認(rèn)證認(rèn)可關(guān)鍵問題;中國軌道裝備新技術(shù)及材料應(yīng)用中心;中國鐵路國產(chǎn)化關(guān)鍵部件替代驗(yàn)證試驗(yàn)中心;為全球軌道交通裝備提供檢測認(rèn)證服務(wù);為國內(nèi)軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈的科研設(shè)計(jì)、新技術(shù)檢測認(rèn)證提供平臺和服務(wù)。
這意味著,軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新在青島將有新的、更大的舞臺,或?qū)⒊蔀榍鄭u邁向全球產(chǎn)業(yè)高地的“通行證”。這樣的新定位、新未來,值得期待。(青島日報(bào)/觀海新聞?dòng)浾?nbsp; 劉蘭星)
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