超越传统直觉，MATLAB/Simulink助力重型机械的智能化转型

作为工程机械设计师，当面临设计一款需吊起2400吨重物的起重机时，如何确保结构的稳定性和安全性，无疑是一项极具挑战性的任务。传统的试错方式显然无法满足这一需求，因此，工程师们需要借助更为先进和高效的工具。在重型机械领域，MATLAB/Simulink以其卓越的功能和灵活的定制性，为工程师们提供了前所未有的便利。

为了深入了解MATLAB/Simulink在重型机械领域的应用及其带来的价值，我们有幸采访了中联重科智能技术有限公司总经理助理张迁先生，以及MathWorks中国工业自动化与装备（IA&M）行业首席技术官宋胜凯先生，共同探讨了数字化设计如何加速产品开发和落地，为企业带来更高的经济效益和市场竞争力。

数字化仿真：加速产品开发的催化剂

在重型机械制造领域，产品的开发流程往往历时长久，包含一系列复杂且至关重要的设计、测试与验证步骤。鉴于此，以中联重科为代表的众多企业一直在积极探索如何借助先进的数字化技术手段推动产品创新，在此过程中，MATLAB/Simulink发挥了不可或缺的重要作用。

借助MATLAB/Simulink的强大功能，中联重科成功将这些复杂流程迁移至虚拟环境中执行。数字化仿真技术作为MATLAB/Simulink的核心优势，使得工程师能够在产品设计阶段便进行全方位、深入的测试与验证工作。张迁特别指出，这种先进的数字化仿真技术不仅能够有效应对更为复杂的仿真与分析任务，而且能够显著提升产品开发效率，从而大幅缩短产品投放市场的响应时间。

通过这一平台，中联重科能够对大型柔性臂架进行精确的扰度分析与控制，从而优化设计，提高产品性能。例如，在柔性臂架的设计中，中联重科利用该平台对臂架的运动学和动力学特性进行了深入的分析和优化。通过数字化仿真，工程师们能够预测臂架在不同工作条件下的性能表现，并据此进行针对性的改进。这不仅提高了挖掘机的挖掘效率和稳定性，也显著提升了作业安全性。

值得一提的是，中联重科在数字化仿真技术的应用上并不仅仅局限于产品设计和优化阶段。在产品的生产、测试和验证阶段，他们也广泛采用了MATLAB/Simulink的相关工具和技术。通过依托这些技术的应用，中联重科不仅能够有效减少产品故障率，提高生产效率，还推动了产品迅速实现落地应用，从而赢得了广大客户的信赖和市场的认可。

动态预测：打破传统直觉的模拟器

在工程机械行业，产品的大型化和重载化已成为不可逆转的趋势。张迁先生指出，这一趋势带来了一系列设计上的挑战，尤其是在解决违反直觉的问题上。例如，设计一个能够将物料泵送到100米高度的混凝土泵车，或者一个能够吊起2400吨重物的起重机，这些都需要工程师超越传统物理直觉，运用先进的数字化设计和仿真技术来实现。

MATLAB/Simulink作为一种强大的工程计算平台，正在这一变革中发挥着关键作用。通过MATLAB/Simulink，工程师可以构建复杂的数学模型来模拟工程机械的动态行为，预测其在实际工作条件下的性能。这种高级模拟技术不仅帮助解决设计上的难题，还在产品开发的早期阶段揭示潜在风险和缺陷，减少了对物理原型的依赖，加速了产品从设计到市场的流程。

宋胜凯先生进一步阐述了智能化和自动化水平的提升如何推动工程机械向两个极端发展：一方面，大型机械变得更大，以应对更为艰巨的工程任务；另一方面，小型机械变得更小且多功能化，以适应多样化的应用场景。这一趋势不仅对设计和工程团队提出了新的挑战，也推动了MATLAB和Simulink等工具在行业中的广泛应用。

咨询服务：提升研发效率的加速器

在重型机械行业中，提升研发效率以及精准控制成本，无疑是确保企业持续保持竞争力的核心要素。宋胜凯先生指出，在重型机械行业，研发数字化和设备数字化智能应用的开发是提升效率的关键。MathWorks提供的不仅仅是工具，更包括了培训、深度技术支持和咨询服务，旨在帮助工程师在有效的时间内提升自己的能力。

"我们提供的服务从基础培训到深度技术支持，再到咨询服务，覆盖了从基础到高级的各个层面，"宋胜凯先生解释说，"我们的目标是帮助客户快速适应工具开发过程，了解并贴合他们的应用场景，从而在组织内形成一个人力和工具上的合力，提升整个组织的开发能力。"

MathWorks提供的咨询服务，以其个性化解决方案、技术深度支持、研发流程优化、培训与知识传递以及持续改进，成为企业优化研发流程的重要助力。张迁先生作为深度用户也分享了他的观点，他认为在重型机械行业，咨询服务、培训服务和产品是他们优先考虑的三个要素。他强调，咨询服务尤其重要，因为它能够快速指导企业找到解决问题的路径。

随着人工智能和机器学习技术的不断进步，MATLAB/Simulink在工程机械领域的应用也将更加广泛和深入。这些技术的融合不仅能够提高工程机械的自主操作能力，还能实现智能化决策和自我优化，从而提升作业效率，降低能源消耗，并增强在复杂环境中的适应性。展望未来，我们可以预见，MATLAB/Simulink将继续作为工程机械设计和研发的重要工具，为行业带来更多创新和突破，推动整个行业向更加智能化、高效化的方向发展。