艾超：人工智能與工程機械行業(yè)的深度融合正在重塑行業(yè)的技術(shù)生態(tài)與產(chǎn)業(yè)格局
2025年05月29日15:12
2025年5月14—15日，以“開新篇、拓新局、創(chuàng)新績”為主題的第二十二屆工程機械發(fā)展高層論壇在山西太原召開。
15日上午，在以“守正創(chuàng)新綠色智能——工程機械行業(yè)科技發(fā)展”為主題的平行論壇（一）上，14家企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)圍繞論壇主題，結(jié)合當前工程機械行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型與智能化升級的迫切需求，深入探討了行業(yè)在科技創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展方面的新路徑和新機遇。與會嘉賓一致認為，在“雙碳”目標的引領(lǐng)下，工程機械行業(yè)必須堅守質(zhì)量與安全的底線，以創(chuàng)新為驅(qū)動，加速綠色技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，推動智能化產(chǎn)品的迭代升級。通過加強產(chǎn)學研用的深度合作，構(gòu)建綠色智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)，提升行業(yè)整體的科技水平和核心競爭力，為工程機械行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動力，助力行業(yè)向高端化、智能化、綠色化發(fā)展。
平行論壇（一）第一場
對話嘉賓：
北京田一科技有限公司總經(jīng)理毛軼
西安主函數(shù)智能科技有限公司董事長牟均發(fā)
鄭州奧特科技有限公司董事長趙民章
青島泰凱英專用輪胎股份有限公司副總經(jīng)理徐芳
凡己科技（蘇州）有限公司董事長孟凡己
山西太重工程機械有限公司副總經(jīng)理、太重（上海）裝備技術(shù)有限公司總經(jīng)理尹滿義
燕山大學教授、起重機械關(guān)鍵技術(shù)全國重點實驗室副主任艾超
平行論壇（一）第一場對話現(xiàn)場
論壇開場主持人：中國工程機械工業(yè)協(xié)會副秘書長王金星
論壇對話主持人：中國工程機械工業(yè)協(xié)會工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)分會副秘書長李國軍
以下為對話實錄：
李國軍：請簡要介紹自己及所在企業(yè)的情況。
燕山大學教授、起重機械關(guān)鍵技術(shù)全國重點實驗室副主任艾超
艾超：2022年底，燕山大學獲批建設(shè)起重機械關(guān)鍵技術(shù)全國重點實驗室，現(xiàn)有試驗設(shè)備資產(chǎn)2億元，科研人員160人，設(shè)立材料制備成形、構(gòu)件輕量設(shè)計、先進制造理論、智能驅(qū)動傳動、智慧健康運維5大研發(fā)中心，研究方向覆蓋輕量化設(shè)計與制造、智能驅(qū)動與傳動、高性能智能感知與控制、全生命周期檢測與運維。
李國軍：人工智能如何更好地為工程機械行業(yè)的綠色化、智能化發(fā)展服務(wù)？
艾超：人工智能與工程機械行業(yè)的深度融合，正在重塑行業(yè)的技術(shù)生態(tài)與產(chǎn)業(yè)格局。從綠色智能發(fā)展的視角，人工智能的應(yīng)用已從單一效率提升轉(zhuǎn)向全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)化，價值體現(xiàn)在資源效率、環(huán)境友好、智能決策等3個核心維度。我從技術(shù)路徑、應(yīng)用場景及未來趨勢3方面對此分析。
第一，技術(shù)路徑。AI驅(qū)動的綠色智能技術(shù)體系構(gòu)建，數(shù)字孿生與動態(tài)仿真，通過多物理場建模與實時數(shù)據(jù)映射，構(gòu)建工程機械全生命周期數(shù)字孿生體。例如，卡特彼勒利用AI仿真平臺對液壓系統(tǒng)進行能耗動態(tài)模擬，使挖掘機燃油效率提升的同時，降低關(guān)鍵部件應(yīng)力峰值，這種虛實交互的技術(shù)路徑，縮短了產(chǎn)品迭代周期。多模態(tài)感知與邊緣智能，采用激光雷達—視覺—慣導(dǎo)融合的感知系統(tǒng)，結(jié)合輕量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部署于邊緣設(shè)備，實現(xiàn)施工質(zhì)量實時檢測與自主路徑規(guī)劃，減少返工能耗。強化學習驅(qū)動的能效優(yōu)化，建立馬爾可夫決策過程模型，通過深度Q網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化動力系統(tǒng)控制策略，提高能量回收利用率。
第二，應(yīng)用場景突破。從單機智能到生態(tài)協(xié)同，智能制造端，焊接缺陷檢測：基于遷移學習等技術(shù)手段提高缺陷識別精度。綠色施工端，集群協(xié)同調(diào)度：混凝土泵車群通過聯(lián)邦學習實現(xiàn)動態(tài)調(diào)度，降低燃油成本。循環(huán)經(jīng)濟端，再制造決策系統(tǒng)：基于設(shè)備運行大數(shù)據(jù)的剩余壽命預(yù)測，提升核心部件再制造率。
第三，未來發(fā)展方向與關(guān)鍵挑戰(zhàn)。腦機接口與遠程操控：實現(xiàn)高危場景下的人機協(xié)同作業(yè)。產(chǎn)業(yè)生態(tài)重構(gòu)，構(gòu)建行業(yè)知識圖譜：整合超200萬條設(shè)備故障數(shù)據(jù)形成行業(yè)智能底座，開發(fā)面向工程機械的專用AI芯片，開發(fā)面向邊緣設(shè)備的低功耗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
第四，實施建議：建立“數(shù)據(jù)—算法—平臺”三位一體創(chuàng)新體系，重點突破多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)，推動智能物聯(lián)網(wǎng)標準體系建設(shè)，實現(xiàn)跨品牌設(shè)備互聯(lián)互通，培育“AI+機械+能源”復(fù)合型人才，開設(shè)智能建造交叉學科，構(gòu)建開放創(chuàng)新生態(tài)。當前，工程機械行業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型正處于關(guān)鍵窗口期。人工智能不是簡單的工具疊加，而是通過數(shù)據(jù)價值的深度挖掘和系統(tǒng)能力的質(zhì)變重構(gòu)，推動行業(yè)向“自感知、自決策、自進化”的智能體演進。這需要行業(yè)建立新的價值認知體系，即從“設(shè)備制造商”向“智能服務(wù)商”轉(zhuǎn)型，從“產(chǎn)品生命周期”向“數(shù)據(jù)價值周期”跨越。期待與業(yè)界同仁共同探索這條充滿挑戰(zhàn)的革新之路。
李國軍：請分享團隊現(xiàn)階段在工程機械方面做的一些工作，特別是在守正創(chuàng)新、綠色智能方面如何推進？
艾超：借助燕山大學起重機械關(guān)鍵技術(shù)全國重點實驗室、河北省重型機械流體動力傳輸與控制實驗室、校企聯(lián)合研發(fā)中心等平臺，我們團隊主要從元件—系統(tǒng)—整機等3方面進行工程機械綠色智能方向的創(chuàng)新工作。
第一，液壓元件方面。液壓元件如變量泵、多路閥的綠色智能是工程機械綠色智能的基礎(chǔ)，我們針對傳統(tǒng)多路閥頻響低、感知弱、壓損大、低流量分配精度與增加系統(tǒng)能量損失等問題，提出高頻響數(shù)字液壓多路閥新構(gòu)型原理設(shè)計與控制策略，為數(shù)字化電液系統(tǒng)的多源狀態(tài)感知與智能節(jié)能控制奠定基礎(chǔ)。
第二，電液系統(tǒng)方面。電液系統(tǒng)作為工程機械的骨骼與肌肉，驅(qū)動移動裝備運轉(zhuǎn)。對此，我們一方面開發(fā)了數(shù)字化電液系統(tǒng)，實現(xiàn)對液壓缸與液壓馬達等執(zhí)行機構(gòu)高精度運動控制的同時，大大降低系統(tǒng)的能耗；另一方面，基于深度學習建立電液系統(tǒng)大數(shù)據(jù)模型，基于強化學習實現(xiàn)對控制策略的優(yōu)化迭代，實現(xiàn)了在云平臺上實時進行工程機械控制策略的優(yōu)化。
第三，整機方面。我們一方面開發(fā)了基于整機的數(shù)字孿生平臺，快速實現(xiàn)問題復(fù)現(xiàn)與問題點改善方案驗證，大大提高解決問題周期；另一方面，聚焦工程機械智能輔助，開發(fā)高精度工程機械執(zhí)行機構(gòu)末端軌跡控制，實現(xiàn)一鍵輔助作業(yè)。如旋挖鉆機，實現(xiàn)自動對孔與智能鉆進；挖掘機，實現(xiàn)一鍵平地、修坡、高精度電子圍欄、動態(tài)稱重等。
李國軍：謝謝大家。我們熱愛工程機械行業(yè)并對其未來發(fā)展充滿信心，相信通過數(shù)字化、智能化和人工智能等技術(shù)與行業(yè)的深度融合，能夠推動行業(yè)科技創(chuàng)新與應(yīng)用創(chuàng)新，助力其在節(jié)能降耗、綠色發(fā)展場景中發(fā)揮更大作用。
來源：宣傳工作部根據(jù)現(xiàn)場對話實錄整理
初審：董萌
復(fù)審：尹曉荔
終審：吳培國
編輯：趙利祥
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