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國之重器

5月15日起，中央廣播電視總臺《焦點訪談》播出了系列節(jié)目《領跑的密碼》，關注那些積蓄發(fā)力成為國際國內(nèi)行業(yè)領跑者的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)。5月15日播出的《領跑的密碼 盾構(gòu)機：掘進中的逆襲》聚焦盾構(gòu)機國產(chǎn)化背后的故事。

盾構(gòu)機國產(chǎn)化中應用的

至控科技ZC-300PLC產(chǎn)品

盾構(gòu)機，全名盾構(gòu)隧道掘進機，是一種隧道掘進的大型專用工程機械。現(xiàn)代盾構(gòu)掘進機是集光、機、電、液、傳感、控制、信息技術于一體的高端制造裝備。隨著盾構(gòu)設備應用環(huán)境的不斷擴寬，其對控制系統(tǒng)的自主可控、掘進速度、安全性、通信速率等提出了非常高的要求。面對國外對控制系統(tǒng)的高度壟斷，國產(chǎn)高性能的控制系統(tǒng)研制變得更加迫切。

盾構(gòu)機

“飛天有神舟，潛海有蛟龍，追風有高鐵，入地有盾構(gòu)”，盾構(gòu)機是一種現(xiàn)代化隧道掘進專用的大型工程機電成套裝備，工作的時候就像蚯蚓鉆洞，“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出隧道。盾構(gòu)機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)機增加了施工的安全性，降低了對隧道的破壞，盾構(gòu)機現(xiàn)已普遍應用到隧道挖掘工程中。

盾構(gòu)機的效果使得它能夠在任意隧道工程中發(fā)揮出至關重要的作用,隧道施工的每一個環(huán)節(jié),都需要盾構(gòu)機進行施工。因此,盾構(gòu)機也被稱為“世界工程機械之王”，是一個國家綜合制造能力的體現(xiàn)，是名副其實的大國重器，廣泛應用于地鐵和高鐵、公路、市政、水電等隧道工程建設。

打破

然而，時光倒轉(zhuǎn)十幾年，中國盾構(gòu)市場還一直被外國公司壟斷。大型盾構(gòu)機技術附加值高、制造工藝復雜，國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)機的關鍵技術如：

這些是擺在我們面前的技術難題。由于掌握不到核心技術，在很長一段時間內(nèi)我國的盾構(gòu)機只能依賴進口，一旦設備出現(xiàn)故障就只能停工，花高價請國外工程師來維修，每天都要承受近百萬元的損失，只能干著急。

隨著鐵路、公路、地鐵、水利、海底隧道等大量基礎設施的建設，我國對盾構(gòu)機的需求占到了全球60%以上。我國幅員遼闊，地質(zhì)條件又極其復雜，盾構(gòu)機使用遇到的問題是世界上最多最難的，諸多不同地質(zhì)條件下的施工技術難題急需突破，而核心技術的缺失、高昂的成本，讓我國在相當長的時期內(nèi)，在盾構(gòu)機的使用上，處處受制于人，自主研發(fā)和生產(chǎn)盾構(gòu)機成為擺在我們面前別無選擇的唯一出路。

從無到有，從模仿學習到與外國知名品牌同臺競技，短短10多年，中國盾構(gòu)機完成了看似不可能的跨越。

國產(chǎn)盾構(gòu)不僅在掘進速度和性能上表現(xiàn)優(yōu)異，占據(jù)國內(nèi)新增市場份額的95％以上，而且走出國門，名揚四海。中國已然進入了盾構(gòu)裝備設計制造發(fā)達國家行列，引領未來發(fā)展！

大腦

盾構(gòu)機對可靠性要求極高，這樣一個龐大的工程機械，其“大腦”PLC控制系統(tǒng)更是依賴進口，盾構(gòu)系統(tǒng)核心算法需要計算機與PLC協(xié)同控制，系統(tǒng)較為復雜，存在“卡脖子”問題。

目前的盾構(gòu)控制系統(tǒng)主要存在以下幾方面問題：

全國產(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)場應用

至控科技承擔了科技部國家重點研發(fā)計劃《大型掘進設備控制系統(tǒng)硬件、軟件平臺研制》。根據(jù)盾構(gòu)機的特性對控制系統(tǒng)進行了關鍵技術創(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行項目進展匯報