一、模塊化設(shè)計(jì)與虛擬化制造

 

模塊化設(shè)計(jì)包括了以往所說(shuō)的部件化通用化及設(shè)計(jì)過(guò)程中的軟件模塊化。設(shè)計(jì)軟件的模塊化可以使各個(gè)不同的系統(tǒng)或部件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行拼裝和改變參數(shù),從而大大加快了新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)進(jìn)度。信息技術(shù)與全球經(jīng)濟(jì)體化,為機(jī)器制造業(yè)的虛擬化制造創(chuàng)立了條件。在工程機(jī)械的各大跨國(guó)公司中,一個(gè)明顯的趨勢(shì)是制造商集中力量做好開發(fā)研究和設(shè)備組裝,不再制造零部件,而把它推給零部件供應(yīng)商。產(chǎn)品主機(jī)制造商與零部件供應(yīng)商及科研開發(fā)機(jī)構(gòu)相互協(xié)作,發(fā)揮各方的主創(chuàng)精神,共同研制和生產(chǎn)適銷對(duì)路的產(chǎn)品。

 

二、個(gè)性化和多功能并存

 

工程類別、材料、規(guī)模的發(fā)展及施工環(huán)境的不同,對(duì)工程機(jī)械提出了個(gè)性化與多功能的要求,而現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)與柔性制造技術(shù)的發(fā)展又為產(chǎn)品個(gè)性化與多功能的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。個(gè)性化產(chǎn)品是為適應(yīng)于某一種特定工況而出現(xiàn)的,一機(jī)多用是工程機(jī)械發(fā)展的另一個(gè)方向,這無(wú)疑會(huì)提高設(shè)備的利用率。

 

三、環(huán)境保護(hù)要求日益提高

 

為了人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,世界公眾對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求,工程機(jī)械有無(wú)良好的環(huán)保性能將成為參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要指標(biāo)之一,現(xiàn)已成了許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的"市場(chǎng)準(zhǔn)入證"。所以美歐日各國(guó)都竟相研制"對(duì)人和環(huán)境都友好"的工程機(jī)械。

 

四、升級(jí)換代速度加快

 

隨著現(xiàn)代垓心技術(shù)的發(fā)展，世界工程機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新更加迅速，更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，產(chǎn)品族群得以拓寬，產(chǎn)品系列日臻完善，美、歐、日各大公司都相機(jī)推出了第二代、第三代直到第五代工程機(jī)械新產(chǎn)品。

 

五、小型與大型規(guī)格同發(fā)展

 

大中型工程機(jī)械仍然是全球施工機(jī)械的主流，年銷售打達(dá)700億美元左右，但工程機(jī)械向著小型化和大型化兩端延伸的趨勢(shì)是很明顯的。美歐日各國(guó)是工程機(jī)械主要的消費(fèi)市場(chǎng)，其大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程日漸減少，而修繕保護(hù)及城市小型工程項(xiàng)目卻在增多，為了節(jié)省加高的人力費(fèi)用，提高工作效率，各種小型、微型工程機(jī)械相繼問(wèn)世。這些機(jī)械設(shè)備可以在狹窄地段進(jìn)行施工作業(yè)，或在家庭住宅及小型工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。

 

六、工業(yè)設(shè)計(jì)理念貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中

 

工業(yè)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，也稱產(chǎn)品的藝術(shù)造型。工程機(jī)械的造型設(shè)計(jì)可以使機(jī)器的形態(tài)與其結(jié)構(gòu)、功能及使用要求相統(tǒng)一，并與人的生理及心理相協(xié)調(diào)。這種造型設(shè)計(jì)應(yīng)包括各部的比例得當(dāng)、形體流暢、色彩協(xié)調(diào)、儀表布置美觀，以及便于直觀操作和有醒目的商標(biāo)符號(hào)等。目前世界各大公司都非常重視產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)以致出現(xiàn)了專門的研究和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。

 

七、機(jī)器人助陣工程機(jī)械制造

 

人機(jī)工程原理受到重視20世紀(jì)80年代以來(lái)，世界上許多大的工程機(jī)械制造公司都投入很大的人力和資金對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)進(jìn)行研究和應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)倡導(dǎo)以人為本的設(shè)計(jì)思想，注重機(jī)器與人的相互協(xié)調(diào)。電子技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用大大化簡(jiǎn)了司機(jī)的操作程序和提高了機(jī)器的技術(shù)性能。利用電子控制可以自動(dòng)選擇機(jī)器的作業(yè)模式;利用電子監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除機(jī)器系統(tǒng)的故障;利用電子傳感器經(jīng)微電腦處理可以自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器的作業(yè)質(zhì)量。

 

在新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型過(guò)程中，機(jī)器人都扮演著“催化劑”的角色。在工程機(jī)械行業(yè)，機(jī)器人往往在生產(chǎn)線上進(jìn)行著點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、裝配等工作，不僅能保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，還能改善工人的工作條件和勞動(dòng)強(qiáng)度。近年來(lái)，中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)迎來(lái)高速發(fā)展，亟待升級(jí)轉(zhuǎn)型，企業(yè)要想在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中搶奪更大的市場(chǎng)份額，擺脫產(chǎn)品的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，必須加強(qiáng)生產(chǎn)線自動(dòng)化水平，大力引進(jìn)機(jī)器人將不可或缺。

 

此外，工程機(jī)械產(chǎn)品的性能和價(jià)格很大程度上取決于這些零配件，諸如傳動(dòng)部件、控制元件、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及關(guān)鍵液壓件等高技術(shù)含量、高附加值的核心零部件，而在我國(guó)這些工程機(jī)械核心配套件主要還依賴進(jìn)口，這種局面嚴(yán)重制約了我國(guó)工程機(jī)械企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展壯大。因?yàn)榭刂浦诵牧闩浼膰?guó)外企業(yè)通常采取饑餓銷售的方式，每年只生產(chǎn)一定數(shù)量的配件產(chǎn)品，從而才能達(dá)到保證價(jià)格控制權(quán)的目的。作為一個(gè)正在培育和成長(zhǎng)的新興產(chǎn)業(yè)，我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)仍存在突出問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，新型傳感、先進(jìn)控制等核心技術(shù)受制于人;產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)小、散、弱，缺乏具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的骨干企業(yè);產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，高檔和特種傳感器、智能儀器儀表、自動(dòng)控制系統(tǒng)、高檔數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)器人市場(chǎng)份額不到5%。

 

八、作業(yè)原理穿心與突破

 

作業(yè)原理創(chuàng)新與突破，工程機(jī)械的作業(yè)原理包括對(duì)土石方的切割、破碎、回填，對(duì)土工材料的篩分、混合與加熱、對(duì)混合料的攤鋪、找平與壓實(shí)等。這些作業(yè)的理論原先是以仿生學(xué)與牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的，而驚呆科學(xué)的發(fā)展為工程機(jī)械新的作業(yè)原理奠定了基礎(chǔ)。例如：機(jī)械振動(dòng)、脈沖、射流、光電效應(yīng)及熱物理學(xué)的應(yīng)用，為工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)節(jié)省資源，改善工程質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率、工作可靠性、駕駛舒適性與自動(dòng)化程度創(chuàng)造了條件。

 

九、液壓傳動(dòng)

 

在20世紀(jì)60年代開始應(yīng)用到壓路機(jī)上，只十多年的時(shí)間就得到了推廣和普及。現(xiàn)存壓路機(jī)的行走、振動(dòng)、轉(zhuǎn)向機(jī)制動(dòng)等系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了全液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)大大簡(jiǎn)化了壓路機(jī)傳動(dòng)與操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，液壓傳動(dòng)平穩(wěn)操縱方便省力，容易實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速和自動(dòng)控制，從總體上提高了壓路機(jī)的生產(chǎn)效率與壓實(shí)質(zhì)量。

 

十、機(jī)電信一體與智能進(jìn)程

 

現(xiàn)代化的工程機(jī)械應(yīng)該賦予人性化和靈性。有靈性的工程機(jī)械是有思維頭腦感覺器官、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、五臟六腑及手足骨骼的機(jī)電信傳動(dòng)一體化系統(tǒng)。電子技術(shù)和傳感器與機(jī)械裝置的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了工程機(jī)械的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制，即機(jī)電信一體化。電子傳感器是機(jī)電信一體的感覺器官，是機(jī)器與其作業(yè)對(duì)象之間的媒介，以微機(jī)為核心的電子技術(shù)是機(jī)電信一體的大腦和中樞神經(jīng)，它接受傳感器送入的各種信息，在進(jìn)行運(yùn)算處理之后對(duì)機(jī)器的執(zhí)行部分發(fā)出指令。