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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(shí)現(xiàn)地下、江底、礦場(chǎng)等多場(chǎng)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(dòng)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(gè)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(shí)間4月23日15時(shí)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(hào)”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(hào)”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(gè)180多米長的‘鋼鐵穿山甲’，用堅(jiān)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(hào)”下線。（中鐵裝備供圖）
自中鐵裝備成立以來，累計(jì)研制適應(yīng)各類地質(zhì)條件的掘進(jìn)裝備超過1500臺(tái)（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(tái)大直徑大傾角斜井硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)“永寧號(hào)”，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(tái)綠色盾構(gòu)機(jī)，應(yīng)用于意大利西西里島高速鐵路項(xiàng)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(shí)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(hào)線二期沙三站項(xiàng)目；
……
“圓形是最常見的隧道斷面，因?yàn)閳A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。”寧向可打趣道，“如果客戶覺得矩形、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(shí)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(shí)。
寧向可舉例，在東部地區(qū)某蓄能電站項(xiàng)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(chǎng)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(shì)，一些礦場(chǎng)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(chǎng)景越來越豐富，持續(xù)迭代的“老裝備”又被派上“新用場(chǎng)”。緊跟市場(chǎng)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(tái)工程樣機(jī)和關(guān)鍵零部件正在緊張測(cè)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(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)正緊鑼密鼓加快研發(fā)進(jìn)度。
質(zhì)量管理激活后發(fā)動(dòng)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(tái)具有知識(shí)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(jí)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(duì)的地質(zhì)條件愈加復(fù)雜多變，客戶對(duì)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(yàn)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(chǎng)、新領(lǐng)域，中鐵裝備對(duì)標(biāo)世界制造強(qiáng)企查擺差距，相繼出臺(tái)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)識(shí)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(shí)間軸工作機(jī)制、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分類分級(jí)管理機(jī)制等一系列質(zhì)量管理措施，不斷夯實(shí)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(jiān)實(shí)的質(zhì)量基礎(chǔ)。
截至目前，中鐵裝備的產(chǎn)品累計(jì)出口至新加坡、韓國、意大利、澳大利亞、巴西等32個(gè)國家和地區(qū)。其中，還包括傳統(tǒng)的掘進(jìn)裝備生產(chǎn)強(qiáng)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(yù)。
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(qiáng)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(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)從跟跑、并跑，再到多個(gè)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(shì)”的充分釋放蓄積起澎湃動(dòng)能。“‘高加索號(hào)’是產(chǎn)品質(zhì)量管理效能的一次實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。”王勁松說，一臺(tái)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(yàn)證并測(cè)試合格后拆解運(yùn)輸，到施工現(xiàn)場(chǎng)再次組裝、測(cè)試后，方可投入應(yīng)用，而“高加索號(hào)”的數(shù)萬個(gè)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(shí)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(jìng)爭(zhēng)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(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的信息管理系統(tǒng)，加強(qiáng)業(yè)務(wù)與數(shù)字化的深度融合。
與此同時(shí)，中鐵裝備持續(xù)推動(dòng)組織變革，強(qiáng)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(dòng)，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(shí)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(gè)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(dòng)“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(shí)的直觀感受，“而且品牌推介很有國際范兒?！?/p>
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(tái)，掘進(jìn)與鑿巖機(jī)械是該展會(huì)的重要板塊，全世界幾乎所有的掘進(jìn)裝備生產(chǎn)商都會(huì)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(zhēng)創(chuàng)一流的動(dòng)力之一。”
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(xiàng)核心技術(shù)，實(shí)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(qiáng)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(dòng)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(jí)；研制的“領(lǐng)航號(hào)”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(dú)立思考、智能分析、自主判斷的“超級(jí)大腦”，通過智能掘進(jìn)、智能拼裝、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)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(xiàng)，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(xiàng)，國內(nèi)首臺(tái)復(fù)合盾構(gòu)和異形掘進(jìn)機(jī)等三項(xiàng)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(jiǎng)、二等獎(jiǎng)。
“此前向客戶推介產(chǎn)品時(shí)，會(huì)強(qiáng)調(diào)全球采購最先進(jìn)的零部件，因?yàn)楫?dāng)時(shí)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(xiàng)研究院執(zhí)行院長孫志洪說，現(xiàn)在向客戶推介產(chǎn)品時(shí)，會(huì)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(jià)比，逐步打消了客戶對(duì)這家“年輕”企業(yè)的質(zhì)疑，成為國際市場(chǎng)響當(dāng)當(dāng)?shù)钠放啤?/p>
中鐵裝備研制的兩臺(tái)硬巖掘進(jìn)機(jī)曾成功應(yīng)用于黎巴嫩大貝魯特供水項(xiàng)目。項(xiàng)目經(jīng)理賈科莫夸贊：“中國的硬巖掘進(jìn)機(jī)簡(jiǎn)直完美，面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)情況也能應(yīng)對(duì)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(gè)轉(zhuǎn)變”深刻內(nèi)涵和精神實(shí)質(zhì)，錨定“專業(yè)突出、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、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。
