这两年,杨涛渐渐发现,自己似乎在工程机械行业有了些名气。
“2020年工程机械宝马展,我去各个企业的展区,经常有人跟我打招呼,还有我去外地学习、参观、交流的时候。”杨涛笑着说:“认识的人不多。”
其实对于工程机械行业,杨涛真的是一个“门外汉”。他自己也很清楚,如今的“名气”也伴随着争议。
“很有争议。”杨涛这样评价。争议的源头是数字液压。
数字液压和工程机械
作为易美博的总经理,杨涛在2018年正式将数字液压技术带入工程机械行业,尝试实现数字液压系统。工业该领域的大规模工业应用。
“如果以后能做工程机械市场,进入其他行业,无论是价格无疑将大大加速数字液压的普及。这些工程机械方面的成果反过来应用到其他行业,很有价值。当时杨涛也明白,这条路并不容易,因为数字液压技术本身就一直有争议。但只要有机会,他就会继续把数字液压介绍给更多的人,以及数字液压给工程机械行业带来的变化。
“未来如果不是智能产品,肯定卖不出去。这是科技发展的必然。”
在2020年工程机械宝马展上,杨涛看到中国工程机械行业的头部企业纷纷拿出了与智能化相关的产品,无论是零部件还是整机,说明这些企业对智能化产品的研发和存储早在数年前就已经开始,足以证明在今天,智能化已经成为工程机械行业的必然方向。
大方向是对的,但杨涛并不满足于智力现状。
对于企业来说,智能化主要体现在两个方面,一是制造的智能化,二是核心产品的智能化。在中国,前者做得很好,而后者的发展却不尽如人意。
“产品的智能化与智能制造相比无疑是落后的。”
各企业智能产品的技术路线也大同小差异,传感器,电气控制,5G网络,AR眼镜,高性能计算,算法叠加,大数据采集...看起来一层一层的添加越来越难,成本大大增加,但是带来的改变和改进却不尽如人意。毕竟在落后的基础上取得更高的成绩并不容易。
“这种方法不对。”杨涛觉得,没有数字化作为基础,很难通过修修补补实现智能化。有时候事倍功半,误入歧途。现在是数字液压的大好机会。毕竟数字化不是易美博的终极目标,智能化,机器人转型是易美博的梦想。在杨涛看来,未来智能设备“只需要输入任务”。在数字化、精准执行的基础上,一切由软件决定,即“一切由软件定义,硬件负责执行而非控制”。
“安装传感器的目的是看设备的运行状态。之所以需要看,是因为我们不知道。如果换个思路,如果运行状态稳定准确,为什么还要看呢?自然不会看。”
杨涛解释说,设备的操作就像一个人闭着眼睛走路。因为他不知道前方是什么,周围是什么状态,需要辅助工具(传感器)去了解。如果这个闭着眼睛的人走在一条两边都有墙的非常狭窄的巷子里,他自然不需要辅助装置。此外,如果行走被精确控制,那么两堵墙可能是不必要的。
数字液压是精确控制的元件,可以大大提高设备的精度、可控性和可靠性。
易美博数字液压圆柱阀实体吊装图
“数字液压本身的运动状态是已知的、可控的,偏差在允许范围内且不积累,所以可以省略很多传感器。传感器少,系统简化,算法简单。而当我们运动的每一个部分都是已知的时候,整个系统就会被轻松而精确地控制。”
目前工程机械的智能化,无论是起重机、挖掘机还是摊铺机,似乎都是同一个思路:驾驶员虽然不在工作现场,但会通过千里之外的5G对其进行远程控制,利用激光、视觉、毫米波、红外等各种昂贵的环境传感设备,尽力将被操作设备的环境信息传回千里之外的遥控者现场,让遥控者有身临其境的感觉。
“所以会越来越复杂,但说实话,无论怎么模拟,实际上都不如司机现场真实操作,大大影响了操作的效率和安全性。”
这样一个所谓的智能操作模式,杨涛认为,就像操作第一代无人机,但是现在的无人机不是一个一个控制的。比如一架无人机“蜂群”,几十架、几百架无人机同时行动,已经不能通过几十人、几百人的同时控制来实现空中的各种编队组合,而是通过智能指控系统来帮助人们达到目的。无人机可以实现一对多,未来的智能工程机械也应该实现一对多的控制。即当指挥员下达任务指令时,几十台甚至更多不同类型、型号的智能工程机械相互配合,以最高的效率、最低的能耗完成既定任务。
中国工程院周济院士莅临易美博调研。
为什么工程机械不能这样?
早在2000年,杨涛就对工程机械设备有了一些想法。当时他经常思考和寻找数字液压未来的应用场景。"机器人它是数字液压在未来的最佳应用场景,而工程机械是广泛的,需要协调操作机器人。"
杨涛告诉中国机电工业2006年,他去见一个客户。在客户工厂的一个小工地上,他看到一台挖掘机正在工作。他站在那里看了20分钟。“当时我就在想,这是数字液压大批量应用的最佳场景,也是数字液压推动工程机械高质量发展的最佳场景。”
“这是一个机器人那鸿"
也许在业内人士看来,工程机械被视为机器人是绝对的“外行”行为,尤其是在技术上打拼多年的人,会脱口而出两者在各方面的不同,而杨涛这个“外行”却觉得没什么区别。
“它的大脑是什么?中心是什么?身体是什么?四肢是什么?如何控制它的运动?”杨涛脑洞大开,想了很多。比如挖掘机,它的旋转是腰部,腿是履带,上肢是挖掘装置,整个设备是典型的单臂外骨骼。机器人。同样的观点,包括起重机,装载机,旋转钻机,摊铺机和其他建筑机械,可以抽象地认为机器人。
使用机器人用的标准来定义工程机械有什么错?杨涛认为,这样可以规范工程机械的很多液压和控制部分。通用改变,改变现在的工程机械行业,挖掘机做不了起重机,起重机做不了旋挖钻机。大量的液压传动和控制软件需要专业的设计、制造和维护,造成了人才、资金和时间的浪费。数字液压可以说是通用挖掘机、起重机和装载机使用的传动装置几乎相同,最大的区别在于软件定义和控制。进一步说,如果大量成熟机器人控制软硬件平台、智能算法等。,并构建标准化的和通用化工建筑机械机器人标准,把工程机械提升到一个更高的水平,不是不可能的。
“我们不能受制于现有的设备和技术来阻碍人们的创新。”
在杨涛的设想中,未来的工程机械(或者说他心目中的工程机械)机器人),并不是每一个动作都需要操控,只是任务要求。还是以挖掘机为例。它的工作是把土方和碎石从A地搬到b地,刚开始的时候,人只需要告诉机器往哪里搬,往哪里放。后期,任务来自更高级的人工智能系统的自动分配。至于怎么控制旋转,动臂,摇臂,铲斗,什么时候挖,什么时候挖,都是交出来的。机器人控制系统来实现。“比如什么时候,什么工作条件,如何适应,如何满足工作效率和能耗,如何与其他设备配合等。,这就是智能控制系统需要做的。首先要实现数字化平台,大量的人工智能技术,机器人技术可以在工程机械行业落地,最终可以根据需求协调指挥机器的运行,实现建筑的一键交付。"
当然,这目前还是一个想法,还远没有到这个程度,数字化是一切的开始。
“如今,行业的共同追求是提高工程机械的效率,降低能耗,但在这些方面,国外的龙头企业几乎都做到了极致。比如挖掘机,夸张点说,川崎精确计算了每一滴油,人把能做的事和能申请的专利都做完了。中国企业如何超越?”
在新冠肺炎爆发之初,我在网上目睹了火神山。医院施工给了杨涛很大的信心,因为他看到了未来工程机械的实际需求。
“我们可以在十天内建起一座现代化的大楼。医院,靠什么?数百台工程机械同时运转,冒着碰撞的危险,争分夺秒。“火神山。医院建设只能作为非常时期“集中力量办大事”的特例而存在。但是,如果未来所有的施工机械都实现精确化、智能化控制,那么这样的高效率、低风险施工就可以常态化,几百台施工机械可以同时作业,实现相互之间的协同作业。第一安全性大大提高,第二运行效率会显著提高,等待时间更少,能耗肯定更低。
杨涛认为,这是中国工程机械行业实现变道超车的发展方向。
2017年5月和8月,工业和信息化部装备司骆俊杰副司长两次到伊美博和东方电气调研数字液压的应用情况。
“创新不仅仅是技术上的困难”
如何真正大幅提高工程机械的效率?
杨涛没有着眼于现有的框架,陷在传统的思维里。他提出了一个听起来“天马行空”的想法:利用原有工程机械的所有等待时间。因为空闲时间就是能量消耗。
“大道至简。真正最好的创新一定是用最简单的方式解决问题。”
中国的工程机械,其实很多年都没有真正走上“原创”的道路。虽然追赶国外最先进技术的步伐越来越快,但只要还落后,就只能继续“吃土”。
“看着人家靠先进技术获得高额利润,我们学会了追赶。总有一天,我们学会竞争和讨价还价,人们会拿出另一种更先进的技术产品,然后我们会学习并迎头赶上。”面对这种看似“无解”的循环,杨涛认为,要想彻底改变“吃土”的现状,必须从根本上改变。所以他直接问道:
30年后的工程机械会是这个样子吗?
杨涛的回答是“不会”:“未来可能不再有挖掘机和起重机这样的区分,设备应该由需求来定义。智能化水平会提高,协同性会提高,会产生新的技术。”
就像乐高玩具一样,一切都是标准化、模块化的,按照需求组装,由软件和智能控制完成。设备的操作就像建造火神山。医院十天建造一座大楼,而一百只手臂要花一年才能完成机器人。
现在的工程机械是一个独立的个体,品种规格各异。未来,也许工程机械将不再有固定的外观,而是根据需求在控制系统下任意组合,成为一个庞大的变体工程。机器人系统。
“这些美好的想法在早期是非常困难的,因为一切都要从头开始。如果取得突破,后续发展将如火如荼,对竞争对手构成‘降维打击’。”
杨涛希望数字液压能在工程机械行业大力推广。毕竟这是实现所有想法的第一步。
“我们遇到了很多争议,也有心理准备。毕竟我们在探索一条全新的发展道路,并不是所有人都能认同,有相同的视角。一路上会有各种各样的困难、风险和失败,所以创新可能99.9%的时候都是极其痛苦的,但我们相信,通过不懈的努力和坚持,团结更多的力量,得到更多的帮助和支持,所有的问题都会迎刃而解。”
目前,易美博和数字液压要想实现目标,还有一个巨大的门槛需要突破,那就是批量生产。为了实现批量生产,关键问题出现了。中间费用谁来承担?
实体经济,尤其是制造业,和以互联网公司为代表的虚拟经济有很大不同。大部分资本看不懂也不想看这个行业,因为真正的行业是慢的,难以变现的。
杨涛希望这个行业蕴含的巨大能量能够被有识之士发现,越来越多的资源能够投入到这个行业。
“事实上,数字液压系统的成本并不比目前的液压系统高。价格高,也许更便宜。“但是如果不能实现大规模生产,价格将永远居高不下。“我们确实困难,但困难的不是技术。技术上,我们有充分充分的把握。”
杨涛用两个“充分”表达了对数字液压的信心,但他在创新的道路上面临一个很现实的问题:谁来支持我们走向量产?
杨涛说
第一,变道超车
“要想智能化,首先要数字化。”中国工程机械行业目前看似辉煌,但在技术和核心零部件的顶端仍被国外几大巨头牢牢压制。杨涛认为,中国企业很难在短时间内赶上甚至超越国外几十年积累的技术,关键零部件的差距尤为明显。很多人甚至不知道别人在哪里积累的。
目前全球制造业处于数字化、智能化的大潮中,大家都在同一起跑线上,这是实现“换道超车”的绝佳机会。
“工程机械全面实现数字化后,你或许可以从另一个角度想象,一群无人化、全数字化、智能化的工程机械并不真实。机器人真的吗?工程机械从笨拙升级为工程机械。机器人聪明、机灵、强壮、高效,这不就是最好的‘变道超车’吗?"
二、工程机械如何进入“万亿”级?
按照传统的思维,工程机械行业很难做到万亿级别,因为现在中国整个行业是7000亿。
但是另一种思考方式可能是可行的。2018年建筑业产值已经达到20多万亿。如果工程机械成为智能项目,机器人,代替人工技术来实现更高的效率,传统建筑业的上下游界限将被淡化,“建筑公司“将会消失,取而代之的可能是掌握核心施工技术和方法的施工项目。机器人企业做到“万亿”也不是不可能。
三、建筑4.0时代
工业4.0大家都很熟悉。如果按照技术、效率、科技水平来划分建筑行业,也有我们理解的从建筑1.0到建筑4.0的时代。
建筑1.0是手工时代,工具是铲子、锄头等。
建筑2.0是一个机械化的时代,工程机械的广泛应用大大提高了施工的效率,这也是我们目前所处的时代。
建筑3.0是自动化时代,工程机械将机器人改变,机器人文化带来的是相互协同,精准运营。信息化、自动化与工程机械机器人发展将大大改善建筑效率和能耗的变化,促进建筑技术的不断创新和升级。
建筑4.0是20多万亿的智能化时代,是“一键”交付的时代,是全链条、全方位、全生命周期的智能建筑时代。是一个从需求到全生命周期结束“一键”实现的时代。这个时代,谁掌握了核心技术,谁就引领了20多万亿总产值的建筑行业的发展。
四、“轧钢”奇闻
杨涛的父亲杨石祥是艺美博的创始人。如今,他一直在研究数字液压技术。上世纪90年代,他提出数字液压将很好地应用于轧钢。但直到最近几年,这个小目标才得以实现。“我们用数字液压改造了轧机,轧制出了0.03毫米以下的超薄硅钢带,这在国内以前是不可能的。”目前,超薄取向硅钢主要依赖进口,价格价格昂贵。杨涛感慨道,“如果20多年前就能实现数字液压在轧钢中的应用,不仅能为国家节省大量资金,或许今天的竞争格局也大不相同。”