2024CM TOP50丨楊裕豐：超大噸位液壓挖掘機(jī)數(shù)字化研發(fā)及發(fā)展趨勢

2024年4月2日，由中機(jī)科（北京）車輛檢測工程研究院有限公司指導(dǎo)，《工程機(jī)械與維修》雜志主辦，匠客工程機(jī)械承辦的“2024中國工程機(jī)械年度產(chǎn)品TOP50頒獎典禮”在北京盛大舉行。在工程機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展（北京）論壇上，徐州徐工礦業(yè)機(jī)械有限公司技術(shù)總監(jiān)、礦業(yè)機(jī)械研究院院長楊裕豐發(fā)表題為《超大噸位液壓挖掘機(jī)數(shù)字化研發(fā)及發(fā)展趨勢》的精彩主題演講。

徐州徐工礦業(yè)機(jī)械有限公司技術(shù)總監(jiān)、礦業(yè)機(jī)械研究院院長 楊裕豐

超大噸位液壓挖掘機(jī)數(shù)字化研發(fā)

徐工XE7000是國內(nèi)最大噸位的液壓挖掘機(jī)，全球頂級挖掘裝備代表。

1）數(shù)字化研發(fā)背景

數(shù)字化研發(fā)是基于“產(chǎn)品復(fù)雜化、市場全球化和可持續(xù)性和法規(guī)”的背景之下。產(chǎn)品復(fù)雜化涵蓋變體型號增加、互聯(lián)性要求增加和自動駕駛操作；市場全球化既指競爭加劇，又基于全球化與滿足不同國家的本地需求和去中心化工程；可持續(xù)性和法規(guī)包括降低全生命周期成本、提高排放標(biāo)準(zhǔn)和更高的安全性要求等方面。

2）數(shù)字化研發(fā)支撐研發(fā)體系運行

從產(chǎn)品層、數(shù)物融合層到管理層，能實現(xiàn)研發(fā)體系的融合。

3）數(shù)字化支撐研發(fā)全球性布局

以徐州研發(fā)中心為載體，借助美研中心、歐研中心、徐工巴西和其它研發(fā)中心，實現(xiàn)協(xié)同研發(fā)項目管理、數(shù)據(jù)協(xié)同，最終實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計。

通過多學(xué)科耦合仿真案例和數(shù)字孿生方案實現(xiàn)數(shù)字樣機(jī)的搭建。

4）數(shù)字化研發(fā)成果

通過數(shù)字化研發(fā)平臺，首先實現(xiàn)了產(chǎn)品的高可靠性，通過數(shù)字樣機(jī)的搭建，實現(xiàn)大型復(fù)雜承載構(gòu)件抗疲勞設(shè)計、大型復(fù)雜承載構(gòu)件焊后整體熱處理去應(yīng)力工藝和大慣量負(fù)載沖擊的主動抑制。

通過數(shù)字化研發(fā)平臺，首先實現(xiàn)了產(chǎn)品的高智能。

在減碳降耗方面，通過精準(zhǔn)控制實現(xiàn)功率動態(tài)群控匹配、閥群分時比例柔控和工況自適應(yīng)功率匹配，有效提高產(chǎn)品的能耗比。

通過數(shù)字化研發(fā)平臺，還實現(xiàn)了關(guān)鍵零部件自主開發(fā)。

徐工XE7000實現(xiàn)了兩種工作模式：正鏟、反鏟；兩種動力模式：電動機(jī)和柴油機(jī)；可以實現(xiàn)四種組成的產(chǎn)品。

5）對行業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用

促使礦山企業(yè)客戶降低了對進(jìn)口產(chǎn)品設(shè)備的依賴、設(shè)備采購成本、備件成本、生產(chǎn)運營成本；豐富了使用經(jīng)驗，提升了服務(wù)人員業(yè)務(wù)能力。

對于產(chǎn)業(yè)鏈來說，完善了配套零部件的標(biāo)準(zhǔn)體系；提升了零部件研發(fā)、制造、檢驗等配套能力。

對于整機(jī)制造商來說，超大噸位整機(jī)研制有本土經(jīng)驗借鑒，少走彎路，縮短研發(fā)周期，提升研發(fā)成功率；共享成熟的配套體系。

超大噸位液壓挖掘機(jī)發(fā)展趨勢

超大噸位液壓挖掘機(jī)的發(fā)展趨勢也是實現(xiàn)高端化、綠色化、智能化，但是必須做好可靠性、核心零部件、創(chuàng)新設(shè)計基礎(chǔ)。

在保障“可靠性、環(huán)境適用性、安全性、操控性、維修性和使用經(jīng)濟(jì)性”六性指標(biāo)的基礎(chǔ)保障之上，實現(xiàn)以下四化。

1）設(shè)備大型化

同行最大做到了1000噸級，都建立了完善的產(chǎn)品圖譜。常規(guī)設(shè)備集群化施工，產(chǎn)品較多、人員較多，超大噸位設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)獨立作業(yè)面施工。

2）管控智能化

以人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能裝備為代表的新一代信息技術(shù)正在融入礦山場景。

新一代信息技術(shù)落地迅速，礦山場景應(yīng)用加速推進(jìn)。新一代信息技術(shù)助推礦山智能化，賦能礦山管理水平提升 ，可以有效促進(jìn)降本增效達(dá)成，人員效率提升10%~20%；設(shè)備效率提升5%~10%；生產(chǎn)效率提升5%~15%；油耗成本降低5%~10%。

3）節(jié)能電動化

對于綠色礦山來說，采取電機(jī)驅(qū)動的超大噸位設(shè)備。能夠?qū)崿F(xiàn)有效節(jié)能，電能轉(zhuǎn)換效率更高，節(jié)省發(fā)動機(jī)散熱能量消耗；適應(yīng)環(huán)保趨勢，能夠?qū)崿F(xiàn)無廢氣和煙塵排放，對環(huán)境友好，噪音更低，舒適的操作使人員效率更高；

電動化對后續(xù)智能化升級提供便利，電動產(chǎn)品更容易與現(xiàn)代化的信息技術(shù)和控制系統(tǒng)融合。電動化產(chǎn)品維護(hù)成本低，動力系統(tǒng)相對簡單，零部件維護(hù)成本低，對維保人員綜合能力要求低。電動化產(chǎn)品適應(yīng)能力強(qiáng)，性能受海拔影響小，不易引發(fā)火災(zāi)或爆炸。

4）運維可視化

對大型礦山來說，從人、機(jī)、料、產(chǎn)、保進(jìn)行全方位的管控。開發(fā)智慧礦山管控平臺，實現(xiàn)機(jī)群管理、機(jī)手管理和視頻監(jiān)控。

對單個設(shè)備來說，實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測用戶界面，監(jiān)控設(shè)備的健康，提供預(yù)防性的維保，提高設(shè)備使用壽命。

徐工希望通過耦合技術(shù)鏈，打造高端裝備，建設(shè)綠色智慧礦山，創(chuàng)造資源價值。