你在等什么楊裕豐：讓世界聽到的聲音足不出

【路面機械網(wǎng) 原創(chuàng)報道】2018年4月，勤洗手不給添亂！“坐月子”的生活實在煎熬但是“徐工礦業(yè)XCMG”為大家送福利了只要動動手指萬元“豪禮”在等你！萬元“豪禮”領(lǐng)取三重奏一重奏關(guān)注”徐工礦業(yè)XCMG“公眾號點擊“走進(jìn)礦山”參與“滿意度調(diào)查”，徐工700噸液壓挖掘機正式下線，留下您寶貴的建議（ps.留下建議-增加大獎機會）二重奏只要填寫表格，標(biāo)志著我國在超大噸位液壓挖掘機上取得突破，留下詳細(xì)地址就能獲得徐工送出的精美禮品活動時間：2020年2月18日-12月31日(Ps.僅限每人一份禮品)溫馨提示：一定要留下詳細(xì)地址和聯(lián)系方式，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。在《大國重器》中，防止禮品走丟哦！此外禮品每季度統(tǒng)一EMS寄出，以徐工為代表的國產(chǎn)工程機械企業(yè)取得的成就令人熱血沸騰，請大家耐心等候。三重奏徐工舉行一年一度的公開抽獎獎項設(shè)置：可獲得價值10000元的獎品還等什么！快快參與進(jìn)來吧！，其中在大型挖掘機研發(fā)方面取得的進(jìn)步便是其中的代表。

徐工700噸液壓挖掘機

先看一組數(shù)據(jù)：

整機高9.5米，相當(dāng)于三層樓房的高度；

整機長23米，相當(dāng)于一頭藍(lán)鯨的體長；

整機重量近700噸，相當(dāng)于500輛普通小轎車的重量；

鏟斗容積34立方米，相當(dāng)于17臺47噸挖掘機的斗容；

鏟斗裝滿可達(dá)60-70噸， 相當(dāng)于同時舉起35輛轎車的重量
……

再來看一組數(shù)據(jù)：

3年時間， 50余名工程師，其中：員37人，高級工程師6人，平均年齡為33歲，平均工齡為5年，先后畫出圖紙3萬多張……

這兩組數(shù)據(jù)告訴我們這臺人自己設(shè)計的迄今為止最大噸位的挖掘機是多么雄偉！其誕生的過程有多么艱難！背后有著一支怎樣年輕的團(tuán)隊……

徐州徐工礦業(yè)機械有限公司技術(shù)中心副、徐工700噸挖掘機總設(shè)計師楊裕豐

俗話說，火車跑得快，全靠車頭帶。提起這個項目就不能不提到一個人的名字：那就是徐州徐工礦業(yè)機械有限公司（以下簡稱徐工礦機）技術(shù)中心副楊裕豐。楊裕豐不僅是徐工700噸液壓挖掘機項目的總設(shè)計師，還是徐工大型挖掘機的創(chuàng)始人和奠基者之一。通過楊裕豐的故事，給大家講解和回顧徐工大型挖掘機的發(fā)展之路。

徐工第一臺大挖誕生之路

2018年，挖掘機銷量達(dá)到20.3萬臺，同比增長45%，國產(chǎn)挖掘機占比為56%。然而，在上世紀(jì)九十年代，挖掘機市場90%以上被外資品牌所壟斷，在大挖市場更是幾乎被外資品牌所壟斷。

楊裕豐（左三）和他的研發(fā)團(tuán)隊

徐工作為工程機械行業(yè)的龍頭企業(yè)，在2018年度世界工程機械50強中排名第六，在土方、路面、起重機、混凝土等行業(yè)具有行業(yè)領(lǐng)先水平。徐工挖掘機從上世紀(jì)九十年代中期起步，先是與卡特彼勒進(jìn)行合資，2008年徐工挖掘機事業(yè)。徐工管理層認(rèn)為：國產(chǎn)挖掘機如果不掌握核心技術(shù)，對行業(yè)發(fā)展相當(dāng)不利。按照王民董事長提出的“三高”的產(chǎn)品，徐工挖掘機制定的是：跟上世界的發(fā)展趨勢。

徐工挖掘機從小挖起步，逐漸過渡到中大挖，楊裕豐是徐工集團(tuán)自己培養(yǎng)的第一代挖掘機研發(fā)工程師，也是徐工大挖的奠基人。楊裕豐告訴筆者，徐工第一臺大挖47噸產(chǎn)品便是由他主持研發(fā)的。

在一張白紙上畫圖，盡管可以充分發(fā)揮想像空間，但難免會有不成熟的地方。楊裕豐坦言，徐工在最初的大挖研發(fā)上也走了許多彎路。其得到的教訓(xùn)是沒有考慮到大挖工況的特殊性， “自然吃了不少虧。”

徐工大挖從2010年起步，第一臺47噸大挖研發(fā)出來后，被投入到山西的一家煤礦試用，原計劃試用一年或5000小時，但實際使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到。主要原因是機器經(jīng)常出毛病，修理的次數(shù)大大超過了預(yù)期。談到這個問題，楊裕豐顯得有些不好意思：“當(dāng)時我們都沒有經(jīng)驗，主要參照了中小挖的研發(fā)方法，因此走了一些彎路。”他表示，大挖與中小挖作業(yè)環(huán)境不一樣，工況不一樣，客戶對其要求也是不一樣的。他指出，對礦山客戶來說，希望設(shè)備故障率低、可靠性強。由于一臺挖掘機一般配合5-6臺自卸車一起作業(yè)，一旦挖掘機出現(xiàn)故障，其它機械也會停下來。因此，想要保障設(shè)備的出勤率，就一定要克服露天采礦施工粉塵大、載荷重、強度高等復(fù)雜工況對設(shè)備使用壽命的影響。

楊裕豐（右三）和研發(fā)團(tuán)隊成員一起攻克技術(shù)難題

針對這臺設(shè)備在使用過程中暴露出的問題，經(jīng)過三個月的整改之后再度投入市場，其使用性能得到了極大提升，滿足了客戶對設(shè)備高出勤率的要求，獲得客戶肯定。

在挫折中不斷前行

正如人類在探索自然的過程中難免會犯一些錯誤，交出一定學(xué)費，在大挖過程中也同樣如此。楊裕豐表示，即便是國外龍頭企業(yè)，在初進(jìn)入市場時也走了許多彎路，犯過一些錯誤，都是在曲折中不斷前行的。只有吸收之前的經(jīng)驗教訓(xùn)，才能走的更遠(yuǎn)！

徐工XE470E是楊裕豐的第一臺大型挖掘機

47噸大挖項目完成后，2010年徐工集團(tuán)又同時啟動了70噸、90噸挖掘機研發(fā)項目。有了第一次的成功經(jīng)驗做基礎(chǔ)，楊裕豐在70噸、90噸產(chǎn)品研發(fā)上進(jìn)展得格外順利。產(chǎn)品在市場試用過程中，獲得了客戶的認(rèn)可，為之后的銷售打開了市場。

最難啃的骨頭

在徐工的研發(fā)理念中有兩條標(biāo)準(zhǔn)：一是“站在巨人的肩膀上實現(xiàn)創(chuàng)新”，就是說不要求所有的產(chǎn)品都要從頭開始，而是在吸收前人優(yōu)秀成果的前提下進(jìn)行創(chuàng)新。楊裕豐表示，如果所有的東西都是從頭開始，自主研發(fā)的話，所耗費的時間、精力、成本會非常高，這對以追求利潤和效益為目標(biāo)的企業(yè)來說，顯然是難以接受的；二是“集中力量辦大事的傳統(tǒng)”。作為一家國有企業(yè)，徐工顯然具備這一優(yōu)勢，無論是人員組織、設(shè)備調(diào)試、技術(shù)攻關(guān)等，徐工集團(tuán)均給予鼎力支持。此外，王民董事長提出的“技術(shù)領(lǐng)先，用不毀”、珠峰登頂計劃等為大挖項目的順利推進(jìn)提供了理論支撐。

正在礦山作業(yè)的徐工90噸挖掘機

2012年，徐工集團(tuán)先后啟動了130噸、300噸、400噸大挖研發(fā)項目，目的是匹配礦山成套設(shè)備。在近10年的大挖項目研發(fā)中，對楊裕豐來說，耗時最多，挑戰(zhàn)最大，難度最大的莫過于400噸挖掘機項目了。說到難度，我們首先要了解400噸挖掘機的內(nèi)構(gòu)造。

徐工XE4000挖掘機配合大型礦用自卸車聯(lián)合作業(yè)

一般的挖掘機只有2個液壓泵，主要控制大小臂的操作與運轉(zhuǎn)；而400噸挖掘機里面有22個泵，如何將如此多的液壓泵組合在一起，并讓它們流暢運轉(zhuǎn)，可以說是一個世界性的難題。一般的挖掘機只有一個控制器，而400噸挖掘機里有三個控制器，這就相當(dāng)于一個人的身上長有三個腦袋。因為她的身體過于龐大，一個控制器無法讓它完成指令。楊裕豐和他的小伙伴們通過柔性控制的方式，不僅解決了多個控制器難以協(xié)調(diào)統(tǒng)一的問題，而且還能將能量由平均分配變?yōu)榘葱璺峙?，從而極大地節(jié)了能源，提高了作業(yè)效率。

徐工400噸大型液壓挖掘機

結(jié)構(gòu)件厚板焊接作為是400噸挖機的核心工藝，也是該團(tuán)隊需要突破的難關(guān)。400噸級挖掘機的鋼板厚達(dá)70mm，由于鋼板過厚，中間的縫隙過大，焊接的難度非常大。2013年之前采用手工焊，焊接效果有誤差。2013年以后徐工引進(jìn)全自動焊接機器人生產(chǎn)線后，解決了因人工誤差而存在的問題。但兩塊鋼板過厚，中間的縫隙過大，很難一次性焊接完，即便是機器人也無法掌握焊接進(jìn)度。經(jīng)過無數(shù)次頭腦風(fēng)暴及現(xiàn)場試驗，他們另辟蹊徑，將鋼板焊接口引出去一點，焊接后再切除，從而解決了虛焊和容易折斷等問題。焊接之前讓兩板鋼板間的角度有一定傾斜，解決了焊接過程中的受熱不均導(dǎo)致的變形等問題。

400噸挖掘機的結(jié)構(gòu)尺寸大，沒有車輛能運輸如此龐大的設(shè)備，因此，在設(shè)計時必須要考慮到安裝和拆卸等問題，只有設(shè)計成模塊化的形式才方便運輸和使用。

此外，由于400噸挖掘機高達(dá)數(shù)米，體重龐大，設(shè)備的維修保養(yǎng)工作也是難點。楊裕豐告訴筆者，為了解決大設(shè)備維修保養(yǎng)的問題，需要在400噸挖掘上設(shè)計了一條通道，但通道設(shè)計成什么樣子，由于無章可循，只能是集思廣益，慢慢摸索，最終才逐漸成熟。

400噸挖掘機是我國首次研發(fā)300噸級以上超大型挖掘機，從2012年起步到2014年成功下線亮相上海寶馬展，引起了國內(nèi)外人士的轟動，再次向世界展示了制造的強大魅力。寶馬展結(jié)束后，這臺龐然大物經(jīng)過進(jìn)一步調(diào)試，隨后被運往露天礦山接受實踐考驗。如今，這臺設(shè)備經(jīng)過五年惡劣工況的考驗，仍然保持著極高的作業(yè)效率。

再次刷新行業(yè)紀(jì)錄

400噸挖掘機的研發(fā)為700噸挖掘機的上馬積累了豐富經(jīng)驗。徐工700噸挖掘機項目正式于2015年啟動，到2018年整機下線，歷時三年時間。

2018年正式下線的徐工700噸液壓挖掘機

與400噸挖掘機相比，700噸挖掘機既然有相似點也有不同點。相同點是都是超大噸位挖掘機，都有多套控制器，都有多個泵和馬達(dá)，都有通道，都實行模塊化生產(chǎn)，方便拆卸和安裝。

不同點是：700噸挖掘機有兩個動力，即有兩個柴油發(fā)動機或兩個電機，這是徐工首次在挖掘機上采用雙動力裝置。為何要使用雙動力呢？這是因為單個發(fā)動機根本帶不動如此龐大的挖掘機！使用雙動力的難點是如何協(xié)調(diào)兩個發(fā)動機或兩個電機同時工作。而且兩個電機同時啟動，輸出電流會增加6-8倍，直接影響到周圍其他電器的正常工作。研發(fā)工程師通過采用軟啟動的方式成功解決了這一問題。

400噸挖掘機上有3個控制器，700噸挖掘機上則有7個控制器，如此多的控制系統(tǒng)如何分配能量，協(xié)調(diào)動作也是一個難題。

如果說400噸挖掘機上的有些零件還能定制或買到的話，700噸挖掘機上的大多數(shù)零件幾乎都買不到了，因為沒有哪個供應(yīng)商會生產(chǎn)如此大尺寸的零件，即便訂制也需要重新開模，而開模的費用不是一般企業(yè)能夠承受的。為了節(jié)費用，大多數(shù)零件包括四輪等都是徐工自主研發(fā)生產(chǎn)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量同時節(jié)約生產(chǎn)成本，從而將產(chǎn)品性價比控制在最佳程度。

提供成套礦山挖掘運輸解決方案

從47噸到70噸、90噸再到130噸、300噸、400噸再到700噸，九年來徐工在大噸位挖掘機方面不斷創(chuàng)新歷史，打破新的紀(jì)錄。徐工為什么要發(fā)展大噸位挖掘機？為什么又不斷創(chuàng)新自己的紀(jì)錄呢？難道僅僅是為了彰顯制造的力量，填補在大噸位挖掘機方面的空白嗎？

楊裕豐（右四）與他的研發(fā)團(tuán)隊一起討論研發(fā)課題

面對這一疑問，楊裕豐笑著給出了答案。他表示，徐工研發(fā)大噸位挖掘機的宗旨是發(fā)展成套的礦山挖掘運輸解決方案，“這一宗旨從徐工超大挖誕生時起就始終沒有動搖過。”楊裕豐斬釘截鐵地說，“目前徐工產(chǎn)品覆蓋礦用挖掘機、礦用自卸車、破碎篩分設(shè)備、礦用平地機、礦用裝載機、礦用灑水車、掘進(jìn)機等露天礦業(yè)設(shè)備，成為唯一能夠提供露天礦業(yè)開采、運輸、破碎成套化解決方案的企業(yè)。”

那么，這臺700噸的龐然大物到底有多大威力呢？楊裕豐用數(shù)據(jù)說明了答案。他表示，700噸挖掘機的斗容是34立方，標(biāo)配是240噸或300噸的礦車，正常情況一般是6-7鏟裝滿一車，所需的時間為2-3分鐘。這個效率到底有多高呢？有比較才有鑒別。他以47噸的挖掘機為例進(jìn)行了對比：47噸挖掘機的鏟斗是2方，700噸挖掘機的鏟斗相當(dāng)于17臺47噸挖掘機鏟斗的容量。47噸挖掘機同樣需要5-6臺自卸車配合作業(yè)，完成一臺車的裝卸同樣需要2-3分鐘。17臺挖掘機需要17個人駕駛，102輛自卸車至少需要102名駕駛員。也就是說一臺700噸挖掘機配套作業(yè)需要1名操作員，6名自卸車駕駛員，產(chǎn)生的效率相當(dāng)于17臺47噸挖掘機，102輛自卸車產(chǎn)生的效率。如果再考慮到挖掘機和礦車需要連續(xù)作業(yè)，每臺車至少要匹配2-3名駕駛員，這樣的效率就更高了。當(dāng)然這只是計算的人工成本，還有能耗、維修成本等費用，那更是一個天文數(shù)字了。

其實，700噸挖掘機產(chǎn)生的意義不僅如此，它的誕生還改變了中外力量的對比。楊裕豐進(jìn)一步解釋道：以往在國產(chǎn)挖掘機進(jìn)步前，大挖及礦山市場基本上是外資品牌的天下，他們的挖掘機不僅價格昂貴，而且服務(wù)費用也非常高。國外挖掘機零件一般從海外發(fā)貨，短則半個月，長則一個月或數(shù)月，如果機械出現(xiàn)故障不能及時修復(fù)，光停工造成的損失一般業(yè)主就難以承受。國外品牌零件的價格往往是國產(chǎn)零件價格的數(shù)倍、十幾倍、幾十倍，甚至上百倍，因產(chǎn)生故障所造成的停工、維修等損失絕對不是一個小數(shù)目。近年來隨著國產(chǎn)挖掘機的進(jìn)步，國外品牌獨占礦山市場的格正在逐漸發(fā)生改變，因國產(chǎn)品牌的進(jìn)步，國外品牌也逐漸實現(xiàn)了本土化。不僅價格大幅下滑，而且服務(wù)響應(yīng)速度有效提升，維修成本下降了一半以上，“最終獲利的是的礦山用戶，徐工終結(jié)了國外品牌的暴利時代。”

矢志攀登、珠峰登頂

在2018年11月份舉辦的上海寶馬展上，徐工集出了陣容龐大的全系列產(chǎn)品參展，而最受關(guān)注、最引人注目的無疑是這款700噸液壓挖掘機。這臺由人自主研發(fā)的最大噸位，比肩世界先進(jìn)行列的雙動力液壓挖掘機的誕生，再次向世界展示了制造的強大力量。

作為徐工700噸液壓挖掘機的總設(shè)計師，楊裕豐卻始終保持著清醒頭腦。當(dāng)筆者請他為自己的作品打分時，楊裕豐僅給出了80分。他給出的理由是這款產(chǎn)品一直處于調(diào)試階段，畢竟沒有接受實戰(zhàn)的考驗。在他看來，實驗室里的調(diào)試和露天礦山的施工表現(xiàn)完全是兩回事，只有真正接受了實戰(zhàn)的檢驗，才能最終判斷這款設(shè)備的性能到底如何。“雖然還沒有確定試用的下家，但在年底前她一定會出去的，我們也會密切關(guān)注她的表現(xiàn)。”楊裕豐很有信心地說。

后記：從設(shè)計第一臺47噸挖掘機到成為700噸液壓挖掘機的總設(shè)計師，楊裕豐可以說親自參與并設(shè)計了徐工大噸位挖掘機的藍(lán)圖，見證了徐工大型化設(shè)備每一步成長。從借鑒中小挖的方式設(shè)計第一臺大挖，到發(fā)明軟啟動的雙動力系統(tǒng)、柔性控制解決多個控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)作業(yè)的世界性難題，在不到十年時間里，楊裕豐帶領(lǐng)他的團(tuán)隊克服了一個又一個珠峰登頂最后10%的難題技術(shù)，搬掉了一個又一個前進(jìn)道路上的攔路虎，并依靠集體的智慧帶領(lǐng)研發(fā)工程師攀到了世界的巔峰，完成了幾代人的夢想。他們的事跡再次給我們以啟示：有志者事竟成。

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標(biāo)簽：徐工