k0cyn
2021-08-19T06:19:11+00:00
十几年前了，那时候中国准备上马高铁，期间发生了很多跌宕起伏的故事。而我的一个大学老师有幸参与了其中一个小故事，事儿是不大，不过却很能反映一些现实问题。
建高铁不光需要车辆技术，还需要很多配套技术，其中一个就是对铁轨情况的监控。高铁对铁轨的平直度，偏斜度，扭转度都提出了很高的要求。不光建的时候要高精度，日常使用时也要经常监控和保养。那问题来了，要如何快速精准的测量获得几千公里长铁轨的各种空间参数呢？拿人一米一米量过去么，那肯定不行。答案是激光测量，把测量用的激光器按在动车的下面，一走一过就能测量到铁轨的各项参数了。
这项技术倒不是什么新鲜玩意，国内当时也有相关的技术。只不过那时候国内的激光测量技术都是针对国内普速铁路的，设备体积大，功能单一，精度也不高，更不能适应高速工况。而高铁所需要的激光器和测量设备，那时候只有欧洲和美国的几家公司才有。美国嘛，有些相关专业的同学可能知道，高性能激光器一直都是对中国禁售的，偶尔有一些相对低性能的要卖也是需要特批的。而欧洲人则是坐地起价，他们知道中国高铁这种高精度且大批量的订单是别无选择的。具体来说，两个激光器加后端数据处理，这一套设备直接要价8万欧元，不还价，而且后续维修保障服务必须由他们的人来做。
可能有人觉得8万欧也不贵，但他们卖给别国的价钱才3到4万欧一套，这是直接涨了一倍。虽然这相对于高铁动车的整体技术来说，确实只是一个小问题，就算直接买也可以。不过铁道部也不傻，一边和欧洲谈另一边就找到大学里来咨询相关技术。当时我那老师所在的课题组就是研究激光测量的。领导问他们有没有信心仿一个出来，课题组主任胸脯一拍没问题。领导很高兴，又说那赶在谈判结束前搞出来，给你们三个月时间行不行？课题组主任头一低还是再研究研究吧。
开个玩笑，其实当时算是上头交代下来的一个任务吧，行也行，不行也得行。但是对课题组来说，最大的困难是他们从来没见过这种高铁测量设备。虽然技术原理大家都懂，但是从原理到实际应用，这里面的门道可就没那么简单了。当务之急是弄一套欧洲的设备回来看看，眼见为实嘛。结果这一步就耽误了很久，欧洲人也不傻，对设备管控很严格。最后好不容易只搞到了半套设备，就是只搞到了两个激光器，后端的数据采集处理设备没搞到。
此时已经离谈判的节点只剩一个月多点了。拿到激光器，课题组傻眼了。这激光器整体是高度整合在一起的，体积很小，外观就是个方形的大铁棍子，类似镇尺，根本看不到内部结构。拿去照X光，里面零件太多，也看不清具体结构。没办法只能拆，好不容易打开外壳，一拆更傻眼了。这玩意为了高集成度和增加耐用性，整个内部都是用特殊的树脂固定起来的。就好比水泥里的钢筋，你很难把它无损的拆出来，而且拆出来之后就破坏了原有结构，也没法恢复。
对于激光测量来说，原有的光路结构是非常重要的，偏差一点点，哪怕零点几毫米都会严重影响测量结果。这也是为什么这玩意要用树脂完全固定住，不仅要对抗各种震动，还要抗住热胀冷缩。而且欧洲人这东西可以用一个激光器同时测量铁轨的平直度偏转度和扭曲度，也就是三个自由度同时测量，其中的光学结构更是复杂很多。
起初课题组的想法是一比一，按照原来的仿一个就好。现在不行了，只能把原件彻底拆开，剩下基本靠猜，猜这个零件是干嘛用的，猜这个光路是怎么摆的，猜它的具体测量原理，然后在实验室里自己搭一个实验平台，模拟它的原理和技术。因为原件已经损坏，而且没有相应的后端数据设备，就连原件的测量结果和测量方式也要靠猜。而最难的是原件所用的高性能全固态激光器，这玩意才是真技术壁垒。
时间紧任务重，当时整个课题组可以说是全员007，基本都是吃住在实验室。最后终于赶在谈判节点前几天，弄出一个仿制品。这个仿制品其实挺粗糙的，还有很多小毛病，但是最重要两点，国产全固态激光器性能和实验室内测量精度都达到了原版的水平。业内人都是知道这意味着什么，意味着你这个产品最难的两点已经被攻克了，其他细节都锦上添花。
成功仿制之后，连忙赶制了4个成品，两个拿去做实际的轨道测试，两个给谈判人员带去欧洲。成品拿出来往谈判桌上一摆，效果立竿见影，对面一下就有点懵，态度一下就软了。当然对面也不傻，对成品的效果也是将信将疑，于是采取拖延战术，想进一步摸清我方的实际效果。又过了几天，实际测试的结果来了。实际应用中确实和原版还是有差距，整体来说能有原版的70%到80%吧。但是在谈判桌上已经足够了，对方再也不敢放狠话了。毕竟三个月就能这样，三年之后谁能想到会什么样呢。
还有一个很重要的点就是仿品的价格。本来课题组研究这个也不是为了赚钱，但为了谈判需要，需要一个价格。当时课题组里最狠的一个人提了个最狠的价格，8万，人民币。考虑到这玩意物料和加工成本也就2万左右，课题组内都觉得8万人民币够狠了。把这个价格报给领导，领导笑了，说你们这个太便宜了，人家会觉得你在开玩笑，在恶意竞价。最后报给对面的价格是3万欧元。后来课题组的人听到这个价格，纷纷表示自己的格局还是太小了。
不过谈判也没这么简单，后来一系列扯皮之后，对方给出了3万多欧元的价格，最终算是成交了。而课题组的仿品压根也没有生产上市过。十几年过去了，随着各种技术的发展，那时候砖头大的设备，现在可能都集成到一个指甲盖大小的设备上了，价格也是便宜的不忍直视。就连很一些手机都有激光测量了。但是值钱的到底是这个东西，还是背后的技术，这点还是要分清的。有些时候可能确实是造不如买，但是你造不出的东西，那你肯定也别想正常买到。
建高铁不光需要车辆技术，还需要很多配套技术，其中一个就是对铁轨情况的监控。高铁对铁轨的平直度，偏斜度，扭转度都提出了很高的要求。不光建的时候要高精度，日常使用时也要经常监控和保养。那问题来了，要如何快速精准的测量获得几千公里长铁轨的各种空间参数呢？拿人一米一米量过去么，那肯定不行。答案是激光测量，把测量用的激光器按在动车的下面，一走一过就能测量到铁轨的各项参数了。
这项技术倒不是什么新鲜玩意，国内当时也有相关的技术。只不过那时候国内的激光测量技术都是针对国内普速铁路的，设备体积大，功能单一，精度也不高，更不能适应高速工况。而高铁所需要的激光器和测量设备，那时候只有欧洲和美国的几家公司才有。美国嘛，有些相关专业的同学可能知道，高性能激光器一直都是对中国禁售的，偶尔有一些相对低性能的要卖也是需要特批的。而欧洲人则是坐地起价，他们知道中国高铁这种高精度且大批量的订单是别无选择的。具体来说，两个激光器加后端数据处理，这一套设备直接要价8万欧元，不还价，而且后续维修保障服务必须由他们的人来做。
可能有人觉得8万欧也不贵，但他们卖给别国的价钱才3到4万欧一套，这是直接涨了一倍。虽然这相对于高铁动车的整体技术来说，确实只是一个小问题，就算直接买也可以。不过铁道部也不傻，一边和欧洲谈另一边就找到大学里来咨询相关技术。当时我那老师所在的课题组就是研究激光测量的。领导问他们有没有信心仿一个出来，课题组主任胸脯一拍没问题。领导很高兴，又说那赶在谈判结束前搞出来，给你们三个月时间行不行？课题组主任头一低还是再研究研究吧。
开个玩笑，其实当时算是上头交代下来的一个任务吧，行也行，不行也得行。但是对课题组来说，最大的困难是他们从来没见过这种高铁测量设备。虽然技术原理大家都懂，但是从原理到实际应用，这里面的门道可就没那么简单了。当务之急是弄一套欧洲的设备回来看看，眼见为实嘛。结果这一步就耽误了很久，欧洲人也不傻，对设备管控很严格。最后好不容易只搞到了半套设备，就是只搞到了两个激光器，后端的数据采集处理设备没搞到。
此时已经离谈判的节点只剩一个月多点了。拿到激光器，课题组傻眼了。这激光器整体是高度整合在一起的，体积很小，外观就是个方形的大铁棍子，类似镇尺，根本看不到内部结构。拿去照X光，里面零件太多，也看不清具体结构。没办法只能拆，好不容易打开外壳，一拆更傻眼了。这玩意为了高集成度和增加耐用性，整个内部都是用特殊的树脂固定起来的。就好比水泥里的钢筋，你很难把它无损的拆出来，而且拆出来之后就破坏了原有结构，也没法恢复。
对于激光测量来说，原有的光路结构是非常重要的，偏差一点点，哪怕零点几毫米都会严重影响测量结果。这也是为什么这玩意要用树脂完全固定住，不仅要对抗各种震动，还要抗住热胀冷缩。而且欧洲人这东西可以用一个激光器同时测量铁轨的平直度偏转度和扭曲度，也就是三个自由度同时测量，其中的光学结构更是复杂很多。
起初课题组的想法是一比一，按照原来的仿一个就好。现在不行了，只能把原件彻底拆开，剩下基本靠猜，猜这个零件是干嘛用的，猜这个光路是怎么摆的，猜它的具体测量原理，然后在实验室里自己搭一个实验平台，模拟它的原理和技术。因为原件已经损坏，而且没有相应的后端数据设备，就连原件的测量结果和测量方式也要靠猜。而最难的是原件所用的高性能全固态激光器，这玩意才是真技术壁垒。
时间紧任务重，当时整个课题组可以说是全员007，基本都是吃住在实验室。最后终于赶在谈判节点前几天，弄出一个仿制品。这个仿制品其实挺粗糙的，还有很多小毛病，但是最重要两点，国产全固态激光器性能和实验室内测量精度都达到了原版的水平。业内人都是知道这意味着什么，意味着你这个产品最难的两点已经被攻克了，其他细节都锦上添花。
成功仿制之后，连忙赶制了4个成品，两个拿去做实际的轨道测试，两个给谈判人员带去欧洲。成品拿出来往谈判桌上一摆，效果立竿见影，对面一下就有点懵，态度一下就软了。当然对面也不傻，对成品的效果也是将信将疑，于是采取拖延战术，想进一步摸清我方的实际效果。又过了几天，实际测试的结果来了。实际应用中确实和原版还是有差距，整体来说能有原版的70%到80%吧。但是在谈判桌上已经足够了，对方再也不敢放狠话了。毕竟三个月就能这样，三年之后谁能想到会什么样呢。
还有一个很重要的点就是仿品的价格。本来课题组研究这个也不是为了赚钱，但为了谈判需要，需要一个价格。当时课题组里最狠的一个人提了个最狠的价格，8万，人民币。考虑到这玩意物料和加工成本也就2万左右，课题组内都觉得8万人民币够狠了。把这个价格报给领导，领导笑了，说你们这个太便宜了，人家会觉得你在开玩笑，在恶意竞价。最后报给对面的价格是3万欧元。后来课题组的人听到这个价格，纷纷表示自己的格局还是太小了。
不过谈判也没这么简单，后来一系列扯皮之后，对方给出了3万多欧元的价格，最终算是成交了。而课题组的仿品压根也没有生产上市过。十几年过去了，随着各种技术的发展，那时候砖头大的设备，现在可能都集成到一个指甲盖大小的设备上了，价格也是便宜的不忍直视。就连很一些手机都有激光测量了。但是值钱的到底是这个东西，还是背后的技术，这点还是要分清的。有些时候可能确实是造不如买，但是你造不出的东西，那你肯定也别想正常买到。