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人关机电 液压传动体例践行者

2021-10-02   来源:宝博国际   作者:admin

  进入20世纪后,中国工程机械行业迎来了高速发展期,对液压成套产品和专业技术服务的需求日益增长,专业提供智能化电液传动与控制成套系统的技术型公司威海人合机电股份有限公司(以下简称人合机电)于2001年顺势而生。

  人合机电自成立以来,与丹麦Danfoss、芬兰Dynaset、美国Dana、德国Voss、英国Webtec等近20家跨国公司从代理合作发展到战略合作,并结合自有核心技术,集成各类电液控制系统、动力传动系统、电驱系统等,服务于工程机械、农/林业机械、石油机械、煤矿机械、冶金机械、船舶及辅机、空港及消防特种车辆等行业。

  2020年以来,人合机电承担的两个大型电控系统项目成功交付,7000米远程遥控无人值守电驱测井车项目和无人驾驶AGV港口车辆项目,标志着人合机电向“做智能制造转型先锋”的目标迈进了实质性的一步。

  2021年3月8日,人合机电创始人、董事长张舒女士领取了“威海市巾帼创新创业示范企业”荣誉证书。中国液压行业鲜有女性创业者,张舒是较有代表性的一位。她学航空发动机自动控制专业出身,从第一个就业单位,到创立人合机电,一直扎根在液压行业。

  20年来,人合机电在引进国外先进技术和产品方面起到了良好的桥梁和纽带的作用,持续为高科技、高品质、高效能、智能化高端装备提供价值。为打破各个行业之间的应用技术壁垒,为持续推动液压系统集成及应用技术的进步,人合机电一直在践行的路上。

  您是怎样成为一位液压人的,创立人合机电时为何选择成套系统集成作为主营业务?

  张舒:1979年,我考入南京航空航天大学,学的是航空发动机自动控制专业。这个专业主要是研究控制系统,专业涉及面很广,包含动力学,流体力学,热力学,电控,计算机,等等。液压传动系统是控制系统的一部分。这个专业让我体会最深的是,控制系统是有生命的,要把系统中的每一个部件都调试到最合适的参数,让最终的匹配结果达到系统的性能要求。航空技术比民用技术要求高,在那个年代我们已经学习了电液自动控制、液压系统热力管理和系统容积效率等相关知识。

  毕业后我分配到隶属航空系统的贵阳航空液压附件厂(现为航空工业力源液压股份有限公司,以下简称力源液压),从事液压产品测试系统设计工作。力源液压通过引进国外先进技术,成为国内具有较高实力的高压柱塞液压泵/马达的制造企业,为中国液压行业培养了一大批液压专业人才,这些人才星罗棋布地散布在全国液压及相关领域。

  力源液压是我作为学生走向社会的第一个就业单位,这对我的成长非常重要。在力源液压工作的那几年,正是企业蓬勃发展的时期,我很幸运能够接触到国防工业中的先进技术,以及液压系统中的心脏部件液压泵。力源液压就像一扇窗,透过这扇窗,让我看到了外面更广阔的世界。

  在力源液压工作几年后,我被调到四川航空燃气涡轮研究所(现为中国航发四川燃气涡轮研究院)工作,正好也赶上了这个研究所非常好的发展时期。国家为解决航空发动机的问题,开展了一系列国际合作项目,因工作需要,有幸参与了一些重要的合作项目。也就是在这个时期,练就了我较高的政策信息敏感度和形势分析能力。

  1989年以后,研究所很多国际合作项目无法继续进行,1994年我选择了从航空系统下海。下海后到校友公司帮忙,联系国外业务。工作中认识了美国FEC公司,机缘巧合,1998年这家美国公司提出与校友公司合作成立了一家中美合资公司,为这家美国公司拓展中国市场液压附件业务,并提出需要由我担任该公司总经理。几年后,因特殊原因,校友将这个合资公司的中方股份转给了由我创立的人合机电,人合机电成为合资公司的控股方,合资公司人合液压有限公司应运而生(以下简称人合液压)。

  2001,威海人合机电股份有限公司在中国装备制造业蓬勃发展的时代背景下成立,主营业务是电液传动与控制成套系统集成。系统集成商的定位,是我结合所学专业和国家政策、国内外形势确定的。

  党的十五大对建设有中国特色的社会主义事业的跨世纪发展作出了全面部署,国内掀起了改革开放的第二波浪潮,得益于此,我国基础设施建设,包括铁路、公路、机场及建筑,都迎来了跨越式的发展,促进了中国装备制造业加速发展。将航空领域及航空领域接触到的国外先进技术和产品应用到民用产品上,可以满足机电行业对电液动力传动控制技术的渴求。特别是在工程机械、石油机械、煤矿机械及特种车辆行业,液压传动及控制技术是其重要组成部分,高品质的部件需组成系统方能实现其有效功能并充分发挥其性能,而液压系统性能的品质保障与我国的中医学有异曲同工之妙,需统筹考虑才能有效满足整机传动与控制的需求。

  为不辱时代使命,担起时代重任,人合机电在成立之初,就确定了“关注高端装备,先进其传动、智慧其装备,助力中国高端装备制造业”的经营宗旨。

  创业之初,人合机电主要关注哪个应用领域?如何取得国际公司的信任,获得产品代理权?目前代理了哪些品牌的产品并建立战略合作?

  张舒:因为是技术出身,经常会查阅《液压传动设计手册》,手册里提到了液压系统的应用领域,我发现有一个领域液压系统有大量的应用,就是工程机械。当时,我通过徐工集团的校友得知徐工集团因为缺少液压专业人才,对引进的国外液压系统一直研究不透,正向各大高校招收该专业毕业生。我汇总几方面的信息后,断定工程机械企业要大量用到液压系统,液压系统集成业务前景广阔。

  我们发现这些引进的工程机械液压系统的原理图和相关资料中,都没有标明各液压元件的生产厂家,我通过多年与美国公司合作的经验以及美国公司提供的帮助,找到了一些厂商线索,于是主动联系这些液压元件的制造商,与这些制造商在国内的分公司或办事处谈代理合作。通过技术交流,他们对我们的专业性都很信服,也认同我们的运营能力、市场观察力和市场开拓能力。所以,即使我们当时没有任何市场业绩,这些跨国公司也会把液压产品代理权给我们,人合机电成为这些公司在中国的第一家代理商。

  人合机电最早拿到的是美国Sauer(后被丹麦Danfoss收购)的产品代理权。Sauer以生产航空液压泵起家,后来扩展生产民用液压泵,企业发展跟力源液压相似。

  20年来,人合机电致力于为工程机械、农/林业机械、石油机械、煤矿机械、冶金机械、船舶及辅机、空港及消防特种车辆等行业,提供动力传动系统、智能化电液传动与控制成套系统,及其相应的技术咨询、维修保养和零部件配套服务,现已形成完整的传动系统产品结构链,系统中每一个部件都有相应的产品合作方,现与近20家跨国公司形成战略合作伙伴关系,包括:丹麦Danfoss、丹麦Bukh、芬兰Sampo、芬兰Dynaset、意大利Safim、挪威Siderpower、瑞典MD、美国Dana、德国Voss、德国Class、英国Webtec等。

  人合机电积累了丰富的液压传动系统和液压检测系统集成经验,请分领域介绍一些典型应用案例?

  张舒:液压传动系统的集成是人合机电发展的基石,而系统检测有效解决了长期以来液压系统只有“绿灯”、“红灯”的问题,给系统设立了黄灯,可提前得知系统的状态、为系统全生命周期管理提供了有效方案,是人合机电助力高端装备转型升级,助推遥控、无人智能机械设备解决方案的重要产品。

  包括路面机械压路机摊铺机、冷/热再生机、铣刨机)、土石方机械(挖掘机推土机装载机、滑移/两头忙)、建筑机械(混凝土搅拌车、臂架泵车旋挖钻机)等。典型案例:①为某客户863项目首台套对标ABG的摊铺机所提供的、可进行人机界面对话的静液压电液传动与控制系统,攻克了水泥摊铺机、沥青摊铺均厚度及摊铺行走自动纠偏等问题,为改变高品质摊铺机对进口的依赖提供了价值。②为某客户全液压冷再生机提供的电液传动与控制成套系统,可实现任意工况下的速度匹配及自动和被动防打滑控制,智能匹配各种路况行走及作业要求,实现全自动智能找平、铣刨深度、速度及平整度自动调控,保障了安全第一的作业要求。与传统机型相比,适应环境的能力更强、操作更智能,为AGV无人驾驶做好了充分准备。

  包括棉花机、水稻收割机、玉米收割机、土豆/番茄收采机等。典型案例:2021年与某客户紧密合作的智能化采棉机成了网红产品,打破了美国进口机型在国内的统治地位。人合机电为该客户的棉花机提供的电液动力传动与控制系统,满足了棉花机适应各种棉田作业、采棉速度可调、自动打包的需求,解决了劳动力紧缺给农业发展带来的瓶颈。该棉花机长时间无故障连续作业的优势,也提升了农产品生产的实效性,提供了高效、环保而智能的解决方案。

  包括运梁机、平板运输车凿岩台车、隧道运输车等。人合机电与我国高铁建设突飞猛进、日新月异的发展相行相随。典型案例:①2018年为铁建重工提供的“多臂凿岩台车提供液压系统”,解决了凿岩机在钻孔过程中因定位精度不准出现空打的技术瓶颈,减少能量损失,延长了凿岩机的使用寿命。②2020年为某客户开发可实现双驾驶室、静液压双向行走、电控及制动一杆双操作、双向单独操作、双向制动优先匹配等智能控制功能的隧道运输车,相对于以前的有轨火车,具有对地形要求更小、操作更简便、更灵活的特性,且工作效率大大提升,在同等运输能力下,可节省2/3的工作时间。

  包括定向钻机锚杆钻机采煤机、铲板车、框架车、掘进机、梭车、顺槽车、无轨胶轮车、遥控铲运车、测井车、压裂车等。典型案例:①为中国铁建重工集团提供“掘锚机液压电控系统”,为国内首台实现巷宽6.5米、巷高4.5米大断面机械化施工的全新掘支运一体化、集成型成套装备,破解我国大型煤矿因巷道掘进效率低的长期矛盾,标志着我国煤矿掘进装备在集成化、智能化方面迈进了一大步,对带动上下游相关产业链的经济发展起到较大的推动作用。②为某客户遥控铲运车项目提供的成套系统,实现了电控匹配、功率曲线可调、现场操控简易,在达成各种工况安全作业的情况下,比传统车辆操作更智能、更节能、更舒适。

  包括高空作业平台车、叉车、堆垛机、环保设备等。典型案例:为积极响应绿水青山就是金山银山的绿色发展号召,人合机电参与了某客户污水回注项目的研发。采用自主设计控制程序,使用功率最优化设计,做到智能可调,满足了不污染的作业要求及绿色回注条件。对比以前存在地面污染、无处回收的情况,实现了一次性解决的环保方案。

  包括小挖、两头忙、滑移、旋挖钻机等。典型案例:在为某客户设计的小挖行走系统中,通过采用液压检测系统,检测行走两条开式回路随负载的流量变化,调整系统保持同步,不仅减少行走跑偏,还可为液压系统潜在故障及时提供大数据,从而提升整机作业功效。

  成功研制125米抑尘消防车电液控制系统,除雪车液压系统,牵引车的电液传动与控制成套系统,为消防及空港设备的国产化起到了积极推动作用。特别值得一提的是,人合机电参与研发,采用高功率重量比的发动机、电磁直驱液压系统、动力传动与电液传动控制成套系统的多种特种装备、工程机械检测抢修车等专利产品,参加了70周年国庆典礼展示及服务。

  积极响应中国制造2025发展高科技海工装备的号令,展开了海上作业智能装备的研制工作。典型案例:承担的省级“海工装备动力定位系统”重点研发项目,已列入山东省海洋经济创新发展区域示范项目。

  无论是高性价比成套系统还是技术领先、性能卓越的成套系统,都需要在产品装配过程中做好细节控制,实施行之有效的油液污染控制措施。为此,人合机电与客户在整车装配、出厂调试中开展深度合作,通过在线检测、监控液压油洁净度等级,确保液压系统以“最健康”状态出厂,数量级地减少了整机故障隐患,大大提高了整机质量。

  近年来人合机电提出了“做智能制造转型先锋”的目标,目前有哪些实质性的进展?

  张舒:机电液一体化是工程机械、特种装备的发展路线,机械结构、液压系统、电控系统的高度集成,可使工程机械及特种装备的安全性、可靠性、可操控性越来越好,更加节能和环保。

  10年前,在Danfoss开始开展电控业务、研发电控产品的时候,人合机电的电控团队就构建起来了,现在已经具备承担规模较大的智能化电控系统项目的能力。近年来节能环保的新能源也逐步应用到工程机械和特种装备领域,2020年人合机电与徐工集团共同研制的无人驾驶AGV港口车辆项目,以及为宝鸡宝石特种车辆有限公司研发的远程遥控无人值守7000米电驱测井车成套系统项目,是将过去的电液集成系统拓展到以电力及新能源为动力的工程机械及装备上,并将远程监控、无人驾驶等技术应用其中。

  这两个大项目都是首台套项目,安装调试也都是在疫情期间,我们申请特批工作人员出差,经过长达数月的安装和不间歇现场调试,都顺利完成了交付。这两个项目的顺利交付,满足了客户对新旧动能转换的需求,也是人合机电在新旧动能转换、智能时代转型升级迈开的关键一步,也可以说向“做智能制造转型先锋”的目标迈出了坚定的步伐。

  人合机电与浙江大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、山东交通学院等高校合作,已经建立了两个市级技术研发中心,一个是威海市移动装备动力转换技术及应用工程技术研究中心,一个是威海市液压传动及智能控制研究中心。作为“专精特新”企业,我们将更加努力,争取在2021年让这两个研究中心达到省级研发中心标准,十年内发展成为国家研发中心。

  未来的发展,需要更多专业人才。为更好培养人才,人合机电还与高校展开校企合作,建立了大学生实习基地,并已成为山东省博士后创新实践基地,山东省5G产业试点示范企业。

  这一系列举措,都是为了做好技术和专业人才的储备,为真正实现“做智能制造转型先锋”的目标奠定基础。

  人合机电下属子公司人合液压目前主要研制哪类产品,其中用到了哪些传动技术?

  张舒:人合液压受中美贸易战影响,液压附件出口美国业务受阻,继而转型关注现代农艺及园艺智能施工设备(主要有割草机、施肥机、碎枝机、采摘平台),布局国内及非美国海外市场。这些智能设备除广泛应用传统传动技术外,还采用了HMT(液压机械动力换挡变速技术)、HVT(液压无极变速技术)、静液压传动、电液传动与控制、AGV(自动导引车)等技术。

  2021年6月,人合液压首台果园采摘平台顺利出口新西兰,国际市场的开拓又有新的突破,实现了从液压附件出口升级到新型整机出口的“质”的飞越。针对国外部分客户因劳动力缺乏对智能机械的需求,人合液压在果园采摘平台原电动平台的基础上,将铅酸电池改为锂电池,添加自动避障功能,使果园采摘平台基本实现半自动驾驶,符合欧美与大洋洲客户对于环保及自动化的要求;新增加电动剪刀、太阳能充电板、电源逆变器等选装配件,扩展了客户的可选项。

  随着国内智能装备市场及海外市场的不断拓展,人合机电、人合液压将进一步细化产品应用细节,以满足客户需求为导向,加速产品研发和升级换代。

  人合机电坚持举办应用技术研讨会,在业内形成了一定的影响力,举办应用技术研讨会主要起到了哪些作用?

  张舒:“人合”这个名字的含义就是合作,不仅是对外合作,也体现在对内的合作。

  我从航空系统走出来,最早接触的是工程机械行业,我发现航空行业和工程机械行业之间存在严重的技术壁垒,很多航空领域非常成熟的技术在工程机械行业却刚刚起步。当我接触到石油、煤机等行业 的时候,发现行业之间都有技术壁垒。

  我意识到打破行业技术壁垒的必要性,于是在人合机电成立不久,就开始举办应用技术交流会。交流会得到了多位高校教授专家的支持,同时在中国液压气动密封件工业协会等行业协会的指导下、各应用领域企业的支持和帮助下,交流会得以持续举办。

  1.提供了一个工程技术人员、各行业专家互通有无的应用技术交流平台,打破行业界限,让不同行业的电液动力传动与控制应用技术经验得以充分分享与交流。

  2.及时引进并分享国际先进的电液动力传动与控制应用技术经验,促进我国该应用技术与国际接轨,向更高质量、更高效率、可持续的方向发展,缩小我国高端装备制造技术与世界先进技术的差距,为我国新旧动能转换、高端装备转型升级、智能高科技高端装备的智造做出应有的贡献。

  3.搭建了一个跨国境、跨行业的交流合作平台,在提升“中国制造”世界市场竞争力的同时,也让同领域的国际同行了解中国高端装备的技术先进性,提高我国在世界电液动力传动与控制技术领域的线.通过技术交流与学习,培养更多的专业应用技术人才。

  人合机电的业务范围还包含后市场维修服务,请介绍一下这部分业务的发展情况?

  :人合机电注重系统的全寿命周期管理,提供售前、售中、售后全方位服务。为做好售后维修服务,我们自主研发了电液系统全寿命周期检修服务平台和电液综合试验台。电液系统全寿命周期检修服务平台是集电液系统检修检测、管路维修、维护、多动力源提供和视频教学为一体的综合保障平台。平台除可实现电液系统检修检测功能外,还可实现电、气、液动力供应,油品净化、检测,视频教学,管路维修制作,辅助工具提供等。该平台以汽车底盘为载体,可实现快速机动运输和伴随保障功能。

  公司还配备了先进的生产装配、调试及维修试验台,该试验台为电液综合试验台,可对液压泵(开式及闭式)、液压马达、多路阀等液压元件进行产品出厂及维修试验。

  人合机电现已成为Danfoss在中国的唯一授权维修中心,建立了BlackBruin、Fairfield等液压及传动产品中国维修站,在威海市和长沙市一南一北均设有专业维修点,可以承担各型号液压泵、液压马达的修理,并可以承担进口国产减速机维修。

  Danfoss还授权人合机电承担一些由核心模块展开的液压部件制造业务,指导协助人合机电建立了泵/ 马达及阀模块化制造中心,比如PVG Build Center(PVG阀组装中心)。这对人合机电进一步掌握液压元件的核心技术以及生产装配技术很有意义,同时还能快速为客户提供样机产品和故障维修服务。

  人合机电本着合作的原则,在国内发展了一些后市场战略联盟合作伙伴,目前已有30多家伙伴加盟。我们在举办应用技术交流会的同时,还会举办维修服务培训,大家共同学习提升,相互协作,旨在为全国用户提供快捷的后市场服务,为我国高端移动装备提供可靠快捷的市场服务保障。

  :我们需要对液压系统建立系统统筹的概念,不仅仅要关注系统中的液压部件,也需要关注系统中传递液压能的介质液压油,以及承载液压油的管路系统。液压系统中的液压油和管路系统,就如同人体中的血液及血管,都至关重要。我们已经解决了高端装备从无到有的问题,在国产高端装备大量走向国际市场的今天,需要进一步解决高端装备从有到精的问题。我曾经工作过的航空工业系统,对液压系统的液压油品质及管路系统高度关注,在系统设计中将油品及管路系统作为一项重要的设计子系统项目,这确确实实值得借鉴并认线年,在我国工程机械领军企业徐工集团的供应商年度会议上,我欣喜地看到:王民董事长给徐工集团吹响了工程机械“管路革命”的号令。目前中国移动装备的液压系统的管路普遍采用软管。众所周知,液压系统设计中要尽量选用硬管,只在不得已的情况下才选用软管。在航空工业液压界也有这么一句话:若非必要,液压系统中要尽可能少用软管。实践告诉我们,软管在户外易老化的问题虽已得到解决,但软管本身的灵动性,特别是当主机工作负载发生变化引起液压系统压力脉动时,这种灵动性更大,不仅会导致管接头松动,引起渗漏、进气,甚至引起爆管等严重现象,给主机液压系统的油品及管路系统带来质量和安全隐患。此外,还会导致液压系统容积效率大大降低,系统的整体性能得不到有效地发挥,达不到主机的性能需求,就会出现作业效率降低、能耗增加甚至产品故障,从而影响主机产品质量。

  助力高品质高端装备走向市场,是人合机电人义不容辞的时代使命。人合机电已经着手推进液压系统的油品及管路优化管理的技术及市场工作。此项工作的开展可能会有难度,暂时不太容易被客户认同,因为尽管会降低整个管路系统及主机维护成本(因为软管比硬管的成本高),但在设计及安装过程中,软管比硬管更为方便,采用硬管需要进行管路优化设计,这无疑给系统设计工作增加了负担,也对设计人员提出了更高的要求。但我们坚信:提高产品品质是高端装备产业生态链中各企业的共同心愿,油品及管路优化的理念一定会很快得到广泛认同,大家协同迎来高端装备更高品质的明天。

  对于未来液压传动系统和液压检测系统的技术发展方向,您有哪些见解?对液压元件供应商有哪些技术研发建议?

  :从我们掌握的客户信息来看,未来的液压传动系统将会更加节能高效,液压检测系统一定会和液压传动系统密切结合,并借助物联网技术的应用,朝着节能环保、智能化、网络化、可视化方向发展,使装备具有更高的效能、可靠性、可检测性、可维修性和可保障性。

  节能、环保、智能化、物联网已经是高端装备重要组成元素,液压元件的供应商一定要与时俱进,自主创新,在满足功能、性能要求的前提下,朝着这几个方向发展。与此同时,未来电气传动将扮演越来越重要的角色,在某些工程机械上甚至会替代目前的液压传动。整机的电气化、智能化、无人化是发展趋势,发展速度可能会比我们预想得要快。而人合机电的转型也会顺应市场的需求,将更多的传感、检测、算法等技术与系统创新相结合,为高科技、高品质、高效能、智能化高端装备提供价值。(本文来自液压气动与密封)

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