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

徐州徐工礦業機械有限(xian)公司技術總監、礦業機械研究院(yuan)院(yuan)長 楊裕(yu)豐(feng)

超大噸位液壓挖掘機數字化研發

徐(xu)工XE7000是國內最大(da)噸位的(de)液壓挖掘機，全球頂級挖掘裝備代表(biao)。

1）數字化研發背景

數字化研發是(shi)基于(yu)“產品復(fu)雜化、市場全球化和(he)可持續(xu)性和(he)法(fa)規(gui)”的背景之(zhi)下。產品復雜化(hua)(hua)涵(han)蓋變(bian)體(ti)型號增加、互(hu)聯(lian)性(xing)要求增加和自動駕駛操(cao)作；市(shi)場全(quan)(quan)球(qiu)化(hua)(hua)既指競爭(zheng)加劇，又基于全(quan)(quan)球(qiu)化(hua)(hua)與滿(man)足不同國家的本(ben)地(di)需求和去中(zhong)心化(hua)(hua)工程；可持續性(xing)和法規包括降(jiang)低全(quan)(quan)生命(ming)周期成本(ben)、提高排放(fang)標(biao)準和更高的安(an)全(quan)(quan)性(xing)要求等方(fang)面。

2）數字化(hua)研發支(zhi)撐(cheng)研發體(ti)系運行

從產(chan)品(pin)層(ceng)、數物融(rong)合層(ceng)到管理層(ceng)，能實現(xian)研發體(ti)系的融(rong)合。

3）數字化支撐研發全球性布局(ju)

以(yi)徐州研(yan)(yan)發(fa)中(zhong)心(xin)為載體，借助(zhu)美研(yan)(yan)中(zhong)心(xin)、歐研(yan)(yan)中(zhong)心(xin)、徐工(gong)巴西(xi)和(he)其它研(yan)(yan)發(fa)中(zhong)心(xin)，實現(xian)協同研(yan)(yan)發(fa)項目管(guan)理(li)、數據(ju)協同，最終實現(xian)協同設計。

通過多(duo)學科耦(ou)合仿真案例和數字孿生方案實現數字樣機(ji)的(de)搭建(jian)。

4）數(shu)字化(hua)研發成果

通(tong)過數(shu)(shu)字化研發平臺，首先實現了產品(pin)的高可靠性，通(tong)過數(shu)(shu)字樣機(ji)的搭建，實現大(da)型復雜承(cheng)載(zai)構件(jian)抗疲勞設計、大(da)型復雜承(cheng)載(zai)構件(jian)焊后整體熱處理去應力工藝和大(da)慣量(liang)負載(zai)沖擊的主動抑制。

通過數字化研發平臺，首先(xian)實現(xian)了產(chan)品的高智能。

在(zai)減碳(tan)降(jiang)耗方面(mian)，通(tong)過精準控(kong)制實(shi)現功率動態群控(kong)匹配、閥群分時比(bi)例柔控(kong)和(he)工況自適應功率匹配，有效提高(gao)產(chan)品的能耗比(bi)。

通過(guo)數(shu)字化研(yan)發(fa)平臺，還實現了關(guan)鍵零(ling)部(bu)件自(zi)主開(kai)發(fa)。

徐工XE7000實現了兩種(zhong)工作模式(shi)(shi)：正鏟、反鏟；兩種(zhong)動(dong)力模式(shi)(shi)：電動(dong)機和柴油機；可以實現四種(zhong)組成(cheng)的產品(pin)。

5）對(dui)行業(ye)發展的促進作用

促使(shi)(shi)礦(kuang)山企業客(ke)戶降低了(le)對進口產(chan)品設備的(de)依賴、設備采購成(cheng)本(ben)、備件成(cheng)本(ben)、生產(chan)運(yun)營成(cheng)本(ben)；豐富了(le)使(shi)(shi)用(yong)經(jing)驗，提升了(le)服務人員業務能力。

對于產業鏈來(lai)說，完善(shan)了(le)配(pei)套零(ling)部件(jian)的標準體系(xi)；提升了(le)零(ling)部件(jian)研發、制造、檢驗等配(pei)套能力。

對于整機制造商來說，超大噸位(wei)整機研(yan)制有本土經驗借鑒，少走彎(wan)路(lu)，縮短研(yan)發周期，提升研(yan)發成功率(lv)；共享成熟的配套(tao)體系。

超大噸位液壓挖掘機(ji)發展趨勢

超(chao)大(da)噸位液壓挖掘機的發展(zhan)趨勢也是實現高(gao)端(duan)化、綠色(se)化、智能(neng)化，但是必須做好(hao)可靠性、核心(xin)零部件、創新設計基礎。

在保障(zhang)“可靠性、環境適用性、安全性、操控性、維修性和使用經濟性”六性指標的基礎保(bao)障之上，實現以下四化。

1）設備大型化

同行最(zui)大做(zuo)到了(le)1000噸(dun)級，都建立(li)了(le)完善的產(chan)品圖譜。常(chang)規設備(bei)集群(qun)化施工(gong)，產(chan)品較多、人員較多，超(chao)大噸(dun)位設備(bei)能(neng)夠實現獨立(li)作業面施工(gong)。

2）管(guan)控智能化

以人工智(zhi)能、工業互聯(lian)網、智(zhi)能裝備為代(dai)(dai)表的新一代(dai)(dai)信(xin)息技(ji)術正在(zai)融入礦山場景。

新(xin)一代(dai)信息技(ji)術落地迅(xun)速，礦山場(chang)景應用加(jia)速推進。新(xin)一代(dai)信息技(ji)術助(zhu)推礦山智能化(hua)，賦能礦山管(guan)理水(shui)平(ping)提升(sheng) ，可以有效(xiao)促進降本增效(xiao)達成(cheng)，人員(yuan)效(xiao)率提升(sheng)10%~20%；設備效(xiao)率提升(sheng)5%~10%；生產效(xiao)率提升(sheng)5%~15%；油耗成(cheng)本降低5%~10%。

3）節能電動化

對(dui)于(yu)綠色礦山來說，采取電機驅(qu)動的超大噸位(wei)設備。能(neng)夠(gou)實現有效節能(neng)，電能(neng)轉換效率(lv)更(geng)高，節省(sheng)發動機散熱能(neng)量(liang)消耗；適應(ying)環保趨勢，能(neng)夠(gou)實現無廢氣和煙塵排(pai)放，對(dui)環境友(you)好，噪(zao)音更(geng)低，舒適的操(cao)作使人員效率(lv)更(geng)高；

電(dian)(dian)動(dong)化(hua)對后續智能(neng)(neng)化(hua)升級(ji)提(ti)供便利，電(dian)(dian)動(dong)產品(pin)更容易與現代化(hua)的(de)信息技術和(he)控制系(xi)統融合(he)。電(dian)(dian)動(dong)化(hua)產品(pin)維護(hu)(hu)成本低，動(dong)力系(xi)統相對簡單，零(ling)部件維護(hu)(hu)成本低，對維保人員綜合(he)能(neng)(neng)力要求低。電(dian)(dian)動(dong)化(hua)產品(pin)適應能(neng)(neng)力強，性(xing)能(neng)(neng)受海(hai)拔(ba)影響小(xiao)，不易引發(fa)火災或爆炸。

4）運維可(ke)視(shi)化

對大型(xing)礦(kuang)山(shan)來(lai)說，從人、機(ji)、料、產、保進行全方位的管(guan)控(kong)。開發智慧礦(kuang)山(shan)管(guan)控(kong)平(ping)臺，實現機(ji)群管(guan)理、機(ji)手管(guan)理和視頻監控(kong)。

對單個設備(bei)來說，實現系統狀態監測用戶界面，監控設備(bei)的健康，提供預(yu)防性的維保，提高(gao)設備(bei)使用壽命(ming)。

徐工希望通過耦(ou)合(he)技(ji)術鏈，打造高端裝(zhuang)備，建設綠(lv)色智慧(hui)礦山，創造資(zi)源價值。