工程机械技术发展趋势

工程机械技术发展趋势

摘要

近几年，世界工程机械的格局变数迭起，卡特彼勒、VOLVO、斗山、现代等都在强化自己的扩张战略。而工程机械市场的高速发展，市场集中度不断提高，更成为世界瞩目的焦点。本论文通过对工程机械发展

历程和现状的研究，从主导的装载机、挖掘机、混凝土泵车设备入手，详尽分析了工程机械从引进国外技术研发开始，逐步发展壮大。工程机械对世界工程机械的格局影响逐渐扩大。然后将眼光投向国外发达国家，找出我国和上述国家及地区的行业差距，从而提出我国将来应作出的对策。我们的政府和协会面对国际化变革形势，积极从政策上、制度上、前瞻性上引导支持国内企业创新发展；发挥协力，重点攻克关键技术难题，帮助国内企业建立增强核心竞争力。分析近几年的工程机械需求量，从而作出行业前景预测。西部工程机械有其自身特点，在国家西

部大开发的重要战略指引下,其工程机械发展遇到了前所未有的机遇，

但同时也是重要挑战。

关键词：工程机械，现状，发展，市场、对策

根据行业统计数据，2009年，全行业规模以上生产企业有1400多家，从业人员33.85万人，全行业销售收入达3157亿元；2010年全行业销售收入达4367亿元，截止2011年全年，全国工程机械行业累计完成工业总产值5968.87亿元，同比增长35.73%；实现销售产值5792.26亿元，同比增长35.56%。

总体来看，工程机械行业这几年确实发展很快，我们多数的企业在规模、形式方面已经像模像样了，但在内涵方面还缺乏积淀；在技术研发方面多数采用跟随式；管理也比较粗放，在管理和技术方面的积淀不够。所以，我们必须避免浮躁心态，沉下心来做事。主要解决以下比较突出问题：

一、发展现状：

1、产品质量、可靠性有待提高,在整体技术水平上来说，专业的知识程度不够，经济的收益比较差经，基础件的企业技术含量低。大多数企业在科技的投入不够，独立自主开发能力比较薄弱。原材料及相关技术落后，工艺及工艺装备水平低，制约了基础件的发展。

2、企业制造能力有待提升，我国制造技术与装备水平总体上落后于世界先进水平5-10年，制造能力较弱，成品率低且质量差；目前存在生产过程自动化技术水平低、能耗高、周期长、效率低、材料利用率低等问题。同时缺乏高精度复杂零件的工艺实践，未形成成熟的工艺规范。

3、技术研发相比企业发展规模的滞后，自主创新能力薄弱，高端装备制造呈现突破乏力。目前，我国工程机械拥有自主知识产权和自主品牌的技术和产品少，在许多高端产品领域未能掌握核心关键技术，对外依存度高。

4、关键零部件的自主研发生产能力有待提升，主机面临“空心化”；工程机械中的高端主机和成套设备所需的关键零部件、元器件和配套设备大量进口；混凝土机械所需的高端底盘、核心液压元器件、高效大功

率发动机等全部需要进口；大型工程机械所需30MPa以上液压件全部进口。

5、现代制造服务业发展缓慢，价值链的高端缺位；我国工程机械的发展过

度依赖单机、实物量的增长，为用户提供系统设计、系统成套、工程承包、远程诊断维护、产品回收再制造、租赁等服务业未能得到培育。解决这些问题，必须依赖技术进步，必须依靠转变发展方式，这就为发展工程机械提出了迫切的要求和难得的发展机遇。

二、技术发展趋势展望

工程机械技术与人类社会的发展相伴而行，设计理念也随之发生重大变革，设计方法由二维AUTOCAD转变为以PRO-E为代表的三维设计，CAE 分析中有限元计算的应用逐步转变为系统化的有限元计算，验证方式由用户验证逐步转变为批量前的规范试验。新产品开发方式以市场为导向进行需求分析、概念设计、方案设计、详细设计、试制试验及批量商品化投产。未来，在市场和创新的双轮驱动下，工程机械技术的发展将趋向于高质量、高可靠性、安全节能、服务。

1、实现产品高质量、高可靠性目标

(1)杜绝设计缺陷，通过充分应用有限寿命设计、疲劳强度设计、安全设计、可靠性设计、有限元设计、拓扑优化设计、轻量化设计等先进设计方法来提高工程机械产品的设计可靠性。

(2)提高国产配套件和基础零部件的质量，夯实基础产业，重点解决轴承、齿轮、液压件、气动件、密封件及大型铸锻件等关键零部件发展滞后的问题。

(3)走出低价格无序竞争的怪圈，国内工程机械生产企业应加大知识产权的保护力度，并在企业管理的现代化和集约化等方面下功夫，降低生产辅助过程中的经营成本，尽快走出低价格竞争的怪圈。

(4)提高企业的制造技术，夯实产业基础，整合区域资源配置，提高集约发展能力和水平，实现低排放、低能耗、专业化的协调发展。向绿色制造方向发展，提高材料利用率，降低能耗；结构轻量化，采用新材料与新结构。如我公司的碳纤维复合材料技术；制造工艺向不断产生新型加工方法以及复合工艺方向发展，如我公司新型研发的700-900MPa高强钢焊接技术；向智能制造方向发展，以先进制造技术、数字控制技术、现代传感技术以及智能技术实现高效、高品质、节能环保和安全可靠生产的下一代制造装备。如我公司研发的流水线控制自动化，智能化、承载25吨以上的重装AGV自动导引车及其控制技术，通过虚拟数字化工厂，虚拟环境实现设计、制造、检查产品。

第2/4页(5)严格把好外协件的产品质量，将其纳入企业统一的质量保证体系中；从设计开始对供应商厂家进行全流程的设计开发过程监控，在制造环节进行严格定期产品审核和体系审核，在验收环节，督促供应商的自检能力满足要求，同时对产品进行批次检验和鉴定，全过程控制零部件的产品质量交付，杜绝不良产品进入主机厂。

2、提高安全、节能、环保要求

未来产品对其安全性和经济性、维修性也提出了更高的要求。继完成提高整机可靠性任务之后，产品发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量和智能化程度，努力完善产品的综合性能，改善驾驶人员的工作条件，向节能、环保方向发展。

利用智能化和实现安全防护、操作便捷、远程监控、系统集成等功能，如：智能防倾翻技术、防雷击、防高压电、防爆管等系列安全防护技术。实现人机一体化的智能系统；同时在运行过程中最具有故障自诊断、故障自排除、自行维护的能力，实现“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。中联重科推出的系列泵车上，就搭载了臂架结构优化减振技术、臂架运动精准控制技术、预警与诊断及防倾翻智能支撑技术等多项智能技术。

将设计、材料应用、制造工艺应用引入绿色理念。产品设计阶段考虑易拆解、易回收、易修理，并应用新材料、新能源、新技术、新理念；制造工艺实现资源消耗和生产废弃物最小化；对废旧零部件进行再制造，解决零件的磨损、裂纹、疲劳、外物损伤等失效问题，实现循环经济模式，追求更少资源消耗、更低环境污染、更大经济效益。例如：新材料应用方面，2012年我我公司生产的101米碳纤维臂架泵车，其末端四节臂架由碳纤维复合材料制造，大大减轻了臂架重量，减少油耗和碳排放。

3、实现由生产制造型企业到服务制造型企业的转变

未来将是我国工程机械由生产制造型转变的时期，服务型制造将成为一种新的产业形态，制造服务技术将成为工程机械技术的重要组成部分。

逐步实现从生产型制造向服务型制造转变，从重视产品设计与制造技术的开发，到同时重视产品使用与维护技术的开发，通过提高技术含量的制造服务。具体做法如下：

1. 为客户提供成套技术解决方案，包含技术支持、成套方案设计以及特殊

第3/4页设备定制；

2. 利用手持终端，基于移动互联实现技术支持、故障诊断、客户培训等远程服务；

3. 对关键部件采用全寿命周期设计，可回收、可利用、可再制造。对废旧零部件进行再制造，解决零件的磨损、裂纹、疲劳、外物损伤等失效问题，实现循环经济模式，追求更少资源消耗、更低环境污染、更大经济效益。

总的来说，工程机械产品将向着安全、可靠、节能、服务方向发展；智能化、电子化、信息化水平不断提高,而且这几个方面高度交叉融合,彼此间的界限越来越模糊；舒适性也将得到提高；面向工程机械产品生命周期的系统设计将广泛采用；面向施工工艺的研究将不断加强。

与此同时，工程机械的发展也正由动力革命变成控制革命,由液压手动控制发展为机群集中控制,电气设计由仪表检测、诊断、电器控制发展到现场总线控制系统。产品的发展走过了从工程机械机电一体化发展到机器人化的过程。工程机械机器人是20世纪90年代发展的重要标志,也将是21世纪各类工程机械发展的总趋势。

以上是我对工程机械未来发展趋势的一点拙见，希望能与各位共勉。