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國(guó)之重器

5月15日起，中央廣播電視總臺(tái)《焦點(diǎn)訪談》播出了系列節(jié)目《領(lǐng)跑的密碼》，關(guān)注那些積蓄發(fā)力成為國(guó)際國(guó)內(nèi)行業(yè)領(lǐng)跑者的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)。5月15日播出的《領(lǐng)跑的密碼 盾構(gòu)機(jī)：掘進(jìn)中的逆襲》聚焦盾構(gòu)機(jī)國(guó)產(chǎn)化背后的故事。

盾構(gòu)機(jī)國(guó)產(chǎn)化中應(yīng)用的

至控科技ZC-300PLC產(chǎn)品

盾構(gòu)機(jī)，全名盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，是一種隧道掘進(jìn)的大型專(zhuān)用工程機(jī)械?，F(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)是集光、機(jī)、電、液、傳感、控制、信息技術(shù)于一體的高端制造裝備。隨著盾構(gòu)設(shè)備應(yīng)用環(huán)境的不斷擴(kuò)寬，其對(duì)控制系統(tǒng)的自主可控、掘進(jìn)速度、安全性、通信速率等提出了非常高的要求。面對(duì)國(guó)外對(duì)控制系統(tǒng)的高度壟斷，國(guó)產(chǎn)高性能的控制系統(tǒng)研制變得更加迫切。

盾構(gòu)機(jī)

“飛天有神舟，潛海有蛟龍，追風(fēng)有高鐵，入地有盾構(gòu)”，盾構(gòu)機(jī)是一種現(xiàn)代化隧道掘進(jìn)專(zhuān)用的大型工程機(jī)電成套裝備，工作的時(shí)候就像蚯蚓鉆洞，“啃”地下的土石，然后將其變成泥石餅吐送到身后的傳送帶上運(yùn)出隧道。盾構(gòu)機(jī)不僅可以大大加快施工速度，節(jié)約施工成本，更重要的是，盾構(gòu)機(jī)增加了施工的安全性，降低了對(duì)隧道的破壞，盾構(gòu)機(jī)現(xiàn)已普遍應(yīng)用到隧道挖掘工程中。

盾構(gòu)機(jī)的效果使得它能夠在任意隧道工程中發(fā)揮出至關(guān)重要的作用,隧道施工的每一個(gè)環(huán)節(jié),都需要盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工。因此,盾構(gòu)機(jī)也被稱為“世界工程機(jī)械之王”，是一個(gè)國(guó)家綜合制造能力的體現(xiàn)，是名副其實(shí)的大國(guó)重器，廣泛應(yīng)用于地鐵和高鐵、公路、市政、水電等隧道工程建設(shè)。

打破

然而，時(shí)光倒轉(zhuǎn)十幾年，中國(guó)盾構(gòu)市場(chǎng)還一直被外國(guó)公司壟斷。大型盾構(gòu)機(jī)技術(shù)附加值高、制造工藝復(fù)雜，國(guó)際上只有歐美和日本的幾家企業(yè)能夠研制生產(chǎn)。盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)如：

這些是擺在我們面前的技術(shù)難題。由于掌握不到核心技術(shù)，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)我國(guó)的盾構(gòu)機(jī)只能依賴進(jìn)口，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障就只能停工，花高價(jià)請(qǐng)國(guó)外工程師來(lái)維修，每天都要承受近百萬(wàn)元的損失，只能干著急。

隨著鐵路、公路、地鐵、水利、海底隧道等大量基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，我國(guó)對(duì)盾構(gòu)機(jī)的需求占到了全球60%以上。我國(guó)幅員遼闊，地質(zhì)條件又極其復(fù)雜，盾構(gòu)機(jī)使用遇到的問(wèn)題是世界上最多最難的，諸多不同地質(zhì)條件下的施工技術(shù)難題急需突破，而核心技術(shù)的缺失、高昂的成本，讓我國(guó)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，在盾構(gòu)機(jī)的使用上，處處受制于人，自主研發(fā)和生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)成為擺在我們面前別無(wú)選擇的唯一出路。

從無(wú)到有，從模仿學(xué)習(xí)到與外國(guó)知名品牌同臺(tái)競(jìng)技，短短10多年，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)完成了看似不可能的跨越。

國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)不僅在掘進(jìn)速度和性能上表現(xiàn)優(yōu)異，占據(jù)國(guó)內(nèi)新增市場(chǎng)份額的95％以上，而且走出國(guó)門(mén)，名揚(yáng)四海。中國(guó)已然進(jìn)入了盾構(gòu)裝備設(shè)計(jì)制造發(fā)達(dá)國(guó)家行列，引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展！

大腦

盾構(gòu)機(jī)對(duì)可靠性要求極高，這樣一個(gè)龐大的工程機(jī)械，其“大腦”P(pán)LC控制系統(tǒng)更是依賴進(jìn)口，盾構(gòu)系統(tǒng)核心算法需要計(jì)算機(jī)與PLC協(xié)同控制，系統(tǒng)較為復(fù)雜，存在“卡脖子”問(wèn)題。

目前的盾構(gòu)控制系統(tǒng)主要存在以下幾方面問(wèn)題：

全國(guó)產(chǎn)PLC

ZC-300

自主可控PLC控制系統(tǒng)架構(gòu)

至控科技ZC-300現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

至控科技承擔(dān)了科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《大型掘進(jìn)設(shè)備控制系統(tǒng)硬件、軟件平臺(tái)研制》。根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的特性對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新型研究，取得成果：

不斷創(chuàng)新

楊華勇院士主持講話

至控科技施一明總裁進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)展匯報(bào)