工程机械使用寿命探讨

第一篇：工程机械使用寿命探讨

工程机械使用寿命探讨

2009-7-2 7:09:51 国际工程机械网

道路施工机械设备，由于设计水平，制造质量，使用环境以及使用单位的维修技术和管理水平不同，同一型号的设备，其使用寿命的长短有很大的差别。笔者从事工程机械维修管理工作几十年，根据自己多年的工作经验和感受，从工程机械的研究、设计制造、安装和使用、保养和维修全过程，谈一谈合理延长机械使用寿命应采取的必要措施和提高管理水平，以保证工程机械正常使用寿命，发挥其应有的效益。设计方面的优劣对工程机械寿命的影响

1.1 为保证应有的使用寿命，应该采取的优化设计

优秀的设计是延长机械使用寿命的首要环节。日本、美国等发达的工业化国家提出“设计立业”的思路，采取多方论证设计的优劣，选择最佳优化设计方案，这样，使得他们的产品经久耐用，高效低耗，从而占领全球主要施工机械销售市场。我国的大型施工项目中的主要土石方工程用机械设备主要是采用以上发达国家进口产品，这些设备外观新颖、操作舒适、性能先进、经久耐用。他们根据人体工程学设计的座椅、操纵台、环保型的低噪声发动机，超前的流线型机身和驾驶舒适感，具有良好的机械性能和人性化设计，深受机驾人员的欢迎。例如：美国卡特彼勒公司、日本小松公司生产的液压挖掘机等深受使用者的欢迎。根据日本小松、神户制钢等厂商的产品设计资料分析，为保证机械设计使用寿命，其方法主要是推行可行性设计和维修方便设计。而美国卡特彼勒公司运用负荷分析方法，准确地分析了挖掘机、推土机在施工中受力部件的应力，提出了延长机件寿命的设计（长寿设计），其思路是：第一，降低面压（机件表面的接触应力），例如用螺旋齿轮代替渐开线齿轮，使齿轮重迭系数大增；第二，分散负荷,推土机采用三角布置履带行走系代替传统的平行布置履带行走系，将驱动轮从常规的触地式移至三角形顶部，与地面脱离接触，使驱动轮承受的冲击负荷、作业负荷、泥土带进履带传动副阻力大幅度减小；第三，减磨设计，如采用湿式离合器、湿式制动器等，以减少磨擦损失，提高机械传动效率和能量利用率。由于他们成功的优化设计，使其产品投放市场以后具有很强的竞争力和较高的市场占有率。

1.2 维修保养方面的设计考虑

日立建机认为，如果机械维修性好，易于维修，能够采用“低成本的快速修理”，可使机件经常处于良好的技术状态。这样设计的施工机械，在工作过程中，一旦出现了故障，由于可以低成本快速修理，无需更换新部件总成，这实际上就延长了机械的使用寿命、提高了机械完好率、降低了机械的使用成本。因此，要在传统优化设计的基础上应着重考虑以下几方面因素，方便维修。

一是拆装简单化，使维修工作空间方便和人性化。例如采用OPS管接头，分离式链轨节、翻转式驾驶室和发动机罩，间隙可调的铰接结构等；二是部件组合化，将零部件设计成便于拆装的组件，例如CATD9L推土机，由于采用了部件组合化设计，比CATD9H推土机的部件拆装时间减少；三是加注润滑油集中化，如日本小松公司生产的推土机，将变速器，变矩器等部件的加油口（含油过滤器）、测压点集中布置在一处，驾驶员站在地面就可以同时向上述部件加油和检查油平面，免去了爬上爬下的劳累，有利于确保润滑按期进行和防止检查部位遗漏；四是密封加注液压油，完全避免了施工环境的风沙和其他杂质等有害分子进入液压油内，例如：美国生产的BARTMIL160沥青路面铣刨机，设计了密封加注液压油的装置，保证了注入液压系统油的清洁；五是检查电子监控化，运用电子传感技术，对油量、油温、轴温、水温、振动及负荷进行监控，防故障于未然；六是延长润滑周期，如采用双过滤器使油不易老化，对轻负荷、活动不频繁的杆系铰接部位采用含油轴承，实现理想润滑；采用密封润滑等来减少油的老化，泄漏，既延长了润滑周期，减少了维修作业量，又可确保机件处于良好的润滑状态；七是易损件通用化，对常用的易损件，尽量采用通用件，以减少备件储备，方便备件采购；八是随机工具完备,因为施工机械作业现场的特殊性，需要设计比较周全的随机工具，便于驾驶员进行日常维护和一般故障的排除；九是尽可能考虑运动副的耐久性，减少经常维修保养项目。

第二篇：工程机械使用寿命探讨

工程机械使用寿命探讨

道路施工机械设备，由于设计水平，制造质量，使用环境以及使用单位的维修技术和管理水平不同，同一型号的设备，其使用寿命的长短有很大的差别。笔者从事工程机械维修管理工作几十年，根据自己多年的工作经验和感受，从工程机械的研究、设计制造、安装和使用、保养和维修全过程，谈一谈合理延长机械使用寿命应采取的必要措施和提高管理水平，以保证工程机械正常使用寿命，发挥其应有的效益。道路施工机械设备，由于设计水平，制造质量，使用环境以及使用单位的维修技术和管理水平不同，同一型号的设备，其使用寿命的长短有很大的差别。笔者从事工程机械维修管理工作几十年，根据自己多年的工作经验和感受，从工程机械的研究、设计制造、安装和使用、保养和维修全过程，谈一谈合理延长机械使用寿命应采取的必要措施和提高管理水平，以保证工程机械正常使用寿命，发挥其应有的效益。

设计方面的优劣对工程机械寿命的影响

1.1为保证应有的使用寿命，应该采取的优化设计

优秀的设计是延长机械使用寿命的首要环节。日本、美国等发达的工业化国家提出“设计立业”的思路，采取多方论证设计的优劣，选择最佳优化设计方案，这样，使得他们的产品经久耐用，高效低耗，从而占领全球主要施工机械销售市场。我国的大型施工项目中的主要土石方工程用机械设备主要是采用以上发达国家进口产品，这些设备外观新颖、操作舒适、性能先进、经久耐用。他们根据人体工程学设计的座椅、操纵台、环保型的低噪声发动机，超前的流线型机身和驾驶舒适感，具有良好的机械性能和人性化设计，深受机驾人员的欢迎。例如：美国卡特彼勒公司、日本小松公司生产的液压挖掘机等深受使用者的欢迎。根据日本小松、神户制钢等厂商的产品设计资料分析，为保证机械设计使用寿命，其方法主要是推行可行性设计和维修方便设计。而美国卡特彼勒公司运用负荷分析方法，准确地分析了挖掘机、推土机在施工中受力部件的应力，提出了延长机件寿命的设计（长寿设计），其思路是：第一，降低面压（机件表面的接触应力），例如用螺旋齿轮代替渐开线齿轮，使齿轮重迭系数大增；第二，分散负荷,推土机采用三角布臵履带行走系代替传统的平行布臵履带行走系，将驱动轮从常规的触地式移至三角形顶部，与地面脱离接触，使驱动轮承受的冲击负荷、作业负荷、泥土带进履带传动副阻力大幅度减小；第三，减磨设计，如采用湿式离合器、湿式制动器等，以减少磨擦损失，提高机械传动效率和能量利用率。由于他们成功的优化设计，使其产品投放市场以后具有很强的竞争力和较高的市场占有率。

1.2维修保养方面的设计考虑

日立建机认为，如果机械维修性好，易于维修，能够采用“低成本的快速修理”，可使机件经常处于良好的技术状态。这样设计的施工机械，在工作过程中，一旦出现了故障，由于可以低成本快速修理，无需更换新部件总成，这实际上就延长了机械的使用寿命、提高了机械完好率、降低了机械的使用成本。因此，要在传统优化设计的基础上应着重考虑以下几方面因素，方便维修。

一是拆装简单化，使维修工作空间方便和人性化。例如采用OPS管接头，分离式链轨节、翻转式驾驶室和发动机罩，间隙可调的铰接结构等；二是部件组合化，将零部件设计成便于拆装的组件，例如CATD9L推土机，由于采用了部件组合化设计，比CATD9H推土机的部件拆装时间减少；三是加注润滑油集中化，如日本小松公司生产的推土机，将变速器，变矩器等部件的加油口（含油过滤器）、测压点集中布臵在一处，驾驶员站在地面就可以同时向上述部件加油和检查油平面，免去了爬上爬下的劳累，有利于确保润滑按期进行和防止检查部位遗漏；四是密封加注液压油，完全避免了施工环境的风沙和其他杂质等有害分子进入液压油内，例如：美国生产的BARTMIL160沥青路面铣刨机，设计了密封加注液压油的装臵，保证了注入液压系统油的清洁；五是检查电子监控化，运用电子传感技术，对油量、油温、轴温、水温、振动及负荷进行监控，防故障于未然；六是延长润滑周期，如采用双过滤器使油不易老化，对轻负荷、活动不频繁的杆系铰接部位采用含油轴承，实现理想润滑；采用密封润滑等来减少油的老化，泄漏，既延长了润滑周期，减少了维修作业量，又可确保机件处于良好的润滑状态；七是易损件通用化，对常用的易损件，尽量采用通用件，以减少备件储备，方便备件采购；八是随机工具完备,因为施工机械作业现场的特殊性，需要设计比较周全的随机工具，便于驾驶员进行日常维护和一般故障的排除；九是尽可能考虑运动副的耐久性，减少经常维修保养项目。

1.3采用新材料

采用新材料制造的施工机械，可以有效地延长机械的使用寿命。近年来，材料科学技术发展日新月夜，突飞猛进。大量高强度，抗磨损，抗振动和抗冲击的新材料、纳米技术材料、先进的电子元件技术不断出现，设计机器时应根据机械性能与工况选用相适应的新材料，从材料性能质量上保证其使用寿命。这样，才能从源头上控制机械零件的各项性能，减少经常维修项目，使维修操作更简单、方便，为延长机械的使用寿命打下坚实的基础，例如：福建泉州路面机械厂生产的40t沥青混凝土拌和机成品料提升限位电器阀，由于采用了先进的进口元件，使其故障率大大降低（使用四年以来降为零）。

制造生产方面

为了保证机械设备的质量，使之经久耐用，生产厂家要建立强有力的质量保证体系，提高质量意识，加强生产过程检测（这也是设计者理想的产品），不合格的零部件一定不能装配主机。外协作件同样要建立严格的质量验收体系。否则，主机和主要总成件虽然质量较好，但是，协作厂家生产的部分配件质量达不到设计要求，致使整机经常出现故障。例如：1998年云南开远公路管理总段引进的“BARTMIL160”路面铣刨机,由于后转向液压油缸质量不过关，连续两次更换，直到外商派人到现场修理更换配件，才把故障排除，这样，既增加了维修工作量，又影响了生产厂家的信誉。所以，总装厂应严格按规范验收外协作零部件，不合格的外协作件不许装配主机。此外，对于机械设计不成熟，性能不稳定的产品不要投放市场，否则，有损企业的市场形象。使用与维修保养方面

施工机械的使用寿命长、短，用户的管理、使用是非常重要的一环，要做好以下四方面的工作。

3.1坚持实行“二定三包”制度

定人、定机，包使用、包保管、包保养），机械操作人员要做到“三懂”（懂构造、懂原理、懂性能），“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除一般故障）。正确使用机械，严格执行安全技术操作规程，对机械设备实行目标成本管理，将操作者的经济效益与机械使用费（如燃油料费、维修费、保养费、材料费、工具费等）挂钩，变机械驾驶员被动日常维护保养设备为主动日常维护保养。

3.2减少环境气候给机械造成的无形磨损

即减少环境因素对机械使用寿命的影响。由于施工机械大部分是露天作业，作业地点经常变动，所以其性能受到作业场地的温度、环境、气候等因素的影响很大。长期固定作业的机械，一定要有停机房（棚），或者采取上遮盖，下用木料支垫的维护措施，减少日晒雨淋、锈蚀造成的无形磨损。不少施工单位由于忽视了环境因素对使用机械的影响（环境温度过低，还会给机械造成灾难性后果）。未采取相应的保护性或适应性措施，致使机械使用性能降低，使用寿命缩短，甚至酿成事故。

3.3机械实行定期保养是延长寿命的关键

《交通部筑养路机械保修规程》对机械的保养都有明确规定，但是，不少施工单位一到工期紧、任务重时，往往忽视保养工作，认为机械正常运行，没有故障，无需停下来保养。这就埋下了日后造成机械事故的隐患。因为保养能消除机械隐患，若不及时保养，往往会使机械设备出现大的故障，甚至发生人员伤忘事故。这样既增加维修费用，又耽误施工工期。

3.4采用先进的机械检测等辅助维修手段

机械维修工作是延长机械使用寿命的重要环节，采用合理的维修方法可以有效地延长工程机械的使用寿命。根据有关资料统计，采用先进的状态监测手段，可以减少25%～50%维修费，故障发生率减少75%，并可延长机械使用寿命。

3.5低成本快速修理法

机械行业提出的“低成本快速修理法”也是延长机械使用寿命的有效方法。实施此法，除了机械设计时采用维修性设计，提高机械的维修性外，在维修实践上还可采用下列方法：一是零件换位，施工机械上的许多零件，如推土机，挖掘机的履带销，柴油机缸套等，在运行中往往承受单向负荷，从而造成不均衡的磨损，如果适时地更换受到不均衡负荷零件的位臵，使它们的磨损均衡，则可延长其使用寿命。二是采用先进的刷镀与胶粘修复技术，也可以快速低成本地修复失效零件。

随着维修技术的进步，可延长机械零件使用寿命的先进修复工艺大量出现，如耐磨堆焊，喷涂金刚石电镀层，磁性电镀，激光电镀等。施工单位因条件所限，不能一一使用，但可与地方生产企业合作，合理利用先建的修复工艺，以延长机械使用寿命，降低机械使用成本。合理处理好机械使用寿命与技术进步的关系

上面论述的都是延长机械物理寿命的方法，实际上，机械的寿命还有经济寿命和技术寿命之分。经济寿命是从经济的角度和机械最合理的使用期限，具体的说就是指能使机械的年平均使用成本（由机械购臵费的折旧费和机械的年运行费用两部分组成）最低的年数。技术寿命是从技术折旧角度看机械最合理的使用期限，具体地是指从机械开始使用到因技术落后而被淘汰所持续的时间，它与技术进步的速度有关，与机械的运转时间有关。

因此，机械的使用寿命并不是越长越好，笔者是强调合理延长机械使用寿命。从技术进步，能源消耗，环境保护方面考虑，不科学的、无限延长机械的使用寿命，反而会造成施工单位经济效益下降，阻碍科学技术进步。因此，适时地更新换代机械也是必要的，它可以促进技术革新，加速经济增长和社会进步，降低能源消耗，达到提高施工单位经济效益和社会效益之目的。由此可见，合理延长机械使用寿命与适时更新换代机械二者的目的是一致的，都是为了提高施工单位经济效益和社会效益的目的。

第三篇：工程机械的使用寿命如何延长

工程机械的使用寿命如何延长

同一种型号的工程机械，由于设计水平，制造质量，使用环境以及使用维修单位的技术和管理水平各不相同，其使用寿命会有很大的差别。因此，工程机械的研究，设计，制造，安装直至运行，保养和维修全过程，都有责任为延长机械的寿命作出贡献。

设计方面优秀的设计是延长机械使用寿命的首要环节。日本提出“设计立业”，遂使日本产品经久耐用，行销全球。在我国的铁路施工现场，主力设备许多是日本产品，根据人体工程学设计的座椅、操纵台、环保型的低噪声发动机，赏心悦目的流线型驾驶室等深受欢迎。日本日立建机，卡特彼勒-三菱，小松，神户制钢等厂商的设计资料介绍，延长机械使用寿命的主要设计方法是推行可行性设计的维修设计。

日本新卡特彼勒—三菱公司运用负荷分析方法，准确地分析了推土机等施工现场受力部件的应力分析，提出了延长机件寿命的设计（长寿设计），即：①降低面压（机件表面的接触应力），如用螺旋齿代替渐开线齿轮，使重迭系数增大。②分散负荷，如采用三角形履带行走系代替常常见的履带行走系，将驱动轮从常规的触地式移至三角形顶部，与地面脱离接触，使驱动轮从承受的冲击负荷，作业负荷大幅度减小。③减少热量，如采用湿式离合器，湿式制动器等，以减少磨擦热。设计时努力改善机械的维修性是延长寿命的有力措施。维修性的定义为：“对系统、设备、机件进行维修的难易程度或性质”。部件或整机的使用寿命和其维修性的好坏有很大关系。日本建机生产厂

家认为，如果机械维修性好，易于维修，能够采用“低成本的快速修理”，可使机件经常处于良好的技术状态，一旦出了故障，由于可以低成本快速修理，无需更换新件或新机，这实际上就延长了机械的使用寿命。所以在设计新机时，必须设法提高其维修性，其主要原则有：①拆装简单化。如采用OPS管接头（O形密封圈接头），分离式链轨节、翻转式驾驶室或发动机罩，间隙可调的铰接结构等。②部件组合化。将零部件设计成便于拆装的组件，如CAT D9L推土机，由于采用了部件组合化设计，比CAT D9H推土机的部件拆装时间减少了60%-75%。③加油集中化。如小松公司生产的大型推土机，将变速器，变矩器等部件的加油口（含油过滤器）、测压点集中布置在一处，驾驶员站在地面就可以同时向上述部件加油和检查油压，免去了爬上爬下的劳累，有利于确保润滑按期进行和防止遗漏。④检查监控化。运用电子和微要技术，对油量，油温，轴温，水温，振动及负荷进行监控，防故障于未然。⑤延长润滑周期。如采用双过滤器使油不易老化；对轻负荷，活动不频繁的杆系铰接部采用含油轴承，实现无油润滑；采用密封润滑式履带等来减少油的老化，泄漏，即延长了润滑周期，减少了维修作业量，又可确保机件处于良好的润滑状态。⑥易损件通用化，对常用的易损件，尽量采用通用件，以减少备件储备，方便备用件采购。⑦随机工具完备。在设计随机工具时应考虑周全。便于驾驶员进行日常维护修理。⑧尽可能从设计上减少维修项目，逐步实现无维修设计。

采用新材料是延长机械寿命的有效措施，近年来，材料科学发展

迅速，大量高强度，耐磨，抗振和抗冲击的新材实不断地出现，在设计新机时应根据机械性能与工况选用相适应的新材料，以延长其使用寿命。

制造方面为了提高机械的质量，使之经久耐用，各生产厂家都有自已的质量保证体系，和检测手段。有些施工机械主机与总成件质量较好。但外协厂家生产的机械附件质量不好，致使整机经常出现故障，如有一种装载机仅仅是由于主操纵阀安全密封圈质量不过关，需经常更换，增加了维修工作量。所以，主机厂应严格按验收规范外协件，不合格的外协件不准装机。

使用方面为了延长施工机械的寿命，在使用方面必须坚持实行“二定三包”制度（定人、定机、包使用、包保管、包保养），机械操作人员要做到“三懂”（懂构造、懂原理、懂性能），“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除故障），正确使用机械，严格执行安全技术操作规程，并对机械设备实行目标成本管理，将操作者经济效益与机械使用费（如燃料电力费，维修费，保养费，工具费等）挂钩，并加强对机管人员的职业道德教育与培训。这里需要特别指出的一个常被忽视的问题，即环境因柴素对使用机械的影响。施工机械大部分是露天作业，作业地点经常变动所以其性能受到作业场地的温度，氯压，污染，路况及天气等因素的影响很大。不少施工单位由于忽视了环境因素对使用机械的影响，未采取相应的保护性或适应性措施，致使机械使用性能降低，使用寿命缩短，甚至酿成事故。如果在施工现场采取有效措施，如经常使施工便道保持平整，及时养护；雨天将便道上 的水坑及时填平，晴天经常洒水，减少灰尘；修施工便道时因地制宜地减少坡度等，都对延长机械寿命有利。

保养方面对机械实行定期保养是延长机械寿命的关键。铁路施工单位对机械的保养有很多的明确规定，但是不少施工单位一到工期紧，任务重时往往忽视保养工作，认为机械在正常运行，没有故障，无需停下来进行保养。因为保养能消除机械隐患，若不及时保养，往往会使机械设备出现大的故障，甚至发生事故。这样既增加维修费用，又耽误工程工期。

维修方面维修工作是延长机械设备使用寿命的重要环节，采用合理的维修方法可以有效地延长工程机械的使用寿命。

据日本的统计资料，采用状态监测，按南非修理的维修方式，每年的维修费可以减少25%—50%，故障发生率减少75%，并可延长机械使用寿命，铁二局检测中心每年到工地对大型进口机械进行状态检测，取得了良好的效果，使维修费下降了10%—30%，修理量减少了47%，机械完好率上升，使用寿命增长。

日本建机厂提出的“低成本快速修理法”也是延长机械或零件使用寿命的有效方法。实施此法，除了机械设计时采用维修性设计，提高机械的维修性外，在维修实践上还可采用下列方法：①零件换位，施工机械上的许多零件，如推土机，挖掘机的履带销，柴油机缸套等，在运行中往往承受单向负荷，从而造成不均衡的磨损，如果适时地更换受到有均衡负荷零件的位置，使它们的磨损均衡，则可延长其使作寿命。一台T-320推土机采用康明斯NT-855发动机缸套，每半年要因

穴蚀而更换，后来在气缸套运行一段时间后转动90度安装，便有效地延长了使用寿命。②刷镀与胶粘修复，在施工现场运用刷镀胶粘修复工艺，也可以快速低成本地修复失效零件。

随着维修技术的进步，可延长机械零件使用寿命的先进修复工艺大量出现，如耐磨堆焊，喷涂金刚石—镍镀层，磁性电镀，激光电镀等。施工单位因条件所限，不能一一使用，但可与地方大型生产企业合作，合理利用先时修复工艺，以延长机械使用寿命。

值得一提的是，上面讨论的都是延长机械物理寿命的方法，实际上，机械的寿命还有经济寿命和技术寿命之分。经济寿命是从经济的角度看机械最合理的使用期限，具体的说就是指能使机械的年平均使用成本（由机械购置费的年分摊额和机械的年运行费用两部分组成）最低的年数。技术寿命是从技术分析角度看机械最合理的使用期限，具体的说是指从机械开始使用到因技术落后而被淘汰所持续的时间，它与技术进步的速度有关，而与机械的运转时间无关。

因此，机械的使用寿命并不是越长越好，不恰当的延长机械的使用寿命有时反而会造成经济损失，甚至阻碍技术进步，只有适时地更换机械，才能促时技术进步，加速经济增长，节维能源，提高经济效益。

第四篇：工程机械

破碎机企业的创新带动中西部基础建设发展

中西部基础建设的发展为东部破碎机行业提供了新的机遇，对淄博博山圣水源机械制造厂来说是机遇也是挑战。淄博博山圣水源机械制造厂作为破碎机行业的领头羊企业，近年来通过准确把握国家经济动向，研发的多款破碎筛分设备可为中西部经济发展提供有力支撑，公司研发辊式破碎机、PE/PEX系列颚式破碎机；PC/PCA系列锤式破碎机；双棍破碎机、PF反击式破碎;TD/D系列斗式提升机等十分适合中西部经济发展需要。

未来一段时间内“西高东低”的局面还将延续。在稳增长的背景下，短期内扩大投资将是东西部省份的共同选择。西部地区将通过加快重大项目开工来继续依赖投资实现高增长，今年6月，陕西出台了十条稳增长的意见，其中很重要的就是要加快开工一批重大项目，包括确保西安至成都客运专线、西安至合肥铁路复线、蒙西—华中运煤通道等项目下半年实质性开工建设。

迫于经融危机、欧债危机时代世界经济增速缓慢，很多国外矿山机械生产制造商、零部件配套商在中国投资建厂、寻找市场发展空间。由此，2008-2009年中国超越北美成为全球矿山机械销量最多的市场。2011年中国矿山机械市场占全球销量比重达到41%，相对2010年36%增长达到5%，中国的需求将在2012-2015年达到50%以上占比。这为国内矿山机械的发展提供了强力支持。

未来中西部地区仍将是支撑我国经济发展的重要资源提供地，也将为破碎机行业发展提供市场空间。面对这样的形势，就要求国内的破碎机制造企业要坚持不断创新发展的理念，要努力提高破碎机等矿山设备的生产效率，以确保其可以满足当前市场的需求，确保其可以为西部发展提供保障。

所以现如今，中西部经济、文化等各项建设正在如火如荼的进行着，中西部矿产资源开发、城镇化建设、交通水利设施建设等都已提上了日程，这意味着中西部对矿产、电力等各种资源的需求量大量增加，这给包括破碎机行业在内的各种行业带来了新的发展机遇。

第五篇：工程机械

湖南农业大学东方科技学院课程论文

学 院：东方科技学院 班 级：2012级土木工程一班 姓 名：李子豪 学 号：201241933105 课程论文题目：我国工程机械自动化技术的现状与发展 课程名称：工程机械

评阅成绩： 评阅意见：

成绩评定教师签名： 日期： 年 月 日

我国工程机械技术自动化的现状与发展 论文关键词：机械；现状；发展；自动化

论文摘要：本文结合我国机械的现状，提出了我国机械行业目前所面临的主要问题，并分别从机械产品自身发展及行业出发，指出了未来工程机械行业的发展趋势，并根据我国行业自身发展特点，提出了相应的发展和改进措施，为机械的行业发展提供了一定的理论看法同时对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述，在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。

引言

经过多年的迅速发展，特别十五”期间，中国机械行业取得了很多可喜的成绩，在国内和国际上已取得一定地位，从业企业在市场、资金、人才和技术等方面都初具特色，为中国机械行业的进一步发展奠定了良好的基础，但我们仍要对行业形势及企业自身发展有一个清醒、客观的认识。机械未来的行业发展趋势显的至关重要，它很大程度上牵制和引领着中国机械行业的发展现状以及未来方向，因此有针对性的研究和分析国内外机械的发展趋势以及对我国机械行业的影响非常重要，机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。

（一）机械

1．我国机械的现状

中国是世界上机械生产大国，但离机械强国的距离较远，一方面国产机械产品的技术、质量距国际先进水平还有较大差距，行业的生产集中化程度很差，企业经营效率仍很低，自主开发能力和企业盈利能力差距仍大，还缺乏在国际市场上有竞争力的品牌。虽然经过多年的市场经济的引导，通过引进技术、与跨国公司合资和合作生产，在技术要求上力争贯彻ISO质量管理体系标准，全行业总体的产品质量水平有所提升，但我国工程机械产品质量水平依然不能令人满意，这一积极因素使得我国机械行业市场竞争力在国际市场上处于一定的地位，但是相比于欧美发达国家而言，仍然处于二流水平，现实不容乐观。作为市场核心因素的产品技术质量上看，问题依然很严峻，主要表现为可靠性差，寿命低，早期故障多;从产品的市场包装上看，外观造型呆板，设计单一不够鲜明;这些来自产品

导致工程机械产品的市场反应差，在国际市场上而言，其占有率相比发达国家而言，差别较大。同时，部分工程机械行业由于仅仅限制于国内市场，在量上大做文章，使得生产的机械产品存在着产能过剩的危机；尽管“十五”规划的实施，使得产能过剩得到一定的条件，逐渐降低80%以下，但20%的过剩产能仍然是一个很为严重的问题，它不仅仅暗示着国内企业的效益低下，另一方面也指示了目前国内企业所必须面临的企业生存以及优化发展的困境。而且随着我国加入WTO以后，外资企业的不断涌进，必将对行业生存状况带来更大的压力，因此着眼机械行业长远发展是非常重要的工程机械行业的长远发展依然得从产品技术质量着手，工程机械作为技术含量很高的机械产品，它的质量水平受制于国内整个经济技术水平。随着中国加入WTO以后，中国已逐步融入全球一体化的经济范畴，实施全球采购已成必然趋势，在国家“十五”优厚内部环境以及国际大熔炉的大好时机下，我们应该完全有条件在短期内把中国工程机械产品的质量提高一步，加快脚步对工程机械行业进行产业结构调整，这是提高企业竞争力的必由之路

全行业水平有待进一步提高，这是很明了的。抓紧发展的大好时机，踏实认真地改善自己的工作，增强危机意识、竞争意识和质量意识，共同努力把行业水平再提高一步，这才是现在的关键

2．国内外工程机械的发展趋势以及相应的措施

目前工程机械发展总的趋势:发展快，水平高，工程机械产品向着系列化、模块化、大型化和微型化方向发展;电子化、信息化、智能化水平不断提高，而且这几个方面高度交叉融合，彼此间的界限越来越模;环保节能新技术将得到推广;可靠性、安全性、舒适性、将得到高度重视;面向工程机械产品生命周期的系统设计将广泛采用、面向施工工艺的研究将不断加强。工程机械发展正由动力革命变成控制革命，由液压手动控制发展为机群集中控制，电气设计由仪表检测、断电器控制发展到现场总线控制系统。产品的发展走过了从工程机械机电一体化发展到机器人化的过程。工程机械机器人20世纪90年代发展的重要标志，也将21世纪各类工程机械发展的总趋势。

产品设计必须满足不同客户的需

随着社会各行业的纵深发展以及不同行业的交叉发展，对机械产品的需求以及要求也越加严格和精细，因此适应不同要求的产品设计也应该提到行业改革的通过对近年来机工程机械产品的市场分析来看，未来工程机械产品的大致发展特色如下 2.1.1产品功能多样化，设计微型

功能多样化是近年来工程机械的一个新特点。多功能化作业装置改变了单一作业功能，为完成更多的作业功能，工程机械主机作业功能将尽可能扩大，单一功能将向多功能转化，扩大了工程机械的应用领域

系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程，形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时，产品更新换代的周期明显缩短同样随着行业越来越深入到更为具体更为实际的工作环境，不同层次用户的需求为求方便，逐渐向小型化及微型化方向发展。几年来，中等型号工程机械基本上没有大的发展，近几年来还有下降趋势。但小型工程机械一直呈快速发展之势，特别是在欧美发展很快。显然紧跟市场信息是万能的钥匙

2.1.2产品的智能化

随着控制及信息等技术的发展，必然导致多行业的交叉创新，从各方层次各个角度去应用新技术，满足不同行业不同客户的发展需要。机械产品的智能系统相应的出现了，它广泛应用于工程机械的产品设计，使工程机械向信息化、智能化方向大步前进，提高了工程机械的高科技含量，促进了工程机械的发展随着工程施工技术的不断发展完善，用户对工程建设机械也提出了更高的市场要求，实现工程机械工作过程的在线状态监测和自动故障诊断，预测并根据一定的智能体系排除可能出现的故障是日前机械行业的最新发展动向 2.1.3产品设计的绿色环

一方面，产品设计应该结合产品材料自身的特色，发挥在环保功能上的作用，这样不仅使得产品的功能得到更好的满足而且很大程度上可以提高产品自身的功能效益，比如在环保型材料的利用上，应尽量采用能再生利用的材料和资源，采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则，延长产品寿命，可减少机械的生产量和降低其报废降低产品能耗，可减少对环境的污另一方面，产品设计在满足产品所自身提供的功能的基础上，更应该通过一定的先进技术降低在它挥发自身主要功能的同时对环境和其他工作状况的影响，这一结果必然会达到一个合格而健康的产品的诞生。我们从降低整机振动与噪声这一产品设计中最关注的焦点来看，显然是必不可少的，减少对环境的振动与噪声是对减轻了对周围环境的破坏与污染。

2.2 机械行业发展的集中化发展

过去传统的从产品的零部件生产到成品的拼装、市场的销售及售后服务等等一条龙的工作流程显然已经不再适应，各企业已经从不同的角度进行分工协调，各司其职的进行，集中度越来越高特别是制造商兼并联合加快，使得产品的集中化趋势显示的更为明显另一方面，企业的合作机制发生了较大的变化，过去传统的工程机械制造商大公司兼并小公司的行为已经上升到大公司之间的联手合作，这样的强强连手必然导致整体资源的势力的大大增加，势必对行业的竞争带来致命的冲击，因此各行业应加强自身市场应变的能力，随时准备抗击巨大的外来压力 2.3 我国机械行业应采取的措施

面对国内外机械行业这些发展趋势，必然导致市场竞争更为激烈，自身的发展是尤为重要。目前中国工程机械行业企业为数纵多，可规模较小，近几年在政策的调控下，尽管行业中兼并、重组、联合已有较大进展，但是行业的利润空间仍然带来了不少自主出击的中小型企业，它们采取一系列变化无常的运行机制，更加剧了市场恶性竞争，无法形成一股较强的国际竞争力。现在国际工程机械行业重组联合兼并之风日盛，跨国公司规模越来越大，产品品种齐全，销售网络遍布全球，在这种形势下，如果我们不抓紧行业结构调整，不把企业做强做大，不减少内耗并规避无序竞争，就不可能与这些跨国公司进行同台竞技在产品结构调整方面，应首先内市场需求进行，同时发展在国际市场上有竞争力的产品。对于原已占有市场的优势产品，要增加新品种，以满足不同地区和不同气候的多种多样的工作环；要缩短产品开发和更新周期，减少重复建设项;产品开发要着眼于国际市场水平和国内建设项目以及农村发展的需要，多做用户调研和市场分析。加快与国际市场接轨，开拓国际市场显然已成为我国工程机械行业发展的战略要策显然，我国工程机械的发展要想取得长足的发展，就必须根据自身的实际情况，增加产品的技术质量，加强各行业的融合，发展适合我国工程建设的机械，同时着眼于国内外机械行业发展的趋势，提高我国机械行业工程产品国内以及国际竞争力

（二）机械自动化

1、机械自动化的产生

机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用，上世纪60年代后为适应市场的需求和变化，为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力，开始建立可变性自动化生产系统，即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下，机器设备或生

信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程，并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明，这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。

2、我国机械自动化的现状

机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来，已经得到了迅速的发展，特别是近年来计算机的高度集成化，开始采用了计算机集成制造系统，大大加快了机械自动化的发展，但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业，发展很不平衡，有大量落后于现代水准的产业，大部分企业还比较落后，手工劳动占有相当的比重，我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有；我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低，不仅在数量上同世界先进国家有较大差距，而且在品种上、质量上、使用上，同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程，不可能一蹴而就。需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。当前，我国还处在社会主义初级阶段，经济、财力、生产力水准、国民素质等，与世界主要国家的差距是很大的；我国有丰富的劳动力资源，每年城镇新增就业人口达两千多万，且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率，劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。

3、我国机械自动化发展之路探索

（1）结合生产实际发展机械自动化技术

先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产，才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法，全年生产任务只需1～2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正，对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益，而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、50％～60％。而能在生产中长期服役的主力生产线很少，像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部，而是带有普遍性。据调查，我国引进的弧焊机器人，完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3；另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态；还有1/3不能正常使用，直接影响了用户使用更多机器人的信心。（2）发展投资少、见效快的低成本自动化技术发展低成本自动化技术，潜力大，前景广，投资省，见效快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式，就是以最小的投入，取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式，使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOA Data机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线，它并不完全由自动化设备组成，中间穿插着借助计算机指导的人工参与，将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起，从而使这种生产线的造价较低，同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发，借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入CAD／CAM技术，就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。

（3）注重配套发展机械自动化技术

现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下，对生产的物流和人的作用进行综合的研究，涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术，必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化，广泛采用程序数控机床，以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术，要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元件及控制系统。可

算机等，这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。

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