工程机械研究发展趋势与新技术

陈克鹏 杜博文

【摘 要】伴随经济迅速发展、城市化建设的过程，人们对建筑、交通也有了更多的需求，工程机械经由近几年的发展与实践也得到了一定的进步。工程机械技术是社会现代化发展依靠的基础技术，其能够在各行各业中应用，提升每个行业的生产力和生产质量，为整个行业带来发展的动力。但是与一些机械强国相比较，我国的工程机械技术仍然存在一定的不足。目前，我国的工程机械也在逐渐改善，向着更加智能化、信息化的方向发展。

【关键词】工程机械;研究发展趋势;新技术

中图分类号：TM60    文献标识码：A

引言

借助了互联网科技与网络信息技术的发达，工程机械的智能化、信息化有了进一步的发展。这能够让行业中的智能化控制与信息集成技术得到一定的改善，从而实现行业中技术进步的目的。企业要想实现工程机械设备的信息化、智能化，就要将计算机技术应用到工程机械技术当中，运用计算机完成工程机械设备的操控，从而提升工程机械的自动化，提升生产项目的产品质量。通过工程机械的智能化、信息化发展，增快企业的生产效率，从而提升企业的经济效益，最终达成推动整个行业经济进步、核心技术进步的目的，逐渐与国际市场接轨，实现机械工程行业的可持续性发展。

1工程机械新技术发展现状

系列化、小型化、微型化、特大型化系列化发展是目前我国工程机械的主要发展形式之一。很多国际公司已经开始进行产品系列化应用，从而推出了不同形式的产品。而且这使得产品更新速度明显提高。现阶段国际对于工程机械的研究呈现出两极化，主要以小型化和大型化两种设备为主，以此来满足不同用户的具体需求，这也是未来工程机械发展的主要方向之一。小型化及微型化方向发展在全球已经是有目共睹的。通过使用工程机械设备来代替人力劳动，既能够有效提高生产效率，又能够降低人力资源的投入，而且微小型化工程机械设备的应用范围也非常广泛，尤其是针对一些不适宜人力进行操作的范围可以使用小型及微型工程机械。小型工程机械技术无论是在国内还是国际中发展都尤为迅速，其应用范围也十分广泛，尤其是在日本的应用已经得到了充分的证明。目前市面上的比较常见的小型工程机械产品有小型挖掘机、小型装载机、滑移转向装载机、压路机等。而反观大型设备，其主要应用于各种大型场所，包含的各种技术复杂多样，无论是其运输应用还是后期维护保养都有着较高的要求和标准，另外产品的研制周期较长，而市场容量又相对有限，所以对于大型工程机械的研究和发展市场份额相对较少，而且多集中于几家大型公司。

2率先实现高端工程机械行业创新发展意义重大

工程机械是支撑国家重大基础设施建设的装备制造业，是服务于“一带一路”建设等国家战略实施的重要力量。工程机械广泛应用于交通运输、石油化工、能源开采、城市建设和现代国防等国家基础设施建设领域，有力推动了我国基础设施建设的顺利实施，是基础设施建设行业技术进步和高质量发展的重要保障。徐工集团在港珠澳大桥项目建设过程中先后投入高空作业平台、起重机、装载机、泵车等共计500余台设备，研制的首台4000吨级履带吊XGC88000履带起重机在烟台万华工业园项目建设中顺利完成巨型石油化工装置的吊装。随着“一带一路”倡议国际影响力的提升，沿线国家和地区在基础设施互联互通领域的合作日渐紧密，国际基础设施建设发展空间广阔，需要大量的工程装备，工程机械企业纷纷响应国家战略“走出去”，成为服务“一带一路”的重要支撑力量。徐工集团投入660台成套设备参与卡塔尔2022年世界杯赛主体育场建设，投入近200台设备参与全长480公里的肯尼亚蒙内铁路各标段项目施工，同时在全长5000公里的泛亚铁路东南亚走廊、“中巴走廊”公路等设施建设过程中，徐工设备一直发挥着中国装备制造的重要作用。

3现代设计方法助力中、高端工程机械产品开发

对工程机械产品的技术要求决定了其设计要求，中高端的工程机械产品首先要具有最佳的生产能力，并且在有限的材料用量前提下具有良好的工作可靠性;同时，对于用户具而言，还需要有最好的操作性能和最佳的人体操作舒适性;最后还应具有美观的造型和色彩。可见，在设计时应用现代设计方法：机构的优化设计、结构件及零部件的刚度和强度设计、现代化操作系统自动化和状态监测系统设计、人机环境系统设计和产品的造型设计，是实现工程机械产品特性的有效手段。工程机械产品结构复杂、技术含量高、设计周期长，为满足客户对生产产品的需求，定制化设计具有重要意义。由于其结构的复杂性，客户期望能够实时可视化的定制产品，清晰地表达出个性化需求。通常使用的CAD等三维设计能够更加形象直观地展示产品设计，预先演示产品最终的动作以及形态，进而对产品的产出风险进行大幅度降低。但不同设计者间、设计者与装配者间使用不同的CAD平台，他们之间无法实现同步更新和消息传递。协同设计系统正可以支持CAD环境下的实时协同，不仅可以实时获取设计者间更改的信息，避免由于信息传递滞后给整体设计带来的失败;而且还可以及时获取零部件设计的变更信息给装配过程，进而调整装配，防止之后的设计中出现错误。以CAD可视化平台分析和拓展客户定制需求，以协同设计系统协调共享设计信息，实现工程机械的定制化设计开发。

4未来中国工程机械发展趋势分析

第一，工程机械保有量巨大，未来需求以更新驱动为主。据工程机械协会数据，截至2017年年底，工程机械保有量在690万～747万台，巨大的保有量背景下，随着设备的使用寿命到期，更新需求随之而来。不同品类的工程机械使用寿命不同，以挖掘机为例，挖掘机普遍寿命大致为10年，那么2007—2011年销售的产品分别在2017—2021年进入更新周期，更新为近年工程机械的销量提供了强力支撑。本轮复苏不是投资拉动，而是以更新需求为驱动要素，因此也决定了未来行业的波动性降低，不会出现投资急刹车导致行业大幅回调的可能，未来的可持续性强。第二，机械化替代持续。对比国外成熟市场，我国工程机械“设备替人”趋势仍将持续，相对来说主流施工领域的机械替代空间较小，但随着我国人口老龄化趋势，劳动力短缺，人力成本不断上升，而且机械作业比人工作业效率更高成本更低，都将促进在设备替代方面渗透率逐步提升，尤其是《乡村振兴战略规划2018—2022》出台，农业、农村领域投资建设将提速，在农业、农村领域机械替代人工效应趋势愈加明显，拉动中小吨位工程机械设备需求。

结束语

制造业是立国之本、兴国之器、强国之基，工程机械行业在我国装备工业中占有举足轻重的地位，也是基础设施建设行业技术进步和高质量发展的重要保障。我国制造强国战略将工程机械作为装备制造业领域“走出去”的优势产业。在“一带一路”战略框架之下，基础设施建设被提升到一个重要位置，有力提高了工程机械的市场需求及其在全球经济发展中的地位。

参考文献：

[1]本刊编辑部.工程机械后市场的新模式及新技术2017中国工程机械营销&后市场大会后市场发展论坛精彩荟萃[J].工程机械与维修，2017（12）：22.

[2]那忠辉.工程机械技术发展趋势探究[J].黑龙江科学，2017，8（06）：152-153.

[3]张龙龙.基于机电一体化背景下的工程机械应用[J].黑龙江科技信息，2017（06）：128.

[4]丁一.控制新技術助推智能制造2016工程机械智能制造新技术研讨会召开[J].工程机械与维修，2016（12）：18.

[5]杨根齐.工程机械故障诊断的新技术和方法[J].工程建设与设计，2016（16）：138-139.