压实机械是基础设施建设中不可或缺的技术设备脱硝设备,其生产和使用与国民经济发展的大环境密不可分。中国压实机械自20世纪50年代创业以来,背负着民族的希望一路走来,现已发展壮大为压实机械生产和使用的第一大国。但就技术层面而言,尚有许多不尽人意之处,还有很大的提升空间。
1行业格局:结构主体动荡,群雄逐鹿中原
我国压实机械制造业伴随着共和国应运而生和发展壮大,乘借改革开放的东风与世界接轨,压实机械的生产与消费都已走向了世界的顶峰,行业发展也形成了新的格局。
1.1黑马不断涌现,龙头遭遇挑战
20世纪60到80年代,洛阳建筑机械厂、徐州工程机械厂和上海工程机械厂一直名列三甲,奠定了中国压实机械的行业基础。1986年徐工超越洛建成为行业龙头,往后又有三明重机厂超过上海工程名列第三,"东西两霸,江南一跨",加上20多家零星生产企业构成了世纪交替时期的行业格局。
1998年以来由于市场需求的拉动,国内有更多的企业涉足压路机生产,不断有黑马涌现,先是江阴柳工、常林股份胜出,又有山推、三一重工和山东常林涌入,中联重科与天津鼎盛又跟了上来。特别是山东常林,仅几年时间就跻身行业前列。
与此同时,龙头企业徐工压路机销量却连续滑落,由2003年的5239台跌落到2006年的2683台示踪离子,东西两霸的差距也由2.7:1缩小到1.4:1,与一拖工程的销量比仅有16个白分点之差。
1.2股份制成主体,跨企资本抢滩
随着国有企业改革的深入,压实机械行业已形成了国有、民营与外资的多元化投资格局,而股份制企业占据了行业主体。以国有控股的徐工科技、常林股份及民营控股的三一重工为代表的7家股份制公司,压路机合计销量约占行业总销量的一半。
由于中国压实机械机械市场的繁荣,世界各大工程机械跨国公司纷纷来到中国投资建厂。成立于1997年的英格索兰（无锡）道路机械有限公司开始了外资抢滩登陆的先河,随后卡特比勒、戴纳派克、宝马格、酒井、维特根都分别在中国设立了独资公司,德国的Viberomax、Protec分别与山东常林及山东工程组建了合资公司。至此,世界著名的压实机械跨国公司已全部登陆中国,群雄逐鹿促成了中国压实机械市场的国际化。
1.3基础部件滞后,损益累及整机
对压路机而言,70%以上的故障来自基础部件,特别是液压元件和发动机。其他一些质量问题,如振动参数、制动性能、渗漏油、排烟度等,也多取决于基础件的制造和装配质量。这方面的缺失,在过去的技术引进中一直被忽略了。
至目前为止,国产全液压振动压路机所配置的发动机、液压泵与马达、振动轴承、驱动桥、行星减速器,甚至液压胶管都要依赖进口,这在极大的程度上制约了国产压路机整机的制造质量和经济效益。
1.4行业管理缺位,市场竞争无序
压实机械按中国工程机械工业协会的组织机构分属路面与压实机械及筑养路机械两个分会管理,这就出现了"两个和尚抬水吃",事实上却处于无行业管理状态,例如标准化工作停摆,市场信息和统计数据都无处跟寻。
原有的归口研究院所已实现了产业化,即便重整旗鼓,"球员兼裁判"也是不可行的。这在某种程度上损害了用户利益,也不利于行业技术进步。
近几年由于国内压实机械需求萎缩及过多企业分割有限市场,同时大部分用户和制造商对产品的使用价值缺乏系统性理念与评估,加上用户资金短缺等原因,制造商把竞争重点都集中在产品价格上。企业之间的价格战从国内打到国外,无序恶性竞争吃掉了企业的盈利空间,造成了压实机械"全行业亏损"。价格战表面看来对用户有利,实际上制造商过分降价的结果必然是降低了产品的技术水平和制造质量,反过来侵蚀了用户的利益。
2市场结构:历经潮起潮落,行情有喜有忧
压实机械占我国工程机械销售额比重约5%~6%。国产压路机向来是国内市场上的主力,而且在国际市场上也有一定的竞争力。但近两年的市场低靡,使压实机械制造也举步维艰,经济效益大幅缩水。
2.1三年迈向顶峰,两年滑落低谷
国内压路机产量从2000年的6122台增至2003年12941台,平均年增幅28.3%。中国市场上压路机的总销量也从2000年的5966台增到2003年的12801台,平均年增幅29%。中国已成为世界上最到的压路机生产国和消费市场,2003年中国市场的总销量远远超过了北美（8200台）、西欧（9100台）和日本（1500台）。
2004年国家实施了宏观调控政策,工程机械市场连续三年的"井喷"受到抑制。压实机械首当其冲,压路机行业销量一路下滑,从2003年的12941台跌落到2005年的8623台,跌幅33.4%。可喜的是2006年行业已走出低谷,国内企业的压路机总销量提升了9%,外资企业的总销量约800台之多,全国压路机的总销量再次逼近万台大关。
2.2低价产品主导,多重市场并存
20世纪60年代工业发达国家的压路机就基本上实现了全液压化。我国自80年代开始引进全液压振动压路机,但国内在制造、使用和维修过程中,由于对液压传动技术的生疏而出现了若干的不适应,从而导致制造商不得不在传统的机械传动上动心机。经过引进技术与传统技术的嫁接,在中国诞生了机械传动的轮胎驱动单轮振动压路机。
机械传动的振动压路机和静碾压路机,由于相对技术成熟和物美价廉,并且运行费用低,在国内获得了用户的普遍认可。国内机械传动的压路机（含静碾和振动）连续多年占到压路机总销量的80%以上。我们的机械传动振动压路机还受到了一些发展中国家和地区用户的青睐。于是在中国出现了全液压振动压路机、机械传动振动压路机及原装进口产品多重市场并存的局面烟壶。
2.3租赁经营兴起。社会存量饱和
国内工程机械租赁业务始于20世纪90年代,并随着国内基础设施建设的蓬勃发展和工程机械市场的变化而得到了迅速发展。国家宏观调控政策实施以后,许多施工企业受到资金等方面的制约,设备的获得更多的由采购转向租赁,这给租赁行业提供了一个良好的发展机遇。据估计,目前国内压实机械的租赁覆盖面超过70%,租赁公司呈现国有、民营、个体与外资多元化的投资局面。
世纪交替前后,由于压路机销量的快速增长,致使其社会保有量膨胀。目前国内压路机的社会存量约10万台,几乎饱和状态。因为租赁业的兴起提高了压路机的设备利用率,加上国家对固定资产投资的调控,使压路机用户购买新机的欲望锐减,由此造成了这两年压实机械市场的大幅滑坡。只有待设备饱和量得以消化或新的建设高潮到来,压实机械市场才会有较大的起色。
2.4出口前景看好,内外市场融合
我国压路机自20世纪70年代就出口国外,传统市场在东南亚、巴基斯坦、中东和非洲,90年代开始走进了南北美洲、印度和澳大利亚,近几年来拓展到了中亚和欧洲
。2005年与2006年分别达到出口创汇5099万和8445万美元,金额出超分别为2.9和3.1。国产压路机因具有适应多重市场需求和物美价廉的优势,出口前景广阔,低端产品适应于发展中国家和地区需求,高端产品能以低廉的价位挤进欧美市场。
现在国内压实机械市场已经高度国际化,世界所有知名品牌的压路机都可以买到,有原装进口的,也有外资或合资厂生产的。国产品牌的压路机出口也在大幅增长,轮迹遍布世界各大洲70多个国家和地区。我国加入WTO之后,国内外市场加紧融合,用户对设备的选购空间之大,在压实机械行业已有了现实的感触。
3技术现状:跟踪国内动向,水平有待提升
我国的压实机械历经20年的技术引进、消化吸收和拓展创新,具有了自主研发新产品的能力。并且通过技术改造和质量认证,在产品制造质量方面有了长足的进步。我们的压实机械行业不仅可以为国内市场提供各种系列规格的压实机械,在设计制造质量方面已接近了世界先进水平,不过也有差距。这就构成了我国压实机械技术现状的两面性。
3.1技术跟踪同步,产品更新加快
我国压实机械的制造技术引自欧洲,现代压路机的液压传动、铰接转向、全轮驱动与随机自动检测四大专项技术,国内均有了相当的基础；振荡压实、冲击压实、垂直振动、混沌制动等新的压实施力方式,国内都有相关技术；蟹行压实,多振幅转换、无框架压轮等新的结构形式,以及人机工程、工业设计、虚拟制造等新的设计制造方法,国内也都得到了实施。但这些技术,我们只能是同步跟踪国外先进水平,一些核心技术还拘泥于国外引进。
由于现在化设计手段的柔性加工设备的应用,一个压路机产品的研发周期从过去的几年缩短到只有几个月,近期国内每年都有10多个新产品问世。这些新产品包括新的作业原理实验、外观设计制造强化弩,配置或结构更新及系列化拓展等,也有为适应新工况而开发的,如沙漠型、高原型振动压路机。然而,这些新机型中由技术移植或反复"拷贝"的较多
,真正具有技术创新的寥寥无几。
3.2创新投入不足,研发过程浮躁
压实机械的构造看起来并不复杂,但压实作业原理深奥,创新难度大。特别是近几年压实机械主导企业的人力资源匮乏,原生代工程技术人员早已退出行业,中生代跳槽,新生代尚缺少必要的知识积累。另外企业亏损导致投资乏力,知识产权保护无奈导致企业技术流失,加上CEO们的焦虑与行业竞争无序,研发进入了一种不规范的状态。
产品研发过程浮躁表现在企业急功近利,不尊重科学程序。例血法师萨尔诺斯??迫于追赶行市,造成后续发展失利；基础件配置听任供货商推荐,使得各系统接口失调,降低了整体技术经济性；不做必要的设计计算,把新产品开发归结为绘图而已,造成产品技术性能先天不足；产品鉴定会不是请专家作评价,而是请名人唱赞歌,掩盖缺点以误导用户；未经型式试验就盲目投放市场,一些技术参数未达标的现象被湮没,为日后的技术改进设置了障碍。
3.3结构连续调整,中外差距依然
"十五"以来,国内压实机械技术结构做了大幅度的持续调整。国产中、重型振动压路机作了宽带系列拓展,大吨位振动压路机满足了高速公路、高速铁路及大型水坝的施工要求,并且研发了轻小型压路机和夯实机械；机械传动振动压路机开始提升操作性能,实施以液压操纵代替人力操纵；申报了振荡、混沌振动及冲击式压路机等多项技术专利；大型企业进行了大规模的技术改造,一个现代化的制造环境趋于完善。
尽管我们的设计制造技术及结构调整获得了持续的进步,但与国外先进水平相比仍存有相当的差距。例如某些产品的技术参数不达标,影响了压实工作质量；也有的制动系统不可靠,为安全施工埋下了隐患；再是环保指标达不到要求,长期影响操作者和暴露人群的健康；比较普遍的是工作可靠性差,早期故障率高,影响了机器的工作效率和使用寿命；在制造过程中生产一致性得不到保证,过程监控有张有弛,质量指标有明显的离散现象。
3.4按改成果显著,人力资源紧缺
通过最近三个五年计划的技术改造,国内压实机械制造企业的产品开发与制造水平有了大幅度的提高。大型企业都普及了数控加工设备、装配流水线及设计与办公自动化设备,在软件方面,形成了以CAD/CAPP/CAM及PDM产品数据管理为一体的新产品开发体系。大企业借助CIMS工程实现了经营、财务、开发、采购、生产、销售、人事等全面信息化管理,行成了决策支持、产品开发、成本控制、质量保证及市场快速反应的信息化体系。
生产工具先进了,但生产力中最活跃的因素人力资源却相对紧缺。工程技术人员并未建立起岗位培训机制,年轻人只能"在游泳中学习游泳",工作是"摸着石头过河"。青年技工手上工夫欠缺,工作质量多靠设备保证。产品质量缺陷除了设计上的先天不足,更多的是生产线上的管理粗纺,同样的进口配套件却装不出国外产品相同的质量。在履行国外订单时要"开小灶",以精细化生产确保出口产品质量。这在某种程度上说明,有些质量问题不是做不好,而是没想做好。
4未来趋势:竞争态势依旧,创新步履位艰
中国是生产和使用压实机械的大国,但还不是强国。这表现在我们的制造技术还不是最先进的,我们的产品质量与国外先进水平还有差距,我们压实机械在国际市场上的影响力还很有限。所以,我们推动压实机械行业的结构调整和技术进步还有很长的路要走。
4.1企业改革持续,行业格局混沌
在国有及国有控股企业为主导的压实机械行业,机制改革还在持续深入。现有的几家国内压实机械企业兼并案,并未达成优化组合与提升技术水平的目的,这样的改制也不值得效仿。
也有一些企业已经或正在逐步退出压实机械行业。
尽管中国压实机械市场有一定的规模,但压实机械使用专业化强,未来的压路机年需求量也不过1.3~1.5万台。现在国内压实机械行业共有20多家有实力的公司分割有限的中国市场,大家齐头并进,不可能都做大。有些公司过多铺张,一味追求产品多元化战略,到头来很可能是投入有期而回报无门。由此可知,未来几年的中国压实机械行业仍然是变数多多,格局混沌难料,似将面临重新洗牌。
4.2竞争内外交织,产品良莠不齐
有数十家内外资压实机械企业参与市场竞争,这几年已是硝烟弥漫。为促进市场有序竞争,2006年出台了"中国工程机械行业自律公约"。外资公司现在也是"入乡随俗",努力适应中国人的促销习惯。国内企业也会在稳占低端压路机市场的同时,尽力向高端市场冲刺。这样内外资企业同台竞技,为国内压路机用户提供了许多可选择的空间。
除此之外,还有一些小型压实机械制造企业在大公司的夹缝里起伏游荡,他们也要多少有些斩获。最近又有部分初创小公司崭露头角,其中相当一部分是大企业游离出来的科技人员所为。现在无论大公司还是小公司,甚至还有外资企业,其产品制造质量及服务承诺都是良莠不齐。特别是有些进口机型的外资产品并不见得如宣传的那样好,有时"品牌"也不十分可靠。这又为用户的选择带来了难度。
4.3理论研究滞后,压实试验缺口
压实机械的技术创新是伴随着土壤压实理论研究的深入而开展的。在理论和技术的研究过程中,试验分析与计算机仿真的结合将成为更加重要的研究手段。到目前为止,我国尚未建立起常规的压实试验中心,以往作为产品鉴定的压实试验也被取消了户籍。工地试验、型式试验只能考核产品是否达到了设计要求,却不能创造新的压实理论和新的压实技术,更创造不出具有核心技术的新的压实机械。
现在有的学者也在试图研究新的振动压实数学模型,可他们只能在假设条件下作计算机仿真。土壤的成分和物理力学性能很复杂,没有试验基础的计算机仿真不可能"真实"。也有的研究者用的是现代化的研究手段,却忽略了古典力学原理,可见试验研究有多么必需。由此可以断定的是,压实技术与压实机械要实现真正的技术创新,就必须尽快填补试验研究这个缺口,决不能以某几项荣誉的光环替代技术创新的实质内容。
4.4提升国机品质,尝试创新过程
中国压实机械行业面临着严峻的国际竞争环境,最现实的课题是要努力提升现有产品的制造质量和尝试创新过程。
机械传动振动压路机现已有了切实可行的升级方案,就是以液压动力操纵压路机的转向、变速、制动及主离合器,从而改善司机的劳动条件。保留机械传动的高效率,对于能源日趋紧张的未来具有重要意义。
全液压传动的各种压路机被人称为高端产品,是参与国际市场的卖点,努力提升全液压振动压路机的工作可靠性是摆在国内企业面前最迫切的课题。
尽管国内企业目前仍缺少必要的科研条件,但总会有人尝试压实机械技术创新的过程,当前我们缺少的核心技术不在机械结构本身,而是机器的控制技术及工程管理软件。
等到国内现有的制造质量基本解决之后,控制和软件方面的国内外差距就会凸现出来。
现在机电信一体化技术实现了对发动机、液压系统和电气系统的全面控制,压实机械正在被赋予各种感觉和智慧。在施工过程与工作状态实施监测的基础上,压路机将从局部自动化过渡到全面自动化,并向着机器人的目标发展。中国压实机械行业能否跟得上时代变迁,有待国人的努力。
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