給盾構(gòu)裝上“中國(guó)腦”，上海制造春節(jié)沖刺調(diào)試，二季度分赴深圳無錫

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（來源：上觀新聞）

在大多數(shù)人的想象里，盾構(gòu)機(jī)總是和泥水捆綁在一起，是匍匐地下的“土行孫”。外高橋的一處盾構(gòu)基地，“00后”工程師徐傲面前的這臺(tái)龐然大物，卻在被賦予新生命。

新春的年味還在空氣中彌漫，身穿藍(lán)色制服的工程師已現(xiàn)身盾構(gòu)車間——這里是中國(guó)第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)誕生地。兩臺(tái)由上海制造的盾構(gòu)機(jī)靜臥其間，技術(shù)人員加緊進(jìn)行最后的拼裝與調(diào)試。今年二季度，它們將分別奔赴深圳和無錫的工程現(xiàn)場(chǎng)，開啟地下征程。與以往不同，這兩臺(tái)盾構(gòu)都裝上了“中國(guó)腦”，擁有了自主思考的能力。

秦元和徐傲正在為盾構(gòu)調(diào)試“大腦”。 戚穎璞 攝

裝腦解決現(xiàn)實(shí)難題

巨大的車間內(nèi)，兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)并排而立。“沙灣河2號(hào)”正在進(jìn)行總裝，長(zhǎng)達(dá)百米的“身軀”已能看出輪廓。另一臺(tái)“錫望號(hào)”進(jìn)展更快，工程師們正在進(jìn)行最關(guān)鍵的智能化調(diào)試。

盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部構(gòu)造精密。

長(zhǎng)達(dá)百米的盾構(gòu)。

“錫望號(hào)”的頭部刀盤直徑超14米，近五層樓高，宛如鋼鐵巨獸，站在下面得仰頭才能看到全貌。但其真正與眾不同之處，在于內(nèi)核。爬上盾構(gòu)，鉆進(jìn)中控車間，隧道股份城建裝備設(shè)計(jì)研究院副院長(zhǎng)秦元和“00后”工程師徐傲正緊盯屏幕，反復(fù)確認(rèn)一行行代碼。這些代碼就是盾構(gòu)的大腦，讓這個(gè)鋼鐵巨獸有了自己的意識(shí)。

給盾構(gòu)裝上大腦，是為了解決現(xiàn)實(shí)難題。專家告訴記者，20世紀(jì)城市大開發(fā)、大建設(shè)的初期，地下空間宛如“一張白紙”。現(xiàn)在，城市建設(shè)的環(huán)境完全不同。由于城市密度、人口密度增大，地下工程也越做越大、越挖越深，建設(shè)面對(duì)的地層越來越復(fù)雜，施工操作也越來越精密。傳統(tǒng)盾構(gòu)施工高度依賴人工經(jīng)驗(yàn)，要想提高安全、質(zhì)量和效率，新一代地下工程裝備必須具有更加核心的能力。

“從上世紀(jì)70年代起，盾構(gòu)控制系統(tǒng)的架構(gòu)就已定型，至今未變。要實(shí)現(xiàn)能力躍升，必須從軟件入手，推動(dòng)智能化模塊與自動(dòng)化設(shè)備的深度融合。”秦元說。他和徐傲的專業(yè)背景，恰恰反映了這一變化：傳統(tǒng)盾構(gòu)工程師多出身電氣、機(jī)械專業(yè)，而現(xiàn)在，像徐傲這樣擁有計(jì)算機(jī)背景的年輕人越來越多。

“錫望號(hào)”將服務(wù)于無錫至宜興城際軌道交通工程（錫宜S2線），首次穿越中國(guó)第三大淡水湖——太湖。工程師們要讓盾構(gòu)學(xué)會(huì)自己走路、自己判斷、自己裝管片。如判斷前方地質(zhì)、自動(dòng)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)、精準(zhǔn)控制管片拼裝。搭載在刀盤旁邊的機(jī)器人，能自主識(shí)別、抓取、拼裝管片，視覺識(shí)別的精度控制在1毫米以內(nèi)。

長(zhǎng)達(dá)百米的盾構(gòu)。

即將發(fā)運(yùn)的“沙灣河2號(hào)”，要做一件更棘手的事：穿越深圳水庫和地質(zhì)自然保護(hù)區(qū)，其中深圳水庫是一處核心水源地，輻射包含香港在內(nèi)的大灣區(qū)約700萬人口的飲水需求。那里對(duì)沉降和防滲的要求近乎苛刻。工程師給它配了耐磨刀盤、大功率伸縮驅(qū)動(dòng)、高壓密封盾體，還有一套多模式排渣系統(tǒng)和智能監(jiān)控。刀盤“累不累”、前方有沒有斷層，系統(tǒng)都能提前知道。遇到需要換刀的情況，不用工人冒險(xiǎn)下井，智能換刀機(jī)器人就能搞定。

一部濃縮的現(xiàn)代工業(yè)史

自2017年起，秦元便投身盾構(gòu)數(shù)智技術(shù)研發(fā)。令他自豪的是，上海隧道研制的“中國(guó)腦”不僅能用在自家的盾構(gòu)上，還能無縫搭載于國(guó)外品牌的盾構(gòu)上。這代表“中國(guó)腦”具有極強(qiáng)的通用性，是具有生命力的軟件系統(tǒng)。

這一點(diǎn)，和當(dāng)年盾構(gòu)制造的路徑剛好相反——那會(huì)兒是中國(guó)學(xué)海外的硬件，現(xiàn)在是海外品牌能用國(guó)產(chǎn)軟件。

盾構(gòu)機(jī)被譽(yù)為大國(guó)重器，本身便是一部濃縮的現(xiàn)代工業(yè)史。很長(zhǎng)一段時(shí)間里，盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)由歐美國(guó)家壟斷，中國(guó)盾構(gòu)市場(chǎng)還是進(jìn)口貨的天下。這是因?yàn)槎軜?gòu)雖然看似龐大笨重，內(nèi)部構(gòu)件卻極其精密，況且它還是非標(biāo)產(chǎn)品，每臺(tái)盾構(gòu)機(jī)都要結(jié)合具體項(xiàng)目進(jìn)行量身改造。早年間的中國(guó)建造和裝備技術(shù)，尚不足以完全掌握盾構(gòu)機(jī)的研發(fā)制造。

秦元回憶，他入職參與的第一個(gè)項(xiàng)目——新建路隧道工程，用的是兩臺(tái)日本制造的盾構(gòu)；第二個(gè)項(xiàng)目——長(zhǎng)江西路隧道工程，用的則是德國(guó)制造。“那時(shí)，我們幾乎看不到中國(guó)產(chǎn)的盾構(gòu)。”

通過親身參與工程項(xiàng)目，逐步掌握國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的系統(tǒng)組成與控制邏輯，再摸索出適合中國(guó)地質(zhì)條件的技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)——這是秦元這一代工程師的成長(zhǎng)之路。一支既懂技術(shù)又能創(chuàng)新的原創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，正是在這樣的積淀中，耗費(fèi)十余年時(shí)間逐步組建起來。如今，國(guó)內(nèi)四家具備盾構(gòu)自主研發(fā)能力的企業(yè)里，上海隧道是唯一的地方企業(yè)。

這些年來，從隧道股份上海隧道的這處國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)智造基地內(nèi)，進(jìn)進(jìn)出出無數(shù)盾構(gòu)，國(guó)產(chǎn)的越來越多。

“十年前，德國(guó)一家頭部企業(yè)的技術(shù)還很領(lǐng)先，那是基于他們當(dāng)時(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的積累。而到今天，我們所遇到的問題、所沉淀的經(jīng)驗(yàn)，恐怕已遠(yuǎn)超外資品牌。道理很簡(jiǎn)單，中國(guó)大規(guī)模基建發(fā)展至今，所遇到的問題是老牌外資供應(yīng)商從未經(jīng)歷過的。川藏鐵路、青藏高原各種極端環(huán)境下的盾構(gòu)施工，這些挑戰(zhàn)最終推動(dòng)技術(shù)從量變走向質(zhì)變。”隧道股份上海隧道國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)制造負(fù)責(zé)人龔衛(wèi)說。

盾構(gòu)車間。

“這種快速、大規(guī)模的實(shí)踐積累，培養(yǎng)出的不僅是設(shè)備，更是人才、新材料、行業(yè)管控和技術(shù)對(duì)接的全面能力。除了成本價(jià)格優(yōu)勢(shì)，這恐怕才是真正的核心競(jìng)爭(zhēng)力。”他說。現(xiàn)在一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，操作和管控不超過10個(gè)人，一個(gè)按鈕就能操作。

這群春節(jié)不歸人，正“掘進(jìn)”出一個(gè)更廣闊的未來。

原標(biāo)題：《給盾構(gòu)裝上“中國(guó)腦”，上海制造春節(jié)沖刺調(diào)試，二季度分赴深圳無錫》

欄目主編：陳璽撼

來源：作者：解放日?qǐng)?bào) 戚穎璞