铁建重工：更轻，更软，更有数

近日，中国铁建重工集团股份有限公司（简称“铁建重工”）披露了在科创板上市以来的首份年报。

2021年，铁建重工实现营业收入95.17亿元，同比增长25.05%；实现净利润17.35亿元，同比增长10.74%；同时，铁建重工拟派发现金红利5.23亿元，占公司2021年合并报表归属于上市公司股东净利润的30.12%。

另据铁建重工4月18日公告，公司2022年一季度新签合同额合计23.55亿元，同比增长17.76%，其中轨道交通设备业务合同额同比增长42.05%。

上述业绩创下了铁建重工2006年成立以来的历史新高。而铁建重工亮眼的业绩背后，是大力度的科研投入和创新机制驱动。

去年6月，铁建重工（股票代码：688425）在上交所科创板挂牌上市，成为央企分拆子公司A股上市第一股、工程机械行业央企科创板上市第一股，打破专业设备制造领域最大募资规模（募集资金36.88亿元）等多项科创板纪录。铁建重工科创板上市，是中国铁建、铁建重工落实国企改革三年行动、推进混合所有制改革的重要举措。

铁建重工以科创板上市为契机，加速“资本、产业、科技”深度融合，今年3月，铁建重工也进入了国务院国有企业改革领导小组办公室最新公布的《“科改示范企业”扩围及调整名单》中。

科技创新至上

地下工程装备和轨道交通装备大规模定制是铁建重工的主要业务。从主营业务收入来看，2021年铁建重工隧道掘进机实现营业收入46.98亿元，同比增27.74%；特种专业装备营收21.56亿元，同比增35.76%；轨道交通设备营收25.93亿元，同比增12.82%。

全断面隧道掘进机是基建中的核心装备，是衡量一个国家地下施工装备制造水平的标志，产品研制难度极大，市场准入门槛极高。

十多年前，国内地下工程建设所需要的全断面隧道掘进机主要依赖进口，国之重器受制于人。当时，修建西康铁路隧道时引进了两台全断面岩石隧道掘进机（TBM），不仅价格昂贵，而且服务跟不上，交货周期也长，严重影响了我国重大隧道工程建设进程。

21世纪我国进入了地下空间开发与隧道工程建设的新时代，隧道工程装备需求猛增，城市地铁全面开建，超长、超深、超大、超斜、超风险复杂地质的重大隧道工程越来越多，亟须快速自主研制具有完全自主知识产权的隧道工程装备。在此背景下，铁建重工应运而生。

自2006年11月23日成立之日起，铁建重工在国家“863”计划的支持下，采用颠覆式创新的理念与方式，推动以掘进机为代表的高端地下工程装备，实现“卡脖子”技术的创新突破和部分领跑，改变了盾构机核心技术完全被国外垄断的局面，推进了掘进机装备国产化、产业化。

铁建重工科技发展研究院院长廖金军说，公司一直以来都很重视科技创新资源投入，科技创新始终保持两个比例不变，即每年研发经费投入占营业收入不低于5%，研发设计人员占员工总数的比例不低于20%。

铁建重工披露的财务数据显示，铁建重工2019年、2020年、2021年研发投入占营收比例分别为6.43%、7.27%和7.12%，高于同行业企业研发投入水平。

要真正激发企业科研创新活力、实现长远发展，光靠资金投入还不够，必须创新机制。

廖金军说，盾构机技术十分复杂，涉及机、电、液、光、控制、智能、岩土、工程等多学科和多领域的高精尖技术，需要跨学科、跨部门、跨行业协同攻关。

近年来，铁建重工颠覆了以往直接申报科研项目的模式，实施了“发布指南，征集难题，总（设计）师挂帅，组队实施”的科研项目管理机制，充分发挥“揭榜挂帅”机制作用。

铁建重工根据产业规划制定科研项目指南，明确指标张榜公布项目；实施总设计师公开竞聘揭榜，“英雄不问出处”；打破部门墙、专业墙限制，不同研究院、不同专业人员通过自申报，与项目总设计师双向选择，形成研发团队协同研发；放权赋能，总师挂帅，组织项目实施；每个项目评定总积分，项目总师负责实施过程积分分配。通过机制创新，大大提升了企业科研创新活力。

打破垄断

十几年前，我国盾构机主要依赖进口，甚至盾构施工都难以独立完成。如今，以铁建重工为代表的国产隧道掘进机在国内新增市场占有率攀升到90%以上，并占据了全球三分之二的市场份额。

在北京东六环入地改造工程中，长150米、重4300吨的国产最大直径盾构机“京华号”成功穿越了首个特级风险源；在广东东莞虎门镇，我国最深海底隧道盾构机“深江1号”正在向珠江口106米的海底深处掘进，这些体型巨大、犹如“地下蛟龙”的施工利器，都来自铁建重工。

铁建重工泥水盾构研究所工程师王朝辉说，在铁建重工研制的设备中，自2020年以来，已陆续出厂了多个直径14米及以上的“大个头”盾构机，超大直径盾构机打破了国外品牌的垄断。

据了解，相比于6-8米常规直径、8-14米大直径盾构机，14米及以上超大直径盾构机的系统集成更复杂，加工制造更困难，可靠性要求更高，工程应用风险更大，一直是国产盾构机技术研发和推广应用的薄弱领域。

以“京华号”为例，在北京东六环改造工程中，国产最大直径盾构机“京华号”最高月进尺542米，创造了14米级以上超大直径盾构机月进尺新纪录，实现了隧道持续、高效、环保施工，进一步巩固了国产超大直径盾构机核心技术自主可控能力。

据统计，2020年以来，铁建重工已经成功研制6台15米及以上超大直径盾构机，分别应用在杭州艮山东路、下沙路项目，长沙湘雅路过江通道，安徽芜湖过江隧道，北京东六环改造，珠海横琴杧洲跨海隧道等工程中，巩固了国产超大直径盾构机核心技术自主可控能力，推动中国高端地下工程装备领先世界。

目前，铁建重工研制的盾构机在主驱动集成、变频驱动和控制、高承压主驱动密封、高精度隧道导向、设备姿态监控等方面，均已达到国际先进水平，其中常压换刀、开挖舱作业机器人、永磁同步驱动、电液混合驱动、大埋深可变径设计方法等技术已实现世界领先。

以电液混合驱动技术为例，传统设备多为单动力驱动，在硬岩层开挖选择转速更高的电机驱动，软岩地层开挖则选择液压马达驱动。铁建重工研制团队通过创新运用液压马达和电机双驱动，实现速度与马力自如切换，破解了困扰隧道挖掘行业多年的世界级难题——卡机。

数字化转型提速

铁建重工的经营目标是2022年实现营业收入111亿元，毛利率不低于2021年。铁建重工在年报中表示，在新的市场形势下，公司隧道装备产业不断向新领域扩展，应用范围已从传统的城市轨道交通领域逐步向铁路、水利水电、军工、煤矿、市政、综合管廊、地下空间等领域扩展。

新业态、新模式引领行业进入智能互联时代，制造业数字化转型升级已成为企业发展新趋势。作为传统制造企业，在产业升级的风口，铁建重工围绕数字化转型升级进行了诸多摸索与尝试，着力推进以研发设计数字化、产品机器人化、制造智能化、服务数智化、管理智慧化为方向的数字化转型。

例如，铁建重工为满足以高原铁路为代表的重大铁路项目的智能建造需求，先后研制了智能型凿岩台车、智能型湿喷台车、智能型多功能作业车等钻爆法智能化成套装备；换刀机器人、智能检测机器人、掘进自动巡航等智能化技术同时快速突破。

“简单地说，就是要将产品塞进电脑、将车间搬上电脑、将隧道建在电脑。”铁建重工党委书记、董事长刘飞香说。企业通过超前攻关智能技术，就是要让装备具备机器人特征，最终实现从部件智能到整机智能，从单一产品智能到成套装备集成智能，从一类装备智能到全系列装备智能。

刘飞香也指出了铁建重工未来发展需攻克的难点：随着一批国家战略性工程的开工建设，我国对高端地下工程装备的需求与日俱增。部分国产配套核心基础件可靠性不足，性能指标不能满足设计要求，产品智能化程度有待提高等问题，是今后亟待制造企业解决和攻克的难点。比如，盾构机的一些核心零部件，由于应用工况恶劣、产品可靠性要求极高、规格尺寸巨大，对基础设计理论、原材料、热处理、制造加工工艺、装配与试验能力提出了近乎苛刻的要求。

“铁建重工正依托多项国家和省级重大科技项目，开展盾构机关键技术攻关，推动我国地下工程装备实现从关键零部件到整机的全面国产化，促进产业产品全面领先世界。”刘飞香说。