论文部分内容阅读
【摘 要】机械工程在人类文明发展的过程中起到了非常重要的作用，智能化机械工程的出现将机械工程带入了一个崭新的发展纪元。机械工程智能化的发展趋势是多样化的，包括网络化、信息化、人工智能化与产品智能化等，只有把握好机械工程智能化的发展趋势，才能够丰富机械工程领域的内涵，并由此加快机械工程的发展。
【关键词】矿山机械；智能化；发展趋势
引言：
随着经济的快速发展，在采矿企业中采矿机械设备的管理问题容易凸显出来成为提高采矿企业生产效率的重要制约因素。由于采矿设备都属于大型的配套设备，成本较高因此科学的对机械设备进行管理，提高生产效率逐渐成为露天采矿企业发展所关心的问题。在露天采矿企业中建立科学的机械设备管理体制，科学的管理机械设备充分发挥机械设备在露天采矿中的作用成为露天采矿企业发展的关键。
1、矿山机械设备的发展趋势
1.1大型化发展
由于经济建设中对于能源的消耗越来越多，尤其是矿产资源的消耗越来越多。为保证生产建设平稳的发展，保证公司的利益实现最大化，很多的企业在矿产资源的开采中加大力度，表现在使用较大的机械设备进行矿产资源的开采，扩大工作面积。为保证每天的产量达到预计的要求，大型的机械开采设备被应用到矿产资源的开采过程中，这就表现为采矿机械设备的大型化趋势日益明显。大型机械设备包括较大直径的露天穿孔设备，钻孔直径超出传统设备中的穿孔直径很多。新型的大直径穿孔设备的采用大大的提高了生产效率，创造的价值要远远多于传统的磕头钻、喷火钻、冲击钻所创造的的价值。大型设备的采用还表现在大斗容的装载设备中，一次装载的吨数是传统装载设备的几倍甚至几十倍。这些大型的装载设备包括了裝载机，液压挖掘机、电铲等等。这其中的电铲设备是露天采矿中主要的机械设备之一。对于露天采矿具有重大的意义。大型机械设备的应用中还包括了矿产的运输设备。在机械设备发展大型化趋势下很多运输设备的标准、有效运输吨位也在不断的增加。尽量满足生产的发展需要。
1.2绿色环保发展
采矿设备的研发和设计体现出了绿色环保的理念，机械设备的研发设计更加的人性化，追求人与机械与环境和谐相处的设计理念。大型露天采矿设备发展趋势中的绿色环保趋势主要体现在机械设备运行中噪音大大的降低，设备运行的振动状态逐渐减轻，提高了操作人员的工作环境质量。使得工作人员在操作的过程中更加的舒适。大型机械设备中的绿色环保发展趋势还表现在设备运行的过程中安全性也大大提高了，设备运行的过程中出现安全事故的几率下降和出现安全事故的及时应对措施更加有效，大大减轻了事故造成后果的严重性。这样一来就提高了采矿施工人员生命保障的安全系数。在设备的设计阶段引用人机工程学设计原理，保证机械设备顺利运行的同时也要保证操作人员处于良好的工作环境中，降低外界对于操作人员的影响率。同时设计原理的人性化使得设计更加趋于科学，满足操作人员对操控界面更加舒适的要求，体现人机界限的协调。操控的方式有传统的人为手动操控逐渐转变成手动与自动相结合，电子控制系统占有主要地位的多功能控制体系。既减轻了操作人员的工作负担同时又使得设备向更加自动化、人性化的方向迈进。由于大型机械设备在运行的过程中要消耗较多的燃料这不免又对大气环境带来了新的污染。对于这种情况通常采取以下措施来减轻对环境的影响。
1.2.1对于露天采矿通常我们会延长机械设备的使用寿命，在降低能耗、降低自身质量的原则上生产性能更好的机械设备。减少对于设备的生产量降低而产生的原材料消耗。
1.2.2使用对环境污染较少的材料，尽量不用含有较高污染性的材料比如氟利昂或是氯橡胶等，这就减少了报废材料对环境的第二次污染，降低成本提高综合效率。
1.2.3使用可以循环利用或是可再生的资源材料。对于设备中的构件或是其他的辅助设备尽量使用可以二次利用的新型无毒无污染的材料。提高材料的二次利用率。
2、制约国内矿山机械市场发展的因素
2.1工业化发展阶段
关于衡量工业化发展程度的标准，国内外的研究者根据世界工业化发展的历史、各国发展的模式，从不同角度提出了各自的评价体系。体系评价的要素主要有人均GDP、一、二、三产业产值比、制造业增加值占总增加值的比重、城镇化率和第一产业就业率等。2013年，我国人均GDP达6750美元，3种产业的比重约为1：4.4：4.6，城镇化率为53.37%。综合一些工业化评价指标及上述的实际指标，笔者认为我国已经进入了工业化后期的前半阶段，大多数人估计在2020年以后整个工业化后期将完成。
2000年以后，我国进入了工业化发展中期阶段。由于工业化中期社会对原料、燃料和材料的大量需求，重工业和化学工业得到了市场的青睐，国家也不断加大投入力度。基于固体原料、燃料和材料开采和加工的矿山机械飞速发展，可以说，在我国完成工业化中期阶段的大约10年间是我国矿山机械发展的黄金期。2002—2013年矿山机械年销售额有较高的年递增率（15%以上），如图1所示，2000—2010年矿山机械国内市场容量增长趋势如图2所示。
但是矿山机械发展的黄金期会随着重化工业市场的需求而变化。在我国已经进入工业化后期的前半阶段，预计矿山机械的市场需求量不会有大的减弱，但难以出现黄金期时期的年递增率，工业化中期后矿山机械需求量减缓是必然规律。图3为2009—2013年矿山机械国内市场容量（含进口额）增长的趋势，其统计回归结果呈一条直线。对比图2和图3可知，在不同的时间段，尽管同样在增长，但其年递增率存在一大一小的特征，这是市场需求规律发展的必然，且将在今后长期存在。
2.2全球金融危机的影响
2008年，美国暴发的次贷危机引发了全球性的金融危机，至今已是第7个年头，给世界的经济发展带来的负面影响至今仍在。世界经济全球化发展的今天，国家间的相互依赖性增大，作为制造大国，更是避免不了，国内矿山机械自2009年以来增速明显下滑。经济危机的影响或延续至全球经济全面复苏。 2.3矿物资源存量的制约
建国以来，特别是改革开放以来，我国就在不间断大规模地找矿、开矿，但至今仍不能满足工业化发展的需要。靠国内有限的固体矿物资源早已满足不了经济发展的需要，在国外买矿、开矿已成为必然的选择。因此从长远看，靠国内市场维持矿山机械现有的生产规模是不现实的。
3、矿山机械市场的展望
通过前文论述，可以得出下面有关市场发展与预测的一些初步倾向：
3.1由于市场发展的2个大因素的作用，矿山机械的发展不可能再现2008年以前的年递增率；
3.2今后几年内，矿山机械国内外销售额逐年增长的趋势不会改变，但年递增率将逐年减少；通过图7，利用回归运算的计算公式（y=451.24x-6.4971，R2=0.9915），估计2014年矿山机械的年销售额在4117亿元左右，而回归年递增率在13%左右；同样通过图8，利用回归运算计算公式（y=463.69x-55.856，R2=0.9905），估计2014年国内市场容量约为4055亿元，回归年递增率在13%左右。
3.3目前，我国矿山机械产能已经过剩，国内竞争激烈，更多企业已经或酝酿着如何开拓国际市场或产业输出（应格外慎重）。预计今后几年矿山机械出口额将大幅度增加，进出口顺差将一步扩大。
结语：
我国的矿山机械支撑了我国工业化的进程，现在已经初步进入了工业化后期阶段。工业化进程（较长些）和金融危机（短期）是今后影响矿山机械年递增率的因素，今后矿山机械的年市场总量仍会逐年增加。但年递增率会逐年减少；从矿山机械的远期市场来看，其出路在国外；矿山机械的数字化是矿山机械重要的技术发展方向，更是矿山机械市场发展的真正内涵所在。
参考文献：
[1]吴国祥，李玉河.工程机械智能化与信息化发展概况[J].工程机械，2013，01：2-7+3.
[2]郝小华.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].经营管理者，2013，13：188.
[3]曹立志，臧洪利.论矿山机械发展的时代特征[J].中国包装工业，2013，08：71+73.
[4]彭冲.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].科技風，2013，20：19.
[5]刘利槟.工程机械的智能化趋势与发展对策研究探析[J].信息系统工程，2013，11：122.
【关键词】矿山机械；智能化；发展趋势
引言：
随着经济的快速发展，在采矿企业中采矿机械设备的管理问题容易凸显出来成为提高采矿企业生产效率的重要制约因素。由于采矿设备都属于大型的配套设备，成本较高因此科学的对机械设备进行管理，提高生产效率逐渐成为露天采矿企业发展所关心的问题。在露天采矿企业中建立科学的机械设备管理体制，科学的管理机械设备充分发挥机械设备在露天采矿中的作用成为露天采矿企业发展的关键。
1、矿山机械设备的发展趋势
1.1大型化发展
由于经济建设中对于能源的消耗越来越多，尤其是矿产资源的消耗越来越多。为保证生产建设平稳的发展，保证公司的利益实现最大化，很多的企业在矿产资源的开采中加大力度，表现在使用较大的机械设备进行矿产资源的开采，扩大工作面积。为保证每天的产量达到预计的要求，大型的机械开采设备被应用到矿产资源的开采过程中，这就表现为采矿机械设备的大型化趋势日益明显。大型机械设备包括较大直径的露天穿孔设备，钻孔直径超出传统设备中的穿孔直径很多。新型的大直径穿孔设备的采用大大的提高了生产效率，创造的价值要远远多于传统的磕头钻、喷火钻、冲击钻所创造的的价值。大型设备的采用还表现在大斗容的装载设备中，一次装载的吨数是传统装载设备的几倍甚至几十倍。这些大型的装载设备包括了裝载机，液压挖掘机、电铲等等。这其中的电铲设备是露天采矿中主要的机械设备之一。对于露天采矿具有重大的意义。大型机械设备的应用中还包括了矿产的运输设备。在机械设备发展大型化趋势下很多运输设备的标准、有效运输吨位也在不断的增加。尽量满足生产的发展需要。
1.2绿色环保发展
采矿设备的研发和设计体现出了绿色环保的理念，机械设备的研发设计更加的人性化，追求人与机械与环境和谐相处的设计理念。大型露天采矿设备发展趋势中的绿色环保趋势主要体现在机械设备运行中噪音大大的降低，设备运行的振动状态逐渐减轻，提高了操作人员的工作环境质量。使得工作人员在操作的过程中更加的舒适。大型机械设备中的绿色环保发展趋势还表现在设备运行的过程中安全性也大大提高了，设备运行的过程中出现安全事故的几率下降和出现安全事故的及时应对措施更加有效，大大减轻了事故造成后果的严重性。这样一来就提高了采矿施工人员生命保障的安全系数。在设备的设计阶段引用人机工程学设计原理，保证机械设备顺利运行的同时也要保证操作人员处于良好的工作环境中，降低外界对于操作人员的影响率。同时设计原理的人性化使得设计更加趋于科学，满足操作人员对操控界面更加舒适的要求，体现人机界限的协调。操控的方式有传统的人为手动操控逐渐转变成手动与自动相结合，电子控制系统占有主要地位的多功能控制体系。既减轻了操作人员的工作负担同时又使得设备向更加自动化、人性化的方向迈进。由于大型机械设备在运行的过程中要消耗较多的燃料这不免又对大气环境带来了新的污染。对于这种情况通常采取以下措施来减轻对环境的影响。
1.2.1对于露天采矿通常我们会延长机械设备的使用寿命，在降低能耗、降低自身质量的原则上生产性能更好的机械设备。减少对于设备的生产量降低而产生的原材料消耗。
1.2.2使用对环境污染较少的材料，尽量不用含有较高污染性的材料比如氟利昂或是氯橡胶等，这就减少了报废材料对环境的第二次污染，降低成本提高综合效率。
1.2.3使用可以循环利用或是可再生的资源材料。对于设备中的构件或是其他的辅助设备尽量使用可以二次利用的新型无毒无污染的材料。提高材料的二次利用率。
2、制约国内矿山机械市场发展的因素
2.1工业化发展阶段
关于衡量工业化发展程度的标准，国内外的研究者根据世界工业化发展的历史、各国发展的模式，从不同角度提出了各自的评价体系。体系评价的要素主要有人均GDP、一、二、三产业产值比、制造业增加值占总增加值的比重、城镇化率和第一产业就业率等。2013年，我国人均GDP达6750美元，3种产业的比重约为1：4.4：4.6，城镇化率为53.37%。综合一些工业化评价指标及上述的实际指标，笔者认为我国已经进入了工业化后期的前半阶段，大多数人估计在2020年以后整个工业化后期将完成。
2000年以后，我国进入了工业化发展中期阶段。由于工业化中期社会对原料、燃料和材料的大量需求，重工业和化学工业得到了市场的青睐，国家也不断加大投入力度。基于固体原料、燃料和材料开采和加工的矿山机械飞速发展，可以说，在我国完成工业化中期阶段的大约10年间是我国矿山机械发展的黄金期。2002—2013年矿山机械年销售额有较高的年递增率（15%以上），如图1所示，2000—2010年矿山机械国内市场容量增长趋势如图2所示。
但是矿山机械发展的黄金期会随着重化工业市场的需求而变化。在我国已经进入工业化后期的前半阶段，预计矿山机械的市场需求量不会有大的减弱，但难以出现黄金期时期的年递增率，工业化中期后矿山机械需求量减缓是必然规律。图3为2009—2013年矿山机械国内市场容量（含进口额）增长的趋势，其统计回归结果呈一条直线。对比图2和图3可知，在不同的时间段，尽管同样在增长，但其年递增率存在一大一小的特征，这是市场需求规律发展的必然，且将在今后长期存在。
2.2全球金融危机的影响
2008年，美国暴发的次贷危机引发了全球性的金融危机，至今已是第7个年头，给世界的经济发展带来的负面影响至今仍在。世界经济全球化发展的今天，国家间的相互依赖性增大，作为制造大国，更是避免不了，国内矿山机械自2009年以来增速明显下滑。经济危机的影响或延续至全球经济全面复苏。 2.3矿物资源存量的制约
建国以来，特别是改革开放以来，我国就在不间断大规模地找矿、开矿，但至今仍不能满足工业化发展的需要。靠国内有限的固体矿物资源早已满足不了经济发展的需要，在国外买矿、开矿已成为必然的选择。因此从长远看，靠国内市场维持矿山机械现有的生产规模是不现实的。
3、矿山机械市场的展望
通过前文论述，可以得出下面有关市场发展与预测的一些初步倾向：
3.1由于市场发展的2个大因素的作用，矿山机械的发展不可能再现2008年以前的年递增率；
3.2今后几年内，矿山机械国内外销售额逐年增长的趋势不会改变，但年递增率将逐年减少；通过图7，利用回归运算的计算公式（y=451.24x-6.4971，R2=0.9915），估计2014年矿山机械的年销售额在4117亿元左右，而回归年递增率在13%左右；同样通过图8，利用回归运算计算公式（y=463.69x-55.856，R2=0.9905），估计2014年国内市场容量约为4055亿元，回归年递增率在13%左右。
3.3目前，我国矿山机械产能已经过剩，国内竞争激烈，更多企业已经或酝酿着如何开拓国际市场或产业输出（应格外慎重）。预计今后几年矿山机械出口额将大幅度增加，进出口顺差将一步扩大。
结语：
我国的矿山机械支撑了我国工业化的进程，现在已经初步进入了工业化后期阶段。工业化进程（较长些）和金融危机（短期）是今后影响矿山机械年递增率的因素，今后矿山机械的年市场总量仍会逐年增加。但年递增率会逐年减少；从矿山机械的远期市场来看，其出路在国外；矿山机械的数字化是矿山机械重要的技术发展方向，更是矿山机械市场发展的真正内涵所在。
参考文献：
[1]吴国祥，李玉河.工程机械智能化与信息化发展概况[J].工程机械，2013，01：2-7+3.
[2]郝小华.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].经营管理者，2013，13：188.
[3]曹立志，臧洪利.论矿山机械发展的时代特征[J].中国包装工业，2013，08：71+73.
[4]彭冲.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].科技風，2013，20：19.
[5]刘利槟.工程机械的智能化趋势与发展对策研究探析[J].信息系统工程，2013，11：122.