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中国式现代化秦皇岛场景 | 中铁山桥:百年锻造出“利器”

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图为中铁山桥集团有限公司道岔智能制造示范工厂。马芳 摄(中经视觉)

128年,一家企业能做多少件事?

“我们始终专注于做两件事:一件是制造钢桥梁,另一件是制造铁路道岔。”中铁山桥集团有限公司董事长林军科说,公司自1894年成立以来,参与并见证了我国钢桥梁和铁路的发展历程,累计制造钢桥梁3200余座,创新研制普速道岔、高速道岔、重载道岔等各类道岔数十万组,产品销往30多个国家和地区。

百年间,中铁山桥走在行业前列,从制造迈向创造。“基建行业是科技含量、竞争要素极为活跃的行业,竞争实力决定企业的生存活力。中铁山桥能走过百年,靠的是不断进取的创新精神。”林军科说。

坚持技术创新

中铁山桥桥梁分公司近30米高的厂房里,巨大的吊车在空中拉着钢桥组件从一个工序进入另一个工序;14台智能机器人组成的板单元自动组焊生产线在进行钢桥组装、焊接工作。“桥梁钢结构作为独立安装单元的组件,最轻的十几吨,最重的近4000吨。先进的生产线可以确保产品焊接一次检验合格率达到99%以上。”中铁山桥总工程师胡广瑞介绍,公司努力打造国内工艺最先进、智能化程度最高的钢桥梁制造基地,向新技术要生产力。

从滦河大桥、武汉长江大桥、南京长江大桥到平潭海峡大桥、北盘江大桥、港珠澳大桥等,中铁山桥从未停下创新的脚步。“没有一模一样的大桥,每座大桥都有各自的特点。建造这些大桥,靠的是我们在关键技术、关键设备、关键工艺上的领先和突破。”胡广瑞说。

港珠澳大桥是我国桥梁建设史上里程最长、投资最多、难度最大的跨海桥梁项目,总长约55公里,设计使用寿命达120年。“公司中标了港珠澳大桥钢结构项目最大标段,下决心以尖端的设备、先进的技术建设好大桥。”胡广瑞说,焊接是一个动态的过程,焊接电流、电压、钝边尺寸和组装间隙等都是影响焊接质量的重要因素。根据大桥建造技术要求,公司技术团队研发了正交异性板单元机器人焊接系统,并在工艺上形成一套以自动化、信息化、智能化为主要手段的板单元制造成套技术,有效提高了焊接精度和效率。

为了满足不同造型、钢材、跨度的桥梁需求,中铁山桥依托自身建设的国家级技术中心和河北省桥梁焊接技术创新中心,形成一批具有自主知识产权的重大关键原创技术。“不管大桥有千般变化、万种需求,我们这里总有一款技术能对应解决。”胡广瑞说,中铁山桥相继研发了高寒地区低温焊接技术、高强钢焊接技术、大跨度钢桥梁制造技术、钢箱梁大节段拼装制造技术、钢桥梁智能组焊技术等一系列新技术。

作为中铁山桥的另一张“名片”,道岔是铁路线上关键设备之一,对列车安全和运行速度具有决定性影响。“列车速度越快,道岔越要平直。像时速350公里以上的高速道岔,每20米高度差不能超过1毫米。”林军科说。

上世纪六十年代,中铁山桥研制出“62型”道岔,结束了中国铁路使用外国道岔的历史。近年来,公司率先研制成功时速160公里至350公里的准高速和高速道岔,为中国铁路“八纵八横”的建设提供了坚实保障。随着城市轨道交通建设快速发展,公司还先后为40多个大中城市设计和制造了各类地铁、轻轨、有轨电车道岔产品。

“技术创新是企业的核心竞争力,是企业发展的关键要素。”林军科说,截至目前,中铁山桥共获得授权专利257项,其中,发明专利95项,实用新型专利162项。

加快数智制造

9月6日,在中铁山桥道岔生产车间,闪耀着钢花的钢轨从流水线上进入模具,接着6000吨级锻压设备将钢轨进行4次锻压,一根道岔组件生产完成。这标志着公司自主研发的道岔智能生产线正式投产运行。

“6000吨锻压自动生产线投产后,将原来的钢轨锻压成型工序时间由20分钟缩减至12分钟,设备操控人员由4名减少至2名。产品质量和生产效率得到提高,工人的劳动强度也减轻了。”中铁山桥道岔生产车间工程师王玲说。

工欲善其事,必先利其器。“作为中国钢桥梁、铁路道岔行业的排头兵,公司持续开展信息化、智能化、数字化设备研发,建成了钢箱梁、钢桁梁智能化制造工厂,以及道岔智能化示范工厂。”中铁山桥科技创新部部长陈英杰说,通过智能化改造,生产效率提高2倍以上,生产能力达到年产桥梁钢结构45万吨、道岔1万组。

近年来,中铁山桥依托数智升级项目开发,打造了数据标准平台、智能单元管理平台、执行管理平台等钢梁数字化建造平台。数字化平台采用边缘计算、数据处理等方式,将设备台账、维修保养等实时数据生成报表,实现设备可视化管理、数据可追溯,增强了公司质量管控能力。

以国内市场为依托,中铁山桥积极参与国际竞争,推动技术和设备“走出去”。帕德玛大桥被誉为孟加拉国的“梦想之桥”,主桥长6.15公里,采用双层钢桁梁结构,是该国首个采用欧洲标准建造的全焊结构、超厚板、公铁两用钢桁梁桥。中铁山桥承接了该桥全部桥梁钢结构12.58万吨的生产制造任务。

“我在一线工作20年,遇到的最大挑战就是参加帕德玛大桥建造。其中,面临的最大难题是如何确保超厚板的焊接精度。”中铁山桥高级技师吕志坤回忆说,瞄准高质量焊接目标,工程师们把部分杆件的焊接坡口从常用的“V形坡口”创新为“J形坡口”。“为了设计出适应J形坡口的刀盘,我们查阅大量资料,并借鉴其他行业精加工的刀具,经过反复实践和修改,最终制造出J形的成型刀盘,加工效率提高近3倍。”

针对帕德玛大桥的建设要求,中铁山桥更新了一批智能制造设备,攻克了超厚钢板焊接、3200吨整跨移梁等世界级桥梁制造难题,提前完成了工期目标。

严控产品质量

企业要想实现长远发展,核心技术重要,产品质量同样重要。“一个突发事件给我们敲响了警钟。”林军科说,“2019年3月20日,道岔分公司南跨厂房作业平台上,切割枪没有控制好,加工尺寸差了0.1毫米,导致3根成品价值60多万元的长心轨报废。”

0.1毫米,听起来很微小,但对铁路道岔制造和行车安全会造成隐患。认真总结经验教训后,中铁山桥重新修订道岔制造内控标准,将钢轨件的轨高公差带由原来的内控0.5毫米压缩到0.3毫米,远远高于国内制造标准。“从这件事开始,我们开启了产品质量提升的新征程。”林军科说。

在中铁山桥新建成的智能车间里,经过几秒钟激光刻印,“二维码”便刻制在垫板上,这样每块垫板都拥有了“身份证”。

“‘身份证’包含产品特性、生产日期、规格等信息,焊接机器人只需读取‘身份证’,就可以实现自动化加工生产,也便于质量追溯。”中铁山桥工程师刘新成说,新车间从传统人工密集型生产方式向专业数字化生产方式转变,摆脱了对人工技能的依赖,既打造了高质量产品可复制的新模式,也实现了对产品生产制造全过程的信息化管理。

为了推动产品质量不断提升,中铁山桥技术人员常年开展项目课题制,围绕新产品开发、新技术引进、新工艺探索、新工装制造、新材料运用等进行选题立项,组成若干个攻关组进行攻关。同时,公司持续完善产学研用协同创新平台建设,通过了10多项管理体系认证和产品认证。如今,中铁山桥的道岔产品、桥梁钢结构产品都被工信部评为制造业单项冠军产品,参建工程多次获得国家优质工程金奖、鲁班奖、詹天佑奖等奖项。

随着国内外市场不断拓展,今年前三季度,中铁山桥新签合同额达75.1亿元,比去年同期增长3.1亿元。(宋美倩)

来 源:经济日报




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