一、挖掘機用油缸的市場現狀

液壓挖掘機是全球工程機械公認的第一大機種，目前，中國挖掘機已成為中國工程機械行業增長最快的機種，具有舉足輕重的地位。近幾年，隨著國家經濟建設駛入快車道，液壓挖掘機實現井噴式增長。預計2011-2015年期間，在國家利好政策助推下，中國挖掘機市場將逐步形成一股影響全局的力量。

挖掘機專用液壓油缸是挖掘機核心部件之一，通常一臺挖掘機上需要四只液壓油缸，包括斗杠缸、動臂缸、鏟斗缸和推斗缸。挖掘機行業的高速成長，帶來了挖掘機專用液壓油缸行業的快速增長。

大型工程機械廠商通常都有自己的液壓件工廠，制造其所需的液壓元器件。但由于挖掘機對液壓油缸的技術要求很高，目前我國挖掘機專用液壓油缸仍主要依靠專業企業來供應，且大部分依靠以日本KYB、韓國東洋機電和小松液壓等為主的國外品牌。

二、上海三一精機承接油缸數字化智能工廠交鑰匙工程項目

為滿足不斷升級的市場需求，開發自主創新產品，上海三一精機有限公司開啟了一項交鑰匙工程，承接了三一集團油缸數字化智能工廠的系統集成技術輸出項目。該公司是由三一集團投資創建的，總部位于上海川沙產業園，擁有昆山、無錫兩大生產制造基地。主要從事精密機床的研發、制造和銷售，產品包括金切機床、成型機床、集成技術、功能部件等四大類。秉承“品質改變世界”的企業使命，三一精機致力于為中國貢獻一個世界級機床品牌。

1.項目簡介

油缸數字化智能工廠主要包括活塞桿生產線、缸筒生產線及裝配線等，涵蓋了車、銑、磨、拋光、熱處理、焊接、電鍍、刮輥、清洗、裝配、打碼讀碼、涂裝等各類設備，另配有車間集中排屑、集中冷卻、自動化物流、企業信息化系統、工廠信息化系統、車間MCIS(制造控制信息)系統等。智能工廠的基礎構成為數控機床和自動化物流設備。根據需求，采用國際上先進的工藝方法和合理的規劃，將具有編程功能和遠程數據接收功能的CNC設備和PLC設備，配上集中排屑、集中冷卻、自動化物流、車間總控系統等單元，打破單機加工和人工物流轉運的方式，從而實現生產線自動化、智能化和柔性化要求。

智能工廠的實現除了設備等硬件要求外，還需要數字化工廠、虛擬樣機等軟件的支撐。其上層神經系統為車間的主控網絡系統，通過MCIS系統，與生產線上設備進行信息交互和控制，從生產訂單管理、物流管理、質量管理、設備管理、刀具管理、異常監控管理等方面實現信息化管理，最終實現工廠的智能化生產。

2. 項目特點及先進性

目前生產線所用工藝為國內外較先進的加工方式，關鍵工序突破了傳統加工方法，這也是生產線的亮點所在。如：活塞桿耳環焊接采用摩擦焊接方式，不僅大大提高生產效率，而且焊接質量遠高于傳統的環縫焊接方式；缸筒法蘭焊接采用了機器人焊接，加工效率提高的同時，焊接質量同樣也得到了提升；電鍍采用全自動電鍍線，零件的電鍍質量遠遠高于傳統人工電鍍方式；清洗機采用先進的碳氫方式代替傳統的水洗方式，不僅提高了零件的表面清潔度。而且碳氫清洗液可循環使用，避免水資源浪費對環境造成影響；裝配線采用自動以及半自動化設備代替傳統的人工裝配，提高裝配質量的同時，大大的減少了人工操作時間以及人工帶來的不確定性。

所用機床要配備高精度光柵尺，整機采用全閉環控制。切削類機床具備功能互鎖，實現三軸聯動和插補。機床采用先進數控系統，提供遠程控制軟件和網絡版DNC軟件，以實現對機床的遠程控制、診斷和數據傳輸。配有刀具管理中心，并備有自動對刀功能。各類設備均具有行程范圍控制、軟極限保護、行程保護、UPS斷電保護、力矩過載保護等多重保護功能。制造單元具有多種保護功能互鎖，確保操作人員的人身安全。應用智能化控制和伺服變頻系統，降低能耗。

主控網絡是通過MCIS系統相結合的生產線CNC設備和PLC設備的數據采集和監控信息平臺。具有以下特點：(1)系統設計確保先進性和現代化；(2)系統架構具有開放性和可擴展性；(3)業務流程整合ERP、MES等各信息化系統，實現上傳下達，共同滿足生產需要；(4)從軟硬件架構和數據上確保系統的高可用性；(5) 生產流程盡可能自動執行，操作方便；(6)生產管理系統設置用戶權限，防止未授權的系統操作。

數字化工廠通過虛擬產品開發環境，利用計算機技術和網絡技術，對生產工程的各個環節，在操作步驟，生產單元、生產線、工廠等不同層次進行設計、仿真、分析和優化。它以工藝規劃和生產線規劃為核心，研究如何組織生產的問題，實現產品工藝規劃、生產線靜態規劃、車間物流仿真和優化等，達到縮短工廠建設周期、降低建設成本、優化工藝布局和優化物流方案的目的。

生產管理系統包括ERP和MES系統。其充分利用信息化技術，從生產計劃下達、物料配送、生產節拍、完工確認、標準作業指導、質量管理、關重件條碼采集等多個維度進行管控，并通過網絡實時將現場信息及時準確地傳達到生產管理者與決策者。如圖所示。

生產管理系統流程圖

3.社會和經濟效益

該項目完成投入生產后產能預計可達到每年32萬支油缸，約占30%市場份額。將產生良好的社會和經濟效益。

首先，從經濟效益上，將提高中國挖掘機液壓油缸生產水平和自動化程度；降低對國外技術依賴程度，減少進口產品及技術投資費用；提高油缸和挖機自主品牌附加值以及產品國際競爭力；實現中國自產挖機油缸外銷零的突破；促進上下游相關行業的發展。