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

作為工程機械設(shè)計師，當(dāng)面臨設(shè)計一款需吊起2400噸重物的起重機時，如何確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，無疑是一項極具挑戰(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和高效的工具。在重型機械領(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、測試與驗證步驟。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)計階段便進行全方位、深入的測試與驗證工作。張遷特別指出，這種先進的數(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行精確的擾度分析與控制，從而優(yōu)化設(shè)計，提高產(chǎn)品性能。例如，在柔性臂架的設(shè)計中，中聯(lián)重科利用該平臺對臂架的運動學(xué)和動力學(xué)特性進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)此進行針對性的改進。這不僅提高了挖掘機的挖掘效率和穩(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)計和優(yōu)化階段。在產(chǎn)品的生產(chǎn)、測試和驗證階段，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)計上的挑戰(zhàn)，尤其是在解決違反直覺的問題上。例如，設(shè)計一個能夠?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，這些都需要工程師超越傳統(tǒng)物理直覺，運用先進的數(shù)字化設(shè)計和仿真技術(shù)來實現(xiàn)。

MATLAB/Simulink作為一種強大的工程計算平臺，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)模型來模擬工程機械的動態(tài)行為，預(yù)測其在實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)計上的難題，還在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段揭示潛在風(fēng)險和缺陷，減少了對物理原型的依賴，加速了產(chǎn)品從設(shè)計到市場的流程。

宋勝凱先生進一步闡述了智能化和自動化水平的提升如何推動工程機械向兩個極端發(fā)展：一方面，大型機械變得更大，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)計和工程團隊提出了新的挑戰(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，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，他認(rèn)為在重型機械行業(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。他強調(diào)，咨詢服務(wù)尤其重要，因為它能夠快速指導(dǎo)企業(yè)找到解決問題的路徑。

隨著人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷進步，MATLAB/Simulink在工程機械領(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械的自主操作能力，還能實現(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)作為工程機械設(shè)計和研發(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。