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浅谈我国盾构机再制造产业发展历程及目前存在问题

前言:我国作为基建强国,我中心对北京盾构机工程协会进行调研访问,并取得北京盾构机工程协会大力支持,文章针对我国盾构机再制造产业发展历程进行梳理,并对目前行业现状提出几点问题,希望与行业专家进行交流探讨。

北京盾构工程协会是国内唯一一家以盾构命名地方行业一级协会,是由盾构工程行业全产业链相关的企事业单位自愿联合发起,是国内第一批不需要业务主管部门经北京市社团登记管理机关核准注册的社团组织。

一. 溯源盾构机再制造

盾构技术的历史,始于英国,发展于日本、德国,飞速跨越式发展于中国。盾构法以其安全、环保、快速、性价比高等特点已成为隧道施工的首选工法,目前国内广泛应用于城市轨道交通、地下综合管廊、地下道路、地下停车场等城市地下空间建设,公路、铁路隧道工程建设,过江隧道、引水隧洞工程及军事防护工程建设等。据不完全统计,截至2021年底,国内盾构机保有量在4200台左右。

追溯我国盾构机再制造产业最早始于20092月,北京城建集团用于北京地铁四号线工程的2台由日本进口的日立EPB Φ6170 土压平衡盾构机先后发生主驱外壳密封位严重磨损导致了整机瘫痪。设备厂家提出更换2套主驱动,每套价格不低于300万,而且周期需要为半年以上。城建集团当时认为价格不合理是一个方面,最大的问题是工期长,对工程影响太大。北京奥宇可鑫装备再制造技术研究院携手国家装备再制造重点实验室经现场勘察,经过2次技术论证,城建集团以敢为人先的精神,把此项工作交给了北京奥宇可鑫再制造技术研究院。面对着直径约4米的庞然大物,检测了缺损的数据,召开了以中国科学院院士颜鸣皋、中国工程院院士徐滨士、北京理工大学学科带头人吕广庶、国家装备再制造重点实验室副主任张伟、中国航空科技集团特种焊接高级技师高凤林等院士、专家、学者以及技术人员多次现场会,反复进行模拟实验,不断调整修复工艺,最后决定采用可控堆焊技术和精研磨技术对主驱外壳密封进行了成功修复,一举打破了国外企业的高额垄断,修复后的产品经国家装备再制造重点实验室反复检测,由于选材合理,耐磨系数超过新品的30%,开启了盾构机主要零部件再制造的先河。

二、启动盾构机再制造试点

由于盾构机本身具有功能多、体积大、价值高、使用环境恶劣等特点,在盾构机完全依赖进口的年代,大修都要完全依靠设备厂商,再制造更是无法问津的禁区。2009年一举修复了北京城建集团日立盾构机主驱动外壳的并组装调试成功后,我国再制造工程创导人徐滨士院士、全国人大原常委、中华全国总工会原副主席杨兴富等业界专家的倡导下,成立了北京盾构工程协会,同时携手装备再制造国家重点实验室,与北京建工土木公司在北京顺义联合建立了我国第一个盾构机再制造基地。基地成立后,率先对一台掘进11.8公里德国海瑞克6米级盾构机进行了整机再制造,概算节省资金近2000万元,节省钢材200余吨,减碳300余吨。2014年,作为我国首台再制造盾构机突破多项技术壁垒、冲破层层市场制约,在签署了各项协议后终于应用在北京地铁16号线3标,并于20153月,实现安全掘进2.1千米的正式洞通(该机再制造后还应用于郑州地铁的两个区间)。中国工程院院士徐滨士、工信部节能司司长高云虎、中华全国总工会原党组书记、副主席杨兴富、科技部社会发展科技司黄圣彪等有关部门的领导、专家出席洞通仪式,先后有54个官方媒体争相报道。此事在我国盾构行业引起了极大的震动,对我国盾构机再制造起到了很大的促进作用。

三、保驾护航  引领发展

盾构行业没有明文规定的规定是:日系盾构机68公里,欧系盾构机8—10公里即可报废,为了施工安全,各地政府招标文件也有不同规定:5公里、3区间等,都是对盾构机再制造发展的干扰。20155-9月,协会组织有关专家在全国范围内开展了《我国盾构产业发展现状及存在问题》的调研,调研对象涵盖盾构施工、管理、工程监理、盾构机制造与再制造、盾构机主要零部件及耗材生产企业,横跨7个省20多个城市具有代表性的企业24家,收回调研问卷90余份,在全面了解了盾构行业发展的前提下,对盾构机再制造的前景也有了目标。随着国家各部委有关文件对再制造产业的肯定及盾构行业快速发展的需求,协会在继续跟踪了中建二号、海瑞克s269等盾构机再制造评审验收等工作外,针对盾构行业的特殊性,为再制造盾构机再次投入使用,开展了一系列有效的工作。首先是支持国内大型盾构机制造企业成立再制造基地,利用生产制造的设计能力,不断提升再制造盾构机性能;对具有一定盾构机维保能力的企业做好转型再制造的基础工作,同时为规范盾构机再制造技术,有效管理好盾构机再制造市场,协会牵手绿色制造标准委员会及京津冀再制造研究院组织立项制定了盾构机再制造团体标准9项,于2020520日公布,国家标准出版社出版, 202131日起正式实施。为落实标准实施,协会20215月在会员单位、参编企业中开展了盾构机及主要零部件再制造企业达标认定工作。截至目前为止,我国以盾构机制造商、施工企业、专业维保单位为依托,建立的盾构机再制造基地30余家,(已通过协会组织的认定8家)。据不完全统计,2021年完成盾构机再制造约200余台套,按新机产值计算约为81亿元,按购置新机计算可节省资金约40亿元(减碳与钢材节省有待计算)。

虽然近几年我国盾构机制造产业发展较快,但对于我国这样一个盾构机产量和盾构工程施工量都已经跃居世界前列的盾构大国,现在的盾构机再制造产业发展还存在很大差距。据统计,我国目前盾构机年产量已接近1000台(其中8米级以上大直径和12米级以上超大直径盾构机比例越来越大),盾构机保有量已经超过4000台,而且仍然有逐年上升的趋势。预计今后每年达到设计寿命周期寿命周期再制造)盾构机在1000台左右,其中可实施再制造盾构机的至少有800台;还有针对不同工程、不同地质条件设计的盾构机,也不可能一个工程就报废,盘活固定资产、实现“双碳目标”给予了盾构机再制造产业(适应性再制造)的历史使命任重而道远,协会努力配合有关领导部门,为企业搭建好平台。

十几年来,协会盾构机在再制造领域中做了一些工作,积累了一定的经验, 对盾构机再制造产业发展充满了信心,也在推动盾构机再制造使用过程中遇到了一些问题,希望能够得到各界的支持!

四、我国盾构机再制造产业发展中存在的问题

总结这些年在推动盾构机再制造领域中的工作,我国盾构机再制造产业发展中存在的问题主要有以下几个方面:

(一)行业有关决策部门对再制造产品认知不足

再制造作为我国循环经济的组成部分,已经有近20年的历程,然而对于盾构行业所涉及的产业链(包括相当部分的企业甚至是政府管理部门的领导)对再制造产品认知不足。主要原因是对再制造概念不了解或不清楚,将再制造产品混同于维修、翻新的产品。由此在很大程度上影响了再制造盾构机市场的拓展。在第三段的开头,曾经叙述了有些不成文规定一直在延续,有相当一部分地区或工程招标单位至今还在限制再制造盾构机参与投标,迫使一些施工企业花几千万甚至数亿人民币购置新机,人为地大幅度提高了工程成本。

社会对再制造认知不足还导致一些地方政府部门对再制造产业发展不重视,例如在再制造产业用地和资金投入(包括贷款)方面不仅对再制造产业没有倾斜,甚至不予支持。

(二)盾构机再制造缺乏具有一定强制性的系列标准和规范

我国开展盾构机再制造后,很长时间没有相关标准和规范,每个再制造企业都是依据自己制定的企业内部标准进行控制,其中还有部分企业企业内部标准也不完善。北京盾构工程协会从2018年就开始着手组织盾构机再制造系列标准的制定。在绿色制造标准委员会及京津冀再制造研究院的指导下和会员单位中盾构机再制造企业的参与下,截止到20215月,已经组织制定并发布了9项盾构机再制造系列团体标准。但团体标准并不具备强制性,再制造企业可以执行也可以不执行或部分不执行,因此目前仍然不能保证每个企业再制造盾构机的质量。甚至某些企业为获得高利润,以相对较低成本的盾构机修复替代盾构机再制造,导致了“鱼目混珠”。这不仅严重影响了真正进行盾构机再制造企业的积极性,而且很大程度影响了再制造盾构机的信誉度,进一步加剧了社会对再制造产品认知度的降低,对再制造产业发展产生严重冲击。

(三)再制造盾构机产业缺乏相应的激励机制

构机再制造虽然可以产生巨大的社会效益和社会效益,但由于种种原因,盾构机再制造企业的积极性并没有完全调动出来。主要原因是再制造盾构机要求达到新品的性能和功能,但出厂价格比新品又要低很多,不然就没有市场竞争能力。特别是一些再制造程度和难度较高的再制造盾构机产品,再制造的成本相对较高,市场竞争能力更差。而目前再制造产业享受的优惠政策很少,也没有其他相应的激励机制,因此目前真正从购置废旧盾构机进行再制造后通过市场销售的再制造企业很少,大部分是一些盾构机制造企业从再制造角度为一些客户进行服务,或一些有条件的施工企业自己建立盾构机再制造基地,用以对本企业使用的盾构机进行再制造,即使如此,由于企业内部独立核算的问题,这些从事盾构机再制造的企业积极性也不是很高。我们认为如果长期以往,必然会影响盾构机再制造产业的可持续发展。

五、关于盾构机再制造产业几点建议

针对以上存在的问题,我们提出如下几点建议:

(一)从政府层面加强对再制造产业的宣传力度。除通过主流媒体在社会上加强对再制造的宣传,以引起全社会对再制造的关注和重视,还应通过制定一些政策性文件,将再制造与国家高质量发展及“碳达标”、“碳中和”紧密联系起来。尤其是对各级政府部门,建议将对再制造的重视程度和再制造的业绩纳入对有关领导的考核范围。


(二)政府有关部门制定对再制造产业发展有促进作用的激励政策。建议对再制造企业在税收、贷款、产房建设用地等方面给予优惠或倾斜。尤其是在厂房建设用地,基于盾构机是一种特大型工程机械,每台盾构机长度根据类型在100米—200米左右,重量从数百吨——数千吨,产房占地面积较大。随着我国盾构机产量和保有量的不断增加,需要进行再制造的盾构机数量也将不断增加,现有的盾构机再制造基地需要扩建,另外还需要增建新的盾构机再制造基地,这些都需要一定数量的建厂用地。目前有部分再制造基地就是因为土地问题得不到解决,限制了再制造盾构机产能的提高。

(三)进一步加强再制造技术的研究和创新力度,同时加快再制造技术人才的培养。建议一是要从政府层面加大对再制造技术研究创新的资金投入,例如设置再制造技术创新专项基金。二是国家教育部门在某些有条件的高校设置装备再制造专业或学科,着力培养有系统再制造理论研究和设计制造的人才。

(四)进一步发挥行业协会在再制造行业标准和规范制定及再制造产品质量监管方面的作用。如前所述,北京盾构工程协会已经组织制定了盾构机再制造方面的9项团体标准,但团体标准对企业的约束较小,建议是否可以规定,有些重要的团体标准(如再制造盾构机验收认定标准)实施若干时间后,由有关政府部门组织专家进行修订为行业标准甚至是国家标准。另外是否由政府相关部门授权,行业协会可以组织专家成立对盾构机再制造质量监控的第三方权威机构,负责对再制造盾构机质量的检查和监控。



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