“高速驰骋”的中国制造 交通强国幕后英雄数不胜数

记者夏子航摄每天，超4000列动车组在祖国大地上疾驰。截至2021年底，我国高铁运营里程突破4万公里，位居全球首位。2012年至2021年十年间，我国高铁总运营里程翻了两番，占铁路总运营里程的比重从9.6%增长至27.53%。2022年11月，继上海、北京、广州、成都、杭州之后，深圳成为我国第6个地铁里程突破500公里的城市。目前，我国共有52个城市开通运营城市轨道交通线路285条，运营里程9357公里。这背后，是无数中国制造与创新技术，从无到有，从弱到强，担当幕后英雄。其中，“地下蛟龙”——我国自主研发的盾构机极大推进了轨道交通建设；高铁的“心脏”——“IGBT”芯片可在1秒钟完成10万次开关动作，实现电流快速转化，控制着列车的行进；每天对超过4000列动车组进行安全运行控制和智能调度指挥，中国通号的列车控制系统是轨道交通领域当之无愧的“最强大脑”。谈及如何践行党的报告中“推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”这一发展方向，中国通号党委书记、董事长周志亮表示，加快完成数智改造是接下来重点工作之一。公司将加快推进先进信息化技术与制造技术融合，进一步提升精益生产、柔性制造、敏捷供应水平。加快推进先进智能制造技术落地应用，以生产技术变革和优化升级，推动列控系统装备产业化技术实现质量变革、效率变革，支撑中国制造全方位现代化转型升级。11月中旬的一天，雨后初霁，庞大的“强国号”盾构机在铁建重工第一产业园区等待着下线，一道金黄色的阳光恰好洒在它大红色的圆形刀盘上。“我国轨道交通快速发展的背后，离不开这样一台台大国重器，它们是地下蛟龙，也是地下功臣。”铁建重工副总经理唐翔告诉记者。记者眼前这台“强国号”，是由铁建重工与中铁二十二局联合打造的大直径泥水平衡盾构机，开挖直径13.27米，将用于穗莞深城际“前海至皇岗口岸段”项目工程建设，从而加速打造粤港澳大湾区城际铁路网。据悉，该工程盾构段区间长3511米，隧道最小覆土10.7米，最大埋深46米，长距离穿越软土、上软下硬及硬岩地层，直接下穿重要建构筑物及既有地铁线，地表沉降控制要求高，施工难度极大。这正是盾构机擅长之处。盾构机掘进，靠的是最前端的圆形刀盘，刀盘持续旋转，好似一张大嘴，刀盘上的刀头如同牙齿，把岩石、砂土“嚼碎”，通过后部的管道运送排出。一台盾构机，直径有的达16米，比5层楼还要高；它们有的长达100米、200米，重3000吨、4000吨，却又灵活无比。盾构机往往在数十米的地下稳稳掘进，不仅可以最大程度减小对周遭环境的扰动，还可让隧道一次成型，效率比一般人工开挖、钻爆作业提高3至5倍。“地下‘动静’再大，地面上不会受到任何影响。”唐翔介绍称，盾构机在掘进中，地表沉降基本控制在几毫米内。“与现在盾构机每月动辄掘进数百米相比，之前采用的传统人工钻爆法一个月挖不了几十米。”对这段行业巨变，铁建重工首席技术官何其平深有感触，“如果按照当年办法建设我国所有地铁线，至少要花100年、花更大价钱。由于我们有了自己的盾构机，让地铁建设速度快进了60多年。”这并不容易。铁建重工研制的盾构机，从无到有，从跟跑到领跑，逐渐成为轨道交通、地下工程领域“中国制造”的一张亮眼名片。十几年前，我国盾构机全部依赖进口，不仅价格高昂，配套服务往往跟不上，工程建设常受掣肘。自2009年开始，我国盾构机国产化和产业化工作开始加速推进。2010年，铁建重工自主研发的首台盾构机“开路先锋19号”下线，并在长沙地铁2号线建设中大展身手。“一炮打响后，让原本平均售价约1.5亿元的‘洋盾构’，迅速降价30%。”铁建重工党委书记、董事长刘飞香回忆说。铁建重工今年10月向投资者介绍称，公司产品具有完全自主知识产权，持续开展关键核心技术攻关，促进科技成果转化。目前，铁建重工是全球最大的地下工程装备生产基地，以铁建重工为代表的国产品牌盾构机，占据全球三分之二的市场份额。2022年前三季度，铁建重工海外业务实现新签/中标合同额12.25亿元，较去年同期增长116.04%。高铁要在短时间里提速至300公里/小时及以上，有时更要在极短时间里完成降速。在这过程中，正是一种名为“IGBT”的芯片负责转换电能驱动高铁加速、减速，它可在1秒钟完成10万次开关动作，从而实现精准的电流控制，因此，它也被视作高铁的“心脏”。此前，我国高铁每年进口芯片成本超过10亿元，采购周期长达数月。在中车的带领下，时代电气持续对IGBT技术展开自主攻关。2014年，我国自主研制的8英寸IGBT芯片，在时代电气下线。从此，这一“中国芯”开始应用于轨道交通、电动汽车等领域。在时代电气车间里，IGBT芯片显露了真容——一片片直径20厘米的圆形薄片里，排列着上百个指甲大小、头发丝厚的芯片。“IGBT芯片里共有6万个基本单元——‘元胞’，要将这些‘元胞’安置在一个指甲盖大小的芯片上，难度堪称在头发丝上雕花。”时代电气研发负责人罗海辉介绍说。2021年，第七代IGBT技术问世，打破原有技术路线制约，利用芯片、子模组、模块的协同创新，攻克了压力均衡与芯片数量难以协调的世界性难题。“用了10年的时间，‘中国芯’终于在技术上追平了对手。”时代电气相关人士表示。这背后，是一个产业集群的不断奋进。时代电气所在的湖南株洲是中国电力机车、动车组发源地之一。当地的轨道交通产业，集聚了中车株洲电力机车有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司、中车株洲电机有限公司等超过300家骨干企业及配套企业，目前形成了全国轨道交通装备领域发展规模最大、产业链条最齐、研发实力最强、产品谱系最全的产业集聚区，集群产值2021年突破1300亿元，产值占全国行业比重超过30%，本地化配套率超过80%。数据显示，国内铁路干线上的电力机车约有60%产自株洲，当地动车组、机车车辆电传动系统等多个产品销量均居全国首位；当地电力机车、城轨车辆、铁路货车以及城市轨道交通装备产品已出口全球100多个国家和地区。近日，记者来到位于西安的国内唯一的安全型继电器数字化产线——中国通号旗下AX继电器数字化车间。中国通号当地负责人介绍，从该生产线生产的安全型继电器，广泛应用于大站电器、城市地铁、轻轨等控制电路，为百姓的出行安全保驾护航。记者在该数字化车间看到，携带各种物料的AGV和RGV搬运机器人不停穿梭在配料超市区、接点组装区、热稳定处理区等部分，现场一片繁忙。“一批自动化智能化装备的落地，和精益化管理工具的应用极大提升了我们的整体效率。”中国通号子公司西安工业集团相关负责人介绍。“我面前的电子看板显示的是配件中心的库存信息。”AX继电器数字化车间生产线上一位员工向记者介绍，这块面板能够实时反馈各流程环节的生产信息，实现从材料投入到成品产出的整个生产过程，零件始终处于不停滞、不堆积、不贮存，实现柔性生产与单件流的有机结合。车间相关负责人告诉记者，AX继电器数字化车间通过MES系统（制造执行系统），实现产品组装全生命周期的数据采集，实现无纸化、生产均衡化、数据化追溯管理，提高作业质量和生产效率，实现从继电器基本零部件、半成品至成品的组装、调试、检验等工序及物流自动配送为一体的数字化生产车间。智能化和数字化技术的应用升级也成为中国通号业绩增长的新动力。今年以来，中国通号新签合同额稳步增长，在建项目有序推进，完成全年稳增长目标态势良好。截至10月末，公司铁路领域新签外部合同额同比增长24%。眼下，包括阳涉铁路电气化改造工程、广汕铁路、渝昆引入昆明枢纽工程、宣绩铁路、梅龙铁路及境外匈塞铁路诺苏段、雅万高铁等项目正在有序推进。 原文链接：//shuzhiren.com/post/19456.html