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工程机械行业主流设计技术趋势分析

工程机械行业主流设计技术趋势分析

中国工程机械信息

2016年工程机械逐渐开始回暖，但是影响行业经济运行的不确定因素仍存在，专家预测机械工业仍将云母经受严峻考验。随着国家宏观调控政策的逐步到位，宏观经济形势逐步好转测试结果可自动保存，机械工业下行态势也将逐渐企稳，加上行业发展的积极因素也在不断积聚，部分结构调整起步较早的企业、行业和地区将加快回升。技术引皮革机床领未来，创新驱动发展。那么，工程机械行业呈现哪些主流技术趋势?

一、模块化设计与虚拟化制造

模块化设计包括了以往所说的部件化通用化及设计过程中的软件模块化。设计软件的模块化可以使各个不同的系统或部件在计算机上进行拼装和改变参数,从而大大加快了新产品的设计开发进度。信息技术与全球经济体化,为机器台布制造业的虚拟化制造创立了条件。在工程机械的各大跨国公司中,一个明显的趋势是制造商集中力量做好开发研究和设备组装,不再制造零部件,而把它推给零部件供应商。产品主机制造商与零部件供应商及科研开发机构相互协作,发挥各方的主创精神,共同研制和生产适销对路的产品。

二、个性化和多功能并存

工程类别、材料、规模的发展及施工环境的不同,对工程机械提出了个性化与多功能的要求,而现代设计技术与柔性制造技术的发展又为产品个性化与多功能的实现创造了条件。个性化产品是为适应于某一种特定工况而出现的,一机多用是工程机械发展的另一个方向,这无疑会提高设备的利用率。

三、环境保护要求日益提高

为了人类社会和经济的可持续发展,世界公众对环境保护提出了越来越严格的要求,工程机械有无良好的环保性能将成为参与国际市场竞争的重要指标之一,现已成了许多工业发达国家的“市场准入证”。所以美欧日各国都竟相研制“对人和环境都友好”的工程机械。

四、升级换代速度加快

随着现代垓心技术的发展，世界工程机械产品的技术发展和创新更加迅速，更新换代的周期越来越短，产品族群得以拓宽，产品系列日臻完善，美、欧、日各大公司都相机推出了第二代、第三代直到第五代工程机械新产品。

五、小型与大型规格同发展

大中型工程机械仍然是全球施工机械的主流，年销售打达700亿美元左右，但工程机械向着小型化和大型化两端延伸的趋势是很明显的。美欧日各国是工程机械主要的消费市场，其大规模基础设施建设工程日渐减少，而修缮保护及城市小型工程项目却在增多，为了节省加高的人力费用，提高工作效率，各种小型、微型工程机械相继问世。这些机械设备可以在狭窄地段进行施工作业，或在家庭住宅及小型工程项目中得到应用。

六、工业设计理念贯穿于产品设计中

工业设计是产品的造型设计，也称产品的艺术造型。工程机械的造型设计可以使机器的形态与其结构、功能及使用要求相统一，并与人的生理及心理相协调。这种造型设计应包括各部的比例得当、形体流畅、色彩协调、仪表布置美观，以及便于直观操作和有醒目的商标符号等。目前世界各大公司都非常重视产品的工业设计以致出现了专门的研究和设计机构。

七、机器人助阵工程机械制造

人机工程原理受到重视20世纪80年代以来，世界上许多大的工程机械制造公司都投入很大的人力和资金对现代设计方法学进行研究和应用人机工程学倡导以人为本的设计思想，注重机器与人的相互协调。电子技术在工程机械上的应用大大化简了司机的操作程序和提高了机器的技术性能。利用电子控制可以自动选择机器的作业模式；利用电子监测可以及时发现和排除机器系统的故障；利用电子传感器经微电脑处理可以自动检测机器的作业质量。

在新兴产业和传统产业的转型过程中，机器人都扮演着“催化剂”的角色。在工程机械行业，机器人往往在生产线上进行着点焊、弧焊、喷漆、装配等工作，不仅能保证产品质量的稳定性，提高劳动生产效率，还能改善工人的工作条件和拜耳材料科技的展会负责人Klaus Steinborn称：“聚氨酯硬泡节省的能源是其生产、使用及处理所需能源的70倍劳动强度。近年来，中国工程机械行业迎来高速发展，亟待升级转型，企业要想在激烈的竞争中抢夺更大的市场份额，摆脱产品的同质化竞争，必须加强生产线自动化水平，大力引进机器人将不可或缺精度高。

此外，工程机械产品的性能和价格很大程度上取决于这些零配件，诸如传动部件、控制元件、柴油发动机及关键液压件等高技术含量、高附加值的核心零部件，而在我国这些工程机械核心配套件主要还依赖进口，这种局面严重制约了我国工程机械企业的进一步发展壮大。因为控制着核心零配件的国外企业通常采取饥饿销售的方式，每年只生产一定数量的配件产品，从而才能达到保证价格控制权的目的。作为一个正在培育和成长的新兴产业，我国智能制造装备产业仍存在突出问题，主要表现在：技术创新能力薄弱，新型传感、先进控制等核心技术受制于人；产业规模小，产业组织结构小、散、弱，缺乏具有国际竞争力的骨干企业；产业基础薄弱，高档和特种传感器、智能仪器仪表、自动控制系统、高档数控系统、机器人市场份额不到5%。

八、作业原理穿心与突破

作业原理创新与突破，工程机械需要更换强度更高的油管的作业原理包括对土石方的切割、破碎、回填，对土工材料的筛分、混合与加热、对混合料的摊铺、找平与压实等。这些作业的理论原先是以仿生学与牛顿力学为基础的，而惊呆科学的发展为工程机械新的作业原理奠定了基础。例如：机械振动、脉冲、射流、光电效应及热物理学的应用，为工程机搅拌桶械实现节省资源，改善工程质量，提高生产效率、工作可靠性、驾驶舒适性与自动化程度创造了条件。

九、液压传动

在20世纪60年代开始应用到压路机上，只十多年的时间就得到了推广和普及。现存压路机的行走、振动、转向机制动等系统已实现了全液压传动。液压传动大大简化了压路机传动与操纵系统的设计，液压传动平稳操纵方便省力，容易实现无极调速和自动控制，从总体上提高了压路机的生产效率与压实质量。

十、机电信一体与智能进程

现代化的工程机械应该赋予人性化和灵性。有灵性的工程机械是有思维头脑(微电脑)感觉器官(传感器)、神经络(电子传输)、五脏六腑(动力与)及手足骨骼(工作机构与行走装置)的机电信传动一体化系统。电子技术和传感器与机械装置的结合，实现了工程机械的自动监测和自动控制，即机电信一体化。电子传感器是机电信一体的感觉器官，是机器与其作业对象之间的媒介，以微机为核心的电子技术是机电信一体的大脑和中枢神经，它接受传感器送入的各种信息，在进行运算处理之后对机器的执行部分发出指令。