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我国气动技术的现状及未来发展方向

www.hplcnet.com 2017-08-01

气动系统由于具有结构简单、轻便、可靠性高、寿命长、防火防爆、环境污染小,工程容易实现,等特点,随着上世纪70年代自动化技术的快速发展也迅速成长,气动系统已成为现代工业自动化中必不可缺的基本要素,是实现各种生产控制、自动控制的最重要手段之一。

自上世纪80年代开始,大量气动技术产品跟随自动化生产线进入我国。“十一五”之前,无论是在制造还是应用上,我国气动市场发展缓慢。2006年,我国气动市场规模约为5亿美元,不及日本的1/5.但进入“十一五”以来,随着我国已迅速成长为世界最大的制造基地,国内自动化装备业的快速发展和对气动元器件的强劲需求,以及浙江奉化、温州等地民营企业抓住机会不断满足低端市场需求扩大生产,气动市场规模每年以20%-30%的速度在增长,尤其是在出口方面,发展快速且后劲强劲。

经过三十多年的发展,我国气动技术已经形成门类基本齐全、具有较大规模和一定技术水平的产业体系。今后五至十年是中国气动技术发展的关键时期,将形成几家大型龙头企业。认清差距、展望未来对今后的发展具有重要的意义。

1、我国气动技术发展的现状

近年,我国气动产品由于价格低廉,出口快速增长,在一些发展中国家已具有一定的国际竞争力,但与国际主要公司的产品相比,技术水平与产品质量大致相当于国外10年以前的水平。产品的一般技术性能尚可,但可靠性、响应特性、精度、灵敏等关键技术性能跟国外比尚存在较大差距。

目前,几家规模企业初步形成,竞争力不断提高;产品从低端制造业逐步向高端装备也是渗透;企业开始意识到高端人才和研发创新重要性;销售模式刚开始从传统的门店向办事处转变,等等。我国企业发展已进入快车道。但是,我国气动产业与日本、德国等工业发达国家相比还存在较大差距,主要表现为如下几点:

1)产业链结构不合理:大量企业生产同类产品,上下游及配套关系不紧密,准入门栏低,过多重复建设,低价竞争。

2)产业结构不合理、产品的结构高度类同:中国国内气动厂商在气动产品品种生产上,高度类同,都是以气源处理,气缸,电磁阀,气管,接头为主,而且规格和型号的称谓也十分贴近。在市场上处于中低端产品,同行业内低价、恶性同质化竞争十分激烈,而高端气动元件制造严重缺失。

3)产品质量有待提高:中国气动产品质量严重受阻于一些基础件,如气动产品配套用缸筒型材,端盖的压铸件、密封件、弹簧、去毛刺、表面处理工艺等一系列配套件质量没得到解决。

4)采用的机床精度、效率及自动化程度较低,装配、过程检测、出厂检验的方法与仪器设备比较落后。

5)现场管理水平较低,加工工艺研究与持续改善能力偏弱,标准制定缺乏实验,企业标准贯彻不够规范。

6)研发经费投入少,企业平均研发人员不足10人,且知识水平有限,企业发展产品基本上是围绕着当前市场,以复制国外产品为主。

2、我国气动技术发展的方向

随着人口红利的消失,促进内需、和谐发展等国家政策的出台必将加速我国的产业结构转变、产业技术升级和工业自动化发展。基于自身基础性和配套性的特点,气动技术与产品必须扮演好工业自动化装备产业链上的角色。我国气动技术的未来发展必须与我国的产业发展规划及装备发展规划紧密结合,其发展路线必须跟着重点发展产业与重大装备的发展计划走。

在未来的20年里,我国气动技术的总体发展方向为:全面提高我国气动技术水平,达到或接近国际先进水平,基本满足传统行业的发展需要,并逐渐进入微电子、生物医药、新能源、航空航天等战略性新兴行业。

具体的产品技术发展目标如下:

1)启动产品质量稳定,可靠性达到或接近国际先进水平

高性能加工设备的采用、精确成型制造技术及数字化制造技术的进步、新材料与新工艺的出现、制造现场管理水平的提升将有效的提高我国企业气动产品的质量、降低失效率、延长使用寿命。

2)气动产品品种多样化,基本满足装备主机行业的发展需求

伴随我国企业研发及制造水平的提高,滑台、手爪、夹紧缸、比例控制元件、低摩擦气缸、气液转换器、中高压换向阀、洁净元器件等高端、个性化的产品将逐步被推出以满足市场的需求,未来新兴高新技术产业和装备行业发展的强劲需求还将不断地拉延气动产品线。

3)气动产品集成化、数字化、智能化、网络化程度大幅度提高,使用便利性及维护简易性进一步上升

我国用户对性能与价格的选择中今后将更趋于前者,集成化、数字化、智能化的气动元件、组件及阀岛等由于其使用便利性会逐渐普及。传感器技术、现场总线技术、无线通讯技术、物联网技术将使得故障预测及自我诊断、元器件联网监控变为可能。

4)气动系统和产品更趋于节能和环保

企业节能减排工作将要求气动系统和产品不断降低能耗,并通过采用轻质合金、工程塑料、可降解的合成材料或者仿生的复合材料等新材料来减少元器件的环境负担,同时,压缩空气储能、取能、高压控制技术及产品将在风力、太阳能、潮汐等新能源的存储需求下快速发展。

5)基于互联网技术的全球范围内设计、生产制造和服务

互联网、物联网技术将使得制造业远程化、全球化趋势进一步加速,气动产品的研发设计、试验、生产制造将在世界范围内分工协同。同时,产品选型、销售、供货的全球网络平台将使各企业产品的竞争区域扩大化,企业资源整合进一步加剧。

3、技术发展所需的保障

为了保障未来气动技术的顺利发展,我国气动企业应可从如下四点抓起:

1)加强定向工程教育

采取与大中院校合作办学、委托培养等方式,或者在部分开设气动专业课程,增强与国外拥有先进气动技术的高校进行合作交流,逐步培育一批满足气动产业发展需求的产品研发与制造的专业技术团队;

2)设立共性技术研究平台

在奉化、温州等产业集群地通过政产学研用合作设立气动共性技术研究院、工程中心等,解决精密加工、材料、润滑密封等共性技术问题;

3)整合企业资源

全国和区域行业协会牵头,通过经济杠杆调节和准入门槛设置,培育数家龙头企业,按不同产品、不同零部件进行分工协作,打造合理、有序、紧密的产业链,引导行业健康向上发展。

4)确立一套产品质量检测标准

以国际标准为准绳,确立一套科学合理、切实可行的检测方法及检测标准,全面提高我国气动产品的质量。

4、结束语

气动技术是机械、材料、信息、制造等多种技术的融合。气动技术的发展必须与时俱进,紧跟时代的发展、技术的进步,以市场为导向,以产品为主线,以科技创新为动力,以促进气动技术的发展进步为根本出发点,全面提高气动技术的整体水平,增强我国气动产品的市场竞争力。

注释:本文主要引自文献《中华国机械工程技术路线图丛书流体传动与控制技术路线图》

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