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一、作業(yè)規(guī)模對燃油消耗的影響
我國農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)條件相對較差,農(nóng)機作業(yè)規(guī)模較小也會導(dǎo)致農(nóng)機油耗的增加。據(jù)對參加跨區(qū)作業(yè)的農(nóng)機手進行的調(diào)研數(shù)據(jù)進行分析,農(nóng)機作業(yè)規(guī)模與農(nóng)機作業(yè)油耗密切相關(guān)。
1.機耕燃油消耗影響因素分析
對于機耕燃油消耗,除了跟機耕面積顯著相關(guān)以外,還跟勞均耕地面積顯著負相關(guān),即勞均耕地面積增加,燃油消耗減少。這表明,耕地經(jīng)營規(guī)模的擴大,能夠帶來機耕燃油消耗的一定幅度下降。從節(jié)約化石能源、減少溫室氣體排放的角度,也應(yīng)該鼓勵市場條件下各種形式的規(guī)模經(jīng)營。研究發(fā)現(xiàn),地形條件對燃油消耗不顯著,可能由于機耕燃油消耗在平地和丘陵之間的差異并不大,或者目前的機耕作業(yè)主要在平地上進行。水稻、玉米的種植比例對機耕燃油消耗影響也不顯著,可能由于無論種玉米還是水稻,機耕環(huán)節(jié)所耗燃油差異不大。
2.機播燃油消耗影響因素分析
對于機播燃油消耗,除了跟機播面積顯著相關(guān)以外,還跟勞均耕地面積和水稻種植面積占農(nóng)作物播種面積比例顯著負相關(guān),即勞均耕地面積增加,燃油消耗就減少。這仍然表明,耕地經(jīng)營規(guī)模的擴大,能夠帶來機播燃油消耗的一定幅度下降,從節(jié)約化石能源、減少溫室氣體排放的角度,應(yīng)該鼓勵市場條件下各種形式的規(guī)模經(jīng)營。同時,由于水稻插秧機單位作業(yè)面積燃油消耗遠低于旱作物機械播種單位作業(yè)面積燃油消耗,因此,水稻種植比例與機播燃油消耗也呈負相關(guān),表示相對旱作物,水稻機械種植環(huán)節(jié)的單位作業(yè)面積燃油消耗要低于旱作物。
3.機收燃油消耗影響因素分析
對于機收燃油消耗,除了跟機收面積顯著相關(guān)以外,還跟勞均耕地面積顯著負相關(guān),即勞均耕地面積增加,燃油消耗就減少。這表明,耕地經(jīng)營規(guī)模的擴大,能夠帶來機收燃油消耗的一定幅度下降。從節(jié)約化石能源、減少溫室氣體排放的角度,也應(yīng)該鼓勵市場條件下各種形式的規(guī)模經(jīng)營。農(nóng)機作業(yè)規(guī)模對農(nóng)機作業(yè)油耗的影響,是因為農(nóng)戶田塊較小,同時,土地不規(guī)則、機耕道短缺等多種原因,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機械作業(yè)中田間轉(zhuǎn)彎、轉(zhuǎn)移等無用耗工過多,農(nóng)業(yè)機械作業(yè)中無效行使時間較多。據(jù)研究,一個0.5hm2的地塊大約長200m、寬20m,用中型拖拉機作業(yè)時30%的時間用在地頭轉(zhuǎn)彎、地塊轉(zhuǎn)移上,機器效率只能發(fā)揮70%。而1000m長的地塊,轉(zhuǎn)彎、轉(zhuǎn)移時間只占10%左右,機器效率可以發(fā)揮90%。同時,作業(yè)規(guī)模過小,使得機器不能滿負荷作業(yè),油料利用率低。如:某農(nóng)戶分到一塊長300m、寬6m的地塊,需要播10行玉米,用4行玉米播種機播一個來回后剩下2行,下一次播種機只能播2行,還要空行一趟跑回來。播種機跑4趟只有2.5趟工作,1.5趟是空跑。另外,作業(yè)規(guī)模較小,其分散作業(yè)和土地劃分細碎使機器進行同樣的作業(yè)需要消耗更多的油料。據(jù)調(diào)查,聯(lián)合收割機在大地塊收獲小麥,頃均油耗24kg,而在一家一戶小地塊頃均油耗30kg,高出20%;大地塊旋耕作業(yè)頃均耗油15kg,一家一戶小地塊頃均油耗19.5~22.5kg,高出30%~50%。此外,我國農(nóng)機作業(yè)條件也較差,其耕地不規(guī)則、機耕道路配套差。在規(guī)則(長方田)、平整的大地塊作業(yè),與在不規(guī)則、不平整的小地塊作業(yè),其生產(chǎn)率及油耗相差可以高達50%。如把l00m長左右的地塊,整合到400m長,中型機器作業(yè)有效利用率提高15%,油耗降低6%左右。此外,我國機耕道路短缺,田間轉(zhuǎn)移常常要繞路行駛,路面條件差,行駛速度慢,也導(dǎo)致油耗增多。
二、組織模式對燃油消耗的影響
一、運行情況
(一)生產(chǎn)、銷售穩(wěn)步增長。*年,機械行業(yè)生產(chǎn)保持了較高的增長速度。完成工業(yè)總產(chǎn)值4.14萬億元,同比增長21.6%,增幅下降5個百分點,占全國工業(yè)總產(chǎn)值的17%。工業(yè)產(chǎn)值增速一季度曾小幅回落,二季度以后逐月增長。累計產(chǎn)銷率98%。
農(nóng)業(yè)機械、電工電器、重型機械、石油化工、機床工具、儀器儀表、通用零部件、食品包裝機械等行業(yè)訂單飽滿、產(chǎn)銷兩旺,增長速度均保持在20%以上。工程機械行業(yè)*年1月至*年3月期間增速有所回落,隨著市場回暖和國際市場的逐步開拓,增速逐漸回升,全年累計增長14.1%,增幅提高6.7個百分點。盡管市場需求波動較大,汽車行業(yè)累計增長仍保持在9.5%,但增幅較*年降低8個百分點。
(二)新產(chǎn)品研發(fā)力度有所加強。全行業(yè)完成新產(chǎn)品產(chǎn)值7107億元,同比增長10.8%。儀器儀表、石化通用、重型礦山、機床工具、電工電器和機械基礎(chǔ)件等六個分行業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值增速高于總產(chǎn)值增速。其中冶金礦山行業(yè)同比增長40.7%,為全行業(yè)之高。新產(chǎn)品附加值較高,增加了企業(yè)的效益,也為“*”儲備了新產(chǎn)品。
成功研制60萬千瓦超臨界和超超臨界機組、100萬千瓦超超臨界發(fā)電機組,20、40萬千瓦重型燃氣輪機和37萬千伏安/525千伏變壓器;自行研制的75萬伏變壓器、電抗器、控制保護系統(tǒng)、導(dǎo)線等全部設(shè)備在我國首個75萬伏輸變電示范工程中得到采用;成功研制大型聯(lián)合采煤機、秦皇島煤碼頭8000噸/時成套裝卸設(shè)備,大型船舶柴油機曲軸等關(guān)鍵設(shè)備和零部件;成功研制主軸速度可達為4000轉(zhuǎn)/分、刀具主軸最高轉(zhuǎn)速達6000轉(zhuǎn)/分、換刀時間僅2秒的復(fù)合加工中心;成功研制工作臺面2.5X8米、工作面承重5噸/米2、主軸轉(zhuǎn)速240-24000轉(zhuǎn)/分,零件一次裝卡可以完成五面和多種空間方向,并可以達到銑、搪、鉆加工要求的五軸加工中心。上述新產(chǎn)品新技術(shù)為國家重大裝備制造的升級換揮了關(guān)鍵作用。
(三)出口增幅首次高于進口。全行業(yè)累計進出口2229億元,同比增長16.7%;其中進口1184億美元,增長4.8%;出口1044億美元,增長34.1%,出口增幅高于進口近30個百分點;逆差139億美元,比*年下降近50%。
汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、機床等大型機械產(chǎn)品出口大幅增長十一個新亮點。汽車、工程機械在國內(nèi)市場供過于求的情況下,企業(yè)積極開拓國際市場,穩(wěn)定銷售渠道,批量、大額出口增加,取得了顯著成績。由于對外石油開發(fā)業(yè)務(wù)的不斷開拓,隨項目出口的國產(chǎn)石油機械也逐年增多。
二、突出問題
(一)發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)和訂貨過于集中。*年發(fā)電設(shè)備制造繼續(xù)高速增長,產(chǎn)量達到9200萬千瓦,同比增長28.9%。發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)任務(wù)過于集中,遠遠超過了國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)能力,部分關(guān)鍵零部件只能靠國外企業(yè)的協(xié)作完成。發(fā)電設(shè)備訂貨過于集中不利于機械行業(yè)均衡生產(chǎn)安排,由于后兩年簽訂的發(fā)電設(shè)備訂貨合同明顯下降,預(yù)計*年生產(chǎn)能力有可能部分放空,造成資源浪費。
(二)原材料價格漲幅較大。雖然*年機械行業(yè)較往年合同飽滿,但所需的鋼材、有色金屬、化工產(chǎn)品等原材料以及電、油、煤、氣等動力產(chǎn)品的價格上漲,給機械行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營帶來了很大的壓力。特別硅鋼片、銅、鋁、絕緣材料等,價格同比上升了近一倍。
(三)機械行業(yè)凸現(xiàn)產(chǎn)能過剩危險。機械行業(yè)是競爭性行業(yè),一定的產(chǎn)能過剩是市場競爭的基礎(chǔ),但是當(dāng)前已有跡象表明機械行業(yè)產(chǎn)能供過于求局面越來越嚴重。主要表現(xiàn)在,產(chǎn)品趨同,資源供應(yīng)分散,市場惡性競爭。例如,僅生產(chǎn)電力變壓器行業(yè)企業(yè)就有1000家以上,技術(shù)水平普遍偏低,互相爭搶資源和用戶,這也是導(dǎo)致矽鋼片供應(yīng)緊張的重要原因之一。
(四)機電產(chǎn)品出口短期內(nèi)增幅過快,貿(mào)易糾紛增多。*年電動機、手動搬運車等大宗機械產(chǎn)品出口數(shù)量激增,屢屢招致進口國家反傾銷,給外貿(mào)出口平穩(wěn)增長帶來隱患。
(五)人民幣升值加大了機電成套設(shè)備出口成本負擔(dān)。人民幣對美元匯率升值,對合同周期長、金額大、結(jié)算周期長的成套機電設(shè)備項目造成的損失較大,這部分項目因兌換人民幣費用上升,成本負擔(dān)加重。
三、*年發(fā)展趨勢分析預(yù)測
影響機械行業(yè)*年發(fā)展形勢的因素主要表現(xiàn)以下幾個方面:
(一)合同定單充足。發(fā)電輸變電設(shè)備、冶金礦山設(shè)備、石油化工設(shè)備等生產(chǎn)重大裝備的企業(yè)*年合同定單較為充足,主要品種產(chǎn)值、產(chǎn)量將比*年高。主機制造任務(wù)飽滿,將帶動輔機和配套零部件產(chǎn)品生產(chǎn),對全行業(yè)保持穩(wěn)定發(fā)展起決定性作用。
(二)機械產(chǎn)品需求出現(xiàn)新的熱點。隨著對農(nóng)業(yè)的各項優(yōu)惠政策的實施,有力促進農(nóng)業(yè)投資積極性提高;同時,數(shù)字化制造技術(shù)的蓬勃發(fā)展,帶動機床工具行業(yè)加快發(fā)展。
(三)能源等外部生產(chǎn)條件趨于好轉(zhuǎn)。煤炭、電力供應(yīng)趨于寬松,為機械生產(chǎn)安排提供了良好條件。但大型發(fā)電機組、大型電力變壓器、大型冶金礦山設(shè)備、石油石化設(shè)備等重大裝備超限運輸任務(wù)多于往年。鐵路特大型特種車輛少,周轉(zhuǎn)難度大,運輸緊張形勢進一步加劇。
(四)主要原材料供應(yīng)緊張的形勢有所緩解。普通鋼材供應(yīng)基本緩解,價格不會出現(xiàn)大的波動。合金鋼、電工鋼、銅鋁等有色金屬、合金爐料供應(yīng)相對緊張,價格將居高不下。化工產(chǎn)品價格不會有明顯下降。原材料價格波動繼續(xù)對機械行業(yè)的虧盈產(chǎn)生較大的影響。
(五)機械產(chǎn)品出口繼續(xù)增長。國際市場對汽車、農(nóng)機、工程機械等大型產(chǎn)品的需求,成為機械產(chǎn)品出口新的增長點。
綜合上述情況分析,預(yù)計*年機械行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值增幅將保持在15%-18%。
四、有關(guān)措施建議
(一)平衡安排投產(chǎn)進度,促進機械行業(yè)平穩(wěn)增長。電工電器行業(yè)產(chǎn)值占全行業(yè)四分之一,與各分行業(yè)關(guān)聯(lián)度大。建議安排“*”發(fā)電、輸變電建設(shè)項目時,考慮電工電器行業(yè)穩(wěn)定、持續(xù)、快速發(fā)展需要,適當(dāng)控制項目建設(shè)在各年度分布的節(jié)奏。
“這真是雷沃農(nóng)機為你編織出的一曲‘志剛致富曲’?!惫P者打趣道。
其實,在中國,得到廣泛好評的雷沃農(nóng)機正成為越來越多青年農(nóng)民的最愛。
依靠雷沃,舞動幸福生活
段志剛16歲就開始跟著大人“玩”農(nóng)機。隨著駕駛技術(shù)的嫻熟和對農(nóng)機熱愛程度的加深,2001年,22歲的段志剛買下了第一臺屬于自己的雷沃70馬力拖拉機,開始為村民耕地、播種。從此,段志剛與雷沃農(nóng)機結(jié)下不解之緣。
段志剛說:“這臺拖拉機質(zhì)量很好,陪伴了我8年?!睘樘岣吒餍?,2008年段志剛把這臺車賣掉又買了一臺雷沃92馬力的拖拉機。
段志剛看到雷沃的收割機十分熱銷,一臺機子一個麥季就賺四五萬,于是分別在2005年、2008年各買了一臺雷沃谷神小麥機,每年“三夏”都到晉南、河南等地參加小麥跨區(qū)作業(yè)。
“買農(nóng)機就像到超市買東西一樣,認準了一個地方就總喜歡去?!倍沃緞傉f,“12年了,我就是信任雷沃農(nóng)機?!?/p>
2010年,段志剛又買了一臺雷沃100馬力拖拉機,2011年與別人合伙買了一臺雷沃谷神玉米機,今年自己又買了1臺雷沃谷神玉米機。屈指算來,段志剛前后共用過7臺雷沃農(nóng)機,目前家里還有3臺。
依靠雷沃農(nóng)機,段志剛的生活變得充實而富足,雷沃農(nóng)機作業(yè)占據(jù)了他一年中大半的時間。
靠農(nóng)機致富, 青年農(nóng)民的新選擇
近些年來,像段志剛一樣依靠農(nóng)機致富的青年農(nóng)民不在少數(shù)。平遙縣洪善鎮(zhèn)尹村的侯永林就與段志剛有著相似的經(jīng)歷。
當(dāng)?shù)仉m不種植小麥,但在2008年,28歲的侯永林在父親的支持下還是買了一臺雷沃谷神小麥機,每年“三夏”父子倆就開著收割機到河南、河北等地跨區(qū)收割小麥。至今,這臺收割機侯永林還用著。
“雖然一個多月的跨區(qū)作業(yè)緊張勞累,但收入是很可觀的,差不多能趕上我以前在外打工兩年的收入?!焙钣懒终f起自己當(dāng)初的選擇,依然很興奮。
近兩年,當(dāng)?shù)卣罅ν茝V玉米機械化收割,用戶每機收一畝玉米還能得到30元的政府補貼,玉米收割機一度受寵。今年7月,侯永林和父親商定后又買了一臺雷沃谷神玉米機。他們今年已收割玉米1000多畝,毛收入10萬余元。
如今,雷沃農(nóng)機正改變著侯永林的生活節(jié)奏。
近年來,農(nóng)機從業(yè)人員正向年輕化、知識化發(fā)展,一批青年農(nóng)民成為機收主力軍。
山西太谷縣的蔡斌中職畢業(yè)就到省城打工,一個月3000多元的工資,也算一份不錯的收入,但五六年下來也沒攢下錢,看到村里買了好幾臺雷沃谷神玉米機,而且收入不錯。去年6月,蔡斌毅然辭去工作買了一臺雷沃谷神玉米機。
蔡斌說:“現(xiàn)在我已經(jīng)賺回機器本錢了,準備明年再買一臺雷沃拖拉機,多承包些土地,從土地中尋求更多的收益?!?/p>
1.1農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計制造缺乏針對性
由于我國的大部分山區(qū)農(nóng)村交通不便,環(huán)境惡劣,很多人在進行小型農(nóng)業(yè)機械推廣前并沒有進行實地或深入調(diào)查,導(dǎo)致很多農(nóng)業(yè)機械在山區(qū)得不到有效的運用,很多農(nóng)業(yè)機械并不適應(yīng)山區(qū)作業(yè)。因此,需要研制針對山區(qū)地形特點的農(nóng)業(yè)機械,加之山區(qū)農(nóng)業(yè)機械的售后服務(wù)得不到保障,很多農(nóng)民購買農(nóng)業(yè)機械的積極性下降。
1.2小型農(nóng)業(yè)機械推廣難度較大
據(jù)相關(guān)資料顯示,在2011年我國排名前五的農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)值占該行業(yè)總產(chǎn)值的24.8%,其它均是中小型企業(yè),這表明農(nóng)機行業(yè)的集中度較低。對于那些小型農(nóng)機企業(yè),由于它們的生產(chǎn)規(guī)模小、社會影響小、整體實力弱,因此在推廣過程中常常被弱化,推廣難度進一步加大。
1.3小型農(nóng)業(yè)機械行業(yè)處于低端化
在我國,小型農(nóng)機制造行業(yè)始終沒有形成一條集市場需求、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、試驗推廣、策劃營銷、售后服務(wù)等于一體的完整產(chǎn)業(yè)鏈,呈現(xiàn)出“大企業(yè)不強,小企業(yè)不專”的局面,它們普遍生產(chǎn)制造技術(shù)含量不高,機械故障率大,使用壽命短,缺乏適應(yīng)山區(qū)新型農(nóng)業(yè)機械,這些因素都不利于在農(nóng)村市場的推廣。
2推廣山區(qū)農(nóng)業(yè)機械的幾點建議
2.1進一步完善農(nóng)業(yè)機械補貼機制
隨著我國實行了購置農(nóng)業(yè)機械補貼的政策,且每年的財政補貼都在逐年增長,補貼領(lǐng)域在不斷擴大、補貼力度也在不斷加強,這些在一定程度上促進了我國農(nóng)業(yè)機械的推廣。但這只是一個開始,希望我國在農(nóng)業(yè)機械補貼方面做出進一步的完善工作,主要包括兩個方面:一方面要繼續(xù)加大財政補貼力度和規(guī)模,雖然我國的農(nóng)業(yè)機械補貼機制在過去的幾年中給農(nóng)民帶來了一些實惠,但是距我國農(nóng)村現(xiàn)實消費水平還有一定的差距。除此之外,還要想方設(shè)法地增加其它補貼資金的來源渠道,使農(nóng)業(yè)機械購置補貼能夠最大限度地滿足山區(qū)的不同補貼對象的需求;另一方面要始終堅持農(nóng)業(yè)機械購置補貼公正、公開、公平的原則,堅決杜絕中間環(huán)節(jié)的腐敗現(xiàn)象,使廣大山區(qū)農(nóng)民成為真正的受益者。
2.2堅持大小型農(nóng)業(yè)機械推廣并舉
近年來我國農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式在不斷健全,很多山區(qū)建立了農(nóng)場、牧場等,這些都迫切需要應(yīng)用農(nóng)業(yè)機械來提高他們的生產(chǎn)率,所以大型機械設(shè)備也是不可缺少的。同時也要注意,山區(qū)農(nóng)村地形復(fù)雜,基本都是以家庭為主的生產(chǎn)經(jīng)營模式,他們的機械購買力普遍較低,所以還是要以推廣小型農(nóng)業(yè)機械為主,比如小型拖拉機、微耕機等具有輕、小、靈活、功能多、能夠適應(yīng)山區(qū)作業(yè)等特點,深受山區(qū)農(nóng)民的青睞。因此,我國在農(nóng)業(yè)機械推廣過程中,針對山區(qū)要堅持“以小型機械為主,大型機械為輔”的推廣模式。
2.3健全山區(qū)農(nóng)機服務(wù)保障體系
健全山區(qū)農(nóng)業(yè)機械服務(wù)保障體系也是農(nóng)業(yè)機械推廣中不可小覷的一個內(nèi)容,從某種意義上講,農(nóng)業(yè)機械服務(wù)保障程度的好壞對農(nóng)業(yè)機械推廣效果有著直接的影響。當(dāng)前要加快建立以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為中心,覆蓋各村的農(nóng)業(yè)機械綜合服務(wù)站。這樣就可以為農(nóng)業(yè)機械推廣提供技術(shù)保障,切實幫助農(nóng)民解決了使用農(nóng)業(yè)機械的“后顧之憂”。
3結(jié)束語
勞動力結(jié)構(gòu)性短缺、勞動力成本上升,以及國家對于農(nóng)業(yè)整體扶持力度持續(xù)增長為我國農(nóng)機產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了強大動力。本文對近年來我國農(nóng)機市場的基本情況進行了簡單而系統(tǒng)的梳理,并采用貿(mào)易競爭力指數(shù)對我國農(nóng)機產(chǎn)品在國際貿(mào)易中的競爭力進行了分析。研究結(jié)果顯示,我國農(nóng)機工業(yè)在中低端領(lǐng)域的制造能力已經(jīng)獲得了世界普遍認可。
【關(guān)鍵詞】
農(nóng)機;貿(mào)易競爭力指數(shù);競爭力
人口膨脹及強勁的經(jīng)濟增長為我國的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域帶來了日益增長的壓力,近年來我國政府一直致力于推動農(nóng)機化以提高糧食產(chǎn)量及生產(chǎn)率。中國近一半的土地已經(jīng)實現(xiàn)機械化,但農(nóng)產(chǎn)品的自給率僅維持在80%左右,保證糧食安全成為政府的重要任務(wù)。農(nóng)機作為機械行業(yè)的子行業(yè),近年來幾乎未受到經(jīng)濟周期波動的影響,行業(yè)增長速度令人矚目,工業(yè)銷售產(chǎn)值同比增幅已連續(xù)十年保持在兩位數(shù)的水平。
農(nóng)機購置補貼、勞動力減少、以及農(nóng)民購買力的提高,是我國農(nóng)機得以快速發(fā)展的三大主要動力。特別是由于進城務(wù)工效益遠高于務(wù)農(nóng)經(jīng)濟效益,當(dāng)前中國農(nóng)村勞動力正持續(xù)向工業(yè)和服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)移,農(nóng)村存量勞動力不斷減少,通過使用農(nóng)業(yè)機械來提高勞動生產(chǎn)率的需求日益旺盛,農(nóng)業(yè)機械的經(jīng)濟效益逐步顯現(xiàn)。另一方面,我國農(nóng)機產(chǎn)品的出口也呈現(xiàn)出快速增長勢頭。除在2008年受全球金融危機重創(chuàng)外,我國的農(nóng)機產(chǎn)品出口已保持了近十年的高速增長。這是否就代表了我國的農(nóng)機在國際市場中已成為具有較強競爭力的產(chǎn)業(yè)?經(jīng)過國內(nèi)產(chǎn)業(yè)多年的快速發(fā)展,我國的農(nóng)機產(chǎn)品在國際貿(mào)易中的競爭力又呈現(xiàn)出怎樣的變化?帶著這些問題,筆者對近年來我國農(nóng)機市場的基本情況進行了簡單而系統(tǒng)的梳理,并采用貿(mào)易競爭力指數(shù)對我國農(nóng)機產(chǎn)品在國際貿(mào)易中的競爭力進行了分析,以期為相關(guān)決策提供政策依據(jù)。
1 我國農(nóng)機市場現(xiàn)狀及特征
1.1 農(nóng)機市場格局
我國農(nóng)機市場在惠農(nóng)政策拉動下,已連續(xù)多年保持穩(wěn)健的發(fā)展態(tài)勢。目前,我國已能夠生產(chǎn)拖拉機、聯(lián)合收割機、播種機等14大類3000多種農(nóng)機產(chǎn)品,成為世界上農(nóng)業(yè)裝備的生產(chǎn)大國,產(chǎn)品品種和產(chǎn)量基本滿足我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。
(1)區(qū)域市場格局
如今,農(nóng)機工業(yè)已成為可以代表地方經(jīng)濟發(fā)展的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),從而得到當(dāng)?shù)卣敖鹑跈C構(gòu)的重視和支持,全國范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)布局已基本形成。從2012年各地區(qū)農(nóng)機工業(yè)銷售產(chǎn)值所占比重來看,山東省以21.5%的比重位居全國首位,河南以18.7%位居第二,江蘇以10.2%位列第三,浙江以5.6%位列第四,上述4省內(nèi)聚集了行業(yè)內(nèi)51%的規(guī)模以上企業(yè),完成了56%的工業(yè)銷售產(chǎn)值。
(2)品牌格局
近十年間國家政策對農(nóng)機化的大力支持,刺激了國內(nèi)外農(nóng)機制造企業(yè)對我國市場產(chǎn)業(yè)布局的加速。尚處于農(nóng)機普及初始階段背景下的我國農(nóng)機市場,品牌眾多、市場份額分散。隨著我國消費者對精細化農(nóng)機需求的上升,從客觀上對生產(chǎn)企業(yè)在研發(fā)、制造水平等方面提出了更高要求,市場份額逐漸向優(yōu)勢品牌和品質(zhì)、技術(shù)類產(chǎn)品聚集,受制于資金門檻、技術(shù)門檻和銷售門檻,行業(yè)內(nèi)大型企業(yè)的競爭優(yōu)勢開始顯現(xiàn)。約翰迪爾、凱斯紐荷蘭、馬恒達等國際著名企業(yè)憑借資金、技術(shù)等優(yōu)勢紛紛搶灘我國市場,外資企業(yè)在行業(yè)中的權(quán)重進一步加大。
(3)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)格局
農(nóng)機行業(yè)近年來一直是資本投入的熱點領(lǐng)域,但資金的投入重點多在增加產(chǎn)能,而非新技術(shù)及產(chǎn)品的開發(fā)。目前我國的農(nóng)機行業(yè)在選材標準、制造工業(yè)等方面尚無法同國際接軌。受農(nóng)村經(jīng)濟水平及環(huán)境的制約,多年來始終以小型、中低端田間作業(yè)機械為主。大規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)品種類主要集中在小馬力拖拉機、聯(lián)合收割機等中小型整機領(lǐng)域,以及農(nóng)用泵、各類機械零配件等;而大型機械以及經(jīng)濟作物收獲機械、農(nóng)副產(chǎn)品加工機械、果林機械等精細化農(nóng)機產(chǎn)品則較為短缺。
1.2 農(nóng)機市場特征
我國農(nóng)機化具有結(jié)構(gòu)性不均衡的特征。按農(nóng)作物機械化領(lǐng)域來看,糧食作物的機械化水平要高于經(jīng)濟作物;按農(nóng)作物種植地域來看,北方平原的機械化水平要高于南方丘陵地區(qū);按農(nóng)業(yè)開展工序來看,機械耕地機械化水平要高于機械種植和機械收割。我國各地區(qū)的農(nóng)藝、種植習(xí)慣和耕作田地差異明顯,對不同類型的產(chǎn)品需求各異。冬麥區(qū)是農(nóng)機產(chǎn)品傳統(tǒng)銷售區(qū)域,成為拖拉機及配套農(nóng)機具、收獲機械的主要市場。擁有廣闊耕地面積的黑龍江和新疆,農(nóng)機化程度高,代表著我國大型農(nóng)機具的發(fā)展方向。長江以南地區(qū),地形復(fù)雜,以小塊耕地面積為主,農(nóng)機化水平提高緩慢。與其他機械設(shè)備不同,在我國,農(nóng)機的銷售并非完全的市場行為,農(nóng)民和經(jīng)銷商都在觀望每年出臺的補貼政策。補貼政策出臺早,市場就會啟動較早,相反會滯后。在這種政府補貼政策主導(dǎo)購買行為的市場模式下,由于每年的補貼側(cè)重點都不同,因此農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)很難按照去年的銷售情況來預(yù)判今后的市場需求。農(nóng)機銷售具有明顯的季節(jié)性特點。一般三四月份是銷售農(nóng)機的第一個高峰期,而到七月份秋收和冬小麥的播種又會迎來第二個銷售。
2 農(nóng)機產(chǎn)品對外貿(mào)易競爭力分析
2.1 我國農(nóng)機產(chǎn)品貿(mào)易競爭力指數(shù)變化分析
根據(jù)中國機電產(chǎn)品進出口商會的數(shù)據(jù)計算最近四年貿(mào)易競爭力指數(shù)可以看出,自2010年以來我國農(nóng)機產(chǎn)品的貿(mào)易競爭力指數(shù)指數(shù)均為正值,表明我國在此期間都是農(nóng)機貿(mào)易的凈出口國。2010年貿(mào)易競爭力指數(shù)指數(shù)僅為0.08,說明我國的農(nóng)機產(chǎn)品進出叉較為明顯,此時我國產(chǎn)品在國際市場中的競爭力僅接近于平均水平,尚未具備多少優(yōu)勢。進入2011年后,我國農(nóng)機產(chǎn)品的TC指數(shù)呈現(xiàn)出逐年穩(wěn)步提高的發(fā)展趨勢,2011年較上年提高了0.05點,2012年較上年提高了0.13點,截止至2013年的9月份,貿(mào)易競爭力指數(shù)指數(shù)已達到0.29。貿(mào)易競爭力指數(shù)指數(shù)的逐年提高,表明我國農(nóng)機產(chǎn)品的國際貿(mào)易競爭優(yōu)勢正在持續(xù)加強。同時,指數(shù)目前尚未能超過0.3,表明我國的農(nóng)機產(chǎn)品僅具有相對微弱的出口競爭力,要成為農(nóng)機貿(mào)易強國還有一定的距離。
2.2 研究結(jié)論與啟示
對我國農(nóng)機出口來說,入世的影響對可以說是決定性的。隨著世貿(mào)組織各國在關(guān)稅、市場準入條件等方面限制的不斷放寬,近年來我國農(nóng)機出口保持了令世界矚目的快速增長。產(chǎn)品出口額由1993年的2.9億美元上升至2012年的250.3億美元,二十年間增長了85倍,年均復(fù)合增長率達到了26%。另據(jù)中國機電產(chǎn)品進出口商會數(shù)據(jù)顯示,2012年中國農(nóng)業(yè)機械累計實現(xiàn)進出口額397億美元,其中,進口額147億美元,出口額250億美元,同比出口增加8個百分點。中國農(nóng)業(yè)機械的出口市場及出口結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定,亞洲作為最大的出口市場,約占據(jù)出口總額的40%左右。這充分說明我國農(nóng)機制造水平在不斷提升,制造能力已經(jīng)獲得了世界普遍認可。
(1)產(chǎn)品出口結(jié)構(gòu)
我國農(nóng)機出口產(chǎn)品當(dāng)前以發(fā)動機、柴油發(fā)電機組、水泵、輕型柴油貨車、輪式拖拉機等中小型機械以及農(nóng)機零件為主,出口品類相對集中,出口排名前20位的產(chǎn)品約占據(jù)了出口總額的60%左右。其中,輪式拖拉機始終是面向發(fā)展中國家的重要出口整機產(chǎn)品,但產(chǎn)品水平、技術(shù)含量等均屬于較低層次。隨著近年我國農(nóng)機化程度的提高,國內(nèi)大中型農(nóng)機產(chǎn)品的質(zhì)量和性能逐漸優(yōu)化,農(nóng)機產(chǎn)品的出口結(jié)構(gòu)也相應(yīng)有所調(diào)整,大中型產(chǎn)品的出口比重有所上升。
(2)出口主力市場
一直以來,亞洲、北美洲、歐洲始終是我國農(nóng)機出口的主力市場。其中,亞洲作為最大的出口目的地,始終占據(jù)我國農(nóng)機出口總額的40%左右。由于我國出口農(nóng)機主要集中在中低端領(lǐng)域,因此面對對產(chǎn)品質(zhì)量及認證等要求較高的北美洲和歐洲的出口則呈溫和增長態(tài)勢。在主要出口國中,2010-2012年間美國和日本始終位居前兩位,約占據(jù)了我國農(nóng)機出口總額24%左右的份額,顯示出發(fā)達地區(qū)強大的購買力。通過實證研究,為擺脫當(dāng)前我國農(nóng)機產(chǎn)品單純依靠價格優(yōu)勢占領(lǐng)國際市場的低層次發(fā)展戰(zhàn)略,進一步促進我國農(nóng)機出口貿(mào)易的可持續(xù)性發(fā)展,可得出如下啟示:
第一,面對我國當(dāng)前的農(nóng)機產(chǎn)品出口現(xiàn)狀,需要國家持續(xù)加大政策支持力度,從政策層面為我國的農(nóng)機出口保駕護航。首先,繼續(xù)支持企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,鼓勵出口農(nóng)機產(chǎn)品由單純的價格優(yōu)勢向技術(shù)、品牌、質(zhì)量、售后服務(wù)為核心的新優(yōu)勢轉(zhuǎn)變。其次,需要出臺具體的出口標準,以期規(guī)范農(nóng)機產(chǎn)品的出口秩序,避免惡性價格競爭以及劣質(zhì)產(chǎn)品的出口,從而提升國產(chǎn)農(nóng)機產(chǎn)品的國際形象。第二,技術(shù)核心缺失是當(dāng)前我國農(nóng)機發(fā)展的短板,但要求內(nèi)燃機、傳動等領(lǐng)域短期內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)突破并不現(xiàn)實。在當(dāng)前國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和重組的大環(huán)境下,國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)可以嘗試轉(zhuǎn)變思路,拓寬合作領(lǐng)域。企業(yè)未必要全面追求自主研發(fā),集中企業(yè)的核心優(yōu)勢,做自己擅長的,不擅長的方面則可以考慮尋求國際合作。
3 結(jié)束語
伴隨著人口總量的不斷增長、城市化進程的加快以及居民食品消費結(jié)構(gòu)的不斷變化,我國對糧食的需求量和質(zhì)量要求正在不斷提高。而農(nóng)產(chǎn)品價格的不斷攀升以及農(nóng)民收入的持續(xù)增長,又刺激了人們對農(nóng)業(yè)投入的熱情。這正是近年來我國農(nóng)機市場向好的重要原因,并將在今后相當(dāng)長的一段時期中維持其快速發(fā)展步伐。受益于農(nóng)機補貼政策的刺激,我國各類大中型農(nóng)業(yè)機械市場近年來均處于高位運行,產(chǎn)品保有量急劇攀升。大中型農(nóng)機產(chǎn)品消費者購買的目的主要是進行經(jīng)營創(chuàng)收,保有量的增長將直接影響其經(jīng)營收入。當(dāng)前我國農(nóng)機產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)仍不具備較強的國際競爭力,除價格外尚未建立起真正優(yōu)勢。伴隨著國際農(nóng)機巨頭加速布局全球致使我國產(chǎn)品性價比優(yōu)勢的弱化,以及發(fā)達國家對低端產(chǎn)品需求的逐年萎縮,我國農(nóng)機產(chǎn)品的出口顯然缺乏維持長期大幅增長的內(nèi)部動力??上驳氖牵瑖鴥?nèi)企業(yè)已逐漸意識到為客戶提供源源不斷的創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)才是企業(yè)獲取持續(xù)競爭優(yōu)勢的來源和基礎(chǔ)。與此同時,新一輪全球性的消費結(jié)構(gòu)升級和區(qū)域經(jīng)濟一體化也給我國農(nóng)機產(chǎn)品帶來新的機遇。相信隨著出口產(chǎn)品技術(shù)的日臻成熟、出口區(qū)域的不斷擴展,我國農(nóng)機產(chǎn)品出口將面臨更大的發(fā)展空間。
【參考文獻】
近年來,隨著國內(nèi)經(jīng)濟建設(shè)進程的不斷推進和快速發(fā)展,機械工程行業(yè)開辟了嶄新的天地,在面對前所未有的發(fā)展機遇的同時,機械行業(yè)內(nèi)部之間的競爭也愈演愈烈。在這樣的社會背景之下,現(xiàn)代化的機械工程為了使自身保持健康持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展,相關(guān)企業(yè)必須要做到在可控的生產(chǎn)成本范圍內(nèi)獲得最優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量。所謂虛擬制造技術(shù)指的是通過數(shù)值仿真和模擬等相關(guān)手段來取得最低的機械產(chǎn)品生產(chǎn)成本。因此,對于現(xiàn)代機械工程設(shè)計而言,虛擬制造技術(shù)應(yīng)用的效果直接關(guān)系著行業(yè)的發(fā)展前景。本文針對現(xiàn)代機械工程設(shè)計中的虛擬制造技術(shù)進行了初步的探討。
【關(guān)鍵詞】
機械工程設(shè)計;虛擬制造技術(shù);機械設(shè)計;探究
1前言
近年來,虛擬技術(shù)在機械工程設(shè)計當(dāng)中取得了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,這是由于知識經(jīng)濟時代對產(chǎn)品提出了低成本、快速度、高品質(zhì)等一系列要求。相關(guān)數(shù)據(jù)指出,虛擬制造技術(shù)在幫助企業(yè)提升機械產(chǎn)品質(zhì)量的同時,還可以在很大程度上降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,從而獲取最大化的經(jīng)濟效益。虛擬技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展受到了很多人的關(guān)注并有著廣闊的發(fā)展前景。
2虛擬制造技術(shù)簡介
虛擬制造技術(shù)指的是通過計算機來對模型進行模擬和虛擬分析的一種方式和手段。區(qū)別于傳統(tǒng)的機械設(shè)計技術(shù),現(xiàn)代化的虛擬制造技術(shù)在很大程度上避免了傳統(tǒng)保守的設(shè)計觀念和手段。虛擬制造技術(shù)實質(zhì)上是機械制造對計算機的一種反射。在虛擬制造技術(shù)的支持下可以在計算機上實現(xiàn)對機械產(chǎn)品的模型設(shè)計、性能分析、產(chǎn)品加工等諸多功能。因此,在實際的生產(chǎn)過程當(dāng)中就不需要再將所有的零部件產(chǎn)品都加工出來,幫助企業(yè)對機械產(chǎn)品的經(jīng)營進行有計劃地管理與控制。
3虛擬制造技術(shù)的核心所在
3.1虛擬制造中的建模技術(shù)
虛擬技術(shù)的虛擬指的是通過計算機語言將現(xiàn)實生產(chǎn)當(dāng)中的機械制造流程映射出來,其中涉及到很多流程和步驟,主要有模型化、形式化以及計算機化等。建模環(huán)節(jié)涉及三種模型的建立。第一,生產(chǎn)模型。生產(chǎn)模型可以宏觀的劃分為動態(tài)和靜態(tài)兩種描述。動態(tài)描述需要基于系統(tǒng)狀態(tài)以及需求性質(zhì)均已知,然后進行全方位的預(yù)測和判斷。靜態(tài)描述主要考察的是系統(tǒng)生產(chǎn)的能力和特性。第二,產(chǎn)品模型。該環(huán)節(jié)的主要工作是對產(chǎn)品的外觀特征以及各參數(shù)進行具體的描述。第三,工藝模型。這個環(huán)節(jié)需要在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程當(dāng)中充分聯(lián)系各工藝參數(shù),從而將現(xiàn)實制造系統(tǒng)映射出來。
3.2虛擬制造中的仿真技術(shù)
所謂仿真技術(shù)是指通過計算機語言將復(fù)雜的機械生產(chǎn)系統(tǒng)進行模型化處理,對其進行模型化和簡潔化從而獲得最終的系統(tǒng)模型。對于仿真得到的系統(tǒng)模型進行應(yīng)用分析,便可以實現(xiàn)在虛擬狀態(tài)下對產(chǎn)品的性能參數(shù)進行分析。仿真和實際的生產(chǎn)系統(tǒng)是兩個互相獨立的系統(tǒng),他們之間不會產(chǎn)生相互干擾作用,與此同時,仿真系統(tǒng)可以充分地利用計算機的計算能力,從而大大縮短生產(chǎn)過程當(dāng)中所耗用的時間成本,可以幫助我們最大化地減少人力、物力以及財力的浪費。仿真技術(shù)涉及到的環(huán)節(jié)比較復(fù)雜,其中,制造的仿真和加工的仿真是兩個互相獨立的過程。
3.3虛擬制造中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬制造中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)是基于計算機圖像系統(tǒng)、計算機顯示系統(tǒng)以及計算機控制等接口設(shè)備,為人類展現(xiàn)出一種沉浸體驗的計算機技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要是為了改善以往使用的傳統(tǒng)的計算機交互方式,從而更好地提升計算機的操作性能。此外,虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的操作者、機器以及人機接口是目前為止最有力的一種仿真形式,極大地便利了人們對虛擬環(huán)境的體驗,給人以身臨其境的感覺。
4虛擬制造技術(shù)在現(xiàn)代機械工程中的應(yīng)用
4.1具有強大的通用性和功能性
虛擬樣機技術(shù)的建立和發(fā)展離不開分析力學(xué)和多剛體動力學(xué),這兩門學(xué)科是該技術(shù)得以快速發(fā)展的必要基礎(chǔ)條件,虛擬樣機技術(shù)的核心所在是解決復(fù)雜狀況下的機械系統(tǒng)建模問題。實際上,虛擬樣機軟件在對機械系統(tǒng)的運動進行分析計算的時候絕大多數(shù)采取的都是帶有約束乘子的微分方程。建立該微分方程的基礎(chǔ)是假設(shè)系統(tǒng)當(dāng)中構(gòu)建的自由度是六,對于多余的自由度分別進行限制,從而保證其通用性和適用性。
4.2極大的簡化了建模過程
傳統(tǒng)意義上的建模是在對機械系統(tǒng)的運動狀況進行分析的基礎(chǔ)上作出相應(yīng)的動力分析和計算,因此,該過程當(dāng)中不可避免的是對圖形的分析處理以及相關(guān)公式的大量計算??紤]到系統(tǒng)運動的復(fù)雜性,所以,圖形及其公式處理都是相當(dāng)繁瑣的,這就導(dǎo)致在對圖形分析和公式計算的時候很容易出現(xiàn)各種各樣的錯誤。與之相對應(yīng)的虛擬制造技術(shù)當(dāng)中的建模不需要做這些大量的前期工作,而僅僅需要工作人員將構(gòu)建的連接方式、基本的物理參數(shù)進行輸入,然后借助強大的計算機來完成后期的分析和求解,不僅大大減少了工作量還有效提升了設(shè)計的精準度。
4.3具備高效的數(shù)據(jù)處理能力
數(shù)據(jù)處理一直以來都是一個比較繁瑣的過程,出來對數(shù)據(jù)理性的歸納分析以外還必須要求工作人員具備極高的工作素養(yǎng)。虛擬制造技術(shù)不僅幫助我們直觀的看到運動的整個過程,還可以對機械的性能進行全方位的掌握。
5結(jié)語
目前,虛擬制造技術(shù)在現(xiàn)代機械工程設(shè)計當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用,充分實現(xiàn)了機械工程設(shè)計的可視化,有效提升了機械行業(yè)的生產(chǎn)效率和水平。虛擬制造技術(shù)作為一種全新的技術(shù)理念,為今后機械制造業(yè)的發(fā)展提供了新的思路和方向。此外,虛擬制造技術(shù)對現(xiàn)代機械工程設(shè)計的強大作用使得其擁有了廣闊的發(fā)展前景,必將對社會生產(chǎn)生活產(chǎn)生更深遠的影響。
作者:黃岳陽 單位:廣西強榮實業(yè)有限公司
參考文獻:
[1]李銳.虛擬制造技術(shù)在現(xiàn)代機械工程設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].河南科技,2013(13).
[2]強軍,等.CAD在現(xiàn)代工程設(shè)計及虛擬制造中的應(yīng)用[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報,2008(4):58~61.
介紹目前增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀和基本原理,分析我國農(nóng)機研發(fā)的特點,闡述光固化成型技術(shù)、選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)、直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)、熔融沉積技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械制造中的應(yīng)用。采用熔融沉積技術(shù)制備全新外槽輪排肥器,搭建基于電子施肥控制器控制的施肥試驗平臺。試驗數(shù)據(jù)表明,基于熔融沉積的外槽輪排肥器的變異系數(shù)低于傳統(tǒng)排肥器。增材制造技術(shù)將改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的流程和思路,提高農(nóng)業(yè)機械的可靠性和服役時間,促進農(nóng)業(yè)機械制造水平的提高。
關(guān)鍵詞:
增材制造;3D打印;農(nóng)業(yè)機械;應(yīng)用
增材制造是以三維數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),由CAD模型驅(qū)動的一種制造方法,其特點是采用“加法”成型,通過先離散后疊加的思想成型零件[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及《中國制造2025》的提出,采用增材制造方法成型零件越來越受到人們的關(guān)注[2]。增材制造技術(shù)生產(chǎn)柔性大,加工響應(yīng)時間短,單件小批量生產(chǎn)中無需開模,設(shè)計制造一體化集成度高,可直接成型零件,成型中不受傳統(tǒng)加工方法中夾持、切削方式的約束,可加工高脆性、高熔點、高硬度的材料,《經(jīng)濟學(xué)人》雜志認為,該技術(shù)將引起第3次工業(yè)革命。目前,增材制造技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、醫(yī)療、模具、建筑等行業(yè)[3-4]。
1增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀
美國于2012年啟動并投資10億美元資助包括增材制造在內(nèi)的振興美國制造計劃,建立了ASTMF2792-12a[5]、ASTMF2915-12[6]、ASTMF2912-11[7]、ASTMF2924-12a[8]等一系列增材制造技術(shù)標準。英國于2011年開始增加增材制造研發(fā)經(jīng)費的投入,并在拉夫堡大學(xué)、諾丁漢大學(xué)、謝菲爾德大學(xué)、埃克塞特大學(xué)、曼徹斯特大學(xué)等相繼建立了增材制造研究中心。澳大利亞于2012年2月啟動了“微型發(fā)動機增材制造技術(shù)”項目,該項目使用增材制造技術(shù)制造航空微型發(fā)動機零部件,對增材制造技術(shù)在航空航天的應(yīng)用起到推動作用。日本通過優(yōu)惠政策和大量資金鼓勵產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合,促進增材制造技術(shù)在日本的發(fā)展[4]。我國于2012年成立了3D打印技術(shù)聯(lián)盟(增材制造),于2015年成立了中國工程學(xué)會增材制造(3D打印)分會,參與的主要科研機構(gòu)有清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)等。3D打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和增材制造分會的成立有利于盡快建立行業(yè)標準,加強行業(yè)與行業(yè)、行業(yè)與政府以及國際間的廣泛交流[4]。
2增材制造的基本原理
增材制造是將三維零件先離散后堆積的一種加工方法,其成型過程主要是通過被加工材料受到外界不同環(huán)境的影響(如受熱、受光)而發(fā)生物理或化學(xué)變化來實現(xiàn)的[9-11],制造過程如下:
(1)設(shè)計(三維制圖軟件)或通過逆向工程(三維掃描)等獲得所要加工產(chǎn)品的計算機三維模型。
(2)根據(jù)工藝要求,將所建立的模型按一定規(guī)律在計算機中離散化,該過程也叫切片或分層,將原來的三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為平面數(shù)據(jù)。
(3)將離散后的平面數(shù)據(jù)按一定規(guī)律進行累加成型,獲得實體零件。其原理見圖1.
3農(nóng)業(yè)機械研發(fā)的特點
3.1農(nóng)業(yè)機械特點由于農(nóng)用機械受作物生長條件的約束,所有農(nóng)業(yè)機械均須進行田間試驗驗證。種植機械、植保機械、收獲機械均受到田間試驗季節(jié)的影響,每年的試驗時間是固定的,錯過試驗時間只能等待下一年,因此農(nóng)業(yè)機械的研究周期較長。農(nóng)業(yè)機械還受到作業(yè)過程中因素差異的影響,我國幅員遼闊,每個省的農(nóng)作物和農(nóng)藝均有明顯差別,同一作物在不同區(qū)域的農(nóng)藝也不完全相同,使得農(nóng)業(yè)機械研發(fā)具有種類繁多、通用性差、研發(fā)面廣、研發(fā)成本高等特點[12]。
3.2農(nóng)作物特點與工業(yè)相比,農(nóng)業(yè)作物有其自身的特點。農(nóng)業(yè)作物的研究對象多為生物,種類繁多、個體差異明顯、性能差異大、物料規(guī)律性不強,多數(shù)生物受外界條件影響較大,不同降水量、施肥量可使同一作物在不同收獲年表現(xiàn)出差異。以柑橘為例,古語有“南橘北枳”的說法。
3.3農(nóng)業(yè)機械市場特點中國農(nóng)業(yè)機械市場已經(jīng)成為中國機械行業(yè)的熱點市場,農(nóng)業(yè)已成為高回報率產(chǎn)業(yè)。從歐美、日韓等農(nóng)業(yè)發(fā)達國家引進的農(nóng)機不能完全適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)的需要,這些差異導(dǎo)致農(nóng)機研制具有復(fù)雜性和周期性[13]。目前,農(nóng)業(yè)、農(nóng)機的投資一直是資本市場中投資的熱點,但國內(nèi)的農(nóng)機企業(yè)高端技術(shù)研發(fā)能力較弱,國際農(nóng)機巨頭相繼在中國設(shè)廠,爭相占領(lǐng)中國市場,導(dǎo)致我國農(nóng)機市場的高端領(lǐng)域被國外農(nóng)機行業(yè)占領(lǐng);中低端領(lǐng)域,尤其是低端領(lǐng)域的小農(nóng)機企業(yè)較多,惡性競爭嚴重,一味追求價格低廉導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)、農(nóng)機使用服役時間短、市場認可度低。盡快提高農(nóng)機的使用穩(wěn)定性和服役時間、盡快爭奪高端農(nóng)機市場已成為亟待解決的問題[14-15]。
4典型增材制造技術(shù)在農(nóng)機制造中的應(yīng)用
4.1光固化成型技術(shù)光固化成型是由CharlesW.Hull于1984年獲得的美國專利,1998年美國3DSystem公司推出SLA-250商品產(chǎn)品,是目前最成熟的增材制造技術(shù)之一。光固化成型技術(shù)可獲得形狀復(fù)雜、表面質(zhì)量較好的零件[16-18]。光固化成型工藝的原理見圖2,在紫外激光束控制單元的驅(qū)動下,將零件的各分層信息在光敏樹脂表面加工,被掃描區(qū)域的光敏樹脂材料因紫外光照射發(fā)生聚合反應(yīng)而固化,形成零件的1個切片層;一層固化后,工作臺向下移動1個層厚的距離,新一層的液態(tài)樹脂填充加工表面,采用刮板將液面刮平,進行下一層的掃描加工,如此反復(fù)直到整個零件制造完成[18]。由于SLA設(shè)備昂貴,光敏樹脂價格較高,國產(chǎn)價格約為1000元/kg,導(dǎo)致SLA技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用不廣泛,僅少數(shù)科研單位采用SLA技術(shù)設(shè)計、制造全新農(nóng)業(yè)機械部件并進行相關(guān)田間試驗,如華南農(nóng)業(yè)大學(xué)羅錫文院士團隊采用SLA技術(shù)成型播種機中的排種器和水田激光平地機中的控制盒等。
4.2選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)由美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的CarlDeckard于1989年申請專利,并于1992年由DTM公司開發(fā)了首款商業(yè)設(shè)備[19-20]。SLS最大的特點是可以成型金屬零件,成型材料采用的是外表包裹聚合物的金屬粉末。SLS原理見圖3,粉末首先被均勻置于成型平臺上,激光通過掃描振鏡按照切片層數(shù)據(jù)將加工區(qū)域內(nèi)的粉末加熱,粉末因聚合物受熱而粘結(jié)在一起;單層加工完成后,成型臺下降1個層厚,鋪粉機構(gòu)將新的粉末重新預(yù)置于加工區(qū)域之上,激光再次開始加工,重復(fù)以上過程直至零件加工完成。成型后的零件須置于高溫保溫爐中進行保溫,將聚合物黏合劑熔化。目前該技術(shù)在模具行業(yè)應(yīng)用廣泛,選用型砂進行激光燒結(jié),完成砂型鑄造,制備模具。選區(qū)激光燒結(jié)在農(nóng)機方面有較多應(yīng)用,如濾水器中的過濾器。過濾器由5層絲網(wǎng)組成,分別是保護層、過濾控制層、分散層、支撐骨架層、骨架層,每層均由多個尺寸較小的孔洞組成。由于受到加工路徑和刀具尺寸的約束,采用傳統(tǒng)成型方法很難成型,而采用SLS技術(shù)可十分方便地成型多孔濾網(wǎng)。
4.3直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)由RPI和德國EOS公司的GmbH于1994年共同研發(fā),是首個商業(yè)化的直接生產(chǎn)金屬零件的成型方法[21]。直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)的原理見圖4,與SLS十分相似,DMLS多采用兩缸結(jié)構(gòu)。與SLS相比,DMLS選用的金屬粉末尺寸更小(一般直徑為20μm),粉末無需黏結(jié)劑或助熔劑,無需后續(xù)加熱和滲透處理,鋪粉厚度更薄,成型零件形狀更加復(fù)雜,獲得成型零件的致密度更高(一般致密度高于95%)。目前可成型材料主要有合金鋼、不銹鋼、工具鋼、鋁、青銅、鈷鉻、鈦等,主要應(yīng)用領(lǐng)域有快速模具、醫(yī)療植入物、高溫應(yīng)用、航空航天零部件[19]。目前,DMLS在農(nóng)業(yè)上主要應(yīng)用于形狀復(fù)雜、曲面較多的零件,如旋耕刀、水泵葉輪機、送料螺旋等。隨著農(nóng)業(yè)航空植保技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用不斷增加,農(nóng)業(yè)航空中無人機的關(guān)鍵部件對于輕量化的極限需求與日俱增,這將為DMLS在農(nóng)業(yè)航空提供新的研究領(lǐng)域。
4.4熔融沉積成型技術(shù)(fuseddepositionmodeling,F(xiàn)DM)熔融沉積成型是由美國Stratasys公司開發(fā)的繼光固化成型工藝后另一種被廣泛應(yīng)用的成型方法[22-23]。其原理見圖5,將絲狀的熱熔性材料加熱熔化,通過微細噴嘴將熔融絲擠出,噴嘴按照控制單元指令相對工作臺沿水平方向移動,熔融絲擠出溫度略高于固化溫度,以保證熱熔材料的黏結(jié)性,與前一層熔結(jié)在一起。一層成型后,工作臺按設(shè)定值下降1個層厚,繼續(xù)熔噴沉積,直至整個實體完成。目前,新的熔融沉積采用雙噴頭或多噴頭,雙噴頭是將支撐與實體分開成型,可分別控制支撐和實體的成型參數(shù)。熔融沉積是目前成本最低廉、應(yīng)用最廣泛的增材制造方法,主要用于辦公用品、模具開發(fā)、醫(yī)學(xué)植入體、醫(yī)療器械、建筑等三維實體制造[24]。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)楊洲團隊采用熔融沉積設(shè)計并制造了全新外槽輪排肥器的排肥輪(圖6)。圖6中紅色部分為采用熔融沉積成型的外槽輪排肥器的外槽輪及其聯(lián)軸器,米白色部分為目前市場上通用的外槽輪。楊洲團隊通過步進電機控制每個外槽輪,并對2種外槽輪的排肥量進行了對比研究。試驗選用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)自行搭建的排肥檢測平臺(圖7),采用電子施肥控制器控制直流電機轉(zhuǎn)速,采用HX-T型電子天平測量排肥質(zhì)量,以外槽輪旋轉(zhuǎn)10圈為1個指標,連續(xù)測量5次,試驗數(shù)據(jù)見表1。數(shù)據(jù)表明,采用增材制造的外槽輪排肥器變異系數(shù)更小,設(shè)備更加穩(wěn)定可靠。
5增材制造技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)機機械制造的前景發(fā)展
1.1田間作業(yè)機械化程度
據(jù)統(tǒng)計,2009年遼寧省完成機耕面積2778khm2,機播面積1778khm2,機收面積335khm2。耕種收機械化水平分別達到73.8%、51.2%、9.7%,其農(nóng)業(yè)綜合機械化水平達到45%。然而,2011年遼寧全省耕種收綜合機械化水平就已經(jīng)達到了66.8%,兩年的時間綜合機械化水平增長了21.8個百分點。吉林省在農(nóng)機化生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)也取得了顯著進步,2010年水稻機插、水稻機收和玉米機收水平分別達到了50%、65%和15%,比2005年分別提高了24.4個、48.5個和14.2個百分點,全省農(nóng)業(yè)綜合機械化水平由2005年的33%提高到2010年的61%。而2011年吉林省農(nóng)業(yè)綜合機械化水平達到65%,較2010年又提高了4個百分點,比全國農(nóng)業(yè)綜合機械化水平高出10個百分點。黑龍江省耕地機械化程度已達到98.8%、播種機械化程度達到94.1%、收獲機械化程度達到70.1%,綜合機械化水平已躍上90%臺階,達到91.67%,位居全國第一。農(nóng)業(yè)田間作業(yè)已基本實現(xiàn)機械化。雖然近年來東北地區(qū)農(nóng)機作業(yè)水平顯著提高,一些農(nóng)機化生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)如水稻機插、水稻機收和玉米機收等實現(xiàn)了突破,但是這些環(huán)節(jié)的機械化程度水平仍然遠遠落后于發(fā)達國家。因而,今后一段時間大力推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)的機械化程度,從而提高東北地區(qū)整體機械化水平,已成為東北地區(qū)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展中的一個重大課題。
1.2農(nóng)機專業(yè)合作組織
近年來,在農(nóng)機購置補貼政策的刺激下,農(nóng)機大戶、農(nóng)機專業(yè)合作社和服務(wù)組織蓬勃發(fā)展。如吉林省2011年農(nóng)機化作業(yè)服務(wù)組織發(fā)展到3174個,其中農(nóng)機專業(yè)合作社1158個,6個列為農(nóng)業(yè)部示范點,100個列為省級示范點,擁有農(nóng)機原值100萬元以上的農(nóng)機大戶超過5000戶。這些農(nóng)機合作組織的主要成員在年齡結(jié)構(gòu)、受教育程度、農(nóng)機作業(yè)效率等方面都要明顯優(yōu)于小規(guī)模分散經(jīng)營的農(nóng)戶,其中參加農(nóng)機合作社的農(nóng)機戶主要農(nóng)機裝備使用時間要比未參加農(nóng)機專業(yè)合作社的農(nóng)機戶高出10個百分點??偟膩碚f,農(nóng)機專業(yè)合作社和服務(wù)組織的成員已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的中堅力量,是未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的主體。
2東北地區(qū)農(nóng)機制造業(yè)發(fā)展迅速
農(nóng)機制造業(yè)的發(fā)展對于促進農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展意義重大。東北地區(qū)曾經(jīng)是我國重要的農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)基地,尤其在20世紀六七十年代曾有過輝煌,大型企業(yè)包括全國知名的拖拉機制造廠—哈爾濱拖拉機廠,全國最大的播種機廠—哈爾濱農(nóng)機廠,全國最大的聯(lián)合收割機廠—佳木斯聯(lián)合收割機廠等等。東北地區(qū)的農(nóng)機制造業(yè)產(chǎn)品、農(nóng)機科研院校人才、企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)工藝源源不斷地支持了南方新興農(nóng)機制造業(yè)的發(fā)展。但由于經(jīng)濟體制改革等諸多原因,東北地區(qū)農(nóng)機制造業(yè)逐漸衰弱,與其他一些省份相比,已處于明顯落后狀態(tài)。幸運的是,近年來東北地區(qū)農(nóng)機制造業(yè)發(fā)展迅猛??鐕r(nóng)業(yè)機械巨頭如凱斯紐荷蘭公司、約翰迪爾公司和中國本土農(nóng)機企業(yè)如中國一拖、福田雷沃重工等紛紛進入東北地區(qū)進行投資建立生產(chǎn)基地。國家和地方政府對東北地區(qū)農(nóng)機制造業(yè)也不遺余力的給予推動,謀劃和建立東北地區(qū)的農(nóng)機制造產(chǎn)業(yè)基地,并將振興東北地區(qū)農(nóng)機制造業(yè)列為振興東北老工業(yè)基地的重要方面之一。仔細分析近年來東北地區(qū)農(nóng)機制造業(yè)的發(fā)展形式,不能發(fā)現(xiàn)有以下幾個特點。一是政府與企業(yè)配合,產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)顯現(xiàn)。東北地區(qū)千億斤糧食增產(chǎn)工程正在起步,十二五期間將迎來農(nóng)業(yè)大發(fā)展的時期,發(fā)展本地化農(nóng)機產(chǎn)業(yè)具有巨大的市場空間。東北三省政府不遺余力地推動農(nóng)機制造業(yè)的發(fā)展,紛紛出臺各自的農(nóng)機產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃。如黑龍江推出了大慶高新區(qū)農(nóng)機產(chǎn)業(yè)園、哈南工業(yè)新城、哈爾濱松北農(nóng)機產(chǎn)業(yè)園、佳木斯農(nóng)機產(chǎn)業(yè)園、七臺河市農(nóng)機產(chǎn)業(yè)園、齊齊哈爾一拖農(nóng)機產(chǎn)業(yè)園、農(nóng)墾北大荒農(nóng)機產(chǎn)業(yè)園七大農(nóng)機裝備制造園區(qū)規(guī)劃。同時,多項優(yōu)惠政策的推出也吸引了包括凱斯紐、迪爾、福田雷沃重工等國內(nèi)外農(nóng)機巨頭在內(nèi)的多家農(nóng)機企業(yè)來黑龍江投資建立生產(chǎn)基地。在地方政府積極推動和企業(yè)的積極配合下,各地的農(nóng)機產(chǎn)業(yè)項目進展順利,逐步形成集整機、配套部件、相關(guān)服務(wù)于一體的農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)鏈。二是選擇高端路線,主推大型機械裝備。目前,我國大型高端農(nóng)用機械的普及還處在起步發(fā)展階段,東北平原地區(qū)對于大型農(nóng)用機械裝備的需求巨大。另外,大型高端農(nóng)用機械行業(yè)的技術(shù)門檻高、利潤豐厚。因而,目前選擇在東北地區(qū)進行投資的企業(yè)都選擇了高端路線,主推大型機械裝備。如一拖齊齊哈爾工業(yè)園定位在生產(chǎn)132.3~282.975kW大型拖拉機、高端中輪拖、大型復(fù)式作業(yè)農(nóng)機具產(chǎn)品,愛科在大慶的生產(chǎn)基地主要生產(chǎn)139.65kW以上的大型拖拉機和大型聯(lián)合收獲機,約翰迪爾在黑龍江哈爾濱市建立了大功率拖拉機、大型聯(lián)合收獲機制造基地。這些投資計劃的順利實施使得東北地區(qū)的農(nóng)機制造能力得到了顯著提高。三是吸引內(nèi)地農(nóng)機企業(yè),實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。經(jīng)過多年的發(fā)展,我國農(nóng)機制造業(yè)形成了山東地區(qū)、洛陽及周邊地區(qū)、京津唐地區(qū)為中心的三大產(chǎn)業(yè)集群。然而,隨著近幾年來,國家農(nóng)機政策向東北地區(qū)傾向和東北地區(qū)政府積極地推動,越來越多的內(nèi)地農(nóng)機企業(yè)將投資和產(chǎn)業(yè)升級重心放在東北地區(qū)。這必然影響內(nèi)地三大產(chǎn)業(yè)集群的產(chǎn)業(yè)升級換代。東北地區(qū)新建產(chǎn)業(yè)基地的大型高端農(nóng)用機械大量銷售到內(nèi)地,搶占國內(nèi)的農(nóng)機市場,而內(nèi)地三大產(chǎn)業(yè)集群的市場地位將遭受嚴峻的挑戰(zhàn)。
3東北地區(qū)農(nóng)機機械化發(fā)展存在的問題
3.1農(nóng)用機械結(jié)構(gòu)性不均衡
整體上,東北地區(qū)農(nóng)業(yè)機械化水平已經(jīng)達到了相當(dāng)高的水平,很多地方耕種收全部環(huán)節(jié)實現(xiàn)了機械化,但農(nóng)用機械結(jié)構(gòu)上仍然存在很多問題。一是小型農(nóng)機具數(shù)量多,大中型農(nóng)機具數(shù)量還有待提高。雖然近幾年東北地區(qū)大中型拖拉機、聯(lián)合收獲機等保有量增長迅速,但不得不看到這些大型農(nóng)機具大多都屬于國有農(nóng)場、示范農(nóng)機戶等,廣大農(nóng)村地區(qū)大型農(nóng)機具的普及還遠沒有完成。二是機耕機械化水平顯著高于機播和機收。如東北地區(qū)玉米的機耕整地水平已經(jīng)達到了90%以上,但玉米的機收水平才只有30%左右。水稻的機插水平雖然有了長足的進步,但機插水平也剛剛突破50%。三是主要糧食作物農(nóng)用機械多,經(jīng)濟作物農(nóng)用機械少,很多蔬菜、果樹相關(guān)的農(nóng)機具還沒有成型的產(chǎn)品,不能滿足市場的需求。
3.2農(nóng)機教育培訓(xùn)不足
雖然農(nóng)機合作社近年來發(fā)展形式良好,但還沒有形成應(yīng)有的規(guī)模效應(yīng);農(nóng)機社會化服務(wù)還不夠規(guī)范;農(nóng)機教育和培訓(xùn)機構(gòu)缺乏專業(yè)高素質(zhì)的人才隊伍,不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的需求。農(nóng)機培訓(xùn)條件落后、培訓(xùn)能力不能滿足廣大農(nóng)機戶的要求,造成很多大型農(nóng)用機械設(shè)備利用率不高,故障率高的局面。
3.3農(nóng)機補貼標準混亂,作業(yè)收費標準不一
雖然國家在農(nóng)機補貼上投入巨大,但很多地區(qū)的農(nóng)機補貼各異,補貼標準沒有做到公開透明,影響農(nóng)戶購買農(nóng)機的積極性。另一方面,農(nóng)機作業(yè)的收費沒有統(tǒng)一的規(guī)范,有的以工作量計費,有的以耗油量計費,還有的以作業(yè)面積或者作業(yè)時間收費,出現(xiàn)故障、轉(zhuǎn)換地塊多收費等等。一些地區(qū)農(nóng)機大戶壟斷作業(yè),存在亂收費現(xiàn)象,嚴重影響無農(nóng)機化使用機械作業(yè)的熱情。
3.4農(nóng)機科研、開發(fā)能力不足
農(nóng)機科研單位經(jīng)費短缺,吸引人才的能力弱,科研單位整體創(chuàng)新能力不足;企業(yè)創(chuàng)新意識不足,農(nóng)機具產(chǎn)品更新?lián)Q代慢,缺乏農(nóng)機關(guān)鍵零部件加工產(chǎn)業(yè)鏈,還沒有形成完整的農(nóng)機產(chǎn)業(yè)鏈。企業(yè)只是把東北作為農(nóng)用機械的組裝廠,影響東北地區(qū)農(nóng)用機械制造業(yè)的長遠發(fā)展。
4政策措施建議
4.1完善農(nóng)機補貼政策,推動重點農(nóng)機具普及,提高薄弱環(huán)節(jié)的機械化水平
完善農(nóng)機補貼政策,切斷農(nóng)機企業(yè)、農(nóng)機經(jīng)銷商和農(nóng)機主管部門的利益聯(lián)系,減少農(nóng)機補貼的漏洞,使得補貼資金真正補貼到了農(nóng)民身上;努力做到農(nóng)機購置政策的公開透明,提高農(nóng)民對于農(nóng)機補貼政策的認知度,讓農(nóng)民切身感受到農(nóng)機補貼的好處。應(yīng)盡快總結(jié)近年來農(nóng)機購置補貼政策創(chuàng)新試點的問題和經(jīng)驗,盡快推出適應(yīng)東北地區(qū)的農(nóng)機購置補貼操作辦法。鑒于東北地區(qū)農(nóng)業(yè)機械化水平的不均衡性,在資金有限的情況下,減少其他農(nóng)機具的補貼力度,將資金集中于重點農(nóng)機具的推廣上,凸顯補貼效果。對于農(nóng)業(yè)機械化薄弱環(huán)節(jié)如水稻機插、玉米機收、深松整地等要給予重點關(guān)注,加大補貼力度,盡快提升其機械化水平。
4.2加大對農(nóng)機合作社的扶持力度,打造高素質(zhì)的農(nóng)機服務(wù)隊伍,完善農(nóng)機社會化服務(wù)體系
農(nóng)機合作社是未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的主體,有利于促進我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?;?、標準化、集約化,是促進我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要力量。應(yīng)繼續(xù)加大對農(nóng)機合作社的財政扶持,創(chuàng)造良好的金融環(huán)境,為符合條件的農(nóng)戶提供購置農(nóng)機的銀行貸款。同時也要培養(yǎng)專業(yè)的農(nóng)機服務(wù)隊伍,吸引人才加入農(nóng)機服務(wù)行業(yè),從農(nóng)機的購置、作業(yè)、保養(yǎng)維護全過程提供專業(yè)的培訓(xùn)和服務(wù),保證農(nóng)機戶盡快掌握新型農(nóng)業(yè)機械。同時,要不斷完善農(nóng)機社會化服務(wù)體系,規(guī)范農(nóng)機作業(yè)的收費標準,保證非農(nóng)機戶使用農(nóng)機作業(yè)的積極性。
4.3推動農(nóng)機制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,提高農(nóng)機科研、開發(fā)能力農(nóng)機制造業(yè)的發(fā)展
關(guān)鍵詞:機械設(shè)計制造;液壓機械傳動控制系統(tǒng);應(yīng)用
引言
隨著工業(yè)的發(fā)展,在機械設(shè)計制造過程中,液壓機械傳動控制系統(tǒng)的出現(xiàn)頻率越來越高,這主要是因為該系統(tǒng)能夠?qū)δ芰窟M行精準的控制和傳送,但通過調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),液壓機械傳動控制系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中仍舊存在部分問題,因此,這就需要工作人員通過對該系統(tǒng)進行更加深入探究的方式,將其在機械設(shè)計制造過程中所具有的功效進行最大發(fā)揮,促進我國機械行業(yè)的發(fā)展。
1液壓機械傳動控制系統(tǒng)的原理
在液壓機械傳動控制系統(tǒng)中存在的液體壓強一致,在該系統(tǒng)中所應(yīng)用的活塞,可以根據(jù)自身能夠承受的壓力大小,選擇相應(yīng)壓力對系統(tǒng)進行施加,通過保證系統(tǒng)平衡的方式,使液體能夠始終處于靜止的狀態(tài)之下,也就是說,小活塞對應(yīng)的壓力值較小,而大活塞對應(yīng)的壓力值較大,并且經(jīng)由液體所具有的傳遞性,將壓力值進行變換。在對液壓進行傳動的過程中,需要相應(yīng)的元件對其加以輔助,其中具有代表性的為動力、控制和執(zhí)行元件,動力元件存在的意義在于能夠?qū)ο到y(tǒng)運行過程中所需的動力進行產(chǎn)生,例如通過對自身容量加以變化保證動力產(chǎn)生的容積液壓泵。在選擇所需液壓泵時,工作人員不僅應(yīng)當(dāng)對其能量消耗的相關(guān)因素加以注意,還應(yīng)當(dāng)將其進行液壓的效率列為重要的參考因素之一,保證液壓泵能夠與其所在的液壓機械傳動控制系統(tǒng)完美契合[1]。另外,液壓馬達也是比較具有代表性的動力元件,它的工作原理是通過對液壓能量的轉(zhuǎn)換,使其成為相應(yīng)的機械能,進而實現(xiàn)對外做工的目的。由此可以看出,液壓元件存在的意義在于,通過對系統(tǒng)壓力大小和液體流動方向加以控制的方式,保證該系統(tǒng)能夠與機械設(shè)計制造要求相滿足。
2液壓機械傳動控制系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢
液壓機械傳動控制系統(tǒng)和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比,在應(yīng)用范圍方面更為廣泛,無論是常見的塑料加工,還是技術(shù)含量較高的鋼鐵冶金,該系統(tǒng)都能夠?qū)⒆陨硭哂械膬r值進行成分展示,保證制造效率和質(zhì)量和提高。由于液壓機械傳動控制系統(tǒng)具有速度快、效率高等諸多優(yōu)點,在應(yīng)用其進行機械設(shè)計制造的過程中,能夠保證傳動功率的提高,并且通過和相關(guān)微電子技術(shù)進行配合的方式,實現(xiàn)在較小的空間范圍中,對功率進行精準控制的目標,保證機械質(zhì)量的提高[2]。當(dāng)然,需要工作人員明確的是,隨著科技的發(fā)展,不同行業(yè)和部門對該系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)所具有的要求也變得越發(fā)嚴格,因此,只有通過對系統(tǒng)的不斷完善,才能使其更加高效的為機械設(shè)計制造進行服務(wù)。
3液壓機械傳動控制系統(tǒng)所具有的不足
一方面,由于液壓機械傳動控制系統(tǒng)在工作過程中所應(yīng)用的主要介質(zhì)是礦物油,一旦出現(xiàn)漏油問題,不僅會對該系統(tǒng)的運行產(chǎn)生不利影響,甚至還會在一定程度上降低其在運行過程中所具有的穩(wěn)定性,進而導(dǎo)致機械設(shè)計制造效率的下降,影響企業(yè)效益。另一方面,液體自身所具有的特性決定一旦其溫度出現(xiàn)波動,就會對系統(tǒng)自身的運動特定產(chǎn)生相應(yīng)影響,為了避免這一問題的發(fā)生,需要工作人員在應(yīng)用液壓機械傳動控制系統(tǒng)進行機械設(shè)計制造時,始終保證礦物油溫度處于合理范圍內(nèi)。另外,因為液壓元件在運行時,較易產(chǎn)生金屬粉末,這部分粉末會導(dǎo)致機械污染,進而產(chǎn)生故障,想要降低這一問題的出現(xiàn)幾率,需要工作人員在對液壓機械傳動控制系統(tǒng)進行應(yīng)用前,首先對其進行徹底的清掃,避免由于灰塵或其他雜質(zhì)的存在,導(dǎo)致系統(tǒng)故障的發(fā)生[3]。另外,在機械設(shè)計制造的過程中,應(yīng)用液壓機械傳動控制系統(tǒng)雖然已經(jīng)取得了良好的效果,但仍舊存在問題有待解決,其中最主要的一點就是,現(xiàn)階段我國所應(yīng)用的液壓機械傳動控制系統(tǒng),部分元件需要通過外國產(chǎn)品的輔助才能加以應(yīng)用,這對于該系統(tǒng)在我國的高效應(yīng)用是非常不利的,而且還會導(dǎo)致我國產(chǎn)品與國際標準間的差異,因此,目前相關(guān)人員最重要的工作內(nèi)容就是,對液壓機械傳動控制系統(tǒng)的不足進行解決,通過提高我國所應(yīng)用液壓技術(shù)的整體水平,保證我國機械行業(yè)的飛速發(fā)展。
4在機械設(shè)計制造中對液壓機械傳動控制系統(tǒng)進行應(yīng)用的方向
我國在進行國防或經(jīng)濟建設(shè)的過程中,都需要對大型工程設(shè)備加以應(yīng)用,而這部分設(shè)備大多安裝了相應(yīng)的液壓機械傳動控制系統(tǒng)。作為近幾年新興的控制系統(tǒng),液壓機械傳動控制系統(tǒng)的作用在于,對大型工程設(shè)備在工作過程中所具有的需求進行高度滿足,這是因為該類設(shè)備通常具有極其精確的效率要求,而液壓機械傳動控制系統(tǒng)能夠通過對不同設(shè)備的集成化要求進行滿足,保證設(shè)備與其所處施工條件、環(huán)境等需求相符合。另外,現(xiàn)階段,在機械設(shè)計制造中所應(yīng)用的液壓機械傳動控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸呈現(xiàn)出了集成化的發(fā)展趨勢,這從側(cè)面證明了我國針對該系統(tǒng)所開展的研發(fā)工作的方向是正確的,也就是說,在未來的一段時間內(nèi),我國必然會研制出與機械設(shè)計制造需求高度符合的產(chǎn)品,保證其價值得以最大化的呈現(xiàn)。但需要工作人員注意的是,雖然液壓機械傳動控制系統(tǒng)的出現(xiàn),在一定程度上促進了機械行業(yè)的發(fā)展,但這并不代表該系統(tǒng)已經(jīng)處于一個科學(xué)、高效的工作狀態(tài)下,現(xiàn)階段,仍舊存在部分問題在液壓機械傳動控制系統(tǒng)發(fā)展的過程中對其加以阻礙,因此,想要保證該系統(tǒng)的高效應(yīng)用,需要工作人員以機械行業(yè)的現(xiàn)狀的基礎(chǔ),通過對該系統(tǒng)在機械設(shè)計制造中所體現(xiàn)出的優(yōu)點和不足進行探究,保證對其現(xiàn)有的缺點加以解決,真正實現(xiàn)通過液壓機械傳動控制系統(tǒng)的出現(xiàn),將我國機械行業(yè)的發(fā)展水平提升到一個全新高度的目標[4]。除此之外,工作人員還應(yīng)當(dāng)根據(jù)該系統(tǒng)所對應(yīng)傳動技術(shù)的優(yōu)勢,將其在工業(yè)生產(chǎn)的過程中加以推廣的應(yīng)用。通過對工業(yè)市場進行調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),液壓工業(yè)在市場中所占銷售份額相對較大,幾乎占據(jù)機械工業(yè)總產(chǎn)值的3%,這一數(shù)字表明了在工業(yè)生產(chǎn)過程中,液壓系統(tǒng)和技術(shù)存在的必然性,作為具有高傳遞率的技術(shù),液壓機械傳動控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)構(gòu)成方面與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比更為簡單,因此,這就決定了該系統(tǒng)對功率的利用更加高效,而將液壓技術(shù)和計算機進行結(jié)合,能夠?qū)鹘y(tǒng)技術(shù)無法保證對工業(yè)生產(chǎn)過程中所涉及的動力和運動參數(shù)進行準確控制這一問題進行解決,通過保證傳遞效率科學(xué)性的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)恒功率生產(chǎn)操作的可能性,達到提高工業(yè)生產(chǎn)的效率的效果。
5結(jié)束語
綜上所述,液壓機械傳動控制系統(tǒng)作為近幾年新興的技術(shù)之一,在機械設(shè)計制造過程中具有非常重要的作用,但現(xiàn)階段仍舊存在急需工作人員加以解決的不足,因此,這就需要工作人員對該系統(tǒng)所對應(yīng)液壓技術(shù)進行發(fā)展,使其與微電子技術(shù)相結(jié)合,能夠保證液壓機械傳動控制系統(tǒng)在機械設(shè)計制造過程中的有效應(yīng)用,加快行業(yè)的進步。
參考文獻
[1]高艷紅,張昌松.機械設(shè)計制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].時代農(nóng)機,2016(03):74+77.
[2]岑名熹.試論機械設(shè)計制造中的液壓機械傳動控制系統(tǒng)[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息,2016(06):354+356.
[3]彭樹強.機械設(shè)計制造中液壓機械傳動控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(34):143.