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2021年第二期行业简报(“十四五”规划调研专辑二)

发布时间:2021-02-04  阅读次数: 519


上海液气密行业简报

2021年第2期  (总第188期)

上海液压气动密封行业协会编      2021年1月18日


“十四五”规划调研专辑二

浅议上海气动行业“十四五”发展前瞻目标
王雄耀

  当今世界正经历百年未有之大变局,新一轮科技革命和产业变革深入发展,我国的创新能力不适应高速发展的要求,解放思想,大胆创新,规划好发展战略是目前最重要而迫切的任务。

  一、气动行业概述

  气动行业是指那些生产“以压缩空气动力为介质、作控制或驱动的自动化产品企业的行业组织。

  在“十四五规划”之前,是作为一项“基础零部件”来对待,包括“十三五规划”时专门作“強基工程”加以关注、重视。气动技术在制造业的自动化领域上而言,是一门极其广泛、重要的技术,其广泛性己遍及任何行业(几乎没有一个行业不用的),是自动化中必不可缺的核心部件,“得基础产业者得天下”、“零部件强则主机强”。

  在这次“十四五规划”之后,不能仅作为“给主机配套”为最终结果,要解放思想,要主动跨界,要积极去“转型升级”,气动技术其本质是属“运动控制”的技术,直接进入“运动控制的行业”中去,发挥“运动控制”技术的优势和更大功能。把自己的气动产品和开发出的电驱动产品综合在一起,形成一个气动产业链,帮客户解决自动化控制系统。把“基础零部件”融入到“数字化自动化控制系统”中去,把气动行业扩充为“气动产业群”,直接参与“智能工厂”的建设〔德国工业4.0发起单位之一的FESTO公司,原是气动元件厂商,于2014年在斯图加特,用本公司的气动产品/电驱动产品,建成数字化工厂(Scharnhausen Technology Plant)〕。

  这就需对行业作一个整体的战略思想评估,把气驱动和电驱动混搭应用,各自发挥其价格/使用便利性和精度的优势,把气动产品搭上数字化的电气控制/互联网/大数据/云技术/5G信息列车上。

  二、气动行业状况

  1、经过多年发展,我国国内的气动行业已经形成门类较为齐全、规模较大、具有一定国际竞争力的产业体系。主要集中在长江三角洲,如浙江奉化(气动产业群)、浙江乐清(气动产业群)、江苏无锡,还有广东肇庆,四川重庆等地。全国气动市场估计240亿,国内(包括台湾亚德客、中港合资新益气动估计50%)。

   气动产品品种规格繁多,量大面广,广泛应用于国民经济各行业各类主机和技术装备。

   如航空航天领域的直升机气动电磁阀、船舰气压式自动发射绳索装置、海洋工程中蛟龙号深海气动取样装置、轨道交通和汽车的气动快速制动、尾气排放控制、车门启闭控制、悬挂系统气动调节、变速箱气动控制换挡等重点工程的重大技术装备系统集成技术应用打破国外垄断,为自主化配套取得明显成效。成为支撑中国装备制造业的脊梁。

   现有.我国内资企业生产的气动元件品种基本上包含了气动各大类产品(除高端产品如阀岛、压力比例/流量比例元件),内资企业批量生产的主导产品,约80%属20世纪90~2000年代初国际水平,约10%属90年代末国际水平。

   国内气动元件一般应用在技术含量较低的应用领域和项目,即使上述提到的一些重大装备系统,通常技术难度不高场合,阀门的开启等简易动作。随着产品质量提高,国际上一些著名的气动厂商委托国内气动厂家作贴牌生产(完整的产品而不是零部件)预计今后高技术要求的项目里会有更多的国产气动元件。

   但高端的数字化通讯的“CPX电气终端”+“阀岛”(德国Festo气动公司的电/气控制平台),我们还没有,这是工业4.0产品,数字化工厂的核心技术,涉及到现场总线、以太网、CoDeSys软件、OPC UA软件、芯片等。如果气动行业领域的“卡脖力”技术,上述所提的“CPX电气终端”+“阀岛”便是,包括其中所用的工业软件,我们完全空白(提醒的是:这些问题在我国电气自动化控制领域是一样用这些软件)。这是气动产业群的发展趋势产品,也是数字化工厂、智能制造、智能工厂所需要的核心技术。

   无锡气动技术研究所有限公司于2019年试制“阀岛”(相当于德国Festo公司2000年开发阀岛的技术水平),可喜的是己有数百套“阀岛”己得到近二年的应用,反馈良好。

  2、气动技术相对液压技术门槛低,加工精度低。即使如此,还受制于下游原材料的影响,

   如气缸缸管拉拨质量达不到其光洁度、及几何精度要求,补充了衍磨加工,结果把冷拨后内壁的加工硬化层磨削掉了,气缸寿命大受影响(如解决此缸筒后,其质量可堪比世界一流气缸)。响气动元件性能的关键配套件还有:密封件、铁芯、电磁线圈漆包线、弹簧。每一种配套件都影响到甚至是决定着相关产品的性能。由于这些配套件都是通用的,供需双方都不了解配套件的机械、物理、化学等性能是否符合气动的要求,没有建立定向技术合作的供需关系。

  3、“中国制造2025”九大任务中一大任务研究制定智能制造发展战略,如果没有一个正确的

   发展战略规划,不是寸步难行,就是尽走弯路、或逗圈子。我们的战略规划是什么?是“智能智制”,在“十四五规划”即将来临之中,以智能制造驱动的制造业数字化转型成为各企业的重中之重,爱森哲(中国)有限公司在2020年的进博会上,发布《高质发展,智能智造--新蓝图,新四化》白皮书:自动化、信息化、网络化、智能化,符合我们气动行业面临的“未来之路”。白皮书里还提到了目前的一些问题:

   1) 缺乏顶层设计(撰供者注:气动技术/行业目前还没有“发展战略”的定论);

   2) 关注技术单点优化(撰供者注:我们行业内普遍只关注某一产品开发或技术改进、无系统性思考);

   3) 数据孤岛严重(撰供者注:气动行业基本上还没考虑好如何使用数据);

   4) 设备连通性差(撰供者注:日本、德国等国家采用的PLC及现场总线制式不相同,或即使同一国家采用控制制式不同,以致设备也无法连通);

   5) 缺乏得力合作伙伴(撰供者注:即使有“产学研”的结合机制也形同虚设,而气动行业转型升级迫切需要有搞总线、电控、软件、芯片等跨行的合作伙伴);

   “十一五规划”“十二五规划”“十三五规划”中气动产品的发展都是以“一低、三高、四化”: 即低功耗,高响应、高精度、高可靠,体积轻小型化、功能复合集成化、结构模块化、机气电一体化为主题,显然,这还不能被认为是顶层设计的发展战略,目前德国工业4.0有具体的战略框架可作参考借鉴。

  4、关于“产学研”的途径探讨,气动行业分别与各大专院校建立了“博士后”工作站,是传统学科(机械类、流体传动类)的相互接合,但除了与传统学科接轨之外,当前气动技术跨行业的向“信息技术”结合发展还没引起院校的重视,没有与信息专业、软件、芯片等专业的“产学研合作”,因此产品可能在单点上的得到优化,而不能产生系统性的根本改变,。

  5、各地地方政府都对气动阀岛开发上予以资助、如浙江奉化、重庆二江开发区等都对阀岛注入期望。改革开放后,我国最早的气动厂商上海新益气动元件厂(沪港合资),具有相当气动实力,无奈资金等因素,后劲不足,如能结合上海地区优秀的技术人材,跨行集中软件、总线开发等人材,上海也许又可成为全国气动发展的标杆。

 

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