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从一无所有到制霸全球:国产盾构机的惊天逆袭
2019/06/06 516

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◆只用了十几年的时间,国产盾构机从最初的低端模仿,一不小心整出了全球领先的技术。


正解局出品


华为事件警示我们,不怕上“黑名单”,就怕被“卡脖子”。


对中国制造来说,被“卡脖子”的例子实在太多了。就拿国产盾构机来说,同样经历过国际上大品牌的垄断:一台进口盾构机要花3亿元,外商就连维修也要拉警戒线,中方人员不得入内。


就是这么难,国产盾构机硬是从当初的一张图纸都没有,到今天稳占90%的国内市场份额,2/3的国际市场。


国产盾构机的奇迹之路,藏着中国制造崛起的秘密。


1. 国产盾构机有多牛?全球2/3都是中国造


今年2月份,日本一家建设公司,签收了两台中国产的盾构机。这2台机器,将被运到新加坡去修地铁。


要知道,日本可是与德美并驾齐驱的盾构机制造传统强国,怎么反过来买中国的盾构机?


这事日本人想不通,新加坡的人民也想不通,“为什么我们造不出盾构机?我们不才是发达国家吗?”

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(新加坡网友留言)


有数据显示,中国盾构机制造六大巨头中,仅中铁装备一家,盾构机的订单就有868台。2017年和2018年,中铁装备的盾构机产销量都是世界第一。

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(新闻报道)


不光是产销量巨大,全世界首台马蹄形盾构、全球最大的矩形盾构……这些先进技术和产品都来自中国。只用了十几年的时间,国产盾构机从最初的低端模仿,一不小心整出了全球领先的技术。

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世界首台超大断面马蹄形土压平衡盾构(11.9mx10.95m)


盾构机的用法也在中国推陈出新。老旧小区想建地下停车场,过去简直不敢想,如今用矩形盾构机,开个很小的作业口就能搞定。修建地下管廊,马蹄形盾构机上场,前面挖过去,后面的综合管廊就已经分好了层。


今年4月份的德国宝马展上,中铁装备带着自家2台全球最先进的盾构机参加这个“工程机械界的奥运会”。和国产盾构机一起成为焦点的,还有和设备配套的施工技术和理念。要知道,会生产设备并不可怕,能制定标准和规则,才是厉害的角色。

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(德国宝马展上的中铁装备展位)


一直以来,国际上的盾构机分为三个流派:美国擅长硬岩挖掘、德国货适用性好,日本的则是做工精巧。


盾构机现在怎么成了中国制造的天下?


原因简单粗暴:中国造的盾构机,集三大流派之长处,而且价格还低很多。


便宜又好用,不疯狂热卖才怪。


如今,中国产的盾构机占到全球市场份额的2/3,国内市场90%以上,还捎带着把国外产品的价格拉低了40%。

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(中国的盾构机进出口变化)


2. 天价进口盾构机和“中国人不得入内”


三十年河东三十年河西。


谁能想到,就在20多年前,偌大的中国居然没有一台自己生产的先进盾构机。


更让人觉得憋屈的是,花了3亿元“天价”进口的盾构机,出了故障只能停工,等外国工程师来修,除了要付给他们每人每天3000美元的薪水,维修现场还拉着警戒线:中国人不得入内。


盾构机的高效好用让“基建狂魔”中国尝到了甜头,这屈辱的经历,也刺激了中国人的神经。

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(外商的漫天要价 来自:纪录片《超级工程2》)


真正让中国人开始下定决心搞盾构机,除了面子上,还有更深层次的忧虑。


从新千年开始的“西部大开发”,铁路、公路开始向中国的西部地区延伸。那里地质复杂、施工难度大,盾构机正好能大展拳脚。可那里是中国腹地,使用外国盾构机,可能会泄露敏感的地理信息。特别是国防工程,如果信息外泄,那将是致命的威胁。


一方面是盾构机的巨大市场和应用空间,一方面是对自身安全和经济的考量,“造中国人自己的盾构机”成了从情感到理智都必须要完成的目标。

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(在进口盾构机之前,国内开凿隧道的方式主要还是依靠人力)


3. 从0到90%市场占有率,国产盾构机的逆袭之路


知易行难。连张图纸都没有,怎么造中国人自己的盾构机?


集中力量办大事,这是我们的优势。


2002年,就在3亿元进口盾构机施工的西康铁路完工不到一年,国产盾构机的研制正式列入了“863计划”。


国企扮演了冲锋队的角色。2002年,中铁隧道集团成立了盾构机研发项目组。与许多“国之重器”诞生之初的情景类似,这个只有18人的项目组,大部分是刚毕业没几年的大学生。他们中的很多人,别说研发盾构机了,很多人连盾构机啥样都没见过。

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(第一台国产盾构机“先行号”)


之前曾经为“洋盾构”把脉的国内各高校科研人员,也加入了进来。有了国家意志提供的财力和智力支持,再加上国内完整的工业体系支撑,习惯了“小步快跑”的中国人,从最常用的地铁盾构为突破口,开始发力追赶——

2004年,具有自主知识产权的“先行者”地铁盾构面世;

2006年,“先行者2号”下线,国内地铁盾构开始批量生产;

2008年,第一台拥有部分自主知识产权的国产复合盾构机横空出世;

2009年,国产11.22米直径的“进越号”打通了上海的打浦路隧道。


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(国产盾构机)


2009年,是国产盾构机从起步到逆转的分水岭。在这之前,国内盾构机市场几乎一水的国外品牌,而从2009年之后,这个数字开始发生了变化,到今天国内市场已经基本上没有纯进口的盾构机。


十几年时间,从0到90%,这不能不说是个奇迹。


4. 天时地利人和,国产盾构机奇迹之谜


中国人常把成功归结于“天时地利人和”,国产盾构机今天的成功,也占全了这三个要素。


我们先来说“天时”。


截至2017年末,中国内地(不含港澳台地区)有56个城市开建城市轨道交通, 2017年,内地城轨交通完成建设投资4762亿元,在建线路长度6246公里。

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(中国建成轨道交通的城市数量)


自2002年立项起,科研人员恰恰是选择先易后难,从地铁盾构入手,才得以在2009年之后的10年间,赶上全国各地的地铁建设热潮。


中国盾构机在国内市场反馈的信息中,不断技术升级改造,逐渐积累了经验,掌握了技术话语权,这才有了今天走向海外市场的局面。


技术创新的井喷,则出现在2015年国家开始试点城市地下综合管廊建设之后。2016新建地下综合管廊公里1791公里,2017地下综合管廊在建里程6575公里。国产盾构机在巨大的市场和应用空间的支撑下,不断地进行技术创新,不仅机器越造越好,与之相配套的施工法和技术指标也随之而来。


再说“地利”。


2017 年,国内有超过45家盾构机企业,这些企业中既有传统的装备制造企业,也有中外合资或外资企业。最特别的一类,就是有施工总包能力的企业转型组建的装备制造公司。

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(国内盾构机制造企业分布)


像中铁、中隧这类企业,它们原本就是有盾构机需求,掌握着盾构机的市场,而自己造盾构机,则对技术创新方面有着天然的原生动力。用自家造的机器修自家的工程,如何多快好省自然是首要任务。


盾构机又是需要根据不同的地质特征“定制”的机器,在基建狂魔不断“解锁”新的地质类型施工的同时,国产盾构机也解决了一个又一个适用性的问题。在华夏大地上“见过大世面”的盾构机,拿到海外面对任何的地质构造,都有现成的经验可寻,简直是“小菜一碟”。

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(国产盾构机走进土耳其)


最后是“人和”。


现在谈创新,常常陷入过度追求“零部件国产化率”的误区,似乎不实现100%的国产化,就不能称之为创新。


实际上,在全球协作的时代,合作往往是比竞争更重要的。特别是,中国企业要走出去,没有广结的朋友和共同的利益,会走得很辛苦。


正如《痛的不只是华为,这家西方公司卡住中国芯片的脖子》(回复关键词“光刻机”,获取文章)写到的,诸如光刻机、芯片等产品,中国要想实现100%的国产化,是不可能也是不现实的。


比100%国产化更重要的是,中国要有一到两家技术实力与国际话语权兼具的企业,在开放共赢中拉动、整合整个产业链。


国产盾构机正是在国际合作中不断吸收消化国际先进技术、升级完善。


从中铁装备2008年研制第一台盾构机样机时,就对零部件的选型谨慎考虑,直到今天,还和德国的供应商保持着合作。


2014年,中铁装备收购了德国的维尔特公司。德国人之所以青睐中铁装备,是因为中铁装备有技术、有雄心,能够把维尔特的掘进机品牌继承并发扬光大。

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(新闻报道)


不过,这并不代表着只买不造。中国企业在盾构机的核心部件上,也一直在打造自己的“备胎”。2013年,国内企业自主研发了首台国产盾构主驱动减速机;盾构机的心脏——主机轴承,2018年之前全部依赖进口,而今天国产的主轴承已经装在了盾构机上,连续工作了1300小时,工艺丝毫不逊色国外的产品。

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(新闻报道)


回头看中国盾构机从无到有、从弱到强,从追赶到超越这一路的历程,我们会发现,国产盾构机的成功并不复杂,也揭示了中国制造崛起的秘密——

我们有国内大市场这个前提,有产业链这个基础,只要有自立、创新的坚定决心与不懈努力,就能够取得技术突破,打破国际垄断。


当你的“脖子”足够粗壮,就不怕别人“卡脖子”了。



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