工程机械技术制造工艺发展趋势分析

第一节 国内外工程机械技术研发现状

最近一段时期，国内外工程机械科技领域以电子、信息技术为先导，在计算机故障诊断与监控、精确定位与作业、发动机燃料控制和人机工程学等方面，进行大量的研究，开发出与各种工程机械相匹配的软、硬件控制系统，使工程机械产品向信息化、智能化方向大步前进，提高了工程机械的高科技含量，促进了工程机械行业的技术发展。

1、推土机作业控制与指导系统

一些国外有实力的企业采用了基于GPS技术和数字地图技术的先进导航系统，在驾驶室内装有触摸计算机，可实时显示机器在作业区内的位置、作业区域实际值与设计值的差距及相关信息，即使是毫无经验的驾驶员也能有效地完成诸如坡度作业等作业要求。一些新产品可实现坡度的精确控制，驾驶室内可视化显示系统指导驾驶员精确作业，精度可达厘米级。

计算机故障诊断系统机载计算机可根据各种传感器的检测信号，结合专家知识库对机器的运行状态进行评估，预测可能出现的故障；在出现故障时发出故障信息报警或指导驾驶员查找和排除故障。

2、柴油发动机控制管理系统

一些新型柴油发动机装备有一个基于单片机的燃油喷射控制与发动机最佳性能调节系统，可提高燃料的利用率，确保发动机排出的废气符合环境控制法规要求。该系统还可通过CAN总线与其他设备进行通信，使整台机器构成一个完整的管理系统。

另外，换挡控制系统根据机器的行驶速度与负载状态自动换挡，并使发动机转速与运行工况相匹配，达到节能目的。

人机工程学的普遍应用由于控制系统最能直接体现人性化的设计理念，所以国外工程机械特别注重驾驶员与操作界面的协调，讲求操作的舒适性。触摸屏、文本图形显示器、无线遥控器和多功能操作手柄应用普遍，操作面板布局合理。

今后，集液压，微电子及信息技术于一体的智能系统将成为主流开发方向，并广泛应用于工程机械的产品设计中；计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断系统将依托微电子技术与信息技术的广泛应用而不断完善；电子监控和自动报警系统、自动换挡变速装置将被广泛采用；用于物料精确挖（铲）、装、载、运作业的工程机械将安装GPS定位与载量自动称量装置。

以施工艺研究为基础，以计算机技术，微电子技术、信息技术、无线通讯技术和自动控制技术的综合应用为手段，各种施工机群（如用于高速公路施工的沥青搅拌站，沥青运输车、沥青转运车和沥青摊铺机即组成一个施工机群）的智能化研究将相继展开。

第二节 产品工艺特点或流程

工程机械制造业类型的特征：

离散制造——不同的物料经过非连续的移动，通过不同路径，生产出不同的物料和产品。

流程工业——物料经过混合、分离、成型或者化学反应，物料大多连续地通过相同路径，生产出有价值的产品。它又分为连续生产、批量生产和混合制造几种类型。在管理上要求配方管理、副产品、联产品、多种计量单位，同一物品多个质量等级、批号跟踪、保质期等特点，一般用专业流程工业软件。

单件生产——产品按订单设计、按客户需求生产，产品很复杂。产品生产周期一般都很长。有时一个合同按部件多次交货。如三大动力厂（大电机、汽轮机、锅炉）重型机械等。生产组织按工艺划分，设备是通用的。生产管理中除应用多品种小批量生产的整套方法外，需增加网络计划（项目管理），关键资源排序。这里CRM就并不重要。

多品种小批量生产——产品是标准的或选配的。需求可以是预测，或按订单生产，按订单装配。生产组织按工艺特征分车间、工段、班组，如铸、锻、铆、焊、车、铣、刨、磨、装配等。生产计划的特征是典型的MRPII加配置控制。他们也需要CRM，SCM等。

大批量生产——产品是标准或少数选配。需求主要靠预测，也考虑订单。生产设备是以物料（零件、部件）为对象组成一条条流水生产线。生产计划的特征是将传统MRPII与JIT混合制造，中长期计划和批量生产的零件采用物料需求计划MRP，执行计划采用JIT、看板（电子看板）、反冲库存、条码物料跟踪等计划。CRM，电子商务就很重要。

大规模定制——将多品种小批量生产以满足不同客户个性需求和大批量生产提高生产率，降低成本的优势相结合。生产组织仍是流水线，但产品配置是多种多样。在生产计划控制方面它需要结合MRP、JIT、配置控制等综合应用。是前两种的混合制造模式。

第三节 工程机械工艺技术进展和发展趋势

我国的工程机械行业突飞猛进，工程机械产品已出口到欧美等工程机械强国，正在向“制造大国”和“制造强国”迈进。但是，与国际先进水平相比，我国工程机械的整体水平尚有差距，部分产品在国际主流市场上处于二、三流产品的地位；工程机械的配套件与世界先进国家差距仍很大，竞争力还比较弱。在建设工程机械强国的征程中，应重视加强微电子技术、信息技术、光电技术、新材料技术与机械制造技术之间的结合、融合，促进产品向多样化、智能化、绿色化等领域攻关与创新。

目前在我国江苏的徐州、山东的济宁、湖南的长沙等地区都出现了这一发展趋势。工程机械企业的运营模式也将根据科学技术的发展和环境的变化不断进行创新。扁平化、虚拟化、网络化和模块化的趋势将越来越明显，企业以柔软身段应对外来挑战的能力越来越强。企业运营模式未来的发展趋势将是由刚性应对问题、解决问题向柔性应对问题、解决问题转变，企业将成为一个有机的整体，化挑战于无形，以柔克刚，受我国五千年文化的影响，我国工程机械企业在这方面将会有比较优势。

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