匯智企新春 | 馬鋼交材：穿“國產(chǎn)跑鞋”提“中國速度”

小新說

當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，國資國企正在把發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力擺在更加突出的戰(zhàn)略位置，加快實現(xiàn)從要素大量投入的“汗水型增長”向科技創(chuàng)新驅(qū)動的“智慧型增長”轉(zhuǎn)變。新春佳節(jié)之際，《國資報告》特別策劃“匯智企新春”專題報道，派出多路記者分赴基層，調(diào)研不同領域央企主動求變、智慧謀變的故事。今天為您帶來第五篇《馬鋼交材：穿“國產(chǎn)跑鞋”提“中國速度”》。

2026年春節(jié)前夕，寧馬城際鐵路開啟“跑圖”模式，持續(xù)開展不載客試運行。寧馬城際鐵路是落實長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略、推動江蘇省南京市與安徽省馬鞍山市兩地軌道交通互聯(lián)互通的重要城際鐵路項目，建成通車后，南京和馬鞍山中心城區(qū)僅需30分鐘即可實現(xiàn)互通互達。

高速列車的飛馳離不開腳下的“風火輪”——高速車輪，它直接影響著高速列車運營安全。高速車輪的研發(fā)與生產(chǎn)涉及50多項關鍵技術(shù)，是世界公認的技術(shù)要求高、生產(chǎn)難度大、加工精度高的“塔尖”產(chǎn)品。而為寧馬城際鐵路穿上“中國跑鞋”的，就是中國寶武所屬馬鋼軌交材料科技股份有限公司（以下簡稱“馬鋼交材”）。

馬鋼交材的前身是1963年建成的馬鋼車輪輪箍廠。經(jīng)過60余年的發(fā)展，馬鋼交材已成為我國唯一具備全譜系軌道交通輪軸產(chǎn)品研發(fā)、制造能力的企業(yè)，產(chǎn)品廣泛應用于軌道交通、工程機械、航空航天、國防軍事等多個領域。

多年來，馬鋼交材深入踐行中國寶武鋼鐵集團有限公司（以下簡稱“中國寶武”）“高端化、智能化、綠色化、高效化”發(fā)展方向，聚力打造科技創(chuàng)新策源地，成功研制出時速350公里、400公里“復興號”高速車輪，解決“卡脖子”難題；建立集控中心、部署機器人、實施倉儲智慧管控，打造少人/無人化場景、實現(xiàn)全產(chǎn)線智能化，全員勞動生產(chǎn)率逐年提升；通過“研產(chǎn)銷聯(lián)動”與“數(shù)字化賦能”，提供差異化產(chǎn)品與服務，產(chǎn)品出口全球70多個國家和地區(qū)，輾鋼車輪產(chǎn)品全球市占率穩(wěn)居第二，連續(xù)五年實現(xiàn)利潤增長。

中國寶武馬鋼交材南區(qū)整裝待發(fā)的輪對

自主攻堅：從“爭氣輪”到“領先輪”

1964年，直徑840毫米的輾鋼整體車輪在馬鋼成功軋制，它結(jié)束了中國鐵路車輪完全依賴進口的歷史，被自豪地稱為“爭氣輪”。

隨著我國軌道交通產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，高鐵已經(jīng)成為我國最為亮眼的“國家名片”之一。然而，高速車輪研發(fā)生產(chǎn)的核心技術(shù)一直被日本、德國等車輪制造企業(yè)所壟斷，一度成為制約我國高鐵“走出去”的“卡脖子”技術(shù)。

早在2008年，馬鋼交材就開始了高速車輪國產(chǎn)化的進程。“鑒于高速車輪生產(chǎn)的難度之高，相關國家和企業(yè)堅持‘不申報專利、不發(fā)表論文、不接受交流參觀’的三不政策，這就意味著，在高速車輪研發(fā)過程中，我們沒有任何經(jīng)驗可供借鑒。”馬鋼交材科技創(chuàng)新部部長、技術(shù)中心常務副主任劉智說。

馬鋼交材聯(lián)合鐵科院、鋼研總院、北科大、西南交大等知名院校，歷時近20年，投入幾十億元，通過系統(tǒng)調(diào)研、試驗研究、樣件試驗、小批量生產(chǎn)、裝車考核，批量運用，形成了完整的高速車輪生產(chǎn)制造技術(shù)體系，在材料設計、冶金工藝、性能控制、檢測技術(shù)等關鍵技術(shù)方面實現(xiàn)了突破，先后研制出時速200—400公里高速車輪。

隨著高鐵速度的快速提升，車輪精加工技術(shù)難度呈指數(shù)級增長。核心挑戰(zhàn)在于靜平衡——要保證高鐵在高速行駛狀態(tài)下保持平穩(wěn)，車輪的形位尺寸精度必須控制在0.03毫米以內(nèi)，是普通車輪精度的數(shù)十倍。而且，這樣的精度控制還需要在加工注油孔、輻板孔、半精鏜孔、精鏜孔四種機床的工裝上連續(xù)成功4次，不能有一次失誤。

為了做到靜平衡穩(wěn)定，馬鋼交材車輪精加工技能大師沈飛帶領團隊排查了三個月，從車輪注油孔到同軸度，從產(chǎn)品跳動度到加工設備平面度，從本工序到上下游工序，最終實現(xiàn)了設定的定位精度。這個改進讓精加工4個工序23個工步全部穩(wěn)定控制在0.01毫米精度，成功實現(xiàn)批量化穩(wěn)定應用。

與目前廣泛應用的進口車輪相比，馬鋼交材自主研發(fā)的高速車輪屈服強度提高5%以上、斷裂韌性提高10%以上、低溫沖擊韌性提高20%以上，成為名副其實的“領先輪”。

如今，馬鋼交材生產(chǎn)的時速400公里高速車輪搭載全球最快高鐵列車樣車正在進行裝車考核中，時速350公里復興號高速車輪已初步實現(xiàn)商業(yè)化應用，時速250公里和諧號高速車輪認證、裝車運用也正在穩(wěn)步推進中。

在馬鋼交材黨委書記、董事長司小明看來，馬鋼交材的傳統(tǒng)定位是保障國家鐵路建設與運營的基礎物資供應，解決“卡脖子”問題、替代進口。新時期，面對高端引領和全球競爭，馬鋼交材的功能使命已升級為在高端領域?qū)崿F(xiàn)自主可控，并作為先進制造業(yè)的代表參與全球競爭。“只有成為引領，我們才能活得更有底氣，才能真正扛起央企使命。”司小明說。

中國寶武馬鋼交材新1號檢測線

技術(shù)創(chuàng)新：從“降本增效”到“良性循環(huán)”

近幾年來，馬鋼交材從自身產(chǎn)品和市場特點出發(fā)，搶抓市場機遇，訂單數(shù)量增長，同時優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，多產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品，特別是大直徑的機車和重載車輪的占比顯著提升，支撐了公司經(jīng)營業(yè)績提升。

然而，隨著總訂單量的增長和高附加值產(chǎn)品比重的提升，車輪熱處理系統(tǒng)成為整條產(chǎn)線的產(chǎn)能瓶頸。

為提高熱處理爐生產(chǎn)效率，熱處理技術(shù)團隊對各機組各動作分解、分析，對標先進指標，梳理出各瓶頸工藝，進行逐個破解。通過成分工藝設計聯(lián)動優(yōu)化，實現(xiàn)大直徑車輪總加熱時間縮短20%，通過淬火過程仿真調(diào)優(yōu)實現(xiàn)大直徑車輪淬火時間縮短20%，能耗降本近千萬元，支撐了車輪產(chǎn)線總產(chǎn)量增長2萬多噸。

為適應大批量生產(chǎn)高品質(zhì)車輪產(chǎn)品的需求，馬鋼交材決定改造車輪淬火臺。技術(shù)團隊基于多年研發(fā)技術(shù)沉淀，立足自主集成，設計出“組合式噴嘴結(jié)構(gòu)+復合式淬火工藝+自動化控制”工藝及裝備完整方案，并在極短時間完成了制造和達產(chǎn)。相對于同行完全引進的“交鑰匙”工程，節(jié)約投資超過3000萬元，淬火臺可調(diào)控性、車輪產(chǎn)品組織性能均勻性大幅提升，拓寬了產(chǎn)品范圍，支撐了高品質(zhì)車輪增量創(chuàng)效，同時為前道工序降低金屬投料和后道工序節(jié)約加工成本創(chuàng)造了條件，折合每年降本超1000萬元。

在馬鋼交材，像這樣通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)降本增效的例子還有很多。馬鋼交材遵循“能給盡給、應給盡給”的導向，把激勵落到科研一線。

對研發(fā)團隊實行激勵資源單列，優(yōu)秀科研人員薪酬不設“天花板”；建立成果轉(zhuǎn)化效益分享機制，專利授權(quán)、技術(shù)落地后，科研團隊直接獲得獎勵，讓科研人員從“為企業(yè)創(chuàng)新”變成“為自己干事”；敢于賦權(quán)，推行“揭榜掛帥、項目長負責制”，讓項目長自主確定技術(shù)路線、組建攻關團隊、調(diào)動研發(fā)資源，把“指揮權(quán)”真正交給懂技術(shù)的人。

以“高效車軸熱處理工藝研究及推廣應用”項目為例，為公司實現(xiàn)降本超過320萬元/年，按照公司創(chuàng)效激勵政策，效益中的相應比例已作為項目獎金發(fā)放到研發(fā)團隊。

劉智表示：“當前，公司仍在持續(xù)探索多樣化激勵方式，旨在構(gòu)建‘立項—攻關—轉(zhuǎn)化—分享’的全鏈條激勵體系。這種激勵已在公司內(nèi)部形成良性循環(huán)，推動著更多科研人員持續(xù)開展核心技術(shù)攻關，為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入源源不斷的創(chuàng)新動力。”

智能化改造：從“機器換人”到“人機融合”

從軌道交通產(chǎn)業(yè)形勢來看，軌交裝備正朝著高速、重載、綠色、智能方向迭代，市場對產(chǎn)品性能、壽命、綠色低碳的要求持續(xù)提升，同時行業(yè)同質(zhì)化競爭加劇、利潤空間被持續(xù)壓縮。

司小明認為，唯有通過科技創(chuàng)新突破核心技術(shù)、通過智能化改造優(yōu)化生產(chǎn)全流程，實現(xiàn)降本增效、質(zhì)量提升、響應速度加快，增強市場適應能力，才能實現(xiàn)投入產(chǎn)出比的最優(yōu)解。“但智慧制造首先要務實，智能化改造成效好不好，關鍵要聽一線員工的意見。”

中國寶武馬鋼交材新1號檢測線

據(jù)車輪車軸廠精加工二區(qū)作業(yè)長何峰回憶，1995年進廠時，工作環(huán)境非常不好。每個工人一臺機床，完全靠人工操作。日常灑落的鐵屑有800—900℃，每到夏天，穿著短袖的胳膊要被燙傷好多次，5公斤一雙的勞保鞋即使打上厚厚的隔熱橡膠皮掌也要一周就換掉一雙。

為了適應我國鐵路六次大提速的需要，2005年，馬鋼交材從德國進口了12臺自動數(shù)控加工線，建成了RQQ生產(chǎn)線，生產(chǎn)環(huán)境和人員配備幾乎都是當時最好的。“2006年7月1日，RQQ生產(chǎn)線正式投產(chǎn)。當時幾乎把精加工區(qū)所有精英工人全調(diào)了過去，我們45個人一天的產(chǎn)量最多能達到900件，效率是整個廠最高的。”何峰說。

2020年產(chǎn)線優(yōu)化為32名員工，但隨著生產(chǎn)需求的增加，工作強度由一人操作兩臺機床改為一人操作三臺機床，夏天最熱的時候有43℃，一班8小時下來，每名操作工要來來回回走上大約15000步，喝掉8瓶礦泉水。那時候，手底下時不時有員工因為工作環(huán)境不好、工作強度高找到何峰，想要調(diào)走。

轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在2023年1月，馬鋼交材對RQQ生產(chǎn)線進行了智能化改造。

智能化改造后，從機床邊進入到操作室，工作方式從“動手”到“動腦”、從“看儀表”到“看屏幕”。何峰與同事開始有意識地搜集和分析日常刀具監(jiān)控異常報警等情況、歸納總結(jié)經(jīng)驗、每天組織大家相互分享，并迅速運用到日常生產(chǎn)中，產(chǎn)能和質(zhì)量明顯提升。

“產(chǎn)量破一次紀錄，我們每個員工有150元嘉獎，那段時間我們的產(chǎn)量每天都在破紀錄，2023年月產(chǎn)量突破了3萬件，我們在當年人均超產(chǎn)量獎能拿到5000多元，每位員工每天的移動步數(shù)也降到了不足5000。”何峰笑著說。

在工業(yè)生產(chǎn)領域，六西格瑪代表了一種質(zhì)量標準，即每百萬次操作機會中，缺陷數(shù)不超過3.4個。“但我們做的是車輪啊，出現(xiàn)任何一個次品造成的都不是小問題。”何峰說。于是在2025年初，精加工二區(qū)提出了“8小時0返工”的口號，也就是說。要求每個班次8小時內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品要加工到完全符合質(zhì)檢標準，爭取不出現(xiàn)返工。

把刀具管控做細，人員現(xiàn)場卡住“關鍵節(jié)點”，轉(zhuǎn)變觀念、精益求精……短短半年時間，產(chǎn)品質(zhì)量提升效果顯著。在提出這個口號之前，能做到“8小時0返工”的全年只有7個班次，到了2025年，增加到了339個班次，返工率也從2023年的3.81%降到如今的0.60%，做到全年產(chǎn)品零廢品。一個作業(yè)區(qū)的精益求精帶動了整個分廠的質(zhì)量提升。

“現(xiàn)在情況完全反過來了，不斷開始有人想要從別的崗位調(diào)進來，這就是最直觀的變化。”何峰說。

安徽省智能工廠——中國寶武馬鋼交材車輪三線

RQQ生產(chǎn)線的變化只是馬鋼交材智能化改造的一個縮影。據(jù)馬鋼交材總經(jīng)理助理、熱軋廠廠長馬俊松介紹，馬鋼交材以“智慧制造”為切入點，打造了覆蓋設計、生產(chǎn)、質(zhì)量、服務全鏈條的數(shù)字化體系。

在設計端，馬鋼交材建成了全球首個輪軸全域數(shù)字化設計中心，依托PDM系統(tǒng)實現(xiàn)熱處理仿真與產(chǎn)銷數(shù)據(jù)實時交互，設計周期從傳統(tǒng)的3—5天縮短至1天以內(nèi)，設計出錯率降至0.05%。

在生產(chǎn)端，車輪三線完成智能化改造，新增機器人與自動化立體倉庫，通過數(shù)字孿生系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)過程三維可視化管控，單件車輪的全流程數(shù)據(jù)可追溯，不僅讓班組人力從8人優(yōu)化至5人，還使軋制合格率突破99.8%，能耗下降14%。

在質(zhì)量管控上，馬鋼交材構(gòu)建全工序智慧質(zhì)量系統(tǒng)，關鍵工藝參數(shù)覆蓋率100%，預警準確率超97%，質(zhì)量在線判定準確率達99.8%，實現(xiàn)從原料進廠到成品出庫的一貫制管控。

在AI+場景落地方面，部署AI設備診斷、視覺識別、智能排程等，提升智能化水平。

馬鋼交材熱軋廠廠長助理趙慧表示，通過智能化改造，原本的一些“3D”（Dangerous、Dust、Duplicat，即風險大、環(huán)境臟、重復勞動）崗位現(xiàn)在可以由機器人來替代，原本體力密集型的工作可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹R密集型的工作，這樣一來不僅改善了工作環(huán)境，提高了工作效率，還解決了一些崗位人員不足的問題，更對很多員工的職業(yè)生涯發(fā)展起到了拓寬的作用。

馬鋼交材智能化改造過程中貫徹“從崗位中來，到崗位中去”，充分考慮操作工的寶貴經(jīng)驗和建議，鼓勵大家參與到改造和調(diào)試中，推進融入型、實踐型培訓模式。年齡超過50歲的老師傅通過培訓也能成功掌握集控系統(tǒng)操作與基礎故障診斷技能。而新系統(tǒng)提供的豐富畫面和數(shù)據(jù)，也可以助力傳統(tǒng)操作工向智能產(chǎn)線運維員的轉(zhuǎn)型。

馬鋼交材針對高潛力員工，實施多崗位輪崗實訓，培養(yǎng)復合型技術(shù)骨干。機床操作工彭亮就是這樣一步步從普通操作工晉升為班長、又從主操作崗位成長為設備維護崗位，目前已經(jīng)可以獨立負責產(chǎn)線異常調(diào)度，并提出了很多可行的優(yōu)化建議，成為新型操檢合一“多面手”的典范。

馬鋼交材還建立了“微改善”數(shù)字化提案平臺，員工可通過移動終端隨時提交改進提案，經(jīng)跨部門小組線上評估后反饋實施。一線操作工于大川提出的“輻板輥更換便攜裝置”，將靠兩人協(xié)作搬運重達35公斤以上的輻板輥改造為使用滑軌輔助裝置單人2分鐘內(nèi)完成更換，不僅降低了勞動強度，而且改善了作業(yè)安全性。

在司小明看來，從“汗水型增長”向“智慧型增長”轉(zhuǎn)變不僅是技術(shù)升級，更是系統(tǒng)性組織變革與管理創(chuàng)新，“數(shù)智化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)是‘人—機’的深度融合，智能化不是簡單地花錢買來機器換人，而是融入企業(yè)智慧實現(xiàn)數(shù)字化來重構(gòu)生產(chǎn)關系。”

作為安徽融入長三角的骨干企業(yè)，馬鋼交材在中國寶武“三創(chuàng)四化五策略”（“三創(chuàng)”即創(chuàng)新做強、創(chuàng)效做優(yōu)、創(chuàng)業(yè)做大，“四化”即高端化、智能化、綠色化、高效化，“五策略”即聚焦主業(yè)、整合協(xié)同、市場機制、算賬經(jīng)營、風險防控）高質(zhì)量發(fā)展新模式的指引下，發(fā)揮安徽制造業(yè)成本與空間優(yōu)勢，與上海、江蘇裝備制造業(yè)形成互補，增強區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈韌性。這家曾以“汗水”鑄就“爭氣輪”的老牌國企，正以“智慧”和“創(chuàng)新”為“領先輪”轉(zhuǎn)型突圍、不斷提速。（國資報告記者 吳笑妍）

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責任編輯丨程鏡睿

校對丨郎媛 葛瑞蒂

執(zhí)行主編丨劉海草 張灝然

內(nèi)容來源丨國資報告