重磅好品!揭秘冬奥雪蜡车“山东造”幕后

2022-03-05 09:02 大众报业·大众日报阅读 (216662) 扫描到手机

“快来!来冬奥会任务了!”

“什么任务?”

“造一辆车。”

“什么车?”

“不知道名字。”

“这车是干嘛用的?”

“光知道打蜡的。”

“打蜡是什么?”

“不知道。”

“那知道什么?”

“给了不到1年时间。”

……

2022年2月21日,当管晓艳完成北京冬奥会张家口赛区雪蜡车保障任务返回济南,不禁回想起2020年11月6日那个紧张焦灼的下午。

正是以此为起点,一台车,开始占据一大群山东人全部的精力。两位副省长任总指挥,4个省直部门、10余家在各自领域最具优势的山东企业和科研机构深度参与,投入1000多名项目人员,开展了一场“从0到1”的联合攻关。

11个月,准确地说是325天,日夜奋战。当镌刻着“山东印记”的中国首台具有完整自主知识产权的雪蜡车闪耀冬奥,回望整个过程,很多人都说,这是一个“奇迹”。

“0”的滋味——一项“不知道是什么”的任务

工作20多年,山东省工业和信息化厅轻工纺织产业处处长管晓艳,头一次接了一项“不知道是什么”的任务。

现在很多报道中,“倒叙”雪蜡车的缘起,会这样表述:2020年,山东省承担了北京冬奥会国产雪蜡车攻关项目。

其实,当时并没有“雪蜡车”这一名字。没有名字,是因为这个项目在中国,完全是一块空白。

给滑雪板打蜡,能有效减少雪板摩擦,提升滑雪板的可操控性和滑雪速度,直接影响运动员的竞赛成绩。滑雪板打蜡需要一个严苛的工作环境,一台先进的保障车辆便尤为重要,而这种车辆的核心技术长期由冰雪运动发达国家垄断。

越野滑雪国家集训队副领队王岩说,以前去国外比赛,通常在赛场旁空地上像烧烤似地支个摊来打蜡。在条件较好的场地,有集装箱作为临时打蜡房。

所以,当2020年11月6日,省里召开联合攻关专题会,部署要造一辆只知“为什么”,却不知“是什么”的车时,所有与会者都感受到了扑面而来的压力。

专题会上,明确成立项目指挥部。在会议尾声匆匆赶去的管晓艳,被指定为指挥部的秘书长,“整个人都是蒙的。”

即便是在专用车领域研发经验丰富的刘希平,接到这个任务,心里也有些没底,“没见过,不知道它是难,还是易。”作为中国重汽集团应用工程开发中心专用车设计部副主任,这位80后技术骨干,曾在“曼TGA”国产化项目中担任整车总布置。去年,他还在重汽“揭榜挂帅”,研制出一款新能源环卫车。

“可用信息如此稀缺,这还是头一次。”刘希平说。

给什么样的雪板打蜡?打什么样的蜡?不知道。

在百度输入“雪板打蜡车”关键词,蹦出来的词条寥寥。

没有车的图片,有打蜡设备图纸吗?一位打蜡师给刘希平发来了手绘的三张图。“一看,我就头大了,脑子就嗡嗡的。”刘希平哭笑不得,“我们是用CAD制图,一毫米都不能差。”

“上天入地”,终于找到一段外国记者登车采访越野滑雪运动员的模糊视频,只有2分钟,却让大家“如获至宝”。

这,就是“0”的滋味。

你的名字——百度里有了“雪蜡车”词条

每个人心里又憋着一股劲儿。

“家门口”的冬奥会,“中国首台”的研发任务交给山东,是对山东制造和创新能力的充分信任,也是山东责无旁贷的使命担当。

“我们说自己是制造强省,我们造不出来,谁还能造!”管晓艳很坚定。

刘希平心中更有一份别样的情结。60年前,新中国名副其实的第一代重型卡车——黄河JN150卡车,就是由中国重汽设计制造,这是中国汽车工业史上重要里程碑。一甲子后,身为中国重汽一员,能参与这样一件写入历史的事情,何其有幸。

“晚上睡不着觉,白天疯狂打电话。”管晓艳说,整个指挥部都在与时间赛跑。

项目团队也不断“扩容”。指挥部成立四个组:综合协调组、系统集成组、工业设计组、体育技术组,如同四个轮子协同发力。

在白纸上写历史,山东的“造车逻辑”是什么?管晓艳一语道破:从“需求侧”发力。

国家体育总局给予了大力支持,帮助山东对接联系运动员、教练员和打蜡师。而刘希平和山东省工业设计研究院设计总监任锁,也成了中国滑雪协会的“常客”,几乎每周去一趟。

量雪板尺寸、打蜡设备长短,进而推算出车辆厢体尺寸,设计出功能分区,如同一块块拼图不断被集齐,这台车的面貌逐渐清晰。

设计之初,任锁有很多好的想法,但不敢放到方案里,怕找不到合适的供应商。“后来发现完全多虑了,这些在山东全部能实现!”任锁笑着说,自己听到最多的一句话就是“有,没问题!”

需要车载空调,海尔来了。

需要经受冰雪低温的超高清电视,海信来了。

需要太阳能光伏板,力诺瑞特来了。

需要定制家具,大唐宅配来了。

……

坐在一起,大家突然意识到:是不是该给这台车起一个名字了?

雪橇车,打蜡车,冰蜡车……最终,雪蜡车高票“胜出”。

从此,百度里有了“雪蜡车”这一词条。

“这是我们山东贡献的。”管晓艳不无骄傲地说。

不是模仿——全新的空间气体管控系统

“你看过《三体》吗?一开始设计的时候,思考久了,会感觉自己在一个科幻空间里。”

在设计雪蜡车的日日夜夜里,任锁常常站在实验室1:1的雪蜡车平面展开图上,在脑海中虚构一个立体的雪蜡车厢体。“我站在厢体中间,打蜡师拿着雪板从我身旁走过去……”

让任锁最难忘的,是“六版打蜡台”的故事。

雪蜡车,首先保证它的打蜡功能,最核心的就是打蜡台。去北京咨询打蜡师时,任锁了解到,打蜡过程中,产生的气体毒性较大。“在国外的车上,有打蜡师需要戴着防毒面具工作。”

任锁和刘希平达成了共识:与打蜡台的整体结构相比,排风系统更加重要。

国外雪蜡车是上排风,类似空调结构布局,打蜡产生的气体、粉尘从上面被管道吸走。“但一眼看去,管子太凌乱。主管道、打蜡台上的分管道赤裸裸地贴在厢体里。”

能不能采用下排风?

这意味着更高的难度、更复杂的设计。因为下排风的打蜡台,在设计方面要克服很大的结构难题。

到底能不能,作实验,拿数据来说话。

为了模拟真实的打蜡场景,任锁买来多种进口雪蜡,自己用电熨斗烫雪蜡,进行吸风、排风、消毒等测试。

这是一个不断试错的过程。前前后后,任锁团队一共设计了六版打蜡台。

“最初几个版本,我们根本没有勇气请打蜡师过来试验,因为自己都不是很满意。”直到第四版打蜡台生产出来后,任锁从北京请来两位打蜡师,进行了全流程测试。

“通过离心风机、下排风和光触媒消毒的配合,能实现彻底消毒与吸风。”当做到第六版,任锁发现,无论是雪蜡车采用的下排风系统,还是整合在车厢内的新风系统,都与外国雪蜡车的设计理念不同。“从换气这一环节我就认识到,我们坚持走的创新之路是对的,这不是模仿,是在创造一个全新的空间气体综合管理监控系统。”

更多设计体现在细节里。任锁注意到,打蜡师都是站着工作,一天工作十几个小时,打蜡台使用舒适度也很关键。最终面世的打蜡台长2.9米、宽0.575米、高1.666米。任锁说:“有许多打蜡师,是退役运动员。我们通过收集运动员身高数据,经过与现役的打蜡师沟通,最终确定这样的空间尺寸。”

三组,共六个打蜡台。可变位置、可调角度追光系统,方便打蜡师从不同角度观察打蜡效果;噪音,从每台工作85分贝降到六台同时工作60分贝左右;每台减重60公斤,在保障结构强度情况下,做到了最薄最轻……最后一版呈现的打蜡台,浓缩了14项新型和外观专利。

越野滑雪国家集训队的打蜡师Terje说:“太棒了,我喜欢这些设计,真的非常有用。”

“心有余悸” ——人、车都在极限条件下激出最高水平

“现在想起来,仍心有余悸。”

深夜11点,在一次试验中,雪蜡车一直运行平稳。忽然,前方保障人员来电:“车速提不上来,只能低挡运行。”

刘希平急了,因为距离交付产品没几天了。是低温影响程序运行?不应该,第17轮低温检测刚结束。“我怀疑程序本身有问题,已把这几天采集的数据发给后方了。”随车保障人员又打来电话。

连夜查找,最终确定,问题确实不在外界环境,而在于程序本身存在漏洞。

问题解决后,已是凌晨4点。刘希平刚舒一口气,一阵胃痛袭来。他想起,自己还没吃晚饭。随手拿起桌子上的冷包子,啃了一口。“我啥时候买的包子来?”他仔细想了想,这是两天前的早饭。

雪蜡车项目团队有1000多人,这是一支年轻化、专业化团队。项目启动之初,山东就高标定位——国内首创、世界领先、完全国产。勇攀高峰,这群年轻人发起了一场场攻坚克难的技术攻关,这种“心有余悸”的场景不时发生。

适应绿色办奥理念,山东提出:用中国重汽发布的“黄河”品牌全新一代重型卡车——黄河X7牵引头,匹配氢燃料电池。

以前,牵引头用的柴油发动机,“躺”在驾驶室底下。如今,氢燃料电池包重1吨多,前后宽1米、左右宽2.4米——这已是潍柴雪蜡车氢燃料电池系统开发项目团队“压缩再压缩”的成果,给这庞然大物找寻合适的位置,刘希平团队反复研究,最后,敲定“坐”在驾驶室后面。

“雪蜡车要保有充分功能区域,所以,留给咱们氢燃料电池空间极为有限。大家头脑风暴下,想想怎么办?”34岁的项目负责人刘旭海盯着成员们说,“把燃料电池发动机、散热器、升压DC/DC等部件‘塞’在一起,得下狠功夫。下手吧!”

白天黑夜连轴转,办公区域的折叠床,不时迎来短暂休息的年轻人。

最后,他们决定采用TOP-DOWN设计理念,这是一种“自顶而下,分步求精”的解决思路。“就像盖房子,不是一层层往上垒。”刘旭海在纸上画了一个长方形,在里面填了几个块。“而是这样,先盖好整体框架,再根据每家每户要求,逐步填充组件。”

“房子盖好了,能不能保暖呢?”凌晨3点半,零下34℃的呼伦贝尔,氢燃料整车试验工程师们正验证氢燃料电池发动机低温起动能力。工程师王侃侃的面罩结了冰霜,长长眼睫毛也挂上了冰霜。“这样看,眼睛真是闪闪发亮。”

青春跃动,热血沸腾。这群年轻人击退一个个“拦路虎”。

他们,让中国雪蜡车成为“单层面积最大的雪蜡车”——申请专利的七轴联动机构,让雪蜡车向左延伸2.1米,向右延伸1.6米,展翅如鹏。

他们,让中国雪蜡车拥有“世界一流的雪蜡车厢体”——智能综合控制系统,让光伏发电量、空气质量参数等指标一目了然,一键开关。

高科技、高颜值、高智能、人性化,集光伏发电储能、5G、工业互联、大数据、人工智能等于一身,正是这群挑大梁的年轻人,让中国雪蜡车实现我国冬季运动装备新突破。

2021年12月10日,在山东省人民政府新闻办公室召开的发布会上,副省长凌文动情地说:“中国最炫的第一台雪蜡车,代表山东制造的最高水平!”

“最炫雪蜡车,倘若没有这些科技、绿色元素,将黯然失色。”管晓艳说,这支青年团队功不可没。

速度!速度!——平台、智能支撑的速度

一辆车从拿出模型到最后下线,需要2-3年。用不到1年的时间,造一辆从来没有的车,并且要实现“国内首创、世界领先、完全国产”目标,这怎么可能?

海尔卡奥斯工程师高德刚加入项目时,有点找不到节奏。“大家都想尽快把任务分下去,却不知道该怎么拆解任务。”

负责研发的机构和企业分散在济南、烟台、青岛、泰安等地,负责提需求的运动员、打蜡师则忙于备赛训练。

双方对接成本太高、效率不高,怎么办?

卡奥斯在平台上做了一个“所见即所得”的交互设计工具。

简单说,只要你是项目中的一员,不管你人在何处,属于哪个组,打开电脑,登录网址,就可以通过拖、拉、拽等简单操作,参与到雪蜡车设计中。

干活效率明显上来了,研发所需时间减少60%以上。

这是一次很有挑战性的任务:为雪蜡车装上空调,能在零下35度极端寒冷环境下启动,保证室内恒温在25度以上,新风净化效率也得达到99.9%。

“只给了我们45天时间。”在海尔空气新风项目开发负责人王若峰看来,最难的地方在于,制造雪蜡车的同时,要同步研发相匹配的空调。

这就如同去给房子装空调,要确保温度适宜、空气清新,却不知房子有多大、卧室有几间。

卡奥斯平台上的仿真模拟和虚拟验证工具,帮了王若峰。

把所有可能出现的情况都考虑在内,通过平台进行模拟,并准备好相应的解决方案,再进行虚拟验证。比如,出现极端寒冷天气,运动员又高频进出,导致雪蜡车内温度降低,怎么办?工程师只需现场调整一下空调整体控制逻辑,就可以实现快速升温。

同样的加速,还发生在山东省工业设计研究院。从确定第一版打蜡台方案,到生产出实物,仅用15天。

这得益于研究院自有的全国首个数字化原型创新工场。为海上火箭发射平台、2022北京冬奥会重大装备、高速列车智能座舱等重大项目研发设计“站台”的,就是这家创新工场。

有了创新工场全力支持,生产速度比其他普通研发平台要快50%以上。任锁争取到更多时间,创造出更多惊喜:在雪蜡车研发中产生发明、实用新型、外观共计51项专利,占全车专利的60%。

提速!再提速!2021年10月27日,在北京冬奥会开幕倒计时100天之际,雪蜡车交付仪式在首都体育馆举行。

“目送雪蜡车,有种嫁女儿的感觉。”仪式完成后,走出体育馆的任锁和刘希平,踅回去,掏出手机,隔着围墙栅栏,拍下雪蜡车临别前的样子。

两位山东汉子忽然发现,自己流泪了。

鲁A02022F——一起驶向未来

鲁A02022F,这是雪蜡车的车牌号。

F是新能源汽车的标识,也是“未来”对应的英文单词Future的首字母。

一起向未来,Together for a Shared Future。

乘着北京冬奥会的春风,中国雪蜡车串起的冰雪产业、蕴藏的科技技术,在齐鲁大地上生出了绿芽。

“三亿人上冰雪”,雪蜡是一片蓝海。在研发制造雪蜡车过程中,山东还同步研发雪蜡,积极抢占市场先机。

绿色办奥,研发国产雪蜡,一开始就明确了“不含氟”的目标。国外高性能雪蜡通常全氟或含氟,虽具有优异的拒水性和较低的雪上摩擦系数,能够为运动员提供更快的滑行速度,但含氟化合物是一种容易在环境中积累的危险化学物质。

“雪蜡是什么?我连滑雪都不会。”但这并不“妨碍”吴杨接下山东省科技厅支持的“高性能雪板减阻蜡成套技术及产业化”项目。

在青岛,这位中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室副研究员,带着一群“95后”科研人员,一头扎进实验室。

研发环保绿色、性能卓越的全新雪蜡配方,过程很煎熬。经过两个多月的反复试验,研究团队终于完成配方初选,并在实验室小批量试制出多个系列十几种固体蜡,以及部分粉末蜡、液体蜡。

这些雪蜡具有完全自主知识产权。经第三方检测机构及国家海关技术部门的鉴定,国产雪蜡材料不含氟及有害重金属,无环境毒性、无生物毒性,是名副其实的“绿色雪蜡”。

他们为这些国产雪蜡,取名“泰山”。

此后,“泰山”雪蜡不仅随着雪蜡车进入北京冬奥会赛场投入使用,还在甘肃省滑雪队以及宁夏、新疆、辽宁等省部分滑雪俱乐部推广试用。吴杨特别骄傲地说,打蜡师与运动员反馈,“泰山”雪蜡与国外产品没有明显差异,甚至有些性能指标比国外还要好。

接下来,团队将建设设备更齐全的冰雪摩擦学实验室,一方面进一步做好基础研究,开发更多面向专业运动员和大众人群的优质雪蜡产品,另一方面将加快国产雪蜡的产业化进程。

和冰墩墩一样,雪蜡车也成为奥运网红。管晓艳的手机最近响个不停,不少学校老师来电询问,能不能带孩子们见见雪蜡车,上去看看。“一台雪蜡车,把冰雪运动的种子埋进了孩子们的心田。”

作为雪蜡车耐低温保险杠、踏步专用复合材料的研发企业,山东科华赛邦新材料股份有限公司也因此受到市场关注。年后开工两周的时间里,执行总经理李晓宇就接待了因雪蜡车前来进行交流与合作的6家企业,涉及高端装备、轨道交通、冷链物流等行业,更广阔的市场向其打开了大门。

刘希平依旧很忙,正在对接雪蜡车给他带来的新项目。有上市公司找来,想按照雪蜡车的抽拉厢体,打造一个工作效率更高的医疗检测流动车。“难度不大。”刘希平很自信。

冬奥会结束后,任锁与刘希平见了一面,他问这位亲密“战友”:“老刘,如果接着造第二辆,咱们又会造成什么样?”

一个生动的样本 一张有力的答卷

□ 张春晓 刘一颖 肖芳 张楠

山东造车记,是一个激荡人心的故事。在采访的过程中,我们被振奋着,感动着,数次随着项目团队人员的讲述而热泪盈眶。同时,它带给我们更多的是思考,在这次“从0到1”的创新之战中,我们能读懂什么?

这是一个“集中力量办大事”的生动样本。

党的十九届四中全会提出,构建社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型举国体制。新型举国体制,“新”在新的时代背景,新的目标定位,新的“政府—市场”关系,新的体制机制。

这台集光伏发电储能、5G、工业互联、大数据、人工智能等于一身的智能雪蜡车,没有参照、从零开始、跨行业领域,是山东调动方方面面的最优质资源协同攻关研制完成,是科技创新新型举国体制的完美体现。在项目指挥部的协调下,整个机制就像卡尺一样精密地运转,各成员单位顾全大局、埋头苦干、不畏艰难、不计代价、加班加点、通力合作,以高度认真的科研精神和高度负责的工作态度,赶时间、抢进度,最终实现了我国第一台自主研发雪蜡车从无到有、从有到优的跨越式突破。值得注意的是,在项目攻关过程中,山东始终保持着敏锐的市场意识,从同步研发中国首款雪蜡并加快产业化步伐,到下一步做好雪蜡车运营的文章,山东乘风“三亿人上冰雪”,目光所向,是冰雪产业更远的未来。

这是一张“事争一流、唯旗是夺”的有力答卷。

从某种程度上说,雪蜡车是对山东的一次大考,是对制造强省、“好品山东”创新能力的一次检验。

山东拥有全部41个工业大类,207个工业中类中我省有197个,666个工业小类中我省有526个,是全国工业门类最为齐全、基础最为雄厚、结构最为完善、配套最为完备的省份之一。制造中国首台完全自主知识产权的雪蜡车,山东责无旁贷。

事争一流、唯旗是夺。山东在启动项目之初就设定了“国内首创、世界领先、完全国产”的目标。“全世界单层厢体面积最大”“采用氢燃料电池,零排放,环保节能世界第一”“厢体顶部和侧翻板安装光伏板和发电薄膜,每天可发电30度”“打蜡台设计了追光”……从0到1,山东不但实现了雪蜡车从概念到方案、从设计到制造的重大突破,填补了国内冰雪装备的一项空白,而且诸多指标达到世界领先,充分展示了“山东好品”的硬核实力和独特魅力。

这是一个青年人才“挑大梁当主角”的典型案例。

在这次采访中,我们看到了很多青年人的面孔。山东造雪蜡车,共申报专利81项,其中发明专利24项。而这些专利技术,出自一群80后、90后年轻人之手。

雪蜡车氢燃料电池系统项目开发团队主要成员12名,平均年龄33岁。其中,34岁的刘旭海作为项目负责人,是潍柴首批燃料电池应用工程师,拥有丰富的应用开发经验。

90后李博,作为燃料电池发动机开发负责人,也仅有31岁,他已牵头承担潍柴多项燃料电池开发任务,对燃料电池开发有深刻理解。

35岁的侯伟,算得上是项目组的“老资格”了,作为燃料电池测试核心成员,完成了潍柴多款燃料电池发动机开发和整车测试任务,具有非常强的产品测试能力。

为满足雪蜡车特殊的使用和装配要求,项目团队从零部件、系统匹配、整车应用等方面,迅速展开系统集成工作,并首次采用162kW燃料电池整套系统台架测试方案,为中国雪蜡车装上氢燃料中国“心”。

来自山东省工业设计院的设计团队,50多人基本都是“90后”。经过这次“大战”,每人都收获了很多。

除了负责前期空间设计,在北京冬奥会期间,设计师穆青也作为最了解雪蜡车内装功能的人员,在张家口大本营坚守了近40天。大本营里,很多次响起国歌,很多次传来省领导的关怀和嘱托,每次都让这个小伙子心潮澎湃,眼窝泛红。“能为国家作贡献,我们发自内心地感到光荣和自豪。”冬奥会保障期间,雪蜡车保障团队成立临时党支部,穆青写下了入党申请书。

一台雪蜡车,彰显了中国力量的山东担当,展现了“山东制造”的特色风采,诠释了勇攀高峰的创新精神。

我们期盼,鲁A02022F,向未来,奔向广阔新天地!