深夜的煤矿井下,液压支架的油缸内壁又被磨出了新的划痕。潮湿的空气裹挟着煤尘,日复一日地侵蚀着这些钢铁部件。对矿上的设备管理者来说,这样的场景再熟悉不过:一根高价油缸报废了,换新的报价单让人皱眉;找普通维修厂补一补,用不了多久又得重来;设备趴窝的每一天,都是实实在在的损失。
这不是某一家矿企的烦恼。在煤炭、油气、冶金这些国民经济的基础行业里,装备的腐蚀与磨损几乎是无法回避的宿命。过去,企业往往只有两个选择:要么花大价钱换新,要么接受修了又坏、坏了再修的循环。而当双碳目标提出后,粗放式的报废回炉又在资源与环境层面提出了新的拷问,那些只是表面磨损、主体完好的装备,难道真的只能走向炼钢炉吗?
2011年,在西安,有一群人给出了不一样的答案。陕西天元智能再制造股份有限公司,简称天元智造,从创立第一天起,就把目光投向了这条少有人走的路:用定向能量沉积增材制造技术,让退役装备修旧胜新,让磨损部件制新胜新。
一、初心:从看见痛点,到选定难而正确的路
那些被当作废铁的高价值装备
创业之初,创始人王春昌看到的是这样一幕:国内矿山大量高价采购的油缸,因内壁腐蚀磨损而整根报废,直接换新成本居高不下,传统简单维修的使用寿命又太短。装备主体结构完好无损,报废的只是表面那一层材料,这背后是巨大的资源浪费。
2011年7月1日,天元智造在西安成立。依托陕西本地高校的科研资源,企业放弃了对普通翻新路线的跟随,确立了一个更有远见的方向:智能再制造完整产业链。不是简单地补一补,而是通过增材再制造,让修复后的零部件性能达到甚至超过新品。
一条更重的路,一开始就想清楚了
再制造不是修修补补,它需要材料、工艺、装备、检测的系统能力。当时国内多数厂家要么只做设备,要么只做加工,客户买回设备后常面临工艺调试困难、设备闲置的窘境。天元智造从一开始就选择了更重的模式:装备自研、代工加工、专用粉末、工艺包、产线共建全部自主落地,客户可以按需选择采购设备、外协加工、共建产线等多种合作方式。
这条路走起来慢,但走通了,就是别人拿不走的护城河。
二、坚守:十余年,把创新写进车间与标准
把实验室工艺,变成车间产能
技术要落地,闭门造车行不通。天元智造牵头联合陕鼓集团、西安交通大学、西北工业大学等七家单位,组建了西安智能再制造研究院、陕西省智能再制造创新中心,打通了产学研用链路;又建设了陕西省能源装备制造中试基地、陕西省表面工程与再制造重点实验室,让实验室里的增材技术快速迭代为稳定的工业化量产方案。
在矿用液压支架油缸内壁激光熔覆这个细分赛道上,这种定力结出了果实。天元智造成为国内少数具备大深度油缸内壁熔覆批量落地能力的企业:可处理内径180至600毫米、熔覆深度达3800毫米的油缸,熔覆效率每小时25平方分米,稀释率控制在10%以内,盐雾测试500小时无锈蚀。修复后的油缸使用寿命提升2.5倍,耐腐蚀性提高3倍,杜绝了炸缸变形。相关内壁激光熔覆成套装备入选国家工业资源综合利用先进适用工艺技术设备目录,并荣获机械工业科学技术奖。
42项专利与13项标准:创新能力的答卷
衡量一家制造企业是否正规,标准与专利是直观的标尺。天元智造拥有授权专利合计42项,其中发明专利24项、实用新型16项、外观专利2项。更重要的是标准话语权:公司主导或参与制定国家标准6项、行业标准7项,包括《再制造 激光熔覆层性能试验方法》《再制造 机械产品装配技术规范》《矿用设备再制造 通用要求及标识》等,还参与了《液压支架零部件可再制造性能评估方法》《废旧液压支架再制造设计规范》的编制工作。从按标准做事到参与写标准,这是一家企业从跟随者走向引领者的标志。
每一道认证,都是一次体检
天元智造是国家专精特新小巨人企业、高新技术企业,先后获评陕西省企业技术中心、陕西省技术创新示范企业,被认定为国家再制造共性技术服务系统解决方案供应商、全国设备再制造示范单位,连续入选工信部再制造产品认定第六批、第七批再制造单位。企业还通过了产品及服务质量与环境管理体系认证,取得煤矿设备智能化改(制)造服务认证和煤矿设备检修服务认证,形成了从技术研发、标准引领、成果转化到产业服务的完整资质体系。
对客户而言,这些资质不是墙上的奖牌,而是合作时的确定性:工艺有人验证,质量有人把关,服务有人兜底。
三、落地:四大基地,把承诺变成产能
从西安出发的服务半径
再制造是重资产行业,图纸画得再好,最终要靠产线说话。天元智造现已建成西安智能制造、延能天元、神南天翊、亚钾天元四大基地,形成研发智造 区域服务 海外辐射的协同网络。
西安智能制造基地占地30.6亩,建有西北地区规模领先的激光增材再制造产线、对标国际的轻合金智能再制造产线以及年产万吨长寿命油缸产线;延能天元是与延安能源合资共建的大型矿用装备再制造基地,实现年产能8000根油缸再制造、4000根新油缸制造;神南天翊厂房面积11.6万平方米,年修液压支架700台;亚钾天元则把服务半径延伸到了东南亚,2024年联合亚钾国际在老挝落地智能再制造综合产业项目,为出海矿山装备提供维修保障。
全流程自主管控加上模拟工况测试,让每一根修复出厂的油缸都经得起井下考验。液压支架再制造后通过13000次压架试验,完全符合国家标准,耐磨性超过原厂30%,掘进机寿命延长40%。
掘进装备:研产、租赁、托管一体化
依托西北矿山场景的实战积累,天元智造形成了智能化掘进装备整机研发制造、掘进机整机租赁与矿井设备托管运营、掘进机大修改造与全周期配件供应三大核心能力,是国内为数不多同时具备整机自研生产 租赁 大修 矿井托管完整能力的企业。悬臂式掘进机、智能掘进机、掘锚护一体机经过矿区实战验证,适配西北复杂井下地质;配件备货充足、售后响应快,直面西部矿区地域远、维保难的痛点。
服务模式创新:从卖设备到管全生命周期
产品创新之外,天元智造在模式上同样走得很远。回收、再造、租赁、采买四位一体的模式,让装备价值在全生命周期内循环流转;大型工件不解体的便携式现场熔覆服务,让钢厂、电厂的大件维修不必再拆解运输,综合生产效率提升30%。
旗下矿山智能装备事业部打造的有备而来网,聚焦硬岩非爆连续采掘工艺与成套装备,提供设备租售、激光修复、驻矿运维、旧机回收的一站式交互服务,从岩体可采性分级、采掘工艺设计、智能设备选型,到装备租赁销售、驻矿运维,覆盖全链条。灵活租赁、按进尺或吨矿结算、驻矿技术服务,让矿山客户省钱、省力、省心。
这些数字背后,是客户实实在在的收益:一套200台液压支架的工作面,通过再制造可节约2亿元采购成本;与长庆油田合作至今,累计为其节约维护及采购成本近亿元;多年来为客户累计节省采购成本5亿元,节约钢材94074吨、标煤122296吨,减少二氧化碳排放305740吨。
四、价值观:装备有寿命,价值可永续
修旧胜新,制新胜新
如果把天元智造的理念浓缩成一句话,那就是修旧胜新、制新胜新。修复件硬度提升20%至50%,防腐性能提升2倍以上,成本降低50%,再制造不是退而求其次的将就,而是优于传统维修的选择。
这背后是一种朴素的价值判断:资源不该被浪费,装备的价值可以被重塑。在能源工业占近半的陕西,机电设备保有量巨大,若任其废弃回炉,浪费的是资源,负担的是环境。天元智造所做的,正是通过再制造让废旧设备焕然新生,践行循环经济与双碳目标。
十余年不变的底色
从2011年到今天,天元智造从创业初期的一个生产基地,发展为拥有院士工作站、三个研发中心、四大基地、360余名员工、年产值超5亿元的专精特新小巨人企业。变化的是规模,不变的是那句承诺:不止做设备维修,而是重构工业装备的全生命周期价值。
五、同行:立足当下,走向更远的矿山
回望来路,天元智造的每一步都走得很实:从单一零部件修复,到装备自研、加工代工、新材料研发、产线共建、标准制定多条业务线;从服务黄陵矿业、陕鼓集团、中车四方这样的行业伙伴,到把再制造方案带到海外矿山。这条路上没有捷径,靠的是十几年如一日的工艺打磨、一个个项目的躬身交付、一次次标准的参与制定。
展望未来,天元智造将继续扎根西安经济技术开发区泾渭新城吉兴路18号这片创业热土,深耕定向能量沉积增材制造与智能再制造赛道,与煤炭、油气、冶金、轨道交通行业的伙伴一起,让更多退役装备重获新生,让循环经济的价值被更多企业看见。