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沪研发世界最大断面类矩形盾构机“阳明号”始发国产机器人市场份额仅约30%,核心技术依赖进口

2020-5-26

  近日世界最大断面的土压平衡类矩形盾构“阳明号”始发在宁波地铁工地施工。这是我国首台自主研发的类矩形盾构与传统的圆形盾构相比有诸多优势:节约地下空间资源并能有效控制沉降减小对周边环境的影响。

  “阳明号”盾构机在宁波轨道交通3号线一期工程现场施工

  令业内人士惊讶的是这种上海企业与高校联合研制的新型建设装备从无到有、再到工程施工只用了一年不到的时间。

  满足居民诉求需要新装备

  盾构是开挖隧道的利器。“盾”指装备在地下运行时像盾牌那样承受住四面八方土层的压力;“构”指装备在切削土体的同时能拼接混凝土构件起到支撑隧道的作用。上海在盾构制造领域起步很早土压平衡盾构、大直径泥水平衡盾构一直处于全国领先地位配资 已批量出口到新加坡、印度等国家。

  上海隧道工程有限公司总工程师朱雁飞介绍2014年4月宁波市轨道交通集团有限公司找到他们咨询宁波地铁4号线工程遇到的难题。根据规划这条线要经过街道狭窄的老城区。环评公示后沿线居民意见很大担心房屋沉降也担心通车后的近差距噪声与震动影响配资官网 。确实如采用两台单圆盾构隧道会侵入沿街民宅的下方;如采用一台双圆盾构沉降控制能力可能不足。为此宁波轨道交通希望上海隧道公司提出新的技术方案。

  “类矩形盾构”上海隧道公司提出了这种我国还没有的装备。它开挖的隧道断面接近矩形宽度上与两台单圆盾构紧挨着开挖出的隧道差不多高度上比容纳双线的大型圆隧道小很多去除了圆断面隧道里的无效空间。

  从1995年起上海隧道股份开始研发异形(非圆形)隧道掘进机拥有很多技术积累。国际上日本企业研制出了矩形、类矩形(日本称复合圆形)盾构应用于轨道交通、公路隧道、给排水管线、人行地道等工程施工效果很好。

  听了上海专家的介绍宁波轨道交通派人前往日本调研证实类矩形盾构可以解决4号线难题。然而日本企业没现成设备销售。

  一体化招标提高创新效率

  在这种情况下宁波轨道交通做出创新之举——以科研、设计、施工一体化招标方式组织研发类矩形盾构设备与施工成套技术。朱雁飞感叹“设备都还没呢施工招标就开始了。”

  国内建设行业体制的特点是分阶段控制、各司其职。所谓“分段控制”是将工程分为立项审批、工程可行性研究、初步设计、施工图设计与施工等4个阶段。“各司其职”指的是建设单位保证程序合法设计单位保证设计图符合规范施工企业按图纸规范施工专家则在整个体系中扮演“决断者”角色。这一体制是否有利于创新?一些业内人士认为凭借设计与施工的创新方案看似可以争取到项目但在实际操作中存在审批者、建设单位、设计、施工等各方利益的相互制约使得技术创新到应用之间的道路并不平坦。

  科研、设计、施工一体化招标方式则突破了现有体制让大型施工企业牵头整合这3个环节真正成为创新的主体。2015年1月上海隧道工程股份有限公司竞标成功。随后公司牵头组织了产学研团队联合上海市隧道工程轨道交通设计研究院、同济大学、上海交通大学与上海盾构设计试验研究中心有限公司共同研发类矩形盾构与工程应用方案。

  朱雁飞表示这种招标方式实现了技术研发与试验应用一体化而且理顺了各方利益让大型施工企业主导技术创新使创新效率显著提高。

  线上配资 产权共享收获红利

  根据宁波轨道交通与上海隧道股份签订的合同这支上海团队自筹7700万元制造样机宁波方面承担科研经费并负责落实验证工程。假如验证工程失败宁波轨道交通承担样机造价的50%;假如成功宁波轨道交通承诺在未来4000米隧道建设中完成样机摊销。研发取得的线上配资 产权由双方共享类矩形盾构假如在宁波以外的城市得到应用上海隧道股份将向宁波方面支付1万元/米的专利使用费。

  “都说宁波人会做生意从这份合同中也可见一斑。”上海市科委副巡视员刘勤说宁波轨道交通作为工程发包方敢于承担风险为满足市民诉求采用新的技术方案并设计了风险共担、利益共享机制值得上海借鉴。

  实践表明宁波的创新之举取得了很好效果。两地企业签约后9个月我国首台土压平衡类矩形盾构出厂。它开挖的隧道断面长11.83米、宽7.27米;头部拥有4个刀盘能实现切削率100%的全断面无挤压开挖。沪甬企业联合已为这种装备申请40件发明专利、4件软件著作权形成了专利群保护。

  类矩形盾构出厂后首先用于宁波轨道交通安排的验证工程在地铁3号线途经的拟拆迁厂房下方“试推”400米检测楼房沉降情况。假如沉降控制得好将在地铁4号线施工并在后续线路中推广应用。

  这种盾构适用于道路狭窄、配资查询 密集、浅层地下空间日益饱与的中心城区与老城区。郑州、沈阳、昆明相关单位已派人到宁波施工现场考察苏州、温州等地企业也表示要来考察。据预测到2020年类矩形盾构的市场规模可达10亿元以上。宁波企业有望通过线上配资 产权共享机制收获“创新红利”。









  中央经济工作会议提出要捧场企业技术改造与设备更新。工业机器人是企业技改的利器。我国这个产业发展现状如何?未来又将如何发力?

  我国工业机器人产业发展潜力很大

  目前工业机器人在机器人产业中占据主导也最受产业界看重。中国工程院院士、中国科学院沈阳自动化研究所研究员王天然认为我国对机器人需求将快速增长主要原因是人力成本上升机器换人不仅可以提高生产效率从长远看还能够节约成本。

  近些年我国的机器人需求大幅增长。2013年中国成为全球最大的机器人市场2014年约占全球销量的1/4。在市场需求推动下我国机器人产业迅速发展。中国机器人产业联盟理事长曲道奎介绍目前我国较大的机器人开发区、产业园已有30多个有机器人概念的上市企业超过百家与机器人有关的企业已达上千家。
  
  我国机器人产业发展还有很大的潜力。国际上通常用每万名工人机器人拥有量来衡量机器人普及水平。目前我国每万名工人机器人拥有量为23台日本、韩国则超过了300台。

  机器人技术及应用在未来国际竞争中具有重要战略价值世界主要国家都出台政策鼓励发展机器人产业。美国发布了机器人发展路线报告将机器人与互联网放在同等重要的地位;欧盟启动了全球最大民用机器人研发计划。我国也正制定机器人产业“十三五”发展规划。〖中国制造2025〗将机器人与高档数控机床列为需大力推动实现突破发展的十大重点领域。

  核心技术与关键零部件依赖进口

  时下我国国产机器人市场份额仅占约30%且主要处于行业低端高端机器人严重依赖进口。专家介绍我国工业机器人与发达国家的差距主要在核心技术与关键零部件上。精密减速机、控制器、伺服系统以及高性能驱动器等关键零部件大部分依赖进口成本占到整体生产成本的70%以上。采购核心零部件的成本就已高于国外同款机器人整体售价这让国内企业很难在国际竞争中胜出。

  “机器人产业的上游是核心零部件相当于”大脑“该领域国内基本依赖进口。中游是机器人本体也就是机器人的”身体“。下游是系统集成商目前国内95%的企业集中在这一环节。”曲道奎说国内大大小小数百家企业在低端市场上同质化扩张。我国机器人产业迫切需要全面突破关键零部件与核心技术夯实产业基础实现持续股票 发展。

  应占领下一代机器人发展先机

  眼下炒股配资 技术尤其是互联网、人工智能与制造业深度融合机器人产业正步入“2.0时代”。曲道奎认为目前正处在关键转折点上。“机器人已经不仅应用在制造业还进入了人类配资官网 各个领域各种各样的机器人都全面走向了市场。传统的机器人已经进入到低附加值时代需要升级换代新的机器人配资 逐渐成熟”。

  “人工智能与互联网技术发展将为机器人提供强大的”后脑“提高智能水平。”王天然介绍随着材料科学的发展可以用人造肌肉等制成“软体机器人”;与脑科学结合可以使机器人的一些行为直接受控于人;与生命科学的结合将产生类生命机器人。

  专家表示国内传统工业机器人与国外差距较大要实现追赶可以加快智能化布局将机器人与IT技术、大数据、网络、人工智能等深度融合在下一代机器人发展上占领先机。







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