制造業(yè)是一國經(jīng)濟之本，也是國際競爭的焦點。近些年來，中國制造業(yè)有了很大進步，許多產(chǎn)品不僅占據(jù)了原本被進口產(chǎn)品主導的國內(nèi)市場，還有很多在國際市場上也具備了競爭力。今天起焦點訪談播出系列節(jié)目《領跑的密碼》，來關注我國制造業(yè)中那些悄然積蓄和發(fā)力、在國內(nèi)國際市場成為領跑者的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)。今天，我們先來關注一個大裝備：盾構機。它的正式名稱叫作全斷面隧道掘進機，平時大家可能很少見到它，因為它一般都在地下或是山洞里工作，是建造地鐵、鐵路、公路、隧道等的利器。因為系統(tǒng)復雜、集成度高，也有人把它稱為機械制造皇冠上的明珠。20年前，在重大工程施工中，我國的盾構機一直依賴國外進口。但是去年，國產(chǎn)盾構機在國內(nèi)市場占有率已超過九成，全球市場份額接近七成。從依賴進口到占領全球超過三分之二的市場，這個轉(zhuǎn)變是怎么發(fā)生的呢？

焦點訪談｜領跑的密碼 盾構機：掘進中的逆襲

北京東六環(huán)入地改造工程中，在地面50米以下掘進的京華號是我國目前正在施工的最大的盾構機之一。就在今年4月，它成功下穿了北京城市副中心交通樞紐和京哈鐵路兩個特級風險源，現(xiàn)在正在以每天20米左右的速度穩(wěn)穩(wěn)地向前推進。

中鐵十四局北京東六環(huán)項目盾構副經(jīng)理孫長松說：“我們盾構機開挖直徑是16.07米，到目前為止，已經(jīng)掘進完成3600米，大概是完成隧道總體長度的50%，我們地表沉降基本上始終保持在3毫米以內(nèi)?！?/p>

國際上盾構機施工的標準一般是沉降不超過30毫米，隆起不超過10毫米，這臺中國盾構機的控制精度遠高于國際標準。今天，中國隧道工程中使用的盾構機90%以上都是國產(chǎn)，在全球，中國盾構機的市場份額已接近70%。讓人難以想象的是，就在20年前，中國還沒有一臺自己的盾構機可以用于這樣的工程。一臺盾構機包含上萬個零部件，產(chǎn)業(yè)鏈涉及機械制造、電子元器件、液壓管路等多個工業(yè)領域，體型巨大、技術精密，需要強大的集成控制系統(tǒng)才能正常工作。

上世紀90年代末，中國城鎮(zhèn)化開始起步，基礎設施建設加速。1997年，為了建設西康鐵路秦嶺隧道，中國第一次進口了兩臺德國盾構機。相比傳統(tǒng)的隧道鉆爆法，盾構機施工不僅效率大幅提升，而且施工過程安全性大大提高。但是，在享受安全高效的同時，中國人也不得不接受高昂的設備費用，和并不順暢的售后服務。

中國工程機械工業(yè)協(xié)會副會長、中國中鐵盾構專家李建斌說：“兩臺盾構機將近七個億 ，外國人的服務費非常高，服務時間非常短，每天就是八小時，過了人家不上班，我們是三班制，他們是一班制，機器壞了我們就要等。這個對我們刺激非常大，你不掌握技術，處處受制于人?！?/p>

2006年之前，中國從國外進口了130多臺盾構機，花費金額上百億卻處處受制于人。當時國內(nèi)許多工程機械設備都面臨這樣的困局。

中國工程院院士、浙江大學機械工程學院院長楊華勇說：“大噸位的起重機、挖掘機大量進口，咱們就沒有自己的，不是說中國做不出來，而是做出來可靠性不好，不能批量?！?/p>

關鍵技術買不來也等不來，面對日益迫切的建設需求，2002年，包括盾構機在內(nèi)的一批工程機械裝備研發(fā)被列入國家高技術研究發(fā)展“863”計劃，校企聯(lián)合開始破解盾構機生產(chǎn)背后的密碼。

2004年，我國可以實現(xiàn)軟土作業(yè)的國產(chǎn)地鐵盾構機“先行號”在上海成功下線；2008年4月，我國第一臺可以在復雜地質(zhì)中作業(yè)的“中國中鐵一號”在河南成功下線，2009年，它成功完成了天津地鐵3號線的相關路段施工。

李建斌說：“國外的設備在我們第一臺出來以后，就大幅降價，它再像過去那么貴，沒有市場。”

樣機順利下線、開工后，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要一個契機。黨的十八大以后，一大批鐵路、公路基礎設施建設開始加速，多地引調(diào)水工程、地下管廊建設等開始動工，對各類工程機械的需求大幅增加，每年對盾構機的需求量也達到了上百臺。

跟普通機械設備不同的是，盾構機是定制化產(chǎn)品，每一臺設備都需要結合實際的工程單獨設計。不同的地質(zhì)、不同的施工隊伍，會有不同的需求。

中鐵十五局集團有限公司黨委書記、董事長黃昌富說：“比如砂卵石地層，對刀具磨損是非常厲害的，所以我們就給刀具的配置提出我們的要求和建議?！?/p>

刀具刀盤的設計研發(fā)，一直是盾構機國產(chǎn)化的重要課題。

中鐵工程裝備集團有限公司總經(jīng)理張志國說：“隧道掘進機的滾刀，特別關鍵的是滾刀的刀圈，它是掘進破巖的一個關鍵零部件，原來質(zhì)量好的滾刀刀圈多采用進口?！?/p>

高質(zhì)量的滾刀刀圈，既要有一定的硬度，也要有足夠的韌性，產(chǎn)品要達到高標準，最關鍵的是要研發(fā)合格的材料和成熟的加工工藝，這不僅需要先進技術研發(fā)，更涉及基礎的科學研究，由企業(yè)承擔有些困難。國家重大科研項目對盾構機國產(chǎn)化的研究，一直沒有停止，十八大以后，盾構機相關技術研發(fā)又入選了國家重點基礎研究發(fā)展“973”計劃中。

在國家科研項目的推進下，高校著力基礎技術的研究，企業(yè)將最新研究成果應用到實際工程中并積極反饋效果，繼續(xù)協(xié)同研發(fā)和創(chuàng)新。

張志國說：“我們在研究這個刀圈的時候和清華大學等大院校、專業(yè)院校進行合作，經(jīng)過試驗以后，2018年實現(xiàn)了國產(chǎn)化，目前整個中國市場上，國產(chǎn)的刀具占到了90%。”

一臺盾構機，類似這樣的核心技術有上百個，包括液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)都在國家級科研項目中得到了攻關。同時，中國巨大的工程市場給盾構機關鍵技術的研發(fā)和迭代提供了最好的試煉場。

2012年，成都地鐵2號線、4號線開工建設，國產(chǎn)地鐵盾構機成功掌握了我國西部富水砂卵石地層盾構機施工的技術；2014年，廣州地鐵7號線建設中，國產(chǎn)盾構機成功穿越我國華南復雜斷層地質(zhì)，攻克世界級難題；2017年，松花江引水項目中，我國當時直徑最大的硬巖隧道掘進機首次完成水底作業(yè)。

十八大以來，我國不斷以供給側結構性改革作為主線，推動經(jīng)濟發(fā)展，這對包括盾構機在內(nèi)的機械裝備制造業(yè)指明了新的發(fā)展方向。中國盾構機從實際需求出發(fā)，逐漸發(fā)展出了人無我有，人有我優(yōu)的新技術。

在新的需求下不斷創(chuàng)新，這不僅是盾構機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一重要密碼，也是我國機械裝備制造業(yè)發(fā)展的一個縮影。十八大以來，許多工程項目都不斷推動我國機械工程裝備的轉(zhuǎn)型升級，整體制造業(yè)水平的提升也讓這些轉(zhuǎn)型更加順利。

楊華勇說：“大噸位的起重機，以前中國只能做幾十噸，過不了百噸。現(xiàn)在核電起來了，還有大型石化項目，大的風電需要大型起重機。這個需求上來，我們在國內(nèi)就開始挑戰(zhàn)大噸位的，最大的到了三千噸，咱們工程機械原來都在中低端，現(xiàn)在開始走向中高端，開始小批量出口了?！?/p>

2012年，馬來西亞吉隆坡地鐵項目開始招標，中國施工企業(yè)將中國盾構機推薦給了業(yè)主，馬來西亞方面的專業(yè)團隊特意飛到中國考察中國盾構機在本國工作的情況，在確認了中國企業(yè)的能力后，同意先進口一臺中國盾構機。

張志國說：“工程當中，設備通過了一個大的球一樣的巖石，這個是當時在地質(zhì)勘查階段沒有發(fā)現(xiàn)的，但就是因為盾構機設計的性能比較好，整個項目掘進非常成功。”

一傳十、十傳百，在隧道掘進這個行業(yè)里，中國設備不僅跟著中國施工力量走出國門，更是逐漸被外國施工團隊所認可。

中國鐵建重工集團股份有限公司董事長劉飛香說：“我們針對性設計強，性能可靠，價格優(yōu)惠，服務快捷。形成了在價格、性能、質(zhì)量、服務等方面的綜合優(yōu)勢，比國外的盾構機更有競爭力?！?/p>

焦點訪談｜領跑的密碼 盾構機：掘進中的逆襲

2013年后，隨著共建“一帶一路”的推進，中國盾構機迎來了新的發(fā)展契機，如今已經(jīng)遠銷30多個國家和地區(qū)。

中國盾構機和它背后的技術服務、中國施工力量一起走出國門，構成了完整的中國盾構品牌，贏得了國際市場的信任。

目前，中國已成為世界上工程機械門類最齊全、產(chǎn)業(yè)鏈最完整的國家。2020年我國機械出口額首次成為世界第一，2021年保持了這一優(yōu)勢。在盾構機、港口機械、起重機等世界市場細分領域，成為主流參與者，甚至在技術上領先世界，成為新的中國制造名片。

中國盾構產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，首先是得益于新型舉國體制對核心技術攻堅的有力支撐，啃下了核心技術的硬骨頭，而在攻克技術難關后，產(chǎn)品又在國內(nèi)大市場中被不斷打磨，在實際應用中不斷升級優(yōu)化。等到走出國門、面向國際競爭時，中國盾構已經(jīng)磨礪出了過硬的品質(zhì)、優(yōu)質(zhì)的服務和良好的性價比，因此才能在國際市場上贏得良好的口碑，打造出響當當?shù)闹袊放?。這也是中國工程機械裝備的進步密碼。結合需求，創(chuàng)新求變，中國制造才能逐漸完成由大到強的轉(zhuǎn)變。