王安麟:工程机械产品智能化的技术选择
二、我国工程机械产业发展现状
工程机械行业具有比较强的技术创新能力,但是仍存在很多问题。比如说产品方面,现在的主要问题是主配分离,造成关键零部件缺失。还有过度竞争,造成基础研究不足,还有产品市场机制不健全等很多的问题。从产品问题到战略问题,我们应该来反思。产品问题中,主机和配件之间的技术空缺问题。从下图中看,整机右面是配件,一个泵,一个阀。提出怎样的设计要求?这个中间是一个无人能填的鸿沟。理论上讲,泵和阀主机之间都是存在一个匹配的问题,从学术上讲,是一个大系统、大计算量问题。现在研究的人少,自然产业也出现了问题。
传统系统:大系统、大自由度、机电液耦合难题
整机载荷到零件结构,再到物理关系(就是图中最下面的这些特征),从载荷谱到零部件物理关系应该有一个关系,但这个关系没有解决。所以,我们产品载荷到豁免性能差,还有匹配不合理,造成了作业效率较低,关键零部件依赖进口。
我国工程机械发展现状(产业问题)
从技术现状来讲,工业4.0是最后实现的目标。我画的这个图是对工程机械现在一个状态做的一个描述,横坐标是网络化水平,纵坐标是数字化水平。看一下,我们处在全球产业一个中低端,要达真正的工业4.0,最大问题就是智能化技术和数字化技术。这个意义上讲,中国工程机械产业在工业化路径应该是数字化路径。这个路径是什么?就是虚拟网络,这是一个必要条件,没有充分条件,我们必须加强数字化,才可以打开障碍,才可以看到底层背后物理机理,才能够实现真正的技术创新,才可以实现真正的智能化。利用数字化技术,快速解决产品性能的障碍,使中国工程机械产业智能化发展一个必修课。
我国工程机械发展现状(数字化水平)
数字化打造3.0,不光技术问题,包括人文,需求技术产品、互联流、交易文化、法律规则等等。通过进入CPS系统以后,才能够实现信息化、数字化、智能化。现在做技术的人,瞄准的是定制化设计,这个问题不解决后面都是空话。打造工业3.0的基础是数字化,终极目标是工业4.0。
数字化:打造工业3.0
下面这个论点是我演讲的核心。提高工程机械产品的技术,包括要开发新产品,最终是产品质量要提升,但是,产品质量提升技术难题是什么?我把它归结成9字,多工况,多能态,难量化。这个是和汽车不同的一个难点。一般情况下按照保守系统,把载荷和干扰作为外部载荷看待。载荷在系统之间,从理论上构成更加复杂。这样的话,刚刚的ABC机电液三者,原来都是顺序设计,这个就是日本上个世纪80年代提出的机电液一体化的概念。顺序设计这个解必须在交集上,实际上这个交集是会变小。顺序这个设计空间之间是会产生冲突,所以解很难拿到。所以,我们需要需要一体化,把求解的空间拉大。
责任编辑:David
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