1.2 起重装备面临的形势分析

我国起重装备制造业是新中国成立以后才逐渐形成的。经过五十多年，特别是近十几年的飞跃发展，已具有一定的规模和水平，基本形成了较为完整的科研生产体系。目前已制定了起重装备设计规范、制造技术条件和质量检验标准，产品已形成系列并多次更新换代，产品的规格品种不断增加，产品性能已经达到规定的指标要求，应当说起重装备已经进入成熟产品的行列，基本上满足了国内销售市场的需要。但我国起重装备与世界先进水平比较，由于产品规格品种少，产品的零部件、元器件和整机的故障率较多，可靠性低和安全性差，寿命短，存在较大的差距，因而绝大部分品种的起重装备至今尚未占领国际市场。造成这种局面的原因是多方面的，但从技术角度来看，主要有以下几个方面：

1）设计水平不高。目前国内起重装备的设计方法主要采用许用应力法，这种方法与国外已经采用的极限状态法和近期采用的概率设计法相比，无论在设计参数取值和安全系数选取上均与实际使用情况有较大出入，而且采用的设计理论（弹性理论和匀质材料）也比较落后，许多零部件及构造的细部设计也还存在不少问题，根据起重装备可靠性考核结果，近15%的故障与设计缺陷有关。因此要使产品性能有根本性变化，还需从设计抓起。

2）产品检测水平不高。主要表现在长期以来只能对起重装备的短期性能指标（出厂性能）做全面考核，而对产品的可靠性，如平均故障时间（Mean Time Between Failure，MTBF）、平均首次出故障时间（Mean Time To First Failure，MTTFF）、使用可用度（A）等一系列长期性能指标极少涉及，对起重装备故障模式、故障率、故障原因缺乏深入了解，缺乏量的概念，致使国内的起重装备故障多、寿命短、信誉差，迟迟打不进国际市场。

3）产品安全性差。与国外产品相比，我国起重装备缺少运行自动记录装置，无法为用户提供准确信息以对起重装备及时维护、按时检修、到时报废。因而使起重装备带病运行、超寿命运行现象大量存在，极易造成事故隐患。此外，现有的安全保护装置可靠性差，运行不久就性能下降，精度超标，故障频繁，甚至影响起重装备正常作业，许多用户只能将安全保护装置短接，起重装备失去安全保护作用，会带来不良后果。因此应更加关注起重装备在长期运行过程中如何使安全保护装置稳定有效地工作，例如“黑匣子”技术、在线监视技术和报警系统的完善是降低起重装备事故的关键。

4）起重装备事故频发。由于我国起重装备生产厂家多，有1000多家，设计制造水平参差不齐，造成部分起重装备带有一些安全隐患。更重要的是用户对起重装备安全运行的意识不强，由于缺乏对起重装备运行过程中有效的维护和检修，同时违反操作规程野蛮作业，造成起重装备安全事故时有发生，而且往往伴随人身伤亡事故。据国内权威部门对1200例塔式起重机事故的调查分析，塔式起重机倾翻和断臂等事故占了塔机事故的70%，而这些事故的主要原因是超载和违章作业引起的。当然，与起重装备制造质量差、安全装置不全或失灵也有直接关系。

5）工艺技术水平低。分析我国起重装备产品和零部件质量差、技术经济性能落后的主要原因是生产工艺落后。例如，缺乏高精度加工设备，电气元器件可靠性低、性能差，热加工技术落后，铸、锻件质量低，焊接件外观差，缺乏检测仪器设备等。按目前情况，就是完全按国外标准和设计图样，也很难能全部制造出来。如果工艺技术上不去，产品水平也将很难上去。

6）产品性能不稳定。这是设计、制造、安装和使用存在问题的综合反映。多种零部件性能与质量不过关，难以使整机水平提高。电气控制功能少、性能不高、可靠性低，频繁使用经常发生故障。起制动性能不好，影响操作。传动部件噪声大、寿命短、缺乏自动保护与维护功能。产品装配质量不过关，根据可靠性考核结果，近30%故障是由装配质量问题引发的。驾驶室操纵设备与设施比较简陋，驾驶员操作视野差、易疲劳、容易误操作引发故障。起重装备整体造型、焊接与制造的外观质量、油漆等都存在差距。此外，产品品种规格不全，有时造成用户的不合理选用，从而引起故障频繁。

7）产品开发能力差。目前起重装备行业科研力量仍然比较薄弱，技术资料陈旧、缺乏，设计手段也落后。计算机辅助设计刚开始起步，可靠性设计缺乏试验和数据积累。基础理论如动态分析、疲劳特性、运动力学以及电气传动原理的研究比较落后，加之人员素质、科研经费、管理水平和测试手段等因素，使技术储备缺乏，新产品开发存在问题较多，设计周期长，产品更新换代很慢。