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3月19日,中国工程机械行业万众瞩目、共同聚焦北京,一场工程机械行业颁奖盛典暨产品论坛在这里隆重举行。在中国工程机械年度产品TOP50(2014)颁奖典礼正式拉开大幕之际,2014工程机械产品发展(北京)论坛在成功举行。本次论坛以“驱动力 想象力 影响力”为主题,旨在进一步深化工程机械产品发展对于行业进步的作用和意义,工程机械产品创新对于行业的促进作用愈发凸显。

来自中国工程机械工业协会、质检机构、高校、科研机构和企业界的领导和专家,来自工程机械行业、重型机械行业、冶金行业、水泥行业和施工行业的专家和学者等100余人在论坛中就工程机械产品的轻量化、高效燃油、物联网、数字液压、智能制造、产品战略及时机布局、互联网思维等8个方面的话题进行了深入讨论。

机械科学研究总院先进制造技术研究中心副主任周永松围绕《工程机械轻量化的攻坚战与路线图》进行了主题演讲,大连理工大学教授、营口研究院院长高顺德对“轻量化”进行了阐述观点和建议。以下为嘉宾互动实录:

高顺德:我来自大连理工大学,30多年来一直从事汽车起重机、履带起重机和其它各类起重机的产品设计和研发。听了周主任的主题演讲,我认为周主任对我国工程机械行业在轻量化研究方面做了完整全面的研究和报告,我很受启发。报告为行业发展提供了非常清晰的方向;同样在工程起重机产品领域也具有轻量化、智能化和集成化以及多功能化发展的需求。我刚参加完拉斯维加斯国际工程机械展,体会比较深。特别是在产品的多功能集成化方面,的确需要我们国内的同仁在开展技术研究方面共同努力,使国内的工程机械产品在未来的发展上实现技术升级,提高产品可靠性。

那么,我想请教周主任一个问题,您的报告中表示针对5个轻量化工程机械做了监测,并有一些结构降重指标,以及耗能的指标。请问,在可靠性这方面您做没做深入细致的研究?另一个问题,报告中“轻量化”的指标是否单单体现在结构降重方面?而且有的降重指标很大,如达到30%。在“轻量化”方面应该给我们行业提出一个更高的要求,我们好按照这个路线图开展工作。谢谢!

周永松:谢谢嘉宾的提问。我先回答第一个问题,即关于可靠性的问题。因为可靠性是工程机械轻量化当中的核心技术之一。刚才我已提到,首先在我们这个优化设计过程中就会进行一些与强度、载荷谱等相关的计算比对,在设计阶段就按照强度说明进行设计。而后在样机,包括工作装置及相关部件,又必须进行相关的一些强化训练。比如报告中提及的,即按照行标国标又制定了工程机械轻量化的一些实验大纲,对大纲的一些工业性实验的特性,在工业实验和强化实验当中进行了加强,进一步验证它是否可靠。所以,这可靠性这方面,我们也是非常关注。如果可靠性得不到保障,光减重,实际上对产品来说毫无意义。

第二个问题就是减重的指标问题,刚才报告中提到的减重指标比较高的方面是高工业化的一个小型变速箱,变速箱的设计实际上跟以前传统的装载机设计的理念完全变了,即采用新型的传动,所以跟以前的比大幅的降低。另外,在一些工作装置,在一些减重方面,一般我们在研究过程中发现减重能够达到5%到10%,这是保守数字,另外比如在整机方面,可以达到10%。工程机械今天叉车企业比较少,归结为车辆行业,但是在这个行业里面,我们在“轻量化”过程中整机能够减重10%以上,我的回答完毕,谢谢!

王意:谢谢主持人,谢谢刚才发言的周主任。有两个问题请教,就是工程机械减重的问题,从长远来看,不光是引进工程机械现有结构本身和设计方面的一些新的技术或者一些新的原理。我觉得从国外的各种机械,包括工程机械发展来说,新的系统集成和新的制造技术对轻量化贡献很大。比方说现在的工程机械,因为我是搞液压的,我从这方面偏重要说一下。现在很多国外先进工程机械,比如说装载机、叉车,还有路面机械,用静压传动取代机械传动,这和原来的设计路线是不一样的,实际上也在很大程度上达到了轻量化的目的。可能减重的比重更大一些,因为它可能会引起整机设计概念方面比较大的变化。那么,周主任对中国工程机械轻量化发展方面能否对做一个前瞻性的考虑,这是第一个问题。

第二个问题,从制造技术来说,我们国家在这方面是比较领先的。3D打印技术对工程机械结构及轻量化方面有什么影响和发展前景,请周主任能不能给介绍一下?

周永松:问题提得非常好。第一个问题回答一下,就是关于轻量化发展的路径。实际上我刚才介绍的主要还是咱们结构设计,材料轻量化,工艺轻量化。实际上将来肯定是在这个基础上要发展咱们的系统集成,就是刚才您提到的创制新型的工程机械这样的一个设计理念,来实现高效的,高性能化的工程机械。实际上我刚才介绍的轻量化是对咱们工程机械整体行业下一步的新产品开发是一个基础性的工作。下一步将对传动系统,或者液压系统等的变革,来带动工程机械整机新产品上个档次,甚至敢于跟国际水平比比,这是一个非常核心的观点。刚才您提的这个,我将来可能在这个方面做,现在目前也在做,比如2014年科技部发布的指南里面,就863支撑计划项目明确提出下一步要搞系统集成,进行工程机械相关的新产品的开发。这个我认可。

第二个3D打印技术,我认为3D打印技术是快速制造的方式,在将带产品研发阶段具有非常强的生命力和活力,因为它速度非常快,而且相对来讲能够适应各种不同部件的制造工艺,有一些传统复杂件,用传统方法可能做不出来,现在用3D打印,因为它的柔性化制造而能够制造,但它存在一个不好的地方,就是大批量制造成本太高,做三五件可能可以,但是大批量制造的难度会比较大。目前来看,3D打印技术在工程机械,包括装备制造批量化使用,最有前景的领域可能是铸件。比如制造工艺里面,以前可能用传统铸造方法,现在通过3D打印设备,就是直接把零件打印出来,很快浇铸就完成了。将来这些技术,可能会在高端工程机械制造里面会应用。但是,我个人意见,将来3D打印在将来工程机械部件大批量生产领域是不太可能实现的。谢谢!

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