解码中国高铁三部曲（下）：知识迁移机制中国效率实验室

2017-10-23 08:31

实干中学习

通过工程实践与设计实践反复迭代的“干中学”（Arrow，1962），中国高铁装备研发人员在设计输入和设计工具上取得了大量突破，形成了具有鲜明中国特征的自主化正向设计平台。在访谈过程中，不少技术专家指出，“车辆设计知识是高度依赖经验积累的，很难从书上或者国外学到。”

从2004年前的自主研发到大规模、多源头的技术引进和消化吸收，经验知识积累大大加速，主要体现在三个方面。

一是识别核心问题。影响高速动车组性能的因素极其庞杂，不可能也不必要全部纳入模型。确认核心问题及其影响因素是合理简化设计模型的先决条件，而不同问题和要素的相对重要性往往在产品开发和工程实践中才能显现。例如，尽管文献广泛提及空气动力学问题，但中国高铁装备研发人员却是在广深线提速过程中才真正认识到这一问题的重要性。

中国高铁装备研发人员对气密强度的认识则是在武广线试验中得到深化的。

铁科院原副院长康熊研究员介绍说，“当时我在四方的车上，过隧道时能感觉到晃动很大。后来用传感器测，侧墙板最大内移达到12毫米，疲劳问题严重。”针对这一问题，四方技术中心副主任孙彦表示：“从日本引进的CRH2A时速只有250公里，根本没发现气密强度的问题，日本人当然也不会主动提醒。所以，在研发CRH380A的前身CRH2C-350时，车体气密强度的要求就沿用了之前的4000帕。结果，CRH2C-350在武广线上过隧道后，车体和门窗全都变形。我们在排查后发现，气密强度是造成此情况的主要指标。”

认识到这一问题后，四方投入大量研究资源，“在车体重量仅增加4%的情况下”，将CRH380A的“气密强度从4000帕提高到6000帕”（矫阳，2011）。得益于经验性的问题识别和定义，中国高铁装备产业才能在迫切的追赶要求下，最大程度地减少过冗余、过试验、过设计造成的浪费，将有限资源聚焦于“真正的问题”。

二是构建工作逻辑。高速动车组的架构高度模块化，其性能提升需要同级组件的优化匹配和自下而上的有效集成。正向设计能否形成符合用户期望的整车工作系统，实现这一设计的生产成本是否合乎预期，取决于研发人员对各级组件之间静态依赖关系和特定场景下动态调用关系的定义。这些关系的结构化表达，就是车辆工作逻辑，也是正向设计的精华所在（沈志云，2014）。由“中华之星”等早期型号到CRH380系列和标动，中国高速动车组工作逻辑急趋复杂。

案例：

以信息传输为例，铁科院首席研究员王悦明介绍说，“‘大白鲨’的信息传递量和机车拉客车差不多，主要是一条开门线和两个司机室的控制线需要全列贯通。CRH型号则是每条信息都要传到主控车和其他列车。”