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历时10年，投入1.2亿元，接连突破甲醇发动机抗机油乳化技术、低温冷启动技术、控早燃爆震技术等多项行业难题……近日，由山东重工集团旗下潍柴动力股份有限公司（以下简称“潍柴”）研发的国内首台甲醇燃料矿用挖掘机发动机，正式交付新疆矿区。
这是潍柴着力锻造“国产引擎”的生动写照。
作为中国装备制造业的翘楚，潍柴一路追赶超越，持续突破，推陈出新。其背后，是以潍柴为代表的中国企业不断寻求自主可控，一步步迈向全球价值链的探索历程。
自主可控，大型矿卡用上“中国心”
7月，在内蒙古鄂尔多斯东北部的露天矿场中，众多矿山用挖掘机在陡峭崖壁上持续攀爬掘进，重达400吨的矿用卡车满载矿产辗转输出。
其实，忙碌的背后，却隐藏着采矿行业不容忽视的困境。“当下，我国重型矿山装备大多由国际巨头垄断。他们凭借丰富的经验和先进技术占据优势，市场售价、维修费用都十分昂贵。”包钢白云鄂博铁矿副矿长王国栋向科技日报记者坦言。
研发矿山装备并非易事。露天矿场的工作条件异常艰苦，各类矿山装备通常要面对-45℃至45℃极端的工作温差，保持每天22小时以上重载作业，并保证90%以上出勤率，服役长达30年。除此之外，它们还要直面高海拔、高粉尘、高强度振动三重考验。
“如果说普通重卡用的发动机是奔跑的马拉松选手，那么矿卡、矿挖等使用的矿山动力设备就是负重攀岩的极限运动员。”中国矿业大学教授周伟表示，矿用设备的工作循环通常都处于峰值负荷状态，这在热管理、材料强度、控制精度等方面，对其动力系统提出了远超常规运输设备的要求。
如何突破技术瓶颈？潍柴总经理助理、电控研究院院长刘兴义以矿山动力电控系统（ECU）为例，分享了企业坎坷的研发故事：这块看似巴掌大的电路板，控制着发动机的“呼吸与心跳”，但其技术瓶颈却长期难以突破。2010年，潍柴在行业内率先启动自主电控系统的研发，但这条路异常难走。
为了攻关ECU，潍柴组建起一支“混编部队”。团队采用32位高性能微控制器，经过了各种严酷的试验，确保ECU能在各种复杂的环境中正常工作……经过700多个日夜，中国首个高压共轨电控系统最终诞生。
刘兴义说，继首款自主ECU产品研发成功之后，潍柴目前已成功开发73款电控产品，从传统动力到新能源，涵盖八大产品系列，市场配套量超过330万台。
动力多元，新技术“保驾护航”
从原先100%柴油机，到如今的燃气、混动、甲醇乃至纯电动力，新疆永华建设（集团）有限公司服务总监邵宇辉正在适应矿用动力的新变化。据介绍，在“双碳”目标下，这是工程机械必须迈出的关键一步。
在中国工程机械工业协会秘书长吴培国看来，潍柴创新构建了柴油、甲醇、天然气等多燃料动力平台，实现了全场景解决方案的国产化突围。根据国内矿山实际工况，其在关键技术上精准提供适配的动力支持，不仅提升了我国矿山行业的整体竞争力，还将开辟出绿色化、智能化的矿山发展新路径。
新场景的出现、新产品的迭代，除需借助研发之力，更要有制造“引擎”的能力。
走进潍柴智能数字化工厂，高效率的智能化生产引起了记者的注意。在这一全球首个发动机数字化无人工厂里，每90秒就有一台发动机下线。
“在这里，视觉识别、在线检测、机器人等诸多先进的智能制造技术被广泛应用，全流程智能化生产线提高了产能，也保障了产品质量。”潍柴流程与IT部部长常秀书为记者展示了一组数据：该工厂加工自动化率100%，装配自动化率80%，零部件物流配送自动化程度100%，关键过程100%在线检测。
聪明、高效、智能是这座工厂的三大特点。工厂里，关键过程参数实现了100%实时在线测量和自动上传，5G网络全覆盖实现AGV小车调控零延迟，自动快换卡爪实现不同产品秒级换型，其已实现了全程柔性化、敏捷化、数字化、智能化生产。
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