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中铁山桥:中国制造迈向中国创造的范例
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发布时间: 2017-11-21 08:58

        党的十九大报告指出,创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。中铁山桥集团有限公司,始建于1894年,被誉为“中国钢桥的摇篮、道岔的故乡”。作为中国建厂最早的桥梁钢结构和铁路道岔产品制造企业,中铁山桥伴随着民族工业的崛起,走过了123年的发展历程,创造了众多的中国第一和世界第一。

        企业是创新的主体。深秋时节,记者走进中铁山桥,探寻这个百年企业永葆青春活力的奥秘。

        自动化信息化智能化领跑桥梁制造业

        提起港珠澳大桥,人们自然会想到中铁山桥;通过港珠澳大桥,人们更加深了对中铁山桥的认识。打造出世界级精品工程,中铁山桥成为桥梁制造业领跑者。

        世界最长的跨海大桥、被誉为世界第七大奇迹的港珠澳大桥,日前主体桥梁工程全线贯通。承建桥梁最大标段CB01标段的中铁山桥,在承建港珠澳大桥过程中,颠覆传统以人工为主的生产模式,创新推出机器人焊接、相控阵雷达探测等先进技术,开创了中国桥梁制造业先河。

        10月31日上午,记者来到中铁山桥桥梁公司。庞大的桥梁钢结构生产制造车间,仅焊接区总面积就达到8万平方米,安装有6台世界上最先进的自动焊接机器人。港珠澳大桥CB01标段125个大节段的板单元和横隔板,就是在这里完成焊接的。

        记者发现,与人工焊接要求手法平稳不同,所有机器人焊臂都是边焊边摇晃。中铁山桥集团钢结构制造工艺研究院院长付常谊解释道,自动化焊接机器人,通过事先程序编制,电弧自动跟踪,机械手灵活摆动,跟踪焊缝,焊接质量实现突破,焊接效率大大提升。

        机器人焊接技术已经广泛应用于各类轻型设备制造,但由于存在技术瓶颈,一直没能进入到钢箱梁制造领域。然而在中铁山桥承建的港珠澳大桥CB01标段,却能够使用机器人焊接钢箱梁的主要承重部件——板单元和横隔板,这在世界上尚数首次。

        以承接港珠澳大桥这一超级工程为契机,中铁山桥开展板单元自动化制造与焊接技术的研究,形成了一套以自动化、信息化、智能化为主要手段的板单元制造专业技术,解决了U型肋角焊缝焊接质量稳定性差的难题,大幅提高了钢箱梁板单元的制造质量,在制造工艺上实现了“中国制造”向“中国创造”的转变。

        “党的十九大报告提出,建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系,促进科技成果转化。作为国企,必须勇于扛起创新的大旗。机器人焊接,是中铁山桥最新研发大型钢箱梁自动焊接系统的核心技术,此外,多项填补国际空白的钢箱梁自动焊接技术也被一一攻克。提高钢箱梁U型肋加工精度的新型数控机床,解决定位难题的自动组装机床相继问世,检验焊接质量的相控阵雷达探测技术被成功应用,都使钢箱梁焊接的质量和效率得到大幅提升。”中铁山桥桥梁公司技术质量部部长石立鹏边走边向记者介绍,这些正在焊接的杆件将会装船运往孟加拉国,用于帕德玛大桥的建设。目前车间同时在生产孟加拉国的帕德玛大桥、官厅水库大桥等板单元,官厅水库大桥是钢箱梁大桥,现在焊接机器人正在焊接的就是官厅水库大桥的板单元。

        凭借承建港珠澳大桥过程中的一项项科技创新,中铁山桥获得4项国家发明专利,7项实用新型专利,荣获2015年河北省科学技术进步一等奖。国际同行的认可,让中铁山桥赢得美国、挪威、孟加拉国等多个国家的世界桥梁订单。

        被当地居民称之为“梦想之桥”的帕德玛大桥,是一座钢桁梁大桥,全桥总重约13万吨,是一座公铁多用途重载大桥,焊接工艺比钢箱梁大桥更为复杂。帕德玛大桥主桁节点均采用全焊接整体节点结构即杆件之间全部采用焊接连接,采用欧洲标准的50-100毫米板厚全断面对接熔透焊接,60-90毫米板厚的隔板小间距熔透焊接,桁片平位拼装、整孔桁梁立体拼装以及桥位焊接等制造及施工技术均为中铁山桥首创。通过该桥的制造创新,将推动世界桥梁向全焊接、超厚板方向迈进。

        记者发现,制造工艺创新在桥梁生产车间随处可见。付常谊介绍,为了实现板单元的自动化焊接,从下料、加工、组装、焊接全工艺链进行了研发与提高。下料环节,使用了高强度的数控切割机,保证零件尺寸。机加工环节,研发了适用于钢箱梁U型肋加工的新型数控机床,保证了U型肋边缘及坡口尺寸。此外,还研制了自动化组装机床,可自动划线、打磨、除尘、压紧、点焊,组装间隙小于0.5毫米,坡口精度达到0.5度以内,保证了后续焊接质量。

        中铁山桥,成为中国桥梁乃至世界桥梁制造技术的领跑者。目前中铁山桥的桥梁钢结构已经33跨长江、19跨黄河、12跨海湾。

        科技创新引领中国道岔技术发展方向

        2016年8月,在中铁山桥道岔车间里,现代有轨电车60R2-6号三开道岔研制成功,并顺利通过专家组审查验收。这是一种现代有轨电车道岔中结构最复杂、加工难度最大的道岔,几乎涵盖此类产品所有的核心技术。不仅填补了我国在这一领域的空白,也彻底打破了国外厂家对此类产品的技术垄断。

        在人们印象中,道岔、垫板无非是些“傻大笨粗”的钢铁块子。而来到中铁山桥采访,完全颠覆了记者这些固有印象。

        一根道岔、一块垫板,同样蕴含很高的科技元素。

        10月30日下午,在道岔车间,车间党总支书记果丽红指着道岔尖轨试铺平台说,随着高铁的快速发展,对高速道岔的精度、平直度、降噪、防腐处理等要求也越来越高。像350公里以上的高速道岔,平直度要求很严,每20米高度差不能超过1毫米。按照中铁山桥的工艺标准,高速道岔的尖轨打孔,必须要有倒角;而按照国家工艺标准,则不需要加工。再比如,尖轨根端轧制部分,按照原来工艺标准,不需要加工,中铁山桥提高了工艺标准,采用刨切加工,轨顶面铣削,轨两侧面刨削,提高了加工精度。

        中铁山桥始终占据国内城市轨道交通道岔技术研发领跑者地位,占有国内最大的市场份额。其研发的系列新型地铁道岔在深圳、杭州、南昌等地得到推广;率先研发了系列现代有轨电车道岔,抢占了市场先机,三开组合道岔、梳子型道岔均为国内首创。

        中铁山桥机加工二车间,是国内最大的道岔配件生产集成车间。“十九大报告将创新摆在国家发展全局的核心位置,让我们这些基层科技工作者倍感振奋,创新我们从身边一点一滴做起。垫板是生产道岔的一种重要零部件。一块小小的垫板,这里面也大有学问。”机加工二车间主任侯文川介绍说,由于各铁路局等下游客户对垫板的规格、型号不太熟悉,在装配过程中极易搞混。为此,他们想到了在垫板箱子上加贴条形码标签的办法。通过专用设备,一扫条形码,每一块垫板的型号、规格、生产日期、生产者姓名等信息都一一显示出来,做到垫板质量可追溯。

        中铁山桥道岔设计研究院院长汤铁兵告诉记者,对于百年老厂来说,新产品开发、装备、工艺都需要突破。如今,城轨、地铁、有轨电车道岔产品对减震降噪要求越来越高。高速道岔的加工精度、产品外观,都有了很大提升,再也不是以前人们认为的“傻大笨粗”产品了。车间还进行了加工工艺方面的创新,比如尖轨根端热处理,改进为数字化测量,激光扫描,刨改铣。

        近年来,中铁山桥完成了道岔加工工艺系统的改造,实现了钢轨件数控加工;建成了50米轨件检测平台和多功能高精度组装平台,实现了所有道岔全部试铺,保证了产品质量;应用了道岔综合测试系统、锻压自动温控系统和锻压、铸造成型仿真模拟等先进技术,大幅度提高了道岔制造和质量保证能力。

        自1912年生产出中国第一组道岔以来,中铁山桥始终引领着中国铁路道岔的发展方向,从普速道岔到重载道岔,从提速道岔到高速道岔。时速250公里、时速350公里高速道岔在京沪、京广、沪昆、兰新等高铁线路上得到了广泛应用。中铁山桥自行研制的时速350公里62号高速道岔,是迄今为止世界上长度最大、速度最高、结构最复杂、技术最先进的高速道岔,处于国际领先水平。

        一系列“山桥制造”的背后是科技创新结下的累累硕果。自主研发的道岔平面设计软件、三维参数化设计系统等先进方法突破了传统模式,走在了世界前列;致力于重载道岔的研发,轴重27吨、30吨道岔广泛应用于大秦、朔黄、晋鲁豫铁路等重载线路;研发的爆炸硬化高锰钢拼装辙叉在重载线路上试运行,取得了平均通过总重超过3亿吨的重大突破,并逐步向全国铁路推广应用,填补了国内空白,成为中铁山桥一个新的经济增长点。

        全员创新挺起民族装备制造企业脊梁

        在中铁山桥,不仅研究院研发人员有课题,一线职工同样可以有课题。

        各种激励鼓励政策的出台,激发了员工全员创新的热情;各种技能大比武,让一线职工有了技能展示提升的平台。

        无论是研究院的研发人员,还是一线工人,从他们身上,记者切身感受到了中国创造的力量。

        全国劳动模范、电焊高级技师、公司首席技师曲岩,在制造德国多瑙河铁路桥的时候,成功完成了欧洲最高标准要求的焊接工作。中铁山桥专门成立了以他名字命名的曲岩创新工作室,成员包括电焊工、钳工、火焰修整工等。这是一个以学习、研究、培训、创新为主要目的,展示职工技能和提高职工技术水平的平台。曲岩带领着十几名技术骨干集思广益搞创新,攻克了许多技术难关。在制造世界著名海峡大桥美国韦拉扎罗大桥过程中,通过研究相关焊接工艺,优选参数,保证内部质量一次探伤合格率达到100%,填补了世界级钢桥制造领域的空白。曲岩目前在中铁山桥集团技术中心焊接实验室工作,专门做有关焊接技术的研究。在中铁山桥,许多车间成立了车间工匠工作室,主要包括重点工序岗位的一线工人。

        中铁山桥集团有限公司党委书记、董事长薛林接受记者采访时说,“当前集团上下正在深入学习贯彻落实十九大精神,我们要以十九大精神为引领,肩负起历史的使命,做好传承超越、创新发展工作。积累创新资源,离不开人才支撑。企业技术中心,是中铁山桥科技创新的大脑、中枢系统。通过搭建创新平台,让年轻工程技术人员参与进去,让他们在产品研发过程中得到成长。”

        让薛林感到自豪的是,公司拥有国家级企业技术中心、河北省高新技术企业两张含金量颇高的“名片”,并建立了博士后科研工作站,形成公司、车间、一线工人三级技术创新体系。

        据中铁山桥科技管理部部长陈英杰介绍,为鼓励技术创新,中铁山桥发挥国家认定的企业技术中心和全国铁道器材研发基地的技术优势,出台了《首席工程师、首席专家、首席技师评审管理办法》《科技创新成果奖励管理办法》等鼓励科技创新的一系列制度。目前,中铁山桥积极布局构建技术创新产业链,建立了政、产、学、研、用协同创新机制,通过实施科技创新项目课题制,不断为传统产品注入新工艺、新技术。

        通过建立首席专家、首席工程师、主管工程师、首席技师、高级技师等评聘管理机制,中铁山桥形成了阶梯式人才培养、多通道职业发展模式,有效调动了广大科技人员和一线工人的积极性、主动性、创造性,进一步增强了企业创新活力。

        “百年企业无一不是在传承中创新、在创新中发展的,中铁山桥的发展也印证了创新是企业发展的源动力。”谈及百年基业长青的奥秘,薛林表示,企业竞争力的核心就是科技创新能力。中铁山桥以创新为动力,围绕市场开发新产品,技术引领研发新产品,持续完善“产、学、研、用”协同创新平台建设,不断提高企业自主创新能力。

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