摘要：“作為投資拉動型的行業(yè)，工程機械企業(yè)也必將面臨轉型升級的巨大壓力。國家大力提倡工程機械要向智能化方向邁進，而技術創(chuàng)新則成為企業(yè)提升智能化水平的核心競爭力。”中國工程機械工業(yè)協會副秘書長王金星2月20日對行業(yè)未來的發(fā)展指明了方向。
“作為投資拉動型的行業(yè)，工程機械企業(yè)也必將面臨轉型升級的巨大壓力。國家大力提倡工程機械要向智能化方向邁進，而技術創(chuàng)新則成為企業(yè)提升智能化水平的核心競爭力?！敝袊こ虣C械工業(yè)協會副秘書長王金星2月20日對行業(yè)未來的發(fā)展指明了方向。
技術創(chuàng)新結碩果
他指出，近年來，工程機械行業(yè)企業(yè)采用新技術、新結構、新工藝、新材料解決了大型工程機械的技術難題，促進了新產品新技術的發(fā)展。以徐工、中聯重科、三一、撫挖等為代表的生產企業(yè)為例，其依靠強大的研發(fā)實力，超強的創(chuàng)新能力以及幾十年的起重機設計經驗，對履帶起重機系列核心技術進行攻關研究，突破了設計方法、控制技術、安全技術、制造技術等履帶起重機的關鍵技術，完成了系列履帶起重機核心技術的研究和產業(yè)化，取得了包括：超高強鋼臂架設計及制造基礎共性關鍵技術、大型結構件焊接精加工技術、高強管材焊接工藝方法、超大結構件設計及優(yōu)化、力矩限制器精度研究、整機安全控制系統(tǒng)開發(fā)設計等一系列研究成果。
同時，還攻克了U形臂成型工藝、橢圓形吊臂成型工藝、單缸自動伸縮插銷技術以及焊接加工工藝等難題，大幅提升了我國汽車起重機行業(yè)的整體技術水平，達到國際先進水平，增強了在全球的競爭力，打破了歐美對我國起重機產業(yè)的技術和市場壟斷。目前，國內起重機市場從百噸級到千噸級可全部取代進口。
中聯重科在新技術、新材料的應用上獲得重大突破，制造出101米混凝土泵車，創(chuàng)造了世界紀錄。首創(chuàng)了碳纖維復合材料臂架的結構設計、成型制造和驗證方法，創(chuàng)立了碳纖維臂架從設計、制造到驗證的一整套指導流程。批量制造出可在復雜應力工況下可靠工作的大尺寸碳纖維復合材料臂架，在剛度容許范圍內臂架減重約40%。該產品不僅節(jié)材降耗，還降低了產品成本。
安徽合力近幾年經過技術升級改造，解決了國內外消失模鑄造都存在的碳夾雜缺陷、澆注反噴等技術難題和消失模黑色金屬鑄造生產線普遍存在的循環(huán)熱砂降溫冷卻效果問題，開發(fā)了一次性涂掛使用消失模涂料。利用消失模技術能夠制造出復雜箱體類鑄件，具有節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，提升了工程機械變速箱箱體等復雜基礎零部件的研發(fā)、制造、配套水平。
國際市場履帶推土機行走部件多采用潤滑履帶結構，由于潤滑履帶特殊的密封潤滑結構，潤滑履帶首尾必須由剖分式主節(jié)（主鏈軌節(jié)）進行連接。潤滑履帶開發(fā)的主要難點在主節(jié)上，主節(jié)的特殊齒形嚙合結構給設計和制造工藝增加了難度。山推經過多年研究，突破了主節(jié)自動生產線上鍛造毛坯工藝、機械加工工藝、鏈軌節(jié)踏面專用感應器熱處理工藝、抽真空注油工藝等多項技術難題，制造出達到世界先進水平的潤滑履帶，給小松、卡特等國際主流推土機制造企業(yè)配套。
混合動力技術是近幾年應用到工程機械行業(yè)的新技術，以柳工、中聯、三一等為代表的企業(yè)在挖掘機產品上采用混合動力技術，主要特點是工作時發(fā)動機發(fā)電儲存為電能，回轉時采用電能驅動回轉，節(jié)油達20%左右，降低排放效果明顯。但該技術目前面臨整機成本明顯增加，市場接受度不高。
超起裝置技術解決了大型全地面起重機起重性能隨臂長增加衰減過快的難題，改善了起重臂受力狀況，減少伸臂變形量，提高起重性能，并實現了與吊臂伸縮的同步控制。此外，大型履帶起重機超起裝置采用拖車式超起裝置和懸浮式超起裝置，徐工、中聯、三一在技術上取得了突破，4000噸級世界最大履帶起重機也已面世。
“這些企業(yè)在某些技術上已經有了很大突破，從這個層面上來說，其對推動行業(yè)技術進步起到了積極的作用?！蓖踅鹦钦f。
未來十年技術突破重點
工程機械行業(yè)技術創(chuàng)新已經取得了相當成就，更近一步的技術創(chuàng)新該如何實現？
“安全、環(huán)保、智能化是工程機械行業(yè)下一步技術創(chuàng)新的重點。在我國制定的工業(yè)強國戰(zhàn)略中，強調裝備制造業(yè)要向智能化發(fā)展?！蓖踅鹦钦f，“我認為，工程機械要真正實現智能化，至少需要10年。現在已經在起重機、泵車上安裝了GPS，這些都是智能化的一個部分?，F在智能化比較零散，都處在摸索階段。在國外，機器人技術相對成熟，也是智能化的代表，但應用到工程機械產品上，仍需要長時間的探索、實踐才能實現?！?
他指出，工程機械智能化大體可分為四個階段：第一個階段是控制數字化，液壓和機械控制系統(tǒng)轉換為CAN總線控制技術（CAN-Bus），純液壓系統(tǒng)可以在必要的工作組擴大其應用。事實上，目前大部分工程機械產品都已經接入了，但基本上都是比較簡單的智能化。比如說，發(fā)動機報警、變速箱報警等一些基本的智能化功能都已經實現。第一階段實際上就是智能化最基礎的基礎。
第二階段，添加內置傳感器，形成控制輔助系統(tǒng)。不光是發(fā)動機的油壓、轉速這幾個數字，包括溫度、每個油缸的工作情況等數字都要采集出來。包括變速箱、變速器、油缸、油壓等各結構、各個節(jié)點，都需要安裝傳感器。
第三個階段，從可視或者是遙控的階段實現智能化。
第四個階段，在不可視的情況下，實現遠程操控。
智能化的特點和實現關鍵
王金星表示，未來，工程機械智能化制造將呈現以下特點：一是智能化制造技術更加重視制造過程組成和管理的合理化和革新，它是硬件、軟件、智能(人)與組織的系統(tǒng)集成；二是智能化制造技術以實現優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高產品對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭力為目標；三是智能化制造技術不局限于制造工藝，而是覆蓋了市場分析、生產管理、加工和裝配、銷售、維修、服務，以及回收再生的全過程；四是智能化制造強調技術、人、管理和信息的四維集成，不僅涉及到物質流和能量流，還涉及到信息流和知識流，即四維集成和四流交匯是智能化制造技術的重要特點。
王金星認為，實現智能化制造的關鍵應用技術主要有：基于網絡和現場總線的設備互聯，實現管理系統(tǒng)與設備的數據通信與狀態(tài)采集；實時采集工業(yè)數據，將數據傳遞給業(yè)務系統(tǒng)，業(yè)務系統(tǒng)對數據進行分析并處置；物聯網應用：實現對設備和物料的自動識別和通信，建立基于業(yè)務需求的業(yè)務邏輯機制；業(yè)務數字化：為企業(yè)經營業(yè)務建立數字化模型，按相應的業(yè)務規(guī)則建立對應的信息系統(tǒng)。這是基礎數據平臺。
在今后的發(fā)展中，工程機械在使用上將達到人機合一，讓設備適應人，而不是人去適應設備，根據用戶的不同需求，真正實現私人定制。也就是說，智能化產品會根據個人的操作習慣進行評價。比方說，一個生手通過幾輪挖裝動作之后，就能對他的操作作出評價，最后給出一個安全、節(jié)油等綜合性的建議。
王金星表示，工程機械工業(yè)協會首席顧問韓學松曾提出過工程機械實現智能化的最起碼要求。他以壓路機為例，認為在機器的壓路過程中，它的壓力、濕度等要實現同時反饋，同時采集、探測，并同時對不符合要求的壓力或濕度適時進行調整。這是一個最能簡單表達出智能化這個概念的例子
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