◎本報記者 王延斌
歷時10年,投入1.2億元,接連突破甲醇發(fā)動機抗機油乳化技術、低溫冷啟動技術、控早燃爆震技術等多項行業(yè)難題……近日,由山東重工集團旗下濰柴動力股份有限公司(以下簡稱“濰柴”)研發(fā)的國內首臺甲醇燃料礦用挖掘機發(fā)動機,正式交付新疆礦區(qū)。
這是濰柴著力鍛造“國產(chǎn)引擎”的生動寫照。
作為中國裝備制造業(yè)的翹楚,濰柴一路追趕超越,持續(xù)突破,推陳出新。其背后,是以濰柴為代表的中國企業(yè)不斷尋求自主可控,一步步邁向全球價值鏈的探索歷程。
自主可控,大型礦卡用上“中國心”
7月,在內蒙古鄂爾多斯東北部的露天礦場中,眾多礦山用挖掘機在陡峭崖壁上持續(xù)攀爬掘進,重達400噸的礦用卡車滿載礦產(chǎn)輾轉輸出。
其實,忙碌的背后,卻隱藏著采礦行業(yè)不容忽視的困境?!爱斚?,我國重型礦山裝備大多由國際巨頭壟斷。他們憑借豐富的經(jīng)驗和先進技術占據(jù)優(yōu)勢,市場售價、維修費用都十分昂貴。”包鋼白云鄂博鐵礦副礦長王國棟向科技日報記者坦言。
研發(fā)礦山裝備并非易事。露天礦場的工作條件異常艱苦,各類礦山裝備通常要面對-45℃至45℃極端的工作溫差,保持每天22小時以上重載作業(yè),并保證90%以上出勤率,服役長達30年。除此之外,它們還要直面高海拔、高粉塵、高強度振動三重考驗。
“如果說普通重卡用的發(fā)動機是奔跑的馬拉松選手,那么礦卡、礦挖等使用的礦山動力設備就是負重攀巖的極限運動員。”中國礦業(yè)大學教授周偉表示,礦用設備的工作循環(huán)通常都處于峰值負荷狀態(tài),這在熱管理、材料強度、控制精度等方面,對其動力系統(tǒng)提出了遠超常規(guī)運輸設備的要求。
如何突破技術瓶頸?濰柴總經(jīng)理助理、電控研究院院長劉興義以礦山動力電控系統(tǒng)(ECU)為例,分享了企業(yè)坎坷的研發(fā)故事:這塊看似巴掌大的電路板,控制著發(fā)動機的“呼吸與心跳”,但其技術瓶頸卻長期難以突破。2010年,濰柴在行業(yè)內率先啟動自主電控系統(tǒng)的研發(fā),但這條路異常難走。
為了攻關ECU,濰柴組建起一支“混編部隊”。團隊采用32位高性能微控制器,經(jīng)過了各種嚴酷的試驗,確保ECU能在各種復雜的環(huán)境中正常工作……經(jīng)過700多個日夜,中國首個高壓共軌電控系統(tǒng)最終誕生。
劉興義說,繼首款自主ECU產(chǎn)品研發(fā)成功之后,濰柴目前已成功開發(fā)73款電控產(chǎn)品,從傳統(tǒng)動力到新能源,涵蓋八大產(chǎn)品系列,市場配套量超過330萬臺。
動力多元,新技術“保駕護航”
從原先100%柴油機,到如今的燃氣、混動、甲醇乃至純電動力,新疆永華建設(集團)有限公司服務總監(jiān)邵宇輝正在適應礦用動力的新變化。據(jù)介紹,在“雙碳”目標下,這是工程機械必須邁出的關鍵一步。
在中國工程機械工業(yè)協(xié)會秘書長吳培國看來,濰柴創(chuàng)新構建了柴油、甲醇、天然氣等多燃料動力平臺,實現(xiàn)了全場景解決方案的國產(chǎn)化突圍。根據(jù)國內礦山實際工況,其在關鍵技術上精準提供適配的動力支持,不僅提升了我國礦山行業(yè)的整體競爭力,還將開辟出綠色化、智能化的礦山發(fā)展新路徑。
新場景的出現(xiàn)、新產(chǎn)品的迭代,除需借助研發(fā)之力,更要有制造“引擎”的能力。
走進濰柴智能數(shù)字化工廠,高效率的智能化生產(chǎn)引起了記者的注意。在這一全球首個發(fā)動機數(shù)字化無人工廠里,每90秒就有一臺發(fā)動機下線。
“在這里,視覺識別、在線檢測、機器人等諸多先進的智能制造技術被廣泛應用,全流程智能化生產(chǎn)線提高了產(chǎn)能,也保障了產(chǎn)品質量?!睘H柴流程與IT部部長常秀書為記者展示了一組數(shù)據(jù):該工廠加工自動化率100%,裝配自動化率80%,零部件物流配送自動化程度100%,關鍵過程100%在線檢測。
聰明、高效、智能是這座工廠的三大特點。工廠里,關鍵過程參數(shù)實現(xiàn)了100%實時在線測量和自動上傳,5G網(wǎng)絡全覆蓋實現(xiàn)AGV小車調控零延遲,自動快換卡爪實現(xiàn)不同產(chǎn)品秒級換型,其已實現(xiàn)了全程柔性化、敏捷化、數(shù)字化、智能化生產(chǎn)。
來源:濰柴資訊
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