集成创新：释放1+1>2的能量——机车车辆工业研制70吨级新型货车侧记
集成也是自主创新
1959年，美国施乐公司发明了世界上第一台复印机，带来了世界办公领域的一场技术革命，并使施乐公司长期保持了在复印机行业的优势地位。而在此之前，几乎所有复印机的相关技术都是已知的，却从来没有人想到把这些技术从不同领域挑拣出来，整合在一起。施乐公司的神来之笔，说到底不过四个字——集成创新。
进入21世纪，经济全球化的浪潮更加汹涌澎
湃，科学技术的迅速发展和信息时代的到来，让全球范围内的资源流动呈现出前所未有的国际化趋势。
中国铁路跨越式发展，正是在这个全球化的时代大背景下，提出的具有中国特色的铁路发展之路。集成创新，无疑是中国铁路运输以及中国铁路装备在短时间内实现与国际先进水平接轨，尽快满足国民经济发展要求的一条捷径。
集成创新，不是拿来主义，更不是简单的零部件拼装，而是在一个与原始创新同样高度的技术平台上，将新技术、新知识注入其中，经过富有创意的系统集成，形成一个具有更高技术含量的全新产品。可见，集成创新必须在自主创新的基础上才能加以实现。没有自主创新就谈不上集成创新，集成创新又使自主创新得到升华。
中国铁路70吨级新型货车的研制和运用，就是—次集成创新的成功实践。
技术集成是核心
单从外观上看，货车车厢比起机车和客车来，结构要简单得多。但是，行内人都知道，货车产品同样有很高的技术含量。重载列车要装载5000吨以上货物快速运行，对转向架、车体、车钩、制动等方面的设计，都要增大安全系数，连车上铆钉的材质、强度、加工、安装，都要经过反复研制试验后，才被运用到货车上。
高技术含量的70吨级新型货车，就是在铁道部的统一组织下，我国机车车辆工业通过产、学、研、用的协作，高度融合了大量先进的单项技术，在较短时间内集成开发成功的新一代铁路货车。
这种新型货车，不仅体现了我国在重载、快速货车研制领域进行长期跟踪、研究、开发所获得的技术储备，还通过引进消化吸收，融合了世界先进货车技术。它自主解决了新型货车的主要核心技术和自主知识产权问题，打造出了我国新一代货车技术的系统集成平台。
为了使集成创新具有高起点、先进性，中国南方机车车辆工业集团公司和中国北方机车车辆工业集团公司结合我国国情，对国际先进技术进行选比集成，并与自主技术创新相结合，攻克了货车车体系统、走行系统、制动系统、钩缓系统等多项核心技术。
70吨级新型货车走行部分是整车的技术核心部分。它分别采用了具有国际先进水平的转K6型交叉支撑式和转K5型摆动式转向架，充分满足了轴重23吨、载重70吨、列车单列编组5000吨、商业运行120公里/小时的要求。
借鉴国外先进技术的E级钢材质的高强度17号车钩和配套部件，满足了万吨重载列车牵引的需要。
为了满足重载列车紧急制动距离1400米的要求，70吨级新型货车制动装置采用了——系列技术成熟的配件，旋压密封制动缸、新型闸调器、嵌入式储风缸、120-1型空气制动阀、空重车自动转换装置等主要部件，使列车运行拉得多、跑得快、站得稳。
大量新型材料在静强度、动力学、抗疲劳等方面比原60吨级车具有明显优势，满足了在车辆载重增加的情况下，对抗击横纵向冲击力提出的更高要求。
有了先进的单项技术之后，如何把这些技术以最科学合理的方案集中在70吨级新型货车的身上，达到各项性能指标的“整体最优”，让设计师们动了不少脑筋。
中国北车集团齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司作为我国铁路敞车、棚车主导厂，在C70、C80、C80B、P70、70吨神华运煤敞车、70吨粮食漏斗车产品升级换代研制过程中，通过运用现代化的计算机三维仿真模拟系统，反复对车体结构、强度等数据进行大量分析与计算优化，并在铁道科学研究院、西南交通大学等单位的配合下，通过数十次的试验论证，确保车体结构和强度满足70吨级的重载要求。C80、C80B两种车型不仅填补了国内空白，而且比大秦线既有的C63A型运煤敞车提高运能31.1%，可分别满足大秦线年运量2亿吨的目标。
中国南车集团北京二七车辆厂作为我国铁路平车主导厂，在NX70平车的研制中，针对我国和国外双层集装箱运输限界、装箱方案、技术经济性、车辆结构等撰写了6万多字的可行性报告，进行了8个方案的车体有限元计算，局部优化方案达几十个，终于实现了车体自身减重、强度增强、载重增加的要求。
中国南车集团株洲车辆厂参与研制的C80不锈钢运煤敞车，首次采用了高强度不锈钢材料，并集成了国内外多项先进技术，车体无侧架，端梁、侧墙、端墙与底架间采用不锈钢圆弧板连接结构等大胆创新的设计，属国内首创，其综合性能指标达到国际先进水平。
C80C型浴盆式全钢重载运煤敞车是中国南车集团眉山车辆厂第一次采用国际合作方式，引进国外先进的等强度设计理念和技术，研发的一种新型专用运煤敞车。这种车不仅适合开行2万吨重载运煤专列，还能与煤码头的三车翻车机及其附属设备相匹配，实现了不摘钩连续翻卸作业。车体采用全钢无中梁单浴盆焊接结构，使车辆具有足够的安全储备。
中国北车集团西安车辆厂作为我国铁路罐车主导厂，在GQ70型轻油罐车和GN70型粘油罐车的研制中，采用直锥圆截面斜底结构，充分利用车体底部空间，提高了介质卸净率；牵枕结构在继承无中梁结构这一成熟技术的基础上，广泛使用国际流行的计算机三维仿真模拟系统和仿真学静强度、疲劳强度分析软件对比研究，进一步优化，提高可靠性。
由于70吨级新型货车广泛采用了国际先进标准和设计技术，应用了大量的新技术、新工艺、新材料，零部件性能先进可靠，从而实现了集多种优势于一身，整车指标达到国际先进水平的行列。据计算，新型货车轴重达到23.4吨，与前苏联及欧洲国家的同类型通用敞车的轴重基本上处于同一水平。商业运行速度为120公里/小时，与欧洲国家的同类型通用车辆相当。70吨级新型货车在单辆载重增加10吨的同时，还能满足现有850米长度的站线停靠5000吨重载列车的要求，并充分考虑了我国现有机车的牵引性能，体现了较高的节约性、经济性和综合价值。
组织集成是保证
铁路货车运输是关系国计民生的大动脉。机车车辆装备由于其与国家经济安全密切相关的特殊性，已被列入国家重大装备进行规划和发展。研制中国铁路货车升级换代产品——70吨级新型货车这样的重大项目，没有国家来统一组织集成体系和联合攻关，是不可想象的。
铁道部在70吨级新型货车研制中，正是扮演了这个关键的角色。作为新型货车研制的决策者和组织者，铁道部集合中国南车集团和中国北车集团相关企业、科研院校以及运输部门之力，组成一架巨大的联动机，共同向着70吨新型货车这一目标运转。
在70吨级新型货车的研制中，铁道部运输局装备部打破常规，对设计方案实行择优选择。2004年11月23日，装备部指定中国北车集团齐车公司，中国南车集团北京二七车辆厂、株洲车辆厂、眉山车辆厂和北方创业公司等5家企业共同参与70吨级通用敞车C70的开发，专家组集中各企业方案优点，融合优化，集成创新，形成总体设计方案。
中国南车集团始终把新型货车的研制摆在重要议事日程，集团有关领导和专家深入到企业，组织协调70吨级新型货车的研制生产。2004年11月10日，在新型货车研制的关键时期，中国南车集团组织召开了新型通用货车产品开发座谈会，分别对新型通用货车的研制提出具体要求。中国南车集团各企业运用集成创新理念，形成了一套“系统引进，快速消化、集成国内外先进技术；合成厂内外科研技术力量集中攻关；产品设计、工艺技术保障和试制生产一体化协同作战”的新型研发模式。为在铁路跨越式发展的新形势下，高质量、快节奏地做好产品开发，探索了—套成功的经验。
中国北车集团按照“先进技术与适用技术并重，自主创新与引进吸收相结合”的方针，在70吨级通用敞车、棚车和大秦线用铝合金、不锈钢运煤敞车攻关等重点工程中，充分发挥齐车公司、铁道科学研究院、西南交通大学、大连交通大学等7家成员单位的整体优势。齐车公司还从有关大专院校、科研院(所)聘请了数十位专家，成立了技术专家咨询委员会，有效地提升了技术决策的支持能力。西安车辆厂针对70吨级轻、粘油罐车核心技术的集成创新，科研专家组赴华东、东北、西北等地区，广泛调研罐车使用中的不足之处和用户的使用新要求，提出多套轻、粘油罐车方案，优中选优呈报铁道部。
成功的组织集成让研制工作如虎添翼，70吨级新型货车各车种仅用不到3年的时间就基本完成，多项技术指标达到国际先进水平，在一系列货车制造技术方面取得了重大突破。正是这样的集成创新，也使我国的货车重载技术一跃跨入世界先进国家的行列。
系统论中有一道著名的问题：1+1=？答案是：在一个适合的系统中，整体会大于部分之和，也就是1+1>2。在经济生活和科技研发中，集成创新让1+1释放出了大于2的能量。我们相信，自主知识产权与集成创新1+1的组合，必将进一步推动我国机车车辆的自主创新能力，为铁路运输向更高目标跨越插上腾飞的翅膀。
摘自2006年4月12日《人民铁道》报A4版(通讯员 李敏 钱庆芳 王晓军 李伟)