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刀盤直徑最大的有五六層樓高，最小的還沒有一人高,，最靈活的能在山體里隨意轉(zhuǎn)彎,，掘進(jìn)斷面的形狀還可以定制,，除了不能“上天”,，可以實現(xiàn)地下,、江底、礦場等多場景全天候應(yīng)用……這是中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司（下稱“中鐵裝備”）近年來研制的部分掘進(jìn)裝備。
中鐵裝備成立于2009年,，是一家專業(yè)從事隧道掘進(jìn)機(jī)研發(fā)制造和技術(shù)服務(wù)的大型國有企業(yè)。多年來,，該企業(yè)積極踐行“推動中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變,、中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變”,，以“三個轉(zhuǎn)變”為引領(lǐng),，通過產(chǎn)品創(chuàng)新改變工程掘進(jìn)新樣態(tài),，產(chǎn)銷量連續(xù)六年全球第一,，以精良的產(chǎn)品、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)擦亮中國隧道掘進(jìn)裝備品牌,。
創(chuàng)新裝備“解鎖”創(chuàng)意施工
格魯吉亞當(dāng)?shù)貢r間4月23日15時36分許,，伴隨著清脆的巖石破碎聲，全球最大直徑硬巖掘進(jìn)機(jī)“高加索號”破壁而出,，標(biāo)志著全長9068米的格魯吉亞南北走廊KK公路古多里隧道貫通,。
“高加索號”是中鐵裝備集團(tuán)和中鐵隧道局為古多里隧道貫通工程量身定制的，開挖直徑達(dá)15.08米,，總重3900噸,，最大推力2.26萬噸，總功率高達(dá)9900千瓦,。
“這是世界上最大的單護(hù)盾硬巖掘進(jìn)機(jī),，它就像一個180多米長的‘鋼鐵穿山甲’，用堅硬的前爪和牙齒,，生生在一座石頭山里,，鉆出一條約9公里長、五層樓高的隧道,?！敝需F裝備掘進(jìn)機(jī)研究院副總工程師寧向可自豪地說，設(shè)備單日最高掘進(jìn)20米,。
2024年1月,，高鐵盾構(gòu)機(jī)“領(lǐng)航號”下線。（中鐵裝備供圖）
自中鐵裝備成立以來,，累計研制適應(yīng)各類地質(zhì)條件的掘進(jìn)裝備超過1500臺（套）,，用一系列創(chuàng)新產(chǎn)品不斷刷新行業(yè)紀(jì)錄，“最大”已經(jīng)不足以代表產(chǎn)品的技術(shù)上限：
國產(chǎn)首臺大直徑大傾角斜井硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)“永寧號”,，應(yīng)用于國網(wǎng)新源河南洛寧抽水蓄能電站,，分別以36.24度和38.74度的仰角向上掘進(jìn)927米、873米,，相當(dāng)于“在地下打洞爬山”,。
世界首臺綠色盾構(gòu)機(jī),，應(yīng)用于意大利西西里島高速鐵路項目，能自主調(diào)節(jié)掘進(jìn)效率和能源消耗的最佳匹配,，節(jié)能,、除塵、降噪同步實現(xiàn),；
世界最大斷面組合式矩形盾構(gòu)機(jī),，應(yīng)用于深圳地鐵12號線二期沙三站項目；
……
“圓形是最常見的隧道斷面,，因為圓形工作面受力最均勻,，施工難度也最小，但隧道打通后一般需要回填塑形,?！睂幭蚩纱蛉さ溃叭绻蛻粲X得矩形,、圓形都太單調(diào),，也可以定制斷面，理論上只要畫得出就都可以實現(xiàn),?！?/p>
盾構(gòu)機(jī)最早起源于英國，用盾構(gòu)法修建隧道已有150多年的歷史,。雖然我國不是盾構(gòu)機(jī)的“源產(chǎn)地”,，但隨著以中鐵裝備為代表的中國隧道掘進(jìn)機(jī)研發(fā)制造企業(yè)各類創(chuàng)新產(chǎn)品的陸續(xù)推出，此前受技術(shù)裝備制約的施工“創(chuàng)意”正在變成現(xiàn)實,。
寧向可舉例,，在東部地區(qū)某蓄能電站項目中，施工方需要挖掘類似“回形針”形的管道,，中鐵裝備專門研制的小轉(zhuǎn)彎半徑盾構(gòu)機(jī),，順利完成掘進(jìn)任務(wù)，開辟了盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用新場景,；矩形,、拱門形斷面盾構(gòu)機(jī)的使用，避免了城市過街隧道回填塑形,，極大減少了工程量,；由于看到了盾構(gòu)機(jī)安全、效率高的優(yōu)勢,，一些礦場也開始使用盾構(gòu)機(jī)開掘巷道,。
如今，盾構(gòu)裝備的應(yīng)用場景越來越豐富，持續(xù)迭代的“老裝備”又被派上“新用場”,。緊跟市場需求,，中鐵裝備正布局下一代隧道掘進(jìn)裝備研發(fā)。
記者在中鐵裝備研發(fā)車間看到,，應(yīng)用了5G技術(shù)的“孿生”盾構(gòu)系統(tǒng)已經(jīng)投入使用,，坐在中控室即可洞察掘進(jìn)施工的每一處細(xì)節(jié)，數(shù)臺工程樣機(jī)和關(guān)鍵零部件正在緊張測試中,。
“以前沒有的現(xiàn)在有了,，這是制造向創(chuàng)造轉(zhuǎn)變最顯著的變化，但創(chuàng)新無止境,?！睂幭蚩山榻B，圍繞無人駕駛,，水刀,、激光、聲波掘進(jìn)和超復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)掘進(jìn)等課題,，公司數(shù)個研發(fā)團(tuán)隊正緊鑼密鼓加快研發(fā)進(jìn)度。
質(zhì)量管理激活后發(fā)動能
中鐵裝備的前身是中鐵隧道股份新鄉(xiāng)機(jī)械制造公司,，2002年8月在河南新鄉(xiāng)建成以盾構(gòu)研發(fā),、組裝調(diào)試、制造維修為主的盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化基地,，2008年生產(chǎn)出第一臺具有知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式盾構(gòu)機(jī),。
“早期的質(zhì)量管理，只是成立了質(zhì)量部門,，由質(zhì)檢員在終端檢視零部件加工和設(shè)備組裝調(diào)試質(zhì)量,，攔截和挑出不合格品，這是質(zhì)量管理的初級階段,?！敝需F裝備質(zhì)量管理部負(fù)責(zé)人王勁松回憶，早期設(shè)備質(zhì)量問題可以說是“按下葫蘆浮起瓢”,。
隨著企業(yè)的飛速發(fā)展,，產(chǎn)品序列加快擴(kuò)充，設(shè)備面對的地質(zhì)條件愈加復(fù)雜多變,，客戶對產(chǎn)品精密度要求也隨之提高,，中鐵裝備很快發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量靠“檢驗攔截”和“結(jié)果管理”已經(jīng)不能滿足客戶需要和企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需求。
圍繞新產(chǎn)品,、新客戶,、新市場、新領(lǐng)域，中鐵裝備對標(biāo)世界制造強企查擺差距,，相繼出臺質(zhì)量風(fēng)險識別和隱患排查治理雙重預(yù)防機(jī)制,、質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)時間軸工作機(jī)制、質(zhì)量風(fēng)險分類分級管理機(jī)制等一系列質(zhì)量管理措施,，不斷夯實質(zhì)量管理基礎(chǔ),，完善和固化質(zhì)量管控行為，為大型高端裝備的穩(wěn)定產(chǎn)出和創(chuàng)新研發(fā)奠定堅實的質(zhì)量基礎(chǔ),。
截至目前,，中鐵裝備的產(chǎn)品累計出口至新加坡、韓國,、意大利,、澳大利亞、巴西等32個國家和地區(qū),。其中,，還包括傳統(tǒng)的掘進(jìn)裝備生產(chǎn)強國德國、法國等,。中鐵裝備憑借穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù),，贏得了客戶廣泛贊譽。
回望掘進(jìn)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展史,，英國,、德國、日本等盾構(gòu)強國,，都有著數(shù)十年甚至上百年的技術(shù)積淀,。而作為盾構(gòu)裝備研發(fā)制造行業(yè)的“后浪”，中鐵裝備以史無前例的發(fā)展速度,，在短短20多年的時間內(nèi),，實現(xiàn)從跟跑、并跑,，再到多個細(xì)分領(lǐng)域領(lǐng)跑,，跨越式發(fā)展的背后，與產(chǎn)品質(zhì)量管理水平的不斷提升密切相關(guān),。
產(chǎn)品質(zhì)量管理加快了技術(shù)的沉淀和提升,，為“后發(fā)優(yōu)勢”的充分釋放蓄積起澎湃動能?！啊呒铀魈枴钱a(chǎn)品質(zhì)量管理效能的一次實戰(zhàn)檢驗,。”王勁松說,，一臺盾構(gòu)機(jī)從研制到應(yīng)用,，業(yè)內(nèi)成熟的做法是先在車間組裝調(diào)試,，反復(fù)驗證并測試合格后拆解運輸，到施工現(xiàn)場再次組裝,、測試后,，方可投入應(yīng)用，而“高加索號”的數(shù)萬個零部件在全球范圍內(nèi)采購,，并未在國內(nèi)聯(lián)調(diào)聯(lián)試,，且在工地一次安裝成功，設(shè)備掘進(jìn)表現(xiàn)優(yōu)異,，提前30天完成掘進(jìn)任務(wù),，“如果沒有成熟可靠的質(zhì)量管理和高效組織，幾乎不可能實現(xiàn),?！?/p>
管理質(zhì)量是企業(yè)的基本功，也是保障經(jīng)營效率的關(guān)鍵,。為充分發(fā)揮管理效能,，永葆行業(yè)競爭力，近年來,，中鐵裝備大力推進(jìn)信息化管理變革,，定制化開發(fā)出多個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的信息管理系統(tǒng)，加強業(yè)務(wù)與數(shù)字化的深度融合,。
與此同時,，中鐵裝備持續(xù)推動組織變革，強化經(jīng)營與研發(fā),、制造、服務(wù)等環(huán)節(jié)的跨部門聯(lián)動,，向以滿足客戶需求為中心的流程型組織穩(wěn)健轉(zhuǎn)變,，以便快速識別和精準(zhǔn)滿足客戶需求。
王勁松說,，公司從產(chǎn)品質(zhì)量和管理質(zhì)量兩個方面入手,，從快速擴(kuò)張型企業(yè)向質(zhì)量效益型企業(yè)轉(zhuǎn)變，全力推動“速度”向“質(zhì)量”的加速轉(zhuǎn)變,。
久久為功擦亮中國品牌
“姑且不論裝備性能,，人家的盾構(gòu)機(jī)一看就很有工業(yè)美感?！边@是多年前,，中鐵裝備企業(yè)文化部部長劉燦在德國寶馬展上，看到行業(yè)巨頭的產(chǎn)品時的直觀感受,，“而且品牌推介很有國際范兒,。”
德國寶馬展是全球工程機(jī)械行業(yè)規(guī)模最大的展示平臺，掘進(jìn)與鑿巖機(jī)械是該展會的重要板塊,，全世界幾乎所有的掘進(jìn)裝備生產(chǎn)商都會在此展出最先進(jìn)的裝備,。
“外行看熱鬧，內(nèi)行看門道,?！眲N回憶，盡管也有客商夸贊中鐵裝備的展品,，但中鐵裝備的工程師能清醒地看到和同行的差距,，“這也是同事們專注研發(fā)，爭創(chuàng)一流的動力之一,?！?/p>
10年來，中鐵裝備加速基礎(chǔ)技術(shù)研究與打造原創(chuàng)技術(shù)策源地齊頭并進(jìn),。在基礎(chǔ)技術(shù)研究方面,，先后突破了盾構(gòu)主軸承、大排量液壓泵,、密封系統(tǒng),、控制系統(tǒng)等多項核心技術(shù)，實現(xiàn)了隧道掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵核心基礎(chǔ)部件國產(chǎn)化應(yīng)用,，增強了產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全自主可控能力,。
在此基礎(chǔ)上，不斷加快綠色低碳,、信息化,、智能化等新技術(shù)開發(fā)，推動隧道掘進(jìn)機(jī),、隧道施工專用設(shè)備等核心業(yè)務(wù)技術(shù)和產(chǎn)品迭代升級,；研制的“領(lǐng)航號”超大直徑盾構(gòu)機(jī)，搭載了隧道智能建造系統(tǒng),，相當(dāng)于擁有了獨立思考,、智能分析、自主判斷的“超級大腦”,，通過智能掘進(jìn),、智能拼裝、超前地質(zhì)預(yù)報等創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用,，可以實現(xiàn)以“有人值守,、無人操作”的方式自主掘進(jìn)。
據(jù)介紹,，截至目前,，中鐵裝備已獲得專利2000多項,，約占國內(nèi)隧道掘進(jìn)裝備領(lǐng)域授權(quán)專利總量的47%，主編,、參編國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)27項,，國內(nèi)首臺復(fù)合盾構(gòu)和異形掘進(jìn)機(jī)等三項成果分別榮獲隧道掘進(jìn)裝備領(lǐng)域唯一的國家科技進(jìn)步一等獎、二等獎,。
“此前向客戶推介產(chǎn)品時,，會強調(diào)全球采購最先進(jìn)的零部件，因為當(dāng)時國外客戶認(rèn)為進(jìn)口貨更可靠,，這就是國外產(chǎn)品品牌效應(yīng)的體現(xiàn),。”中鐵裝備重大專項研究院執(zhí)行院長孫志洪說,，現(xiàn)在向客戶推介產(chǎn)品時,，會自豪地向客戶推薦自研或者國產(chǎn)關(guān)鍵零部件，客戶接受度越來越高,。
隨著基礎(chǔ)技術(shù)的突破和原創(chuàng)技術(shù)在各類掘進(jìn)設(shè)備的系統(tǒng)應(yīng)用,，中鐵裝備研制的盾構(gòu)裝備在國內(nèi)外重要工程中大顯身手，憑借高效穩(wěn)定的性能和超高的性價比,，逐步打消了客戶對這家“年輕”企業(yè)的質(zhì)疑,，成為國際市場響當(dāng)當(dāng)?shù)钠放啤?/p>
中鐵裝備研制的兩臺硬巖掘進(jìn)機(jī)曾成功應(yīng)用于黎巴嫩大貝魯特供水項目。項目經(jīng)理賈科莫夸贊：“中國的硬巖掘進(jìn)機(jī)簡直完美,，面對復(fù)雜的地質(zhì)情況也能應(yīng)對自如,，機(jī)械故障率很低，這就是中國的硬巖掘進(jìn)機(jī),?！?/p>
中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司黨委書記、董事長趙華說,，中鐵裝備將繼續(xù)深入踐行“三個轉(zhuǎn)變”深刻內(nèi)涵和精神實質(zhì),，錨定“專業(yè)突出、創(chuàng)新驅(qū)動,、管理精益、特色明顯”的發(fā)展目標(biāo),，為建成世界一流地下工程裝備研發(fā)制造及綜合服務(wù)企業(yè)而不懈奮斗,。
