2020年是不平凡的一年,全球每个国家都在与疫情作斗争。仅用10天就建设完成了高标准的无害医院,让中国速度和中国效率再一次刷新了世界对中国的认知。蹭蹭盖起的医院楼房的确让人感到震撼,但更为重要的是,这些都离不开硬核的中国装备与工程机械。
工程机械市场需求将平稳增长
2017年,中国的工程机械行业在经历了5年的发展低潮后,借助稳定向好的宏观经济和持续稳定的固定资产投资,行业转型升级的成果进一步显现。同时,在市场二手设备加快更新、大气污染防治环保政策对市场产生的积极作用、“一带一路”建设拉动出口增长,以及建设施工领域中新技术、新工法的推广应用等众多因素叠加影响下,工程机械市场开始快速恢复并出现增长。
2019年,在稳定向好的基础上工程机械行业又迎来了高速发展。据统计,在扣除不可比因素、重复数据和非工程机械产业营业收入之后,2019年全行业实现营业收入6681亿元,比2018年增长12%。
2020年,工程机械行业呈现出前低后高的发展态势,总体上看,出口市场在疫情的客观环境影响比较大。随着国家、地方政府各有关部门出台的一系列方针、政策、法规的落实,以及行业重点企业在推进复工复产过程中一些好的做法和经验的推广,特别是“六稳”、“六保”措施的进一步实施,预计未来一段时间内工程机械行业的市场需求将实现平稳增长。
工业机械核心零部件竞争力不足
为满足国内外重大工程建设的需要,我国工程机械制造企业不断投入研发力量,升级车间设备,提高设计、制造、试验检测能力,生产了一批高端工程机械,如大型盾构机、大型全地面起重机、双轮铣槽机、特大型挖掘机、高性能全地形工程车、高速轮式挖掘机、超大型平头塔式起重机等。我国工程机械的制造能力有了显著提升,部分核心零部件在国产替代进口方面也有了进一步进展。但是总体看,大多数产品在数字化、绿色化、成套化方面水平尚低,部分大型设备和核心零部件市场竞争力不足,还有待提高。
工程机械高端液压元件的高效制造
液压元件是工程机械的核心部件之一,其主要应用在起重机、挖掘机、煤炭钻机及盾构机等机械中。高端液压元件按照功能主要分为泵、马达、减速机、脚踏阀及控制阀等,每一个零部件的加工都追求高速、高精及智能化,想要达到高要求,就要有高端装备和技术做保障。
工程机械的高速发展对设备的可靠性、精度和可重复性提出了更高的要求。根据工程机械企业要求,快速定制元件并形成产品系列正在成为新的设计趋势。一些高端软件可用于设计具有真实感的元件图像,快速方便地创建丰富的3D产品信息,使产品可视化,让企业能直观清晰地了解和检查产品。不仅如此,这些高端软件还能用于流程管理与念设计,可以在售前精确地评估从订货至交货的时间,降低商业风险。高端软件具有的同步技术可以消除产品的设计错误,提高修改速度和再利用率,使产品交付速度更快,盈利空间更大。
先进的内外圆磨床、无心磨床、重型内外圆磨床等,可实现全数控无人值守磨削和闭环后处理测量。高速外圆磨床结合CBN传统磨料磨削或高速金刚石磨削,拥有广泛的砂轮头架选项组合,使得多个操作能够通过单一设置完成高效无心磨削,在恶劣条件下保持高精度生产。
阀块加工时阶梯、成型面和相贯孔多,对尺寸精度要求严格,孔表面粗糙度和同轴度要求高,加工难度系数大。目前市场上先进的硬质合金钻头,采用环绕式韧带设计,为钻头在钻削过程中提供了更好的头部支撑和更充分的冷却液储存空间,从而获得更高质量的钻孔,并降低生产成本。
液压阀体工装夹持方面,传统夹具干涉面大,不方便进刀,能够加工的部位较局限。使用先进的零点快换系统,夹具形式更简洁,可实现“一面装夹、五面加工”,扩大了工作空间。加工工程机械大型结构件时,夹具快速换装功能可减少机床的等待和停机时间,提高生产效率。加工工程机械小型结构件时,多工位的虎钳具有很高的灵活性,并且能保证工件加工质量的一致性。
关键技术赋能行业发展
工程机械制造企业在后疫情时代想要取得更好的发展,技术赋能将显得尤为重要,尤其是强化前瞻性基础技术和影响核心基础零部件(元器件)产品性能和稳定性的关键共性技术的研发。
这就要求企业不仅要瞄准高端工程机械智能化领域基础技术和关键共性技术,跟踪工程机械智能科技创新研究前沿、智能化工地施工技术发展方向和对智能化装备的需求,还要聚焦高端工程机械智能化产品前期的研究、试验、新技术应用和全生命周期设计技术等研究,利用工业互联网、人工智能和区块链等新技术,推动智能化工程机械产品的研发和推广应用。此外,还需加大在环境动态多信息感知、5G高速传输遥控操作、自主决策技术和人机交互作业数据控制等方面的研发力度。
工业机械行业的转型发展方向
未来工程机械会朝着液压元件的数字化、部件的轻量化、动力系统的电动化、操作使用人性化和舒适化方向发展,这就对制造技术、装备工具提出了更高的要求。
工程机械行业产品多样、生产过程离散、供应链复杂,因此要优化供应链资源调配,加快基于工业互联网平台的数字化转型,全面提升研发设计、生产制造、供应链管理、远程运维及客户服务等环节的数字化水平,做到降本增效,提升企业的竞争力。
为了促进工程机械行业的转型升级,机床装备企业提供了针对性的解决方案。包括:针对工程机械行业主机厂智能生产提出的数字化、智能化解决方案;针对新产品研发使用的数字化双胞胎仿真技术;针对预防性设备维护设置的在线采集设备性能、状态参数,通过数据比对,进行预防性维护提示;针对单机的效率提升提出的典型零件加工工艺等。
为了加快工程机械行业的转型升级,促进先进的制造技术和装备快速应用,满足市场的需求和行业发展的需要,中国国际贸易促进委员会机械行业分会将联手SIEMENS、DMG MORI、TRUMPF、SCHUNK等国际领先企业,共同打造一场“先进制造技术论坛暨机床装备/数字化解决方案对接交流会”,邀请行业专家及企业的产品工程师,共同探讨工程机械行业的发展前景及智能化制造技术。