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2015年工程機械行業(yè)十大發(fā)展趨勢
2015-01-21

從20世紀80年代到本世紀初,國內外工程機械產(chǎn)品技術(shù)已從一個(gè)成熟期走到了現代化時(shí)期。伴隨著(zhù)一場(chǎng)新的技術(shù)革命,工程機械產(chǎn)品的綜合技術(shù)水平躍上了一個(gè)新的臺階。電子技術(shù)、微電腦、傳感器、電液伺服與控制系統集成化改造了傳統的工程機械產(chǎn)品,計算機輔助設計、輔助制造及輔助管理裝備了工程機械制造業(yè),IT網(wǎng)絡(luò )技術(shù)也裝備了工程機械的銷(xiāo)售與信息傳遞系統,從而讓人們看到了一個(gè)全新的工程機械行業(yè)。新的工程機械產(chǎn)品在工作效率、作業(yè)質(zhì)量、環(huán)境保護、操作性能及自動(dòng)化程度諸方面都是以往所不可比擬的,并且在向著(zhù)進(jìn)一步的智能化和機器人化方向邁進(jìn)。未來(lái)工程機械行業(yè)又將走向何方,哪種產(chǎn)品又會(huì )被用戶(hù)所接受,小編認為,只要從以下幾點(diǎn)出發(fā),在不斷前進(jìn)的同時(shí)調整自己的步伐,重拾輝煌僅一步之遙!

  第一,節能環(huán)保

  據環(huán)保部發(fā)布的數據顯示,2014年2月,京津冀、長(cháng)三角、珠三角區域及直轄市、省會(huì )城市和計劃單列市等74個(gè)城市空氣質(zhì)量平均超標天數比例為39.7%。其中京津冀地區城市超標天數比例**,達68.5%,我國環(huán)境問(wèn)題日益嚴峻已成為不爭的事實(shí)。而我國工程機械設備行業(yè)的污染比重較大。中國工程機械工業(yè)協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)祁俊此前表示,我國是“世界上**的建設工地”,工程建設帶動(dòng)著(zhù)工程機械行業(yè)飛速發(fā)展。然而,我國有關(guān)工程機械產(chǎn)品排放的要求一直比較寬松,這使得市場(chǎng)上充斥著(zhù)大量高排放產(chǎn)品,已經(jīng)成為了環(huán)境的沉重負擔。

  因此,業(yè)內呼吁國內工程機械行業(yè)走節能環(huán)保之路。前不久國家頒布的《國家新型城鎮化規劃》,據了解,規劃的投資重點(diǎn)包括完善城市基礎、推進(jìn)新型城鎮化發(fā)展,大力發(fā)展社會(huì )事業(yè),著(zhù)力保障和改善民生,實(shí)施創(chuàng )新驅動(dòng)戰略、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉型升級,強力推進(jìn)節能減排,加快生態(tài)文明建設,加快培育新的經(jīng)濟支撐帶等。這是在今后一個(gè)時(shí)期內指導全國城鎮化健康發(fā)展的宏觀(guān)性、戰略性、基礎性的規劃,也是中央頒布實(shí)施的第一個(gè)城鎮化規劃。在這部《規劃》的指導下,中國各地基礎設施建設步伐的不斷推進(jìn),中國工程機械勢必將再次迎來(lái)發(fā)展的高潮。同時(shí),《工業(yè)節能“十二五”規劃》也顯示了工業(yè)節能的總體目標:到2015年,規模以上工業(yè)增加值能耗比2010年下降21%左右。國家提出的嚴格要求也使得工程機械企業(yè)不得不將節能環(huán)保放到其發(fā)展戰略中的重要位置。

  無(wú)論是從減輕環(huán)境負擔,還是打破對外貿易壁壘等方面考慮,節能環(huán)保之路都將成為工程機械發(fā)展的主流趨勢。今后中國工程機械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將更加注重轉型升級,而在具體的實(shí)施策略中,節能環(huán)保將成為主要的發(fā)展方向。目前,工程機械各家廠(chǎng)商都在其新產(chǎn)品上融入更多的節能環(huán)保的元素。在剛剛結束的兩年一度的上海寶馬展上,無(wú)論小松、現代、沃爾沃建筑設備等國際工程機械知名企業(yè),還是三一、徐工、中聯(lián)、柳工等中國本土的工程機械巨頭,都紛紛展示了它們**的機械設備,這些設備無(wú)不是有了更好的節能環(huán)保性能。由此可見(jiàn),工程機械的未來(lái)走向,必將是節能環(huán)保大勢當道。廣大工程機械企業(yè)必須依靠自己走上讓產(chǎn)品工作效率更**、節能降耗性能更出色的正確道路上。

  第二,模塊化設計

  未來(lái)隨著(zhù)我國工程機械行業(yè)的發(fā)展,為用戶(hù)提供高性能、高可靠性、高機動(dòng)性、良好的維修性和經(jīng)濟性的設備逐漸成為廠(chǎng)商追逐的目標。因此為了滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求,廠(chǎng)商生產(chǎn)應該采取多品種、小批量的生產(chǎn)方式,以*快速度開(kāi)發(fā)出質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的新產(chǎn)品。想要綜合實(shí)現上述要求的*有效的途徑,就是采用模塊化設計原理、方法和技術(shù)。

  模塊化設計技術(shù)是在對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎上,劃分并設計出一系列功能模塊,通過(guò)模塊的選擇和組合可以構成不同的產(chǎn)品,以滿(mǎn)足市場(chǎng)的不同需求的設計方法,其*終原則即是力求以少數模塊組成盡可能多的產(chǎn)品,并在滿(mǎn)足要求的基礎上使產(chǎn)品精度高、性能穩定、結構簡(jiǎn)單、成本低廉,且模塊結構應盡量簡(jiǎn)單、規范,模塊間的聯(lián)系盡可能簡(jiǎn)單。

  和傳統的設計方法相比,模塊化設計**的特點(diǎn)就是應用了電子計算機。以往一種新機型需要多次反復試制、試驗和修改才能定型,一般需要幾年的時(shí)間。在計算機上,新產(chǎn)品設計可采用三維數字化建模,利用專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行基礎零部件優(yōu)化選擇與分析計算,直到生成工程圖和進(jìn)行三維虛擬裝配及模擬試驗。隨著(zhù)裝備制造業(yè)的飛速發(fā)展,產(chǎn)品種類(lèi)急劇增多且結構日趨復雜,只有產(chǎn)品設計周期不斷縮短,才能夠滿(mǎn)足企業(yè)激烈競爭的需要。模塊化機械設計理念符合機械產(chǎn)品快速設計的理念,符合裝備制造業(yè)的發(fā)展需要,是機械設計的發(fā)展方向之一,有較高的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟價(jià)值。

  第三,智能化

  當前,工程機械智能化已露端倪。工程機械行業(yè)是為國家基礎建設提供技術(shù)裝備的戰略性產(chǎn)業(yè),同時(shí)也是裝備制造業(yè)中*重要的子行業(yè),屬于國家重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的領(lǐng)域之一。隨著(zhù)國家經(jīng)濟的繼續發(fā)展,必然會(huì )對工程機械行業(yè)的發(fā)展提出更多要求。對于中國工程機械企業(yè)來(lái)說(shuō),市場(chǎng)競爭的激烈和工程以及礦山行業(yè)的施工開(kāi)采難度加大,配套件的核心技術(shù)相比國外,仍有很大的差距,因此要突破行業(yè)發(fā)展瓶頸,追趕上國際化步伐,國內廠(chǎng)商不僅僅是擴大海外市場(chǎng),更是要獲得更高端的技術(shù),才能屹立在世界工程機械之林。而智能化無(wú)疑成為工程機械制造廠(chǎng)商的*佳選擇。

  針對工程機械這個(gè)典型行業(yè)在面對國內市場(chǎng)國際化競爭的殘酷局面和新技術(shù)、新工藝的挑戰中求得生存與發(fā)展,必須解決TQCS難題,即以*快的上市速度,**的質(zhì)量,**的成本,**的服務(wù),來(lái)滿(mǎn)足不同顧客的需求。而解決這一難題的*有效手段—智能化制造,智能制造是“中國工程機械制造”努力的目標。從目前來(lái)看,我國“十二五”規劃對工程機械行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求,柔性化生產(chǎn)、自動(dòng)化、數字化等為基礎的智能化制造將成為行業(yè)的新標準。預計,2015年我國工程機械行業(yè)固定資產(chǎn)投資達1000億元,其中對智能化制造方面的投入將高達300億元。這將使國內工程機械行業(yè)的整體智能化制造水平在十二五末邁上一個(gè)新臺階。

  隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能化將逐漸成為工程機械發(fā)展的主流趨勢,不僅可有效提高工作效率,還可大幅度降低生產(chǎn)成本。面對全球激烈的競爭,我國工程機械行業(yè)走智能化之路迫在眉睫。

  第四,以人為本實(shí)現人機交互

  人機交互是人通過(guò)操作界面對機器進(jìn)行交互的操作方式,即用戶(hù)與機器相互傳遞信息的媒介,其中包括信息的輸入和輸出。好的人機界面美觀(guān)易懂、操作簡(jiǎn)單且具有引導功能,使用戶(hù)感覺(jué)舒適、愉悅,從而提高使用效率。當機械大工業(yè)發(fā)展起來(lái)的時(shí)候,如何有效操縱和控制產(chǎn)品導致了人機工程學(xué)的誕生。

  早在20世紀80年代以來(lái),世界上許多大的工程機械制造公司都投入很大的人力和資金促進(jìn)現代設計方法學(xué)的研究和應用,即人機工程學(xué)??傮w來(lái)說(shuō),“以人為本”的設計思想關(guān)鍵在于注重機器與人的相互協(xié)調,提高人機安全性、駕駛舒適性,方便于司機操作和技術(shù)保養,這樣既改善了司機的工作條件,又提高了生產(chǎn)效率,有的國家對工程機械的振動(dòng)、噪聲、廢氣排放和防翻滾與落物制定了新的標準,甚至付諸法律?,F在各類(lèi)工程機械都設計有防翻滾和落物保護裝置,以保護司機的人身安全,并且都是與駕駛室分別設計和安裝。駕駛室內有足夠的人體活動(dòng)空間和開(kāi)闊的視野,并采取必要的密封、減振、降噪和控溫措施。

  未來(lái)電子技術(shù)在工程機械上的應用,將大大簡(jiǎn)化司機的操作程序和提高機器的技術(shù)性能,從而真正實(shí)現“人機交互”效應。

  第五,機器人在機械制造中的應用

  工程機械在工程建設領(lǐng)域代替了人的體力勞動(dòng),擴展了人的手腳功能,但傳統機械還未能解決好人的體力和生理負擔問(wèn)題,更不要說(shuō)解脫人的精神和心理負擔了?,F代化工程機械應該是賦予其靈性,有靈性的工程機械是有思維頭腦(微電腦)、感覺(jué)器官(傳感器)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(電子傳輸),五臟六腑(動(dòng)力與傳動(dòng))及手足骨骼(工作機構與行走裝置)的機電信一體化系統。

  機電信一體化并非機電與信息技術(shù)的簡(jiǎn)單結合,它所構成的系統必須具備5項功能:具有檢測和識別工作對象與工作條件的功能,具有根據工作目標自行作出決策的功能,具有響應決策、執行動(dòng)作的伺服功能,具有自動(dòng)監測工作過(guò)程與自我修正的功能,具有自z身安全保護和故障排除功能。這也就是工程機械智能化的一些具體目標。未來(lái)工程機械將從局部自動(dòng)化過(guò)渡到全面自動(dòng)化,并且向著(zhù)遠距離操縱和無(wú)人駕駛的趨勢發(fā)展。隨著(zhù)人工智能的介入,工程機械將加快其現代化進(jìn)程,使逐步過(guò)渡到完全智能化的作業(yè)機器人目標。到那時(shí),一些新的機器人化作業(yè)程序就會(huì )應運而生。

  第六,信息化制造

  近年來(lái),隨著(zhù)信息化與制造業(yè)不斷深度融合,一種以智能制造為主導的新工業(yè)革命——工業(yè)4.0正在到來(lái),也就是我們說(shuō)的信息化制造。在未來(lái)的智能工廠(chǎng)中,工廠(chǎng)里所有的加工設備、原材料、運輸車(chē)輛、裝料機器人都裝有前文提到的那個(gè)CPS,都是“能說(shuō)話(huà),會(huì )思考”的。

  控制這些智能工廠(chǎng)的企業(yè),其業(yè)務(wù)流程和組織將會(huì )重組再造,產(chǎn)品研發(fā)、設計、計劃、工藝到生產(chǎn)、服務(wù)的全生命周期數據信息將實(shí)現無(wú)縫鏈接。由此產(chǎn)生海量數據及其分析運用,將催生率先滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)的商業(yè)網(wǎng)絡(luò )、異地協(xié)同設計、大規模個(gè)性化定制、**供應鏈管理等新型商業(yè)模式的興起。對于整個(gè)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)體系來(lái)說(shuō),諸如全生命周期管理、總集成總承包、互聯(lián)網(wǎng)金融、電子商務(wù)等產(chǎn)業(yè)新價(jià)值鏈也將會(huì )出現,由此產(chǎn)生的生產(chǎn)力是極為巨大的。根據美國通用電氣公司預測,這種變革將至少會(huì )為全球GDP增加10萬(wàn)億—15萬(wàn)億美元——相當于再創(chuàng )一個(gè)美國經(jīng)濟。

  有數據顯示,我國沿海地區勞動(dòng)力綜合成本已經(jīng)與美國本土部分地區接近。隨著(zhù)人口紅利的消失,制造業(yè)人工成本上升和新一代勞動(dòng)力就業(yè)意愿的下降,我國制造業(yè)的國際競爭力將面臨重大危機。推進(jìn)“工業(yè)化和信息化”融合,搶先進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代,保持住我國制造業(yè)的競爭力,已經(jīng)是必須選擇的命題。盡管前路漫漫,作為“世界工廠(chǎng)”,我們也擁有很多機遇,比如良好的政策環(huán)境、互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代眾多的弄潮兒、足夠堅實(shí)的創(chuàng )新底蘊等。在這個(gè)狹路相逢勇者勝的大時(shí)代,我們相信,只要腳踏實(shí)地,勇于開(kāi)拓,命運就永遠操控在自己手里。

  第七,兩極化發(fā)展

  一方面隨著(zhù)我國在能源、風(fēng)電以及核電等新領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的不斷深入,大型化的工程機械設備收到熱捧,從2014年上海寶馬展各家推出的新款設備我們似乎也有所察覺(jué),從履帶起重機到礦山挖掘機等,不僅充分證明了我國國內工程機械企業(yè)先進(jìn)的技術(shù)水平和制造能力外,還進(jìn)一步增強了我國在國際市場(chǎng)大型化產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。

  另一方面,在國外比如美歐日等發(fā)達國家基礎設備比較完善,大規?;A設施建設工程在日益減少,而修繕保護及城市小型工程項目卻在增多,為了節省較高的人力費用,提高工作效率,各種小型、微型工程機械大受歡迎,這些機械設備將在狹窄地段進(jìn)行施工作業(yè),或在家庭住宅及小型工程項目中得到更廣發(fā)的應用。在國內,我國新型城鎮化建設項目日益深入,對于小型的工程機械設備需求也將呈現持續穩定增長(cháng)。

  第八,一機多用

  一機多用,作業(yè)功能多元化是近年來(lái)工程機械裝備出現的一個(gè)新技術(shù)特點(diǎn),也將是未來(lái)工程機械裝備制造發(fā)展的一個(gè)大趨勢。多功能作業(yè)裝置改變了單一作業(yè)功能,推動(dòng)這一發(fā)展的因素首先源于液壓技術(shù)的發(fā)展,通過(guò)對液壓系統的合理設計,使得工程裝置能夠完成多種作業(yè)功能。其次快速可更換鏈接裝置的誕生,安裝在工作裝置上的液壓快速可更換連機器,能在作業(yè)現場(chǎng)完成各種附屬作業(yè)裝置的快速裝卸及液壓軟管的自動(dòng)鏈接,使得更換附屬作業(yè)裝置的工作在司機室通過(guò)操縱手柄即可快速完成。

  為完成更多的作業(yè)功能,工程機械主機作業(yè)功能將盡可能擴大,單一功能將向多功能轉化,擴大了工程機械的應用領(lǐng)域,如液壓挖掘機作業(yè)機具的多樣化,同一主機可完成挖掘、裝載、破碎、剪切和壓實(shí)等作業(yè)。對于高速公路的施工和養護,多功能作業(yè)更為重要,具有清掃、除雪、挖掘、破碎及壓實(shí)功能的養護機械依然是工程機械行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)課題之一。

  第九,向機電一體化發(fā)展

  80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起,推動(dòng)了工程機械制造技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著(zhù)微型計算機及微處理技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在工程機械上的應用,從根本上改變了工程機械的面貌,極大促進(jìn)了產(chǎn)品性能的提高,使工程機械進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。以微機或微處理器為核心的電子控制系統目前在國外工程機械上的應用已相當普及,并已成高性能工程機械不可缺少的組成部分。

  現代工程機械正處在一個(gè)機電一體化的發(fā)展時(shí)代引入機電一體化技術(shù),使機械、液壓技術(shù)和電子控制技術(shù)等有機的結合,可以極大地提高了工程機械的各種性能,如動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命等。目前以微機或微處理器為核心的電子控制裝置在現代工程機械中的應用已相當普及,電子控制技術(shù)已深入到工程機械的許多領(lǐng)域,如攤鋪機和平地機的自動(dòng)找平、攤鋪機的自動(dòng)供料、挖掘機的電子功率優(yōu)化、柴油機的電子調速、裝載機、鏟運機變速箱的自動(dòng)控制、工程機械的狀態(tài)監控與故障自診等。

  隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對工程機械的性能要求不斷提高,電子控制裝置在工程機械上的應用將更加廣泛,結構將更加復雜。特別是隨著(zhù)我國進(jìn)口及國產(chǎn)工程機械保有量的逐年增加,如何用好、管好這些價(jià)格昂貴的工程機械,使其發(fā)揮**的效率,機電一體化無(wú)疑是現在也是將來(lái)工程機械發(fā)展的方向。

  第十,更加注重零部件的開(kāi)發(fā)與選擇

  工程機械關(guān)鍵零部件是工程機械產(chǎn)品發(fā)展的基礎、支撐和制約瓶頸,當工程機械發(fā)展到一定階段后,行業(yè)高技術(shù)的研究主要聚集在發(fā)動(dòng)機、液壓、傳動(dòng)和控制技術(shù)等關(guān)鍵零部件上。掌握工程機械領(lǐng)域,只有解決了關(guān)鍵零部件的生產(chǎn),企業(yè)才會(huì )擁有核心競爭力。

  欲在未來(lái)的市場(chǎng)競爭中獲得更大的競爭優(yōu)勢,工程機械的設計中將更加注重選用質(zhì)地好的零部件,更注重零部件的通用化、標準化和集成化,而相配套的零部件企業(yè)更加注重系統化地與主機配套,入傳動(dòng)系統、液壓系統、機電一體化控制系統,大大的縮短了主機產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。而且零部件的標準化和通用化進(jìn)一步提高,**限度的簡(jiǎn)化維修,是國外先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標志。例如駕駛室中的操作手柄、按鈕開(kāi)關(guān)、儀表盤(pán)、螺栓螺帽都已經(jīng)完全標注化、通用化、成組安裝,大大降低了駕駛室的制作成本。

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