GE礦業(yè)驅(qū)動系統(tǒng)帶領(lǐng)礦用卡車用戶進(jìn)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代
發(fā)表時間 :2014-12-12 來源:中國礦業(yè)網(wǎng)
2014年10月中旬,GE董事長兼首席執(zhí)行官杰夫·伊梅爾特宣布:GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件平臺Predix將于2015年向所有公司開放,為它們大規(guī)??焖匍_發(fā)自定義行業(yè)應(yīng)用,提升資產(chǎn)管理績效提供支持。早在2012年2月,就在美國總統(tǒng)奧巴馬宣布實(shí)施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略8個月后,GE率先提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念,并在惠及航空、石油天然氣、運(yùn)輸、醫(yī)療與能源行業(yè)等領(lǐng)域迅速推出9個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。2013年10月,GE推出14項(xiàng)新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前瞻性(Predictivity)技術(shù),并攜手AT&T、思科及英特爾公司,拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。如今,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為全產(chǎn)業(yè)鏈的盛事,GE與軟銀、威瑞森和沃達(dá)豐等更多企業(yè)建立合作伙伴關(guān)系,形成從政府到產(chǎn)業(yè)界的聯(lián)動格局。
“也許你昨晚入睡前還是一個工業(yè)企業(yè),今天一覺醒來卻成了軟件和數(shù)據(jù)分析公司?!币撩窢柼赜眠@樣的表述形容GE在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)變革中的進(jìn)展。機(jī)器的連接、海量的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的分析,人與智能機(jī)器的完美結(jié)合,蘊(yùn)含著巨大的財富。按照GE宏偉的愿景,到2025年,受益于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)部門將達(dá)到82萬億美元規(guī)模,這或許占全球經(jīng)濟(jì)的一半。而在今年10月,隨著被視為企業(yè)核心技術(shù)機(jī)密和利潤源泉的一系列自動化控制Predix軟件平臺被GE宣布于2015年對全世界開放。一個將全球工業(yè)系統(tǒng)與高級計(jì)算、分析、傳感技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)高度融合的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),正在成為GE期盼已久的一場產(chǎn)業(yè)變革。
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三一重裝裝配GE驅(qū)動系統(tǒng)的240噸級交流傳動卡車
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借助這一契機(jī),GE所屬GE礦業(yè)作為礦用卡車驅(qū)動系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)者,自然也會把這場工業(yè)革命的盛宴帶給廣大礦業(yè)用戶。
說到大型電動輪礦用卡車,讓我們首先來了解一下它的歷史。早在1963年,配置GE電動輪驅(qū)動系統(tǒng)的礦用卡車首次在美國投入運(yùn)行。之后,由于電傳動礦用卡車在大載重噸位應(yīng)用上相較于傳統(tǒng)機(jī)械傳動卡車具有部件更少、維護(hù)工作強(qiáng)度低、可用率更高、爬坡度和運(yùn)行速度更高、能夠大幅度減少循環(huán)時間提高運(yùn)量,更寬泛的電制動能力減少機(jī)械制動磨損等優(yōu)勢,而被廣大礦山用戶所接受。 70年代末期,本溪南芬鐵礦成為國內(nèi)第一家引入電傳動礦用卡車的用戶,其配置的是當(dāng)時最先進(jìn)的GE直流靜態(tài)勵磁驅(qū)動系統(tǒng)。之后,1985年中煤平朔能源有限公司(當(dāng)時最早的中美合資企業(yè))采購了超過了100臺帶有GE電傳動系統(tǒng)的礦用卡車作為露天煤礦開采使用。 這批車的出色表現(xiàn)和超長使用年限給國內(nèi)廣大礦業(yè)用戶樹立了標(biāo)桿。隨著2008年首批GE交流傳動載重300噸的小松930E卡車在中煤平朔投入運(yùn)行,標(biāo)志著國內(nèi)露天礦進(jìn)入交流驅(qū)動時代。GE礦業(yè)是在1996年全球首先推出交流驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)的,可以看出,國內(nèi)引進(jìn)交流系統(tǒng)的卡車較晚,但是國內(nèi)交流系統(tǒng)卡車的增長速度則是全球最快的。從2008年至今,國內(nèi)采購的交流驅(qū)動系統(tǒng)電傳動卡車已經(jīng)達(dá)到456臺,其中399臺采用的是GE交流驅(qū)動系統(tǒng)。而在全球范圍,在運(yùn)行的擁有GE驅(qū)動系統(tǒng)的電傳動卡車接近8000臺,其中交流系統(tǒng)的卡車接近3000臺。這個龐大的保有量基礎(chǔ),給GE礦業(yè)和礦山用戶提供了一個很好的實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的機(jī)會。
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2012年配有GE驅(qū)動系統(tǒng)的湘電重裝200噸卡車成功出口澳大利亞
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GE礦業(yè)礦用卡車驅(qū)動系統(tǒng)優(yōu)勢體現(xiàn)
GE礦業(yè)礦用卡車驅(qū)動系統(tǒng)之所以在全球和中國取得成功,是源于GE礦業(yè)致力不斷創(chuàng)新并保持行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先的精神,以及客戶第一、唯客戶定成敗的理念。
在技術(shù)上,GE礦業(yè)在電驅(qū)動系統(tǒng)領(lǐng)域有著悠久的傳承和積淀。這項(xiàng)技術(shù)本身源于機(jī)車上的柴油電力牽引技術(shù),而GE在這方面更是有百年的歷史。針對礦用卡車用戶,GE礦業(yè)了解他們最關(guān)心的是兩點(diǎn):一是安全;一是全壽命周期噸成本。在近50年的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新中,GE礦業(yè)始終圍繞這兩個核心為客戶提供解決方案,比如在安全方面的防打滑/空轉(zhuǎn)技術(shù),GE直流系統(tǒng)上就已經(jīng)實(shí)現(xiàn),并在交流驅(qū)動系統(tǒng)上得到了進(jìn)一步提升,實(shí)現(xiàn)了兩個驅(qū)動輪的獨(dú)立自適應(yīng)控制。再比如在交流系統(tǒng)中可能系統(tǒng)帶電傷人的問題,GE提供了多重保護(hù)和警示,包括系統(tǒng)自動放電,帶電警示燈等。還有,在載重300噸以上的卡車上,GE礦業(yè)與卡車廠家合作應(yīng)用濕盤式制動器,從而大大減少了在制動過程中摩擦片過熱引起輪胎起火的風(fēng)險。
對于全壽命周期的噸成本,更是促成GE礦業(yè)驅(qū)動系統(tǒng)不斷創(chuàng)新和處于行業(yè)領(lǐng)先地位的動力源泉。 GE礦業(yè)明白影響這一指標(biāo)的是卡車出動率和卡車運(yùn)行維護(hù)成本;在這兩方面,GE礦業(yè)可以說是下足了功夫。 卡車出動率與電氣系統(tǒng)的可靠性密切相關(guān),而GE驅(qū)動系統(tǒng)的高可靠性是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的,這源于GE礦業(yè)在系統(tǒng)和部件設(shè)計(jì)、制造方面50年的技術(shù)積累,包括借鑒于機(jī)車嚴(yán)酷環(huán)境應(yīng)用的解決方案和設(shè)計(jì)余量。 GE 獨(dú)有的與發(fā)動機(jī)同軸的冷卻風(fēng)扇系統(tǒng),對主發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造提出了更高的要求,但卻使整個系統(tǒng)減少了一套額外的風(fēng)機(jī)系統(tǒng),使整個驅(qū)動系統(tǒng)更簡化,更流暢直接,更皮實(shí),系統(tǒng)的簡化意味著效率更高,可靠性更高,相應(yīng)的風(fēng)機(jī)保養(yǎng)與維護(hù)成本也被省去。另外,GE 最新的InvertexII 系統(tǒng)集成技術(shù)使得控制系統(tǒng)更加智能,高速并可實(shí)現(xiàn)CAN總線通訊,無線通訊等功能。這些都更增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和維修快速性。影響卡車運(yùn)行維護(hù)成本的因素也很多,重點(diǎn)是燃油消耗,輪胎消耗,備件消耗等等;燃油消耗方面,GE礦業(yè)驅(qū)動系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行優(yōu)化控制使其根據(jù)實(shí)時工況工作在最佳工作狀態(tài),從而節(jié)省燃油。GE礦業(yè)于2014年最新推出的燃油節(jié)省升級包又能進(jìn)一步使系統(tǒng)燃油消耗降低。對于架線助力系統(tǒng)的應(yīng)用,上世紀(jì)80年代GE礦業(yè)首先在直流系統(tǒng)卡車上實(shí)現(xiàn)。當(dāng)時主要是因?yàn)槭臀C(jī),南非等非洲國家又遭到石油禁運(yùn),柴油價格非常高,所以GE礦業(yè)專門為南非市場開發(fā)了帶有架線助力功能的電傳動卡車。目前,GE礦業(yè)交流驅(qū)動系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了可以配置受電弓系統(tǒng),甚至對于現(xiàn)有卡車,加裝GE礦業(yè)架線助力升級包即可實(shí)現(xiàn)。需要指出的是架線助力系統(tǒng)只在某些特殊應(yīng)用條件下,比如礦山爬坡較大較長, 卡車運(yùn)行路線較固定時,才更有應(yīng)用價值,因?yàn)榕c其相配套的電力系統(tǒng)投資和維護(hù)成本是十分可觀的。這也是為什么現(xiàn)在在世界上幾乎所有的架線助力卡車應(yīng)用都集中在非洲,而象礦業(yè)發(fā)達(dá)的澳洲市場,南美市場卻無人使用。對于輪胎消耗成本,GE礦業(yè)也做了努力,防打滑/空轉(zhuǎn)技術(shù)不僅提高了卡車安全性,在一些潮濕泥濘條件的礦山,還可以提高牽引力,降低輪胎的磨損,延長輪胎使用壽命。驅(qū)動系統(tǒng)的高可靠性和高設(shè)計(jì)余量,使得系統(tǒng)的備件消耗很有限,特別是在第一次大修期間,GE系統(tǒng)的電動輪經(jīng)常不需要更換通常需要更換的齒輪系,從而大大降低了大修成本。
北方股份裝配GE驅(qū)動系統(tǒng)的240噸級交流傳動卡車
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GE礦業(yè)驅(qū)動系統(tǒng)在全球受到歡迎的另一個原因是它在極端環(huán)境條件下的適應(yīng)能力和豐富應(yīng)用實(shí)例。在攝氏零下60度的西伯利亞;在攝氏零上49度的撒哈拉沙漠地區(qū),都有GE礦業(yè)驅(qū)動系統(tǒng)的卡車在運(yùn)行。特別需要指出的是高海拔應(yīng)用,在智利,海拔高度在4000米以上的礦山中有超過100臺GE驅(qū)動系統(tǒng)的卡車在運(yùn)行。在國內(nèi)的青藏線鐵路,有78臺GE機(jī)車已經(jīng)成功運(yùn)行了8年,如前面所述,GE礦用卡車驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)際上是源于機(jī)車牽引系統(tǒng),目前青藏線機(jī)車上的很多電氣元件是可以和GE卡車驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行互換的??梢哉fGE電氣牽引系統(tǒng)在青藏線海拔5000米的應(yīng)用環(huán)境下,經(jīng)驗(yàn)證很好地解決了電氣絕緣、 宇宙射線、空氣稀薄造成的冷卻問題等技術(shù)挑戰(zhàn)。
展望未來,GE礦業(yè)礦用卡車驅(qū)動系統(tǒng)在技術(shù)創(chuàng)新上的腳步不會停止 - 卡車全電氣化系統(tǒng)、混合動力技術(shù)、下一代碳化硅電力電子晶閘管技術(shù)等等都在GE礦業(yè)的研發(fā)計(jì)劃中。
遵循“在中國、為中國”的理念,GE礦業(yè)一直注重本地化發(fā)展。GE礦業(yè)從2007年開始相繼與國內(nèi)礦用卡車制造企業(yè)合作創(chuàng)造了多個中國第一:與湘電重裝合作生產(chǎn)了國內(nèi)第一臺載重超過220噸的交流傳動卡車、第一臺300噸交流傳動卡車;與北方股份合作生產(chǎn)了國內(nèi)第一臺150噸級交流傳動卡車、240噸級直流傳動卡車、200噸級交流傳動卡車;同時還和三一重裝、徐工集團(tuán)、中冶京誠等企業(yè)合作推出了220噸級和300噸級的礦用卡車。今年11月份,湘電重裝成功與澳大利亞礦業(yè)巨頭力拓公司簽署了長期供貨協(xié)議,而力拓公司采購的也是湘電重裝生產(chǎn)的配置GE礦業(yè)交流驅(qū)動系統(tǒng)的礦用卡車。不僅如此,GE礦業(yè)還與國內(nèi)礦用卡車最終用戶例如神華集團(tuán)、中煤集團(tuán)等建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,與它們一起解決礦業(yè)領(lǐng)域最棘手的應(yīng)用挑戰(zhàn)。GE礦業(yè)在國內(nèi)有一支強(qiáng)大的專業(yè)工程師團(tuán)隊(duì)來支持國內(nèi)合作伙伴,他們可以為用戶提供最及時的技術(shù)支持和培訓(xùn)。到2014年年底,配置GE驅(qū)動系統(tǒng)的國內(nèi)廠家制造的礦用卡車已經(jīng)超過了100臺。
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?面臨新一代工業(yè)轉(zhuǎn)型的契機(jī),GE礦業(yè)將充分發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的潛力,幫助客戶改善運(yùn)營和資產(chǎn)性能管理。
配有GE Invertex驅(qū)動系統(tǒng)的礦用卡車形成了龐大的智能機(jī)器規(guī)模,每輛卡車在運(yùn)行過程中都成為數(shù)據(jù)和信息的載體。借助GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)Predix平臺,海量數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確的決策??蛻臬@得更多的洞察力和可視性,可以及時、主動地確保資產(chǎn)安全和運(yùn)行優(yōu)化。通過高效地部署服務(wù),卡車運(yùn)行消耗更少的燃料;通過對卡車運(yùn)行健康狀態(tài)的監(jiān)控,大部分故障都可以得到提前診斷和預(yù)防,從而有效減少計(jì)劃外故障,提高卡車出動率, 提高礦山企業(yè)生產(chǎn)效率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)離礦業(yè)用戶并不遙遠(yuǎn)!
“唯客戶定成敗”,GE最新的企業(yè)文化理念決定了該公司始終以客戶為中心。未來的GE將依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的潛力不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,為用戶提供卓越的產(chǎn)品和服務(wù),成為礦車用戶不可缺少的戰(zhàn)略合作伙伴。