3.1數(shù)字化
3.1.1礦山機械產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化
目前礦山機械產(chǎn)品的開發(fā)呈現(xiàn)數(shù)字化、并行化、集成化和知識化的趨勢。其中數(shù)字已成為實現(xiàn)快速創(chuàng)新開發(fā)的核心技術(shù)。產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化的基本構(gòu)思是利用數(shù)字對產(chǎn)品開發(fā)過程中的各種信息，包括圖形、數(shù)據(jù)、知識、技能等，進行定量表達、存儲和控制，從而實現(xiàn)以快速市場響應(yīng)和創(chuàng)新開發(fā)為目標的全局優(yōu)化運算。除傳統(tǒng)的CAD/CAE/CAPP/CAM等計算機輔助設(shè)計與制造技術(shù)外，支持快速產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)字化技術(shù)還包括數(shù)字建模與仿真、數(shù)字樣機與虛擬制造，基于知識的設(shè)計技術(shù)和設(shè)計倉庫、基于網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計等。
產(chǎn)品開發(fā)數(shù)字化的一個重要特征是產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品性能的可預(yù)測性。制造過程數(shù)字仿真的目的是借助于建筑在物理學和數(shù)學基礎(chǔ)上的計算模型、計算機預(yù)演等手段，揭示制造工藝過程的本職，獲得知識及進行制造工藝裝備的自主設(shè)計，實現(xiàn)對產(chǎn)品制造、裝配乃至產(chǎn)品整個生命周期過程的預(yù)測和優(yōu)化控制能力。主要內(nèi)容包括：1.設(shè)計過程仿真，包括外形仿真、裝配仿真、運動學仿真、動力學仿真和多學科集成仿真等；2.加工過程仿真，包括切削過程仿真、焊接過程仿真、焊接過程仿真、沖壓過程仿真和鑄造過程仿真等；3.生產(chǎn)過程仿真，同貴哦建立制造系統(tǒng)的靜態(tài)模型和動態(tài)模型，精準預(yù)測技術(shù)可行性、加工成本、工藝質(zhì)量和生產(chǎn)周期。
3.1.2企業(yè)協(xié)作數(shù)字化
以因特網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使設(shè)計制造各個環(huán)節(jié)的信息與知識在數(shù)字化描述的基礎(chǔ)上得到流通與集成，從而使異地的、不同企業(yè)的資源可以共享，使企業(yè)組織的組元化、分布化和扁平化成為可能，為用戶介入生產(chǎn)、供應(yīng)鏈與制造企業(yè)共同保證產(chǎn)品供貨期和質(zhì)量提供了條件。大型礦山機械設(shè)備具有技術(shù)含量高、投資額大、批量少、工作環(huán)境惡劣及研制試驗周期長等特點，其開發(fā)適合采用全球分布式網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作模式，能夠快速響應(yīng)市場需求，實現(xiàn)資源的全球*優(yōu)配置，通過虛擬價值鏈，快速滿足顧客價值*大化的根本需求。未來礦山機械制造系統(tǒng)不再是單個企業(yè)與長期合作的有限供應(yīng)商的穩(wěn)態(tài)組合，而是無國界的、多企業(yè)的、短期的*優(yōu)的動態(tài)系統(tǒng)。
3.1.3礦山數(shù)字化
近年來，地理信息系統(tǒng)在許多礦山得到迅速發(fā)展，它將地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、地質(zhì)礦床模型、全礦巷道分布、地面各種建筑設(shè)計和總圖布置綜合在一起，以三位立體形式表現(xiàn)礦山內(nèi)礦床、巷道和建筑間的相互關(guān)系，一目了然地表面礦山的空間組成和結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了“數(shù)字化礦山”的基礎(chǔ)。海量數(shù)據(jù)的存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、多為可視化與虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及光纖維通信技術(shù)和寬帶計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，各種新型采掘設(shè)備、選冶設(shè)備及相關(guān)控制管理系統(tǒng)為數(shù)字礦山建設(shè)提供了強大的技術(shù)支持。數(shù)字化礦山的功能包括：1.生產(chǎn)管理。各種數(shù)據(jù)采集、生成，實現(xiàn)了物流、資金流、人員流等實時動態(tài)查詢，方便了管理層的科學決策：結(jié)合全球定位系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛的調(diào)度、設(shè)備作業(yè)定位導向、地面的工程測量等。2.生產(chǎn)監(jiān)測控制管理包括產(chǎn)品質(zhì)量實時監(jiān)控，電鏟有效載荷稱量、鏟斗裝載精確定位檢測：設(shè)備的運行狀況診斷；能源消耗的分析；露天邊坡體形變、滑塌位移檢測和排土場災(zāi)害防治和控制等。
3.2生態(tài)化
3.2.1礦山機械綠色設(shè)計
礦山機械是消耗資源的大戶、污染的源頭。面對日趨嚴峻的資源和環(huán)境約束，緊密圍繞4R的產(chǎn)品全生命周期設(shè)計和管理是降低能耗、污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要手段。具體措施為：1.采用長壽命、低能耗及減輕重量的設(shè)計原則。延長產(chǎn)品壽命，可減少機械的生產(chǎn)量和降低其報廢量；降低產(chǎn)品能耗，可減少對環(huán)境的污染；而輕量化和高效率可減少材料和資源的消耗。2.盡量采用低環(huán)境負荷材料，盡可能不適用氟利昂（空調(diào)）、含氯橡膠、樹脂及石棉等有害材料。使廢棄零部件處理的污染*小化及綜合成本*優(yōu)化，礦山機械產(chǎn)品在設(shè)計初始階段就要考慮報廢件處理簡單、費用低和污染小，零部件要解體方便、破碎容易，能焚燒處理或可作為燃料回收等問題；3.采用能再生利用的材料和資源，特別是結(jié)構(gòu)件的設(shè)計應(yīng)盡可能采用表容易裝配和分解的大模塊化結(jié)構(gòu)和無毒材料，提高機械材料的再生率；4.降低整機的振動與噪聲，減輕對周圍環(huán)境的污染。
3.3宜人化
礦山機械在產(chǎn)品設(shè)計中貫徹“以人為本”的原則，考慮人、機和環(huán)境的協(xié)調(diào)，采取必要的技術(shù)措施進行安全性設(shè)計，改善作業(yè)環(huán)境，降低振動與噪聲，提高操縱者舒適性。
3.3.1安全性
礦山機械的安全性是礦山安全生產(chǎn)與工作人員生命安全的保證。礦山機械的安全特性應(yīng)從兩方面進行描述，一是礦山機械的安全功能，另一是相應(yīng)安全功能的可靠性。不論是在含煤塵和易燃、易爆氣體的煤礦井下或井口，還是在各種金屬、非金屬礦山，只有礦山機械具有棄權(quán)的安全功能與較高的安全可靠性，才能確保礦山生產(chǎn)正常進行，避免安全事故的發(fā)生。各種礦山機械的安全功能因工作環(huán)境不同而不盡相同，就煤礦井下使用的提升機而言，其安全功能主要有防爆、超速及過卷保護、過載過壓保護、防墜保護等。礦山車輛安裝防傾翻防落物保持結(jié)構(gòu)，并且工作狀態(tài)監(jiān)測和計算機控制的安全功能，避免誤操作。
3.3.2舒適性
運用人機工程學設(shè)計原理，改善司機的工作環(huán)境，注重駕駛員與操作界面的協(xié)調(diào)，緩解疲勞，提高作業(yè)效率。采用省力便捷的電子化控制技術(shù)，只需通過很少量的手臂的動作就可以精確地操縱負載，用手指尖就可以操作所有重要的操作部件，減輕了司機的負擔。駕駛室采用隔熱隔音全封閉結(jié)構(gòu)，座椅采用可調(diào)節(jié)的油氣懸架系統(tǒng)，引入電子監(jiān)控儀表盤，聲光信號報警等人性化的設(shè)計理念，為操縱人員創(chuàng)造安全舒適的作業(yè)環(huán)境。
3.3.3外觀造型
注重礦山機械外觀美學和機體本身的流線型設(shè)計，達到機械與環(huán)境的和諧，給人以視覺上的美感。礦山機械的造型不是單純的能上能外觀形式，而是功能、材料、結(jié)構(gòu)、人機關(guān)系以及生產(chǎn)工藝等因素的綜合表現(xiàn)。在進行造型設(shè)計時，一方面需要運用藝術(shù)手段和美學法則，使得采用了現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)品具有符合人們審美要求的造型美感；另一方面為了有效的發(fā)揮產(chǎn)品的功能，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和形態(tài)又必須更加合理化。
21世紀的中國已經(jīng)成為礦山機械制造大國而讓世人矚目，然而我們并不是礦山機械制造強國，我國制造的有自主知識產(chǎn)權(quán)的礦山機械高端產(chǎn)品至今并不多。通過自主創(chuàng)新，發(fā)展數(shù)字化、智能化、生態(tài)化與宜人化礦山機械，實現(xiàn)重大裝備，高端成套，為我國的經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展做出更大貢獻。
