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从IFPE 2017国际液压展看我国液压工业发展
 
浏览次数:2158次  添加时间:2017-6-13 11:22:52
 

1 中国液压气动行业发展喜人,已经跨入国际流体传动市场

   国际流体动力协会论坛在展会期间举行,世界主要流体动力国家协会到会,并介绍了其过去5年的流体动力行业发展情况。国际流体动力统计机构的数据,世界液压气动行业总体规模2016年在396亿欧元,按2016年汇率计算大约为2890亿元人民币,其中中国占27%,液压总体规模为282亿欧元,约合人民币为2058.6亿元,其中中国占28%;气动行业总体规模114亿欧元,约合人民币832.2亿元人民币,中国占27%。2000年中国流体动力总规模仅占世界总规模的2%。我国流体动力工业在十二五期间及十三五第一年,一直保持正增长,是唯一保持连续正增长的国家。

   根据我国统计,中国液压工业总销售额从2011年416亿元人民币增加到2016年的533亿元人民币,而同期液压进口却从2011年32.24亿美元下降到2016年的16.60亿美元。进口大幅度的下降显示了中国液压的发展使大量的进口产品由国产产品取代了。同样,气动工业总销售额从2011年150亿元人民币增加到2016年的210亿元人民币,而同期进口却从5.69亿美元下降到4亿美元。中国液压出口从2011年的5.02亿美元增加到2016年的7.71亿美元,气动则是从1.44到2.80亿美元。

   本次IPFE2017液压展,我国液压公司参展企业数,参展面积及展台规模都较往届有较大的发展,在499个参展商中,柴油机公司约占1/4,变速箱、桥和轮边减速机大约占1/4,液压占1/2。江苏恒立液压和林德液压都以国际大公司的形象出现在展会,是热点关注展台,山东泰丰液压、温州海特克液压、国瑞液压都以可向行走机械提供全套液压元件的大型液压供应商的形象出现在展会。22家宁波公司参展,他们大都已进入美国市场,并有了一定规模的营业额。镇江转向器,榆次斯普瑞叶片泵其专业性和已具有的市场份额让他们在展会上信心十足,受到美国用户的青睐。

 2  从IFPE展会看世界液压工业发展的动向

 (1)产业继续朝着集团化发展。液压工业基本上集中在中国、德国、意大利、美国和日本,中国市场销售额占28%,美国占34%,日本占6%,CETOP(欧洲流体动力协会)占31%。在CETOP集团中,德国市场销售额占35%,意大利占18%。

 2)美国德纳公司于2016年11月22日收购了意大利汽车动力传输和液压传动供应商布雷维尼(BREVINI)集团,此次展览BREVINI已经全部打上了DANA的企标。DANA2010年与博世力士乐合资成立了HVT变速箱公司,这个公司再次展出了他们的HVT变速箱。至此DANA已经是世界最大的行走液压及相关的机械变速箱和桥的生产商。

 3)中国企业收购的国外企业收购后都彰显了新的活力。如潍柴动力收购的林德液压,恒立液压收购的HAVE集团下的In-Line液压柱塞泵。公司展台车水马龙,这两家被收购的公司在产品成套性上、市场发展上都焕发了新的活力,将成为世界行走机械液压的大型公司,未来发展会改变国际市场行走液压的格局。

3  行走机械工业V4.0的总体趋势和相应的液压技术新发展

从展会中可看出,固定设备实现互联网+下的V4.0时代,技术上已经成熟,国际上已进入商业化推广阶段。那么行走机械如何呢?

 1)以3DGPS位置控制为基础的挖掘机铲斗和推土机推土板高精度运动轨迹控制已完全进入商业化阶段,控制精度可达5~10mm,扫描频率达到100Hz,新型的带有Gateway的行走机械电子控制系统已全面推出,以互联网+为技术基础的行走机械远程监控和服务系统也进入了商业阶段。行走机械无论是单机还是机群的以互联网+为模式的行走机械工业V4.0时代已经展现。

 2)世界主要液压供应商,特别是被称为技术风向标的博世力士乐公司展出了其全部电子控制的行走机械液压元件,中型挖掘机液压系统最大供应商川崎公司推出了全新的液压元件,并在我国的领军挖掘机企业得到了应用,美国派克公司带有条形码的油缸位置控制,带有位移检测的高控制频响、高控制精度的多路阀,带有蓝牙技术的传感器、全新的纳入液压系统控制大数据的IOT网络技术让人耳目一新。

 3)行走机械智能控制的瓶颈是用于工作装置油缸控制的多路阀。以挖掘机为例传统的负流量控制或正流量控制多路阀都不能满足要求。展会上看到各大公司都推出了未来机器人化的新型多路阀,这些阀基本上采用了电子流量共享的控制模式。在油缸控制中实现了自适应控制、可变压差控制、流量分配可实现优先权控制。相关控制所需的压差传感器其价格也大幅度降低进入可接受的范围。如力士乐公司最新的用于中型挖掘机的闭心片式多路阀工作压力380bar,提高了片式多路阀应用的压力极限。几家公司推出的先导控制如4个电磁阀组成的液压桥的先导控制系统,直动型高频响比例阀+位移传感器的先导阀系统都已上市将会在行走机械互联网+和V4.0时代成为主力产品。

 4)轮式行走机械的静液压驱动系统,即双马达变速系统已成为市场热门产品。液压机械混合动力系统HVT推向市场近5年收效不大,但所有厂家如丹纳-力士乐、ZF公司,都高调展出其产品,并坚信在轮式机械,包括大型运输车辆、特种车辆的智能控制时代一定是不可或缺的。

 5)斜轴马达在行走机械上的重要性日趋凸显,由于易实现电子控制除力士乐公司外,展会上还有丹纳-布莱维尼等大公司,几乎大部分生产柱塞泵的厂家都展出了他们的斜轴马达产品,斜轴马达与变速箱构成的行走驱动系统将有较大的市场发展空间。

 6)转向控制,传统的摆线转向器价格优势带给液压硕大的财富,但车辆进入互联网+时代,要实现智能控制,特别是远程无线智能控制和无人驾驶控制它的效率影响系统高精度、高响应的要求,又没有直接的电接口,可能将被电液转向系统取代。丹佛斯公司展会上展出了全新的电液转向系统,用电比例阀控制流量放大器模式,给出了转向控制的发展方向。

 7)健康控制提到了议事日程,车辆使用的在线油液传感器将增加蓝牙功能,通过手机APP随时读取并做数据处理的方案将大规模地进入市场,德国雅歌-辉托斯公司进一步展示了他的系统和元件。

 8)展会上看到在美国出现一些智能行走机械应用公司,他们把主机、3DGPS定位系统、互联网大数据和云计算有机地结合在一起让最终用户看到智能行走机械的魅力及它未来发展的不可或缺性,使主机厂知道发展智能机械的紧迫性,主机厂推动液压、电子控制企业及像百度一样的无人驾驶网络技术公司的发展。

  对比之下,我国行走机械液压仍停留在“备品备件”水平上:

1)缺少用互联网+战略,以实现行走机械运用大数据和云技术的明确目标;

2)误将增加和扩大目前行走机械一些功能、使用了电子控制理解为智能化;

3)我们当前的任务还仅限于提高产品质量、可靠性和节能,认为互联网+行走机械技术市场没需求、成本提高会降低市场占有率,影响自己世界称雄的目标;

4)认为基础件,特别是液压件无法使主机实现智能化,认为已有的互联网+的远程服务系统就是智能化;

5)主机企业认为市场上找不到实现智能要求的液压驱动和控制元件及系统的国内供应商,而液压企业则埋怨液压创新找不到用户,政产学研用联动还停留在口号上。

 笔者在展会与德国、美国、日本的知名企业通过现场学习讨论,了解到上述问题多少也在这些公司存在。

 4  带着问题看展深受启迪

“十三五”国家提出了“中国制造2025”、“互联网+”、“强基工程”、“一带一路”等重大战略计划,是对中国液压工业发展的绝好机遇。中国液压发展是该走出仿制和以备品备件市场为主的格局了。面对当今市场结构的调整和供应侧改革,如何激发产品和技术发展的动力?制约流体传动产业发展的症结在哪里?

 从技术的角度,下列问题不解决是难以使中国液压进入国际V4.0时代的市场:

 1)行业曾构思中国行走机械液压泵和马达要实现3步走规划建议,第一步发展D系列元件即提高现主机使用的泵、马达动态特性,以满足主机智能化、机器人化大量闭环调节下的可靠性要求;第二步发展E系列即泵马达全部实现高频响电比例先导控制;第三步实现互联网+远程控制。这样的思路是否符合国际市场的发展?是否符合主机的需求?

 2)行走机械量最大的是挖掘机和装载机,他们需要智能化和机械人化吗?农业收获机械的大数据智能化已经提到议事日程,那么现有的行走机械多路阀由于使用比例减压阀,其最大流量有限,无法解决主阀的闭环控制频响要求,拟考虑以下几种解决办法,是否可行?①设计开发高频响方向数字阀做先导;②用电子控制实现智能的流量共享多路阀主阀压差的控制;③把压差传感器的价格能降下来;④用电子控制软件的算法来解决开环逼近式闭环控制可否实现用多路阀完成作业装置的高精度运动轨迹控制等。

 3)目前行走机械使用的转向器是以摆线马达为主,通过EZ-Steering实现电子控制,但由于摆线转向器的效率影响了它的转向精度,使用电比例阀控缸系统是既经济又高性能的系统,这个方向是否正确?

 4)液压系统健康控制有利于提高机器的使用寿命,又能减少液压油的使用成本,是行走机械实现互联网+的一个盆满钵盈的项目,如何激发起行业的关注和响应?

 5)用于轮式行走机械,特别是农业机械、军事机械和未来智能化的装载机,无人驾驶的IVT变速箱是液压和机械传动的完美结合,是机液混合动力。它能解决现有液力传动的效率低的问题。2010年已由两大公司——力士乐和德纳的合资公司共同推出,可为什么主机厂不用?卡特公司曾宣布批量使用HVT在其一款装载机上,可为什么没用于批量生产销售,从没进入其产品目录?我们是否还需要继续研发IVT?

 6)互联网+的行走机械关键是大数据的应用,互联网+的行走机械控制目的是车辆的无线远程控制,其实时性是关键,如何解决?互联网远程服务已进入市场化,互联网远程服务液压系统是否有市场前景?互联网远程液压系统控制是否是行走机械的发展方向?

 7)博世力士乐是行走机械液压技术发展的先驱,是世界液压发展的风向标。V4.0智能工厂已是其能赚大钱的新领域,力士乐的行走机械液压在中国市场近几年推出的新产品不多,其原因何在?

 8)斜轴式的柱塞马达,有诸多的优点,但在中国液压企业中生产销售量不大,其症结在哪里?国际市场的状况如何?

 9)电混发展趋势是否会威胁液混?电驱是否会向固定设备一样取代液压驱动?

 10)行走机器人将有较大的发展,因为有高负载需求和功率密度的要求,液压将取代伺服电机驱动,这将是液压的又一大市场,这个判断是否正确?我们该做些什么准备?

 11)工信部指示发挥行业标准的作用,使国产液压件“当自强”。如何破解主机厂不愿意用的难题?如何制定行业标准?

 12)影响中国液压与国外先进畅销的液压产品差距核心问题是什么?如何消除这些差距?中国企业如何进入国际市场?如何与国外公司合作?除此收购或被收购外,还有什么新途径?

 13)电商平台的发展,如何在国际上开发E-Commerce?

 14)在我国是否需要搭建起一个行走机械互联网+发展公共服务平台?如何搭建这样的平台?

    值此,建议行业能适时组织供需企业的决策人和工程技术人员进行专题研讨,以促进中国液压行业技术和产业发展。

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