口大幅增長自動化成套系統(tǒng)是大型裝備的“靈魂”年上半

      在近日中科院沈陽自動化所舉行的工程院“工業(yè)自動化的發(fā)展”工程科技論壇上，二是今年以來經(jīng)濟(jì)危機(jī)對俄羅斯經(jīng)濟(jì)影響明顯減弱，浙江大學(xué)工業(yè)自動化工程研究中心、工程院院士孫優(yōu)賢指出，俄羅斯國內(nèi)所需的機(jī)械設(shè)備及其零件不斷增加；三是我國工程機(jī)械類產(chǎn)品在俄羅斯市場具有較大價格優(yōu)勢，我國對許多大型設(shè)備，占據(jù)俄方市場較大份額。，如大型綜合機(jī)床、大型工程機(jī)械、大型礦山裝備、大型冶金裝備、大型化工裝備等，都有相當(dāng)?shù)闹圃炷芰?，但缺乏與之配套的自動化成套系統(tǒng)。

　　已有的成績

　　孫優(yōu)賢說，裝備制造業(yè)特別是重大裝備制造有其自身鮮明的特點(diǎn)：需求彈性大、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)程度高；研制周期長，需要投入大量資金；成套性強(qiáng)，需要各個行業(yè)的緊密配合；技術(shù)難度大，需要各種高技術(shù)的高度集成；科技含量高，對經(jīng)濟(jì)增長具有很強(qiáng)的帶動作用，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要意義。而自動化成套系統(tǒng)是大型裝備的重要組成分，沒有自動化成套系統(tǒng)，大型裝備就沒有靈魂。所以，目前發(fā)展大型裝備必須同時發(fā)展自動化成套系統(tǒng)，這是發(fā)展裝備制造業(yè)的關(guān)鍵之一。

　　近年來我國工業(yè)裝備方面有了長足的進(jìn)步，例如在冶金裝備方面，我國已能生產(chǎn)1700熱連軋、1780冷連軋、3500中厚板連軋等具有國際先進(jìn)水平的冷熱連軋機(jī)、板坯連鑄機(jī)、大型澆結(jié)機(jī)、4063立方米高爐、6米焦?fàn)t、200萬噸級大型露天礦成套設(shè)備，以及大型粗鉛冶煉的艾隆爐、煙化爐、焙燒爐等。

　　在冶金裝備自動化系統(tǒng)方面，冶金自動化研究院已能夠獨(dú)立并完整掌握大型熱軋連軋機(jī)傳動交流調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)，攻克了大功率交交變頻器設(shè)計理論及制造技術(shù)，交交變頻器熱連軋機(jī)傳動速度控制和抗扭振技術(shù)，交交變頻器熱連軋機(jī)負(fù)荷觀測及控制技術(shù)等技術(shù)難關(guān)。

　　主要問題

　　我國工業(yè)裝備自動化系統(tǒng)自主創(chuàng)新能力低下，自主知識產(chǎn)權(quán)匱乏。具體表現(xiàn)在國產(chǎn)高端自動化產(chǎn)品奇缺，市場競爭力不強(qiáng)。目前，我國國產(chǎn)高端成套專用控制系統(tǒng)或優(yōu)化系統(tǒng)幾乎為零。

　　我國大分控制系統(tǒng)由于在高可靠性、高穩(wěn)定性、高環(huán)境適應(yīng)性，以及數(shù)字化、智能化、集成化等方面，與國外先進(jìn)產(chǎn)品存在較大差距。國產(chǎn)控制系統(tǒng)進(jìn)入我國重大工程的關(guān)鍵裝備、核心裝備、主體裝備十分困難，絕大分被國外控制系統(tǒng)所壟斷。產(chǎn)品性能存在差距，進(jìn)入重大工程困難。

　　同時控制系統(tǒng)“中間強(qiáng)，兩端弱”的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。國產(chǎn)裝備自動化系統(tǒng)中的主控系統(tǒng)，研發(fā)力量強(qiáng)大，投入資金充足，技術(shù)成果豐富，產(chǎn)品質(zhì)量較高。但是作為控制系統(tǒng)的兩端―――變送器和執(zhí)行器，長期以來投入嚴(yán)重不足，研發(fā)力量單薄，產(chǎn)品質(zhì)量低下，我國自行設(shè)計制造的智能變送器在國內(nèi)市場占有率只有國外產(chǎn)品的十分之一，智能執(zhí)行器更是如此。與以微型化、數(shù)字化、智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化為特色的，以高精度、高可靠、高適應(yīng)為目標(biāo)的，體積小、重量輕、成本低、功耗小的高質(zhì)量產(chǎn)品相比較，有著很大的差距。

　　公用工程大型裝備自動化控制系統(tǒng)十分落后。公用大型工程裝備指的是大型工程機(jī)械裝備、大型礦山機(jī)械裝備、大型口岸工程裝備、大型交通工程裝備、大型城市工程裝備等，長期以來，資金投入不足，研發(fā)力量薄弱，缺乏現(xiàn)代控制理論、方法、技術(shù)的融入。我國自行設(shè)計制造的大型挖掘機(jī)、大型攤鋪機(jī)、大型裝載機(jī)等重大裝備，控制系統(tǒng)絕大分由國外提供。

　　從五個方向突破

　　業(yè)內(nèi)專家表示，我國需要從以下六個方面推進(jìn)高端工業(yè)自動化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。

　　首先，構(gòu)建高端工業(yè)自動化硬件平臺，提高新一代主控系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量。

　　其次，構(gòu)建高端工業(yè)自動化信息集成平臺，提高和擴(kuò)大綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用深度和廣度。以綜合生產(chǎn)指標(biāo)優(yōu)化為目標(biāo)，結(jié)合我國重大工程和改造工程，建立大型工程過程綜合自動化系統(tǒng)。

　　第三，面向大型工業(yè)過程瓶頸制約的關(guān)鍵裝置關(guān)鍵性控制與優(yōu)化系統(tǒng)。緊密結(jié)合生產(chǎn)工藝，解決長期以來困擾相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵性檢測技術(shù)、建模技術(shù)、控制技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)，是高端工業(yè)自動化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要實(shí)施內(nèi)容，包括：冶金行業(yè)的大型高爐專家系統(tǒng)，大型冷熱連軌機(jī)的特種檢測技術(shù)、過程建模技術(shù)、具有多系統(tǒng)協(xié)調(diào)功能的優(yōu)化技術(shù)、基于數(shù)據(jù)挖掘的操作優(yōu)化技術(shù)、基于模型參數(shù)的自適應(yīng)智能控制技術(shù)等。

　　第四，面向“三高”治理的成套專用控制裝置和專用優(yōu)化系統(tǒng)。冶金、有色、電力、化工、建材、造紙是我國工業(yè)生產(chǎn)高能耗行業(yè)，也是對環(huán)境污染最為嚴(yán)重的行業(yè)。在行業(yè)的大型工礦企業(yè)中，選擇重點(diǎn)能耗設(shè)備和重點(diǎn)污染源，分別實(shí)施以節(jié)能、降耗、治污為目標(biāo)的成套專用控制裝置和專用優(yōu)化系統(tǒng)，是高端工業(yè)自動化的產(chǎn)業(yè)化內(nèi)容。

　　第五，特種高端工業(yè)自動化技術(shù)―――機(jī)器人。建立柔性化、智能化的自動化生產(chǎn)線，它由自動化生產(chǎn)設(shè)備（工業(yè)機(jī)器人）、柔性化輸送設(shè)備（移動機(jī)器人AGV）、智能監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字化管理系統(tǒng)等四分組成。產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)內(nèi)容包括：機(jī)器人控制器及聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于現(xiàn)場總線的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能監(jiān)控與管理技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)化的智能檢測與伺服驅(qū)動技術(shù)，機(jī)器人智能裝配加工技術(shù)，AGV激光導(dǎo)航技術(shù)。

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