經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng) 記者 田進(jìn) 深入鄭州市第六大街地底十七米,你能感受到撲面而來的現(xiàn)代工業(yè)氣息——隧道內(nèi)的轟鳴聲使一側(cè)用于通行的鐵踏板都在震動(dòng),延綿五十余米的機(jī)器上附著著掌心粗的線路、數(shù)不清的儀表盤與各色按鈕開關(guān),35公分厚的鋼筋混泥板將隧道與四周的砂石隔開,連空氣都比地面要熱上幾度。
這里是4月28日鄭州地鐵七號(hào)線施工現(xiàn)場,而隧道的盡頭是正在掘進(jìn)的國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)。
十三年前,這樣的盾構(gòu)機(jī)設(shè)備基本依靠進(jìn)口。中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司(簡稱中鐵裝備)副總經(jīng)理張志國介紹,2008年,國內(nèi)首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)才誕生。十三年后,中國市場基本以國產(chǎn)盾構(gòu)為主,而且盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵部件、元器件已實(shí)現(xiàn)部分國產(chǎn)化,“卡脖子”現(xiàn)象得到很大程度的改善。
張志國向經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng)表示:“以2020年為例,在充分競爭的國際市場上中鐵裝備占據(jù)了其中25%市場份額,我們海外的主要競爭對(duì)手是55%。而在7年前我們才實(shí)現(xiàn)國際市場零的突破,相比之下我們與主要競爭對(duì)手的差距越來越小。我們有信心能夠做這個(gè)小眾行業(yè)的全球領(lǐng)軍者。”
回看過往,張志國說,在盾構(gòu)機(jī)技術(shù)上,中國用十幾年走過了國外近50年的發(fā)展歷程,但當(dāng)下依舊有很多難題等待著去國內(nèi)企業(yè)去突破。
企業(yè)的崛起
中鐵裝備的前身頗具歷史淵源。
2001年,由中國中鐵承擔(dān)的“土壓平衡盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研制”被列入“863計(jì)劃”。2002年10月,中國中鐵盾構(gòu)機(jī)研發(fā)項(xiàng)目組成立。六年之后,中國第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)誕生。
2009年,在中國基礎(chǔ)設(shè)建設(shè)狂飆猛進(jìn)之時(shí),彼時(shí)鐵路、公路、水利、海底隧道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)盾構(gòu)機(jī)的需求占全球的60%以上,而近95%的盾構(gòu)機(jī)依賴進(jìn)口且價(jià)格高昂。在這樣的背景下,中鐵裝備應(yīng)運(yùn)而生。
張志國介紹,2010年,中鐵裝備開始量產(chǎn)盾構(gòu)機(jī),此時(shí)集團(tuán)員工數(shù)300多人;十年后的現(xiàn)在,人數(shù)已上漲10倍達(dá)3000多人,盾構(gòu)機(jī)的總產(chǎn)量突破1100臺(tái),走過了主要國外競爭對(duì)手近50年的發(fā)展歷程。作為全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)單項(xiàng)冠軍企業(yè),中鐵裝備盾構(gòu)機(jī)已連續(xù)9年保持國內(nèi)市場占有率第一,連續(xù)四年產(chǎn)銷量世界第一。
在國際化方面,自2013年出口馬來西亞實(shí)現(xiàn)中鐵裝備盾構(gòu)機(jī)海外第一單的突破后,目前已銷往馬來西來、新加坡等25個(gè)國家和地區(qū)。國內(nèi),中鐵裝備在全國布局了18個(gè)生產(chǎn)基地,盾構(gòu)年產(chǎn)能280臺(tái)以上,產(chǎn)品遍布國內(nèi)40多個(gè)省市地區(qū)。
對(duì)于能取得這樣的成績,張志國認(rèn)為中鐵裝備有其獨(dú)特的優(yōu)勢。“一方面,經(jīng)過多年的技術(shù)和業(yè)績的積累,中鐵裝備的品牌、技術(shù)已經(jīng)被國際市場普遍認(rèn)可,與國際的競爭對(duì)手相比我們?cè)诠て诘撵`活性、服務(wù)的靈活性及價(jià)格上有一定的優(yōu)勢;另一方面,中鐵裝備在國際化的過程中,逐步實(shí)現(xiàn)了屬地化,吸收當(dāng)?shù)氐馁Y源,在發(fā)展過程中實(shí)現(xiàn)了持續(xù)的深耕和經(jīng)營。”
在國內(nèi)企業(yè)快速崛起的另一面,張志國也有著自己的擔(dān)憂。
“目前,國際市場上的競爭對(duì)手已經(jīng)逐漸減少,但絕大部分國內(nèi)競爭對(duì)手在國際市場上以價(jià)格來驅(qū)動(dòng),很多的價(jià)格低到我們都沒法想象,為此有些國外項(xiàng)目我們被迫放棄,我們也是希望這樣的局面能夠被約束”,張志國表示。
國產(chǎn)化進(jìn)程
“前段時(shí)間我參加了國資委的一個(gè)活動(dòng),跟華龍一號(hào)機(jī)組的人同時(shí)接受采訪。我發(fā)現(xiàn),華龍一號(hào)的研發(fā)歷程和我們類似”。
談及盾構(gòu)機(jī)的國產(chǎn)化路為什么不好走,中鐵裝備副總經(jīng)理王杜娟表示,這是很多人曾向自己提出的問題,對(duì)于此,需要從用戶層面和自身技術(shù)層面來看待。
從用戶層面而言,王杜娟表示:“首先便是可靠性問題。華龍一號(hào)核電站對(duì)安全可靠的要求非常高。同樣對(duì)于我們的盾構(gòu)機(jī)而言,需要在地底下施工,甚至在房子底下穿梭,一旦導(dǎo)致樓塌了,代價(jià)誰來負(fù)責(zé)?所以最開始的問題是即使你掌握了相關(guān)技術(shù),用戶對(duì)你的設(shè)備可靠性存疑,不敢用。”
曾經(jīng)的一個(gè)案例是,在成都地鐵剛剛開始的時(shí)候,因?yàn)閲a(chǎn)盾構(gòu)也剛剛興起,市場上主要都是國外品牌盾構(gòu),幾經(jīng)波折,中國中鐵的盾構(gòu)才中標(biāo)進(jìn)入市場。最終中國中鐵盾構(gòu)以更好的地質(zhì)適應(yīng)性和掘進(jìn)效率的表現(xiàn),才取得了客戶、業(yè)主的認(rèn)可,中鐵裝備盾構(gòu)品牌才逐漸被接受。
當(dāng)下,正在實(shí)施的盾構(gòu)機(jī)關(guān)鍵部件國產(chǎn)化同樣遇到這樣的現(xiàn)實(shí)問題。
“如果一個(gè)核心部件使用國產(chǎn)的,出了問題怎么辦?外界都有這樣的疑問,隧道施工不比其他,出了問題都是大問題,所以很多人會(huì)認(rèn)為明明有可替代的、成熟的國外產(chǎn)品,為什么要選擇新研發(fā)出來的國產(chǎn)設(shè)備”,王杜娟表示。
在可靠性之外,地質(zhì)適用性同樣是一大阻礙。王杜娟介紹,盾構(gòu)機(jī)需要根據(jù)不同地質(zhì)來量身定造。“我們也需要更多的試驗(yàn)找到屬于這個(gè)地質(zhì)最適應(yīng)的機(jī)型。”
對(duì)于產(chǎn)品自身技術(shù)的突圍,王杜娟認(rèn)為關(guān)鍵的難題在于盾構(gòu)機(jī)的核心部件。
王杜娟表示,“研發(fā)初期,技術(shù)難題在于盾構(gòu)的選型和部件的選擇。比如一臺(tái)盾構(gòu)設(shè)計(jì)好后要買其中一個(gè)閥,一開始我們不知道從哪買,需要在全球范圍內(nèi)找供貨商,供貨商因?yàn)槎ㄖ频脑蚩赡苓€不賣給你。這樣的供應(yīng)鏈完整也是一種競爭力。”
在王杜娟看來,經(jīng)歷十余年的發(fā)展,國內(nèi)的部件供應(yīng)鏈已經(jīng)很成熟——從盾構(gòu)機(jī)大部件上看,并不會(huì)被完全卡脖子,核心部件有國產(chǎn)替代產(chǎn)品;對(duì)于控制系統(tǒng)的控制器而言,雖然是從國外引進(jìn)的,但國內(nèi)也有企業(yè)的產(chǎn)品可做替代,可能可靠性略差一點(diǎn)點(diǎn)但問題也不大,成本受小批量生產(chǎn)的制約,比進(jìn)口貴一點(diǎn)。
中鐵裝備還在向更小的核心部件進(jìn)發(fā)。
“減速機(jī)、泵等部件我們都能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,但這些部件里還有一些小控制器是需要進(jìn)口的,現(xiàn)在我們正在往這一步深入研究。從大部件來說,基本沒有卡脖子的技術(shù),無非一些可靠性、壽命與價(jià)格的問題”,王杜娟表示。
用戶數(shù)據(jù)分割難題
走過國產(chǎn)化路后,智能化成為業(yè)界對(duì)下一代盾構(gòu)機(jī)的期待。
中鐵裝備智能工程研究院副院長荊留杰向經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng)介紹,盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)時(shí)經(jīng)常碰到一些斷層和破碎帶,可能會(huì)導(dǎo)致塌方,最終導(dǎo)致設(shè)備被卡住。而一旦發(fā)生卡機(jī),工期就會(huì)出現(xiàn)延誤,并且需要依靠人工去打洞清理卡機(jī)的部分。為此,對(duì)隧道前方地層的掌握(如地層是否完整,水含量是否高等)成為最強(qiáng)烈的需求。
目前來看,市場主要有兩條發(fā)展方向來解決此需求——一是超前探測,即通過多圖像識(shí)別、地震波等技術(shù)去探測前面的地層;二是通過歷史大數(shù)據(jù)的繁衍循環(huán),能智能的實(shí)時(shí)判斷下一步地層情況。
荊留杰表示,即使前期已經(jīng)做了很詳細(xì)的勘測,具體實(shí)踐過程中仍然可能地質(zhì)會(huì)有一些突發(fā)情況。為此中鐵裝備當(dāng)前在走第二條智能化的路徑,智能化本質(zhì)上是讓沒有“眼睛、皮膚”的盾構(gòu)機(jī)擁有實(shí)時(shí)感知功能。
在研發(fā)盾構(gòu)機(jī)智能化近十年的荊留杰發(fā)現(xiàn),智能化發(fā)展路并不好走。
荊留杰介紹,智能化最需要的就是收集大量的數(shù)據(jù)。一方面,如果擁有大量的掘進(jìn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),就能根據(jù)掘進(jìn)后排出來的各種渣土數(shù)據(jù)來智能的判斷前方的地質(zhì);另一方面,如果能把工人的施工操作用數(shù)字化記錄下來,當(dāng)數(shù)據(jù)積累足夠多,人工智能模型就能學(xué)習(xí)司機(jī)的駕駛經(jīng)驗(yàn),最終實(shí)現(xiàn)智能化操作。
只是,設(shè)備制造商苦于數(shù)據(jù)來源久矣。
荊留杰面臨的問題是,盾構(gòu)機(jī)制造商只是丙方,施工方為乙方,投資機(jī)構(gòu)為甲方,很多時(shí)候施工方不讓制造商裝數(shù)據(jù)采集盒。“施工方最大的顧慮可能是如果出現(xiàn)設(shè)備故障或一些安全事故,責(zé)任到底歸誰。如果有相應(yīng)施工數(shù)據(jù),就能斷定責(zé)任。”
這種情況不只發(fā)生在國內(nèi)。王杜娟介紹,在產(chǎn)品的智能化起跑上,中鐵裝備跟國際競爭對(duì)手處在同一起跑線。但在數(shù)據(jù)的共享問題上,國際競爭對(duì)手面臨的問題更嚴(yán)重——他們的工程量更小,同時(shí)涉及國家和國家之間的數(shù)據(jù)共享。
現(xiàn)在,中鐵裝備正采取兩方面舉措來解決數(shù)據(jù)來源問題。
“一是和施工單位加強(qiáng)合作,通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享或者其他方式獲得他們的施工數(shù)據(jù)。比如給他們做數(shù)據(jù)異常分析、危險(xiǎn)預(yù)警、參數(shù)優(yōu)化等實(shí)時(shí)的指導(dǎo)和幫助,施工單位就可能愿意提供數(shù)據(jù)”,荊留杰表示。
其次,中鐵裝備也在向制造商兼具施工方的方向發(fā)展。荊留杰介紹,這樣的方式能直接獲得大量施工數(shù)據(jù)。其實(shí),真正智能化做的比較好的,在國外反而是一些施工單位而不是盾構(gòu)機(jī)制造商,因?yàn)槭┕挝挥兄苁占罅繑?shù)據(jù)的獨(dú)特優(yōu)勢。
在智能化發(fā)展路上,王杜娟同時(shí)預(yù)警:“智能化其實(shí)還涉及盾構(gòu)機(jī)的生產(chǎn)過程,作為離散制造業(yè),前兩年很多企業(yè)大量的上智能化設(shè)備。而現(xiàn)在大家有一個(gè)初步的共識(shí)是,生產(chǎn)過程的智能化更多要提升效率、降低成本,不能為了智能化而智能化。比如實(shí)現(xiàn)車間的關(guān)燈化是不現(xiàn)實(shí)的,成本與收益不成正比。我們現(xiàn)在在管控軟件等一些點(diǎn)上做智能化從而提升整體效率。可能看起來并不是很高大上,但能起實(shí)際的效果。”
京公網(wǎng)安備 11010802028547號(hào)