在当今全球制造业加速向智能化、绿色化转型的关键时期,机械装备作为工业体系的基石,其技术水平的提升直接关乎国家产业竞争力与战略安全。其中,起重设备作为物料搬运、大型工程建设和工业生产中不可或缺的关键装备,其智能化升级已成为行业发展的必然趋势。因此,将“增强自主创新能力”作为核心战略,聚焦于“智能起重设备”的研发,是推动我国机械设备行业迈向高端、实现高质量发展的关键路径。
一、自主创新:智能起重设备研发的基石与灵魂
自主创新能力是摆脱技术依赖、掌握发展主动权的根本。在智能起重设备领域,这意味着一场从核心部件、控制系统到整机设计、运维服务的全链条创新。
- 突破核心关键技术:智能起重设备的“智能”核心,体现在其感知、决策与执行能力上。这依赖于高精度传感器(如位移、力矩、视觉传感器)、先进驱动与控制技术(如变频调速、精准定位)、智能决策算法(如防摇控制、路径优化、负载预测)以及可靠的通信与数据交互技术(如5G、工业互联网)。我们必须集中力量攻克这些“卡脖子”技术,实现从芯片、算法到软件系统的自主可控。
- 构建正向研发体系:改变以往跟踪模仿为主的模式,建立以市场需求和前沿技术为导向的正向研发体系。这要求我们深入理解港口、矿山、建筑、工厂等不同应用场景的深层需求,从概念设计阶段就融入智能化、人性化与绿色化理念,进行系统性的创新设计。
- 强化产学研用深度融合:鼓励设备制造企业、高校、科研院所与终端用户结成紧密的创新联合体。用户提供真实场景与需求反馈,学研机构专注于前沿技术探索与原理突破,企业负责工程化、产品化与市场推广,形成高效协同的创新生态。
二、智能起重设备:自主创新的集中体现与价值载体
以自主创新为驱动的智能起重设备研发,旨在赋予传统起重机以“大脑”和“神经”,其主要特征与发展方向包括:
- 状态自感知与健康管理:通过遍布机身的传感器网络,实时监测结构应力、振动、温度、钢丝绳状态等关键参数,利用大数据与AI算法进行故障预警与寿命预测,实现从“定期维修”到“预测性维护”的转变,极大提升设备安全性与可用率。
- 作业自适应与精准控制:集成机器视觉、激光雷达等环境感知技术,使起重机能够自动识别吊装物、障碍物与目标位置。结合先进控制算法,实现自动防摇、精准定位、自动避障,乃至在复杂环境下的自主路径规划与无人化作业,大幅提升作业效率、精度与安全性。
- 管理数字化与集群协同:基于工业互联网平台,将单台起重机接入数字化管理系统。管理者可远程监控全局状态、调度任务、分析效率瓶颈。对于港口岸桥、场桥或工厂内的多台起重机,可实现智能任务分配与协同作业,优化整体物流节奏,发挥集群智能的最大效能。
- 设计模块化与绿色节能:应用创新设计方法,开发标准化、模块化的功能单元,便于快速定制与升级。研发新型轻量化材料、高效能量回收系统、低损耗传动机构等,显著降低设备能耗与运行成本,响应“双碳”目标。
三、推动机械设备研发迈向新高度的战略举措
为了将增强自主创新能力与研发智能起重设备的目标落到实处,需要在政策、产业、人才等多个层面协同发力:
- 营造有利的创新政策环境:加大国家对关键核心技术研发的稳定支持,完善知识产权保护体系,落实研发费用加计扣除等税收优惠政策。鼓励首台(套)重大技术装备的示范应用,为自主创新产品打开市场通道。
- 打造世界级的产业链与供应链:扶持培育一批在关键零部件、核心软件系统领域的“专精特新”企业,补齐产业链短板。推动整机企业与上游供应商协同研发,共同定义技术标准,构建安全、高效、先进的供应链体系。
- 培育高素质的复合型人才队伍:机械、电气、自动化、计算机、人工智能等学科的交叉融合是智能装备研发的特点。高校应优化课程设置,培养既懂机械设计又精通智能控制的复合型人才。企业需建立完善的在职培训与创新激励制度,吸引并留住顶尖人才。
- 坚持开放合作与自主可控相结合:在坚定不移走自主创新道路的积极参与国际标准制定,与国际领先企业和研究机构开展交流合作,吸收全球创新资源。但核心必须牢牢掌握在自己手中,确保产业链供应链的韧性与安全。
###
增强自主创新能力,研发高端智能起重设备,是一项关乎产业根基与未来竞争力的系统工程。它要求我们不仅要在单项技术上取得突破,更要在创新体系、产业生态和人才培养上构建起长期优势。唯有将创新驱动发展战略贯穿于机械设备研发的全过程,才能锻造出兼具“硬实力”与“软智慧”的国之重器,在全球高端装备制造格局中占据领先地位,为中国式现代化提供坚实的装备支撑。