工业大块头“智”变

　　体量比一个篮球场还大、还能实现远程操控的矿用挖掘机；52秒即可下线一片轨道交通用车轮；没有驾驶室、实现语音操作的纯电动工程挖掘机……走进太原重型机械集团有限公司，从高速生产线到聪明的工业大块头，高端装备正在实现“智”造升级。
　　太重集团是重型设备智能化转型的生动缩影。在山西，通过技术突破推动智能化变革，不断提升生产效率与工作效率，优化生产流程和资源配置，正在传统行业中上演，越来越多“聪明的大块头”在市场涌现。
　　重型机械行业发展水平反映着制造业的发展水平。近年来，太重集团通过攻关关键核心技术，不断突破技术壁垒，将智能化改造融入到生产环节、运营方式、管理理念等方方面面，推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。
研发出斗容最大的电铲
　　大型矿用挖掘机，又称电铲。其一铲斗的容量，相当于一节多火车车厢的容量，高度相当于8层楼高，体量比一个篮球场还大，总重量近2000吨，操作员坐在办公室里就能实现精准远程驾驶。
　　从“我不会造”到“仅我会造”，研发团队迎难而上、持续攻关，将“卡脖子”的技术转化为“杀手锏”。
　　1961年5月，我国在国外技术基础上，成功试制国内第一台4立方米矿用挖掘机WK-4，此后与外国开展合作生产挖掘机，但因无法掌握核心技术，大型矿用挖掘机长期被外国公司垄断。
　　憋足一股劲，太重集团下定决心，自主研发大型矿用挖掘机。大型矿用挖掘机的控制系统怎么选择？应该怎样变频？这么大体量的机器，电机容量如何控制？……第一台大型矿用挖掘机的研发，面临诸多挑战。“对我们而言，这些是从0到1、从无到有的问题，不允许失败。因为一旦失败，不仅是上亿元的损失，更有可能打击我们实现自主创新的信心。”现年60岁的太重集团电气主任设计师刘晓星说。
　　电控系统是矿用挖掘机的核心技术，当时的直流控制系统是国外普遍采用且更成熟的系统，但研发团队大胆尝试，选择了更有发展前景的交流控制系统。“在运用层面，交流控制系统是一个相对空白的领域，但它能够实现平滑变速，效果好于直流控制系统。”刘晓星说。
　　经过无数次计算、数年摸索，2006年首台WK-20大型矿用挖掘机试制成功，结束了我国2000吨以上体量的露天矿用挖掘机长期被国外垄断的历史。在此基层上，经过研发团队6年努力，世界上斗容最大的大型矿用挖掘机在2012年成功下线。“你可能感受不到这款电铲铲斗容量有多大，看个视频，就明白了。”刘晓星打开一个现场作业的视频，视频里的工人还没有挖掘机最下方履带的一半高。“设备的大型化并不是简单的等比例放大，其中涉及材料、力学、控制等诸多难题，从设计、研发到加工装配，上万个零件都必须精雕细琢。”太重集团技术中心矿山所电气专业技术负责人范喜斌介绍，10立方米体量的挖掘机重500吨，如果等比例放大，70立方米的挖掘机重量就将达到3500吨，而实际产品比这一数值轻了1500吨，以最低耗材达到最大载荷。
　　技术创新带动产品更新换代，也催生着新的管理理念。“科技进步催动产业变革，行业的变革也要求我们必须用新思路新技术重塑流程和产品。”太重集团太原重工技术中心主任助理马立辉说。
　　此前传统重型机械企业缺少市场概念，曾面临无米下锅的窘境；走向市场后，又因重机产品普遍更重视社会效益，企业自身造血机能严重缺失，生存环境艰难。对此，太重推动“政治账、经济账、社会账改革”，以市场为导向，推动管理体制改革，加大科技开发与技术攻关投入。
　　2021年以来，太重连续4年召开科技质量大会，累计投入研发资金40亿元，年均增长25%。同时，通过“揭榜挂帅”和“赛马”机制，开展“卡脖子”技术攻关，攻克设计、工艺、智能化等关键核心技术。“2024年4月，太重拿出1854万元重奖科技成果创新人才，这对一线科技人员是很大的鼓舞。”马立辉说。
实现在办公室里开电铲
　　距离太原几百公里之外，在国家电投内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司南露天煤矿上，身着白衬衣的电铲司机长贾文涛坐在远程操控室，操纵着5公里之外的大型矿用电铲，不一会儿工夫，矿车就被装满了。
　　这是5G远程操作大型矿用挖掘机的生动写照。通过远程操作，把人从电铲上、露天矿山的工作环境中解放出来，实现在办公室里开电铲。记者在太重集团展览中心体验了这一过程，坐在驾驶位上操纵手柄，眼前的屏幕上，挖掘机即刻开始运作，几乎感受不到时延，模拟震动感十分真实。
　　太重集团智能采矿装备技术全国重点实验室智能化所所长岳海峰介绍，太重的目标分为两个阶段，一是已经实现的远程操作，二是实现完全的无人操作，制造出拥有“智慧大脑”和“强健体魄”的电铲机器人，助力我国“智慧矿山”建设。
　　智能化矿用挖掘机的“出生”，曾困难重重。 （下转11版）