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混凝土机械:影响格局的科技力量


发布时间:2023-02-14 14:31

来源: 原创

作者: 王刚

2008年-2012年,世界混凝土机械技术创新领先者意大利西法(CIFA)、德国施维英(Schwing)、德国普茨迈斯特(Putzmeister)先后被来自中国的中联重科、徐工、三一并购。至此,世界混凝土机械市场格局发生重大变化,中国不仅是备受瞩目的混凝土机械第一大市场,更是技术创新的主要策源地。

十几年过去,竞争对抗的方式发生了微妙的变化。逐案推进、零敲碎打的“线性”竞争,曾经主导着中国混凝土机械市场的成功和繁荣,在周期市场剧烈波动之中,略显脆弱无力。如今,竞争在更具体系性的层面展开,格局领先者正在摒弃线性思维,转向以体系为导向的竞争,以期获得决定性的优势。

科技扮演着越来越重要的角色,科技创新的模式也由过去的单项技术突破转为多项技术的集成创新,产业链上下游科技力量的关联和融合,正在成为影响体系竞争格局的关键要素。

 

▌搅拌站的智慧不仅是提高效率


作为一名从操作工干起来的搅拌站生产主管,小张在商混行业十几年的从业经历并不算短,尽管“AI智能识别”“数字孪生技术......”新名词至今还是搞不大清楚,但并不影响“智能、高效、安全”实实在在的好处带给他的直接感知。

效率要提高,成本要降低,管理要精细......随着商混市场竞争环境和行业监管体系的变化,搅拌站的竞争已经从粗放式的“市场靠抢、产能靠拼”向着智慧和绿色转变。工程师们助力搅拌站的智能化、数字化转型,探索将人工智能、物联网、大数据等技术与控制系统深度融合,提供更加高效全面的解决方案。

智能物联网云平台,帮助搅拌站行业实现了以数据为中心的全新改造。很多大的质量事故,几乎都是不起眼的疏忽所致,想要保证混凝土质量,顺畅生产,以前必须依赖人工严防死守。南方路机智能物联网云平台,可以帮助搅拌站预测故障什么时候发生,故障隐患又在哪里?设备连接智能物联网云平台,实现上云管理,系统内第一时间采集设备数据、进行异常告警,提升了搅拌站设备管理水平、降低设备故障率、故障停机时间,保障搅拌站生产进度。混凝土坍落度分析,也能根据生产盘次对数据进行查询,生产完成后,根据每盘质量生成详细的质量报告。

对于砂石原材料的质量控制环节,传统搅拌站通常是采用定期取样、烘干称量的方式进行含水率检测,耗时长、无法在线检测,且工作量大。接触式水分传感器感应现在应用已不罕见,中联重科独辟蹊径,采用非接触式采样,利用图像融合与生产信号结合,精准辨识物料种类,开发了砂石含水率实时检测技术,实现含水率测量偏差小于0.5%,特别是可以自动调整当盘生产配比,无需人工扣水,保障质量稳定如一。

以前大多数搅拌站采用人工观测卸料口混凝土离析度,通过经验判断,受人为因素影响大。中联重科混凝土匀质性实时检测技术,基于中联主机快速高清可视化技术,实现主机内部混凝土图像高清晰度稳定采集,实时计算分析匀质指数,自适应调整搅拌时长,匀质指数稳定性达到设定标准后,系统即时自动开启卸料门卸砼,无需人工操作。

在人工智能应用方面,南方路机“AI+骨料智能上料系统”在骨料输送过程中对骨料级配和形态进行AI识别,通过骨料智能监测与人工的双重检查,避免人员疏忽,提高系统运作过程中的安全性,降低错误投料的概率。

三一混凝土搅拌站AI智能解决方案则是从智能控制、智能检测、智能维护、智能管理四个维度出发,通过智能卸料、骨料智能检测、骨料库存监控、数字孪生、预测性维护等核心技术,目标是逐步实现搅拌站“无人值守”。

砂石骨料从进场卸料到生产使用,传统是装载机上料。现在越来越多的商混站采用全自动化皮带输送,输送过程封闭设计,控制粉尘和噪音。而在卸料区、皮带输送转接处等扬尘区域采取负压收尘、喷雾抑尘等措施,旨在改变了搅拌站全封闭罩棚内部粉尘飞扬的尴尬。

与此同时,生产废水进污水处理系统。通过砂石分离、循环搅拌等措施,骨料及浆水100%回收利用,目标是实现废水废料的零排放。

 ▲ 快装模块式搅拌站成为工程领域新宠

随着行业成熟度提高,集约化成为大势所趋,尤其是资源优势型的企业,改变原来这种单一产品的生产销售模式,通过向上游原材料行业的延伸,向下游工程建设领域的延伸,形成了产业链一体化的商业模式。行业已经从单一的混凝土生产逐步转换转化为全业态的生产。越来越多的商混+干混+砂石骨料,甚至是沥青混凝土集成在一家的全能型建材供应商,成为市场的宠儿。搅拌站设备的研发工程师们全力以赴,为混凝土生产提供高效路径和解决方案。

 

▌降低运输成本能耗  厂家也是操碎了心


随着“双碳”战略持续推进和绿色环保要求,工程机械行业电动化风口已然来临,混凝土机械企业全面推进产品电动化及核心技术研发,根据施工场景扩展电动化产品型谱,向电动化转型。

在混凝土搅拌运输车行业,一股“绿色”风潮正席卷而来。特别是混凝土运输和泵送市场单价下滑,用户想方设法降低使用成本,低能耗、快补能、轻自重、长寿命成为竞争核心要素,充换电一体式、充电式、混合动力搅拌车是近两年研发攻关的重点。

当搅拌车数量少时可以直接充电补能,当数量超过30台时可以通过换电站实现快速换电,移动换电站可以通过激光寻位进行精准定位,当搅拌车停置指定位置,通过手机一键操作,换电站就会智能识别电池并抓取,快速高效更换满电电池包,整个过程在5分钟内完成。

传统搅拌车在驱动罐体旋转时,发动机必须全天候运转,长期以来会产生燃油消耗浪费。全电控上装搅拌车取消了传统液压系统,搭载动力电池+驱动电机实现上装全电驱动,动力电池可外接充电,在工地等待、卸料过程中发动机可停止运行,综合工况节油,整车使用成本降低,配置能量回收策略进一步降低整车油耗,并可实现紧急情况发电机发电。

相比同类型燃油搅拌车或天然气搅拌车,电动搅拌车实现了能耗费用的大幅节省。电耗比油耗或气耗费用节约超过50%,大幅降低了车辆运输成本和保养成本,极大地提升了企业的运营效益。

2022年新进入市场的混合动力泵车,俨然成为了租赁用户的优选目标。在待料工况下,为了节约不必要的能耗,可通过程序判断控制发动机熄火,由动力电池保持搅拌、冷却、驾驶室空调能继续正常工作,实现纯电驱动,底盘发动机不再做“无用功”。

打料工况,电机系统自动进入智能发电模式,免除续航焦虑,还可以自适应调节充电功率,令发动机始终运行在经济工作区,确保能量高效转换和存储。 

相比搅拌运输车的大踏步电动化,泵车电动化还刚刚起步,鉴于施工场景特点,尚处于“微混”或者“轻混”的发展阶段,但不得不说在节能降耗以及提高操作人员舒适性方面进步不小。

诚然,电动混凝土机械在发展过程中也遭遇了不小的挑战,客户对电池的续航能力要求较高,而由此增加电池成本和运输负载,甚至是影响车辆后视野范围;动力电池价格的上涨增加了主机企业成本压力,用户更关注首次购机成本,而较少关注总持有成本和全生命周期回报。

这些挑战也在驱使制造商提升电池技术、电机控制技术以及节能技术,尤其是要持续攻关节能技术,相同用电量情况下,争取最大的续航能力。与此同时,争取更大的配套和产业政策支持,构建全产业链推动的生态格局。

 

▌结 语 


绿色智能产业生态是工程机械发展的大方向。

绿色,新能源降低碳排放,实现碳中和;

智能,科技赋能,释放人力同时,提升效率与质量、安全;

生态,产业链上下游,用户、整机厂家、零部件供应商,

共同推动科技力量迸发,改变传统产业发展格局。

混凝土机械从未止步, 科技奋发向前。

(责任编辑:休鱼)



关键词: 科技,混凝土,智能,搅拌站,生产,实现,技术,电动,搅拌车,降低

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