تحسين هيكل الرافعات وخوارزميات الذكاء الاصطناعي

كيلود للصناعات الثقيلة: من تحسين الهياكل إلى تطوير خوارزميات الذكاء الاصطناعي. خلف كل رافعة تخرج من خط الإنتاج، تقف منظومة تقنية متكاملة تمتد من التصميم إلى التسليم.

خلف كل رافعة تنتقل من مرحلة التصميم إلى التسليم، تقف منظومة تقنية متكاملة. استطاعت كيلود للصناعات الثقيلة (KRUID CRANE) خلال خمسة عشر عاماً بناء سلسلة تقنية متكاملة تمتد من التحسين الكلاسيكي للهياكل الميكانيكية إلى التطوير الذاتي لخوارزميات الذكاء الاصطناعي — وهي ليست مجرد خط تقني بسيط، بل مصفوفة بحث وتطوير متعددة التخصصات تشمل الميكانيكا الحاسوبية، والهندسة الكهربائية، واتصالات إنترنت الأشياء، والذكاء الاصطناعي. يستعرض هذا المقال قدرات كيلود البحثية من أربعة أبعاد رئيسية: التطور التقني، والهيكل التنظيمي، والمعدات الأساسية، والخطة الاستراتيجية، مسلطاً الضوء على كيفية تحقيق هذه الشركة المصنعة لمعدات الرفع نقلة نوعية من "متابعة المسار" إلى "قيادة المسار" في خضم موجة الذكاء الاصطناعي.

أربع مراحل رئيسية في تطور التقنية: من تحسين الهياكل إلى الذكاء الاصطناعي

كيلود للصناعات الثقيلةالإنفوجرافيك

يمكن تقسيم التطور التقني لكيلود إلى أربع مراحل واضحة، تمثل كل منها قفزة في القدرات الجوهرية، كما تعكس فهماً أعمق لجوهر عمل الرافعات.

2010: مرحلة تأسيس تحسين الهياكل. كانت هذه نقطة الانطلاق لمنظومة البحث والتطوير في كيلود. استقدمت الشركة منصة ANSYS Workbench وأسست قدرات تحليل العناصر المحدودة (FEA). ركّز فريق البحث على التحسين الطوبولوجي لتوزيع الكثافة في العارضة الرئيسية للرافعة العلوية نوع QD، بهدف تقليل الوزن الذاتي إلى أدنى حد مع الحفاظ على قدرة التحمل المطلوبة. تمحورت هذه المرحلة حول "دقة الحساب" — فمن خلال عملية تحليل ثلاثية المراحل (التحسين الطوبولوجي ← تحسين الشكل ← تحسين الأبعاد)، تحقق تخفيض في وزن المكونات الهيكلية الأساسية بنسبة 12%-18%، مع اجتياز جميع التصاميم لاختبار ثابت بالحمولة المقدرة 1.25 وفق معيار ISO 4301 / FEM 1.001، والتحقق من معامل الحمل الديناميكي 1.1. كما أتاح إدخال آلة اختبار الكلال MTS إغلاق حلقة التحقق بين نتائج المحاكاة والواقع الفعلي. بين عامي 2010 و2014، أنجز قسم الهياكل أكثر من 200 مشروع تحسين هيكلي، وأسس قاعدة بيانات محاكاة شاملة تغطي العارضة الرئيسية، والعارضة الطرفية، وهيكل العربة، وبكرة الخطاف.

2015: مرحلة ترقية الأتمتة الكهربائية. بعد نضج قدرات محاكاة الهياكل، وسّعت كيلود نشاطها نحو أنظمة التحكم. شكّلت الشركة فريقاً للبحث والتطوير الكهربائي، ونشرت ناقل EtherCAT الصناعي للاتصالات في الوقت الفعلي، وطوّرت الجيل الأول من نظام التحكم الكهربائي KRUID-ECS. تمثل الإنجاز الأبرز في هذه المرحلة بتأسيس البنية الكهربائية القياسية "محول تردد + تحكم PLC + واجهة الإنسان والآلة"، وإدخال منصة dSPACE للنمذجة السريعة (RCP)، مما قلص دورة التحقق العملي لخوارزميات التحكم من أشهر إلى أسابيع. في الوقت نفسه، بدأت الشركة باستخدام ماسح ضوئي ليزري ثلاثي الأبعاد من FARO لإعادة البناء العكسي وتحليل انحرافات التجميع للمكونات الرئيسية. في عام 2017، أكمل القسم الكهربائي التحقق من أول نظام تحكم كهربائي مصمم ذاتياً بالكامل على رافعة جسرية بسعة 50 طناً، مما يمثل علامة فارقة في قدرة كيلود على التطوير المستقل للأنظمة الكهربائية.

2020: مرحلة التحول الرقمي والذكي. بعد عام 2020، تحول التركيز التقني لكيلود نحو الرقمنة والذكاء الاصطناعي. أنشأت الشركة منصة مراقبة إنترنت الأشياء KRUID-IoT، لتمكين الاستحواذ في الوقت الفعلي لبيانات تشغيل الرافعات ونقلها عن بعد وتخزينها سحابياً. بالاعتماد على البيانات التشغيلية المتراكمة، بدأ فريق البحث بتدريب نماذج تنبؤية مدفوعة بالبيانات — بدءاً من منطق الإنذار بالحدود، مروراً بالتنبؤ بالاتجاهات بناءً على الخصائص الإحصائية، وصولاً إلى نظام تقييم مؤشر الصحة (HI) القائم على شبكات LSTM العصبية. وفي الوقت نفسه، أطلقت الشركة مشروع التوأم الرقمي، مستخدمة محرك Unity 3D لإعادة إنتاج السلوك الديناميكي الكامل للرافعة في بيئة افتراضية، مما أرسى الأساس للتشغيل بدون طاقم والجدولة الذكية. بحلول نهاية عام 2022، تجاوز عدد الرافعات المتصلة بمنصة IoT 800 رافعة قيد التشغيل، بإجمالي بيانات متراكمة يتجاوز 50 تيرابايت.

2025: مرحلة التطوير الذاتي لخوارزميات الذكاء الاصطناعي. مع دخول عام 2025، اكتملت قدرات كيلود في التطوير الذاتي لخوارزميات الذكاء الاصطناعي. في مجال التحكم بمكافحة التأرجح، طوّر الفريق وحدة تحكم مضادة للتأرجح تعتمد على التعلم المعزز العميق، باستخدام إطار تحسين السياسة القريبة (PPO)، وبعد 5 ملايين خطوة تدريبية في بيئة التوأم الرقمي، تم نشرها على الرافعات الفعلية، محققة دقة تحكم في زاوية التأرجح الطرفية أفضل من 0.3 درجة. وفي مجال التعرف البصري، طوّر الفريق نموذجاً لتحديد مواقع موزع الرفع وكشف العوائق استناداً إلى بنية YOLOv8، محافظاً على دقة تعرف تتجاوز 95% حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة والضباب والأمطار. أما محرك الصيانة التنبؤية فقد انتقل من تغطية مكون واحد إلى النظام الكامل، ليشمل المكونات الأساسية الأربعة: مخفض السرعة، والمكبح، والمحرك، والحبل السلكي. في النصف الثاني من عام 2025، تم تسليم أول دفعة من الرافعات المزودة بوظائف الذكاء الاصطناعي للعملاء، وأظهرت تحسناً ملحوظاً في الكفاءة وانخفاضاً في معدلات الأعطال في مشاريع مصانع الصلب ومحطات الموانئ. وبهذا، أكملت كيلود قفزتها التقنية الرابعة من "الهيكل-الكهرباء-الرقمنة" إلى "الذكاء الاصطناعي الأصيل".

هيكل تنظيمي متكامل: التآزر بين أربعة أقسام بحثية

يعتمد تحقيق القدرات التقنية على هيكل تنظيمي داعم. تتكون منظومة البحث والتطوير في كيلود من أربع وحدات أساسية، تشكل سلسلة متكاملة تمتد من الطبقة المادية إلى طبقة الخوارزميات، وتعمل هذه الوحدات بتناغم عبر بروتوكولات واجهة موحدة.

معهد أبحاث الهياكل هو الطبقة الأساسية في المنظومة البحثية، والأقدم تاريخياً في كيلود. يركز الفريق على دراسة السلوك الميكانيكي للهياكل المعدنية، وتشمل قدراته الأساسية: تحليل المحاكاة باستخدام ANSYS FEA، والتحقق من الكلال عبر آلات MTS، والهندسة العكسية بالمسح ثلاثي الأبعاد، ومحاكاة إجراءات اللحام. يتولى المعهد تصميم وتحسين المكونات الحاملة الرئيسية مثل العارضة الرئيسية، والعارضة الطرفية، وهيكل العربة، وتخضع جميع التصاميم لدورة مغلقة من أربع خطوات: "المحاكاة ← النموذج الأولي ← الاختبار ← التعديل". يمتلك المعهد آلة اختبار الكلال الهيدروليكية المؤازرة MTS 322 القادرة على تطبيق حمولة ديناميكية قصوى تبلغ 100 كيلو نيوتن، لتلبية جميع متطلبات التحقق من الكلال وفق معيار ISO 4301 / FEM 1.001. يضم المعهد حالياً 8 مهندسين كبار و12 مهندساً متوسطاً، جميعهم يمتلكون خبرة تتجاوز عشر سنوات في تصميم هياكل الرافعات.

معهد أبحاث الكهرباء مسؤول عن تصميم بنية الأجهزة لأنظمة التحكم وتكامل الأنظمة الكهربائية، وهو الجسر الذي يربط العالم المادي بالعالم الرقمي. بنى الفريق منصة أجهزة تحكم موحدة حول ناقل EtherCAT، تغطي جميع مكونات الطبقة الكهربائية بما في ذلك محولات التردد، ومتحكمات PLC، ومرحلات السلامة، وواجهات المستشعرات. يدير المعهد أيضاً منصة اختبار الأجهزة في الحلقة (HIL) من نوع dSPACE SCALEXIO، والمزودة بنموذج ديناميكي عالي الدقة للرافعة كاملة (يشمل العارضة المرنة، وزاوية تأرجح الحبل السلكي، وتماس العجلة مع السكة)، مما يتيح محاكاة كاملة لظروف التشغيل المختلفة في بيئة المختبر. تعمل منصة HIL على تقليص دورة التحقق من تكامل منطق التحكم من 8 أسابيع تقليدية إلى أسبوعين فقط، مع تنفيذ أكثر من 500 حالة اختبار آلية لكل إصدار برمجي. كما يتولى المعهد جميع اختبارات التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) وإجراءات الحصول على شهادة CE.

معهد أبحاث البرمجيات يركز على تطبيقات البرمجيات العليا ومنصات البيانات، ويعد القوة الدافعة الأساسية للتحول الرقمي في كيلود. طوّر الفريق برمجيات وسيطة خاصة بإنترنت الأشياء KRUID-IoT، تدعم الوصول الموحد وتحويل البيانات لثلاثة بروتوكولات صناعية: Modbus TCP وOPC UA وMQTT. يتولى المعهد أيضاً تطوير منصة التوأم الرقمي، حيث بنى نموذجاً ثلاثي الأبعاد كاملاً للرافعة باستخدام محرك Unity 3D، مع مزامنة فورية لبيانات التشغيل من الرافعات الفعلية. لا تُستخدم هذه المنصة للمراقبة عن بعد فحسب، بل تعمل أيضاً كبيئة محاكاة لتدريب واختبار خوارزميات مكافحة التأرجح القائمة على التعلم المعزز. يعتمد المعهد منهجية التطوير الرشيقة، بإصدار نسخة محدثة كل أسبوعين، لضمان الاستجابة السريعة لمتطلبات العملاء.

فريق الخوارزميات هو "العقل الأذكى" في منظومة كيلود البحثية. تأسس كفريق مستقل في عام 2023، ويضم باحثين متخصصين في التعلم الآلي، والرؤية الحاسوبية، ونظرية التحكم، مع نسبة حاملي الدكتوراه تتجاوز 40%. يغطي عمل الفريق السلسلة الكاملة: جمع البيانات وتنظيفها، تدريب النموذج والتحقق منه، النشر على جهاز الحافة، والتكرار المستمر. أنشأ الفريق آلية واجهة ثابتة بين "الاحتياجات والتسليم" مع المعاهد الثلاثة الأخرى: يوفر معهد الكهرباء مواصفات واجهة التحكم، ويوفر معهد البرمجيات خط أنابيب بيانات IoT، ويوفر معهد الهياكل الشروط الحدودية الميكانيكية، بينما يعيد فريق الخوارزميات نماذج استدلال مُتحققاً منها. يضمن هذا الهيكل التعاوني الرباعي حلقة تقنية مغلقة تمتد من المبادئ الأساسية إلى الذكاء التطبيقي، بحيث يمكن لأي اختراق تقني أن ينتقل بسرعة عبر المنظومة البحثية بأكملها.

المعدات البحثية الأساسية: المسح ثلاثي الأبعاد واختبار الكلال واختبار HIL

يحدد مستوى المعدات البحثية عمق واتساع التحقق التقني. واصلت كيلود استثماراتها في البنية التحتية للبحث والتطوير، بإجمالي استثمارات يتجاوز 16,300 درهم إماراتي (حوالي 3000 يوان صيني)، لتشكيل مصفوفة معدات تغطي ثلاثة أبعاد: "قياس الهندسة ← التحقق من الخصائص الميكانيكية ← اختبار منطق التحكم".

نظام المسح الضوئي الليزري ثلاثي الأبعاد. تستخدم كيلود ماسح ضوئي ليزري ثلاثي الأبعاد من نوع FARO Focus S350، بدقة قياس تصل إلى ±1 مم على مسافة 10 أمتار، ومعدل مسح يصل إلى 976,000 نقطة في الثانية. يُستخدم هذا النظام أساساً لإعادة البناء العكسي لهياكل الرافعات وكشف انحرافات التجميع. في مرحلة تطوير المنتجات الجديدة، يستخدم معهد الهياكل بيانات المسح لبناء نماذج CAE عالية الدقة، لضمان تطابق الشروط الحدودية للمحاكاة مع الواقع الفعلي؛ وفي مرحلة مراقبة جودة الإنتاج، تُجرى عمليات مسح دورية للمكونات الهيكلية الملحومة ومقارنتها بنماذج CAD التصميمية، مع التحكم في انحرافات خط اللحام ضمن ±2 مم. تُستخدم تقنية المسح ثلاثي الأبعاد أيضاً في مشاريع التعديل للرافعات القديمة، من خلال القياس الدقيق للمعاملات الهندسية الفعلية للهياكل القائمة، لتوفير مدخلات تصميم دقيقة لحلول التحديث.

نظام اختبار الكلال الهيدروليكي المؤازر MTS. يعد اختبار الكلال الركيزة الأساسية للتحقق من موثوقية هياكل الرافعات. يمتلك معهد الهياكل في كيلود آلة اختبار الكلال الهيدروليكية المؤازرة MTS 322 ذات العمودين، والمجهزة بمستشعر حمل بسعة 100 كيلو نيوتن ونظام مشابك هيدروليكي، وقادرة على تنفيذ أشكال موجية متعددة للحمل بما في ذلك الموجة الجيبية، والموجة المثلثية، والطيف العشوائي. يدعم النظام اختبارات الكلال المستمرة حتى 100,000 دورة، مع تسجيل تلقائي لمنحنيات الحمل-الإزاحة وبيانات تدهور الصلابة. قبل اعتماد أي دفعة جديدة من العارضة الرئيسية، يجب إخضاعها لدورة حياة كاملة واحدة على الأقل من اختبار الكلال، مع اشتراط ألا يتجاوز التشوه المتبقي بعد الاختبار 1/1000 من البحر. على سبيل المثال، في اختبار العارضة الرئيسية لرافعة QD بسعة 50 طناً، وبعد 85,000 دورة تحميل، بلغ أقصى تشوه متبقٍ 1/1500 فقط من البحر، وهو أفضل بكثير من المؤشرات التصميمية. كما يُستخدم التحليل المقارن بين بيانات اختبار الكلال ونتائج محاكاة CAE لتحسين دقة نماذج المحاكاة بشكل مستمر.

منصة اختبار الأجهزة في الحلقة (HIL) من dSPACE SCALEXIO. تُعد منصة HIL المعدات الأساسية في البحث والتطوير الكهربائي لشركة كيلود، وتمثل البنية التحتية الرئيسية لانتقال الشركة من "الكهرباء التقليدية" إلى "التحكم الذكي". يعتمد نظام SCALEXIO على تصميم معياري، ومزود ببطاقة معالج DS1007 وبطاقة إدخال/إخراج DS2202، مما يتيح تشغيل نماذج محاكاة شاملة في الوقت الحقيقي تشمل نموذج العناصر المحدودة للعارضة المرنة، ونموذج زاوية التأرجح غير الخطي للحبل السلكي، ونموذج تلامس العجلة مع السكة. يدعم النظام التوليد التلقائي ونشر أكواد Simulink، مما يحقق سير عمل "بضغطة واحدة" من تطوير خوارزميات Matlab/Simulink إلى التحقق عبر HIL. خلال تطوير وحدة التحكم KRUID-ECS 2.0، نفذت منصة HIL أكثر من 3000 حالة اختبار آلي، تغطي جميع بنود التحقق الوظيفي المنصوص عليها في المعيار GB/T 33240-2016 "الرافعات - أنظمة التحكم - متطلبات الأداء"، كما تدعم اختبار حقن الأعطال لـ 19 نمطاً من الأعطال بما في ذلك انقطاع سلك المستشعر، وانقطاع الاتصالات، واحتباس المشغل. كما طور فريق اختبار HIL "مكتبة سيناريوهات الظروف القاسية" الخاصة، والتي تضم أكثر من 30 سيناريو خطر مثل انقطاع التيار المفاجئ، والتوقف الطارئ تحت الحمولة الكاملة، والعمل الخارجي في الطقس العاصف، لضمان موثوقية نظام التحكم حتى في أصعب الظروف.

رابعاً: نظام التحقق المغلق للمحاكاة والاختبار: من النموذج الأولي الافتراضي إلى التأكيد الفعلي

في الممارسة الهندسية، تلتزم كيلود بمبدأ "لا يمكن الوثوق بالمحاكاة وحدها، ولا يمكن الاستغناء عن الاختبار". أسست الشركة نظام تحقق مغلق يغطي ثلاثة مستويات: "النموذج الأولي الافتراضي - محاكاة الأجهزة في الحلقة (HIL) - التحقق الفعلي"، حيث يكون لكل مستوى معايير إدخال وإخراج ومعايير قبول واضحة.

المستوى الأول: محاكاة النموذج الأولي الافتراضي. يقوم قسم الهياكل بإجراء تحليل العناصر المحدودة للرافعة كاملة أو مكوناتها في برنامج ANSYS Workbench، بما في ذلك التحليل الساكن، والتحليل النمطي، وتحليل التلامس غير الخطي. يقوم قسم التحكم الكهربائي ببناء نماذج نظام التحكم في Matlab/Simulink، بما في ذلك التحكم المتجهي للمحرك، وخوارزميات مكافحة التأرجح، ومنطق السلامة. بينما يقوم قسم البرمجيات ببناء توأم رقمي كامل للرافعة في بيئة Unity 3D، للتحقق المسبق من منطق التفاعل البشري الآلي ومحاكاة سيناريوهات تدريب المشغلين. تستخدم الفرق الثلاثة منصة إدارة معلمات موحدة لضمان اتساق خصائص المواد، وحالات التحميل، والشروط الحدودية المستخدمة في نماذج المحاكاة، وتجنب انحرافات المحاكاة الناتجة عن عزلة البيانات.

المستوى الثاني: التحقق عبر محاكاة الأجهزة في الحلقة (HIL). تمثل هذه المرحلة حلقة فريدة في نظام البحث والتطوير في كيلود، وهي الجسر الأساسي من "الافتراضي" إلى "الواقعي". تقوم منصة HIL بتوصيل وحدة التحكم الحقيقية في حلقة المحاكاة، وتحاكي دورة التشغيل الكاملة للرافعة في ظروف مختبرية. على عكس محاكاة البرمجيات الخالصة، كشف اختبار HIL عن مشاكل هندسية لا يمكن لمحاكاة البرمجيات اكتشافها، مثل مشاكل مطابقة مستوى الإشارة في واجهات أجهزة التحكم، وتأخير جدولة مهام نظام التشغيل في الوقت الحقيقي، واختناقات تحميل ناقل الاتصالات. وفقاً للإحصائيات، يكشف اختبار HIL لكل إصدار جديد من وحدة التحكم في المتوسط عن 8-12 عيباً على مستوى واجهة الأجهزة والبرمجيات، منها حوالي 30% أخطاء منطقية بخطورة عالية. إذا تم اكتشاف هذه العيوب في مرحلة التشغيل التجريبي على الجهاز الحقيقي، فإن تكلفة إصلاح كل مشكلة ستكون 5-10 أضعاف تكلفتها في مرحلة HIL.

المستوى الثالث: التحقق الفعلي واختبار النوع. يجب أن تخضع جميع التصاميم التي اجتازت التحقق عبر محاكاة HIL للتحقق الفعلي على رافعة حقيقية. يجب أن تجتاز المكونات الهيكلية اختبار النوع وفقاً للمعيار FEM 1.001 "الرافعات الجسرية للأغراض العامة"، بما في ذلك اختبار ثابت بالحمولة المقدرة (1.25 مرة من الحمولة الاسمية)، واختبار الحمل الديناميكي (1.1 مرة)، وقياس الانحراف تحت الحمولة المقدرة. بالنسبة لتحسينات نظام التحكم، يتم إجراء اختبارات مقارنة للأداء من خلال تشغيل الرافعة الفعلية، وتسجيل المؤشرات الرئيسية مثل منحنى توهين زاوية التأرجح، ودقة التموضع، ووقت الاستجابة. تُخزَّن بيانات التحقق من المستويات الثلاثة في قاعدة بيانات البحث والتطوير في كيلود، لتكون أساساً لتحسين تصميم الجيل القادم من المنتجات. حالياً، جمعت قاعدة بيانات البحث والتطوير أكثر من 1200 تقرير اختبار و30000 سجل اختبار، مما شكل قاعدة معرفية مؤسسية متنامية باستمرار.

خامساً: خارطة الطريق التقنية: التخطيط الاستراتيجي من تحسين الوحدة إلى منصة الأنظمة

على مدى السنوات الثلاث المقبلة، وضعت كيلود للصناعات الثقيلة خارطة طريق تقنية من ثلاث مراحل: "ذكاء الوحدة - منصة الأنظمة - انفتاح النظام البيئي". تستجيب هذه الخارطة لموجة الذكاء الاصطناعي في الصناعة، وتعكس العزم الاستراتيجي للشركة على التحول من مصنع معدات إلى شركة منصة تقنية.

على المدى القريب (2026-2027): إكمال ذكاء الوحدة. الهدف هو جعل وظائف الذكاء الأساسية معدات قياسية في جميع الرافعات الجديدة الصادرة عن المصنع، بناءً على خوارزميات الذكاء الاصطناعي الحالية. يشمل ذلك: ترقية وحدة التحكم المضادة للتأرجح RL من خيار إضافي إلى معدات قياسية، وتغطية نظام الرؤية C-Vision لأكثر من 95% من سيناريوهات التشغيل، وتغطية الصيانة التنبؤية لجميع مكونات سلسلة النقل. سيتم التحقق التقني في هذه المرحلة على منصة HIL الحالية وأرض الاختبار، وستتم مقارنة المؤشرات الفنية الأساسية بالمعايير العالمية للعلامات التجارية الرائدة. سيتم استثمار 30% من ميزانية البحث والتطوير في التحسين المستمر لخوارزميات الذكاء الاصطناعي، مع التركيز على حل تحديين تقنيين رئيسيين: التحكم التعاوني المضاد للتأرجح لعدة رافعات، ومتانة الرؤية في البيئات المعقدة.

على المدى المتوسط (2027-2028): تنفيذ منصة الأنظمة. بعد اكتمال ذكاء الوحدة، ستطلق كيلود منصة نظام التشغيل الموحدة KRUID-OS - وهي بنية برمجيات موجهة لدورة حياة الرافعة الكاملة، تدمج مراقبة إنترنت الأشياء، والتوأم الرقمي، والصيانة التنبؤية، والتحكم عن بعد في إطار موحد للخدمات المصغرة. الهدف الأساسي لاستراتيجية المنصة هو تحقيق "برنامج واحد يتكيف مع جميع خطوط الإنتاج"، مما يقلل بشكل كبير من التكلفة الحدية للتطوير عبر الطرازات. في الوقت نفسه، ستقوم الشركة بتأسيس قسم بنية الأنظمة، بناءً على الهيكل الحالي المكون من 3 معاهد ومجموعة واحدة، ليتولى مسؤولية التصميم المعماري التقني وأعمال التوحيد القياسي عبر المنصات. سيعتمد KRUID-OS نشراً قائماً على الحاويات، ويدعم النشر المرن من جهاز الحافة إلى السحابة، لتلبية متطلبات البنية التحتية لتقنية المعلومات لدى العملاء المختلفين.

على المدى البعيد (2029-2030): استكشاف انفتاح النظام البيئي. تخطط كيلود لفتح جزء من واجهات برمجة التطبيقات (API) لنظام KRUID-OS حوالي عام 2029، مما يسمح لمطوري الطرف الثالث بتطوير تطبيقات متخصصة في الصناعة بناءً على منصة أجهزة كيلود. على سبيل المثال، يمكن دمج منطق التغذية التلقائية في صناعة المعادن، وخوارزميات الجدولة التعاونية في محطات الموانئ، وتطبيقات التحكم عن بعد في البيئات المقاومة للانفجار عبر واجهات API القياسية في رافعات كيلود. إذا نجح هذا الاستراتيجي، فسيحول كيلود من مصنع معدات إلى شركة تقنية قائمة على المنصات، مما يعيد تشكيل الميزة التنافسية للشركة بشكل جذري. بالإضافة إلى ذلك، تخطط الشركة لإنشاء مجتمع للمطورين ونظام شهادات تقنية لضمان التطوير الصحي طويل الأمد للنظام البيئي.

سادساً: التعاون بين الصناعة والأكاديمية والبحث والمشاركة في المعايير التقنية

نظام البحث والتطوير في كيلود ليس نظاماً مغلقاً. تواصل الشركة اكتساب المعرفة التقنية المتطورة من خلال التعاون العميق مع الجامعات ومعاهد البحوث ومنظمات التوحيد القياسي، بينما تغذي الصناعة بخبراتها الهندسية العملية.

في مجال التعاون بين الصناعة والجامعة والبحث، أقامت كيلود مختبرات مشتركة مع عدة جامعات مرموقة في الهندسة الميكانيكية وعلوم الحاسوب. تشمل مجالات التعاون: التنبؤ بعمر الكلال للهيكل الفولاذي للرافعة باستخدام الشبكات العصبية الرسومية، وتطبيق التعلم المعزز متعدد الوكلاء في الجدولة الجماعية، والنمذجة التعاونية عبر الأجهزة للعملاء باستخدام التعلم الموحد. تتولى فرق الجامعة البحث النظري الأساسي وتطوير النماذج الأولية للخوارزميات، بينما توفر كيلود بيانات التشغيل الفعلية، والسيناريوهات الهندسية، وشروط التحقق من التطبيق، مما يشكل نموذج تعاون "الجامعة للبحث النظري، والشركة للتحويل الهندسي". حتى الآن، أنتجت المختبرات المشتركة 5 أوراق بحثية في مجلات SCI و3 براءات اختراع، حيث تم التحقق من نموذج التنبؤ بعمر الكلال مبدئياً في الاختبارات الداخلية.

في مجال التوحيد القياسي، تشارك كيلود بنشاط في أعمال مراجعة وإعداد المعايير الوطنية والصناعية للرافعات. شارك المهندسون والفنيون في الشركة في مناقشات والتحقق من عدة معايير بما في ذلك ISO 4301 / FEM 1.001 "مواصفة تصميم الرافعات"، وFEM 1.001 "الرافعات الجسرية للأغراض العامة"، وGB/T 33240-2016 "الرافعات - أنظمة التحكم - متطلبات الأداء"، وGB/T 33519-2017 "الرافعات - المكابح - طريقة الاختبار". لا يساعد هذا المشاركة العميقة على مستوى المعايير كيلود على مواكبة الاتجاه التقني للصناعة فحسب، بل يوفر أيضاً إطاراً مرجعياً معيارياً موثوقاً لخوارزميات الذكاء الاصطناعي وأنظمة التحكم المطورة ذاتياً. في جولة مراجعة المعايير الوطنية القادمة، قدمت كيلود مقترحات تقنية بشأن السلامة الوظيفية للرافعات الذكية والتحقق من خوارزميات الذكاء الاصطناعي، ساعيةً إلى ترقية الخبرات المكتسبة في الممارسة الذكية إلى معايير صناعية.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: ما المجالات التقنية التي يغطيها نظام البحث والتطوير في كيلود للصناعات الثقيلة؟

ج: يغطي نظام البحث والتطوير في كيلود للصناعات الثقيلة أربعة مجالات تقنية أساسية: تصميم وتحسين الهيكل، وخوارزميات التحكم الذكي، والفحص البصري بالذكاء الاصطناعي، والتشغيل والصيانة عن بعد عبر إنترنت الأشياء. يشمل اتجاه تحسين الهيكل التصميم خفيف الوزن للعارضة الرئيسية والتنبؤ بعمر الكلال؛ ويشمل اتجاه التحكم الذكي التحكم المضاد للتأرجح، وجدولة الرافعات العلوية بدون مشغل، والتشغيل التعاوني لعدة رافعات؛ ويشمل اتجاه رؤية الذكاء الاصطناعي كشف اقتحام الأفراد، والتعرف على الحمولة، وكشف عيوب اللحام؛ ويشمل اتجاه إنترنت الأشياء جمع بيانات المعدات، ومنصة التشغيل والصيانة عن بعد، ومحاكاة التوأم الرقمي.

س: ما هو الهيكل التنظيمي وحجم فريق البحث والتطوير؟

ج: يعتمد فريق البحث والتطوير هيكلاً تنظيمياً رباعياً، يتكون من معهد البحوث الهيكلية، ومعهد بحوث التحكم الكهربائي، ومجموعة تطوير البرمجيات، ومجموعة خوارزميات الذكاء الاصطناعي، ويعملون بشكل تعاوني، ويبلغ إجمالي عددهم أكثر من 120 شخصاً. تبلغ نسبة حملة الماجستير والدكتوراه 45%، ويغطي التخصصات المتعددة مثل التصميم الميكانيكي ونظرياته، والهندسة الكهربائية والأتمتة، وعلوم الحاسوب، ونظرية التحكم وهندسة التحكم. كان مركز التكنولوجيا المؤسسي قد حصل سابقاً على اعتماد مركز التكنولوجيا المؤسسي على المستوى الإقليمي، وتمت الموافقة على إنشاء محطة أبحاث ما بعد الدكتوراه.

س: ما هي معدات الاختبار والمنصات التجريبية الأساسية المستخدمة في عملية البحث والتطوير؟

س: ما هي الإنجازات التي حققتها كيلود للصناعات الثقيلة في التعاون بين الصناعة والجامعة والبحث والمشاركة في وضع المعايير الفنية؟

ج: أقامت كيلود للصناعات الثقيلة شراكات بحثية طويلة الأمد مع جامعة تشنغتشو وجامعة خنان للتكنولوجيا، ونفذت بالتعاون معهما عدة مشاريع بحثية وتطويرية، منها منصة المحاكاة بالتوأم الرقمي للرافعات وخوارزميات الفحص البصري بالذكاء الاصطناعي. كما شاركت الشركة في مراجعة وإعداد العديد من المعايير الوطنية والصناعية، وتضم في صفوفها مهندسين كبارًا وخبراء متخصصين في اللجنة الفنية لتوحيد معايير آلات الرفع الوطنية. وقد تقدّمت الشركة خلال السنوات الأخيرة بأكثر من 60 طلب براءة اختراع، وحصلت على أكثر من 50 براءة اختراع مسجلة وبراءات نموذج المنفعة، وقد طُبّقت هذه الإنجازات التقنية على نطاق واسع في منتجاتها من الرافعات الجسرية والرافعات القنطرية والرافعات العلوية الذكية.

س: ما هي منصات الاختبار والتحقق التي أنشأتها كيلود للصناعات الثقيلة؟

ج: أنشأت كيلود للصناعات الثقيلة ثلاث منصات اختبار رئيسية: آلة اختبار الكلال الهيدروليكية المؤازرة بقدرة 1000kN للتحقق من عمر الكلال للوصلات الملحومة للعارضة الرئيسية والمكوّنات الهيكلية؛ ومنصة محاكاة الأجهزة في الحلقة (HIL) لاختبار الأجهزة في الحلقة لوحدات التحكم وأنظمة محولات التردد في الرافعات؛ وميدان اختبار الآلة الكاملة الذي يدعم اختبارات الحمولة الديناميكية والساكنة بنسبة 200% من الحمولة المقدرة. تغطي هذه المنصات متطلبات الاختبار والتحقق على المستويات الثلاثة: مستوى المواد، ومستوى المكونات، ومستوى الآلة الكاملة، مما يضمن خضوع كل منتج جديد لتحقق شامل من الموثوقية في مرحلة تثبيت التصميم.

مقالات ذات صلة

contact

contact us

phone:
+86 13903802779

mail:3915269@qq.com

Working hours: Monday to Friday

Wechat
Wechat
SHARE
TOP