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      工程機械技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

         日期:2022-11-23     瀏覽:102    
      核心提示:一、發(fā)展現(xiàn)狀:1、產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性有待提高,在整體技術(shù)水平上來說,專業(yè)的知識程度不夠,經(jīng)濟的收益比較差經(jīng),基礎(chǔ)件的企業(yè)技術(shù)
       一、發(fā)展現(xiàn)狀:

      1、產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性有待提高,在整體技術(shù)水平上來說,專業(yè)的知識程度不夠,經(jīng)濟的收益比較差經(jīng),基礎(chǔ)件的企業(yè)技術(shù)含量低。大多數(shù)企業(yè)在科技的投入不夠,獨立自主開發(fā)能力比較薄弱。原材料及相關(guān)技術(shù)落后,工藝及工藝裝備水平低,制約了基礎(chǔ)件的發(fā)展。

      2、企業(yè)制造能力有待提升,我國制造技術(shù)與裝備水平總體上落后于世界先進水平5-10年,制造能力較弱,成品率低且質(zhì)量差;目前存在生產(chǎn)過程自動化技術(shù)水平低、能耗高、周期長、效率低、材料利用率低等問題。同時缺乏高精度復雜零件的工藝實踐,未形成成熟的工藝規(guī)范。

      3、技術(shù)研發(fā)相比企業(yè)發(fā)展規(guī)模的滯后,自主創(chuàng)新能力薄弱,高端裝備制造呈現(xiàn)突破乏力。目前,我國工程機械擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和自主品牌的技術(shù)和產(chǎn)品少,在許多高端產(chǎn)品領(lǐng)域未能掌握核心關(guān)鍵技術(shù),對外依存度高。

      4、關(guān)鍵零部件的自主研發(fā)生產(chǎn)能力有待提升,主機面臨“空心化”;工程機械中的高端主機和成套設(shè)備所需的關(guān)鍵零部件、元器件和配套設(shè)備大量進口;混凝土機械所需的高端底盤、核心液壓元器件、高效大功率發(fā)動機等全部需要進口;大型工程機械所需30MPa以上液壓件全部進口。

      5、現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)發(fā)展緩慢,價值鏈的高端缺位;我國工程機械的發(fā)展過度依賴單機、實物量的增長,為用戶提供系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)成套、工程承包、遠程診斷維護、產(chǎn)品回收再制造、租賃等服務(wù)業(yè)未能得到培育。

      解決這些問題,必須依賴技術(shù)進步,必須依靠轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,這就為發(fā)展工程機械提出了迫切的要求和難得的發(fā)展機遇。

      二、技術(shù)發(fā)展趨勢展望

      工程機械技術(shù)與人類社會的發(fā)展相伴而行,設(shè)計理念也隨之發(fā)生重大變革,設(shè)計方法由二維AUTOCAD轉(zhuǎn)變?yōu)橐訮RO-E為代表的三維設(shè)計,CAE分析中有限元計算的應用逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)化的有限元計算,驗證方式由用戶驗證逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榕壳暗囊?guī)范試驗。新產(chǎn)品開發(fā)方式以市場為導向進行需求分析、概念設(shè)計、方案設(shè)計、詳細設(shè)計、試制試驗及批量商品化投產(chǎn)。未來,在市場和創(chuàng)新的雙輪驅(qū)動下,工程機械技術(shù)的發(fā)展將趨向于高質(zhì)量、高可靠性、安全節(jié)能、服務(wù)。

      1、實現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)量、高可靠性目標

      (1)杜絕設(shè)計缺陷,通過充分應用有限壽命設(shè)計、疲勞強度設(shè)計、安全設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元設(shè)計、拓撲優(yōu)化設(shè)計、輕量化設(shè)計等先進設(shè)計方法來提高工程機械產(chǎn)品的設(shè)計可靠性。

      (2)提高國產(chǎn)配套件和基礎(chǔ)零部件的質(zhì)量,夯實基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),重點解決軸承、齒輪、液壓件、氣動件、密封件及大型鑄鍛件等關(guān)鍵零部件發(fā)展滯后的問題。

      (3)走出低價格無序競爭的怪圈,國內(nèi)工程機械生產(chǎn)企業(yè)應加大知識產(chǎn)權(quán)的保護力度,并在企業(yè)管理的現(xiàn)代化和集約化等方面下功夫,降低生產(chǎn)輔助過程中的經(jīng)營成本,盡快走出低價格競爭的怪圈。

      (4)提高企業(yè)的制造技術(shù),夯實產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),整合區(qū)域資源配置,提高集約發(fā)展能力和水平,實現(xiàn)低排放、低能耗、專業(yè)化的協(xié)調(diào)發(fā)展。向綠色制造方向發(fā)展,提高材料利用率,降低能耗;結(jié)構(gòu)輕量化,采用新材料與新結(jié)構(gòu)。如我公司的碳纖維復合材料技術(shù);制造工藝向不斷產(chǎn)生新型加工方法以及復合工藝方向發(fā)展,如我公司新型研發(fā)的700-900MPa高強鋼焊接技術(shù);向智能制造方向發(fā)展,以先進制造技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)以及智能技術(shù)實現(xiàn)高效、高品質(zhì)、節(jié)能環(huán)保和安全可靠生產(chǎn)的下一代制造裝備。如我公司研發(fā)的流水線控制自動化,智能化、承載25噸以上的重裝AGV自動導引車及其控制技術(shù),通過虛擬數(shù)字化工廠,虛擬環(huán)境實現(xiàn)設(shè)計、制造、檢查產(chǎn)品。

      (5)嚴格把好外協(xié)件的產(chǎn)品質(zhì)量,將其納入企業(yè)統(tǒng)一的質(zhì)量保證體系中;從設(shè)計開始對供應商廠家進行全流程的設(shè)計開發(fā)過程監(jiān)控,在制造環(huán)節(jié)進行嚴格定期產(chǎn)品審核和體系審核,在驗收環(huán)節(jié),督促供應商的自檢能力滿足要求,同時對產(chǎn)品進行批次檢驗和鑒定,全過程控制零部件的產(chǎn)品質(zhì)量交付,杜絕不良產(chǎn)品進入主機廠。

      2、提高安全、節(jié)能、環(huán)保要求

      未來產(chǎn)品對其安全性和經(jīng)濟性、維修性也提出了更高的要求。繼完成提高整機可靠性任務(wù)之后,產(chǎn)品發(fā)展的重點在于增加產(chǎn)品的電子信息技術(shù)含量和智能化程度,努力完善產(chǎn)品的綜合性能,改善駕駛?cè)藛T的工作條件,向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。

      利用智能化和實現(xiàn)安全防護、操作便捷、遠程監(jiān)控、系統(tǒng)集成等功能,如:智能防傾翻技術(shù)、防雷擊、防高壓電、防爆管等系列安全防護技術(shù)。實現(xiàn)人機一體化的智能系統(tǒng);同時在運行過程中最具有故障自診斷、故障自排除、自行維護的能力,實現(xiàn)“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化。中聯(lián)重科推出的系列泵車上,就搭載了臂架結(jié)構(gòu)優(yōu)化減振技術(shù)、臂架運動精準控制技術(shù)、預警與診斷及防傾翻智能支撐技術(shù)等多項智能技術(shù)。

      將設(shè)計、材料應用、制造工藝應用引入綠色理念。產(chǎn)品設(shè)計階段考慮易拆解、易回收、易修理,并應用新材料、新能源、新技術(shù)、新理念;制造工藝實現(xiàn)資源消耗和生產(chǎn)廢棄物最小化;對廢舊零部件進行再制造,解決零件的磨損、裂紋、疲勞、外物損傷等失效問題,實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟模式,追求更少資源消耗、更低環(huán)境污染、更大經(jīng)濟效益。例如:新材料應用方面,2012年我我公司生產(chǎn)的101米碳纖維臂架泵車,其末端四節(jié)臂架由碳纖維復合材料制造,大大減輕了臂架重量,減少油耗和碳排放。

      3、實現(xiàn)由生產(chǎn)制造型企業(yè)到服務(wù)制造型企業(yè)的轉(zhuǎn)變

      未來將是我國工程機械由生產(chǎn)制造型轉(zhuǎn)變的時期,服務(wù)型制造將成為一種新的產(chǎn)業(yè)形態(tài),制造服務(wù)技術(shù)將成為工程機械技術(shù)的重要組成部分。逐步實現(xiàn)從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變,從重視產(chǎn)品設(shè)計與制造技術(shù)的開發(fā),到同時重視產(chǎn)品使用與維護技術(shù)的開發(fā),通過提高技術(shù)含量的制造服務(wù)。具體做法如下:

      1.為客戶提供成套技術(shù)解決方案,包含技術(shù)支持、成套方案設(shè)計以及特殊設(shè)備定制;

      2.利用手持終端,基于移動互聯(lián)實現(xiàn)技術(shù)支持、故障診斷、客戶培訓等遠程服務(wù);

      3.對關(guān)鍵部件采用全壽命周期設(shè)計,可回收、可利用、可再制造。對廢舊零部件進行再制造,解決零件的磨損、裂紋、疲勞、外物損傷等失效問題,實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟模式,追求更少資源消耗、更低環(huán)境污染、更大經(jīng)濟效益。

      總的來說,工程機械產(chǎn)品將向著安全、可靠、節(jié)能、服務(wù)方向發(fā)展;智能化、電子化、信息化水平不斷提高,而且這幾個方面高度交叉融合,彼此間的界限越來越模糊;舒適性也將得到提高;面向工程機械產(chǎn)品生命周期的系統(tǒng)設(shè)計將廣泛采用;面向施工工藝的研究將不斷加強。

      與此同時,工程機械的發(fā)展也正由動力革命變成控制革命,由液壓手動控制發(fā)展為機群集中控制,電氣設(shè)計由儀表檢測、診斷、電器控制發(fā)展到現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。產(chǎn)品的發(fā)展走過了從工程機械機電一體化發(fā)展到機器人化的過程。工程機械機器人是20世紀90年代發(fā)展的重要標志,也將是21世紀各類工程機械發(fā)展的總趨勢。

       
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