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    液壓工業4.0下液壓技術及數智液壓的發展方向

    2024-03-26 14:44:29 11

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     液壓技術是機械傳動與控制不可或缺的技術,其在各行各業的重要性日益受到重視。在大功率、體積限制嚴、特殊場合(如重型機械、風能、海洋能、太陽能、工程機械、海洋裝備、航空航天、機器人等)無可替代。

      液壓技術的特性適合各種機械和設備的自動化、高性能、大容量、體積小、重量輕等方面的要求。所以雖然它是一門比較新的技術分支,但是在主動力的傳遞機構、輔機的操作機構或作業自動化控制機構等方面廣泛應用。

    “數字液壓”是在工業3.0電液一體化時代的產物,關注點在于新型的液壓數字元件,突出點它是“非模擬控制”的電液轉換元件及其液壓元件,如步進/伺服電機、高速開關閥、閥島等等。在數字液壓發展階段已采用微處理器,但不是重點。這時關注點在數字液壓元件本身的性能方面,例如元件輸入的信號的PWM數字性、輸出是否離散性、本身是否模擬控制等。隨著工業4.0明確的提出,無人化等社會需求使智能化成為我們技術發展的必然選擇,網絡連接與軟件功能是其中一個組成部分,數字液壓元件才發展到數智液壓元件。這個發展過程是傳統液壓(模擬式控制液壓)—數字液壓(非模擬式控制液壓)—數智液壓(嵌入式芯片液壓元件)。

    數智液壓的優越性體現在:芯片(微處理器)是液壓元件的硬件核心,它決定了元件的功能與性能;軟件定義元件的功能,是核心;傳感器具有感知功能,是信息輸入的基礎,是軟件運算的依據;根據上述液壓控制元件的品種與規格會急劇減少,有利于企業制造的自動化智能化;實現元件全生命周期管理;效率管理、健康管理有了可發展的基礎;可以實現對云生態的直接利用,包括大數據、區塊鏈、邊緣計算等。

    數智液壓元件帶給我們以下一些啟示:

    (1)液壓技術進入數智技術發展時代。不斷打破對液壓泵、液壓比例閥甚至頂端伺服閥液壓元件傳統概念。

    (2)創新點都最大程度的減少液壓阻尼在功率端的作用,而體現液壓的執行功能。

    (3)所有的創新的元件從硬件看全部集中在電液轉換裝置,不論是在功率級還是先導級。

    (4)創新元件全部采用微處理器控制(芯片),智能性還沒有發揮,需要基礎性與工程性的繼續研發。

    (5)數智液壓創新的目標有所側重,包括碳中和、運動的控制性能的提高、數智元件定制化與有利于成本。

    (6)各企業數智液壓的特點不同:Rexroth利用自身伺服電機特色發展互聯液壓,在功率級數智液壓方面突出,直接有利碳中和;Danfoss的液壓數智技術明顯是采用先導級數字元件,例如高速開關閥技術有特點,充分利用數字電機的優勢;其他包括中國在內的原創性數智液壓元件采用步進電機為先導,步進電機有成本與制作方面是優勢,相對難度系數低。

    (7)數控液壓模擬元件如原Eaton AxisPro,也是一條發展數智液壓元件的途徑。

    液壓企業在自身發展基礎上,可以借助國家政策性資金、上市與項目資金、上下游供應鏈資源整合、中小企業的縱合橫聯得到更好資源來發展。充分利用液壓院校實力強成果不少而加強產學研合作,將技術固化到產品上,得到更快發展。為此建議建立液壓行業發展研討機制與對接機制,引導投資方向,有利推動液壓工業的自我更新。

    液壓工業4.0給予液壓技術發展一個開放的途徑與機遇,以“液壓智能制造生產數智液壓元件,以液壓數智元件來推動液壓智能制造與無人化裝備所需要智能裝備”的指導思想,使中國液壓立于強國之林!液壓行業不是夕陽產業,其高端是朝陽產業!液壓有發展空間,有發展的市場。與此同時液壓行業必須加強創新,才能在困境中發展新的機遇!


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