借鉴高铁国产化的成功经验 加快推进空管设备国产化
摘要:空管设备国产化是中国民航从民航大国走向民航强国的必然要求。中国高铁在短时间内实现了国产化,并使我国成为高铁技术标准的制定者和输出国。中国高铁国产化的成功经验对加快空管设备国产化有较强的借鉴意义。本文通过分析中国高铁国产化成功的经验和启示,以及空管设备国产化的现状和问题,提出了加快推进空管设备国产化的若干建议。
一、引言
目前,中国是世界上高速铁路系统技术最全、运行速度最高、运营里程最长的国家。最引人注目的是,中国高铁仅用了短短5年的时间,就完成了西方发达国家20多年才完成的高铁研发之路,实现了中国高铁技术的从无到有、从赶超到领跑、从技术输入国到技术输出国再到高铁技术标准制定国的大跨越。中国高铁威名远扬,被习近平总书记、李克强总理称为中国的一张亮丽名片。
现阶段,中国正处于由民航大国向民航强国跨越的关键时期。民航强国,空管先行。空管设备国产化是中国民航从民航大国走向民航强国的必然要求[6]。尽管空管设备已由以往以国外引进为主,发展到如今国产化比例不断提高、某些设备已全部实现国产化,但目前空管设备国产化率偏低,用户使用国产空管设备的信心依然不足。如何加快空管设备的国产化进程,是整个行业需要面对的问题。
本文通过分析中国高铁国产化成功的经验和启示,以及空管设备国产化的现状和问题,提出了加快空管设备国产化的若干建议。
二、中国高铁国产化成就及成功经验
中国是目前世界上高速铁路系统技术最全、运行速度最高、运营里程最长的国家。中国高铁已经全面实现了国产化。通过引进加创新,不仅研制了“和谐号CRH”动车组列车,而且已经成为高铁技术输出国,中国高铁已经出口到世界上很多国家。更重要的是,中国已经成为一个高铁标准体系的制定者,研制的“复兴号CR”中国标准动车组列车已于2017年6月26日正式投入运行。
中国高铁国产化成就主要体现在两个方面:一是实现了快速超越。从2004年开始进行引进消化吸收再创造,到2008年开通第一条高铁,仅仅五年时间,走过日本半世纪、德国20年的高铁发展道路。二是实现了自主创新,且成绩显著。实现了中国高铁产业化、中国高铁全系统的国产化、中国高铁运行的市场化。中国高铁不仅技术先进、安全可靠、运营经验丰富,而且价格低、性价比高。
中国高铁国产化成功的经验主要有以下几个方面:
(一)集中力量办大事的制度优势加上铁道部的强力主导
中国高铁的国产化过程充分体现了中国集中力量办大事的制度优势。
一是铁道部作为唯一的买家主导与国外的厂商集中谈判高铁的技术转让。这就是所谓的“战略买家”的策略:一方面避免了谈判力量的分散,防止国内企业互相抬价,被国外厂商各个击破;另一方面,集中整合资源在铁道部手里,也就形成了巨大的国内市场需求,既可以吸引国外厂商提供质量上乘的产品,又可以打压国外厂商的最先进技术的转让价格,实现质优价低的双向胜利。事实上,铁道部“战略买家”的策略是非常成功的,不仅让国际上高铁技术最先进的四个国家德国、法国、日本、加拿大都将最先进的高铁技术转让给了中国,而且转让价格还非常的低廉。例如,德国西门子高铁技术的转让价格从最初的3.2亿欧元降到了0.8亿欧元。这个案例被誉为当代国际商业谈判的经典,还于2008年被写入了斯坦福大学经济学课程教案。
二是举全国之力,组建了高铁技术联合研发国家队,全系列攻克了高铁的核心技术难关。高铁是一个复杂的系统工程,核心技术包括机械、冶金、 建筑、电力、电子、信息等,是新学科、新技术、新材料、新工艺的集大成者,任何一个企业都无法独自承担攻克所有的核心技术。这个联合研发国家队的组成包括了科技部和铁道部2个国家部委,6大企业,23所大学,11个研究所,51个国家重点实验室和国家工程中心,68个院士,500多名教授以及数万名科技人员。[1]打造了中国高铁的公共创新平台,研究基础理论和集群攻关关键核心技术:空气动力学、铝合金材料、高速铁路的工程建设技术、高速列车技术、列车控制技术、客站建设技术、系统集成技术、运营维护技术等等。中国高铁技术最先进,而造价成本却远远小于德国和日本。如果没有集中力量办大事的制度优势,是不可能在短时间内集中这么多的重量级的部门和技术力量,也不可能这么快实现对高铁核心技术难关的攻克。
(二)立足全球化引进技术加上强大的创新能力及“以我为主”的道路
一是坚持走“引进消化吸收再创新”的道路。国产化当然需要原始创新,事实上中国高铁初期也利用原始创新完成了一定的技术积累和人才培养。但原始创新所需要的时间太长,难以满足中国高铁快速国产化的需求。立足于全球化的基础,没有必要浪费国际上的最新技术。因此引进技术,就犹如站在巨人的肩膀上,可以加快中国高铁的科技创新及国产化的步伐,“引进消化吸收再创新”成为中国高铁快速国产化的必由之路。
二是培养强大的创新能力。技术可以引进,但创新能力是引进不了的。我国吃过单纯引进技术的大亏,汽车行业就是典型的例子。汽车行业通过合资企业引进了各种国际知名品牌的技术,但最终仅仅学会了汽车的制造技术,而汽车设计技术则完全不能掌握,整个汽车行业成为了国际知名汽车品牌的代工厂。强大的创新能力必须通过实践经验来培养。在高铁机车的国产化进程中,铁道部通过派出大量的技术和管理人员到国外厂家培训学习、经历“联合设计-自己组装-自己设计生产”三个阶段的自我实践,培养了国产化所需的技术人才,最终完成了国产化的技术积累。铁道部还成立了动车组联合办公室,专门评估中国高铁的国产化率。
三是坚持“以我为主”的道路,建立中国高铁的标准体系。中国高铁从一开始就提出了“引进技术-联合设计-打造中国品牌”的原则,最终目标是建立“以我为主”的中国高铁的标准体系,其实现路径是国产化-自主化-标准化。三者的区别是:国产化仅能说明可以在国内生产,并不代表掌握了技术。自主化的核心是能够自主设计和拥有知识产权。标准化的核心是引领行业发展,建立行业标准。目前中国高铁已处于标准化的阶段。
(三)发挥市场机制,鼓励企业竞争,推动科技成果转化为生产力
中国的科技研发能力很强,但一个软肋是:批量生产容易出现比较大的问题,突出表现在品质差,稳定性差,可靠性差,等等。中国高铁很好地克服了这个软肋,采用的方法就是:发挥市场机制,鼓励企业竞争。
铁道部将中国高铁的配套技术的零部件供应分散到22个省的千余家民营企业,形成了完整的产业链;核心技术则重点给了几个骨干的国营企业如南车、北车、唐车等。一方面按国际最先进高铁标准对骨干企业进行整体改造升级,提升企业的技术、装备、人才、工艺制作水平等,让这些骨干企业发展壮大;另一方面则让企业之间互相竞争,紧密结合一线的需求,不断地迭代升级,缩短科技成果转化为生产力的时间,并最终提供高质量的符合市场需求的产品。
三、空管设备国产化的现状和存在的问题
(一)空管设备国产化现状
经过多年的努力,空管设备的国产化率不断提高,国产空管设备各项性能参数也基本达到世界水平。
一是空管设备国产化率在逐步提升。25家国内企业提供的69个型号的通信、导航、监视装备获得了空管局的使用许可,在22类现有在用的装备中已覆盖了21个类型。目前,颁发使用许可的国产装备型号占全部型号的58.5%,比例还在逐年提升。
二是两大核心系统的国产化率已经超过了80%。ADS-B和航管自动化系统是空管两大核心系统,目前其国产化率分别达到了100%和80%以上。
三是空管国产化设备的应用范围在不断加大。国产空管设备不再只是承担小型、单一和应急、备用的角色,而是逐渐发展成为大型、复杂和主用的设备,使用的场景也从小机场低密度,扩展到大机场大流量。
四是空管系统在科研项目的投资在持续加大,并且聚焦在关键技术领域。“十三五”以来,空管系统科研项目累计投入近8000万元,较十二五同期翻了8倍,并改进了以往科研项目投资小而散的特点,聚焦支撑空管安全高效运行的关键技术领域。
(二)空管设备国产化存在的主要问题
与中国高铁及进口设备相比,空管设备国产化仍存在一些差距,主要表现在:
一是空管设备国产化率总体依然偏低。空管系统中长期战略发展纲要中提出,2030年空管中小型装备国产化率将达到80%以上,大型装备国产化率将达到50%以上。这是空管设备国产化的目标,同时也说明,目前空管设备国产化率还是偏低的。中国高铁用5年的时间实现了100%国产化,而空管设备即使再经过10多年时间的发展也只能达到最多80%国产化。空管设备国产化之路还任重道远。
二是国家对空管设备国产化科研投入不足。与高铁相比,国家在空管设备研发的投入方面差距还是比较大的。2008年“十一五”国家科技支撑计划“中国高速列车关键技术研究及装备研制”项目国家拨款加上研发企事业单位自筹总共投入30亿元[1],而2010年“十二五”国家科技支撑计划空管重大项目总共投入只有7亿元,高铁是空管的4倍多。
三是国产空管设备的品质、可靠性及稳定性等方面与进口设备相比仍有一定差距。质量稳定可靠是对空管设备的基本要求,直接影响到空中交通的安全。国产空管设备的质量问题影响了用户使用国产空管设备的信心[4],制约了空管设备国产化的发展。
四、加快空管设备国产化的建议
2018年12月10日,民航局发布了《新时代民航强国建设行动纲要》,提出到2035年要建成多领域的民航强国,“自主创新取得突破,国产飞机、空管系统、机场运行等民航核心装备广泛应用。军转民深入发展……推动国产空管技术和装备产业化发展,实现空管设备安全与技术的自主可控。”《“四强空管”行动方案》中提出:“加强与国际组织和有关国家和地区在法规标准、核心技术、运行管理等方面交流合作,推动国产技术装备与标准的对外输出。”
民航局和空管局的行动纲要和行动方案都对加快空管设备国产化进程提出了要求,并进一步提出了要建立能够输出到国际上去的空管设备技术和标准,也就是要建立空管设备的中国标准体系。本质上都要求空管要立足于自主创新,用国产化空管设备快速超越并全面替代进口设备。
如何加快推进空管设备国产化?借鉴中国高铁的国产化成功经验,结合空管的实际,笔者提出具体建议如下:
(一)发挥体制优势,整合资源,由民航局和空管局强力主导科技攻关及空管关键设备的采购
要实现空管设备国产化和快速超越的目标,必须发挥体制优势,集中力量办大事,就是要强化民航局和空管局的主导地位。
一是由民航局和空管局主导组成联合科研国家队,打造空管设备国产化公共创新平台,聚焦关键技术领域进行集群攻关。空管设备的国产化属于高精尖的集现代电子技术、计算机技术、信息化技术和自动化技术等自然科学于一体的复杂的系统工程,任何一个单独的企业或科研院所都无法独立承担,组成联合科研国家队是必由之路。联合科研国家队的组成成员应该包括政府(部委)、企业、大学和研究所。目前民航局空管局已与多个研究所、大学及企业签订了战略合作协议,初步建立了产学研合作的机制,组成了一定程度的联合科研国家队,但其成员数量和层次与高铁相比还是有一定差距的。铁道部的经验是,联合科研国家队的组成成员的层次一定要高,不仅要有科技部等国家部委,而且要有几十个院士,几十所大学及研究所,再加上几百个教授和上万名的科技研发人员。此外,民航局还要继续申报国家科技支撑计划,加大国家对空管设备科研的投资力度。
二是由民航局空管局主导空管关键设备的采购,推进技术引进,提高国产化设备的采购比例。由空管局作为战略买家统一进行商业谈判,既整合了资源,又避免了谈判力量的分散。对于进口设备,要通过支付技术转让费用的方式,要求国外厂商必须转让技术。对于国内企业可生产的空管设备,则加大对国产化空管设备的采购力度,提高对国产化设备的采购比例。
三是建立空管设备国产化评估办公室。一方面是评估空管设备的国产化率;另一方面还要建立空管设备运行指标体系,明确对国产空管设备的高标准要求。“先进、成熟、经济、适用、可靠”是中国高铁当初提出来的对国产机车车辆装备的十字方针,笔者认为这个十字方针同样适用用于对国产空管设备的要求。
(二)确立在“技术引进+军转民”基础上的自主创新原则,以建立空管设备的中国标准体系为目标,制定《加快空管设备国产化实施纲要》
空管设备有“高精尖”的特点,而军转民也是将高精尖的军用技术转为民用。笔者认为,要实现空管设备国产化和快速超越的目标,必须是对国外先进技术的引进消化吸收以及国内军转民技术基础上的自主创新,也即“技术引进+军转民”两条腿走路。
一是技术引进消化吸收再创新。要立足于全球化,能够进行技术引进的,进行技术引进消化吸收再创新,这将极大缩短空管设备国产化的时间。铁道部在引进国外高铁先进技术时有一个观点,就是:如果能够缩短国产化进程,哪怕引进的先进技术的转让费用高一些也是可以接受的。
二是军转民基础上的再创新。2018年,我国民航航班量已过千万架次,空管运行环境更加复杂。我国空管面临的很多新困难和新问题,特别是在一些关键技术应用以及涉及到国家信息安全的关键领域,与西方发达国家基本处于相同的水平,既无法使用现有的、成熟的标准和技术,也无法得到西方发达国家的技术转让。这些关键技术和关键领域必须坚持自主创新。同时,随着军转民的不断推进,军方的一些高精尖技术开始逐渐转化为民用,其中不少技术也是处于国际先进水平的。适合空管使用的,可以在军转民基础上再创新,直接转化给空管使用。中国电子科技集团就是军转民的典型例子,2016年以来,中国电子科技集团开始为空管系统提供一系列国产化空管设备。
三是制定《加快空管设备国产化实施纲要》。铁道部在2003年7月制定的《加快机车车辆装备现代化实施纲要》,是决定着中国高铁国产化项目成功的关键文件。要实现空管设备国产化和快速超越的目标,制定类似的《加快空管设备国产化实施纲要》文件也是非常关键的。在确立在“技术引进+军转民”基础上的自主创新原则后,要以建立空管设备的中国标准体系为目标,走“以我为主”的道路,成立空管设备国产化领导小组,研究“技术引进+军转民”项目的操作方法和实施策略,制定《加快空管设备国产化实施纲要》,加快实现空管设备国产化的进程。
(三)注重持续培养技术人才队伍,加快技术引进消化吸收再创新
技术可以引进,但能力是无法引进的。中国高铁成功国产化,关键成功因素之一是2004年开始的技术引进,但在技术引进之前,历经多年对20多种动车组研发的技术积累和人才培养同样发挥了至关重要的作用。事实上,这些人才正是后来高铁先进技术引进消化吸收的主力[1]。
随着“十一五”863计划的“新一代国家空中交通管理系统”及“十二五”科技部国家科技支撑计划的空管重要项目的完成,空管设备打破了西方发达国家的技术垄断,完成了部分空管系统关键技术领域的国产化技术积累,并储备了一批技术人才。在新一轮的空管设备国产化自主创新的进程中,这些技术人才也正是重点培养和持续使用的对象。要以这些技术人才为核心和主力,在原始创新技术积累的基础上,通过派出去参加进一步培训学习和参与国内外厂商联合设计的方式,加快军转民与引进技术的消化吸收再创新,最终建立空管设备的中国标准体系。
(四)发布空管设备国产化需求指南,通过市场机制,引导企业竞争,在市场竞争中不断发展和壮大国内有关企业,持续提供高标准的空管国产化设备
只有市场机制下的充分竞争,企业才能提供更好的国产化空管设备。
一是要明确空管设备国产化的需求,发布空管设备国产化需求指南,吸引更多的国内企业包括军转民企业参与到空管设备国产化的进程中来。
二是在市场竞争中不断发展和壮大国内有关企业。在关键领域,要建立将科研成果转化为生产力的机制,通过战略合作、科研成果转化等多种方式,按照“理念要新、起点要高、技术要强、服务要优”的原则[5],改造并壮大多个重要的、有自主研发能力的国内企业,提供关键领域的空管国产化设备。比如中电莱斯集团(二十八所)是空管设备国产化的先行者,截止2018年,其在空管系统自动化和监视系统领域生产的空管设备共184套[4]。中电莱斯集团在空管系统树立了空管设备国产化的信心。类似的企业要重点发展壮大。对于非关键领域的空管设备,则以市场机制,鼓励更多的国内企业参与竞争,不断迭代提升设备产品质量和满足用户的一线需求,持续提升国产化设备的品质、可靠性和稳定性,树立用户对国产化空管设备的信心。
五、结束语
中国高铁用短短五年时间就成功完成了国产化,进而建立了中国高铁的技术标准,其国产化-自主化-标准化的成功经验对加快空管设备国产化有较强的借鉴意义。加快空管设备国产化,必须以民航局和空管局为强力主导,以建立空管设备的中国标准体系为目标,以体制的优势集中力量与整合资源,加大对空管设备研发的国家投入力度,通过“技术引进+军转民”的两条腿,走“以我为主”的自主创新道路,辅以市场机制引导企业竞争,持续提供“先进、成熟、经济、适用、可靠”的国产空管设备,实现空管设备国产化的快速超越,为在2035年建成多领域的民航强国提供国产化空管设备的强力支撑。(王剑开 民航深圳空中交通管理站)
参考文献:
[1] 高铁见闻.大国速度:中国高铁崛起之路[M].湖南:湖南科学技术出版社,2017
[2] 高铁见闻.高铁风云录[M].湖南:湖南文艺出版社,2015
[3] 贺承明.高铁的“国产化”演绎[J].装备制造,2013(07):50-53.
[4] 李芳芳,辛成,杨晓天.民航空管将大力推进国产核心技术设备研发使用[N].中国民航报.2018-12-06
[5] 编辑007.民航空管技术装备国产化迈向新征程[Z].中国民用航空网.2018-11-22
[6] 李芳芳.民航空管系统将推动形成全面战略合作新格局[Z].民航资源网. 2017-07-19
[7] 车进军.车进军对民航空管科技工作提出的四点意见[Z].民航资源网. 2016-07-22