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摘要：随着我国城市现代化建设的不断深化，工业技术水平快速发展，无形中给起重机设计带来了更高的发展要求。如何利用创新技术提高起重机控制系统的安全可靠性、操作舒适性，以及优化机械结构成为起重机生产制造厂家面临的重要问题。因此，本文基于我国当前起重机现状，初步分析了起重机创新设计目标和主要研究内容，并对其未来发展方向进行了美好展望。
关键词：起重机；设计目标；研究内容；发展方向
Abstract: along with the modernization of the city of deepening, industrial technology development level, virtually to the crane design brought greater development. How to use the innovation technology improve the safety and reliability of the crane control system, operating comfort, and optimizing the mechanical structure become crane production manufacturers face important issues. Therefore, this paper, based on the current status quo crane, preliminary analysis of crane innovative design goal and the main research contents, and the future development direction was good looking.
Keywords: cranes; Design goal; The research content; Development direction
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
近年来，起重机市场伴随着工业技术水平的快速发展及科学技术的不断提高，呈现出了异常活跃的发展趋势。现代计算机控制技术的飞速发展，提高了起重机安全的可靠性和操作的舒适性，起重机必须从传统设计跳出来，用新观点、新技术、新工艺设计符合时代发展需求的新产品。由此可见，创造性地完成起重机的创新设计，才能在保证起重机满足用户交货期和性能要求的条件下，实现技术性与经济性搭配的最优化，并提高起重机设计的技术水平。
一、我国起重机进行创新设计研究的必要性
（一）起重机设计发展历程及现状
纵观我国起重机设计的发展历程，我们不难发现其经历了一个较为曲折的过程。起初，起重机设计多为模仿苏联的相关设计，从六十年代才算得上进入自主研究与开发阶段，逐渐改变了模仿苏联设计的情况，凭借经验进行了一些设计研究工作。到了八十年代，宝钢等一些大型企业相继引进了一些国际上技术水平较高的起重机，并和国外一些厂家联合设计，我国起重机设计才开始采用了一些先进的设计理念和设计方法。与此同时，计算机技术的引进和应用也推动了起重机设计工作的发展。发展到现在，数控技术已经被广泛应用到起重机控制系统中，极大地提高了起重机的自动化和智能化水平。
尽管我国已经能够自主生产起重机，但是在设计方面缺少自主知识产权，仍然以引进和借鉴国际上先進的设计理念和设计方法为主，导致起重机几年内基本无任何根本变化。当然，形成这样的一种情况与许多客观因素有着重要关系，但是我们不能忽视其中存在的主观因素。一些企业热衷于引进国际上先进的起重机设计技术和方法，并没有从设计的角度考虑如何进行再创造设计，对创新设计的研究与探讨更是不够重视。另一方面，缺少成熟的设计团队也是一项重要的影响因素。没有较为成熟的设计团队，相关技术的研讨工作得不到有效开展，科研成果自然不太乐观。因此，在诸多影响因素的共同作用下，导致我国起重机设计的自主知识产权较少。
（二）成本降低的客观性，要求建立支持设计全过程的成本信息模型
设计成本一直是起重机设计中的一项重大费用支出，国内外的不少厂家及企业对此都进行了重点研究。相继研究出了成本估算的方式，提出了成本结构和分类，以及面向客户的成本核算法，等等。虽然这些设计成本的降低技术起到了一定效果，可是仍然将设计成本的降低方式局限于某一阶段的分析与计算，尚未把它贯穿于设计的全生命过程，导致成本估算或控制方式不科学、不合理。因此，有必要建立一个支持设计全过程的成本信息模型，提高降低设计成本方案的科学性，实现低成本设计。
二、起重机创新设计目标及主要研究内容和方向
基于我国起重机设计的发展现状及来自于低成本设计的客观要求，我们对其创新设计目标及主要研究内容和方向进行了大胆的设想，希望在未来的几年内能够实现我们所提出的展望。
（一）创新设计目标
部分企业在引进起重机先进的设计理念和设计方式的同时，应当从设计角度对其进行创造性地研究与开发工作，使我国拥有大量的自主知识产权，并将其应用到起重机新产品设计当中。当然，我们不能忙目地将自主研究与开发的设计理念和方式应用于产品设计中，必须经过严格而周密的科学技术论证。除此之外，还要考虑设计方式的先进性。只有将先进的、科学的设计方案应用于新产品设计中，才能使起重机产品在产品质量、控制系统、操作、设计成本降低等方面满足发展需求。
（二）起重机设计的主要研究内容
1、相关创新技术研究
对于起重机设计创新来讲，功能原理创新是其设计创新的主要内容和关键。只有在功能原理方面进行相关的设计创新，才能较少对进口产品的依赖程度，增加自主知识产权，使工农业真正使用我国设计制造的起重机。同时，还应进行新材料、新工艺、新方法等方面的创新，有助于为新产品制造提供不同的设计方案。通过不同设计方案的对比分析，选择最优化的新产品设计方式，提高产品设计的科学性。
2、降低设计成本技术
为了有效降低起重机的设计成本，必须建立支持设计全过程的成本信息模型。那么，就需要不断研究降低设计成本的新技术。根据设计成本降低的实际要求，产品设计全过程中应当采用面向成本设计的技术及与之相配套的成本估算技术，这是降低设计成本技术研究的关键内容。通过采用面向设计全过程的成本降低技术，能够做到及时反映产品设计的成本信息，建立一个实时更新的成本信息数据库，便于及时调整设计方案，使其达到最优化。除此之外，还应进行快速设计技术研究。
由于在较短的时间内很难保证产品的质量和使用性能，必须进行必要的快速设计技术研究，缩短产品设计与开发的周期。这样一来，不仅有助于降低设计成本，还能提高设计效率。为了实现这一目标，应当进行人工智能化技术、虚拟制造技术等研究。
3、智能化设计技术研究
CAD智能设计技术在起重机设计中已经得到广泛应用，但还需要对其做出进一步研究，包括 CAD设计软件优化与改善，以及和人机智能化设计系统等技术研究。由于CAD设计软件及人机智能化设计系统在某些方面存在局限性，需要依靠现代化信息技术进行不断地完善，才能使起重机智能化设计更上一层楼，设计方案也将更加科学和实用。
（三）起重机设计发展方向
基于起重机创新设计的目标和主要研究内容，起重机设计不仅朝着创造自主知识产权、创新设计成本减低技术方向发展，还要采用新的传感技术，使起重机具有高精度称量和定位系统。与此同时，提高机电一体化程度等的智能化操作的全自动、半自动操作形式也是起重机设计的重要发展方向之一。尽管这些方面起重机设计已有涉及，但是程度不够深入，导致起重机自动化水平仍然不高，计算机控制系统仍然经常出现操作故障。最关键的是自动故障检测和排除系统的设计不够科学与完善，不易发现安全事故隐患，容易酿成较为严重的故障，带来了严重的经济损失。因此，提高故障自动检测与排除系统的工作性能也是重要的发展方向。
三、总结
如今，起重机已经在工业生产、建筑行业中得到广发应用。为了提高起重机技术水平，必须充分利用现代化的信息技术不断地进行设计创新，推动起重机技术的发展。因此，本文基于我国起重机设计发展的必然要求，提出了设计创新的目标、主要研究内容和发展方向。对于现代企业来讲，谁掌握了先进的设计理念和设计方式，设计掌握了市场竞争的主动权。希望通过这些建设性意见的提出，能够真正改变我国起重机设计的现状，提高起重机设计理念和设计方案的先进性。
参考文献：
[1] 刘永峰，田洪森. 国内外工程起重机发展状况研究[J]. 施工技术，2008，(S2) .
[2] 姜国勇，原韶坤，臧小惠. 国内外起重机的特点和发展趋势[J]. 内江科技， 2008，(12) .
[3] 陆大明. 我国起重机行业发展对策及形势分析[J]. 机械工业标准化与质量， 2009，(08) .
[4] 刘金江. 履带起重机产品现状及发展趋势[J]. 建筑机械， 2009，(05) .
[5] 王小明，卢志强. 国内外大型起重机的研究现状及发展趋势[J]. 机电产品开发与创新， 2009，(02) .
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：起重机；设计目标；研究内容；发展方向
Abstract: along with the modernization of the city of deepening, industrial technology development level, virtually to the crane design brought greater development. How to use the innovation technology improve the safety and reliability of the crane control system, operating comfort, and optimizing the mechanical structure become crane production manufacturers face important issues. Therefore, this paper, based on the current status quo crane, preliminary analysis of crane innovative design goal and the main research contents, and the future development direction was good looking.
Keywords: cranes; Design goal; The research content; Development direction
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
近年来，起重机市场伴随着工业技术水平的快速发展及科学技术的不断提高，呈现出了异常活跃的发展趋势。现代计算机控制技术的飞速发展，提高了起重机安全的可靠性和操作的舒适性，起重机必须从传统设计跳出来，用新观点、新技术、新工艺设计符合时代发展需求的新产品。由此可见，创造性地完成起重机的创新设计，才能在保证起重机满足用户交货期和性能要求的条件下，实现技术性与经济性搭配的最优化，并提高起重机设计的技术水平。
一、我国起重机进行创新设计研究的必要性
（一）起重机设计发展历程及现状
纵观我国起重机设计的发展历程，我们不难发现其经历了一个较为曲折的过程。起初，起重机设计多为模仿苏联的相关设计，从六十年代才算得上进入自主研究与开发阶段，逐渐改变了模仿苏联设计的情况，凭借经验进行了一些设计研究工作。到了八十年代，宝钢等一些大型企业相继引进了一些国际上技术水平较高的起重机，并和国外一些厂家联合设计，我国起重机设计才开始采用了一些先进的设计理念和设计方法。与此同时，计算机技术的引进和应用也推动了起重机设计工作的发展。发展到现在，数控技术已经被广泛应用到起重机控制系统中，极大地提高了起重机的自动化和智能化水平。
尽管我国已经能够自主生产起重机，但是在设计方面缺少自主知识产权，仍然以引进和借鉴国际上先進的设计理念和设计方法为主，导致起重机几年内基本无任何根本变化。当然，形成这样的一种情况与许多客观因素有着重要关系，但是我们不能忽视其中存在的主观因素。一些企业热衷于引进国际上先进的起重机设计技术和方法，并没有从设计的角度考虑如何进行再创造设计，对创新设计的研究与探讨更是不够重视。另一方面，缺少成熟的设计团队也是一项重要的影响因素。没有较为成熟的设计团队，相关技术的研讨工作得不到有效开展，科研成果自然不太乐观。因此，在诸多影响因素的共同作用下，导致我国起重机设计的自主知识产权较少。
（二）成本降低的客观性，要求建立支持设计全过程的成本信息模型
设计成本一直是起重机设计中的一项重大费用支出，国内外的不少厂家及企业对此都进行了重点研究。相继研究出了成本估算的方式，提出了成本结构和分类，以及面向客户的成本核算法，等等。虽然这些设计成本的降低技术起到了一定效果，可是仍然将设计成本的降低方式局限于某一阶段的分析与计算，尚未把它贯穿于设计的全生命过程，导致成本估算或控制方式不科学、不合理。因此，有必要建立一个支持设计全过程的成本信息模型，提高降低设计成本方案的科学性，实现低成本设计。
二、起重机创新设计目标及主要研究内容和方向
基于我国起重机设计的发展现状及来自于低成本设计的客观要求，我们对其创新设计目标及主要研究内容和方向进行了大胆的设想，希望在未来的几年内能够实现我们所提出的展望。
（一）创新设计目标
部分企业在引进起重机先进的设计理念和设计方式的同时，应当从设计角度对其进行创造性地研究与开发工作，使我国拥有大量的自主知识产权，并将其应用到起重机新产品设计当中。当然，我们不能忙目地将自主研究与开发的设计理念和方式应用于产品设计中，必须经过严格而周密的科学技术论证。除此之外，还要考虑设计方式的先进性。只有将先进的、科学的设计方案应用于新产品设计中，才能使起重机产品在产品质量、控制系统、操作、设计成本降低等方面满足发展需求。
（二）起重机设计的主要研究内容
1、相关创新技术研究
对于起重机设计创新来讲，功能原理创新是其设计创新的主要内容和关键。只有在功能原理方面进行相关的设计创新，才能较少对进口产品的依赖程度，增加自主知识产权，使工农业真正使用我国设计制造的起重机。同时，还应进行新材料、新工艺、新方法等方面的创新，有助于为新产品制造提供不同的设计方案。通过不同设计方案的对比分析，选择最优化的新产品设计方式，提高产品设计的科学性。
2、降低设计成本技术
为了有效降低起重机的设计成本，必须建立支持设计全过程的成本信息模型。那么，就需要不断研究降低设计成本的新技术。根据设计成本降低的实际要求，产品设计全过程中应当采用面向成本设计的技术及与之相配套的成本估算技术，这是降低设计成本技术研究的关键内容。通过采用面向设计全过程的成本降低技术，能够做到及时反映产品设计的成本信息，建立一个实时更新的成本信息数据库，便于及时调整设计方案，使其达到最优化。除此之外，还应进行快速设计技术研究。
由于在较短的时间内很难保证产品的质量和使用性能，必须进行必要的快速设计技术研究，缩短产品设计与开发的周期。这样一来，不仅有助于降低设计成本，还能提高设计效率。为了实现这一目标，应当进行人工智能化技术、虚拟制造技术等研究。
3、智能化设计技术研究
CAD智能设计技术在起重机设计中已经得到广泛应用，但还需要对其做出进一步研究，包括 CAD设计软件优化与改善，以及和人机智能化设计系统等技术研究。由于CAD设计软件及人机智能化设计系统在某些方面存在局限性，需要依靠现代化信息技术进行不断地完善，才能使起重机智能化设计更上一层楼，设计方案也将更加科学和实用。
（三）起重机设计发展方向
基于起重机创新设计的目标和主要研究内容，起重机设计不仅朝着创造自主知识产权、创新设计成本减低技术方向发展，还要采用新的传感技术，使起重机具有高精度称量和定位系统。与此同时，提高机电一体化程度等的智能化操作的全自动、半自动操作形式也是起重机设计的重要发展方向之一。尽管这些方面起重机设计已有涉及，但是程度不够深入，导致起重机自动化水平仍然不高，计算机控制系统仍然经常出现操作故障。最关键的是自动故障检测和排除系统的设计不够科学与完善，不易发现安全事故隐患，容易酿成较为严重的故障，带来了严重的经济损失。因此，提高故障自动检测与排除系统的工作性能也是重要的发展方向。
三、总结
如今，起重机已经在工业生产、建筑行业中得到广发应用。为了提高起重机技术水平，必须充分利用现代化的信息技术不断地进行设计创新，推动起重机技术的发展。因此，本文基于我国起重机设计发展的必然要求，提出了设计创新的目标、主要研究内容和发展方向。对于现代企业来讲，谁掌握了先进的设计理念和设计方式，设计掌握了市场竞争的主动权。希望通过这些建设性意见的提出，能够真正改变我国起重机设计的现状，提高起重机设计理念和设计方案的先进性。
参考文献：
[1] 刘永峰，田洪森. 国内外工程起重机发展状况研究[J]. 施工技术，2008，(S2) .
[2] 姜国勇，原韶坤，臧小惠. 国内外起重机的特点和发展趋势[J]. 内江科技， 2008，(12) .
[3] 陆大明. 我国起重机行业发展对策及形势分析[J]. 机械工业标准化与质量， 2009，(08) .
[4] 刘金江. 履带起重机产品现状及发展趋势[J]. 建筑机械， 2009，(05) .
[5] 王小明，卢志强. 国内外大型起重机的研究现状及发展趋势[J]. 机电产品开发与创新， 2009，(02) .
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。