攻克“卡脖子”關鍵部件的二本“學長”

  每逢求職季,不少應屆畢業生心頭難免縈繞迷茫與焦慮——學歷夠高嗎?學校夠牛嗎?

  在江蘇省常熟市,有這樣一位“學長”,他畢業於二本院校,從技術工人做起,用了14年,一步步成為總工程師,現在領導着上百人的博士、碩士研發團隊。這不是網絡小説裏的勵志“爽文”,而是楊輝的真實人生。

  今年36歲的楊輝,是中交天和機械設備製造有限公司總經理助理兼執行總工程師。加入中交天和近十年來,他帶領團隊,推動超大直徑盾構機多項關鍵技術和部件自主化,打破了外國公司的壟斷,目前,多台國產盾構機已投入使用,有的還走出國門,服務“一帶一路”沿線國家和地區。

  攻克“卡脖子”的關鍵部件

  10月12日,直徑16.09米的國產盾構機“聚力一號”在江蘇常熟中交天和總裝車間下線。盾構機是隧道建設的利器,尤其是直徑14米以上的超大直徑盾構機,更是“大國重器”,過去一度被外國產品壟斷,關鍵部件還被“卡脖子”。

  時間回到2010年,中國交建承接南京緯三路過江通道項目(現揚子江隧道),需要兩台開挖直徑達15米的盾構機。外商每台要價7億元,交貨時間也不能保證。

  當時整個項目的預算才50億元,買不起也等不起,這件事促使中國交建整合盾構機研製力量,在江蘇常熟成立中交天和。

  歷時14個月,6700多張圖紙、10萬多個零部件,中交天和拿出了第一台泥水氣壓平衡複合式盾構機“天和號”,擺脱了對進口盾構機的依賴,但一些技術和部件仍需要外方支持。

  “師傅教徒弟,肯定會有所保留。”楊輝回憶,“直徑6米級的地鐵盾構設備,用的就是外方的主驅動,出了問題去現場還得帶上外方專家。”

  2011年底,楊輝從振華重工調入中交天和,交給他和技術研發團隊的一項重大任務,就是實現主驅動的自主化。

  如果説主驅動是盾構機的“心臟”,那軸承就是主驅動的“心臟”。因此,軸承是盾構機技術自主化之路上必須拿下的一關。

  但盾構機軸承對鋼材精度要求極高,當時國內還缺乏相應的製造能力,某地曾使用過配置國產軸承的盾構機,結果在掘進中發生故障,最後別無他法,只能就地回填埋入地下,造成巨大損失。

  而當時擺在楊輝和團隊面前的,不僅是鋼材的問題,設計師們甚至連軸承如何選型都無從下手。楊輝帶隊拜訪國內外高校、知名企業,但對方要麼不掌握相關技術,要麼只能提供上世紀七八十年代的經驗。

  “雖然國外先進技術不對我們開放,也不能僅憑他們已經落後的經驗來解決問題,但在學習過程中,我們的思路越來越清晰了。”楊輝説,經過兩年多的集體攻關,到2018年,團隊基本攻克了包括主驅動在內的各個子系統。

  2019年,用於建設南京和燕路過江通道的盾構機“振興號”下線,它的直徑達15.03米,首次集中應用了中交天和自主研發的常壓換刀裝置、刀盤伸縮擺動裝置等國產核心部件,並且是首台應用管片智能拼裝系統的國產盾構機,操作員可“一鍵”完成隧洞管片的自動運輸、抓舉和拼裝,在提高效率的同時減小施工誤差。

  “它標誌着我們已經掌握了超大直徑盾構機的設計製造技術。”楊輝自信地説。

  3年上萬次試驗突破核心技術

  上面提到的常壓換刀,就是楊輝所説“領先於國外”的核心技術之一。

  2021年春節前夕,記者曾到南京和燕路過江通道施工現場採訪,一直走到了盾構機最前端的刀盤位置,江面下近70米深處,工作人員正進行換刀作業,大家身着工作服、頭戴安全盔,與在地面並無二致。

  這個看上去普普通通的作業場景,就是常壓換刀技術的實際應用。

  常壓換刀與帶壓換刀對應。盾構機如“土行孫”在地層中穿行,要頂住相當於幾十甚至上百米水深的高壓,而刀盤切削岩土,磨損強度很大,經過一段時間就必須拆換。

  “城市地鐵盾構深度一般在20米左右,壓力尚可承受;而長江隧道往往深度大於60米,帶壓換刀不僅要聘請身體素質好的專業潛水員來作業,還要設計一套氦氧飽和環境,人員持續在裏面生活、工作,一般三個月輪換一次,綜合成本高達上億元。”楊輝説。

  而常壓換刀,就是把裸露於岩土地層中的盾構機刀盤做成“實心”的,將高壓隔絕在外,這樣盾構機內部就能維持一個標準大氣壓。

  原理聽上去簡單,關鍵要研製出一套高可靠性閘門系統。

  “外國公司雖然有這個技術思路,但具體設計不對,應用上不成功。”楊輝告訴記者。

  超大直徑盾構機的刀盤上有數百把刀,要實現常壓換刀,一把刀就需要一個閘門,“從國外買,一個閘門要七八十萬,配套維修包上百萬,加起來又是上億元。我們不想再為換刀花這麼多錢。”楊輝説。

  為了保密,楊輝和團隊到鄰省找了一家生產普通機械的企業,在別人的廠房裏做試驗。“從2016年立項到2018年成功,我幾乎每個節假日都過去,3年做了上萬次試驗。”楊輝説,這套閘門系統僅2000多萬元,不僅控制了工程成本,更重要的是大大減小了工作人員的安全風險。

  面壁十年圖破壁。關鍵技術的突破、核心部件的自主化,顯著降低了整機成本,適逢國內城市地鐵、隧道建設需求旺盛,盾構機產業也迎來快速發展。中國工程機械工業協會發布的數據顯示,2020年國內市場工程機械自給率已達96%以上。

  一名技術工的“逆襲”

  2007年,22歲的楊輝從江蘇一所二本院校畢業,通過校園招聘入職上海振華重工,成為一名現場技術工。

  “當時的想法很簡單,上海那邊待遇好,回家也方便,但到了崗位上還是不大適應。”楊輝回憶,自己在學校學的是汽車內飾模具設計,“來到振華重工,卻要做港口機械”。

  所學專業與崗位要求不對口,必須從頭學起。從一開始做實習生,親自動手電焊、打磨,到慢慢從事複雜設計,自己畫圖自己加工,最後負責設計製造了出口澳大利亞的模塊化標準廠房。

  “做廠房那段日子,拼命加班,最多的一個月加班近140個小時,最後累到右臂抬不起來,還以為是偏癱了。”楊輝説,“印象最深的一次是在長江口八九十米的高空修設備,零下七八攝氏度,還颳着大風,我穿了棉襖、棉褲和雨衣,還是被吹得透心涼。”

  在楊輝記憶裏,振華廠區夜裏永遠是燈火通明的。“我經常在凌晨兩三點被叫起來去現場,因為你的設備出了問題,只能你去處理,你不處理,大家都得等你。”楊輝説。

  楊輝在振華重工度過了職業生涯的最初5年,來到中交天和以後,先是組建了工藝技術部,之後去管理生產製造,2016年開始專注設計研發。現在,他同時負責管理技術、生產、質控、採購、售後等部門。2019年,楊輝獲得中國交建“十大傑出青年”榮譽稱號。

  在中交天和廠區,可以發現不少年輕的面孔,這個有1300多名員工的企業,平均年齡30歲出頭。和楊輝類似,不少中層幹部年齡在40歲以下。“中交天和的激勵機制,就是靠業績論英雄,讓能者上。”楊輝説,和一些單位根據工齡、職稱“論資排輩”不同,企業看重的是成果,“當然,你能拿出成果,評職稱需要的專利、論文也不是問題。”

  “不要怕吃苦”

  這些年,楊輝一直參與校園招聘,先後招進500多人。目前,中交天和上百人的研發團隊,近一半是碩博學歷。

  “製造型企業強調的是應用,看的是業績,是你能不能把這個件做出來,而不是學歷、考試成績或出身。”站在“過來人”和“面試官”的角度,楊輝想對正在找工作的學弟學妹們説,“不要怕吃苦。”

  “不少來應聘的大學生報的是設計師崗,想的是穿着西裝、白襯衫,在辦公室裏畫圖。”楊輝直言不諱地説,“對工科生而言,就得多去基層,去吃苦,去實踐。要知道,課本上學的只是基礎知識,不能在生產中照搬套用。”

  在楊輝看來,“做機械行業,關鍵是要深入一線。不到一線,怎麼知道自己設計的裝備靠不靠譜?”

  楊輝坦言,在學校時自己的成績一般,“但我的社會實踐經歷比較多,寒暑假一般都在廠裏實習。”他説,“在二本院校,要比別人更有求職競爭力,就得在實踐經驗上拉開優勢。”

  腳踏實地、實事求是,這是楊輝的座右銘。“成長的路上沒有捷徑。”他説。(記者 陳席元)

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