單增海：工程機械行業發展趨勢與徐工科技創新實踐
2024年05月17日05:20
2024年5月16日，以“高端·智能·綠色”為主題的工程機械科技節在浙江杭州開幕。會上，徐工集團工程機械股份有限公司副總裁、總工程師單增海作《工程機械行業發展趨勢與徐工科技創新實踐》主旨報告。
以下為講話實錄：
過去十年是中國工程機械行業高速發展的十年。在過去十年間，從產品維度來講，中國的高端產品正在突飛猛進。十年前，我們還有很多的產品做不出來。現在基本沒有中國機械制造不出來的產品了。如：徐工4000噸級起重機、700噸礦用挖掘機、350噸電傳動輪式裝載機、15000噸米的塔機等產品的成功研發，標志著我們的產品實現了高端的突破。
在核心零部件方面，過去五年應該是工程機械行業零部件技術高速發展的五年，行業零部件的自主化率已近90%。液壓傳動的零部件，如35MPa，800升大流量的液壓零部件也已實現了自主化配套。電傳動的電控、傳動零部件都已取得非常大的進展。相信在不久的未來，中國零部件企業的研發和制造能力將會快速發展，零部件卡脖子問題應該會盡快得到解決。
新能源技術方面，目前中國原油對外依存度超過70%，遠超國際公認的50%警戒線，能源安全存在問題。在綠色化、雙碳目標的大背景下，新能源的要求和呼聲越來越高，非道路機械的排放要求和標準也越來越嚴格。
最近幾年尤其是2022年之后，工程機械新能源化速度不斷加快，尤其是小型工程機械電動化正在加速。去年，徐工的電動化工程機械銷量已超過10%，預計一百千瓦以下的中小型工程機械產品在未來兩到三年將快速實現新能源化。
同時智能化浪潮正在席卷全球，汽車、機器人、AI技術等領域快速的突破，為工程機械行業的智能化提供了技術和人才的積累。
眾所周知，工程機械作業場景特別復雜，類型也特別多，產品的門類也特別復雜，海量的數據收集是一個難題。現在低成本的物聯網和5G技術的融合，可以在復雜場景下解決全域海量數據的收集問題。同時，基于大數據和AI算法的技術，為工程機械基于數據的洞察，而不是簡單基于感知的洞察提供了重要的技術支持。數字孿生技術也已經從單一的場景應用，向全生命周期的集成應用邁進，觸發了大量的全新商業模式。有些商業模式會顛覆行業的整體制造格局。
在國際化方面，國際市場是中國工程機械行業重要的目標市場。現在中國工程機械行業頭部企業國際化率在50%左右，甚至超過了50%。過去幾年海外營收增幅遠超國內。同時，我們還應該看到一點，就是我們國際專利中的發明專利占比還不到10%，應該說我們全球的專利布局還處在一個起步的階段。我想工程機械行業應該重視這個問題。加大海外專利的布局力度、技術研發投入力度，為我們行業的海外市場的發展保駕護航。
還有一點跟大家分享的是工業產品的施工安全。這點在全球范圍內得到越來越高的重視。尤其是在高端的發達國家市場，功能安全和網絡安全的標準越來越嚴格，客觀講，中國的工程機械設備，功能安全的相關技術和標準以及研發過程還不能夠很好滿足國際市場的要求，這是中國工程機械行業要下大力氣解決和突破的地方。國產設備在國際市場出現安全事故，將對我們行業的海外發展構成很大的威脅。我們呼吁行業主機制造企業能夠重視工能安全技術的開發，提高產品的技術標準，以進入國際標桿市場，更好地服務于客戶。
同時，基于場景客戶體驗的研究，也是我們需要加強的地方。工程機械行業的產品，從沙漠高原到北極南極低溫地區，有著非常大的跨度場景應用，要求也非常高。中國工程機械產品在大幅度進入國際市場的時候能否很好地適應各種工況的需求。產品的適應性做得怎么樣？我們的操控性，客戶的實用評價是不是能做得很好，這也是我們行業重點需要突破和研究的地方。
在此大背景之下，徐工自2022年以來全面推進五化轉型，以智能化和綠色化為引領，以數字技術賦能，推動企業高端化、服務化和國際化商業模式的轉型。
下面我簡要向各位分享一下徐工在數字化、智能化和綠色化方面的一些努力和實踐。
在數字化方面，當前數字化浪潮席卷全球，在這個大背景下，沒有什么業務是不可以數字化的。對于工程機械行業而言，除了產品技術、制造技術的數字化之外，企業運營的數字化也是非常重要的。數字化能力建設方面，徐工在2023年6月啟動了“智改數轉網聯”的變革工程，我們定義為“一號工程”。這個轉型工程就是在數字化大背景之下，借助數字化技術來提升企業的整體運營能力和運營質量。和前些年的信息化賦能變革轉型的方式相比，現在的數字化轉型有哪些新的特點呢？我想對徐工而言，有三個主要特征：第一是基于所有業務深度數字化的數字化轉型；第二是基于面向企業的全能力結構的數字化賦能。徐工基于六經六緯的戰略轉型藍圖，構建業務線到能力線的全體系數字化轉型賦能方式。第三個特征就是企業的運營架構，是以數字底座為基礎的面向客戶的運營架構。傳統的信息化的應用架構是以業務為對象、以業務為中心的應用架構。在數字化轉型的大背景下，徐工在構建以數據底座為中心，面向客戶端到端的全流程的應用架構體系。
第二，在數字化研發方面，徐工正在構建全球一體化的數字化協同研發平臺，可以實現跨地區、跨專業和跨業務的全球研發在線系統，從而打通從國際市場用戶洞察、到研發、到制造、到交付全流程的在線協同研發。
數字化賦能碳信息追溯管理，推動全產業鏈低碳轉型。徐工已構建全體系的碳足跡管理體系，在上游供應鏈方面開發了產品的碳足跡核算評價追溯平臺，可以降低供應鏈的碳輸入。在企業的運營管理環節，開發了智慧碳排放管理平臺，可以推算企業的碳排放供應，助力雙碳目標的實現。在下游應用領域已經形成了面向客戶的低碳的綜合解決方案，降低工程機械產品的全生命周期的碳排放對環境的影響。我們都知道23年10月歐盟發布了碳邊境調節機制，已經開始進入實施期，意圖面向中國制造業和供應鏈進行摸底。我想下一步一定會擴大范圍，工程機械行業應該對此做好應對。
豐富的工業互聯網生態提升全價值鏈的服務能力。徐工漢云互聯網平臺是行業最早建立的互聯網平臺之一，在2024年的中國雙跨工業互聯網平臺中排名第一，全球設備接入量超過150萬臺。互聯網平臺的應用已經進入到創新應用的深化應用的階段。基于互聯網平臺積累的大量的海量的數據，開發了高價值的設備生命運營服務系統，為后市場服務的模式的轉變，提供了支持。這是我們為應急部開發的應急裝備綜合信息大數據智能服務系統，首次實現將北斗定位和衛星通信用于應急裝備的組網建設，實現了全國應急裝備和救援任務一張圖查看，為應急任務系統指揮提供保障。
在智能化領域方面，工程機械的裝備智能化是解決工程機械危險工況、復雜工況、安全問題的最有效的途徑，同時相信在不久的將來，隨著智能化技術的不斷深度應用，對作業效率的提升，施工成本的降低一定會越來越起到更大的作用，單機的智能化是裝備智能化的一個基礎，隨著AI和感知決策控制等技術的不斷的發展。技術的不斷成熟，單機智能化最近幾年在行業得到了快速的發展。
這是一個案例，徐工開發了起重機臂架動態防碰撞系統，可以主動避障，大幅度提升了起動機的作業安全性。同時通過數字孿生、三維重構等技術的應用，實現起重機的智能化作業導航，可以大幅度提升起重機的作業效率和作業性能。
在單機智能化方面已經開發了大量的智能輔助功能和很多的智能輔助場景。也有大量的商業化應用，取得了豐碩成果。
在單機智能化同時，多機協同作業的智能化技術，也是一個非常重要的技術趨勢。它會發揮1+1大于2的效果。基于云邊端架構的多機智能協同系統可以優化作業流程，減少設備的等待時間，大幅度提高整體的作業效率和安全。
現在徐工基于多機智能協同的大系統的開發，已在露天礦山、道路施工、港口物流等領域有了大量的商用。我們的道路協同作業場景也已在20多個省份進行了商用。
在工程機械智能化高速發展的同時我們也應該看到工程機械行業還缺少統一的智能化分級標準，我們可以參考汽車行業智能化分級標準。現在徐工正在牽頭制定工程機械智能化分級的相關標準，也歡迎行業同仁積極參加，共同推動工程機械的智能發展道路。
在綠色化方面，在很長時間內對于工程機械而言，一定是一種多場景、多路線的存在。徐工基于這樣一種認識，布局了純電、混動、燃料電池和低碳發動機多條技術路線，為客戶提供多樣化、適應不同場景的解決方案。
我們認為在當前階段，工程機械產品新能源化最核心的是TCO成本問題，新能源產品售價還是高于傳統的燃油產品。新能源產品能夠實現銷售，能夠被客戶所接受，不是單純的降低售價，而是整體的TCO的解決方案，能夠讓客戶有更好的成本回收期。
這方面我覺得應通過動力系統架構的優化，開發適應新能源產品的動力系統構型，以及適應新能源產品的零部件系統，來降低新能源產品的成本，同時探索更加靈活的運營模式，來降低新能源產品的運營成本，來綜合解決TCO的成本的問題。
工程機械的新能源化一個重要的支撐就是系統化的零部件。在動力域的電池、電機、電控，傳動域的減速機、電驅橋，還有作業域的電機、泵等等這些零部件的開發，針對新能源的系統和系統構型開發零部件，支撐工程機械的新能源化。
最后在新能源的市場推進過程中，如果一個施工場景有傳統能源，也有電動的、氫能等新能源，施工方就要構建多個補能方式是不經濟的，如果要進一步推動新能源市場的提升，就要向社會提供成套化的新能源裝備，為此徐工正在努力針對不同的場景，如：起重機械、土方機械、公路物流等多場景提供成套化的供給方式，客戶可以通過統一的補能方式進一步提高補能效率，作業效率，降低施工的成本。
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