创新——庞巴迪运输转向架事业部未来产品开发的主要成功因素

自20世纪30年代以来，机车车辆行业失去了从19世纪30年代到20世纪30年代长达一个世纪的“技术和创新驱动力”的作用，转而转向飞机和汽车行业。如今，铁路行业被视为“技术跟随者”，而不是“技术驱动者”。

此外，从90年代中期开始，随着运营商和铁路车辆建造商市场的放开，可以观察到铁路车辆价格的降低。

我们的客户对进一步降低成本的期望不能总是通过从设计到成本、生产改进和全球采购活动来实现。

在过去10年里，亚洲国家越来越多的低成本供应商系统地提高了以较低成本生产最先进车辆的能力(例如韩国和中国)。

与这些新的竞争对手和我们的老牌欧洲竞争对手的主要区别不仅在于价格，而且还在于我们转向架产品的技术能力和性能及其特点。转向架必须为运营商和最终客户提供附加价值，如商业优势、性能和舒适度的改善。

这就是为什么庞巴迪运输公司从2008年开始建立了一个全球创新计划。

庞巴迪运输公司转向架事业部从庞巴迪创新活动一开始就参与其中。

本文描述了庞巴迪运输公司及其转向架业务部门的创新过程，以及庞巴迪转向架业务部门如何在此基础上开发和提供一系列新的创新和经验证的解决方案，并准备在其未来转向架产品中研究和实施新的技术特征。此外，还介绍了创新转向架解决方案和未来重点领域的示例。

流程

庞巴迪运输使用定义的分步工作流来开发、实现和部署其集成业务流程(参见第61页的图1)——下面的图表中，庞巴迪运输产品和服务交付流程的每个阶段都被进一步细化为具有定义的目的和相关里程碑的子阶段。

创新的过程

庞巴迪成功的创新文化的关键因素是强大的把关人、严格的流程和技术引入之初的高成熟度标准。创新过程在庞巴迪转向架开发过程中只包含几个步骤。它是P-Dev(产品开发，研发)过程的一个组成部分。

意念

在这个过程中，通过使用专门的“主题”=“活动”来接收建议，要求Bogie业务单元员工提出步骤想法。主题通常由管理人员定义，考虑到战略需求或解决问题。

创意集

所有的想法都是根据他们的主题/焦点区域和其他特点收集的。第62页的图3显示了收到的想法和它们在年底的状态，说明了这些想法处于创新过程的哪个阶段。

评估(想法'选择')

与前面提到的“想法收集”一致，一个步骤是对产生的创新想法进行评估的标准(“想法选择”)。这使我们能够以客观和实际的方式评估我们的人民提出的想法:

• 战略联盟

• 竞争优势
• 可持续性的成功
• 风险
• 简化
• 可靠性
• 可伸缩性
• 改进的潜力
• 创新性
• “酷因素”
• 知识产权
• 环境影响

创新案例

根据评估结果和已知或预期的市场趋势，将进行“创新案例”。由于在调查的早期阶段，经常会缺少详细的市场和商业信息，所以不应该将其理解为一个详细的商业案例。在收集最有希望的提案并将其提交给管理层和产品管理层后，庞巴迪转向架根据收集到的比“创新案例”期间收集到的更详细的市场和商业信息，决定哪些提案应该进一步采取行动。

按技术成熟度级别对想法进行评级

在我们的开发过程中，这些想法将达到专门的成熟状态，这将使我们能够决定是提供解决方案还是进一步研究它。

为了确保我们创新产品和解决方案的成熟度，我们使用了技术准备水平（TRL）的概念。这一概念是美国宇航局在20世纪80年代为评估技术而提出的。如今，许多公司使用这个概念来评估不断发展的技术和想法的成熟度。TRL的测量范围从1到9，从基本概念的论文研究开始，到在实际使用的产品上证明自己的技术结束。

技术成熟度的概念是一个系统的测量系统，有助于评估技术和想法的成熟度，从而能够在不同技术之间进行一致的比较。

对技术/思想成熟度的清晰看法有助于控制开发项目的成本和进度。此外，技术/想法的成熟度是风险的重要指标。

以下TRL是常见的做法：

1.遵守和报告的基本原则

2.制定技术概念和/或应用

3.分析和实验的关键功能和/或特性的概念证明

4.实验室环境中的组件验证

5.相关环境中的组件验证

6.在相关环境中演示系统/子系统模型或原型

7.铁路环境下的系统原型

8.实际系统通过测试和论证完成并合格

9.通过成功的运行，实际系统被认为是经过验证的设计。

TRLs的主要目的是支持管理层在开发和应用技术方面的决策。由此可以看出的优势包括：

• 对技术现状的共识
• 开发风险管理
• 支持有关供资的决定
• 支持技术应用决策。

BT转向架部门的创新实例

庞巴迪FLEXX生态

FLEXX Eco转向架的设计超前于其时代，为英国通勤车辆带来显著的性能改进。这是世界上最轻的转向架，具有类似的高性能，有超过10年的可靠性记录，获得了超过15亿机队公里。英国和挪威每天有850辆FLEXX生态转向架运行。与庞巴迪最新的AVENTRA列车相结合，FLEXX Eco已证明有能力提供比现有英国铁路车辆减少20%的列车质量和维护，显著降低车轮、轨道和部件的磨损。FLEXX Eco转向架将为新的德国ICx列车的拖车车辆提供专用版本，减少列车重量15吨，并通过覆盖转向架提供空气动力学改进的机会。

机电整合系统

庞巴迪转向架事业部开发了具有标准组件的模块化机电一体化平台，在维护和成本方面具有重大优势。这些应用可应用于任何FLEXX转向架：

• 伟创力ARS：主动径向转向和稳定性控制
• flexxx Tronic Wako:滚转运动补偿
• FLEXX指南：转向架状态监测
• FLEXX轨道:轨道状态监控

伟创力ARS

这是一个主动转向轮对以及稳定控制转向架的系统。该系统已经在瑞典Gröna Taget项目框架内的REGINA列车上进行了测试，根据UIC认证为200公里/小时。该系统是庞巴迪为SBB公司设计的双层动车组TWINDEXX列车的可选系统，目前正在瑞士进行评估。

FLEXX定速WAKO

这是一个创新的系统，用于补偿车身的自然滚动运动，集成到现有的副悬架。该系统可使弯道的速度提高15%，因此在基础设施投资较低的情况下缩短了行程时间。

FLEXX Tronic WAKO SBB1

我们的FLEXX紧凑型转向架平台是SBB授予庞巴迪双层动车组TWINDEXX合同的游戏规则改变者之一，该平台可使车体在平行位置横向移动，从而实现轻微倾斜（高达2°）。

FLEXX轨道

这是一种基于传感器的测量系统，旨在监测轨道状况并评估其随时间的恶化情况。它也可以安装在现有的系列车辆上，数据采集在正常运行时是活跃的。

通过FLEXX轨道系统获得的信息用于识别和定位特定的轨道干扰。FLEXX轨道不仅方便了轨道的维护，而且还可以预测轨道不规范对转向架框架的影响。它被设计为一个模块化系统，可以配置为各种测量要求。结果可与TSI、UIC、EN等相关标准的要求进行比较。用户可以通过internet、intranet或电子邮件访问FLEXX Track系统。标准跟踪报告可以从网站下载或通过电子邮件发送。结果以表格和图形的形式显示出来，包括赛道状态的评估(根据适当的标准)。

FLEXX指南

这是一个专为方便条件基地维护的系统。创新强大的算法，提供检测损坏，磨损和装饰的组件。可以像使用FLEXX Track一样访问数据。

未来创新:潜在的重点领域

庞巴迪转向架事业部希望我们的客户在以下主要领域要求改进、解决方案和产品:

• 减少维修
• 减少轨道损坏
• 减少环境影响
• 减少故障转向架。

庞巴迪Bogie业务单元不仅寻求对实际技术、流程或业务模型的增量改进，还希望挑战其员工的思维，提出新的(有时是令人惊讶的)建议/解决方案。

这可以通过组件级、总体产品、流程或业务模型上的技术解决方案来实现。

上述关注领域是产品开发过程的一部分，从愿景本身开始，收集创新建议，将其落实到常规研发中，最后落实到我们的产品平台组合中，服务于轻轨车辆、地铁、主线、，高速和机车市场。

减少维修

使用维护模型进行的内部调查清楚地表明，定期维护的数量(累积的材料成本+人工成本)可以在8年后达到新建筑成本的70%。刹车片、盘轮和轴承是影响成本的主要部件。

这些部件因磨损（赛道状况、里程等）或老化（如橡胶/金属元件、机油）而达到使用寿命的终点。考虑到这些众所周知的事实，有几个减少转向架维护的方向，包括：

• 进一步系统地延长元件的寿命
• 进一步协调使用寿命和维护活动
• 确定寿命限制和维护密集的技术细节，并消除它们
• 易于维护和更换零件
• 维修过程和活动的变更。

我们也在寻找飞机、汽车或卡车行业的其他维护领域及其最佳实践。首次举办了内部研讨会，以产生想法。根据我们的创新过程，将对其进行评估、调查、验证，然后在我们的FLEXX转向架产品组合中实施。

减少轨道损坏

预计基础设施将受到越来越多的关注。轨道磨损和基础设施损坏的主要原因是:

• 轴荷载，非簧载质量
• 运行性能(曲线)
• 加速/制动
• 车轮和轨道的材料配对。

减少环境影响

这是一个重要因素，包括：

• 噪音(行驶噪音、转弯声、刹车声)
• 使用受禁止或受限制物料(例如六价铬等)
• 二氧化碳足迹(生产，以及运营和拆卸/回收)。

减少故障转向架

这是一个重要因素，包括：

• 关键部件的故障安全解决方案，容错解决方案
• 条件基础维修特点
• 专为制造业设计。

总结

在庞巴迪，我们建立了稳定的封闭式工作流程来处理创新，支持我们确保未来的市场地位。所有创新都走同一条路，通过同一扇门。我们考虑我们的客户和我们的业务需求。创新由市场发展（技术拉动）和内部发展（技术推动）驱动。介绍了最近的成果以及未来的创新领域。创新的实施可以在新产品中进行，也可以在现有产品中进行改装。我们的重点不仅限于硬件，还针对人员、流程和商业模式、我们核心竞争力和专业知识的完整创新环境、我们的FLEXX转向架等方面。

BOMBARDIER, AVENTRA, TWINDEXX, WAKO和FLEXX是庞巴迪公司及其子公司的商标。

参考

1.文章发表在Global Railway Review 2010年第3期第68页，作者:Richard Schneider，庞巴迪运输公司产品工程完整性副总裁。欲订购过期本，请联络凯伦·哈钦森:(电子邮件保护)

关于作者

在1980年到1985年间，马库斯·登格勒在西德波鸿鲁尔大学学习机械工程。在他的职业生涯中，他曾担任过Dornier Luftfahrt GmbH的结构设计和材料专家、庞巴迪运输公司的系统工程总监、庞巴迪运输公司乘客部门的投资组合管理和战略总监等职位。自2004年以来，Dengler先生一直担任图7 FLEXX Track和FLEXX Guide Bombardier Transportation概述的转向架事业部的标准化、研发和创新管理主管。