气动工具产业技术发展趋势的分析

南粤智造 2018-11-19 09:00:06

气动工具是指以压缩空气为动力,进行机械作业的便携式工具。人类的一切生产活动都离不开生产工具,可以说工具产品的现代化与进步是社会现代化进步发展的重要标志。

气动工具产品可以使人们摆脱繁重的体力劳动实现机械化,可以几倍、十几倍乃至几十倍的提高劳动生产效率,改善作业条件,保证加工质量。

 气动工具配合工业机器人在汽车产品中的应用

气动工具是我国凿岩机械与气动工具行业的一部分,产品包括气砂轮、气钻、气扳机、气螺刀、气镐、气铲、气锤、气动喷枪、气动捣固机和气动铆钉机等,该行业产品以其工作效率高、轻巧便携、安全可靠、使用维修方便等特点,广泛服务于飞机、船舶、汽车、家电、能源、化工、建材、家具装潢等多类机械制造领域,成为必不可少的机械化生产设备。随着我国国民经济的飞速发展与科技水平的不断进步,气动工具作为实现手工操作机械化的重要工具也得到了不断的发展与壮大。

1 气动工具行业的历史概况

气动工具在世界上的首次出现要追溯到19世纪。1829年英国制造出了世界上首台多级空气压缩机,为气动工具产品的实际应用奠定了基础。1844年,世界上出现了首台气动凿岩机,1871年风镐开始用于采矿。 随着兵器机械化工等工业的发展,气动工具得到了广泛的应用和发展。

进口优秀品牌的气动工具

我国气动工具行业是从国家“一五”期间沈阳风动工具厂作为由前苏联援建的156项重点建设工程之一而开启的。沈阳风动工具厂也因此成为了我国凿岩机械与气动工具行业的摇篮。1958年沈阳风动工具厂成立了风动工具研究室,开始气动工具专项项目的研究工作。1961年,随着我国工业的迅速发展,气动工具的产量逐年增加,专业和兼业生产厂已有8家,即沈阳、通化、宣化、天津、上海、南京、洛阳和昆明等风动工具(机械)厂,初步形成了行业规模。

 沈阳风动工具厂

1966年,为支援三线建设,根据一机部五局的决定,将沈风厂的 “好人、好马、好设备”搬迁到陇上江南―甘肃省天水县,成立了天水燎原风动工具厂(现天水风动机械有限公司),沈阳风动工具研究所和沈阳风动工具厂设计科的部分人员合并后也同期搬迁到甘肃省天水县,形成了今天的天水凿岩机械气动工具研究所,负责行业技术归口和管理工作。1971年,凿岩机械与气动工具行业得到了较快发展,行业归口的生产厂家达到28家,初步形成了我国气动工具行业繁荣发展的局面。

工程及矿业中的应用 

随着我国改革开放政策的实施,东南沿海地区的企业抓住我国工业蓬勃发展对气动工具产品大量需求的机遇,使此行业在该地区迅猛发展。许多外资企业和实力雄厚的乡镇企业,借助欧美和台湾等地的技术、管理以及产品标准,提升了气动工具的品质和质量。形成了目前我国气动工具产品星火燎原的大好局面。

2 气动工具行业的现状和存在的问题

经过半个多世纪的发展,气动工具行业已基本形成了具有自身特点的产品体系。2013年,全国凿岩机械与气动工具标委会根据机械工业“十二五”技术标准体系建设方案,对凿岩机械气动工具行业制定了标准体系,并编制了标准体系框图。该标准体系将气动工具分为8个系列,分别是冲击式气动工具、用于去除或成型材料的回转式及往复式气动工具、振动器、装配用气动工具、挤压和切断用气动工具、喷涂用气动工具、包装用气动工具、作业工具。

冲击式动力工具包括:气动破碎锤、气镐、气铲、气动除锈锤、气动撬浮机、气动捣固机、气动凿毛机、启动雕刻笔等;

用于去除或成型材料的回转式及往复式气动工具包括气钻、气动攻丝机、气动绞孔机、气动砂轮机、气动抛光机、气动磨光机、气锉刀、气刮刀、气铣刀、气锯、气剪刀、回转式气动雕刻机等;

振动器包括冲击式振动器、回转式振动器和气动振动棒等;

装配用气动工具包括气螺刀、气扳机、气动顶把、气动铆钉机、气动打钉机、气动订合机等;

挤压和切断用气动工具包括气动折弯机、气动打印器、气钳、气动劈裂机等;

喷涂用气动工具包括气动油枪、气动涂油机、气动搅拌机、气动喷枪、气动吹洗枪等;

包装用气动工具包括气动捆扎机、气动封口机等;

作业工具包括扳套、镐钎、窝头、捣头、铲头等。

除了上述具有便携式特点的气动工具产品外,凿岩机械气动工具行业还有许多气动机械类产品。包括叶片式气马达、活塞式气马达、齿轮式气马达、透平式(涡轮式)气马达、气动泵、气动扎网机、气动吊、气动绞车、气动绞盘、气动桩机、气动夯实机、气动枕木捣固机、气动搅拌机、气锹、气动拆炉打渣机、气动管道倒角机等。随着行业的不断进步发展,液压破碎锤、液压镐、液压剪、液压钳、液压扩张器等液压工具以其高效、节能、低噪等优点,呈现出雨后春笋班的快速发展状态。

目前我国从事气动工具科研和生产的单位众多,产量产值巨大。随着我国与国际市场的日益融合,国际市场的先进技术、管理与服务理念推动了我国气动工具的品质提升与发展进步,呈现出了具有强劲竞争力的可喜局面,主要表现在:

(1)行业标准体系的完善,有效的规范和指导行业健康发展。

目前本行业已有气动工具方面的现行国家标准共有20项,行业标准38项。国家标准有:术语、噪声限值、安全要求方面的基础性通用标准;作业工具尺寸方面的产品标准;性能、振动、噪声测量方面的方法标准。行业标准含有型号编制方法、通用技术标准等基础标准;气扳机、气螺刀、气砂轮、气动打钉机、气钻、气镐、气铲、气动铆钉机、气动捣固机、气动捆扎机、气动搅拌机、气动倒角机、数控拧紧机等产品标准;产品清洁度通用检测方法的方法标准。这些标准的有效运行,规范了行业的生产和管理、提升了产品的质量和水平、保障了产业秩序,促进了产业的技术进步。

(2)检测理论日趋完善,检测设备日益齐全,有效促进了行业技术的发展进步。

行业权威性产品质量监督检测中心―机械工业凿岩机械气动工具检测中心,经过50多年的发展,已拥有气动工具产品噪声、振动等安全性能检测设备、冲击类、回转类、气扳机类产品性能检测设备,多年来一直履行着行业产品质量监督检测的职责;许多地区和骨干企业也相继建立了检测中心,为行业产品性能的不断提升,产品质量与可靠性的不断提高做出了应有的贡献。

CNC加工中心在气动工具生产中的应用 

(3)先进的生产设备。

许多企业拥有了大型智能CNC加工中心,引进高精密数控机床,实现了智能操控核心部件精益制造,为保障产品加工质量与产品品质与国际市场接轨奠定了基础。

(4)注重技术研发创新。

许多实力雄厚的企业成立了省级乃至国家级技术研发中心,并且引进世界一流检测设备建立了企业检验中心,拥有了掌握产品核心技术和不断创新的能力。例如山东某公司研发成功了数控拧紧机,液压脉冲扳手等行业的高端技术产品,完全掌握了核心技术并拥有自主产权;宁波某公司研发成功转速超过11万转的高速铣磨机。

(5)在保证产品性能参数的同时,人机工程学设计与各种新材料、新工艺不断得到应用

产品外观质量不断提高,机器重量越来越轻,操作舒适性不断增强,某些龙头企业甚至将产品做成了实用的艺术品。低噪、减振、节能、安全环保的先进理念不断在各类新产品中得到体现。某企业研制成功的减震手把,大幅降低了对操作者造成的疲劳程度;某企业推出的新型消声器,在保证机器性能基本不变的前提下,降低噪声2~3分贝,受到了用户的广泛好评。

(6)满足市场需求的各类新产品层出不穷。

市场上的产品品种日益丰富与细化,品质质量也得到用户的满意和认可。上海某企业研制成功了强力磨削型端面砂轮机并形成了产品标准,该产品可提高功效5倍以上;山东某企业研发成功多种以涡轮发动机驱动的砂轮机系列产品;深圳某企业研发成功结构新颖的气镐;此外还有诸如炉衬震实工具、枕木捣固机、清管器、吹洗枪等根据市场急需而研发的新型产品。

尽管面对国内气动工具行业的大好局面,非常可喜,但也不能不看到我们民族工业仍以廉价的低层次产品为主,产业未能呈现出引领国际市场发展的局面。本行业存在如下急需解决的问题:

(1)采用和贯彻国际标准的力度不足,行业产品难以占据国际市场产业链的高端地位。

本专业标委会在安全要求的国际标准方面的采标严重滞后,造成行业对国际标准中涉及气动工具安全、环保和人机工程学要求方面的理念缺乏足够的了解;在振动方法的国际标准上也有多项标准尚未转化。这些问题如不举行业之力尽快解决,我国气动工具产业的国际市场竞争力将受到严重制约。

(2)现有产品依然是传统产品占据主导地位,行业推出的更新换代产品或技术突破性的革命性产品数量不多。

(3)微机程控产品技术不成熟。

带有微机程控监测的自动拧紧系统,是具有一定精度输出控制功能的高效高精度气-液扳手等高新技术产品。虽然有数家企业生产,但产量依然不大,技术成熟度仍显不足,综合技术水平偏低。表现为性能指标偏低、能耗相对较高、质量不稳定、外观质量与国外同类产品还存在差距,噪声、振动普遍比国外产品高。马达叶片、高速轴承等基础配套件质量达不到国外先进水平,影响了主机的质量。

(4)产品售后服务工作不够到位。

产品维修和备件供应不够及时,用户培训和信息反馈工作仍需进一步加强。

(5)专业协作很少。

企业“小而全”、“大而全”的现象普遍存在。样样都干,样样都干不好。互相协作很少,生产格局封闭,难以形成合力,制约了我国产品的综合竞争力。

3 气动工具行业的发展趋势分析及应对策略的建议

我国总体经济在保持几十年高速增长后,目前已经进入减速换挡的发展阶段。但由于国际发达经济体复苏形势逐渐明朗,国内通胀压力明显比去年减弱等有利因素的推动,中国经济将趋于平稳增长状态。预计2014年中国GDP增速将为7.62%,出口总额将增长9.66%,比上年提高1.57%。我国2013年机械工业增加值比上年增长10.9%,全年机械工业累计实现主营业务收入20.4万亿元,比上年增长13.8%,增速比上年加快4个百分点。2013年国家统计局公布的64种主要机械产品中,产量增长的有39种,占比为60.9%,产量下降的25种,占比为39.1%。预计在全行业努力下,2014年机械工业产销和利润增速将可达12%左右,出口增速预计将达8%左右。

具体分析表明,与消费关系更为贴近的产品,以及直接服务于自动化和智能化改造的产品,如农机、乘用车、仪器仪表等,产销形势较好;而典型的投资类产品,如机床、工程机械、重型机械、发电设备等,产销形势相对较差。其中大中型拖拉机产量为58.46万台,同比增长12%。数控机床产量为20.93万台,同比增长2.2%。发电设备产量1.22亿千瓦,同比下降2.2%。汽车产销分别为2213万辆和2198万辆,同比分别增长14.8%和13.9%,产销双双突破2000万辆,再创历史新高,连续第五年居于世界第一。

根据当前机械工业的形势,气动工具行业应抓住与消费关系贴切的产品,以及直接服务于自动化和智能化改造的产品产销形势较好的机遇,尤其是汽车行业持续强劲增长的有利形势,应制定出切合实际的战略决策和部署。要以助力机械工业的发展和提高我国装备制造业的竞争力为己任,狠抓产品质量,强化服务意识,努力贯彻安全环保的主流理念,结合对国际标准中安全要求各部分标准的采标,推动气动工具产品的品质提升和产业升级。行业协会应通过对2014年经济形势的发展和走向进行深入细致的调研和预判,制定出指导行业生产和计划安排的建议和指南。在此我仅凭自己在行业工作中所接收到的有限的信息谈一点气动工具在市场需求以及技术发展预测方面自己的粗浅看法。

 单车生产线上的气动工具

服务于汽车、摩托车、农机、仪器仪表、家居装潢等行业的气扳机、气砂轮、气螺刀、气钻、气动磨光机、气动抛光机、气动喷枪、气动钉枪等产品,尤其是具有新型高效高精度的拧紧工具产品,如液压脉冲扳手、带有微机程控监测的自动拧紧系统等将有较为强劲的增长需求,而以服务建筑施工和公路、铁路施工为主的镐类、破碎锤类产品其增长速度将处于低速增长状态,而以服务矿山、能源,基础建设施工以及机床等行业为主的气动撬浮机、气动捣固机、气动凿毛机、气锉刀、气刮刀、气铣刀、气动桩机、气动夯实机、气动枕木捣固机、气动搅拌机等产品,则需要通过提高产品质量,增强服务意识,以求生存之道。

单车生产线上的气动工具 

气动工具行业要增强自身产品的产业竞争力,完成助力装备制造业实现结构调整与转型升级的历史使命,其产品技术必须沿着提升产品品质质量,满足产品安全环保要求,满足市场高效率、高可靠性、高精度与优质服务要求的方向发展:

(1)产品向高性能、高可靠性、成功运用减震降噪技术和人机工程学技术方向发展

行业要努力贯彻国际标准中的安全要求方面的先进理念、借鉴阿特拉斯等本行业国际著名企业的成功经验,借助先进的设计手段和先进的制造、检测技术,联合实力雄厚的科研部门和高校,以及产品质量监督检测机构,确保产品的性能、可靠性、人机工程学性能等产品品质指标向国际领先企业靠拢;要花大力气切实保证产品不仅性能及环保指标优越,而且重量轻便,尺寸小巧,外形美观,操作舒适,成为“实用的艺术品”。要集行业之力,整合优势资源,将我国气动工具产业推向国际产业链的高端。

(2)高新技术产品产品质量与稳定性要向成熟发展

为实现市场的迫切要求,必须加大攻关力度,切实解决液压脉冲扳手、定扭矩扳手等代表气动工具高新技术产品的稳定性、可靠性问题。随着行业技术的不断进步与我国工业基础的不断加强,代表高端技术的产品在我国不断研发成功。例如数控智能拧紧机、液压脉冲扳手等不仅批量生产投入,而且已经或正在形成产品标准。但这些高端产品的核心零部件的寿命问题、以及产品在使用过程中的整机性能稳定性问题,使得民族产品在与国际知名品牌产品的竞争中难以形成压倒性的优势。

(3)新材料、新工艺的应用向普遍性发展

对新材料的应用方面,应站在行业的高度,对已取得的科研成果和实践中的经验进行认真的总结,进一步推广新材料的应用水平和应用范畴。粉末冶金、工程塑料、复合材料的应用不仅能减少金属消耗,还能提高生产效率、节约生产成本,乃至内化外观,减轻重量。浙江某高分子科技有限公司甚至开发出了替代锡磷青铜材质气动凿岩机核心部件―螺旋母的碳合金高分子材料,并在试验中展现出了寿命长、传动效率高的优势。此公司多年来通过海外客户的订单,接触和学习到了许多高强度、长寿命、以及耐磨性与密封性能卓著的国外新材料方面的知识,积累了丰富的实践经验。行业应发挥这些龙头企业的带头作用,把本行业新材料的应用水平推向新的台阶。

(4)行业基础零部件的质量与产量将要进一步的提升

改革开放以来,江浙等地通过企业间的分工协作,使得生产成本大幅降低,产品生产周期大幅缩短,因而该地区的产品形成了强大的市场竞争力。而北方许多企业,依然存在着严重的“大而全”、“小而全”的现象,造成产品生产成本较高,产品研发周期很长,产品转型困难等诸多问题。纵观整个行业,极具行业影响力的基础零部件生产厂家可谓凤毛麟角,这也是造成民族产业未能有效占据国际市场产业链高端的症结之一。行业应携起手来,共同扶植本行业基础零部件生产基地的形成;要探讨气动发动机、行星减速机构、螺旋齿轮副、各类手柄开关等形成标准化、系列化和通用化的可能性,通过夯实行业三化水平的基础来提高产业的竞争力。各企业应从大局出发,为行业的整体发展进步凝聚合力。

(5)行业检测技术和检测设备随着产业的发展应该不断发展进步

企业与行业都要重视检测技术的研究,以及检测设备的升级和研发工作,支持和扶持行业检测中心的建设工作。没有相应的检测设备和手段,产品性能的完善与提高就是空中楼阁。

(6)应参与国际标准的制修订

国际先进技术层出不穷,各项国际标准也不断推出。因此行业应努力跟踪国际先进技术发展趋势,及时提高产品标准水平,加快采标国际标准的步伐,积极参与国际标准的制修订工作,争取扩大国际标准中的话语权,促进自主创新产品进入国际市场。

4 标准化工作助力行业发展的历史责任

标准是行业的技术法规。标准对于组织专业生产,合理开发品种,提高产品质量,提高劳动生产率,以及产品的规范有效使用均起着重要的技术支撑作用。标准化工作应肩负起时代所赋予的历史责任,必须助力气动工具产业的结构调整和优化升级。

本行业的标准化工作是应行业技术组织和管理的需求而开始的。1961年行业研究所建所时就成立了标准化组,开展标准化工作的研究和探索。到1976年末已制定了11项行业标准,有力地促进了全行业产品的通用化和系列化水平。1985年底共制定了34项部级标准,同时天水凿岩机械气动工具研究所被原国家标准局正式确定为ISO技术国内归口管理单位。随着1988年12月29日《中华人民共和国标准化法》的发布实施,1990年,在原天水凿岩机械气动工具研究所标准化室的基础上,由原国家质量技术监督局于1990年4月19日以技监标发(90)220号文批准成立了首届“全国凿岩机械与气动工具标准化技术委员会”,并于1991年1月5日在京召开成立大会和一届一次会议,并将该委员会的秘书处设在天水凿岩机械气动工具研究所。该标委会到目前是第五届。目前本行业现行的大部分国家标准和行业标准是在成立了标准化委员会后制定的。通过几代标准人的不懈努力,本行业标准逐步形成了“面向市场、结构合理、重点突出”的行业标准体系,基本满足了凿岩机械与气动工具行业对标准化的要求。

面对当前气动工具行业优化升级、实现跨越式发展对标准化工作的迫切要求,标准化工作要实施“主攻高端、创新驱动、强化基础、两化融合、绿色为先”的发展战略,按照“标准服务产业发展需求、注重提升标准技术水平,着力促进标准协调发展”的基本原则,努力贯彻 “强管理、攻高端、增能力”和“着力提升标准的先进性、适用性和有效性,不断完善标准体系,积极推进标准贯彻实施,为机械工业转型升级服务”的指导思想,将“科技先行、标准支撑、质量推进、协同发展” 的科技发展工作方针落实到标准化工作当中,使标准作为技术法规起到加强自主创新,加快高水平自主技术、标准和品牌形成的目的,从而提高自主创新对产业升级的支撑力。     对于当前的形势和难得的历史机遇,气动工具行业的标准化工作应着重着重抓好如下几点:

1、标准的制修订工作要为行业的生存发展和转型升级服务。

产品寿命、核心零部件寿命,产品的安全环保指标在标准中体现出来;要促进新技术、新工艺、新设备、新材料的推广应用,淘汰落后产品。标准化工作要助力行业行业解决产业生存发展的切实问题,使标准作为技术法规,能够有效杜绝假冒伪劣产品的扰乱冲击,有效规范行业市场、优化行业产业环境、促进行业不断进步发展。

2、标准要促进产业向绿色环保方向健康发展。

能源的承载能力制约着经济的发展,建设节约型社会、实现人与自然和谐相处的“社会革命”已是整个社会和国家政府部门的共识。?我们行业作为能源利用率较低的能耗大户,必须做到未雨绸缪,必须认真探讨、研究和论证能体现节能减排要求的行业标准制定工作。要在本行业已有的基础上,通过进一步的调研、验证等工作,使标准的制定工作落到实处。要淘汰行业中的能耗高、环保性能差的劣质产品,使标准的制定能促进产业向符合国家产业要求的方向发展,并为最终制定出本行业的能耗限值的基本标准奠定坚实的基础。

3、标准制修订工作当中应贯彻安全、环保的先进理念。

我们已接收到多项安全要求的国际标准,我们的企业经营管理者应当及时对其进行理解掌握,并组织相关的部门进行专门的研究;要在消化吸收的基础上,将国际标准的安全要求融合到产品生产制造的各个环节,使本行业的产品安全性能实现本质的提升。国际标准中的安全要素内容涉及产品结构与设计、产品制造精度、安全防护的结构要素、热力学、排放控制、人类工效学以及噪声振动等内容,均属于保护操作者健康安全、保护环境所必须遵守的条款。这些内容将很快转化为本行业的强制性标准,对其进行深入细致的跟踪研究与实施已是迫在眉睫的事情。

安全要求中的一项,但产品人机工程性能的优劣最能体现产品的品质。人机工程性能优异的产品方能成为高端优质产品。我们行业要摆脱国际产业链的末端地位,不仅要在产品性能、可靠性上下功夫,还要倾注技术力量,花大力气提升产品的人机工程性能,要把产品做成能完美作业的艺术品、收藏品。要把人机工程方面的技术结晶提炼成标准。从而指导和引领行业产业迈向国际产业链的高端。

5、标准制修订工作应紧密跟踪国际先进技术发展趋势,注重与国际标准接轨;要积极参与国际标准制修订工作,争取扩大国际标准工作中的话语权,促进自主创新产品进入国际市场。

5 结束语

十八届三中全会制定了“市场在资源配置中的比重将不断增加”的方针政策。我们气动工具行业应借助国家释放更多改革红利的东风,围绕行业健康发展这个中心,充分整合优势资源,凝聚力量,开拓创新。我们气动工具行业的每一个成员应以促进行业的发展壮大为己任,团结一致,通力协作,取长补短,共同促进行业的技术进步与产品品质的提升,达到行业产业加快发展,做强做大的目的;更要加强行业自律,共同维护行业权益,积极妥善解决各种具体问题;要比诚信、树典型,打造行业良性市场环境;加强与社会各界、各兄弟协会,乃至政府管理部门的协作交流,共同营造促进产业发展的良好氛围。

0 阅读:0
南粤智造

南粤智造

科技技术引领行业,关注广东智造2025。