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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,一些企業(yè)主導產(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,但是也有些負面的東西。zui大的問題是我們長期以仿制替代進口為目標,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)濟效益遠遠不是原先預期的效益。資金投進去了,買了不少先進的設(shè)備,遠遠沒有達到應該達到的效果。
這是因為我們的發(fā)展路徑不對,正確的發(fā)展路徑應該把這些倒過來,zui核心的問題應該是研究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,只有一家公司投標。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,還有一個指標跟我們液壓有關(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。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。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,一定是公平公正公開的,而這種招標的技術(shù)指標,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、遠程控制、還有一些支持遠程產(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)的自動化總線標準)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)。三個標準出來了,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、負流量,負流量的反饋壓力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。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)非常復雜,大家知道變量機構(gòu)復雜以后,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確的控制,能夠應付各種誤差,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、負流量,它們有什么差別,為什么用正流量,負流量,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,流量共享和復合傳感是一回事,液壓系統(tǒng)不用變,我們就可以把復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),不需要太復雜的東西?,F(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)在搞液壓的遠離這個知識,更可怕的是搞電子控制的都遠離了他的原理,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、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)在有一個新的標準,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,標準另外一個要求,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,當收割機走快了以后,那個駕駛員*,更不能準確地操作電子系統(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。但是這樣響應慢,校準的誤差慢,當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,它其實還可以再工作。當我們有了大數(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,然后我有個同學也要買,我說某企業(yè)這有,他又登錄購買了。當我的客戶定某企業(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。可先搞o2o,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呢,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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