泵行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方向：輕量化與模塊化

    汽車工程學(xué)會理事長付于武不久前表示，隨著節(jié)能減排的需要、智能化發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)注定將發(fā)生顛覆性變革。輕量化和模塊化是汽車工業(yè)未來的發(fā)展趨勢，先進的輕量化材料比如鋁、復(fù)合材料、碳纖維材料等將在汽車領(lǐng)域廣泛應(yīng)用?！?050年之前，電驅(qū)動依然無法全面取代內(nèi)燃機驅(qū)動，在此期間，水泵、機油泵也將面對輕量化、模塊化發(fā)展的挑戰(zhàn)。”
    要引領(lǐng)內(nèi)燃機行業(yè)水泵和機油泵行業(yè)的潮流，準確把握泵技術(shù)的發(fā)展趨勢是基本功。泵技術(shù)的發(fā)展一如其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一樣，是由市場需求的推動取得的。如今，在以環(huán)保、電子等領(lǐng)域高科技發(fā)展及世界可持續(xù)發(fā)展為主所產(chǎn)生的巨大需求的大背景下，對于包括泵行業(yè)在內(nèi)的許多行業(yè)或領(lǐng)域都帶來了技術(shù)的飛速變革和發(fā)展。
    節(jié)能減排需要技術(shù)創(chuàng)新
    隨著技術(shù)的不斷進步，泵類產(chǎn)品必將向智能化方向發(fā)展，能夠?qū)毫?、流量、溫度和振動等參?shù)進行監(jiān)測；能夠?qū)Ρ玫妮S、軸承和密封狀況進行評估；能夠?qū)收系脑蜻M行診斷等。磁力泵、隔膜泵行業(yè)的技術(shù)發(fā)展將集中體現(xiàn)在設(shè)計電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)、改善驅(qū)動裝置和尋求新的材料等方面。
    理論與設(shè)計方法的科學(xué)化很有必要。因此必須加強泵的基礎(chǔ)理論研究，注重交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科、新興學(xué)科的相互滲透。理論研究的重點是：泵內(nèi)流動的測量、數(shù)值模擬及性能預(yù)測；一元黏性流動的數(shù)值計算；多相流動的理論與應(yīng)用；泵的優(yōu)化設(shè)計及設(shè)計的多樣化。
    生產(chǎn)和制造的高技術(shù)化是產(chǎn)品價廉物美的根本保證。通過利用先進的計算機輔助設(shè)計和計算機輔助制造技術(shù)，不僅保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，而且縮短了設(shè)計周期，大大提高了產(chǎn)品設(shè)計能力，實現(xiàn)了設(shè)計方案的最優(yōu)化，確保了產(chǎn)品的可靠性。同時，計算機制造集成系統(tǒng)（CIMS）和虛擬技術(shù)的應(yīng)用，大大地縮短了泵產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，保證了產(chǎn)品的性能。
    模塊化泵技術(shù)是泵業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個重要趨勢。在模塊化泵系列中，只需要少數(shù)幾個零件就可以構(gòu)成整個泵系列，從而可以降低生產(chǎn)成本，縮短交貨時間，減少零件和備存的庫存，而個性化的發(fā)展則要求產(chǎn)品逐漸趨向于朝多品種、小批量的方向發(fā)展。
    近年來，各種新材料的和應(yīng)用是推動泵技術(shù)發(fā)展的一個重要因素。泵的零件采用了各種各樣的新材料，所帶來的好處主要是延長了泵在腐蝕性介質(zhì)中的使用壽命和可靠性，并擴展了泵的使用范圍。同時，涂覆技術(shù)和材料的表面處理技術(shù)在改善泵的流動特性和耐腐蝕性方面變得日益重要，具有廣闊的應(yīng)用前景。
    傳統(tǒng)制造與信息技術(shù)結(jié)合
    進入信息時代的今天，泵的設(shè)計人員早已經(jīng)利用計算機技術(shù)來進行產(chǎn)品的設(shè)計（如CAD的利用），大大提高了設(shè)計本身的速度，縮短了產(chǎn)品設(shè)計的周期。而在生產(chǎn)為主的制造當(dāng)中，以數(shù)控技術(shù)CAM為代表的制造技術(shù)業(yè)已深入到泵的生產(chǎn)當(dāng)中。但是，從日前國內(nèi)的情況看，數(shù)控技術(shù)CAM主要應(yīng)用在批量產(chǎn)品的生產(chǎn)上。對于單件或小批的生產(chǎn)，目前CAM技術(shù)尚未在泵行業(yè)當(dāng)中普遍實施，單件小批的生產(chǎn)仍舊以傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備為主。
    由于市場要求生產(chǎn)廠商的貨期盡可能縮短，尤其對于特殊產(chǎn)品（針對用戶要求生產(chǎn)的產(chǎn)品）供貨周期縮短，必然要求泵的生產(chǎn)企業(yè)加速利用CAM技術(shù)甚至是計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、柔性制造（FMC和FMS）對從設(shè)計到制造模具、零件加工等各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)一致處理，保證一旦設(shè)計完成，產(chǎn)品零件的加工也趨于同期完成，以確?？s短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。
    與此同時，除利用計算機制圖外還將在計算機這個載體上實現(xiàn)產(chǎn)品的強度分析、可靠性預(yù)估和三維立體設(shè)計，將原來需要在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決的工藝問題、結(jié)構(gòu)問題及裝配性問題等方面提至生產(chǎn)前進行防范，縮短產(chǎn)品的試制期。
     在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的同時，泵作為通用產(chǎn)品，總體總量依舊巨大。在市場中，除出現(xiàn)技術(shù)性競爭外，產(chǎn)品的價格競爭尤其是通用化產(chǎn)品的價格競爭是必然趨勢。在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的趨勢下，要實現(xiàn)產(chǎn)品價格的競爭優(yōu)勢，提高產(chǎn)品零件的標準化程度，實現(xiàn)產(chǎn)品零件的模塊化是必須的。在眾多零件實現(xiàn)模塊化后，通過不同模塊的組合或改變個別零件的特性，以實現(xiàn)產(chǎn)品的多元化。同時，只有當(dāng)零件標準化程度提高后才有可能基于產(chǎn)品的多元化基礎(chǔ)上實際規(guī)模化的零件生產(chǎn)，用以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和形成產(chǎn)品的價格競爭優(yōu)勢，也可以在產(chǎn)品多元化的基礎(chǔ)上進一步地縮短產(chǎn)品的交貨周期。
    所謂泵的內(nèi)在特性是指包括產(chǎn)品性能、零件質(zhì)量、整機裝配質(zhì)量、外觀質(zhì)量等在內(nèi)的產(chǎn)品固有特性，或者簡稱之為品質(zhì)。在這一點上，是目前許多泵生產(chǎn)廠商所關(guān)注的，也是努力再提高、改進的方面。而實際上，我們可以發(fā)現(xiàn)，有許多的產(chǎn)品在工廠檢測符合發(fā)至使用單位運行后，往往達不到工廠出廠檢測的效果，發(fā)生諸如過載、噪聲增大、使用達不到要求、壽命降低等方面的問題；而泵在實際當(dāng)中所處的運行點或運行特征，我們稱之為泵的外在特性或系統(tǒng)特性。
    技術(shù)人員在進行產(chǎn)品設(shè)計時，為提高某一產(chǎn)品的百分之一效率常常花費不少心思；而泵運行如果偏離設(shè)計的高效點，實際運行的效率遠不止降低百分之一?，F(xiàn)在，泵生產(chǎn)廠家同時為用戶配套包括變頻在內(nèi)的控制設(shè)備及成套設(shè)備，實際上已介入到泵的外在特性的追求上了。在此基礎(chǔ)上，再關(guān)注泵的集中控制系統(tǒng)，提高整個泵及泵站運行效率，則是在泵的外在特性的追求上更上一層樓。
    從銷售角度看，推銷產(chǎn)品即是在推銷泵的內(nèi)在特性；而關(guān)注泵的外在特性則是生產(chǎn)廠商不僅是推銷產(chǎn)品，更是在推銷泵站（成套項目）。從使用角度看，好的產(chǎn)品必定是適合運行環(huán)境的產(chǎn)品而非出廠檢測判別的產(chǎn)品。
    正如科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一樣，現(xiàn)階段科技領(lǐng)域中交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科越來越豐富，跨學(xué)科的共同研究是十分普遍的事情，作為泵產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展亦是如此。以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問題，必須從電機結(jié)構(gòu)開始，僅限于泵本身是沒有辦法實現(xiàn)的，解決泵的噪聲問題，除解決泵的流態(tài)和振動外，同時需要解決電機風(fēng)葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機內(nèi)加設(shè)諸如泄漏保護、過載保護等措施；提高泵的運行效率，需借助于控制技術(shù)的運用等等。這些無一不說明要發(fā)展泵技術(shù)水平，必須從配套的電機、控制技術(shù)等方面同時著手，綜合考慮，最大限度地提升機電一體化綜合水平。
    過去的十多年來，新材料和新工藝的運用是推動泵技術(shù)發(fā)展的一個主要的因素。泵用材料從鑄鐵到特種金屬合金，從橡膠制品、陶瓷等典型非金屬材料到工程塑料，在解決泵的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等環(huán)境上都發(fā)揮了突出的作用。同時新工藝的運用，又更好地使新材料運用到泵的零件乃至整個泵當(dāng)中。如國外有些廠商已設(shè)計并推出了全采用工程塑料制成的泵。比用一般金屬材料生產(chǎn)的泵在強度上毫不遜色，在耐蝕耐磨上更勝一籌。又比如利用新的表面涂覆技術(shù)和表面處理技術(shù)，同樣可解決泵的抗蝕和抗磨問題。隨著新材料的進一步發(fā)展和新工藝的深入運用，在泵領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用將更加廣泛。

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