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工程机械/建材机械 |
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大型施工机械对于相关产业带动作用明显 |
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6/19/2006 10:04:00 AM
佳工机电网
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中国现状
非开挖装备主要靠进口
据中国重型机械工业协会理事长汪建业介绍，中国非开挖装备的研制始于上世纪60年代，应该说起步并不晚，但是当时中国的工业发展模式与国外有所不同。以非开挖装备来说，国外就那么几家企业生产，在开发产品过程中遇到挫折和失败，各个企业总结经验、吸取教训接着再做，于是优者生存下来，劣者就被淘汰掉了。但是中国的情况是，大家都上，一旦一个企业失败了，也就意味着所有企业的失败，于是大家就都停下来不做了。时至今日，中国的大型掘进机仍然大部分来自进口。进口设备价格昂贵，尽管最近几年价格有所下降，但平均每台设备仍达上千万美元。
采访中，汪建业向记者展示了一部掘进机的产品样本，上面的照片印制十分精美。他说：“这些设备说是国内生产，其实都是与国外公司合作制造的。我们只是做些外壳等粗加工工作，并不掌握核心技术，实际上是在充当打工仔的角色。”
汪建业介绍，目前国内自主开发惟一成功的企业是上海隧道公司。修建上海地铁所用的盾构机全部来自上海隧道公司，而且是公司自己研制的设备。设备去年投入使用，性能完全过关，“打十几公里以后，刀头的油漆都没掉。”他说。
业内人士认为，上海的情况只是一个特例，并不具有代表性。因为上海的地质条件太“好”了。全断面掘进机和盾构机每一台都不一样，都要针对不同的地质条件，上海的盾构机拿到北京来就不好使。
汪建业也承认，目前中国全断面掘进机技术开发和生产还都没有过关。“所以只能说，针对上海地质条件的盾构机，国产设备是过关了。”
市场价值
带动并提升相关产业
根据规划，2020年前，全国铁路、公路、地铁、水利、油气等非开挖工程建设里程达6000公里以上，这些工程都离不开掘进机和盾构机。即使每台设备按最长寿命15公里计算，也需要400台，总价值为40亿美元，约合320亿元人民币。
现在，中国的重机厂一般年产值都在30亿元以上。如此看来，掘进机和盾构机的市场价值似乎并不大。据王梦恕介绍，目前地下施工方法共有五种：钻爆法、浅埋暗挖法、深埋管线法、掘进法和盾构法。在这些方法中，真正需要使用掘进机和盾构机的工程比例实际上很小。
但是汪建业更看重其对提升产业竞争力和对相关产业的带动作用：首先，可以带动信息产业的发展和进步。地下施工一般是在两边同时进行，最后要实现“对接”，这就需要先进的定位技术进行准确的定位。现在虽然有了GPS定位系统，但高精度测量仪器、精密机械、光学、计算机等高技术工具的使用是必不可少的。
其次，带动控制技术的发展。当前控制技术正在向智能化、分散化、网络化方向发展，并且渗透到工业生产的各个领域，地下工程就需要先进的电气化控制和信息网络控制。
第三，促进液压系统技术提升。地下掘进设备除采用传统的机械传动外，还大量采用液压传动。对于基础件比较薄弱的中国装备工业来说，正可以借此机会提升产业技术水平。
从总体上看，掘进机技术体现了计算机、新材料、自动化、信息化、系统科学、管理科学、非线性科学等高新技术的综合和密集，反映了一个国家的综合国力和科技水平。
此外，汪建业还认为，研制大断面岩石掘进机等，还可以促进企业管理水平、设计水平和技术应用水平的提高。
国际前沿
向大、小两头发展
掘进机、盾构机技术水平的提高与工业发展和地下工程的实际需要密切相关。西方国家在实现工业化的过程中，逐渐掌握了设计和制造技术，而科学技术的进步和大量地下工程投入建设，使得这些技术日臻成熟。
汪建业说，要提高技术水平，很重要的一条是技术人员要到现场去进行实际操作，从而积累经验。经验的积累形成数据库，就是技术。
西方国家的企业，在长期从实践到理论、再从理论到实践的反复探索过程中，逐渐形成了一套针对本国地质条件的设备设计理论、模拟试验方法和系统的经验数据，同时也形成了安装和调试的系统技术。汪建业说，现在国外企业已经做到了可以根据不同的地质情况设计出不同的掘进机或盾构机。比如：上海地铁工程的地质软，主要是泥沙，所以盾构机主要是防水；北京的地质条件硬，所以盾构机主要是防坍塌。
目前，国际上能够设计制造掘进机或盾构机的企业主要有：美国的罗宾斯公司、德国的海瑞克公司、维尔特公司，日本三菱公司。这些企业都能生产大型装备，最大工作断面达11米。
掘进机在做“大”的同时，也在向“小”的方向发展。在“极限制造”概念的指导下，上世纪80年代以来，微型掘进机技术在一些发达国家普遍得到应用。用这种办法，不再需要在地面上安装“拉锁”，一切工作都在地下进行，包括在水下、桥下、建筑物下开挖、铺设、更换各种管道。近年来，西方国家的许多城市通过相关法律，不允许在市内采用明挖方法，从而进一步促进了微型掘进机技术的发展。
据介绍，日本企业设计制造小型盾构机水平最高。他们甚至有成熟的塑料管形成技术，可以做到在掘进的同时，完成制造和埋设地下管线。
制约因素
三大因素制约掘进机的研制
体制是最大瓶颈
采访中，汪建业给记者讲述了世界首台万吨挤压机诞生的故事：东北某国营企业一个赶马车的人来到山东创业，建立了一个民营企业，这家企业最后发展成为赫赫有名的丛林集团，那位赶马车的也成了亿万富豪。一天，富豪突发奇想，要制造万吨挤压机，于是他找到了日本的设计公司。日本公司告诉他，以前只设计过4000吨的挤压机，现在最多只能设计8000吨挤压机。于是这位富豪又去找西安重型机械研究所和上海重机厂，没想到这两家单位不仅可以设计制造，而且其万吨挤压机的报价竟只有日本公司8000吨挤压机的一半。其结果如何？世界首台万吨挤压机由国内研制成功，并且获得了国家科技进步一等奖。
“这件事如果放在国有企业，光立项审批恐怕两三年也下不来。”汪建业说，“掘进机具有创新的属性，每一套新的设备都是一次创新。而我们的企业，尤其是国有企业，在创新机制上存在许多障碍，例如对科技人员的创新鼓励或奖励就远远不够。”
创新理念与标准有差距
在创新理念上我们存在差距。在中国人的理念中，只许成功，不许失败。“创新要允许失败，允许交学费。”汪建业说。
我们的科技管理体制也有问题，主要是投入分散，形不成力量。拿掘进机来说，由于很多工程都要用到这种设备，因此各个部门都要插一手。由于管理部门太多，因此每个项目的投入总是不能到位。
标准是制约掘进机发展的又一因素。现在很多标准已经过时而没有及时进行修订，这暴露了中国标准管理体制的落后。在现有的标准管理体制下，企业是被标准检查的对象，而不是标准服务的对象。“到底是先有设备还是先有标准？我认为是先有设备，后有标准。”汪建业说。
材料和基础件的制约
汪建业认为，除了体制和机制方面的制约，国内掘进机等大型施工设备的发展还面临材质和基础件方面的制约。材料的制约是装备工业普遍存在的问题，但在重机行业表现的更明显。虽然大多数的毛坯是重机厂自己做的，但是一个重机厂不可能什么材料都自己做，还有一些大型钢材需要到市场上去采购。这种采购的量一般都不大，一吨，或几十吨。由于采购量小，所以国内的钢厂不可能专门为其进行生产，这样就要到国际市场上去采购。而在现行的进口审批管理体制下，企业为了购买区区几吨钢材，往往颇费周折。国内的密封件也不过关，最大的问题是液压系统。无论是水压机还是油压机，“跑、冒、滴、漏”都非常严重。
还有减速器，现在的减速器标准还是1985年的标准。因为减速器是通用标准产品，标准长期不变，所以只好买国外的。国外产品的进入，又限制了国内减速器行业的发展和进步。而对主机生产企业来说，从国外进口配件不仅要交关税，还要交增值税，因此增加了生产成本。
技术路线
消化引进技术再创新
欲使中国掘进机和盾构机尽快形成自主研发的能力，汪建业认为最好的技术路径是引进、消化吸收、再创新，外加集成创新，并列举了日本和韩国的例子。在科技进步中，引进国外技术与自主创新相结合，在对引进先进技术和装备消化吸收的基础上着力创新、集成配套，形成自主的知识产权和核心的竞争力。
他说：“事实上，很多技术我们都引进了，如刀头材质技术、液压传动技术、电气传动控制技术、钢结构设计和焊接技术、信息网络技术等。现在我们需要做的是消化吸收，并且再创新。”
与其他大多数行业一样，重机行业引进了许多国外先进技术和装备，但重引进、轻消化、吸收、再创新的问题十分突出。当前，企业生产合同饱满，早已无暇顾及引进技术的吸收，更妄谈再创新。
专家指出，国家应加强对类似大型掘进机这样的重大技术装备引进、消化吸收和再创新工作的宏观管理。如通过国家资金的投入引导企业和全社会增加消化吸收的资金投入，改变引进技术有钱有力、消化吸收没钱无力的局面，组织产、学、研等方面的科技力量联合进行消化吸收和再创新。对重大装备的引进，用户单位应吸收制造企业参与，共同跟踪国际先进技术的发展，并在消化吸收和国产化的基础上合作开展创新活动，形成自主知识产权。
王梦恕说，无论是掘进机还是盾构机，都不是通用设备，要根据地下不同的地质条件设计不同的机器。设计中，必须土木与机械相结合，而且以土木为主。也就是说，设备的研制必须以工程为依托，以施工单位为主体，由施工单位提供设计参数，并进行设备的调试和验收。以往中国的企业在研制设备时，往往制造企业与施工单位脱节，生产出来的设备往往不能适合工程的需要。
政策建议
给企业自主创新的机会
为了尽快提升中国大断面掘进机等大型施工机械的自主研发水平，汪建业提出四点政策建议：首先，管好市场。所谓管好市场，就是管好进口，给国内企业一个自主创新的机会。对重大技术装备进口，应实行高关税政策。其次，改革标准管理体制。新产品标准应由企业提出，最好由行业协会这样的中介机构来发布。第三，重大装备的首台首套必须实行国内采购，而且要提前订货，不能2010年需要的设备到2009年才订货。第四，产品的科技开发应集中管理，建议集中在国家发改委。
王梦恕也认为，掘进机国产化问题，应以国家发改委牵头，下设决策层，还应充分发挥学会、协会的作用。
王梦恕同时提醒重视小盾构、小掘进机的开发和制造，因为其使用量大，占所有用量的80%以上。为了从根本上改变管线乱埋、乱挖的局面，今后城市地下共同沟、污水管的施工中，小盾构、小掘进机应有很多应用。
专家指出，经过40多年的努力，我国已初步形成了一支掘进机科研、设计、制造、施工队伍，这是我国建立掘进机产业的基础。从长远看，我们不可能一直依靠国外的设备和人才来开发地下空间，必须建立自己的掘进机工业体系，这样不但可以满足工程上的迫切需要，而且可以大量节约外汇，并带动其他行业的发展。
优势企业
重型机械企业优势明显
关于掘进机和盾构机的制造“归口”问题，以前工程机械行业和重型矿山机械行业还有过争执。后来大家终于达成共识，就是谁能做谁做。现在看来，最终能够生产的，还是几家重型机械企业。
目前，国内生产掘进机或盾构机的企业，除了上海隧道公司外，还有第二重型机械集团、上海重型机械厂、大连重型机械集团、沈阳重型机械集团和首钢重型机械公司等企业。
上海隧道股份公司目前已形成了盾构机研发优势，掌握了为不同地域、不同地质进行量身定做盾构机的核心技术。第二重型机械集团是集开发、设计、制造为一体的中国特大型机械制造企业。
大连重工起重集团是中国重机行业的两个龙头企业———大连重工集团和大连大起集团重组成立的大型国有独资企业。近两年来，集团先后与德国海瑞克公司、美国罗宾斯公司合作生产隧道掘进机。
去年初，沈阳重型机械集团有限责任公司与德国维尔特（WIRTH）钻掘设备制造公司、法国NFM技术公司三方合资，共同创建了新企业———沈阳维尔特重型隧道工程机械成套设备公司。新建企业将主要以我国南方的越江隧道、北方的城市地铁等项目为依托，生产掘进机。
王梦恕认为，洛阳也可以成为一个掘进机研制基地。他指出，洛阳有轴承厂和矿山机械厂，铁道部隧道工程局也在洛阳。研制过程中，可由隧道局根据不同的地质情况进行结构设计，由矿山机械厂进行工艺设计并且负责加工，最后再由两家联合进行组装和调试。
至于这么多企业都在生产或准备生产掘进机及盾构机，会不会形成分散的问题，汪建业给予了否定的回答。他说，每一种设备的生产都要有一个企业群，才能形成优势互补。
典型企业
上海隧道公司
上海隧道工程股份有限公司是一家上市公司，在上世纪90年代初就自行开发了中国第一台土压平衡掘进机。2005年，上海隧道股份公司又率先研制出中国第一台具有自主知识产权的地铁盾构机“先行号”，其市场价仅为进口盾构机的三分之二。在施工推进中，“先行号”连续刷新盾构机推进纪录，日最快推进38.4米。
上海隧道股份公司有关负责人曾公开表示，公司目前已形成了盾构机研发优势，掌握了为不同地域、不同地质进行量身定做盾构机的核心技术。同时，该公司拥有一批盾构机设计、制造人才，建成了中国第一台拥有自主知识产权、也是世界最大的多功能盾构机试验平台，为盾构机产业化提供了智力支持和硬件保障。
上海隧道公司透露，该企业将继续着手研究国产地铁盾构机产业化的关键制造技术，从盾构机的国产化、系列化、智能化开发抢占先机，从而拓展到整个施工领域，做大做强中国盾构产业。
第二重型机械集团
第二重型机械集团是集开发、设计、制造为一体的中国特大型机械制造企业，设计人员及工艺人员600多人，其中享受政府特殊津贴的专家55人，有组织研制大型成套设备技术的经验和人才。上世纪80年代末期，二重集团开始进入掘进机产业。1991年初，公司选派技术人员到德国著名的地下工程施工公司Hochtief公司进行掘进机施工与设备的研修。据悉，二重集团已与澳大利亚Terratec公司签订协议，成立掘进机设计公司。目的是以Terratec公司的技术为支撑，以该设计公司为技术运作为依托，充分发挥二重集团公司的制造能力优势，把该公司建成拥有自主知识产权技术、填补国内掘进机技术空白、在国内乃至国际上有较大市场优势的掘进机制造基地。
汪建业表示，二重集团地处中国西部，南水北调西线工程，以及许多铁路、公路、大中型水电站等工程建设，都在西部。对于这些工程所需的掘进机，二重具有明显的地缘优势，在大量缩短运输距离的同时，还会降低安装、调试及服务的成本。
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