“創新驅動——高端、智能、綠色”平行論壇(一)第二組對話實錄
2023年04月16日21:50 來源:協會宣傳部
2023年4月12-13日,中國工程機械工業協會以“新征程、新動能、新發展”為主題在陜西西安組織召開了“第二十屆中國工程機械發展高層論壇”。
13日上午,在“創新驅動——高端、智能、綠色”為主題的平行論壇中,來自行業各細分領域的14家企業領導分成兩組,圍繞論壇主題結合企業自身實際經驗和發展戰略,共同探討行業的智能化、綠色化、低碳化發展。
平行論壇(一)第二組
論壇開場主持人:中國工程機械工業協會秘書長助理兼會員服務部主任李春升
論壇主持人:雙碳工作委員會秘書長邸鵬遠
論壇對話現場
對話嘉賓為:
中機寰宇認證檢驗股份有限公司常務副總經理劉中星
徐州徐工礦業機械有限公司總經理助理、技術總監謝和平
凱博易控車輛科技(蘇州)股份有限公司產品研究院院長陸中華
太原科技大學教授、重型機械裝備省部共建協同創新中心總工程師張其生
信和新材料股份有限公司總經理王書傳
陜西同力重工股份有限公司常務副總經理薛曉強
上海啟源芯動力科技有限公司工程機械產品總監薛海龍
邸鵬遠:請闡述一下對高端、智能、綠色的理解。
陸中華:凱博易控聚焦新能源行業。主要做純電動和混合動力系列的驅動產品。掌握了電機開發,變速箱開發和控制系統開發三個核心技術。產品主要服務于商用車、礦機、農機、建筑機械四個產品領域。以新能源為主業,走綠色發展道路,新能源也是未來各個行業發展的一個高端化的很重要的方向。
張其生:太原科技大學是我國第一所重型機械本科院校,工程機械、礦山機械、起重運輸機械和冶金機械都是國家一級學科,是為重型機械行業培養人才的專業院校。2015年,學校的發明專利在全國高校排名前20;2019年,被國家評為“全國教育系統先進集體”,是連續三年獲得“國際工程教育專業認證”的高校。自1952年建校以來為工程裝備企業輸送了大量的人才,服務于全國各大重機行業,例如徐工的王民先生就畢業于太原科技大學,在他的帶領以及徐工的全體科研人員的努力下,徐工在工程機械領域為國家做出了突出貢獻。在科研創新上,學校有五項產品和技術獲得了國家科技進步獎和發明獎。
薛曉強:陜西同力重工是一家做非道路寬體車的專業企業,該產品也是同力重工開創引領的,在該產品方面同力重工一直處于領先的位置,新能源應用方面是行業里最早做純電、混動產品的,包括甲醇混動。
劉中星:中機寰宇按照國資委要求重組,現在是央企的二級企業,旗下有國家工程檢測中心、認證中心、中聯體系認證,為行業做認證檢測、研發、技術服務、智能制造評價的大型認證檢驗集團,業務包括綠色工廠的評價、綠色園區、高端智能檢測、環境檢測、排放檢測等。
謝和平:徐工礦機為行業提供成套化的鉆、挖、運系列產品,在國內用戶案例,包括華能集團各大露天礦成功的批量運用,力拓等國際礦業巨頭。在產品的高端化和綠色化、智能化上,自主研發了無人駕駛系統,已經在國家能源集團項目上實現了商業化的應用。在新能源產品方面,自主開發了甲醇動力,純電動力,混合動力等產品,同時新能源產品實現了批量銷售。在智能化和綠色化,以及高端化相結合方面,在不斷嘗試和突破。
薛海龍:上海啟源芯動力是一家聚焦“綠電交通”領域的綠能零碳交通綜合能源服務商,為廣大的重卡,還有工程機械企業提供便利的多種形式的補能服務,在重卡領域已經走在前列,掌握了核心換電技術,并且已在全國布局了300多座重卡換電站,適配超過86%換電重卡車型,是國內領先的規模化的換電運營服務商。同時可以提供整體解決方案及全生命周期服務,主要業務有:充換電服務、動力電池的運營、換電重卡及工程機械新能源產品的推廣、通過數字化來進行業務賦能、提供定制化的金融服務。
王書傳:信和是一家專注于做高端的涂料涂裝整體解決方案配套服務供應商。總部在福建泉州,現在有泉州和蘇州兩個基地。信和的理念主要是通過研發創新和品質服務,為客戶創造價值,先后獲得過三次省級的科技進步一等獎。信和的發展歷程跟工程機械行業息息相關,服務過許多大型主機廠和配套廠家。在核電領域業績突出,獲得了工信部核電涂料單項冠軍的榮譽稱號。在綠色新能源領域,與寧德時代合作開發功能性的涂層材料的產品,賦予新能源電池安全可靠性能,通過與新能源汽車廠商合作,推廣綠色涂料涂裝整體解決方案,助力國內新能源的快速發展。作為一個機械行業的配套服務廠家,通過綠色創新產品,綠色智能工藝,實現客戶向高端發展。
邸鵬遠:如何理解工程機械高端化,如何實現或者助推高端工程機械的發展?
陸中華:站在客戶的角度,我認為能夠多賺錢,輕松賺錢的產品就是客戶想要的高端。從電驅動系統產品層面,高端就是要滿足客戶的要求,做更可靠、效率更高、適應性更廣的產品。從技術角度講,最終聚焦電動化、智能化和集成化。電動化是我們的使命,電動化好處很明顯,第一是節能,實實在在為客戶節省使用成本。第二是效率的提升,一旦用了電系統,驅動力大了,作業時間可以縮短。產品適應更多功能的需求,集成化就得滿足客戶在兩個方面的需求,最終完成一個作業以后,能夠提升最終的效率。現在國家政策是“雙碳”,即綠色發展,電動化趨勢正符合國家政策的要求,也是工程機械高端化必須要走的一個路徑。
張其生:我們常說“人無我有”,這叫創新;“人有我優”,這叫高端。高端是個系統工程,并不單指產品的質量好,品質高。除了產品本身的內涵之外,應該還包括產品的設計、生產、服務等內容。產品的高性能,高效率,高便利性,高可靠性等產品屬性,還應包括后期的服務和宣傳,最終形成品牌。高端產品不僅是產品本身,而是有更多的外延。實際上現在行業出現的惡性競爭現象,從本質上沒有把高端形象樹立在品牌里。高端就應該高價,低價認知就不是高端。
薛曉強:我認同真正的高端還是要為用戶創造價值,用最低的成本創造最優的價值,這是工程機械產品的高端化。
劉中星:首先高端是指制造業,是工業化進程過程中的一部分。高端與低端相對而言,過去好多制造業很低端,現在要走高端。我認為是“兩高兩低”去評價。“兩高”是指制造過程產品含有高技術,產品附加值高;“兩低”是指低排放、低污染。如果產品按照這個“兩高兩低”標準去做,就在往高端走,不能把用戶滿意,市場份額作為標準。真正的高端產品必定引領市場,創造需求,引導客戶,不能把高端理解為好賣。評價一個產品是不是高端,要看品牌是否是一流的,技術創新能力是否是一流的。高端要求不斷創新。對央企而言,要打造好科技創新策源地和戰略性新興產業兩個高地。還有關鍵零部件,需要踏踏實實去做。檢測要走在前沿,走智能檢測、在線自動化檢測,數字孿生技術的路線,也要向高端化發展。
謝和平:高端肯定不是某項技術,應該是體系。圍繞著產品生產、銷售和服務各個環節,要補齊短板,去追求高端化這個目標。高端化要體現在以下幾個方面,分別是市場定位、產品定位、服務定位和產品本身的高端化。另外,單一的產品可以高端化。最近幾年客戶對設備的成套化要求越來越高,同時對設備成套化過程中的服務和管理能力要求也越來越高。徐工一直在努力打造成套化的產品,包括露天的鉆挖設備、圍繞產品成套化的管理、全生命周期的管理系統,在產品定位方面要體現成套化的理念,這是高端化的體現。業務多元化也是高端的體現。未來產品的銷售,買賣不是唯一的方式,客戶有更多的選擇,比如設備租賃、承包,都會成為這個行業未來發展的趨勢;基于產品定位,市場定位,服務定位,最終落在產品本身的高端化、綠色化、智能化是實現高端化的手段,是關鍵技術的突破,核心部件的自主化。
薛海龍:工程機械是一種生產資料,用來賺錢。我認為工程機械的高端化可以為主機廠、用戶、運營商、服務商持續創造價值,通過數字化和智能化實現工程機械高端化。啟源芯動力通過產業基金股權投資的模式來助推工程機械的高端化和新能源化。中國的第一批商業化運營的電動裝載機是啟源芯動力聯合龍工和山推進行的批量化訂單,助推了電動裝載機行業的發展。我們聚焦礦山重載場景,聯合同力重工開發了頂吊式換電站及車輛,實現了產品的全自動換電,運用綠電實現整個礦山的運營;我們和寧德時代聯合開發了首創的MTB電池技術,將模組直接集成到車輛支架,系統能量密度提升至170Wh/kg;我們和科諾威聯合開發了適合在零下35度極端環境的“三源熱泵”產品,整車綜合能耗降幅能達到10%。最后啟源芯動力作為一個能源運營服務商,能為廣大工程機械企業做好服務的同時,助推工程機械產業早日實現高端化。
王書傳:我認為高端就是品牌,品牌是高端的結果,也是高端的一個評判方式。對于信和,支撐我們高端定位的是三大體系:一是研發創新體系,一是體制保障體系,一是價值服務體系,通過這三個體系的運轉支撐,為客戶更好地創造更大的價值。要保證我們的產品高端性,領先性,最重要的是要立足客戶,立足市場,當然還要提前布局,在政府還沒有大力強制推廣、強制使用的時候,我們就已經前瞻性地在做這些新技術產品的驗證及推廣的工作,保證在整個產品推廣的過程中,能夠處于一個相對領先的地位,實現產品、技術、服務全方面的高端化。
邸鵬遠:經過七位嘉賓的共同探討,我綜合概括高端的定義,第一,高端首先產品技術含量高;第二,產品品質好;第三,產品附加值高。對于品牌,我補充一點,高端產品一定有相當的保值率,還會涉及到知識產權的保護。
什么是智能?怎樣理解智能制造,智能產品,包括智能檢測,它的商業化道路的現狀和前景?
陸中華:智能制造對于我們零部件企業,全部智能化并不現實。適合我們產品特點的工廠智能制造布局,用于產品生產和售后服務整個系統軟件最關鍵。智能應該是做自動駕駛這類產品,我們的產品是整個智能駕駛里面重要的部分,是為未來工程機械智能產品提供支撐的產品。我發現目前現有的礦區要實現智能化有很大的難度,還是要分步驟實現,現階段真正要做工程機械或者車輛的智能產品,或還是要有相對合理的場景。
張其生:智能化是熱門話題。2015年,國家科技部有個10年計劃,叫智能制造2025,制造領域里在全國范圍內開展了的一場轟轟烈烈的革命。當時的智能制造的定義就是從原料開始,一直到最后的成品輸出全流程的生產自動化和質量管控,所以智能制造是把所有人力檢測、轉運,裝配、檢驗以及整個產品的評價標準、評價體系都在整個生產線上自動化完成了。智能制造是建立在智能檢測和智能傳感基礎上,對整個零部件的判定標準和檢測方法,檢測手段進行智能化、無人化。這些年基于視覺檢測、基于力學運動控制、以及各種傳感技術的發展,強有力的支撐了智能制造的發展。智能產品是建立在大數據、知識、經驗、模型的基礎上,反過來指導產品的作業,以減輕或者取代人的操作,減輕人力的干預,把最優秀的經驗和知識固化在機器中,甚至具有自學習及迭代功能。我們學校在智能傳感技術方面幾年前就展開研究并取得了一定的成就,為智能制造和智能化的產品提供了非常好的有益條件。
薛曉強:智能化一方面是制造過程智能化,另外是產品的智能化。制造過程的智能化分三個階段,首先是自動化、數字化和智能化。陜西同力重工生產制造的智能化水平處在自動化到數字化的過程,也有一部分的作業實現了一定程度的智能化。同力重工的非公路寬體車處在較好的風口,礦山的無人駕駛是大家認為最容易實現,最可能實現商業化,最先實現商業化的場景,它在一定的區域里面,相對封閉,在非道路的情況下,受到的制約條件相對少一些。在無人駕駛車輛里,我們是行業最早做出全線控產品,國內主流做無人駕駛的廠家都用我們的線控產品,包括華為,華為現在露天礦山唯一合作的主機廠就是同力。我們自己投資一家企業叫主函數,有十幾家公司都是用同力的線控產品,在線控產品上做了無人化改造,在礦區做無人化基礎設施投入。目前,基本上實現三臺車配一個駕駛員,無人駕駛在礦區這兩年是一個熱點,其商業化非常有希望。我們做了礦山管理系統,所有車輛都能夠采集到車輛運行數據,包括出行經過、行駛成本、運行油耗等數據,包括駕駛員的數據,給礦山智能化過程打下了很好的基礎。
劉中星:在汽車里面,把無人駕駛分成5級,最高級就是沒有人,也沒有方向盤,無人駕駛。目前,整個工程機械還沒有一套完整的智能制造檢驗的標準體系。作為檢測機構,我們理解所謂的智能產品,就是過去傳統的產品加軟件,部分代替了人工,同時減少由于人的疲勞和操作水平不穩定而可能發生的差錯。對智能檢測而言,一個產品的智能,有兩套體系,一是工信部的智能工廠評價,也是5級。我們已經拿到了執照,在常州有一個智能制造評價公司,每年能評價100多家智能制造工廠,目前評價能達到二級或三級就算不錯。不能把智能制造神秘化,針對不同的制造過程,有的可以智能化,有的裝備批量小,品種多,智能制造效率不一定高。我認為智能制造不能把人全替代,要根據工廠的特點。智能檢測含有從員工診斷,自診斷,自反饋,現在有在線檢測、診斷和反饋。數字孿生,虛擬現實檢測,這個方向也發展很快。
謝和平:結合礦機產品談談個人對智能化的理解。從智能化的定義構成,我覺得至少應該解決以下幾方面的瓶頸。第一,傳感器,主要是毫米波雷達,激光攝像頭等等。傳感器首先突破,才有可能發展后面的技術,算力算法不斷升級,才能打下良好的基礎。關于整車的信息采集,包括故障診斷,壽命預測,都基于整車傳感器的布置,如果沒有傳感器,算法都沒有支撐。第二,算法,如何基于數據,判斷周圍的環境,規劃路線;如何基于數據評估測算哪個地方出現了故障,故障的原因是什么。第三,算力,目前大數據、云計算技術已經很發達,未來應該會對我們的智能化形成有效的支持。智能化和數字化是一個有機體,互為基礎,數據是智能化的支撐,智能化是數字化的終極方向。現在有個共識,實現智能化通用的技術手段就是數字孿生,把數字孿生技術運用到企業,目前做的都不太好。關于智能化產品檢測,得先突破一個問題,智能產品真正在礦山上運行起來,效率達到70%-80%,但真正投入生產的寥寥可數。關鍵問題是無人駕駛推行和礦區的信息化、智能化的技術都不足以支撐無人駕駛全面落地。還有我們在礦區的實驗過程中,并沒有進行有效的迭代。再就是產品穩定運行之后,再談如何檢測,如何制定標準。
薛海龍:在換電重卡運營上,目前的方向是少人化、無人化、智能化。換電站是全天候24小時運營,而且很多工作場景是環境較惡劣,人員稀少。工程機械作為生產資料,自身智能化的同時還需要服務商、運營商的智能化服務。通過換電站、車輛、基礎網絡的智能化,實現智能化運營。無人駕駛領域,我們聯合伯鐳科技在3月份剛剛下線了國內首臺無駕駛室的純電動智能換電礦卡,采用多重冗余線控系統,可提供航空級別安全性能,目前即將發往南方水泥進行測試。在智慧礦山、智能產品、智能換電站的整個運營鏈條里,我們正在打通每個環節,每個點的智能化,這樣才能更智慧的運營起來。
王書傳:從生產環節領域的智能化、智能稱重、智能投料、智能生產、智能包裝、再到使用現場集中供漆、自動噴涂等,因為機械的非標性,特殊性,還不容易實現完全的自動化。信和通過與主機廠合作共建智能涂裝,實現涂料涂裝綠色化、智能化,提高主機廠利用率和生產效率,降低了成本,減少了能耗。信和不斷地對涂裝智能化課題深入研究并在工程機械行業推廣。
邸鵬遠:工程機械綠色低碳到底該往哪兒走?請每位嘉賓用兩分鐘的時間,談一談工程機械綠色發展之路。
陸中華:綠色發展就是可持續發展,對于工程機械而言最有效的路徑就是電動化,包含了純電動、混合動力,還包含了驅動系統的電動化,還有作業機構的電動化。是否所有的工程機械都適合電動化?這要與技術發展相匹配。首先用電機代替作業負荷變化的發動機,用電機代替了效率比較低的液壓泵,再利用電機本身的分布式特性、調速特性,代替部分液壓系統。
張其生:我認為綠色的含義主要包括三點:第一、高效率。第二、可持續性。第三、減排。綠色是指最大可能地減少產品生產使用過程中對大氣、土壤和水的污染。工程機械的綠色意義是指,產品的動力系統綠色化、產品設計減量化、工作過程中的排放達標化,實質上就是一個減碳減耗的原則。采用綠色動力,動力來源可能有多種,有電池、還有綠色燃料動力,像同力重工的寬體車所采用的氫動力、氨動力以及甲醇動力都屬于綠色動力,綠色傳動可以減少對大氣的污染,起到減排的作用,這是方向。在工程機械中的液壓傳動系統,可以考慮水作為工作介質,減少了對土壤和水的污染。所有的綠色議題都是圍繞著可持續性、可發展性的目標來展開,因此,工程機械里起重設備、礦山設備、交通運輸設備,除了綠色動力之外,還有減排,高效,以及減量。我校正開展綠色動力發動機以及水液壓的研究工作,擬為產品的綠色化做出我們的技術貢獻以及人才輸出。
薛曉強:綠色是一個終極目標,工程機械為人服務,作為人的工具,讓人類生活變得更美好,綠色是長期持續性發展的主題。礦山車輛有個優點,場景是固定的,但場景工況千差萬別。現在純電車輛首先推開的市場是南方的沙石骨料為主的礦山,用了純電產品以后可以實現自循環,自己發電自己用,完全實現零排放。電動化礦車重點還是在露天煤礦,露天煤礦的開采的占比占到整個礦山開采70%以上,主要的問題是補能,還有基礎設施。中國出煤的地方基本都是綠電很豐富的地方,太陽能和風電是非常充足,把綠色電力到礦山應用的整個環節打通,應該進步非常快,我們也期待通過大面積的推廣,工程機械行業的水平有一個大的升級。
劉中星:綠色戰略就是人類和地球的關系,電動化是其中一個方向,綠色的概念要大很多。從產品而言,電動化就減少排放,工程機械是一部分轉成電動化,不是一夜之間都變成電動化。不可否認,內燃機仍然符合標準,內燃產品照樣有生存空間。工信部開始出臺汽車電池的T40標準,我們也按照電池的T40認證,這個電池將來充不了電,怎么循環利用?同時產品使用過程中,比如內燃機的燃油效率,電池的能量密度,都關乎綠色的發展。
謝和平:綠色肯定是全球經濟可持續發展的一個核心動力。綠色是一個全球性或者國家戰略,電池使用的是綠電還是灰電,是國家層面的戰略。如果用的風電或者是光伏,可能就是綠電;如果是火電給電池供電,可能就不是綠電。企業發展戰略和國家戰略要深度結合。作為主機廠,要突破電動化的核心部件,首先是電動機,電動機相對于傳統的柴油驅動,相當于發動機的角色,是核心的部件,但是目前國內工程機械行業,對電動機的關注不是特別多,大部分還是從乘用車或者商用車移植的技術,并沒有針對工程機械進行深度的研發。未來是發展永磁通路的電機,要深入研究和重點突破。主機廠對電機控制器關注不夠,大部分以配套為主,但是作為一個產品核心部件,它的重要度僅次于整車控制器,必須引起重視。另外無論是純電動還是混合動力,主機廠都有義務探索不同的技術路線,把技術路線一個個的探討評估,才有可能為整個行業未來電動化的實現奠定良好的基礎。
薛海龍:國家電投是五大發電集團之一,其中光伏風電等新能源裝機規模全球第一,并且國家電投是第一家宣布在2023年碳達峰的電力央企,集團的綠色能源的比重達到66%。啟源芯動力的定位是綠能零碳綜合服務商,響應國家的雙碳政策,踐行集團理念。我們持續“源網荷儲”實踐,寧夏的方家莊項目接入分布式光伏電力,為場景內100臺換電重卡提供物流運輸用電,每年可消納綠電1600萬度,能實現碳減排1.2萬噸,這個項目真正意義上實現了商業化、綠色運營,打通了綠電的生產、存儲、消納的閉環。
啟源一直通過技術積累和產業實踐,圍繞礦山、園區、港口等核心場景為用戶提供一站式綜合智慧能源解決方案,更愿意同廣大工程機械整機及零部件企業進行共同發展,提供綠色能源服務,愿工程機械早日實現“高端、智能、綠色”。
王書傳:我從排放、成本的角度講一下涂料對于綠色的貢獻。首先在生產過程中倡導綠色,也因此獲評國家綠色工廠,我們知道綠色的重要性,也愿意為此付出和投入,也能夠幫助客戶在初次生產制造環節大大降低成本,減少碳排放。在使用過程中,推廣綠色產品,注重綠色工藝,減少在工藝上的成本耗費,這也是節能降耗,降低成本的重要點。我們選擇了合適的產品之后,能夠有效的延長推遲整機的修整、翻新的周期,也是貢獻。經銷商修補很多是無組織排放,如果返廠修整,延長周期能夠在整體上降低成本和減少排放方面為綠色做出更大的貢獻。
邸鵬遠:今天認識的綠色和以前的綠色,從內涵和外延都有所變化,包括綠色設計、綠色制造、綠色產品、綠色運維、綠色使用、綠色回收和綠色再制造,以及全過程的低碳。
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