無論是城市向更加成熟和現(xiàn)代形態(tài)發(fā)展的趨勢，還是經(jīng)濟(jì)危機(jī)下，國家在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的刺激性投入，都彰示著起重機(jī)械的蓬勃發(fā)展。從控制到傳動，自動化產(chǎn)品在這個產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用深度也日漸累積。從現(xiàn)有的規(guī)模、未來的成長空間以及當(dāng)前的增長速度來看，起重機(jī)械行業(yè)已經(jīng)逐漸成為自動化企業(yè)不可小覷的市場。
據(jù)統(tǒng)計，近年來起重運輸設(shè)備制造業(yè)保持了年均30%以上的增長速度，即使在2008年受到金融危機(jī)的重創(chuàng)之后，2009年也得到了快速的恢復(fù)。同時，起重機(jī)械產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也極大地促進(jìn)了自動化產(chǎn)品在該行業(yè)的應(yīng)用。盡管我國起重機(jī)械行業(yè)的自動化應(yīng)用總體水平還不高，但無論是起重機(jī)械生產(chǎn)廠商還是起重機(jī)械用戶都逐漸認(rèn)識到應(yīng)用自動化產(chǎn)品的優(yōu)勢所在。中國建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化研究分院技術(shù)中心主任羅文龍在采訪中表示，自動化產(chǎn)品在起重機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用潛力非常巨大，前景也十分廣闊，所以國內(nèi)起重機(jī)械自動化市場的發(fā)展也將隨之“一觸即發(fā)”。
塔式起重機(jī)推動變頻器發(fā)展
塔式起重機(jī)是動臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機(jī)，其作業(yè)空間大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構(gòu)件的安裝。塔機(jī)的主要機(jī)構(gòu)有起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、小車牽引機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大車走行機(jī)構(gòu)。
自20世紀(jì)80年代以來，我國塔機(jī)行業(yè)得到快速發(fā)展，近年來，塔機(jī)銷量持續(xù)攀高。但不可忽視的是國內(nèi)的型號比較集中，市場競爭壓力大，不利于行業(yè)的發(fā)展，這需要進(jìn)行一系列的改革。同時，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，市場準(zhǔn)入限制也不嚴(yán)格。作為《塔式起重機(jī)》GB/T5031—2008標(biāo)準(zhǔn)主編的羅文龍主任對此深有感觸，他說：“在新標(biāo)準(zhǔn)中，擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍，便于與國際接軌。同時還增加了部分機(jī)構(gòu)要求、安全裝置的技術(shù)資料要求等內(nèi)容。這將在一定程度上為國內(nèi)產(chǎn)品在國際競爭中加重籌碼。”
他還指出，我國大部分塔機(jī)都是中小型塔機(jī)，由于大部分中小型塔機(jī)的整體造價不高，如采用變頻器、PLC等自動化產(chǎn)品的話，將顯著增加造價成本，所以造成目前塔機(jī)行業(yè)自動化產(chǎn)品應(yīng)用比例非常低。整體塔機(jī)市場中，變頻器應(yīng)用比例約為11.2%，調(diào)速方式以雙速/多速電機(jī)調(diào)速或串電阻調(diào)速為主。目前變頻器在塔機(jī)企業(yè)中已經(jīng)得到了普遍的認(rèn)可，大型塔機(jī)基本上都應(yīng)用了變頻器，中型塔機(jī)也有相當(dāng)一部分采用變頻器，但小型塔機(jī)應(yīng)用程度還非常低，大部分使用雙速/多速電機(jī)調(diào)速或串電阻調(diào)速方式。羅主任強(qiáng)調(diào)，塔機(jī)大型化的發(fā)展趨勢將會進(jìn)一步推動變頻器等自動化產(chǎn)品的應(yīng)用，同時小型塔機(jī)市場開發(fā)潛力巨大也為變頻器提供了極大的發(fā)展空間。
起重機(jī)械電氣控制系統(tǒng)進(jìn)入“PLC時代”
繼電器的發(fā)展已有上百年的歷史，這種電磁式的信號控制開關(guān)給故障的查找?guī)砹酥T多困難，大量時間的浪費直接影響了生產(chǎn)情況，而PLC正是為了改進(jìn)繼電器控制系統(tǒng)而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。由于PLC具有編程方法簡單易學(xué)、功能強(qiáng)大、性價比高、可靠性高、維修方便等優(yōu)點，起重機(jī)械行業(yè)用戶對于PLC的接受度也在逐年提高。
但羅主任指出，在PLC的使用與改造中不能忽視以下幾個問題：首先，在滿足工藝條件的前提下，建議選用已經(jīng)用過的PLC，這樣便于以后維修，還可以做到資源共享；在一般情況下，限位開關(guān)與接近開關(guān)等外接電氣部件提供的開關(guān)量信號對電纜并無嚴(yán)格要求，所以可以選用一般的電纜。
在信號傳輸較遠(yuǎn)的情況下，可選用屏蔽電纜；絕大部分的PLC控制系統(tǒng)故障率是由外接傳感器故障引起的，特別是一些機(jī)械型的行程開關(guān)、限位開關(guān)的故障率往往比PLC本身故障率高得多，所以在設(shè)計控制系統(tǒng)時應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如選用高性能的接近開關(guān)來代替機(jī)械型的行程限位開關(guān)等措施。
對于在起重機(jī)械行業(yè)中PLC產(chǎn)品的發(fā)展方向，羅主任總結(jié)道：“PLC應(yīng)向高性能、大容量的方向發(fā)展，這必將簡化控制電路，進(jìn)而降低故障率。同時，隨著技術(shù)的不斷成熟，PLC的價格將不斷下降，這將更快地加速PLC在起重機(jī)械行業(yè)的普及。PLC的聯(lián)網(wǎng)通訊能力有待加強(qiáng)，這會使PLC與個人計算機(jī)或與其他智能控制設(shè)備之間交換數(shù)字信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散控制和集中管理。”
起重機(jī)械制造信息化為自動化企業(yè)打開新市場
據(jù)了解，目前我國起重機(jī)械制造企業(yè)只有少數(shù)大型企業(yè)有較好的中長期生產(chǎn)經(jīng)營計劃，許多中小企業(yè)沒有很好的中長期生產(chǎn)經(jīng)營計劃，這在一定程度上制約了起重機(jī)械企業(yè)的發(fā)展。在起重機(jī)械制造企業(yè)中，信息化的內(nèi)容大致包括管理信息化、工程設(shè)計信息化、制造自動化、質(zhì)量保證信息化等內(nèi)容。
羅主任舉例說：“在工程設(shè)計方面，我國起重機(jī)械制造企業(yè)中以振華港機(jī)為代表的大型起重機(jī)制造企業(yè)在工程設(shè)計信息化方面起步較早，有的已經(jīng)成立了專門的研發(fā)團(tuán)隊，他們采用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行起重機(jī)設(shè)計、繪圖及虛擬裝配等。目前，起重機(jī)械制造中小企業(yè)正逐漸將這些技術(shù)運用到起重機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)、制造和試驗等環(huán)節(jié)，這就在很大程度上提高了工程設(shè)計的信息化程度。”
談到目前自動化產(chǎn)品在中國起重機(jī)械市場的發(fā)展前景，羅主任認(rèn)為要加強(qiáng)三個方面的認(rèn)識：首先，不能讓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限制了起重機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計以及自動化產(chǎn)品的應(yīng)用。國外企業(yè)是按照客戶需求設(shè)計多樣化的產(chǎn)品，適應(yīng)市場需求，靈活多變。但國內(nèi)的諸多規(guī)定過于具體，讓產(chǎn)品類型過于單一；其次，國內(nèi)的應(yīng)用技術(shù)人員相對缺乏，對于技術(shù)要求較高的起重機(jī)械電控系統(tǒng)等需要企業(yè)來完成培訓(xùn)，所以前期的市場培養(yǎng)還需要進(jìn)一步加大力度；最后，國內(nèi)的起重機(jī)械價格相對較低，但不能為了控制成本，而降低了自動化產(chǎn)品應(yīng)用的比例，這種方法往往得不償失。
