PTC ASIA 2021
“高新技术展区”国际技术交流报告会
报告人：杨涛
主题内容：如果将钢铁称为工业的骨骼，人工智能是大脑，那么液压就是工业的肌肉。肌肉的精准可控并实现数字化和网络化，是简化控制难度、提升技术性能、降低综合门槛，推动装备制造业迈入智能化发展的捷径。数字液压提升了液压传动的技术性能，使得相对电传动具有更大功率密度的液压传动重新获得了发展机遇，让人工智能与工业装备相结合，推动大型装备迈入智能化高质量发展之路。我们通过数字液压在冶金、能源、工程机械等行业的成功应用和智能化案例，来介绍数字液压为装备智能化带来的改变。
通用的传动平台让人工智能落地装备制造业
钢铁被称为工业的骨骼
人工智能是未来的大脑
那么液压就是工业的“肌肉”
如果我们的肌肉不能准确受控，即便有再聪明的大脑和强健的骨骼，也难以随心所欲实现目标。
现如今，液压不仅是中国高端装备的锁喉之痛，同样也限制了欧美发达国家的工业发展进程。
因此，人们期盼液压传动技术能够实现跨越发展，提出液压数字化，希望它能如同数字电子技术替代模拟电子技术推动科技飞跃发展。
工业肌肉——液压，需要数字化从而推动科技飞跃。
无论液压是模拟还是数字化，其为方法而并非目的。正如前中国工程院周济院长所言，数字化不是目的，它是为装备制造业实现信息化、自动化和智能化搭建的基础。
有了数字化，大功率传动精准受控了，自动化水平才能提升，才能有利于信息化大数据云计算发挥效力，才能推动智能化逐步落地加速工业4.0进程。
近些年，液压数字化已经成为国际国内行业发展重点和趋势，多种多样的液压数字化技术不断涌现。
无论是控制信号通过PWM脉宽调制或是PNM脉码调制；
再或者按2进制流量面积多阀组合的高速开关等多种多样的控制方式，
数字液压缸原理@亿美博科技
不同温度、不同压力、不同负载、不同流体、甚至严重内外泄漏情况下，只要能维持一个较小阀口压降（低于伺服或比例阀），数字液压就实现足够精度的数字化特性。
因此在大多数工业应用中完全可以省略传感器，仅用开环控制方式，即可满足大多数精度需求。加上传感器，可以构成异构冗余双闭环控制系统，进一步提高系统安全稳定性能，优势是其它系统难以匹敌的。
亿美博数字液压产品已经在军工、冶金、能源、工程机械等领域取得了突出的成绩并广泛采用。其中包含国防重点项目、国家重点新产品、国家科技重大专项、国家火炬计划、863、985等。
为进一步满足工业4.0发展，适应人工智能、大数据、云计算、网络化和信息化等需求，亿美博在数字液压基础上，将高性能嵌入式计算系统、多类型传感器等与数字液压融合，实时对数字液压的运动控制及各种状态参数进行检测、存储、运算、传输等，实现多种网络链接的大数据预处理、预测性维护等智能化提升，它将会成为液压智能化的重要基础器件。
数字液压/智慧液压缸3微米往复运动
亿美博与国内油缸/马达企业合作，将现有产品通过数字化升级，使其具备精密可控的性能和极强的环境耐受能力，大大提升了油缸和马达企业产品的竞争力和盈利率，得到越来越多企业的支持并展开合作。
液压的数字化可以是多种多样的，每一种技术和方法都有自身的优势和特点。
在满足液压技术性能和水平的提升、降低液压应用门槛、推动装备信息化、自动化、智能化发展基础上，哪种技术路径让产品和系统实施更廉价、可靠和易于批量制造及推广应用，哪种技术就更容易获得市场接受和认可。
亿美博数字液压技术两代人持续研究超过了40年，不仅技术处于国内外行业领先，已经在国防军工、冶金工业、能源石化、通用机械等领域广泛应用并取得了突出的成绩，得到了广大用户的高度认可，同时也被列入：“国家科技攻关计划”、“《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录》”，获得了“国家重点新产品证书”，并得到国家工信部产业化推广专项支持。
数字液压在大型水力发电领域的应用已经超过十年连续获得订单。在世界第三大溪洛渡水利发电项目中，对比国外权威企业系统，不仅技术性能优越，综合成本低，安装调试周期短，免维护备品备件量小等众多优势，技术完全自主可控，用户称其为“换道超车”，给予高度评价和认可。
工程机械智能机器人化探索
- 提升回转一次停位精度
- 变工况智能优化启停特性
- 改善回转平稳性
- 缩短液压系统响应时间
- 提升作业效率/降低能耗
- 一键智能快速回位/降低劳动强度
旋挖钻机回转马达通过数字液压升级，在超大转动扭矩工作状态下，实现了高速一次停位精度优于+/-0.2度，大幅提升了旋挖钻成孔精度，提升了作业效率，降低能耗等的同时，控制系统可通过智能化算法，在不同回转扭矩下，智能优化回转加减速曲线，降低惯性导致的结构受力引起的冲击晃动等。
手撕钢（30微米硅钢极薄带）
硅钢极薄带轧制的关键技术和核心零部件长期遭受封锁限制，严重阻碍了我国高端装备和基础原材料自主可控。
日金50微米极薄带误差标准为+8/-10微米
数字液压轧钢厚度自动控制系统大幅简化
数字液压升级替代传统伺服阀控液压系统，不仅提升了精度、简化了系统、增强了可靠性和环境耐受能力，还使控制系统软硬件大幅简化，大大降低了综合成本，实现了全国产设备自主可控生产高端基础材料。
8000米长度，厚度30微米极薄带误差+/-2微米
世界顶级企业“日金”50微米极薄带厚度误差标准为+8微米-10微米
智能稳钩（行业首创，工程机械数字化智能化）
起重机智能稳钩是提升安全性和作业效率的最佳手段
起重机上装回转马达数字化，不仅回转分辨提升到0.05度、低速下探到0.05度/秒，速度和加速度可控精度也大幅提升，叠加多维度感知和智能控制算法，实现高速回转/停止时，吊物摆动幅度小于10厘米的智能稳钩控制，大大提升起重机作业安全性和效率。充分体现了数字液压为智能化落地实现带来的改变。据介绍，目前该控制应用在行业内属首创。
智能无人驾驶（工程机械数字化智能化）
摊铺机数字液压马达任意角度差速转向实现精确速度位置移动控制
数字液压马达升级摊铺机行走控制后，不仅可以采用开式单泵提供功率，省掉价格昂贵且复杂的进口闭式液压系统，实现任意角度的转向控制，避免以往“抖震”现象，让国产液压泵和马达体现出远超进口器件技术性能的“数字化增值”。
在摊铺机数字液压马达驱动基础上，结合廉价（300元）的“树莓派”（嵌入式系统）、工业摄像头，运行开源的机器人控制系统（ROS）和人工智能机器视觉，320行程序代码，就轻松实现了摊铺机“智能寻线无人驾驶”。体现了数字液压让人工智能落地工程机械，提升竞争力与盈利率的价值。
- 通用统一的软件平台——机器人控制系统（ROS）
- 通用统一的硬件平台——数字液压系统
- 人工智能赋能工程机械
- 廉价的开发、制造、维修维护成本
智能挖掘机器人
液压数字化为装备发展带来通用统一的传动硬件平台（数字液压系统）和通用统一的控制软件平台（机器人控制系统），为我国装备制造企业摆脱关键技术和产品国外封锁，利用自主可控且国际领先的数字液压控制技术实现“换道超车”，提供了强有力的支撑。
《数字液压为装备制造业智能化带来的改变》
2021PTC专题报告（完整版）
原文始发于微信公众号（数字液压）：数字液压为装备智能化带来的改变 —— PTC ASIA 2021“高新技术展区”国际技术交流报告会专题报告
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