澎湃的濰柴力量

四破世界紀(jì)錄

4月20日，2024世界內(nèi)燃機(jī)大會重磅發(fā)布了行業(yè)最新技術(shù)成果——由濰柴動力研發(fā)的全球首款本體熱效率53.09%柴油機(jī)。這是濰柴動力自2020年以來，第4次突破柴油機(jī)熱效率世界紀(jì)錄，標(biāo)志著中國內(nèi)燃機(jī)行業(yè)又一次走向全球科技巔峰。

自柴油機(jī)問世100多年來，全球行業(yè)科技工作者始終把熱效率的提升作為畢生追求的夢想，它也是衡量一個國家內(nèi)燃機(jī)綜合實力的標(biāo)志。受制于創(chuàng)新能力、研發(fā)周期、研發(fā)投入的限制，加之排放法規(guī)的日益嚴(yán)苛，熱效率提升遇到很大瓶頸。長期以來，柴油機(jī)熱效率一直維持在46%左右，每0.1%的提升，都是柴油機(jī)發(fā)展的巨大進(jìn)步。

從2015年起，濰柴成立由上百名青年博士、千名工程師組成的高熱效率發(fā)動機(jī)科研攻關(guān)團(tuán)隊，依托內(nèi)燃機(jī)與動力系統(tǒng)全國重點(diǎn)實驗室等眾多國家級研發(fā)平臺，在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃支持下，結(jié)合國內(nèi)外“最強(qiáng)大腦”和產(chǎn)學(xué)研合作伙伴，圍繞高效燃燒、低阻力和低損耗等開展技術(shù)攻關(guān)，在不帶任何余熱回收裝置的前提下，啟動本體熱效率超過50%的柴油機(jī)研發(fā)計劃。

2020年，濰柴攻關(guān)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人李志杰在接受央視記者采訪時曾坦言，三年前，公司要求他們將柴油發(fā)動機(jī)熱效率提升至50%以上，他當(dāng)時覺得這是一項“幾乎不可能完成的任務(wù)”。然而，經(jīng)過3年的研制，2020年9月，這一“不可能”被濰柴成功突破，全球首款熱效率超過50%的商業(yè)化柴油機(jī)問市。此后，濰柴在熱效率技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域踏入“無人區(qū)”，向著更高的熱效率目標(biāo)奮力沖擊。2022年1月8日，濰柴再次刷新紀(jì)錄，將熱效率提升至51.09%；同年11月20日，又進(jìn)一步將其提升至52.28%；如今，濰柴已將內(nèi)燃機(jī)熱效率提升至53.09%，實現(xiàn)了四年內(nèi)的四大歷史性跨越，引領(lǐng)中國內(nèi)燃機(jī)行業(yè)邁向世界一流。

打造“最強(qiáng)大腦”

每90秒，便有一臺發(fā)動機(jī)順利下線，這一高效成就得益于濰柴智能數(shù)字化工廠的卓越智能化生產(chǎn)能力。在這座工廠中，一個無形的“智慧大腦”全面接管了生產(chǎn)車間，從缸體、缸蓋的精細(xì)加工，到最終的裝配流程與成品檢測，所有環(huán)節(jié)均由高精度的機(jī)器人系統(tǒng)精準(zhǔn)完成。

濰柴動力執(zhí)行總裁兼制造總監(jiān)王健分享道，濰柴智能數(shù)字化工廠廣泛應(yīng)用了視覺識別、在線檢測以及先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)等智能制造手段，構(gòu)建起了全流程智能化的生產(chǎn)線，不僅顯著提升了產(chǎn)能，更確保了產(chǎn)品質(zhì)量的卓越穩(wěn)定。

現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)，無疑是一個涉及眾多復(fù)雜工藝與精密技術(shù)的過程。作為國家首批“智能制造試點(diǎn)示范項目”及“智能制造標(biāo)桿企業(yè)”，濰柴智能數(shù)字化工廠在原材料選擇、零部件加工、裝配調(diào)試等各個環(huán)節(jié)，均實現(xiàn)了全程智能化管理。

值得一提的是，濰柴還巧妙運(yùn)用了數(shù)字孿生技術(shù)，在虛擬世界中構(gòu)建了一個與實體工廠一一對應(yīng)的“數(shù)字工廠”。這一創(chuàng)新舉措，使得技術(shù)人員能夠在虛擬環(huán)境中實時監(jiān)控與分析實體工廠的生產(chǎn)過程，實現(xiàn)所有生產(chǎn)要素的數(shù)字化管理，從而優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率、進(jìn)一步提升產(chǎn)品質(zhì)量。

“聰明”二字，無疑是對濰柴智能數(shù)字化工廠最貼切的形容。以裝活塞環(huán)這一發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線上的關(guān)鍵工序為例，機(jī)器人在完成活塞環(huán)的裝配后，會立即抓拍一張照片進(jìn)行視覺防錯檢查，確保裝配無誤。即便在物料擺放不規(guī)則的情況下，機(jī)器人也能憑借先進(jìn)的視覺技術(shù)與“模糊抓取”算法，準(zhǔn)確地從一堆物料中挑選出所需部件，并精準(zhǔn)地安裝到發(fā)動機(jī)上。

在高端裝備制造領(lǐng)域，工藝的先進(jìn)性至關(guān)重要。王健強(qiáng)調(diào)，在濰柴智能數(shù)字化工廠內(nèi)，所有關(guān)鍵過程的參數(shù)均實現(xiàn)了100%的實時在線測量與自動上傳；5G網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，使得AGV小車的調(diào)控實現(xiàn)了零延遲；自動快換卡爪的應(yīng)用，則使得不同產(chǎn)品之間的換型得以在秒級內(nèi)完成，真正實現(xiàn)了全程的柔性化、敏捷化、數(shù)字化與智能化生產(chǎn)。

“零碳”之路

濰柴智能數(shù)字化工廠屋頂，幾乎被太陽能電池板覆蓋，而工廠旁邊，幾個集裝箱“小屋”引人注意?！斑@是儲能電池，使用的是濰柴自主儲能技術(shù)?！睘H柴集團(tuán)總工藝師祁小玲介紹道，這些廠房以屋面光伏為主，輔以固體氧化物燃料電池、燃?xì)鈾C(jī)組、電力測功機(jī)自發(fā)電，并協(xié)同儲能、余熱回收利用等多能源互補(bǔ)，通過信息系統(tǒng)將各類能源數(shù)據(jù)交互、實時自動調(diào)控，實現(xiàn)工廠用能自給自足，近乎達(dá)到“零碳”排放。

濰柴作為中國商用車動力領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，正以其領(lǐng)先的混合動力系統(tǒng)、靈活燃料系統(tǒng)和燃料電池技術(shù)，引領(lǐng)著商用車動力領(lǐng)域的綠色發(fā)展潮流?；旌蟿恿ο到y(tǒng)作為傳統(tǒng)燃油發(fā)動機(jī)與電動機(jī)的完美結(jié)合，通過優(yōu)化能量利用，實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性的雙重提升。特別是在物流和運(yùn)輸行業(yè)中，濰柴的混合動力總成能夠在低速或啟停場景下使用電動機(jī)工作，減少傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷，從而達(dá)到顯著的節(jié)油效果。其中，濰柴WP14T混動總成采用雙行星排結(jié)構(gòu)，取消離合器設(shè)計，確保動力輸出不中斷，節(jié)油能力高達(dá)25%，成為城市物流及遠(yuǎn)途運(yùn)輸?shù)睦硐脒x擇。

與此同時，濰柴WP15靈活燃料系統(tǒng)則展現(xiàn)了其對全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的深刻理解和積極應(yīng)對。該系統(tǒng)支持使用多種燃料如氫氣、天然氣、甲醇等，為用戶提供了靈活且高效的動力選擇。無論在哪種燃料環(huán)境下，它都能保持穩(wěn)定的動力輸出和低排放表現(xiàn)，特別是在使用清潔能源時，更能顯著降低燃料費(fèi)用和溫室氣體排放。

此外，濰柴推出的WEF300燃料電池系統(tǒng)更是其在零排放動力方案上的杰出代表。該系統(tǒng)通過氫氣與氧氣的反應(yīng)直接產(chǎn)生電能，全程僅排放水，是實現(xiàn)零排放的最佳方案之一。它特別適用于長途運(yùn)輸和重載工況車型，壽命大于30000小時，且支持在低至-35℃的條件下快速無損冷啟動，展現(xiàn)了重載長途運(yùn)輸場景實現(xiàn)零排放的巨大潛力。

編輯/魏偉

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