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        2015年工程機械行業發展10大趨勢分析

        瀏覽次數: 日期:2015年5月21日 19:39

          一、節能環保

          據環保部發布的數據顯示,2014年2月,京津冀、長三角、珠三角區域及直轄市、省會城市和計劃單列市等74個城市空氣質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最高,達68.5%,我國環境問題日益嚴峻已成為不爭的事實。而我國工程機械設備行業的污染比重較大。中國工程機械工業協會會長祁俊此前表示,我國是“世界上最大的建設工地”,工程建設帶動著工程機械行業飛速發展。然而,我國有關工程機械產品排放的要求一直比較寬松,這使得市場上充斥著大量高排放產品,已經成為了環境的沉重負擔。

          因此,業內呼吁國內工程機械行業走節能環保之路。前不久國家頒布的《國家新型城鎮化規劃》,據了解,規劃的投資重點包括完善城市基礎、推進新型城鎮化發展,大力發展社會事業,著力保障和改善民生,實施創新驅動戰略、推動產業轉型升級,強力推進節能減排,加快生態文明建設,加快培育新的經濟支撐帶等。這是在今后一個時期內指導全國城鎮化健康發展的宏觀性、戰略性、基礎性的規劃,也是中央頒布實施的第一個城鎮化規劃。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,中國工程機械勢必將再次迎來發展的高潮。同時,《工業節能“十二五”規劃》也顯示了工業節能的總體目標:到2015年,規模以上工業增加值能耗比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不得不將節能環保放到其發展戰略中的重要位置。

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

          二、模塊化設計

          未來隨著我國工程機械行業的發展,為用戶提供高性能、高可靠性、高機動性、良好的維修性和經濟性的設備逐漸成為廠商追逐的目標。因此為了滿足用戶的個性化需求,廠商生產應該采取多品種、小批量的生產方式,以最快速度開發出質優價廉的新產品。想要綜合實現上述要求的最有效的途徑,就是采用模塊化設計原理、方法和技術。

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

          和傳統的設計方法相比,模塊化設計最大的特點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,一般需要幾年的時間。在計算機上,新產品設計可采用三維數字化建模,利用專業軟件進行基礎零部件優化選擇與分析計算,直到生成工程圖和進行三維虛擬裝配及模擬試驗。隨著裝備制造業的飛速發展,產品種類急劇增多且結構日趨復雜,只有產品設計周期不斷縮短,才能夠滿足企業激烈競爭的需要。模塊化機械設計理念符合機械產品快速設計的理念,符合裝備制造業的發展需要,是機械設計的發展方向之一,有較高的實用價值和經濟價值。

          三、智能化

          當前,工程機械智能化已露端倪。工程機械行業是為國家基礎建設提供技術裝備的戰略性產業,同時也是裝備制造業中最重要的子行業,屬于國家重點鼓勵發展的領域之一。隨著國家經濟的繼續發展,必然會對工程機械行業的發展提出更多要求。對于中國工程機械企業來說,市場競爭的激烈和工程以及礦山行業的施工開采難度加大,配套件的核心技術相比國外,仍有很大的差距,因此要突破行業發展瓶頸,追趕上國際化步伐,國內廠商不僅僅是擴大海外市場,更是要獲得更高端的技術,才能屹立在世界工程機械之林。而智能化無疑成為工程機械制造廠商的最佳選擇。

          針對工程機械這個典型行業在面對國內市場國際化競爭的殘酷局面和新技術、新工藝的挑戰中求得生存與發展,必須解決TQCS難題,即以最快的上市速度,最好的質量,最低的成本,最優的服務,來滿足不同顧客的需求。而解決這一難題的最有效手段—智能化制造,智能制造是“中國工程機械制造”努力的目標。從目前來看,我國“十二五”規劃對工程機械行業的發展提出了更高的要求,柔性化生產、自動化、數字化等為基礎的智能化制造將成為行業的新標準。預計,2015年我國工程機械行業固定資產投資達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的整體智能化制造水平在十二五末邁上一個新臺階。

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

          四、以人為本實現人機交互

          人機交互是人通過操作界面對機器進行交互的操作方式,即用戶與機器相互傳遞信息的媒介,其中包括信息的輸入和輸出。好的人機界面美觀易懂、操作簡單且具有引導功能,使用戶感覺舒適、愉悅,從而提高使用效率。當機械大工業發展起來的時候,如何有效操縱和控制產品導致了人機工程學的誕生。

          早在20世紀80年代以來,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現代設計方法學的研究和應用,即人機工程學。總體來說,“以人為本”的設計思想關鍵在于注重機器與人的相互協調,提高人機安全性、駕駛舒適性,方便于司機操作和技術保養,這樣既改善了司機的工作條件,又提高了生產效率,有的國家對工程機械的振動、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。現在各類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空間和開闊的視野,并采取必要的密封、減振、降噪和控溫措施。

          未來電子技術在工程機械上的應用,將大大簡化司機的操作程序和提高機器的技術性能,從而真正實現“人機交互”效應。

          五、機器人在機械制造中的應用

          工程機械在工程建設領域代替了人的體力勞動,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題,更不要說解脫人的精神和心理負擔了。現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、感覺器官、神經網絡,五臟六腑及手足骨骼的機電信一體化系統。

          機電信一體化并非機電與信息技術的簡單結合,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、執行動作的伺服功能,具有自動監測工作過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。未來工程機械將從局部自動化過渡到全面自動化,并且向著遠距離操縱和無人駕駛的趨勢發展。隨著人工智能的介入,工程機械將加快其現代化進程,使逐步過渡到完全智能化的作業機器人目標。到那時,一些新的機器人化作業程序就會應運而生。

          六、信息化制造

          近年來,隨著信息化與制造業不斷深度融合,一種以智能制造為主導的新工業革命——工業4.0正在到來,也就是我們說的信息化制造。在未來的智能工廠中,工廠里所有的加工設備、原材料、運輸車輛、裝料機器人都裝有前文提到的那個CPS,都是“能說話,會思考”的。

          控制這些智能工廠的企業,其業務流程和組織將會重組再造,產品研發、設計、計劃、工藝到生產、服務的全生命周期數據信息將實現無縫鏈接。由此產生海量數據及其分析運用,將催生率先滿足動態的商業網絡、異地協同設計、大規模個性化定制、精準供應鏈管理等新型商業模式的興起。對于整個制造業產業體系來說,諸如全生命周期管理、總集成總承包、互聯網金融、電子商務等產業新價值鏈也將會出現,由此產生的生產力是極為巨大的。根據美國通用電氣公司預測,這種變革將至少會為全球GDP增加10萬億—15萬億美元——相當于再創一個美國經濟。

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

          七、兩極化發展

          一方面隨著我國在能源、風電以及核電等新領域開發的不斷深入,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,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先進的技術水平和制造能力外,還進一步增強了我國在國際市場大型化產品的市場競爭力。

          另一方面,在國外比如美歐日等發達國家基礎設備比較完善,大規模基礎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行施工作業,或在家庭住宅及小型工程項目中得到更廣發的應用。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。

          八、一機多用

          一機多用,作業功能多元化是近年來工程機械裝備出現的一個新技術特點,也將是未來工程機械裝備制造發展的一個大趨勢。多功能作業裝置改變了單一作業功能,推動這一發展的因素首先源于液壓技術的發展,通過對液壓系統的合理設計,使得工程裝置能夠完成多種作業功能。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,能在作業現場完成各種附屬作業裝置的快速裝卸及液壓軟管的自動鏈接,使得更換附屬作業裝置的工作在司機室通過操縱手柄即可快速完成。

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

          九、向機電一體化發展

          80年代以微電子技術為核心的高新技術的興起,推動了工程機械制造技術的迅速發展,特別是隨著微型計算機及微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等的發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,極大促進了產品性能的提高,使工程機械進入了一個全新的發展階段。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機電一體化的發展時代引入機電一體化技術,使機械、液壓技術和電子控制技術等有機的結合,可以極大地提高了工程機械的各種性能,如動力性、燃油經濟性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業精度、作業效率、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,電子控制技術已深入到工程機械的許多領域,如攤鋪機和平地機的自動找平、攤鋪機的自動供料、挖掘機的電子功率優化、柴油機的電子調速、裝載機、鏟運機變速箱的自動控制、工程機械的狀態監控與故障自診等。

          隨著科學技術的不斷發展,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。特別是隨著我國進口及國產工程機械保有量的逐年增加,如何用好、管好這些價格昂貴的工程機械,使其發揮最大的效率,機電一體化無疑是現在也是將來工程機械發展的方向。

          十、更加注重零部件的開發與選擇

          工程機械關鍵零部件是工程機械產品發展的基礎、支撐和制約瓶頸,當工程機械發展到一定階段后,行業高技術的研究主要聚集在發動機、液壓、傳動和控制技術等關鍵零部件上。掌握工程機械領域,只有解決了關鍵零部件的生產,企業才會擁有核心競爭力。

          欲在未來的市場競爭中獲得更大的競爭優勢,工程機械的設計中將更加注重選用質地好的零部件,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更加注重系統化地與主機配套,入傳動系統、液壓系統、機電一體化控制系統,大大的縮短了主機產品開發周期。而且零部件的標準化和通用化進一步提高,最大限度的簡化維修,是國外先進技術發展的一個重要標志。例如駕駛室中的操作手柄、按鈕開關、儀表盤、螺栓螺帽都已經完全標注化、通用化、成組安裝,大大降低了駕駛室的制作成本。

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