汇智企新春 | 马钢交材:穿“国产跑鞋”提“中国速度”
发布时间:2026-02-20 18:03 浏览量:1
当前,新一轮科技革命和产业变革深入发展,国资国企正在把发展新质生产力摆在更加突出的战略位置,加快实现从要素大量投入的“汗水型增长”向科技创新驱动的“智慧型增长”转变。新春佳节之际,《国资报告》特别策划
“汇智企新春”
专题报道,派出多路记者分赴基层,调研不同领域央企主动求变、智慧谋变的故事。今天为您带来第五篇
《马钢交材:穿“国产跑鞋”提“中国速度”》
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2026年春节前夕,宁马城际铁路开启“跑图”模式,持续开展不载客试运行。宁马城际铁路是落实长三角一体化发展战略、推动江苏省南京市与安徽省马鞍山市两地轨道交通互联互通的重要城际铁路项目,建成通车后,南京和马鞍山中心城区仅需30分钟即可实现互通互达。
高速列车的飞驰离不开脚下的“风火轮”——高速车轮,它直接影响着高速列车运营安全。高速车轮的研发与生产涉及50多项关键技术,是世界公认的技术要求高、生产难度大、加工精度高的“塔尖”产品。而为宁马城际铁路穿上“中国跑鞋”的,就是中国宝武所属马钢轨交材料科技股份有限公司(以下简称“马钢交材”)。
马钢交材的前身是1963年建成的马钢车轮轮箍厂。经过60余年的发展,马钢交材已成为我国唯一具备全谱系轨道交通轮轴产品研发、制造能力的企业,产品广泛应用于轨道交通、工程机械、航空航天、国防军事等多个领域。
多年来,马钢交材深入践行中国宝武钢铁集团有限公司(以下简称“中国宝武”)“高端化、智能化、绿色化、高效化”发展方向,聚力打造科技创新策源地,成功研制出时速350公里、400公里“复兴号”高速车轮,解决“卡脖子”难题;建立集控中心、部署机器人、实施仓储智慧管控,打造少人/无人化场景、实现全产线智能化,全员劳动生产率逐年提升;通过“研产销联动”与“数字化赋能”,提供差异化产品与服务,产品出口全球70多个国家和地区,辗钢车轮产品全球市占率稳居第二,连续五年实现利润增长。
中国宝武马钢交材南区整装待发的轮对
自主攻坚:从“争气轮”到“领先轮”
1964年,直径840毫米的辗钢整体车轮在马钢成功轧制,它结束了中国铁路车轮完全依赖进口的历史,被自豪地称为“争气轮”。
随着我国轨道交通产业的不断发展,高铁已经成为我国最为亮眼的“国家名片”之一。然而,高速车轮研发生产的核心技术一直被日本、德国等车轮制造企业所垄断,一度成为制约我国高铁“走出去”的“卡脖子”技术。
早在2008年,马钢交材就开始了高速车轮国产化的进程。“鉴于高速车轮生产的难度之高,相关国家和企业坚持‘不申报专利、不发表论文、不接受交流参观’的三不政策,这就意味着,在高速车轮研发过程中,我们没有任何经验可供借鉴。”马钢交材科技创新部部长、技术中心常务副主任刘智说。
马钢交材联合铁科院、钢研总院、北科大、西南交大等知名院校,历时近20年,投入几十亿元,通过系统调研、试验研究、样件试验、小批量生产、装车考核,批量运用,形成了完整的高速车轮生产制造技术体系,在材料设计、冶金工艺、性能控制、检测技术等关键技术方面实现了突破,先后研制出时速200—400公里高速车轮。
随着高铁速度的快速提升,车轮精加工技术难度呈指数级增长。核心挑战在于静平衡——要保证高铁在高速行驶状态下保持平稳,车轮的形位尺寸精度必须控制在0.03毫米以内,是普通车轮精度的数十倍。而且,这样的精度控制还需要在加工注油孔、辐板孔、半精镗孔、精镗孔四种机床的工装上连续成功4次,不能有一次失误。
为了做到静平衡稳定,马钢交材车轮精加工技能大师沈飞带领团队排查了三个月,从车轮注油孔到同轴度,从产品跳动度到加工设备平面度,从本工序到上下游工序,最终实现了设定的定位精度。这个改进让精加工4个工序23个工步全部稳定控制在0.01毫米精度,成功实现批量化稳定应用。
与目前广泛应用的进口车轮相比,马钢交材自主研发的高速车轮屈服强度提高5%以上、断裂韧性提高10%以上、低温冲击韧性提高20%以上,成为名副其实的“领先轮”。
如今,马钢交材生产的时速400公里高速车轮搭载全球最快高铁列车样车正在进行装车考核中,时速350公里复兴号高速车轮已初步实现商业化应用,时速250公里和谐号高速车轮认证、装车运用也正在稳步推进中。
在马钢交材党委书记、董事长司小明看来,马钢交材的传统定位是保障国家铁路建设与运营的基础物资供应,解决“卡脖子”问题、替代进口。新时期,面对高端引领和全球竞争,马钢交材的功能使命已升级为在高端领域实现自主可控,并作为先进制造业的代表参与全球竞争。“只有成为引领,我们才能活得更有底气,才能真正扛起央企使命。”司小明说。
中国宝武马钢交材新1号检测线
技术创新:从“降本增效”到“良性循环”
近几年来,马钢交材从自身产品和市场特点出发,抢抓市场机遇,订单数量增长,同时优化产品结构,多产出高附加值的产品,特别是大直径的机车和重载车轮的占比显著提升,支撑了公司经营业绩提升。
然而,随着总订单量的增长和高附加值产品比重的提升,车轮热处理系统成为整条产线的产能瓶颈。
为提高热处理炉生产效率,热处理技术团队对各机组各动作分解、分析,对标先进指标,梳理出各瓶颈工艺,进行逐个破解。通过成分工艺设计联动优化,实现大直径车轮总加热时间缩短20%,通过淬火过程仿真调优实现大直径车轮淬火时间缩短20%,能耗降本近千万元,支撑了车轮产线总产量增长2万多吨。
为适应大批量生产高品质车轮产品的需求,马钢交材决定改造车轮淬火台。技术团队基于多年研发技术沉淀,立足自主集成,设计出“组合式喷嘴结构+复合式淬火工艺+自动化控制”工艺及装备完整方案,并在极短时间完成了制造和达产。相对于同行完全引进的“交钥匙”工程,节约投资超过3000万元,淬火台可调控性、车轮产品组织性能均匀性大幅提升,拓宽了产品范围,支撑了高品质车轮增量创效,同时为前道工序降低金属投料和后道工序节约加工成本创造了条件,折合每年降本超1000万元。
在马钢交材,像这样通过技术创新实现降本增效的例子还有很多。马钢交材遵循“能给尽给、应给尽给”的导向,把激励落到科研一线。
对研发团队实行激励资源单列,优秀科研人员薪酬不设“天花板”;建立成果转化效益分享机制,专利授权、技术落地后,科研团队直接获得奖励,让科研人员从“为企业创新”变成“为自己干事”;敢于赋权,推行“揭榜挂帅、项目长负责制”,让项目长自主确定技术路线、组建攻关团队、调动研发资源,把“指挥权”真正交给懂技术的人。
以“高效车轴热处理工艺研究及推广应用”项目为例,为公司实现降本超过320万元/年,按照公司创效激励政策,效益中的相应比例已作为项目奖金发放到研发团队。
刘智表示:“当前,公司仍在持续探索多样化激励方式,旨在构建‘立项—攻关—转化—分享’的全链条激励体系。这种激励已在公司内部形成良性循环,推动着更多科研人员持续开展核心技术攻关,为企业高质量发展注入源源不断的创新动力。”
智能化改造:从“机器换人”到“人机融合”
从轨道交通产业形势来看,轨交装备正朝着高速、重载、绿色、智能方向迭代,市场对产品性能、寿命、绿色低碳的要求持续提升,同时行业同质化竞争加剧、利润空间被持续压缩。
司小明认为,唯有通过科技创新突破核心技术、通过智能化改造优化生产全流程,实现降本增效、质量提升、响应速度加快,增强市场适应能力,才能实现投入产出比的最优解。“但智慧制造首先要务实,智能化改造成效好不好,关键要听一线员工的意见。”
中国宝武马钢交材新1号检测线
据车轮车轴厂精加工二区作业长何峰回忆,1995年进厂时,工作环境非常不好。每个工人一台机床,完全靠人工操作。日常洒落的铁屑有800—900℃,每到夏天,穿着短袖的胳膊要被烫伤好多次,5公斤一双的劳保鞋即使打上厚厚的隔热橡胶皮掌也要一周就换掉一双。
为了适应我国铁路六次大提速的需要,2005年,马钢交材从德国进口了12台自动数控加工线,建成了RQQ生产线,生产环境和人员配备几乎都是当时最好的。“2006年7月1日,RQQ生产线正式投产。当时几乎把精加工区所有精英工人全调了过去,我们45个人一天的产量最多能达到900件,效率是整个厂最高的。”何峰说。
2020年产线优化为32名员工,但随着生产需求的增加,工作强度由一人操作两台机床改为一人操作三台机床,夏天最热的时候有43℃,一班8小时下来,每名操作工要来来回回走上大约15000步,喝掉8瓶矿泉水。那时候,手底下时不时有员工因为工作环境不好、工作强度高找到何峰,想要调走。
转机出现在2023年1月,马钢交材对RQQ生产线进行了智能化改造。
智能化改造后,从机床边进入到操作室,工作方式从“动手”到“动脑”、从“看仪表”到“看屏幕”。何峰与同事开始有意识地搜集和分析日常刀具监控异常报警等情况、归纳总结经验、每天组织大家相互分享,并迅速运用到日常生产中,产能和质量明显提升。
“产量破一次纪录,我们每个员工有150元嘉奖,那段时间我们的产量每天都在破纪录,2023年月产量突破了3万件,我们在当年人均超产量奖能拿到5000多元,每位员工每天的移动步数也降到了不足5000。”何峰笑着说。
在工业生产领域,六西格玛代表了一种质量标准,即每百万次操作机会中,缺陷数不超过3.4个。“但我们做的是车轮啊,出现任何一个次品造成的都不是小问题。”何峰说。于是在2025年初,精加工二区提出了“8小时0返工”的口号,也就是说。要求每个班次8小时内生产的产品要加工到完全符合质检标准,争取不出现返工。
把刀具管控做细,人员现场卡住“关键节点”,转变观念、精益求精……短短半年时间,产品质量提升效果显著。在提出这个口号之前,能做到“8小时0返工”的全年只有7个班次,到了2025年,增加到了339个班次,返工率也从2023年的3.81%降到如今的0.60%,做到全年产品零废品。一个作业区的精益求精带动了整个分厂的质量提升。
“现在情况完全反过来了,不断开始有人想要从别的岗位调进来,这就是最直观的变化。”何峰说。
安徽省智能工厂——中国宝武马钢交材车轮三线
RQQ生产线的变化只是马钢交材智能化改造的一个缩影。据马钢交材总经理助理、热轧厂厂长马俊松介绍,马钢交材以“智慧制造”为切入点,打造了覆盖设计、生产、质量、服务全链条的数字化体系。
在设计端,马钢交材建成了全球首个轮轴全域数字化设计中心,依托PDM系统实现热处理仿真与产销数据实时交互,设计周期从传统的3—5天缩短至1天以内,设计出错率降至0.05%。
在生产端,车轮三线完成智能化改造,新增机器人与自动化立体仓库,通过数字孪生系统实现生产过程三维可视化管控,单件车轮的全流程数据可追溯,不仅让班组人力从8人优化至5人,还使轧制合格率突破99.8%,能耗下降14%。
在质量管控上,马钢交材构建全工序智慧质量系统,关键工艺参数覆盖率100%,预警准确率超97%,质量在线判定准确率达99.8%,实现从原料进厂到成品出库的一贯制管控。
在AI+场景落地方面,部署AI设备诊断、视觉识别、智能排程等,提升智能化水平。
马钢交材热轧厂厂长助理赵慧表示,通过智能化改造,原本的一些“3D”(Dangerous、Dust、Duplicat,即风险大、环境脏、重复劳动)岗位现在可以由机器人来替代,原本体力密集型的工作可以转变为知识密集型的工作,这样一来不仅改善了工作环境,提高了工作效率,还解决了一些岗位人员不足的问题,更对很多员工的职业生涯发展起到了拓宽的作用。
马钢交材智能化改造过程中贯彻“从岗位中来,到岗位中去”,充分考虑操作工的宝贵经验和建议,鼓励大家参与到改造和调试中,推进融入型、实践型培训模式。年龄超过50岁的老师傅通过培训也能成功掌握集控系统操作与基础故障诊断技能。而新系统提供的丰富画面和数据,也可以助力传统操作工向智能产线运维员的转型。
马钢交材针对高潜力员工,实施多岗位轮岗实训,培养复合型技术骨干。机床操作工彭亮就是这样一步步从普通操作工晋升为班长、又从主操作岗位成长为设备维护岗位,目前已经可以独立负责产线异常调度,并提出了很多可行的优化建议,成为新型操检合一“多面手”的典范。
马钢交材还建立了“微改善”数字化提案平台,员工可通过移动终端随时提交改进提案,经跨部门小组线上评估后反馈实施。一线操作工于大川提出的“辐板辊更换便携装置”,将靠两人协作搬运重达35公斤以上的辐板辊改造为使用滑轨辅助装置单人2分钟内完成更换,不仅降低了劳动强度,而且改善了作业安全性。
在司小明看来,从“汗水型增长”向“智慧型增长”转变不仅是技术升级,更是系统性组织变革与管理创新,“数智化转型的本质是‘人—机’的深度融合,智能化不是简单地花钱买来机器换人,而是融入企业智慧实现数字化来重构生产关系。”
作为安徽融入长三角的骨干企业,马钢交材在中国宝武“三创四化五策略”(“三创”即创新做强、创效做优、创业做大,“四化”即高端化、智能化、绿色化、高效化,“五策略”即聚焦主业、整合协同、市场机制、算账经营、风险防控)高质量发展新模式的指引下,发挥安徽制造业成本与空间优势,与上海、江苏装备制造业形成互补,增强区域产业链韧性。这家曾以“汗水”铸就“争气轮”的老牌国企,正以“智慧”和“创新”为“领先轮”转型突围、不断提速。(国资报告记者 吴笑妍)
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