2025년 9월 25일, 상하이 펩센은 자체 개발한 자체 개발 세계 최초의 쉴드 머신 폴리우레탄 헤비 듀티 휠 작업 조건 시뮬레이션 테스트 벤치 가 공식적으로 시운전되어 생산 라인에 투입되었습니다. 이 선구적인 성과는 "실드 기계 하중지지 휠의 실제 조건에 대한 실험실 기반 정확한 시뮬레이션"의 글로벌 기술 격차를 메울 뿐만 아니라 지하 엔지니어링의 오랜 업계 고충인 "폴리우레탄 휠 박리"를 해결하기 위한 핵심 기술 지원을 제공하여 중국의 "국가 중장비"가 실드 기계 신뢰성에서 새로운 도약을 달성할 수 있도록 힘을 실어줍니다.
업계의 고충: 쉴드 머신 헤비 듀티 휠 휠에 솔루션이 필요합니다.
지하 철도 운송, 유틸리티 터널 및 터널 프로젝트의 핵심 장비인 쉴드 기계는 "지하 엔지니어링 천산갑"으로 알려져 있으며, 하중을 지탱하는 바퀴는 "보행 시스템"의 핵심 구성 요소입니다. 실제 터널 공사 중 폴리우레탄 헤비 듀티 휠 견딜 수 있어야 합니다. 바퀴당 30톤을 초과하는 동적 하중, ±15° 경사 이동으로 인한 복잡한 힘, 95% 이상의 습도가 있는 지하 환경, 세그먼트 조인트에서 발생하는 충격 마찰-일반 산업용 부품보다 훨씬 가혹한 조건에서 작업합니다.
폴리우레탄과 금속 코어가 분리되면 유지보수를 위한 긴급 가동 중단(수리당 7만 달러 이상 소요)이 발생할 뿐만 아니라 공사 일정이 지연되고(하루 가동 중단으로 터널 진행률이 3~5미터 감소), 세그먼트 변위나 터널 구조 안전까지 위협할 수 있어 수년 동안 효율적인 쉴드 기계 운영을 제한하는 고질적인 문제점으로 지적되어 왔습니다. 이전에는 업계에 실제 조건을 정확하게 시뮬레이션할 수 있는 장비가 부족하여 제품 개선을 '현장 시행착오'에 의존할 수밖에 없었는데, 이는 비용과 시간이 많이 소요되는 프로세스로서 디본딩의 근본적인 문제를 해결하지 못했습니다.
핵심 기술: 실험실에 '실제 상황' 구현하기
'정확한 재현과 데이터 기반 최적화'에 중점을 둔 보셍의 시뮬레이션 테스트 벤치는 업계를 위한 새로운 기술 솔루션을 제공합니다:
- 전체 시나리오 조건 시뮬레이션: 테스트 벤치는 유압 하중 시스템을 사용하여 바퀴당 30~50톤의 동적 하중을 시뮬레이션하고 서보 모터를 사용하여 ±15° 경사 주행 및 세그먼트 조인트 충격(높이 0~50mm)을 재현하며 습도 조절이 가능한(50%-98%) 지하 터널의 복잡한 조건과 완벽하게 일치합니다;
- 실시간 데이터 모니터링: 압력, 온도, 변위, 고무층 응력을 측정하는 12개의 센서가 장착되어 초당 100개의 데이터를 수집하여 실시간 "고하중 휠 타이어 상태" 곡선을 생성하여 다양한 폴리우레탄 포뮬러, 폴리우레탄 두께(3-15mm) 및 접착 공정의 성능을 시각적으로 평가합니다;
- 시행착오 비용 대폭 절감: 현장 실드 머신 테스트의 필요성을 없애고 실험실에서 제품 반복을 완료할 수 있어 R&D 주기를 6~12개월에서 2~3개월로 단축하고 시행착오 비용을 70% 이상 절감하여 "실험실에서는 성공하지만 현장에서는 실패"라는 업계의 딜레마를 종식시켰습니다.
명확한 단계적 목표: 펩센, 산업 표준 업그레이드 추진
이 테스트 벤치를 통해 상하이 펩슨은 '문제 해결사'에서 '업계 표준 설정자'로 진화하기 위한 명확한 로드맵을 제시했습니다:
- 단기 목표(1년): 100개 이상의 조건 테스트를 통해 폴리우레탄 배합 및 접착 공정을 최적화하여 하중지지 휠의 초기 고장 위험(첫 3개월)을 50% 이상 줄이고 서비스 수명을 현재 업계 평균인 1.5년에서 2년으로 연장합니다;
- 중기 목표(2~3년): "디본딩" 문제를 완전히 해결하고 성숙한 "재료 공정 테스트" 기술 시스템을 구축하며 국내 주요 차폐기 브랜드(예: CRCHI, 상하이 터널 엔지니어링)의 모든 모델에 적응합니다;
- 장기 목표(5년): 서비스 수명이 3년을 초과하는 내하중 휠의 "100% 안정적인 작동"을 달성하여 세계 최고의 성능에 도달하고 중국 방패 기계 내하중 휠 기술을 국제 표준(예: ISO/TC 178)으로 홍보하여 국내 장비의 글로벌 확장을 지원합니다.
미션 중심: 국가 중장비 역량 강화
"중국 국가 중장비의 걱정없는 작동 보장"은 PEPSEN의 핵심 사명입니다. 이 테스트 벤치의 출시는 회사의 기술 혁신의 이정표 일뿐만 아니라 다음 분야에서 폴리우레탄 휠 뿐만 아니라 고급 장비의 핵심 부품 연구개발에 대한 중국 기업의 책임을 반영하여 차폐기 핵심 부품 테스트 장비의 외국 독점을 깨고 지하 엔지니어링 및 철도 운송과 같은 국가 주요 프로젝트의 안전하고 효율적인 발전을 견고하게 지원했습니다.