2025年5月14—15日,以“开新篇、拓新局、创新绩”为主题的第二十二届工程机械发展高层论坛在山西太原召开。
15日上午,在以“守正创新 绿色智能——工程机械行业科技发展”为主题的平行论坛(一)上,14家企业领导围绕论坛主题,结合当前工程机械行业绿色转型与智能化升级的迫切需求,深入探讨了行业在科技创新与可持续发展方面的新路径和新机遇。与会嘉宾一致认为,在“双碳”目标的引领下,工程机械行业必须坚守质量与安全的底线,以创新为驱动,加速绿色技术的研发与应用,推动智能化产品的迭代升级。通过加强产学研用的深度合作,构建绿色智能产业生态,提升行业整体的科技水平和核心竞争力,为工程机械行业的高质量发展注入强劲动力,助力行业向高端化、智能化、绿色化发展。
平行论坛(一)第一场
对话嘉宾:
北京田一科技有限公司总经理毛轶
西安主函数智能科技有限公司董事长牟均发
郑州奥特科技有限公司总经理赵民章
青岛泰凯英专用轮胎股份有限公司副总经理徐芳
凡己科技(苏州)有限公司董事长孟凡己
山西太重工程机械有限公司副总经理、太重(上海)装备技术有限公司总经理尹满义
燕山大学教授、起重机械关键技术全国重点实验室副主任艾超
平行论坛(一)第一场对话现场
论坛开场主持人:
中国工程机械工业协会副秘书长王金星论坛对话主持人:
中国工程机械工业协会工业互联网及数据分会副秘书长李国军
以下为对话实录:
李国军:请简要介绍自己及所在企业的情况。
青岛泰凯英专用轮胎股份有限公司
副总经理徐芳
徐芳:青岛泰凯英专用轮胎股份有限公司经过20年的耕耘,长期坚持聚焦为露天矿山用户提供轮胎解决方案,得到了国内包括柳工在内的诸多主机企业,以及国外利勃海尔、沃尔沃等企业认可。泰凯英是以技术创新为主导,专业聚焦深耕细分领域的一家民营企业,为用户提供专用轮胎解决方案。
凡己科技(苏州)有限公司
董事长孟凡己
孟凡己:凡己科技(苏州)有限公司于2011年创立,我是创始人,初期是做电机控制器和整机控制器的进口替代。大家应该是从叉车行业认识我们,首先从叉车行业成功替代进口;第二是做高尔夫球车,进展比较顺利,在美国市场成功替代30多万台;第三,从零开始做高空作业平台控制器进口替代,之后进一步做移动机器人等行业,并伴随整机出口到欧美市场。
这些年,公司得到了整机企业以及行业协会对的大力鼓励。目前,凡己科技是国家级专精特新小巨人企业,过去十几年通过自主研发、持续迭代升级,产品成功地大范围替代进口,为行业提供具备国际先进水平的电驱动系统、整机控制系统和智能控制系统。在电动工业车辆、低速专用车、高空作业平台和移动机器人等多个领域为多家龙头企业提供配套和技术服务,并且欧美市场用户占比超过40%。近年来,凡己科技不断加大投入力度,向市场推出电动化和智能化深度融合的产品,带来了较好的客户反馈。
郑州奥特科技有限公司
总经理赵民章
赵民章:坚守创新,为行业高质量发展注入“润滑力量”。20年来,郑州奥特科技有限公司始终深耕润滑技术领域,以智慧化解决方案助力工程机械行业迈向绿色、高效、可持续发展。未来,公司将继续深化技术研发,推动智慧润滑技术与更多场景融合,为全球客户提供更可靠、更经济的润滑管理服务,守护每一台设备的稳定运行,为中国智造贡献“看不见的守护者”力量。
西安主函数智能科技有限公司
董事长牟均发
牟均发:西安主函数智能科技有限公司成立于2018年,是一家专注于矿山无人运输技术研究与产品开发的新技术企业,目前已成功打造了“矿用无人驾驶线控系统智能底盘”及“矿山无人驾驶运输系统综合解决方案”两大产品系列,助力国内矿山迈向无人化、智能化发展新局面。
山西太重工程机械有限公司副总经理
太重(上海)装备技术有限公司总经理尹满义
尹满义:山西太重工程机械有限公司作为太重集团下属一级子公司,成立于2021年。公司聚焦工程机械领域,围绕挖掘机、装载机、旋挖钻机等产品,开展研发、设计、生产、服务等方面工作。依托上海研发基地区位优势,公司吸纳行业众多专业人才,组建了实力强劲的研发团队。经过4年多发展,公司探索并形成了差异化技术路线:在电动化与绿色化方面,推出多项行业创新产品,涵盖甲醇、氢燃料电池及纯电动等技术方案,突破传统技术壁垒;通过智能化和新技术加持,创造出更多服务大众的优质产品,推动太重品牌迈向更高端的市场。
燕山大学教授、起重机械关键技术
全国重点实验室副主任艾超
艾超:2022年底,燕山大学获批建设起重机械关键技术全国重点实验室,现有试验设备资产2亿元,科研人员160人,设立材料制备成形、构件轻量设计、先进制造理论、智能驱动传动、智慧健康运维5大研发中心,研究方向覆盖轻量化设计与制造、智能驱动与传动、高性能智能感知与控制、全生命周期检测与运维。
北京田一科技有限公司
总经理毛轶
毛轶:北京田一科技有限公司依托于有着33年历史的天远科技集团,成长于清华天远智能装备研究中心。公司主要有3个业务产品方向:以提升设备效率为出发的远程驾驶到智能驾驶;以提升人的效率为出发的智能头盔;以创造场景价值链出发的数智化平台。田一科技服务于工程机械行业企业,提供全价值链解决方案。
李国军:太重工程机械的绿色化发展技术路径是怎样的?有哪些独特之处?
尹满义:太重拥有深厚的技术底蕴和人才优势,与中国矿业大学和太原理工大学联合共建了智能采矿装备技术全国重点实验室,整合太重几十年在电铲电控驱动、结构件及采掘设计方面的经验,实现资源共享与协同研发,有效避免了与传统头部企业的同质化竞争,产品投放市场后得到广泛认可。
在绿色化发展路径上,太重大胆创新,积极探索突破,取得了一些成绩,这主要得益于两方面原因,一是技术差异化,二是结合山西、内蒙古、新疆等资源富足场景,实现绿色化闭环应用,推动绿色矿山零排放。为此,太重研发了涵盖多种类型的绿色化产品:在纯电领域,搭载磷酸铁锂电池,结合三电技术研发中小型挖掘机,并推出最大吨位35t挖掘机,相信通过技术的不断投入和升级,会有更多的用户愿意选择。拖电方面,太重本身就拥有成熟的拖电技术,创新结合不同的应用场景,推出了类似移动充电宝等多种模式,有效缓解了用户续航焦虑与电网适配问题。此外,公司在甲醇增程、氢燃料电池等领域持续深耕,其中,160t甲醇动力设备已成功投放新疆市场。
行业进步,离不开零部件技术企业的共同攻关。太重在绿色化转型中尝试不同路径,并取得了阶段性进展,期待更多企业关注、加入、发展新能源技术,加快行业绿色化进程。
李国军:今年9月,协会将在北京组织BICES工程机械展,期望太重在新燃料、新技术和新产品方面有更好的展示。作为技术研发方面的负责人,请您分享一下太重在研发、技术、人才等方面的投入情况和具体举措。
尹满义:进入工程机械领域之前,太重进行了充分调研,其中包括技术体系的搭建,明确了在上海设立研发中心。目前,已组建超200人的研发技术团队,汇聚海外博士、国内外行业专家等多层次人才,为技术创新注入多元活力。公司已投入数亿元用于上海研发中心的发展,打造了太重十里产业新城,建成了行业一流的智慧产线,充分彰显了太重在工程机械领域发展的信心与决心。人才关怀上,公司为职工配备了良好的福利待遇,并持续完善人才激励机制和培育上升通道,切实提升职工的归属感、幸福感、自豪感。
李国军:人工智能如何更好地为工程机械行业的绿色化、智能化发展服务?
艾超:人工智能与工程机械行业的深度融合,正在重塑行业的技术生态与产业格局。从绿色智能发展的视角,人工智能的应用已从单一效率提升转向全产业链协同优化,价值体现在资源效率、环境友好、智能决策等3个核心维度。我从技术路径、应用场景及未来趋势3方面对此分析。
第一,技术路径。AI驱动的绿色智能技术体系构建,数字孪生与动态仿真,通过多物理场建模与实时数据映射,构建工程机械全生命周期数字孪生体。例如,卡特彼勒利用AI仿真平台对液压系统进行能耗动态模拟,使挖掘机燃油效率提升的同时,降低关键部件应力峰值,这种虚实交互的技术路径,缩短了产品迭代周期。多模态感知与边缘智能,采用激光雷达—视觉—惯导融合的感知系统,结合轻量化神经网络部署于边缘设备,实现施工质量实时检测与自主路径规划,减少返工能耗。强化学习驱动的能效优化,建立马尔可夫决策过程模型,通过深度Q网络优化动力系统控制策略,提高能量回收利用率。
第二,应用场景突破。从单机智能到生态协同,智能制造端,焊接缺陷检测:基于迁移学习等技术手段提高缺陷识别精度。绿色施工端,集群协同调度:混凝土泵车群通过联邦学习实现动态调度,降低燃油成本。循环经济端,再制造决策系统:基于设备运行大数据的剩余寿命预测,提升核心部件再制造率。
第三,未来发展方向与关键挑战。脑机接口与远程操控:实现高危场景下的人机协同作业。产业生态重构,构建行业知识图谱:整合超200万条设备故障数据形成行业智能底座,开发面向工程机械的专用AI芯片,开发面向边缘设备的低功耗神经网络架构。
第四,实施建议:建立“数据—算法—平台”三位一体创新体系,重点突破多源异构数据融合技术,推动智能物联网标准体系建设,实现跨品牌设备互联互通,培育“AI+机械+能源”复合型人才,开设智能建造交叉学科,构建开放创新生态。当前,工程机械行业绿色化转型正处于关键窗口期。人工智能不是简单的工具叠加,而是通过数据价值的深度挖掘和系统能力的质变重构,推动行业向“自感知、自决策、自进化”的智能体演进。这需要行业建立新的价值认知体系,即从“设备制造商”向“智能服务商”转型,从“产品生命周期”向“数据价值周期”跨越。期待与业界同仁共同探索这条充满挑战的革新之路。
李国军:请分享团队现阶段在工程机械方面做的一些工作,特别是在守正创新、绿色智能方面如何推进?
艾超:借助燕山大学起重机械关键技术全国重点实验室、河北省重型机械流体动力传输与控制实验室、校企联合研发中心等平台,我们团队主要从元件—系统—整机等3方面进行工程机械绿色智能方向的创新工作。
第一,液压元件方面。液压元件如变量泵、多路阀的绿色智能是工程机械绿色智能的基础,我们针对传统多路阀频响低、感知弱、压损大、低流量分配精度与增加系统能量损失等问题,提出高频响数字液压多路阀新构型原理设计与控制策略,为数字化电液系统的多源状态感知与智能节能控制奠定基础。
第二,电液系统方面。电液系统作为工程机械的骨骼与肌肉,驱动移动装备运转。对此,我们一方面开发了数字化电液系统,实现对液压缸与液压马达等执行机构高精度运动控制的同时,大大降低系统的能耗;另一方面,基于深度学习建立电液系统大数据模型,基于强化学习实现对控制策略的优化迭代,实现了在云平台上实时进行工程机械控制策略的优化。
第三,整机方面。我们一方面开发了基于整机的数字孪生平台,快速实现问题复现与问题点改善方案验证,大大提高解决问题周期;另一方面,聚焦工程机械智能辅助,开发高精度工程机械执行机构末端轨迹控制,实现一键辅助作业。如旋挖钻机,实现自动对孔与智能钻进;挖掘机,实现一键平地、修坡、高精度电子围栏、动态称重等。
李国军:在新能源的产品架构之下,控制器可以发挥很多作用,凡己科技的产品及主要应用场景是怎样的?
孟凡己:凡己科技控制器研发已有15年时间,经历了四代产品的迭代升级。第一代产品没有做直流,是从交流电机控制开始,后来做永磁同步电机。我们的高端产品在美国拥有35万台的用户量,仅从电机控制的质量、安全和效率方面来看,国内产品水平与国外水平相当。第四代是系统化的产品电控、电机和智能化整体解决方案。2024年发布的智能车机,可以做到安全性防撞,控制器和智能的结合,是这一产品的优势。系统化方案各组件通过反复验证,实现了联动和响应更快,感知能力更强。
李国军:数字化的整机、数字化基础设施,对于全行业的数智化转型升级起到了关键的助推作用,如何更好地实现全产业链的数智化转型升级?
孟凡己:全产业链转型升级,意味着零部件与整机企业需要有机协同。高端化、绿色化和智能化的高质量发展,需要充分发挥应用场景和整机系统级效应所带来的整体效率优势和用户体验优势。参考电动汽车行业在全球市场的成功经验,新能源与智能化的结合将为中国工程机械行业在全球市场带来弯道超车优势。
零部件领军企业具备较强的专业产品开发和质量管理能力,近年来,在绿色化和智能化上各自的创新亮点提升了市场和用户价值。但这些局部的特色价值的背后存在一些现实困难,研发资源的投入回报率较低,甚至走了弯路错路。系统链条中多家企业重复投入,导致全行业研发浪费,如感知能力和远程互联网能力等。
新形势下的转型升级,建议整机企业尤其是链主企业,有规划地组织、实施全产业链系统化的数智化方案。在面向用户的应用场景下提出完整的系统方案、分解节点目标和组织系统验证,能够高效率地发挥数智化系统优势,带来最佳用户体验。这样可以优化掉不必要的冗余成本,避免部件级别自行开发跑错路,也能降低重复投入带来的行业研发资源浪费,还可以减少市场试错。
凡己科技愿意积极地与主要龙头企业配合,分享在低压(24V~300V)电机控制(MCU)、永磁同步电机、整机控制(VCU)、智能车机等专业领域的技术经验,为工程机械全行业数智化高质量发展贡献力量。
李国军:据了解,奥特科技的智慧润滑系统能让设备“少生病、少吃药”,这其中有哪些门道?
赵民章:以我们为工程机械客户安装的智能集中润滑系统举例,有3个看得见、摸得着的好处。
第一,未病先防:系统内置压力传感器实时捕捉油路异常。某露天矿场通过预警液压泵润滑失效趋势,避免非计划停机,设备利用率提升15%。
第二,精准润滑:智能分配器出油量精确至0.08毫升,较传统润滑方式省油43%,实现“精准投喂”。
第三,智能运维:系统自动设定注脂周期。某隧道施工项目应用后,润滑产生的相关人工成本降低70%。
客户可以直接通过手机APP掌握设备健康状态,这是工程机械行业“既省心又省钱”的智能升级方向。
李国军:当前工程机械无人化进程中,设备在极寒、高负荷等复杂工况下的稳定运行尤为关键。在自动化设备全生命周期管理中,智慧润滑技术如何实现"看不见的守护者"角色?
赵民章:无人装备的可靠性根基在于每个零部件的精准润滑护航,这正是奥特深耕二十年的领域。无人化进程确实对设备自主决策能力提出了更高要求,奥特科技研发的智慧润滑系统正构建着三重保障体系。
第一,感知层:油液在线监测系统如同设备的“智能手环”,实时动态监测油液状态,提前预警潜在故障,助力预测性维护。
第二,决策层:基于DIM2.0智慧润滑管理平台,动态优化润滑周期。例如在某高原风电场景中,该系统帮助客户降低28%运维成本。
第三,执行层:配备抗-40℃极寒模块的智能分配器,确保设备在极端环境下持续作业。以鄂尔多斯无人矿卡为例,冬季连续作业2000小时实现“零冻堵”。
李国军:针对矿山设备行业的大型化、电动化趋势,以及更严格的智慧矿山使用场景,轮胎企业面临的最大挑战是什么?
徐芳:作为轮胎零配件制造商,一个关键环节就是需要与主机企业进行协同。目前,泰凯英聚焦在矿山领域,和徐工、三一等众多主机企业联合研发大型化主机,协同研发适应行业发展趋势的产品,实现市场窗口期的落地。
说到挑战,就要回到商业的本质和原点,泰凯英和主机厂共同找到并解决用户真正的需求和痛点。以矿山用户诉求为例,第一是安全,这是底线;第二是效益,而且是可持续的效益,尤其是在经济下行时期,效益更是生命线。
无人驾驶确保了安全核心,为矿山运营带来了变化。我们做产品研发,就是要基于大型化、电动化和无人化的这种变化来落地。但是,落地受限于技术瓶颈、企业资源、行业协同等要素,最大的挑战是产品如何落地。为此,泰凯英也进行了很多创新实践。在智慧矿山无人化驾驶的大趋势下,单纯地提供一个产品硬件轮胎已经不足以满足需求,目前,我们的第四代产品——智能轮胎,将其芯片系统与轮胎深度结合,通过数据采集,提升轮胎、主机及整个系统的性能。泰凯英的核心优势就是针对用户场景,结合主机进行场景化研发,提供整体解决方案。
李国军:泰凯英如何通过产品和技术创新,适应智能化矿山建设的大型化、电动化趋势?
徐芳:当前,我们正将前沿AI技术与传统GPS系统深度融合,通过AI图像识别技术实现对矿山路况及车辆运行数据的精准采集。基于这些数据,泰凯英构建了涵盖车辆轮胎性能、路况特征与力学分析的三位一体虚拟仿真系统。这项技术的突破性在于,能够在产品投入市场前,依托AI驱动的数字化仿真平台,在实验室阶段完成全面的性能验证与优化,从而提升研发效率、降低试错成本。目前,这些技术探索已取得阶段性成果,我们将持续深化技术创新,致力于为客户创造更高效、更安全的解决方案,这是泰凯英始终坚守的价值发展方向。
李国军:除了设备的数字化和智能化,如何利用技术要素、数据要素,促进劳动力要素的发展,实现人的数字化和场景的智能化?
毛轶:基于大模型、人工智能技术,结合现在行业认知和实践,我认为,人工智能最终目的就是让人的工作量逐渐减少,但创新工作必须需要人来完成。例如,通过大模型,将工程机械行业的维修知识放置于手机或智能头盔上,让机手监控手机或客户戴上头盔,通过数字化和人工智能技术为客户提供服务。手机和智能头盔可以实时监控现场工作情况,并将全过程进行记录,工业级降算法能准确进行语音操控,专家可进行远程技术指导、设备维修,后台可将视频或图片智能识别并分类整理,为一线操作人员提供指导,优化运营,提高工作效率,规范操作步骤,降低技术门槛。
李国军:谈谈人工智能在田一科技和行业客户中的应用及前景,以及需要注意哪些问题?
毛轶:对工程机械行业而言,人工智能不是简单地推动行业升级,而是对整个产业逻辑的重构。传统以发动机、结构件为核心的供应链体系,正在向"智能感知+云端决策"的新型架构演进。现在的传感器体系发生了质变,智能挖掘机需要配置雷达、摄像头等新型感知设备。人工智能控制器一定不是单机控制,未来,所有的控制器都将具有高算力。
控制器相当于设备的大脑,是其最核心的零部件之一,对产品性能起决定性影响。 控制器负责接收来自传感器的信息,处理这些信息,并发送控制指令以驱动设备运动。它决定了设备在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹,以及操作顺序和动作的时间等。同时,控制器还具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。
随着技术发展,工程机械的智能化程度正在快速提升。现在的挖掘机驾驶舱可能只有基础功能,但未来一定会像智能手机一样,搭载丰富的应用生态。如除了当前的监控和收音功能,未来还可能集成音乐播放、维修指导视频、设备管理等多种应用,让操作更智能、更便捷。这种变革不仅会提升工作效率,也将改变工程机械的使用体验。
以特种人工智能在矿业场景的应用为例,当我们需要完成一项矿山场景任务时,可以开发专属的智能作业系统APP。此时的挖掘机等设备将演变为可编程的智能终端,而所有设备的调度管理、数据分析和决策支持都将由云端中台统一处理——就像新能源汽车的"车—云"协同体系,传统工程机械正在经历类似的数字化转型。
李国军:如何看待工程机械无人化赛道发展趋势?
牟均发:从单一场景无人化迈向混行场景无人化,我们需要先在单一场景中完成验证,然后在混行场景中实现真正的高价值落地和完整替代。
当前,单一场景无人化已经得到充分验证。例如露天矿剥离场景,以易控智驾为代表的诸多同行在外排场景已经实现了可复制,全国在运行剥离车辆超千台;在某露天矿复杂煤层采煤场景,西安主函数的产品已实现两年常态化无人运行,2025年前4个月,实现无人采煤产能超全矿产量的50%。
目前,有人无人混行、剥离与采煤混行在部分矿区正在探索落地,相信未来2~3年,会有全矿主要作业环节全无人的应用场景,降低矿山生产安全风险,提高矿山生产效率。
李国军:如何看待工程机械无人驾驶在露天矿场景下的发展趋势?
牟均发:工程机械的无人化和大规模应用,会伴随着工程机械自身重定义、线控化、标准化的大发展同步进行。
工程机械设备是无人化的载体。传统意义上,面向人工驾驶的工程机械在功能和性能设计上主要围绕人的需求和能力进行设计,如人对机械自身执行的时延和精度要求较低(人在面对不确定性时有更强的应对能力和更高的冗余能力),但对舒适性有较高要求等。无人驾驶有其自身的特性要求,比如大规模应用时要求更好的执行一致性、需要对系统健康程度进行数字化监控、更长的连续工作时长等。在工作场景适应性上,由于决策中心由人脑变更为计算机设备,对于车辆自身的机械设计、安全设计、动作执行过程当然也需要进行全新的考虑和定义。这也是西安主函数在不断思考和实践的。
线控化是无人化的基础,不仅包括三大件或者四大件,灯光、喇叭、胎温、电量、载重等都要纳入到线控体系中进行数字化监控和管理。可以展望的是,第一批无人化工程机械产品,如宽体自卸车,一定会走向预装线控再销售的阶段。
与线控化需要同步发展的是,面向市场上不同的无人驾驶企业,工程机械的线控零部件在接口规范、执行逻辑和标定方面,也需要提前布局,朝着一致、标准化的方向发展,实现上下游配合,提高无人化整体效率。
李国军:谢谢大家。我们热爱工程机械行业并对其未来发展充满信心,相信通过数字化、智能化和人工智能等技术与行业的深度融合,能够推动行业科技创新与应用创新,助力其在节能降耗、绿色发展场景中发挥更大作用。
来源:协会宣传工作部根据现场实录整理
初审:董 萌
复审:尹晓荔
终审:吴培国
编辑:李吉旺
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