超越傳統(tǒng)直覺，MATLAB/Simulink助力重型機(jī)械的智能化轉(zhuǎn)型

作為工程機(jī)械設(shè)計(jì)師，當(dāng)面臨設(shè)計(jì)一款需吊起2400噸重物的起重機(jī)時，如何確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，無疑是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。傳統(tǒng)的試錯方式顯然無法滿足這一需求，因此，工程師們需要借助更為先進(jìn)和高效的工具。在重型機(jī)械領(lǐng)域，MATLAB/Simulink以其卓越的功能和靈活的定制性，為工程師們提供了前所未有的便利。

為了深入了解MATLAB/Simulink在重型機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用及其帶來的價值，我們有幸采訪了中聯(lián)重科智能技術(shù)有限公司總經(jīng)理助理張遷先生，以及MathWorks中國工業(yè)自動化與裝備（IA&M）行業(yè)首席技術(shù)官宋勝凱先生，共同探討了數(shù)字化設(shè)計(jì)如何加速產(chǎn)品開發(fā)和落地，為企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力。

數(shù)字化仿真：加速產(chǎn)品開發(fā)的催化劑

在重型機(jī)械制造領(lǐng)域，產(chǎn)品的開發(fā)流程往往歷時長久，包含一系列復(fù)雜且至關(guān)重要的設(shè)計(jì)、測試與驗(yàn)證步驟。鑒于此，以中聯(lián)重科為代表的眾多企業(yè)一直在積極探索如何借助先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)手段推動產(chǎn)品創(chuàng)新，在此過程中，MATLAB/Simulink發(fā)揮了不可或缺的重要作用。

借助MATLAB/Simulink的強(qiáng)大功能，中聯(lián)重科成功將這些復(fù)雜流程遷移至虛擬環(huán)境中執(zhí)行。數(shù)字化仿真技術(shù)作為MATLAB/Simulink的核心優(yōu)勢，使得工程師能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段便進(jìn)行全方位、深入的測試與驗(yàn)證工作。張遷特別指出，這種先進(jìn)的數(shù)字化仿真技術(shù)不僅能夠有效應(yīng)對更為復(fù)雜的仿真與分析任務(wù)，而且能夠顯著提升產(chǎn)品開發(fā)效率，從而大幅縮短產(chǎn)品投放市場的響應(yīng)時間。

通過這一平臺，中聯(lián)重科能夠?qū)Υ笮腿嵝员奂苓M(jìn)行精確的擾度分析與控制，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品性能。例如，在柔性臂架的設(shè)計(jì)中，中聯(lián)重科利用該平臺對臂架的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特性進(jìn)行了深入的分析和優(yōu)化。通過數(shù)字化仿真，工程師們能夠預(yù)測臂架在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，并據(jù)此進(jìn)行針對性的改進(jìn)。這不僅提高了挖掘機(jī)的挖掘效率和穩(wěn)定性，也顯著提升了作業(yè)安全性。

值得一提的是，中聯(lián)重科在數(shù)字化仿真技術(shù)的應(yīng)用上并不僅僅局限于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段。在產(chǎn)品的生產(chǎn)、測試和驗(yàn)證階段，他們也廣泛采用了MATLAB/Simulink的相關(guān)工具和技術(shù)。通過依托這些技術(shù)的應(yīng)用，中聯(lián)重科不僅能夠有效減少產(chǎn)品故障率，提高生產(chǎn)效率，還推動了產(chǎn)品迅速實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用，從而贏得了廣大客戶的信賴和市場的認(rèn)可。

動態(tài)預(yù)測：打破傳統(tǒng)直覺的模擬器

在工程機(jī)械行業(yè)，產(chǎn)品的大型化和重載化已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。張遷先生指出，這一趨勢帶來了一系列設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)，尤其是在解決違反直覺的問題上。例如，設(shè)計(jì)一個能夠?qū)⑽锪媳盟偷?00米高度的混凝土泵車，或者一個能夠吊起2400噸重物的起重機(jī)，這些都需要工程師超越傳統(tǒng)物理直覺，運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)和仿真技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

MATLAB/Simulink作為一種強(qiáng)大的工程計(jì)算平臺，正在這一變革中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過MATLAB/Simulink，工程師可以構(gòu)建復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型來模擬工程機(jī)械的動態(tài)行為，預(yù)測其在實(shí)際工作條件下的性能。這種高級模擬技術(shù)不僅幫助解決設(shè)計(jì)上的難題，還在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段揭示潛在風(fēng)險(xiǎn)和缺陷，減少了對物理原型的依賴，加速了產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到市場的流程。

宋勝凱先生進(jìn)一步闡述了智能化和自動化水平的提升如何推動工程機(jī)械向兩個極端發(fā)展：一方面，大型機(jī)械變得更大，以應(yīng)對更為艱巨的工程任務(wù)；另一方面，小型機(jī)械變得更小且多功能化，以適應(yīng)多樣化的應(yīng)用場景。這一趨勢不僅對設(shè)計(jì)和工程團(tuán)隊(duì)提出了新的挑戰(zhàn)，也推動了MATLAB和Simulink等工具在行業(yè)中的廣泛應(yīng)用。

咨詢服務(wù)：提升研發(fā)效率的加速器

在重型機(jī)械行業(yè)中，提升研發(fā)效率以及精準(zhǔn)控制成本，無疑是確保企業(yè)持續(xù)保持競爭力的核心要素。宋勝凱先生指出，在重型機(jī)械行業(yè)，研發(fā)數(shù)字化和設(shè)備數(shù)字化智能應(yīng)用的開發(fā)是提升效率的關(guān)鍵。MathWorks提供的不僅僅是工具，更包括了培訓(xùn)、深度技術(shù)支持和咨詢服務(wù)，旨在幫助工程師在有效的時間內(nèi)提升自己的能力。

"我們提供的服務(wù)從基礎(chǔ)培訓(xùn)到深度技術(shù)支持，再到咨詢服務(wù)，覆蓋了從基礎(chǔ)到高級的各個層面，"宋勝凱先生解釋說，"我們的目標(biāo)是幫助客戶快速適應(yīng)工具開發(fā)過程，了解并貼合他們的應(yīng)用場景，從而在組織內(nèi)形成一個人力和工具上的合力，提升整個組織的開發(fā)能力。"

MathWorks提供的咨詢服務(wù)，以其個性化解決方案、技術(shù)深度支持、研發(fā)流程優(yōu)化、培訓(xùn)與知識傳遞以及持續(xù)改進(jìn)，成為企業(yè)優(yōu)化研發(fā)流程的重要助力。張遷先生作為深度用戶也分享了他的觀點(diǎn)，他認(rèn)為在重型機(jī)械行業(yè)，咨詢服務(wù)、培訓(xùn)服務(wù)和產(chǎn)品是他們優(yōu)先考慮的三個要素。他強(qiáng)調(diào)，咨詢服務(wù)尤其重要，因?yàn)樗軌蚩焖僦笇?dǎo)企業(yè)找到解決問題的路徑。

隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷進(jìn)步，MATLAB/Simulink在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用也將更加廣泛和深入。這些技術(shù)的融合不僅能夠提高工程機(jī)械的自主操作能力，還能實(shí)現(xiàn)智能化決策和自我優(yōu)化，從而提升作業(yè)效率，降低能源消耗，并增強(qiáng)在復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)性。展望未來，我們可以預(yù)見，MATLAB/Simulink將繼續(xù)作為工程機(jī)械設(shè)計(jì)和研發(fā)的重要工具，為行業(yè)帶來更多創(chuàng)新和突破，推動整個行業(yè)向更加智能化、高效化的方向發(fā)展。