第五,機器人在機械制造中的應用
工程機械在工程建設(shè)領(lǐng)域代替了人的體力勞動,擴展了人的手腳功能,但傳統(tǒng)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?,F(xiàn)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)、感覺器官(傳感器)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(電子傳輸),五臟六腑(動力與傳動)及手足骨骼(工作機構(gòu)與行走裝置)的機電信一體化系統(tǒng)。
機電信一體化并非機電與信息技術(shù)的簡單結(jié)合,它所構(gòu)成的系統(tǒng)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(jù)工作目標自行作出決策的功能,具有響應決策、執(zhí)行動作的伺服功能,具有自動監(jiān)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(fā)展。隨著人工智能的介入,工程機械將加快其現(xiàn)代化進程,使逐步過渡到完全智能化的作業(yè)機器人目標。到那時,一些新的機器人化作業(yè)程序就會應運而生。
第六,信息化制造
近年來,隨著信息化與制造業(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,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(shè)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(yè),其業(yè)務(wù)流程和組織將會重組再造,產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、計劃、工藝到生產(chǎn)、服務(wù)的全生命周期數(shù)據(jù)信息將實現(xiàn)無縫鏈接。由此產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)及其分析運用,將催生率先滿足動態(tài)的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)、異地協(xié)同設(shè)計、大規(guī)模個性化定制、精準供應鏈管理等新型商業(yè)模式的興起。對于整個制造業(yè)產(chǎn)業(yè)體系來說,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)新價值鏈也將會出現(xiàn),由此產(chǎn)生的生產(chǎn)力是極為巨大的。根據(jù)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(chuàng)一個美國經(jīng)濟。
有數(shù)據(jù)顯示,我國沿海地區(qū)勞動力綜合成本已經(jīng)與美國本土部分地區(qū)接近。隨著人口紅利的消失,制造業(yè)人工成本上升和新一代勞動力就業(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“工業(yè)化和信息化”融合,搶先進入工業(yè)4.0時代,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”,我們也擁有很多機遇,比如良好的政策環(huán)境、互聯(lián)網(wǎng)時代眾多的弄潮兒、足夠堅實的創(chuàng)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。
第七,兩極化發(fā)展
一方面隨著我國在能源、風電以及核電等新領(lǐng)域開發(fā)的不斷深入,大型化的工程機械設(shè)備收到熱捧,從2014年上海寶馬展各家推出的新款設(shè)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(nèi)工程機械企業(yè)先進的技術(shù)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(chǎn)品的市場競爭力。
另一方面,在國外比如美歐日等發(fā)達國家基礎(chǔ)設(shè)備比較完善,大規(guī)?;A(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(jié)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(shè)備將在狹窄地段進行施工作業(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(nèi),我國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)項目日益深入,對于小型的工程機械設(shè)備需求也將呈現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定增長。
第八,一機多用
一機多用,作業(yè)功能多元化是近年來工程機械裝備出現(xiàn)的一個新技術(shù)特點,也將是未來工程機械裝備制造發(fā)展的一個大趨勢。多功能作業(yè)裝置改變了單一作業(yè)功能,推動這一發(fā)展的因素首先源于液壓技術(shù)的發(fā)展,通過對液壓系統(tǒng)的合理設(shè)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(xiàn)場完成各種附屬作業(yè)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(yè)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(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(zhuǎn)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、剪切和壓實等作業(yè)。對于高速公路的施工和養(yǎng)護,多功能作業(yè)更為重要,具有清掃、除雪、挖掘、破碎及壓實功能的養(yǎng)護機械依然是工程機械行業(yè)關(guān)注的熱點課題之一。
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,推動了工程機械制造技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著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,極大促進了產(chǎn)品性能的提高,使工程機械進入了一個全新的發(fā)展階段。以微機或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)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(xiàn)代工程機械正處在一個機電一體化的發(fā)展時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(jié)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(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(xiàn)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找平、攤鋪機的自動供料、挖掘機的電子功率優(yōu)化、柴油機的電子調(diào)速、裝載機、鏟運機變速箱的自動控制、工程機械的狀態(tài)監(jiān)控與故障自診等。
隨著科學技術(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(jié)構(gòu)將更加復雜。特別是隨著我國進口及國產(chǎn)工程機械保有量的逐年增加,如何用好、管好這些價格昂貴的工程機械,使其發(fā)揮最大的效率,機電一體化無疑是現(xiàn)在也是將來工程機械發(fā)展的方向。
第十,更加注重零部件的開發(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(chǔ)、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)動機、液壓、傳動和控制技術(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(yōu)勢,工程機械的設(shè)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(tǒng)化地與主機配套,入傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機電一體化控制系統(tǒng),大大的縮短了主機產(chǎn)品開發(fā)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(shù)發(fā)展的一個重要標志。例如駕駛室中的操作手柄、按鈕開關(guān)、儀表盤、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。
只有做好了零配件,讓自己的機器維修保養(yǎng)更方便,讓機器更保值,才能讓客戶信任你的機器,信任你的品牌。