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當(dāng)前位置:維特銳(上海)有限公司>>公司動態(tài)>>中國液壓將如何進入互聯(lián)網(wǎng)+時代
摘要:
國家出臺了《中國制造2025》,出臺了互聯(lián)網(wǎng)+,這是給我們中國液壓發(fā)展一個千載難逢的機遇。
今天給大家講三個方面的內(nèi)容,一是講中國液壓工業(yè)的現(xiàn)狀;二是講為什么液壓也要用互聯(lián)網(wǎng)+;三是給大家講講怎么進入互聯(lián)網(wǎng)+時代,怎么干?
中國液壓工業(yè)現(xiàn)狀
一句話來總結(jié):中國液壓工業(yè)已經(jīng)達到工業(yè)2.0的水平。那么我們說達到2.0的依據(jù)是什么?有下面幾個重要的依據(jù):
(1)我們過去說過得鑄造者得液壓,鑄造是液壓的一個瓶頸,現(xiàn)在這個瓶頸我們解決了。
◆解決了材質(zhì)問題,鑄件的機械性能、特別是強度和延伸率達到了GGG50水平,這對改善液壓件的滲漏油和液壓件的可靠性有很大的作用。
◆清砂手段和設(shè)備先進。
◆芯子的制造問題。過去我們在做多路閥的時候,整體多路閥加工了三聯(lián),第四聯(lián)也加工完了,九個槽,到第七個槽的時候,出黑皮了,整個報廢了,那么怎么辦,芯盒有問題,修一個芯盒50萬,誰都不愿修,湊合干吧,借點尺寸結(jié)果質(zhì)量和性能都達不到要求。現(xiàn)在我們啟用了3D打印的方法,大連遠(yuǎn)景鑄造有限公司等幾家公司已經(jīng)采用了3D打印,3D打印的芯子已經(jīng)打出來了,甚至山西方盛液壓機電設(shè)備有限公司可以生產(chǎn)3D打印造型機了,將來一定會生產(chǎn)出3D打印制芯機。這點可以看出,鑄造難題已經(jīng)解決了。
(2)關(guān)鍵原材料已與同步。液壓元件的關(guān)鍵原材料很多通過我們自己的研發(fā)解決了。比如說雙金屬鑄造,這是柱塞泵當(dāng)中一個非常非常重要的材料,山東中川液壓有限公司自行研發(fā)了中川1號銅合金材料,現(xiàn)在我們能解決了。
(3)掌握了當(dāng)今液壓元件生產(chǎn)的先進工藝裝備。怎么掌握的?錢買來的,中國現(xiàn)在的一些液壓元件企業(yè)所使用的工藝設(shè)備都是當(dāng)今 先進的工藝設(shè)備,甚至比那些老牌的液壓公司的工藝設(shè)備還好。
(4)在產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性方面有重大突破,可以與市場同類主流進口產(chǎn)品相當(dāng),一些企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品已成為液壓企業(yè)貼牌產(chǎn)品。
(5)液壓元件試驗臺的水平提升了,已經(jīng)采用了上一些先進的生產(chǎn)試驗臺(用于科研和可靠性試驗還有較大差距)。
(6)行走機械液壓元件生產(chǎn)已經(jīng)從空白進入規(guī)模量產(chǎn)。
(7)生產(chǎn)能力達到10億水平的企業(yè)已近10家。
(8)伺服、比例元件已批量進入民用市場,并進入市場。
(9)有些產(chǎn)品如工程機械油缸、陶瓷油缸、液壓轉(zhuǎn)向器、超高壓大流量差裝閥元件和系統(tǒng)等已進入先進行列。
(10)柱塞泵后市場,我國已成為主要供應(yīng)商。
(11)自主創(chuàng)新有了開端。
◆以伺服電機為電液轉(zhuǎn)換裝置,小閉環(huán)大開環(huán)的數(shù)字缸液壓系統(tǒng);
◆以第3缸模式實現(xiàn)動臂能量回收的挖掘機液壓系統(tǒng);
◆節(jié)能型液壓電磁鐵。
上述技術(shù)盡管在功能上和應(yīng)用領(lǐng)域方面還有局限性,但在商品化、工業(yè)化方面處于地位。
上面說的都是液壓工業(yè)能夠達到2.0的正面的東西,但是也有些負(fù)面的東西。zui大的問題是我們長期以仿制替代進口為目標(biāo),仿制的產(chǎn)品主機用戶不愿接受,仿制的廠家現(xiàn)在實際達到的經(jīng)濟效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是原先預(yù)期的效益。資金投進去了,買了不少先進的設(shè)備,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達到應(yīng)該達到的效果。
這是因為我們的發(fā)展路徑不對,正確的發(fā)展路徑應(yīng)該把這些倒過來,zui核心的問題應(yīng)該是研究3~5年內(nèi)什么產(chǎn)品能在主機配套市場上有需求?然后提出開發(fā)這些產(chǎn)品的設(shè)計任務(wù)書,組織力量進行研發(fā)、投資,再用自己的*的試驗臺試驗證明這個產(chǎn)品是可靠的(不要拿主機去試驗),然后經(jīng)過了主機驗證、出廠跟蹤,而逐步被市場接受進入良性循環(huán)。
中國液壓雖然達到2.0的水平了,但是產(chǎn)品絕大部分是仿制的,真正的自主研和智能生產(chǎn)也僅僅是剛剛起步,缺少市場開發(fā)的新理念和手段,創(chuàng)新停留在口頭上,缺少頂層設(shè)計??萍疾坑幸粋€很好的提法:叫做“要做好競爭前技術(shù)的研究”。競爭前的技術(shù)研究我們比較差,沒人管,沒人做,所以生存發(fā)展發(fā)生了困難。
2012年國家就提出來數(shù)字化車間、數(shù)字化工廠、智能制造這樣一些概念。這些概念提出來以后,國家給多少錢呢?zui高可以補貼40%,就是如果車間做成智能化車間了,國家補zui高40%投資。大家都覺得沒有錢,其實國家的支持是很到位的。工信部2015年搞了一個國家強基農(nóng)機項目,大型經(jīng)濟作物收獲機械液壓系統(tǒng):工作壓力≥35MPa,流量≥100L/min,具有電比例控制、負(fù)荷傳感、GPS定位、插裝模塊等功能。這樣的項目國家可以給多少錢呢?給20%的補貼,這個項目的結(jié)果是什么?2.5~5億的資金支持,2次招標(biāo),只有一家公司投標(biāo)。我們液壓行業(yè)不是國家不支持,不是沒有錢,過去的8年振興已經(jīng)投入近100億,你算算能干多少事,可有多少創(chuàng)新的液壓件出來呀?所以這個問題值得我們研究了。
我們把液壓工業(yè)的情況簡單地給大家說了說,水平是2.0,zui大的問題是仿制、出路困難,需要解決創(chuàng)新,要解決頂層設(shè)計,用好國家對行業(yè)的支持。
液壓為什么也要互聯(lián)網(wǎng)+
液壓為什么要用互聯(lián)網(wǎng)?我們說互聯(lián)網(wǎng)+給中國的液壓進入世界的OEM市場帶來了千載難逢的機遇,這不是忽悠大家。國外的液壓件從2.0的水平進入到3.0,再進入到4.0的水平,我們現(xiàn)在就是2.0可以兩步并做一步走。
在工業(yè)2.0的時候,就開始有液壓工業(yè)了,到了3.0,電子控制進來了,電子控制和液壓已經(jīng)很好地結(jié)合起來了,說我們中國的液壓是2.0,就是因為我們液壓絕大部分還沒有真正做到電子控制,特別是在行走機械液壓,你可能用了比例電磁鐵了,但IT不僅僅是比例電磁鐵。
德國為什么要搞工業(yè)3.0,為什么搞IT?大家都知道1986年切爾諾貝利核電站出事故了,需要用水泥把輻射蓋上,但人進不去。德國人說我們可以遠(yuǎn)程地把這活干完,所以出來了3.0,出來了電液比例控制。比例控制技術(shù)解決了電-機械轉(zhuǎn)換,使無線遙控作業(yè)成為可能。
10年前我們曾經(jīng)考慮一個問題,互聯(lián)網(wǎng)能否幫我們很好地控制行走機械?我們找到互聯(lián)網(wǎng)的M2M機構(gòu),人家告訴我,互聯(lián)網(wǎng)馬上要到3G了,在3G的情況下,互聯(lián)網(wǎng)ip地址是可以到128位的,世界上的每一粒砂子都可以有一個ip地址,難道我們的每個泵、馬達、閥設(shè)個ip地址還難嗎?當(dāng)然它還有很大的問題,實時性很差,在3G的時候?qū)崟r性大概是125ms,125ms用于控制不行?,F(xiàn)在我們到了4G,實時性可以做到10ms甚至更短1~5ms。
在我們中國搞互聯(lián)網(wǎng)+、搞工業(yè)4.0,可能基礎(chǔ)會好一點,因為中國的互聯(lián)網(wǎng)在是的,包括德國、美國用的也是華為的服務(wù)器,我們在互聯(lián)網(wǎng)上是優(yōu)于德國的,德國在制造業(yè)是優(yōu)于我們的,所以如果我們很好地融合起來,我覺得我們是有事可做的。
《中國制造2025》提出:到2025年,中國要成為制造業(yè)的大國,要進入強國行列,這是一個總指標(biāo),還有一個指標(biāo)跟我們液壓有關(guān)系的,重要基礎(chǔ)件(包括液壓)自主保障率2020年要達到40%,2025年要達到70%,也就是講了主機市場的重要液壓件要有40%-70%是由中國液壓件企業(yè)來生產(chǎn)的,這是硬指標(biāo)。那么我們研究《中國制造2025》的政策以后發(fā)現(xiàn),《中國制造2025》核心的要點和我們液壓都有關(guān)。首先,網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化和我們有關(guān);第二國家制造創(chuàng)業(yè)中心建設(shè)工程,科技部所創(chuàng)建的中國液壓節(jié)能國家試驗室已經(jīng)批復(fù)開始建設(shè)了;第三國家提出了強基工程。另外10個重點領(lǐng)域包括了農(nóng)業(yè)設(shè)備。而農(nóng)業(yè)機械上所應(yīng)用的液壓元件和產(chǎn)品可以覆蓋到所有的行走機械上。
《中國制造2025》、互聯(lián)網(wǎng)+,專家們已經(jīng)給我們指出了明確的好處,應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)+以后,企業(yè)的效率大概會提升20%,成本下降20%,節(jié)能減排能耗可以下降10%左右,這是很吸引人的指標(biāo)。你只要跟著走,這個就能實現(xiàn)。大家都在談一帶一路,一帶一路的一個核心問題是招標(biāo),一定是公平公正公開的,而這種招標(biāo)的技術(shù)指標(biāo),很大程度上會集中到機器作業(yè)效率和節(jié)能上,你的液壓元件能讓挖掘機節(jié)能嗎?你的液壓元件能讓農(nóng)業(yè)機械智能化嗎?
絲綢之路可以給我們帶來多少經(jīng)濟呢?21萬億美元!液壓件用的太多了,不是我們液壓沒有市場,是我們液壓能否滿足市場。
我有一個觀點:要發(fā)展中國液壓工業(yè),優(yōu)先發(fā)展行走機械,發(fā)展行走機械當(dāng)中,首先解決拖拉機和農(nóng)業(yè)機械液壓件的問題。行走機械并不是僅僅指工程機械,也包括農(nóng)業(yè)機械、軍用車輛、重型卡車?,F(xiàn)在我們在這方面有很大的市場,但是沒有人去做。比如說工程機械、農(nóng)業(yè)機械、重型機械,現(xiàn)在急需一種像小汽車一樣的變速箱,叫IVT。一個IVT變速箱至少一個變量泵、一個變量馬達,我們考慮做嗎?
工業(yè)3.0和工業(yè)4.0在工業(yè)控制上的差別是什么?工業(yè)3.0主要是以硬件為主的自動控制,比如說總線系統(tǒng),你要有19寸線的插板,profibus,CAN總線等等是以硬件為主的,那為什么行走機械自動控制走不下去了?因為不可能在行走機械上裝那么多的硬件。但是到了4.0,它的這些功能實現(xiàn)是以軟件實現(xiàn)的,以APP為主,這就是3.0和4.0的差別,所以就出了云計算了。大數(shù)據(jù)云解決了行走機械幾個問題:
◆使用了云計算,解決了機械設(shè)備需要大型電子控制的難題,不再需要把計算機、總線模塊搬上機械設(shè)備;
◆云計算可使用更大的海量數(shù)據(jù),使機器的控制的功能更多,更準(zhǔn)確、更實時;使用“云”有想不到的通用性,某些通用性很強的元器件程序可成為APP。
◆除了用云以外,需要使用互聯(lián)網(wǎng)+是因為行走機械需要集群控制系統(tǒng)(見圖1),農(nóng)業(yè)機械已經(jīng)明確提出這個問題了,怎么樣來進行集群控制,收割完了怎么耕種,什么時候耕種,耕多深,現(xiàn)在已經(jīng)要求這個,不這樣,糧食不能增產(chǎn)10%。
圖1 行走機械需要集群控制
◆行走機械需要很多的信息,比如需要地理狀態(tài)的信息、地質(zhì)信息、天氣信息進入大數(shù)據(jù),3.0實現(xiàn)不了,進入云以后,非常容易實現(xiàn)這些東西。我們舉個例子,比如棉花收割機:要有作業(yè)者的工作記錄、綜合計劃集群控制系統(tǒng);要在GPS下有位置、軌跡、恒速控制功能;還要對棉輥進行二維碼的掃描以便了解棉花到了哪個棉廠;還要排除氣候的影響計算出棉花產(chǎn)量;還要對液壓系統(tǒng)進行健康控制等等。這都是工業(yè)3.0解決不了的。隨著行走機械的大量發(fā)展,我們發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)太重要了,比如說要進行運行系統(tǒng)的監(jiān)控,黑匣子功能,不知道大家是否知道塔吊,塔吊現(xiàn)在全部是互聯(lián)網(wǎng)+控制,中國早已經(jīng)做到了,所有的數(shù)據(jù)是在安全監(jiān)督局那,如果塔吊出了任何事故,你幾點吊了什么樣的設(shè)備,多重,怎么出的事故,安全監(jiān)督局那全知道,已經(jīng)做到這一點了,未來的行走機械一定是需要這樣的平臺。
◆行走機械需要大量實時運轉(zhuǎn)大數(shù)據(jù)存儲。生產(chǎn)信息、遠(yuǎn)程控制、還有一些支持遠(yuǎn)程產(chǎn)品控制的產(chǎn)品數(shù)據(jù),將來你要在云上,把你賣出的液壓元件工作狀況、工作了幾天,都是怎么工作的、用了哪些性能,什么時候出的故障,你全都能搜集來,然后你就可以改進產(chǎn)品設(shè)計了。
◆行走機械需要大負(fù)載、高精度的運動控制和解耦控制,V2.0以IEC61131協(xié)議為主的控制要升級到V4.0以PROFINET(新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線標(biāo)準(zhǔn))和 802.11B協(xié)議(無線局域網(wǎng)協(xié)議)為主的控制的網(wǎng)絡(luò)控制程序系統(tǒng)。
如何進入互聯(lián)網(wǎng)+時代
互聯(lián)網(wǎng)+時代的液壓市場有下面一些特點:
◆市場會高度集中,互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域是“*第二,不三、不四”。
◆到了互聯(lián)網(wǎng)+這個時代以后,我們的產(chǎn)品價格優(yōu)勢將蕩然無存。其實工業(yè)4.0zui開始從氣動行業(yè)提出來的,德國的氣動行業(yè)賺不了錢了,找了咨詢公司,咨詢公司說你的核心問題是你的利潤率達不到20%了,你要用智能工廠,以機代人,價格下來了,利潤率高了,那些仿制你的公司就生存不下去了。
◆公正、公平、公開的電商平臺使我們的“人際關(guān)系”變得蒼白無力。
現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)+給我們一個千載難逢的機遇,我們只要把3.0、4.0并作一步走,我們可能節(jié)省大量的時間,可以把我們失去的時間搶回來,實現(xiàn)彎道超越,這就是互聯(lián)網(wǎng)+、工業(yè)4.0給我們帶來的優(yōu)勢。
關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)+時代,給大家講三件事:怎么解決產(chǎn)品問題,怎么解決電商平臺,怎么解決智能制造。重點講怎樣解決產(chǎn)品問題。
1.自主創(chuàng)新發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+產(chǎn)品
未來的液壓件可能要有這些要求,系統(tǒng)要電氣化,元件電動化,控制高精度化、網(wǎng)絡(luò)化,軟件要APP化,電子控制要韌件化,就是要搞芯片,這些都是跟我們互聯(lián)網(wǎng)+液壓件有關(guān)系的。那么要想開發(fā)4.0的產(chǎn)品,我們就必須考慮這樣幾個問題:
◆你的元件是否能跟互聯(lián)網(wǎng)對接?
◆你的元件能否讓機器實現(xiàn)機器人化?
◆你的元件能否讓系統(tǒng)節(jié)能15%?
◆你生產(chǎn)的元件能否保證大批量穩(wěn)定一致性的生產(chǎn),讓主機廠用起來踏實?
所以我建議為了實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+,我們中國液壓元件的發(fā)展應(yīng)該走三個階段:*個階段,我們要開發(fā)D系列的產(chǎn)品,D是dynamic,動態(tài)特性這樣一個詞,也就是沒有很好的動態(tài)特性的產(chǎn)品不可能進入互聯(lián)網(wǎng)+,不可能讓機器實現(xiàn)機器人化。第二個階段,我們要開發(fā)E系列的產(chǎn)品,E是electronic,就是你的產(chǎn)品是不是電子控制的。第三個階段,我們要開發(fā)I系列的產(chǎn)品。I是Internet,你的產(chǎn)品能不能做到互聯(lián)網(wǎng)+,里面有沒有芯片,你的控制軟件是不是APP的,能否使用大數(shù)據(jù)。三個標(biāo)準(zhǔn)出來了,我們來看看為什么要這樣做?
我們中國的液壓元件以仿制為主,基本是在2.0的水平,那么我們就不能擱幾個芯片進去就是互聯(lián)網(wǎng)+了,我們必須經(jīng)過產(chǎn)品不斷的改進,改進什么?為什么要用D系列的產(chǎn)品,D系列的產(chǎn)品就是我們的液壓元件必須要有非常好的動態(tài)特性。你現(xiàn)在搞個產(chǎn)品,zui簡單的要求能否讓主機直接節(jié)能15%、間接節(jié)能5%,什么叫間接節(jié)能?同樣一個挖掘機,如果說任何人都能夠操作,都能夠達到*的時候,這就是間接節(jié)能了,它應(yīng)比同類機器在任何條件下再提率5%。
看一看裝載機給的指標(biāo)就看出來了,中國的50裝載機的裝機功率是162kW,同樣的50裝載機,美國卡特是135kW,日本的小松是146kW??ㄌ氐耐诰驒C是在目前世界上已經(jīng)達到的zui高水平上又節(jié)能了25%,靠什么節(jié)能的?其液壓系統(tǒng)就是電比例的流量共享系統(tǒng)。
能量跑到哪去了?我們大家看這么一個例子,挖掘機是開式系統(tǒng),開式系統(tǒng)都有一個溢流閥,消耗了至少5%的能量!如果溢流閥不跑油了,不就節(jié)省了5%能量嗎?要讓挖掘機溢流閥不跑油,難不難?不難!現(xiàn)在的正流量、負(fù)流量,負(fù)流量的反饋壓力zui高是36bar,流量共享的壓差是18bar,這都要變熱量的,為什么18bar、36bar才開始變量?能不能讓它早一點知道?這就是節(jié)能的地方。怎么節(jié)能?工業(yè)3.0的泵,德國的泵都帶壓力截斷功能,叫cut-off(見圖2),這就是容積式的溢流閥。當(dāng)壓力高了以后,泵的擺角就變小,這不就節(jié)能了嗎?那么為什么不能把這個cut-off搬到挖掘機上來呢?我們曾經(jīng)想搬過,把挖掘機市場主流的產(chǎn)品,確切的說是日本的油泵,把它變電比例,也放上一個cutoff以后,泵就壞,為什么?因為超調(diào)以后,里面的回轉(zhuǎn)體就出現(xiàn)干涉,就燒壞了。也就是說現(xiàn)在挖掘機所用的主流產(chǎn)品是2.0的,它的動態(tài)特性不行,必須把這個泵*改進,必須達到3.0,必須有很好的動態(tài)響應(yīng)。2.0的泵是80年代設(shè)計的,那時候它不需要節(jié)能。
圖2 電子調(diào)節(jié)液壓切斷系統(tǒng)
未來的挖掘機只要用的是變量泵,用zui簡單的pid調(diào)節(jié)就可以把系統(tǒng)的壓力控制住,讓它不跑油了,至少節(jié)省3~5%的能量。我們看3.0的泵非常容易就實現(xiàn)了,變量機構(gòu)很簡單,就是一個比例閥去控制變量活塞就完了,現(xiàn)在我們?nèi)タ纯?.0的泵,比如日本的泵,它的特點是回轉(zhuǎn)體很小,比德國的泵還要簡單,但是上面的變量機構(gòu)非常復(fù)雜,大家知道變量機構(gòu)復(fù)雜以后,它的滯環(huán)就多,它的機械誤差就大,想要提高泵的頻響就不可能。其實這就是我們液壓元件發(fā)展的一個思路,你必須做高頻響的元件,這些方法在工業(yè)3.0都實現(xiàn)了。所以4.0,互聯(lián)網(wǎng)+確實對我們是有好處的,另外一個從控制的角度來看,我們要走多電化的路子。
開發(fā)的產(chǎn)品一定要讓產(chǎn)品帶E,研發(fā)多電化系列產(chǎn)品。我們未來要想達到準(zhǔn)確的控制,能夠應(yīng)付各種誤差,能夠多變量、多參數(shù)、多節(jié)點的情況下進行控制,必須電子化,現(xiàn)在挖掘機常用的正流量、負(fù)流量、流量共享,沒有一個真正電子化的,卡特用的系統(tǒng)就是流量共享+電子化,它叫PPPC系統(tǒng)。所以如果我們不去干這件事情,卻拼命地研究什么叫正流量、負(fù)流量,它們有什么差別,為什么用正流量,負(fù)流量,不去用流量共享,為什么小挖用流量共享,一堆人研究這個有用嗎?沒用,到了電子控制這都是很容易解決的,現(xiàn)在負(fù)流量zui高的壓差36bar,流量共享現(xiàn)在的壓差是多少呢?是18bar,林德的泵是22bar,所以這樣的能量浪費太大了。我們能不能實現(xiàn)節(jié)能?非常簡單,只要把傳統(tǒng)的復(fù)合傳感的泵加電子控制就可以變成卡特用在挖掘機上這樣的系統(tǒng)。其實這樣的想法在歐洲早就提出來了,大家知道在2012年的時候,德國力士樂提出一個控制系統(tǒng),叫做VBO,就是虛擬的跑油的系統(tǒng),它也做了一個泄漏的地方,表面你沒有用的油跑出去了,跟你的正流量負(fù)流量的想法是一致的,但是跑油是虛擬的。這時候節(jié)能就提高了,VBO的技術(shù)*匹配上挖掘機,這時候節(jié)能15%沒什么問題,但是在中國沒有人接受這個想法,大家都在拼命地爭現(xiàn)在挖掘機上用的主流產(chǎn)品,沒有心思去想技術(shù)進步。
未來的液壓系統(tǒng)一定要注意解決的三件事情:*要壓力耦合,現(xiàn)在大部分都是流量耦合;第二件事情一定要控制功率的飽和度,不是說你的復(fù)合傳感就一定節(jié)能,18bar的壓差浪費了很多流量,怎么樣控制流量的飽和度;第三個油缸速度和加速度的控制。我是在農(nóng)村長大的,拿鎬刨過地,知道冬天要把地刨松了,必須把我的虎口震破了。請問這個挖掘機怎么控制加速度,怎么控制挖掘機下降的力,我們把精力放在節(jié)能上了,鏟斗下來的時候已經(jīng)把能量都拿走了,根本沒有鎬的作用了,挖掘機就失去它本來的意義。
其實有了電子控制以后,流量共享和復(fù)合傳感是一回事,液壓系統(tǒng)不用變,我們就可以把復(fù)合傳感變成流量共享。
卡特的PPPC系統(tǒng),它是個什么系統(tǒng)呢?確切地說是可變壓差,多路閥的壓差可以變,智能流量分配,電子流量共享,就這么三個核心技術(shù)。
我們再看輪式行走機械怎么節(jié)能,現(xiàn)在國外的做法,不管是大家看到的運兵車、卡車、大巴,還是裝載機、拖拉機,都在用IVT變速箱(見圖3)。我們的裝載機如果有了IVT變速箱,有了智能的工作裝置系統(tǒng),有電子油泵,有了智能的閥的時候,我們這個裝載機在現(xiàn)有基礎(chǔ)上節(jié)能25%很容易實現(xiàn),不需要太復(fù)雜的東西。現(xiàn)在的多路閥不帶電,而3.0的,IT的都直接帶CAN模塊,CAN模塊有什么用呢?我們舉一個例子,現(xiàn)在的液壓系統(tǒng)如果輸入有1%的誤差,輸出就是1%的誤差,有了CAN總線以后,操作還是有1%的誤差,但輸出誤差就只有0.5%了,液壓系統(tǒng)的精度馬上就上來了,所以搞E系列的產(chǎn)品是給整個液壓系統(tǒng)如虎添翼的本領(lǐng)。
未來的液壓元件要做六大控制:
◆動力控制,(混合動力、功率匹配和再生);
◆邏輯控制,(大型DCS系統(tǒng),新型總線技術(shù));
◆運動控制,(速度、位置和加速度三環(huán)控制);
◆解耦控制,(解耦控制、*空間軌跡控制);
◆信息控制,(GPS、人機互動 、數(shù)據(jù)云技術(shù));
◆健康控制。
要重視控制理論,一定要有自動調(diào)節(jié)原理的知識。我們現(xiàn)在搞液壓的遠(yuǎn)離這個知識,更可怕的是搞電子控制的都遠(yuǎn)離了他的原理,你問他什么叫PID調(diào)節(jié),他說這跟我沒關(guān)系,這個已經(jīng)設(shè)好了,該多大合適,跟我搞電的有什么關(guān)系?干液壓的說,PID是電的東西,跟我有什么關(guān)系?搞一個系統(tǒng)不知道什么叫固有頻率,振蕩起來以后一點辦法都沒有,這就是我們的悲劇,所以我們要搞機電一體化,要搞互聯(lián)網(wǎng)+,一定要有自動調(diào)節(jié)原理的知識。另外一個我們要知道的,我們過去搞液壓的只集中在速度環(huán)控制,未來一定要做三環(huán)控制,要做速度環(huán)、位置環(huán)、加速度環(huán)。如果不能做到加速度控制,你就不是個機器人系統(tǒng),只是一個機器系統(tǒng),所以未來我們液壓系統(tǒng)會發(fā)生很大的變化,要會有更多的高響應(yīng)、高控制精度控制需求、要從開環(huán)轉(zhuǎn)入閉環(huán),要多功能的運動控制,要網(wǎng)絡(luò)化,要安全。
圖5是一個葡萄收割機?,F(xiàn)在有一個新的標(biāo)準(zhǔn),就是收割機必須把駕駛室放在zui高的位置,因為視野好,安全,標(biāo)準(zhǔn)另外一個要求,你的座椅又必須放在駕駛室的zui高位置,也就是說駕駛員做在葡萄收割機的zui高位置上。因為地面不平整,當(dāng)收割機走快了以后,那個駕駛員*,更不能準(zhǔn)確地操作電子系統(tǒng)。所以未來的農(nóng)業(yè)機械的駕駛艙要發(fā)生很大的變化,用什么來解決這個問題,三~六個自由度平臺。
圖5 葡萄收割機
農(nóng)業(yè)機械大家都知道用GPS,可以把耕的地的攏誤差控制在不超過10cm,現(xiàn)在做到的水平是3cm,就是拖拉機耕完了以后,兩次操作中間的空白不會超過3cm。如果這個拖拉機不是在平道上,會補充傾角的誤差嗎?如果這個拖拉機不是恒速,開快了以后你靠轉(zhuǎn)向能把軌跡校正過來嗎?能,但是它就不是一條直線,機器在畫龍。所以未來的農(nóng)業(yè)機械要想解決這個問題,干液壓的人就一定要搞出IVT來,要用靜液壓傳遞系統(tǒng)做無極變速器,實現(xiàn)機器巡航速度控制。另外一個現(xiàn)在GPS的轉(zhuǎn)向,他們不搞液壓,他們在方向盤上做出一個齒圈,齒圈外面帶伺服電機,然后伺服電機帶動齒圈,齒圈帶動液壓轉(zhuǎn)向器,不就能轉(zhuǎn)向了嗎。但是這樣響應(yīng)慢,校準(zhǔn)的誤差慢,當(dāng)你是慢慢走的時候校正得過來,要是提高作業(yè)效率,它校正不過來,我們?yōu)槭裁床荒芨銈€液壓的呢?其實這很簡單,把液壓轉(zhuǎn)向器擱在一邊,這邊擱個比例閥就都解決了,這比例閥是現(xiàn)成的,比例閥能接上電,能接上GPS信號,需要你做很大的改動嗎?這算不算創(chuàng)新呀?誰去做了?看來創(chuàng)新我們還是有很多事情可以做的,所以我們一定要想辦法提高液壓系統(tǒng)的效率來增加節(jié)能的效果,另外要讓它能夠很好的操作,提高它的作業(yè)效率,間接節(jié)能。
我們再看一個例子,挖掘機講的是怎么節(jié)能。比如挖掘機要挖一個溝(見圖6),土地表面不是平的,很崎嶇,那么這個溝要挖平了,怎么做呢?用經(jīng)緯儀、桿、吹哨,搖旗告訴那挖掘機司機怎么挖,挖深點挖淺點,所以施工就很慢,如果挖掘機挖出一個單壁的溝的時候,挖掘機在挖的時候有一個側(cè)向力,所以挖出來的一定是一個斜坡不是直坡,如果我們能在挖的時候給它一個回轉(zhuǎn)扭矩,它就挖出了直坡,但司機不知道什么時候給回轉(zhuǎn)?給多了以后,那個墻挖壞了怎么辦?我們再看看,一臺挖掘機有多少人拿著桿、拿著經(jīng)緯儀在指揮,我們能不能用GPS就直接解決這個問題呢?現(xiàn)在在世界上有3維GPS,3維GPS就是除了X、Y坐標(biāo)定位之外還可以定義深度,你只要給它一個你現(xiàn)在的海拔位置是多少,后面它就按這個坐標(biāo)不斷地告訴你,比剛才高了還是低了,我們挖這樣一個溝,挖掘機的效率不知道要提高多少?可能原來3臺挖掘機干的活一臺挖掘機就干了?,F(xiàn)在的液壓系統(tǒng)能讓它做到這一點嗎?不能,因為你是工業(yè)2.0的液壓元件,那么未來我們有了I系列液壓元件,我們可以用大數(shù)據(jù)、云、來解決3維的GPS,可以讓挖掘機做實時的解耦控制,隨時都知道你現(xiàn)在的狀態(tài),然后可以把值通過互聯(lián)網(wǎng)直接傳到各個端,以后的挖掘機不是一個端,多路閥是一個端,泵是一個端,都直接跟云去,各自端執(zhí)行自己的指令。未來的挖掘機做危險作業(yè)的時候,你的挖掘機的姿態(tài)因為是云端定位的,你的動臂在什么狀態(tài),你的鏟斗在什么地方,你的回轉(zhuǎn)角度是多少,云隨時都知道你的狀態(tài),當(dāng)你在做一個危險動作的時候,云控會越權(quán)司機控制讓挖掘機避免事故。那現(xiàn)在挖掘機能做到這一點嗎?不行,動態(tài)響應(yīng)不行。這是我們液壓件該進步的地方。
圖6 挖掘機
再給大家舉個例子,健康管理,現(xiàn)在油的污染度、清潔度都開始健康控制了,只要把在線的污染度檢測儀、水檢測儀等等這些傳感器擱進去以后,我們*可以通過云隨時知道機器的液壓系統(tǒng)的健康狀況?,F(xiàn)在3.0也可以做這件事情,但3.0只能做到紅燈綠燈,告訴你超標(biāo)了快停機。它為什么只能做到紅燈和綠燈,因為它沒有大數(shù)據(jù),假如污染度超差了,挖掘機是在霧霾下工作的,它可能就必須馬上停了,但如果天氣非常好,雖然到了污染度要求的指標(biāo),它其實還可以再工作。當(dāng)我們有了大數(shù)據(jù)以后就可以知道現(xiàn)在的氣溫、濕度、PM2.5是多少,我們就會告訴它,雖然你的污染度超差了,但是我會給你一個黃燈,還可以再工作,而且可以算出來還可以工作多少個小時,這就是互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)未來給我們帶來的好處。
綜上考慮,我們曾提出開發(fā)16種I系列產(chǎn)品,就可以解決80%或更多的行走機械互聯(lián)網(wǎng)+。
互聯(lián)網(wǎng)+我們就需要解決兩件事請,*件事情,傳感器上要裝上能夠無線通信的芯片;第二件事情做APP軟件。剛才說的是產(chǎn)品的變化,我希望大家能夠感覺到我們搞液壓的是有前途的,能夠同意我開始說的這些話,工業(yè)4.0互聯(lián)網(wǎng)+是給中國液壓工業(yè)帶來了一個千載難逢的機會。
2.建立電商平臺
建電商必須明確,目的就一個:增加訂單,降低銷售成本。
電商平臺就是直銷的物理模型植入到網(wǎng)絡(luò)平臺里來。現(xiàn)在淘寶、京東這樣的模式叫一代直銷。而對于元件這樣的產(chǎn)品,比如美國的營養(yǎng)品已經(jīng)做到第6代、7代直銷。第6代、7代直銷有什么好處?比如我登錄買了某企業(yè)的多路閥,然后我有個同學(xué)也要買,我說某企業(yè)這有,他又登錄購買了。當(dāng)我的客戶定某企業(yè)的東西多了,某企業(yè)也用不著說給我多少好處,好處已經(jīng)寫明了,送我產(chǎn)品,什么時候要什么時候拿走,這會對消費者有很大的激勵,這是我們必須要干的。有這樣的電商,銷售會更加公平、公正和公開,貨物追蹤功能讓消費者更加放心。
第二個要告訴大家的,現(xiàn)在很多民營企業(yè)老板問我一個問題: 怎么接班?現(xiàn)在的年輕人喜歡玩、電腦、互聯(lián)網(wǎng),讓他做電商平臺。你這個電商平臺要有很好的,把產(chǎn)品、連接尺寸、主要性能全放上,你要把生產(chǎn)進度、訂單計算交貨期、價格擱在網(wǎng)上,過兩天你孩子就接班了,只能靠網(wǎng)來買東西,這是非常重要的。
中國的液壓工業(yè),是裝備制造業(yè)中的基礎(chǔ)件工業(yè),類同原料工業(yè),必須走電商平臺??上雀鉶2o,就是offline、online,就是你前面做工作,該簽合同了,您告訴他,您回家上網(wǎng)注冊我一個賬號,然后你自己訂貨,定完貨,什么時候交錢、哪天交貨馬上就出來,這個是我們必須做的。
為什么要做電商平臺,因為電商平臺適合于各類用戶,尤其適合于我們液壓件企業(yè)做后
市場備品備件生意,為OEM主機配套服務(wù)的,電商平臺我們解決不了支付,但是可以解決支付承諾。電商平臺所有的這些承諾必須要有法律依據(jù),要有律師,要請第三方給您做公正。而且跟每個用戶都是代碼,買一個多路閥這種東西,就是代碼,因為這個代碼只適合于你注冊的這個商家,你把同樣產(chǎn)品賣給另外一個人,又是另外一個代碼。一定要保證代碼的安全性,電商平臺一定要與ERP連起來,一定要有足夠的銷售信息,這個銷售信息要告訴訂貨的人,它現(xiàn)在訂的貨在哪了,在包裝呢還是在試驗?zāi)?,實時都有數(shù)據(jù)可以看到,產(chǎn)品壞了,都有記錄,什么時候維修的,用什么方法解決的,全都有記錄,而且欠賬、死合同都有統(tǒng)計,這樣的一個平臺太重要了。
3.怎么解決智能制造
什么叫智能制造,我們液壓工業(yè)該怎么干,智能制造是工業(yè)4.0核心的東西。德國人新提出來的口號叫CPS,叫通信和物理高度融合。所謂的智能制造將來就是你要搞一個大型的DCS系統(tǒng)(集散控制系統(tǒng)),在DCS中有一個重要的軟件叫MES(機械執(zhí)行系統(tǒng)),然后把CAD、IOT(物聯(lián)網(wǎng)),ERP、CAM、CAPP、PDM全部都連接在一起(見圖7),這就是真正的將來的制造智能車間的核心。
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