中国产业研究报告网讯:内容提要: 目前像挖掘机,装载机等矿山机械产品的开发呈现数字化、并行化、集成化和知识化的趋势。 趋势一:数字化,趋势二:生态化,趋势三 :智能化 1.矿山机械产品开发数字化 目前像挖掘机,装载机等矿山机械产品的开发呈现数字化、并行化、集成化和知识化的趋势。 其中数字已成为实现快速创新开发的核心技术。 产品开发数字化的基本构思是利用数字对产品开发过程中的各种信息,包括图形、数据、知识、技能等,进行定量表达、存储、处和控制,从而实现以快速市场响应和创新开发为目标的全局优化运算。 除传统的CAD/CAE/CAPP/CAM等计算机辅助设计与制造技术外,支持快速产品开发的数字化技术还包括数字建模与仿真、数字样机与虚拟制造、基于知识的设计技术和设计仓库、基于网络的产品协同设计等。 产品开发数字化的一个重要特征是产品开发和产品性能的可预测性。
制造过程数字仿真的目的是借助于建筑在物理学和数学基础上的计算模型、计算机预演等手段,揭示制造工艺过程的本质,获得知识及进行制造工艺装备的自主设计,实现对产品制造、装配乃至产品整个生命周期过程的预测和优化控制能力。
大型矿山机械设备具有技术含量高、投资额大、批量少、工作环境恶劣及研制试验周期长等特点,其开发适合采用全球分布式网络化协作模式,能够快速响应市场需求,实现资源的全球配置,通过虚拟价值链,快速满足顾客价值化的根本需求。 未来矿山机械制造系统不再是单个企业与长期合作的有限供应商的稳态组合,而是无国界的、多企业的、短期的的动态系统。 海量数据的存贮技术、数据挖掘技术、多维可视化与虚拟现实技术以及光纤维通信技术和宽带计算机网络技术,各种新型采掘设备、选冶设备及相关控制管理系统为数字矿山建设提供了强大的技术支持。 各种数据的采集、生成,实现了物流、资金流、人员流等实时动态查询,方便了管理层的科学决策;结合全球定位系统,实现车辆的调度、设备作业定位导向、地面的工程测量等。 2)生产监测控制管理包括产品质量实时监控,电铲有效载荷称量、铲斗装载精确定位检测;设备的运行状况诊断;能源消耗的分析;露天边坡体形变、滑塌位移监测和排土场灾害防治和控制等。 趋势二:生态化 1.矿山机械绿色设计 矿山机械是消耗资源的大户、污染的源头。 面对日趋严峻的资源和环境约束,紧密围绕4R的产品全生命周期设计和管理是降低能耗、污染,实现可持续发展战略的重要手段。 具体措施为:(1)采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则。 延长产品寿命,可减少机械的生产量和降低其报废量;降低产品能耗,可减少对环境的污染;而轻量化和高效率可减少材料和资源的消耗。 (2)尽量采用低环境负荷材料,尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。 21世纪的中国已经成为矿山机械制造大国而让世人瞩目,然而我们并不是矿山机械制造强国,我国制造的有自主知识产权的矿山机械高端产品至今并不多。 通过自主创新,发展数字化、智能化、生态化与宜人化矿山机械,实现重大装备,高端成套,为我国的经济建设和社会发展做出更大贡献。 煤矿开采实现综采工作面液压支架操作自动化。 该技术将液压支架的降架、升架、推移首部输送机、拉后部输送机、收伸侧护板、喷雾洒水及放顶煤等动作由原来的手工操作改为电液自动控制、程序化操作,可以有效地减少工作面工人数量,最终实现井下无人开采自动化工作面。 美国、澳大利亚和德国的液压支架普遍使用了电液控制系统。
自20世纪80年代中后期开始,加拿大Noranda技术中心为金属矿床地下开采研制了多种自动化设备,包括LHD铲运机和卡车的光学导航系统、遥控辅助装载系统、自动行走系统等。 这些技术及系统在推广应用中取得了理想效果。
Noranda的自动采矿技术及系统可以在不同的采矿条件下独立运用,也可以用于中央集群多车遥控系统,较地适应了多个矿山开采、不同生产规模和复杂矿体条件的实际需要。
地下自动采矿需要研究与开发相应的先进传感技术及检测监控技术、开发智能化操作软件,通信系统向国际标准现场总线靠拢等。 2.海底矿产资源开采遥控及无人操纵 占地球表面71%的海洋洋底蕴藏着极其丰富的矿产资源,主要包括镍、钴、锰、金、银、铝等矿产资源。 深海资源开采技术是指将深海底赋存的多金属结核、钴结核、多金属硫化矿从海底采集并输送到水面的相关技术。 在采矿机器人利用多种传感器的信息,动态实时地感和作业环境,并自主作业方面,有很多问题还有待研究。 为了保障结构的安全,设计者往往采用保守设计,增大结构尺寸与质量,从而增加消耗,降低结构的有效载荷,增加人力、财力和资源的消耗。 随着信息工作与材料科学技术的发展,科学家和工程师们从生物体进化的学习与思考中受到启示,提出了力图从根本上解决工程结构在全生命周期内的安全,全面提高结构性能的新思路,引入智能结构和系统的概念。
智能结构以生物界的方式感知结构的状态和外部环境,并及时做出判断、响应和自适应。 是国内专业的第三方市场研究机构,是中国行业市场研究咨询、市场调研咨询、企业上市IPO咨询及并购重组决策咨询、项目可行性研究报告、项目商业计划书、项目投资咨询等综合咨询服务提供商。