国外起重机制造业的发展趋势及中国起重机制造业的现状

国外起重机制造业的发展趋势及中国起重机制造业的现状1前言随着现代工业的迅速发展，电子计算机的广泛应用，系统工程、优化工程、创造性工程、人机工程等现代化理论的发展，大大加快了现代工业的发展进程，使社会生产力又跃上了一个新水平。当今世界工业生产，由于市场竞争的需要，生产方式由单一品种的大批量向着多品种的变批量方向发展。30年代以来，物料搬运技术仅指的是各类起重运输设备，而90年代的物料搬运系统逐渐增加了许多自动化内容，包括自动识别、自动导向、自动计数、自动称重等。为了使生产和流动能够紧密配合，构成更大、更高效的物流系统，计算机技术得到了广泛的应用，起重机的很多工作将被机器人和其它机器所取代。目前世界销售市场对起重机械的需量正在不断增加，从而使国外各种制造起重机企业在生产中更多地采用优化设计、机械自动化和自动化设备去提高劳动生产率，这对世界销售市场、制造商和用户都产生了巨大的影响。有关调查资料表明，65%的起重机械用户主要是为了提高生产率、减少劳动工资，因而要求采用先进的起重机设备的用户便越来越多。近年来，美国因制造技术、质量问题和价格昂贵等原因，降低了其在世界上的竞争能力；联邦德国德马克公司（DEMAG），由于实行了生产技术振兴，解决了提高生产的工艺手段，以占优势的新产品来保持其发展的优势，该公司1985年研制成DH系列电葫芦，1990年又研制了DK新系列电葫芦，其制造的电动葫芦双梁起重机有一半以上供出口，产品在国际市场上声誉很图1葫芦双梁桥式起重机好，销路甚广。2国外起重机制造业的发展趋势（1）设计、制作的计算机化、自动化近年来，随着电子计算机的广泛应用，许多国外起重机制造商从应用计算机辅助设计系统（CAD），提高到应用计算机进行起重机的模块化设计。根据市场调查预测的统计数字和积5累的资料、图表、图线规律，在严密的科学理论指导下，拟定起重机结构、机构、部件等多层次的标准化、模块化单元。起重机采用模块单元化设计，不仅是一种设计方法的改革，而且将影响整个起重机行业的技术、生产和管理水平，老产品的更新换代、新产品的研制速度都将大大加快。对起重机的改进，只需针对几个需要修改的模块；设计新的起重机只需选用不同的模块重新进行组合；提高了通用化程度，可使单件小批量的产品改换成相对批量的模块生产。亦能以较少的模块形式，组合成不同功能和不同规格的起重机，满足市场的需求，增加竞争能力。德马克公司最近开发了一种标准车轮箱模块系列，上面有多组联接孔，选用不同型号的驱动单元，可组装成台车，可与金属构件组合后用作桥式、门式起重机或其它轨行式起重运输机械。其车轮有多种踏面形式可供选用，由于不受轮距的限制，组合更加灵活，用途更加广泛。据资料介绍，德马克公司的葫芦双梁起重机系列改用模块化设计后，比单件的设计其设计费用下降了12%,自重轻，与国内产品相比较，起重量32t、跨度25m，国内双梁起重机自重为46.4t，电动葫芦桥式起重机自重为28.3t，而德马克电动葫芦桥式起重机的自重只有18.5t，比国内产品分别轻60%和35%.(2)起重机控制元件的革新与应用起重机的定位精度是对起重机的重要要求，多数采用转角码盘、齿轮链、激光头与钢板孔带来保证，定位精度通常为±3mm，高于1mm的精度需外加定位系统[2]。在起重机起升速度、制动器方面的改进，则使用低速运行的起重机吊钩精确定位，起重机的刹车系统也应用微处理进行控制和监视工作。遥控系统用于桥式起重机及其它移动式起重运输机械，这种系统包括操作者携带的控制器和安装在起重机上的接收器，控制器具有电磁辐射发生器，接收器与作用在起重机传动装置操纵机械上的转换部分相连。遥控器的应用，不仅节省人力，提高工作效率，而且使操作者的作业条件得到改善。起重机的距离检测防撞装置，采用无线电信号型防撞装置，防撞装置由三相系统组成，用来监控起重机前端行驶距离，一般首先发出信号警告，接着将大车车速减小到50%，最后切断电机电源，将大车制动。(3)新材料、新工艺的应用由于钢铁工业新技术的应用，钢材质量得以提高，如瑞典的SSAB薄钢板公司，其生产的DOMEX系列高强度及超高强度钢材[3]，在设计起重机主梁强度时，可使用较高的许用应力，而不需要很高的安全系数，以便减少起重机材料用量(这并不意味着不安全)，从而降低设备的重量和价格。因起重机重量的减小，可用功率较小的驱动装置启动，因此而减少电力，节省开支。国外电动葫芦在新材料应用方面，车轮采用空气硬化镍铬钼合金钢制造，可解决车轮的磨损和使用寿命的问题，据资料介绍，普通钢材车轮的寿命约18个月，采用这种新材料制造的车轮，其使用寿命可达5年。近年来，聚合材料在电葫芦上用作制造运行机构的齿轮、滑轮和导绳器等。在机加工方面，尽管采用少切削的精密铸件，尤其是铝合金铸件占多；加工设备大量采用高精、高效的加工中心，数控自动机床等，既保证加工质量，又提高了生产率、降低了成本；同时在工艺线上，使用机械来代替人机操作，如焊接用的机械手和配用机械手等。国外起重机厂商为了能迅速制造和装配出品种多样化的产品来，要求企业之间密切联系和协调，企业走向专业化、标准化和系列化。因为使用标准件设备能迅速组合和安装，减少标准件外组合部分的加工制造就显得特别重要。组合构件的使用比生产非标准件起重机来，有助于减少成本。3国内起重机制造业存在的问题起重机制造厂家要按用户的要求承担特殊的设计，即包括起重机的所有部件和起升高度、所必须移动物料的距离等，在厂房建好前，就必须将厂房建筑蓝图或厂房的主要尺寸提供给起重机制造厂家，设计者按用户的要求，设计起重机的外形及确定其主要参数，用户确认后，才开始设计制造。从这个过程，国内起重机制造厂与国外工业发达国家有很多相似之处。但目前国内起重机行业存在的问题已严重阻碍着自身的发展。(1)设计手段不完善、工艺水平较低长期以来，利用图板手工设计制图，需要较长的设计周期。虽然CAD技术在国内起重机行业得到广泛的作用，但应用水平却参差不齐，关键问题是由于“设计”上的差异。国内一些应用水平较高的部门已真正做到了计算机辅助设计，而还有相当一部分用户仍停留在传统型CAD应用系统上，对一些重大非标准起重机产品设计，设计是在设计人员的头脑中完成，再利用计算机实现几何信息的处理，把CAD技术作为一种绘图、描图的工具。对于起重机CAD的二次开发，如起重机方案设计和起重机械零部件辅助工艺规程设计还未完善。起重机方案图设计，只是把预先设计外形尺寸及主要参数输入到计算机内，显示并打印出所需起重机的总图，计算机不能对主要受力点的应力进行分析，不能进行设计计算和标准部件的选择。一些起重机厂家，对成系列、成批量的通用起重机产品(如5～50t双梁桥式起重机)，为了降低成本，简化生产管理，通用化设计也只能做到对车轮组、滑轮组、卷筒组和联轴器的通用化设计，对于运行机构、小车架，仍只能按不同起重量设计，桥架端梁则按不同起重量，不同小车轨距多款设计，对桥式起重机的设计不能使整机与机构、机构与部件、部件与零件之间的参数匹配。国内企业，普遍缺乏生产技术，工艺水平较低，一些起重机生产企业的工装设备、装配及检测手段比较落后，油漆及焊接工艺不过关，严重影响了起重机的质量。(2)专业化协作水平较低我国专业化协作目前只做到20%，80%仍靠企业自己设计、制造。一台起重机中只有电动机、减速器、制动器及一些电气元件可外购，其它铆焊件、机加工件、台主梁、车轮组、端梁、小车架仍靠企业自行设计，这样需花费大量的时间，影响了起重机的生产周期。(3)交货期长由于设计及工艺原因，我们制作的非标准起重机交货期为4～6个月，是国外企业的2倍左右。这远远不能适应市场经济竞争的要求，使企业失掉了不少机遇。4总结与展望我们已经看到世界上工业发达国家已经开始进入新的技术革命时代，这个时代的特征是有大量的新技术出现，它使企业开始走向小型化、分散化和专业化；另一个特征是知识的不断更新，生产达到高度柔性化阶段。我国目前仍然处在设计、生产周期化阶段，起点低、设备落后，相对发达国家落后20年左右。如果我国能从国外工业发展中得到启示，将可加快我国起重机械工业的发展。我们必须调整产品结构、企业结构，应将大而全、小而全的企业改革成为独立的专业化工厂，企业之间密切联系和协调，减少标准件以外组合部分的加工制作。近年来，起重机制造企业的订货合同，按照非标准尺寸和特殊要求订货的用户越来越多，约占标准产品的60%，但生产一台非标准起重机的主要零部件的成本和造价相当高(约为标准产品的3倍)。如果把起重机的主要零部件按照不同规格分散加工，然后组装，这样就可使我国中小型起重机企业逐步走上标准化的轨道，充分发挥计算机的作用、计算机辅助工艺规划、计算机辅助制造、柔性自动化系统等新技术、新工艺的应用，可大大缩短设计和生产周期、降低成本。增强企业参与市场竞争的能力，使中国起重机制造行业赶上世界先进水平。