工程機械是中國裝備工業(yè)的重要組成部分。概括地說，凡土石方施工工程、路面建設與養(yǎng)護、流動式起重裝卸作業(yè)和各種建筑工程所需的綜合性機械化施工工程所必需的機械裝備，稱為工程機械。它主要用于國防建設工程、交通運輸建設，能源工業(yè)建設和生產(chǎn)、礦山等原材料工業(yè)建設和生產(chǎn)、農(nóng)林水利建設、工業(yè)與民用建筑、城市建設、環(huán)境保護等領域。

    在世界各國，對這個行業(yè)的稱謂基本雷同，其中美國和英國稱為建筑機械與設備，德國稱為建筑機械與裝置，俄羅斯稱為建筑與筑路機械，日本稱為建設機械。在中國部分產(chǎn)品也稱為建設機械，而在機械系統(tǒng)根據(jù)國務院組建該行業(yè)批文時統(tǒng)稱為工程機械，一直延續(xù)到現(xiàn)在。各國對該行業(yè)劃定產(chǎn)品范圍大致相同，中國工程機械與其他各國比較還增加了鐵路線路工程機械、叉車與工業(yè)搬運車輛、裝修機械、電梯、風動工具等行業(yè)。

1 簡史

    人類采用起重工具代替體力勞動已有悠久歷史。史載公元前1600年左右，中國已使用桔槔和轆轤。前者為一起重杠桿，后者是手搖絞車的雛形。古代埃及和羅馬，起重工具也有較多應用。近代工程機械的發(fā)展，始于蒸汽機發(fā)明之后，19世紀初，歐洲出現(xiàn)了蒸汽機驅動的挖掘機、壓路機、起重機等。此后由于內(nèi)燃機和電機的發(fā)明，工程機械得到較快的發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展更為迅速。其品種、數(shù)量和質量直接影響一個國家生產(chǎn)建設的發(fā)展，故各國都給予很大重視。

    而如今，在各種工程機械上都可以看到無線控制功能，廈門微特科技有限公司。從事無線工業(yè)控制系統(tǒng)多年，承接各種無線自動化設備、工程機械的改裝及維護，讓控制無線可能。(阿波羅、邱比特、大力神工業(yè)無線遙控器控制系統(tǒng))

    分類

    中國工程機械行業(yè)產(chǎn)品范圍主要從通用設備制造專業(yè)和專用設備制造業(yè)大類中分列出來。1979年由國家計委和第一機械工業(yè)部對中國工程機械行業(yè)發(fā)展編制了“七五”發(fā)展規(guī)劃，產(chǎn)品范圍涵蓋了工程機械大行業(yè)18大類產(chǎn)品，并在“七五”發(fā)展規(guī)劃后的歷次國家機械工業(yè)行業(yè)規(guī)劃都確認了工程機械這18大類產(chǎn)品，其產(chǎn)品范圍一直延續(xù)至今。

    這18大類產(chǎn)品，包括挖掘機械，鏟土運輸機械，工程起重機械，工業(yè)車輛，壓實機械，樁工機械，混凝土機械，鋼筋及預應力機械，裝修機械，鑿巖機械，氣動工具，鐵路路線機械，軍用工程機械，電梯與扶梯，工程機械專用零部件等。

    普通工程機械

    ①挖掘機械如單斗挖掘機(又可分為履帶式挖掘機和輪胎式挖掘機)、多斗挖掘機(又可分為輪斗式挖掘機和鏈斗式挖掘機)、多斗挖溝機(又可分輪斗式挖溝機和鏈斗式挖溝機)、滾動挖掘機、銑切挖掘機、隧洞掘進機(包括盾構機械)等。

    ②鏟土運輸機械如推土機(又可分為輪胎式推土機和履帶式推土機)、鏟運機(又可分為履帶自行式鏟運機、輪胎自行式鏟運機和拖式鏟運機)、裝載機(又可分為輪胎式裝載機和履帶式裝載機、平地機(又可分為自行式平地機和拖式平地機)、運輸車(又可分為單軸運輸車和雙軸牽引運輸車)、平板車和自卸汽車等。

    ③起重機械如塔式起重機、自行式起重機、桅桿起重機、抓斗起重機等。

    ④壓實機械如輪胎壓路機、光面輪壓路機、單足式壓路機、振動壓路機、夯實機、搗固機等。

    ⑤樁工機械如鉆孔機、柴油打樁機、振動打樁機、破碎錘等。

    ⑥鋼筋混凝土機械如混凝土攪拌機、混凝土攪拌站、混凝土攪拌樓、混凝土輸送泵、混凝土攪拌輸送車、混凝土噴射機、混凝土振動器、鋼筋加工機械等。

    ⑦路面機械如平整機、道碴清篩機等。

    ⑧鑿巖機械如鑿巖臺車、風動鑿巖機、電動鑿巖機、內(nèi)燃鑿巖機和潛孔鑿巖機等。

    ⑨其他工程機械如架橋機、氣動工具(風動工具)等。

    2發(fā)展

    2013年1季度，由于市場保有量龐大，下游基建投資刺激作用有限，工程機械新機市場需求依然不振。為控制成本、減少產(chǎn)成品資金占用，主要企業(yè)仍將去庫存化作為首要任務，組織生產(chǎn)相對謹慎。以挖掘機、裝載機為例，1季度累計產(chǎn)量分別為38225臺、47199臺，同比分別下降32.3%、14.4%，其中挖掘機產(chǎn)量降幅較上年同期擴大10.7個百分點，裝載機產(chǎn)量降幅較上年同期收窄6.3個百分點。

    3城鎮(zhèn)化

    過去20年是中國城鎮(zhèn)化率提升最快的時期，從1993年的27.99%提升到2012年的52.57%。城鎮(zhèn)化率的快速提升導致對工程機械需求大大增加，這是國內(nèi)工程機械行業(yè)黃金10年的最大背景。

    美國、日本、巴西等經(jīng)驗顯示，城市化率在超過50%后，依然可以維持近20年的高速增長，直至超過70%后方才逐步放緩。大力推進城鎮(zhèn)化已經(jīng)成為新一屆政府的執(zhí)政目標，由發(fā)改委主導的《促進城鎮(zhèn)化健康發(fā)展規(guī)劃2011-2020年》初稿已經(jīng)編制完成，近期即將發(fā)布。可以預見在未來20年內(nèi)，我國城市化率提升到70%水平是大概率事件。

    4自動化產(chǎn)品應用

    可編程序邏輯控制器(PLC)已廣泛應用于起重行業(yè)各類設備中，相對傳統(tǒng)控制器，它有以下優(yōu)點：1)功能強大，性價比高2)硬件配套齊全、用戶使用方便、適應性強3)可靠性高，抗干擾能力強4)系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少5)維修工作量小，維修方便6)體積小、能耗低。其中，和泉FT1APLC有專門面向工程機械行業(yè)的設計，F(xiàn)T1APLC可通過小型LCD和正面按鈕可進行計數(shù)器或定時器等的參數(shù)變更，編程方便，使用簡單，穩(wěn)定可靠。

    應用特點：

    根據(jù)產(chǎn)品類型和噸位的不同，一臺起重設備上可能會配置1-4臺PLC。大中小型PLC在起重行業(yè)都有應用，岸橋、龍門吊等大型設備上PLC的控制點數(shù)多達數(shù)千，普通起重機主要使用小型PLC。

    行業(yè)要求：

    起重行業(yè)對PLC的網(wǎng)絡組件的抗干擾能力要求比較高。港口的鹽霧、粉塵，冶金環(huán)境的高溫、粉塵等都會對設備造成影響，因此要求設備都有涂層板。

    應用領域：

    除了比較低端的冶金橋機使用比例較低(中小型產(chǎn)品只用低壓電器)外，其余產(chǎn)品基本都使用PLC。

    主要品牌：

    Siemens、Mitsubishi、Omron、LS、IDEC等。

    5設計外包

    定義

    工程機械設計外包服務(CMDOutsourcing)：是指企業(yè)客戶聘請專業(yè)的工程機械設計服務商，為企業(yè)客戶提供全方位的CMD技術服務，來增強企業(yè)技術優(yōu)勢、降低開發(fā)成本的行為。

    分類

    開發(fā)性設計：應用成熟設計經(jīng)驗或具有可行的新技術，設計新型工程機械，主要包括功能設計和機構設計。

    升級性設計：根據(jù)使用經(jīng)驗和技術發(fā)展對已有的工程機械設計更新升級，以提高性能、降低制造成本或減少運行費用。

    衍生性設計：為適應新的需要對已有的工程機械作部分的修改或增刪，從而發(fā)展出不同于標準型的衍生產(chǎn)品。

    系列化設計：以一種工程機械為母本，設計出一系列與之功能相同外形相似，但功率、噸位、尺寸有所不同的一系列產(chǎn)品。

    開發(fā)流程

    制定需求分析。根據(jù)功能、性能、作業(yè)環(huán)境等因素，與客戶共同制定詳細的用戶需求說明書，進而確定開發(fā)目標。

    初步方案設計。根據(jù)需求分析，進行方案制定，包括功能及參數(shù)設定、基礎計算、繪制初步三維總等工作，進而與客戶進行初步審查。

    詳細方案設計。聽取初審意見，實施方案設計。修改細化三維模型總圖，繪制零件三維圖，對結構部件進行有限元分析及動態(tài)模擬。進而與客戶進行二次審查。

    最終方案確定及圖紙繪制。聽取二審意見，修改方案設計。繪制平面圖(如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖，涂裝圖等)，出零件表、易損件清單。

    制作全部技術文件，包括宣傳及技術樣本、產(chǎn)品使用說明書。

    國內(nèi)發(fā)展簡況

    中國工程機械行業(yè)，經(jīng)過50年的發(fā)展，已形成能生產(chǎn)18大類、4500多種規(guī)格型號的產(chǎn)品，基本能滿足國內(nèi)市場需求的、具有相當規(guī)模和蓬勃發(fā)展活力的重要行業(yè)。2005年中國生產(chǎn)工程機械產(chǎn)品規(guī)模以上的企業(yè)約有1000家，其中外商獨資合資企業(yè)130家;年銷售額1000萬以上企業(yè)有300家;億元以上企業(yè)有100家，年銷售額940億元，占全行業(yè)的75%;10億元以上的企業(yè)有23家，年銷售額占全行業(yè)的50%。

    對于工程機械行業(yè)，在發(fā)展中調整產(chǎn)品結構是關鍵，首先要圍繞國內(nèi)市場需求進行，同時發(fā)展在國際市場上有競爭力的產(chǎn)品。對于原已占有市場的優(yōu)勢產(chǎn)品，要增加新品種，以滿足多種多樣的不同地區(qū)和不同氣候的工作環(huán)境。在產(chǎn)品開發(fā)上，要著眼于國際市場水平和國內(nèi)建設項目以及農(nóng)村發(fā)展的需要，多做用戶調研和市場分析。另外就是應特別注重工程機械配套發(fā)動機和關鍵零部件產(chǎn)品的結構調整及發(fā)展，提高配套件水平是產(chǎn)品上水平的關鍵之一。

    工程機械產(chǎn)品需求及增長幅度與GDP、基本建設投資規(guī)模具有較強的相關性，行業(yè)景氣度與固定資產(chǎn)投資的增幅基本上呈同步正相關的關系。“十五”期間中國工程機械消費額平均每年占全社會固定資產(chǎn)額的1.9%，“十一五”固定資產(chǎn)投資增速變緩，市場容量擴充相對不足，行業(yè)的發(fā)展將逐步趨于理性。

    2008年爆發(fā)了全球性的金融危機，國內(nèi)工程機械行業(yè)受到了不同程度的影響，然而中國政府隨后出臺了十大投資措施和4萬億元投資規(guī)劃，再一次表明了政府通過加大投資促進經(jīng)濟增長的決心，有利于工程機械的國內(nèi)需求。在四萬億投資計劃的刺激下，預計2009年工程機械將恢復增長。

    擴內(nèi)需促工程機械發(fā)展態(tài)勢回暖

    金融危機之下，工程機械行業(yè)采取積極應對措施，在保增長、擴內(nèi)需、調結構相關政策的推動下，轉變發(fā)展方式、尋求新的經(jīng)濟增長點，工程機械行業(yè)呈現(xiàn)回暖態(tài)勢。

    為應對經(jīng)濟危機，去年年底國家投資4萬億資金以拉動內(nèi)需，改善經(jīng)濟發(fā)展。在國家經(jīng)濟政策的支持之下，國內(nèi)各類工程項目大規(guī)模開工建設，工程機械的需求明顯回升，特別是內(nèi)銷需求，形勢好于出口。4月份，起重機日均產(chǎn)量比3月份增長4.1%，裝載機、輸送機、挖掘機、壓實機械增幅在12.6%-50.6%。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，工程機械行業(yè)銷量持續(xù)回升，其中表現(xiàn)最為突出的是挖掘機。其2月份銷量同比增長36%，環(huán)比增長2.9倍;3月份總銷量13314臺，環(huán)比增長61%。其中履帶式挖掘機是最具代表性的挖掘機產(chǎn)品，一季度，中國共進口履帶式挖掘機3903臺，同比下降56.2%;出口701臺，同比下降57.2%，挖掘機行業(yè)呈現(xiàn)出的穩(wěn)定增長的態(tài)勢向我們展示了機械行業(yè)較好的市場前景，內(nèi)需表現(xiàn)出了明顯的回升。公路、鐵路、城軌等相關建設工程的招標、中標信息在相關網(wǎng)站的公布明顯增多，專注于公路鐵路工程建疫的“筑路網(wǎng)”每日發(fā)布的招標、中標信息可達上百條，可見工程機械行業(yè)建設項目之多，那么國內(nèi)工程機械銷量也將必然增多。

    經(jīng)濟危機之下，出口下滑，而部分企業(yè)對外出口依賴程度高，在國內(nèi)尋求市場，成為工程機械行業(yè)的一個主要發(fā)展渠道，在此種情況下，工程機械內(nèi)需回升趨勢勢如破竹，工程機械發(fā)展回暖跡象明顯。

    隨著市場需求與變化，工程機械操作技術需求提升，工程機械無線控制系統(tǒng)普及化，而大力神工業(yè)無線遙控器，成為工程機械行業(yè)的一個主要控制配套產(chǎn)品。

    經(jīng)過2009年的大衰退后，2011年全球工程機械迎來第二年的強勁增長，2011年全球工程機械前50強企業(yè)的銷售額較2010年增長25%，達1820億美元，創(chuàng)行業(yè)最高紀錄，超過了2008年全球金融危機前的1680億美元的紀錄，顯示了全球銷售旺盛的勢頭。

    10年來，我國工程機械行業(yè)在發(fā)展方式轉變、經(jīng)濟結構調整方面取得明顯成效，綜合實力迅速增強，國際競爭力和產(chǎn)業(yè)地位大大提升。我國工程機械行業(yè)各類產(chǎn)品的技術水平及可靠性大多已達到甚至超過了國際先進水平，在世界工程機械領域有了諸多響當當?shù)闹袊放啤?/P>

    2012年1-10月，全國工程機械行業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值5016.33億元，累計同比增長1.53%;完成銷售產(chǎn)值4922.63億元，累計同比增長2.5%。產(chǎn)銷率為98.13%。全國工程機械行業(yè)累計完成出口交貨值290.13億元，同比增長21.44%。其中，海洋工程專用設備制造的出口保持較高增長，增速為44.49%;建筑材料生產(chǎn)專用機械制造最低，為11.8%。

    十二五”期間，穩(wěn)健向上的中國經(jīng)濟將為工程機械行業(yè)的發(fā)展提供重要而持續(xù)的動力，受益于此，加之企業(yè)創(chuàng)新能力及綜合競爭力的不斷提升，我國工程機械行業(yè)將繼續(xù)保持高位運行。根據(jù)中國工程機械行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，到“十二五”期末，我國工程機械行業(yè)銷售規(guī)模將達到9000億元，年平均增長率約為17%，相比于過去5年27.5%的平均增速以及過去10年23.8%的平均增速而言，未來隨著行業(yè)總體規(guī)模的不斷增長，增速將逐步回落，行業(yè)中長期將進入穩(wěn)健增長。

    作業(yè)特點

    工程機械種類繁多，大多在野外作業(yè)，其作業(yè)特點和對機械的性能的要求有以下特殊之處：

    第一，工程質量是百年大計，對機械作業(yè)質量的要求越來越高，機電液一體化技術得到了廣泛的應用。

    第二，工程機械工況復雜，作業(yè)對象多變，常常在變載荷情況下工作，對機器的可靠性和適應能力有較高的要求。

    第三，機器工作裝置與作業(yè)對象的相互作用過程和機理的研究，是設計機器和改善其性能的關鍵。

    第四，機器的性能應與施工工藝相適應。采取先進的施工工藝，改進傳統(tǒng)的施工方法，不僅能保證施工質量，而且會帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。