國內(nèi)外叉車市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)及叉車分類標(biāo)準(zhǔn)分析
來源:絲路印象
2024-07-19 17:34:00
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隨著我國工業(yè)的發(fā)展,企業(yè)對(duì)搬運(yùn)貨物的需求日益增大,叉車因其具有對(duì)貨物進(jìn)行裝卸、堆垛以及短距離運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn),逐漸成為貨物運(yùn)輸中的重要環(huán)節(jié)。隨著叉車開始應(yīng)用于不同的場(chǎng)地以及國家標(biāo)準(zhǔn)的提高,其種類逐漸增多,技術(shù)也逐漸發(fā)展起來,驅(qū)動(dòng)方式從手動(dòng)到內(nèi)燃和電驅(qū)動(dòng);控制由手動(dòng)到自動(dòng)再到現(xiàn)在的智能控制。那么,國內(nèi)外叉車發(fā)展現(xiàn)狀如何?未來叉車發(fā)展趨勢(shì)又是怎樣?叉車分類標(biāo)準(zhǔn)有哪些?絲路印象投資分析海外事業(yè)部根據(jù)對(duì)全球叉車市場(chǎng)多年的實(shí)地調(diào)研經(jīng)驗(yàn),系統(tǒng)的分析了國內(nèi)外叉車市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)及叉車分類標(biāo)準(zhǔn)。
1、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)絲路印象投資分析海外事業(yè)部機(jī)械設(shè)備課題組發(fā)布的《2022-2026年中國叉車行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,在20世紀(jì)20年代,美國的公司生產(chǎn)出第一輛液壓升降叉車,K型電動(dòng)貨車叉車,之后德國也研制出第一個(gè)生產(chǎn)堆高機(jī),美國在隨后研發(fā)了第一款液壓升降系統(tǒng)。在20世紀(jì)30年代,海斯特公司生產(chǎn)出了第一代有貨叉的跨腿式叉車和有電纜葫蘆系統(tǒng)的BT型叉車,隨后Rudolf公司研發(fā)出了第一款柴油發(fā)電機(jī),日本公司也緊隨其后生產(chǎn)了日本第一輛電動(dòng)叉車。在20世紀(jì)40年代,英國寶獅公司也崛起,生產(chǎn)出了歐洲第一輛電動(dòng)三輪叉車,隨后瑞典也加入叉車研發(fā)的行列。在之后的幾十年里,德國、意大利相繼研發(fā)了不同類型的叉車,加入到了叉車研發(fā)的行列,并且各個(gè)國家在不斷地創(chuàng)新研發(fā),各種類型性能的叉車相繼問世。
1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
在20世紀(jì)50年代末,我國第一臺(tái)電動(dòng)叉車和內(nèi)燃叉車在遼寧誕生,標(biāo)志著我國叉車行業(yè)的起步。目前,我國各類叉車批量生產(chǎn)的企業(yè),除了滿足現(xiàn)在國內(nèi)的市場(chǎng)需求外,還有部分出口國外,占有部分海外市場(chǎng)。目前,國內(nèi)的叉車品牌包括國產(chǎn)品牌、進(jìn)口品牌和合資品牌。其中,國產(chǎn)品牌有合力、杭叉、龍工、柳工等;進(jìn)口品牌有林德(德國)、三菱(日本)、豐田(日本)等;合資品牌有TCM(安徽)、斗山、小松等。近些年,越來越多的世界排名前列的叉車品牌在中國開辟市場(chǎng),如此刻見我國叉車市場(chǎng)擁有很大的潛力。
在工業(yè)生產(chǎn)中,叉車已應(yīng)用到很多領(lǐng)域,叉車技術(shù)在未來的發(fā)展中會(huì)逐漸向更加環(huán)?;?、智能化、系列專業(yè)化等進(jìn)行精細(xì)化轉(zhuǎn)變,并在性能上得到更大發(fā)展。
1)安全性
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,特種設(shè)備行業(yè)得到了充分發(fā)展,場(chǎng)內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛的使用更加普及,然而隨著其應(yīng)用的廣泛,在使用過程中頻現(xiàn)安全問題。
最常見的問題就是叉車擋貨架的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、拆除、焊補(bǔ)和銹蝕等問題,解決這些問題的方案有2個(gè):一是對(duì)叉車資料的核查,二是對(duì)其外觀的檢查。
最容易出現(xiàn)重大事故的安全問題就是失去平衡。以重式叉車為例說明叉車的安全特性,叉車失去平衡的主要因素有超重、超高、偏載、超載等,為了避免這些情況的發(fā)生要特別注意叉車規(guī)格的各個(gè)額定標(biāo)量,使用者一定要在這些要求內(nèi)進(jìn)行規(guī)范操作。
2)節(jié)能環(huán)保性
節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境是產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的重要環(huán)節(jié),故高技術(shù)水平、高附加值、低污染、低排放成為生產(chǎn)叉車的新標(biāo)準(zhǔn)。然而就環(huán)保性而言,電動(dòng)叉車要比內(nèi)燃叉車環(huán)保得多,現(xiàn)在多是通過對(duì)內(nèi)燃型叉車的改進(jìn)來發(fā)揮出內(nèi)燃叉車的其他特性,而內(nèi)燃叉車造成的污染主要有噪聲污染和空氣污染。
解決噪聲污染需對(duì)內(nèi)燃叉車噪聲污染進(jìn)行分析,綜合考慮可得出噪聲污染主要來自發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、燃燒噪聲、機(jī)械噪聲、進(jìn)排氣噪聲、液壓系統(tǒng)噪聲、傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲、輪胎噪聲等,解決方案也不盡相同。
解決空氣污染問題可通過對(duì)叉車柴油機(jī)的改進(jìn)和優(yōu)化,既保證了柴油機(jī)動(dòng)力控制需要,又確保其廢氣滿足國家的環(huán)保規(guī)定。另外,也可通過研究發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況、進(jìn)排氣以及燃油系統(tǒng)工作情況、觸媒轉(zhuǎn)換器是否中毒等提出解決方案。若要根本解決可從燃料上進(jìn)行改進(jìn),以根治內(nèi)燃叉車造成空氣污染的問題。
而混合動(dòng)力叉車則很好地改進(jìn)了內(nèi)燃叉車的污染和電動(dòng)叉車動(dòng)力不足的問題,并融合了這2類叉車的優(yōu)勢(shì),使叉車性能更加完善,技術(shù)更加成熟。
國內(nèi)某集團(tuán)進(jìn)行創(chuàng)新改革,將技術(shù)中心向綠色節(jié)能、智能工業(yè)車輛以及集成智能物流系統(tǒng)的方向發(fā)展;林德公司則對(duì)為解決環(huán)保問題而提出的能源解決方案進(jìn)行了分析,即能源技術(shù)的迭代愈發(fā)提速,新能源應(yīng)用的行業(yè)也愈發(fā)的廣泛,且在降低成本方面也有顯著成效;BYD公司生產(chǎn)的新能源叉車,充電效率高且無噪聲。
3)智能性
隨著科技的進(jìn)步,工業(yè)場(chǎng)景越來越多樣化,對(duì)智能化要求也越來越高,叉車開始向智能化發(fā)展,電動(dòng)智能叉車已成功研發(fā),工人只需在安全區(qū)域進(jìn)行遙控即可進(jìn)行控制。
就叉車的行走方式和轉(zhuǎn)彎半徑而言,AGV叉車開始崛起,制造商現(xiàn)已將自然導(dǎo)航和激光導(dǎo)航等技術(shù)應(yīng)用于叉車上。若要對(duì)AGV叉車進(jìn)行優(yōu)化,可從激光引導(dǎo)原理、軌跡跟蹤算法、控制電路的改造、軟件設(shè)計(jì)等方面出發(fā)實(shí)驗(yàn)分析AGV叉車,對(duì)其進(jìn)行改造,使其實(shí)現(xiàn)行走、轉(zhuǎn)向、提升等功能的優(yōu)化控制。國內(nèi)一款A(yù)GV叉車以及窄巷道三向叉車極好地填補(bǔ)了狹小的空間內(nèi)搬運(yùn)重型貨物的空白。目前國內(nèi)某公司的5G實(shí)驗(yàn)室正在用高清的攝像頭來替代激光導(dǎo)航,以便降低成本,實(shí)現(xiàn)真正的視覺導(dǎo)航。另外,還有一種是將叉車和視覺導(dǎo)航進(jìn)行智能化結(jié)合,根據(jù)叉車的工作環(huán)境設(shè)計(jì)出一種基于跟蹤器的特征邊緣直線的跟蹤方法和區(qū)域跟蹤的叉車視覺導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)以路徑邊緣和貨架邊緣作為跟蹤目標(biāo)進(jìn)行探索和研究,使叉車能像人腦一樣自動(dòng)導(dǎo)航,實(shí)現(xiàn)在叉車運(yùn)行環(huán)境中基于視覺導(dǎo)航的自主運(yùn)行。
為解決叉車轉(zhuǎn)彎半徑大的缺點(diǎn),現(xiàn)將AGV叉車結(jié)合麥克納姆輪(簡稱麥輪)實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)彎半徑的特點(diǎn)。
然而,對(duì)AGV叉車傾斜畸變進(jìn)行校正也是一個(gè)問題,可通過根據(jù)導(dǎo)引色帶進(jìn)行動(dòng)態(tài)傾斜標(biāo)定的方法解決此難題,該方法的測(cè)量精度高,可精確感知車體托盤距離,控制系統(tǒng)的魯棒性、實(shí)時(shí)性較好,對(duì)提高單目視覺自動(dòng)導(dǎo)引叉車視覺導(dǎo)引精度及叉車對(duì)接托盤過程中實(shí)時(shí)測(cè)距具有實(shí)用價(jià)值。
隨著機(jī)器人的普及,文獻(xiàn)設(shè)計(jì)了具備行走、貨叉、尋跡等功能的慧魚模型叉車智能機(jī)器人。履帶式搬運(yùn)叉車機(jī)器人可通過模糊化機(jī)器人與障礙物之間的距離建立模糊規(guī)則,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的模糊避障控制。
為了跟上無人化的步伐,文獻(xiàn)設(shè)計(jì)了一款基于Arduino無人叉車,可通過連接藍(lán)牙與Android手機(jī)通信。若之后再將設(shè)計(jì)的控制界面,引入視覺系統(tǒng),監(jiān)控運(yùn)行,會(huì)使操控更便捷。將激光叉車]一類的無人駕駛叉車引入無人倉儲(chǔ)空間,既可提高無人倉儲(chǔ)空間的使用率、生產(chǎn)效率和產(chǎn)業(yè)物流的管理水平,又使整個(gè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)得以優(yōu)化。如比亞迪叉車中的藍(lán)蟻MINI系列,可應(yīng)用到所有無人化的場(chǎng)景中,其打造的整體解決方案具有差異化和獨(dú)特性。同時(shí),大數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算能為用戶帶來更多的價(jià)值點(diǎn),工業(yè)自動(dòng)化已成為當(dāng)前不可逆的趨勢(shì)。
4)故障診斷
為了解決叉車無人智能化后會(huì)出現(xiàn)的故障問題,有一種內(nèi)燃叉車的故障診斷方式,其主要是基于專家系統(tǒng)的內(nèi)燃叉車故障診斷方法和故障樹分析的內(nèi)燃叉車故障診斷專家系統(tǒng)。
經(jīng)過智能優(yōu)化后,電動(dòng)叉車線控轉(zhuǎn)向(SBW)系統(tǒng)取代轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接裝置用電子方式連接,雖便于與其他系統(tǒng)集成、統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制,但該系統(tǒng)可能會(huì)毫無預(yù)警地發(fā)生故障。為了解決這一故障,建立了解析模型,但解析模型過于復(fù)雜且精度較差,會(huì)使魯棒性問題更加棘手。因此,采用不基于解析模型的故障診斷方法的分析,即基于信號(hào)、知識(shí)、離散事件的方法,并基于其所建立的線控轉(zhuǎn)向叉車模型,以及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)作原理和故障類型,提出滑模觀測(cè)器、自適應(yīng)算法及模型參考控制器來解決電動(dòng)叉車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳感器的故障診斷、重構(gòu)以及容錯(cuò)控制,使對(duì)電動(dòng)叉車的故障診斷更加完備。
由此可見,我國叉車要想領(lǐng)跑國際叉車市場(chǎng),不但要堅(jiān)持創(chuàng)新,還要讓叉車產(chǎn)品多樣化、專業(yè)化和系列化,形成大規(guī)模的生產(chǎn),并使叉車可以相互配合,解決單一化問題,才能提高中國叉車產(chǎn)業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)的能力。然而,中小企業(yè)無法像大型企業(yè)一樣進(jìn)行系列化生產(chǎn),需要進(jìn)行升級(jí),注重質(zhì)量,向精細(xì)化、差異化發(fā)展。
2、根據(jù)叉車的驅(qū)動(dòng)方式分類
叉車的分類方式有很多種:按照叉車的結(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn)、叉車可插起的質(zhì)量、叉車的運(yùn)動(dòng)方式等,在此根據(jù)叉車的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分類。
2.1 手動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式
手動(dòng)式叉車是一種高起升裝卸和短距離運(yùn)輸兩用車,由于不產(chǎn)生火花和電磁場(chǎng)。特別適用于汽車裝卸及車間、倉庫、碼頭、車站、貨場(chǎng)等地的易燃、易爆和禁火物品的裝卸運(yùn)輸以及一些距離短、寬度窄的空間,如小型超市的貨架等,該叉車具有升降平衡、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、操作方便等特點(diǎn)。由于需要人力進(jìn)行驅(qū)動(dòng),所以相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)和電驅(qū)動(dòng)的叉車相比,叉車的運(yùn)輸量較少,效率較低,且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
2.2 液壓驅(qū)動(dòng)方式
液壓驅(qū)動(dòng)車常用人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)托盤貨物的起升和下降動(dòng)作,并由人力拉動(dòng)完成搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。手動(dòng)液壓車具有較大的承載能力,是用于短距離搬運(yùn)重物的工具之一,由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)貨物的起升和下降動(dòng)作,并由人力拉動(dòng)完成搬運(yùn)作業(yè)。全電動(dòng)液壓車貨物上升和下降原理與半電動(dòng)液壓車相同,不同之處在于全電動(dòng)液壓車所有作業(yè)均采用電力制系統(tǒng),無須人力操作,是較省時(shí)省力的一款搬運(yùn)工具,廣泛應(yīng)用于物流、倉庫、商場(chǎng)、車間、學(xué)校、機(jī)場(chǎng)等。
2.3 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)方式
內(nèi)燃叉車發(fā)動(dòng)機(jī)的能源主要采用柴油,有些也用汽油、液化石油氣或天然氣。因此,底盤低且質(zhì)量大,穩(wěn)定性極好,轉(zhuǎn)向性較低,相對(duì)于其他驅(qū)動(dòng)的叉車較笨重。由于承載能力、驅(qū)動(dòng)性和續(xù)航能力很高,故多用于戶外的大型運(yùn)輸場(chǎng)所的運(yùn)輸任務(wù)。但是,該驅(qū)動(dòng)型叉車存在較大空氣污染和噪聲污染,所以比其他驅(qū)動(dòng)型的叉車污染程度較嚴(yán)重。
2.4 電驅(qū)動(dòng)方式
目前,多數(shù)叉車采用電驅(qū)動(dòng)的方式,多以蓄電池為能源為發(fā)動(dòng)機(jī)供能?,F(xiàn)在電動(dòng)叉車的承載能力和驅(qū)動(dòng)性能都有所提高,但因?yàn)樾枰铍姵剡M(jìn)行供電,所以續(xù)航能力有待改進(jìn),穩(wěn)定性能稍遜于內(nèi)燃機(jī)叉車。文獻(xiàn)提出了一種以交流驅(qū)動(dòng)的叉車驅(qū)動(dòng)技術(shù),它采用矢量控制交流異步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù),電機(jī)的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定且簡單,在操作時(shí)有較強(qiáng)的可控性。比亞迪生產(chǎn)新能源叉車,其核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)是電池技術(shù)。
即使現(xiàn)有的電動(dòng)叉車已較完善,但仍有欠缺的方面,如文獻(xiàn)中提到的特種叉車(即冷庫叉車),由于其場(chǎng)地的特殊性,對(duì)于電池、材料、硬件設(shè)備等有特殊的要求,電動(dòng)防爆叉車的電動(dòng)防爆叉車技術(shù)等。
3、關(guān)于叉車的國家標(biāo)準(zhǔn)
1)JB/T2391-2017《500~10000kg乘駕式平衡重式叉車》規(guī)定了額定起重量為500~10000kg乘駕式平衡重式叉車的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、隨行文件、運(yùn)輸和貯存等,適用于控制方式為乘駕式額定起重量為500~10000kg的平衡重式叉車,步駕式平衡重式叉車可參照?qǐng)?zhí)行。
2)JB/T3244-2005《蓄電池前移式叉車》規(guī)定了額定起重量為500~5000kg蓄電池前移式叉車的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、運(yùn)輸、貯存和質(zhì)量保證期。
3)JB/T3299-2012《手動(dòng)插腿式液壓叉車》規(guī)定了手動(dòng)插腿式液壓叉車的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。
4)JB/T3340-2005《插腿式叉車》規(guī)定了額定起重量為500~3000kg蓄電池插腿式叉車的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、運(yùn)輸、貯存和質(zhì)量保證期。
5)JB/T9012-2011《側(cè)面式叉車》規(guī)定了側(cè)面式叉車的型號(hào)、基本參數(shù)、技術(shù)要求和試驗(yàn)方法,適合額定起重量為10t以下(含10t)的側(cè)面式叉車。
4、叉車的發(fā)展趨勢(shì)
近年來,叉車業(yè)發(fā)展迅速,隨著應(yīng)用范圍的廣泛,搬運(yùn)貨物的多樣,各式各樣的叉車應(yīng)運(yùn)而生,且更加注重叉車外觀的多元化、操作的安全性、人機(jī)效應(yīng)、人的感官效應(yīng)如操作時(shí)的舒適度等。電動(dòng)倉儲(chǔ)叉車、防爆叉車、集裝箱堆高機(jī)、越野叉車等中高端的產(chǎn)品也是高技術(shù)含量和高附加值的代表,滿足客戶的個(gè)性化需求,也會(huì)是未來的一大發(fā)展趨勢(shì)。
4.1 5G與叉車結(jié)合
隨著中國5G時(shí)代的到來,叉車又走向智能化邁進(jìn)了一大步,有一種基于5G的剪叉車無線遙控裝置,如果將此新型技術(shù)與電動(dòng)智能叉車有機(jī)結(jié)合在一起,可使叉車實(shí)現(xiàn)無人駕駛;若再和AGV叉車進(jìn)行結(jié)合,使用者只需在安全區(qū)域內(nèi)對(duì)叉車發(fā)出指令,叉車就能實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化。
4.2 叉車與無人倉儲(chǔ)結(jié)合
隨著信息化時(shí)代的到來,無人智能倉儲(chǔ)逐步發(fā)展起來,而這一技術(shù)將會(huì)成為未來物流設(shè)備發(fā)展的主流理念。但是,無人倉儲(chǔ)的子系統(tǒng)和技術(shù)尚存在問題,像人機(jī)協(xié)同技術(shù)、集群處理、設(shè)備和系統(tǒng)的異常響應(yīng)等都需要處理。5G與AGV叉車的結(jié)合構(gòu)成了云叉車,推動(dòng)了物流倉儲(chǔ)自動(dòng)化、智能化建設(shè),將AGV運(yùn)用到叉車,成立AMS自動(dòng)化管理系統(tǒng)、AGV的硬件設(shè)備和管理系統(tǒng)(NDC),構(gòu)建起全流程的物流管理體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)倉儲(chǔ)貨物的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了物流運(yùn)輸?shù)目勺匪莼?、可視化管理。我國?nèi)的叉裝機(jī)是基于裝載機(jī)和大噸位叉車演化合并后的產(chǎn)物,若對(duì)叉裝機(jī)也進(jìn)行云叉車式處理,無人倉儲(chǔ)的搬運(yùn)量則會(huì)成倍的增加??梢?,5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了整個(gè)物流的信息化、透明化,智能化。
4.3 叉車與視覺結(jié)合
5G無人智能叉車與視覺的結(jié)合,可以更好地應(yīng)用于各大工作環(huán)境,5G加上視覺再配合上邊緣計(jì)算形成互補(bǔ),輔助了無人駕駛,使整體的智能化提高。
由于現(xiàn)有的磁條導(dǎo)航、激光導(dǎo)航都有一定局限性,而視覺導(dǎo)航是通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃路線的方式,減少了項(xiàng)目在實(shí)施的過程中遇到的一些問題,故視覺導(dǎo)航是未來導(dǎo)航的發(fā)展趨勢(shì)。
1、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)絲路印象投資分析海外事業(yè)部機(jī)械設(shè)備課題組發(fā)布的《2022-2026年中國叉車行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,在20世紀(jì)20年代,美國的公司生產(chǎn)出第一輛液壓升降叉車,K型電動(dòng)貨車叉車,之后德國也研制出第一個(gè)生產(chǎn)堆高機(jī),美國在隨后研發(fā)了第一款液壓升降系統(tǒng)。在20世紀(jì)30年代,海斯特公司生產(chǎn)出了第一代有貨叉的跨腿式叉車和有電纜葫蘆系統(tǒng)的BT型叉車,隨后Rudolf公司研發(fā)出了第一款柴油發(fā)電機(jī),日本公司也緊隨其后生產(chǎn)了日本第一輛電動(dòng)叉車。在20世紀(jì)40年代,英國寶獅公司也崛起,生產(chǎn)出了歐洲第一輛電動(dòng)三輪叉車,隨后瑞典也加入叉車研發(fā)的行列。在之后的幾十年里,德國、意大利相繼研發(fā)了不同類型的叉車,加入到了叉車研發(fā)的行列,并且各個(gè)國家在不斷地創(chuàng)新研發(fā),各種類型性能的叉車相繼問世。
1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
在20世紀(jì)50年代末,我國第一臺(tái)電動(dòng)叉車和內(nèi)燃叉車在遼寧誕生,標(biāo)志著我國叉車行業(yè)的起步。目前,我國各類叉車批量生產(chǎn)的企業(yè),除了滿足現(xiàn)在國內(nèi)的市場(chǎng)需求外,還有部分出口國外,占有部分海外市場(chǎng)。目前,國內(nèi)的叉車品牌包括國產(chǎn)品牌、進(jìn)口品牌和合資品牌。其中,國產(chǎn)品牌有合力、杭叉、龍工、柳工等;進(jìn)口品牌有林德(德國)、三菱(日本)、豐田(日本)等;合資品牌有TCM(安徽)、斗山、小松等。近些年,越來越多的世界排名前列的叉車品牌在中國開辟市場(chǎng),如此刻見我國叉車市場(chǎng)擁有很大的潛力。
在工業(yè)生產(chǎn)中,叉車已應(yīng)用到很多領(lǐng)域,叉車技術(shù)在未來的發(fā)展中會(huì)逐漸向更加環(huán)?;?、智能化、系列專業(yè)化等進(jìn)行精細(xì)化轉(zhuǎn)變,并在性能上得到更大發(fā)展。
1)安全性
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,特種設(shè)備行業(yè)得到了充分發(fā)展,場(chǎng)內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛的使用更加普及,然而隨著其應(yīng)用的廣泛,在使用過程中頻現(xiàn)安全問題。
最常見的問題就是叉車擋貨架的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、拆除、焊補(bǔ)和銹蝕等問題,解決這些問題的方案有2個(gè):一是對(duì)叉車資料的核查,二是對(duì)其外觀的檢查。
最容易出現(xiàn)重大事故的安全問題就是失去平衡。以重式叉車為例說明叉車的安全特性,叉車失去平衡的主要因素有超重、超高、偏載、超載等,為了避免這些情況的發(fā)生要特別注意叉車規(guī)格的各個(gè)額定標(biāo)量,使用者一定要在這些要求內(nèi)進(jìn)行規(guī)范操作。
2)節(jié)能環(huán)保性
節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境是產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的重要環(huán)節(jié),故高技術(shù)水平、高附加值、低污染、低排放成為生產(chǎn)叉車的新標(biāo)準(zhǔn)。然而就環(huán)保性而言,電動(dòng)叉車要比內(nèi)燃叉車環(huán)保得多,現(xiàn)在多是通過對(duì)內(nèi)燃型叉車的改進(jìn)來發(fā)揮出內(nèi)燃叉車的其他特性,而內(nèi)燃叉車造成的污染主要有噪聲污染和空氣污染。
解決噪聲污染需對(duì)內(nèi)燃叉車噪聲污染進(jìn)行分析,綜合考慮可得出噪聲污染主要來自發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、燃燒噪聲、機(jī)械噪聲、進(jìn)排氣噪聲、液壓系統(tǒng)噪聲、傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲、輪胎噪聲等,解決方案也不盡相同。
解決空氣污染問題可通過對(duì)叉車柴油機(jī)的改進(jìn)和優(yōu)化,既保證了柴油機(jī)動(dòng)力控制需要,又確保其廢氣滿足國家的環(huán)保規(guī)定。另外,也可通過研究發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況、進(jìn)排氣以及燃油系統(tǒng)工作情況、觸媒轉(zhuǎn)換器是否中毒等提出解決方案。若要根本解決可從燃料上進(jìn)行改進(jìn),以根治內(nèi)燃叉車造成空氣污染的問題。
而混合動(dòng)力叉車則很好地改進(jìn)了內(nèi)燃叉車的污染和電動(dòng)叉車動(dòng)力不足的問題,并融合了這2類叉車的優(yōu)勢(shì),使叉車性能更加完善,技術(shù)更加成熟。
國內(nèi)某集團(tuán)進(jìn)行創(chuàng)新改革,將技術(shù)中心向綠色節(jié)能、智能工業(yè)車輛以及集成智能物流系統(tǒng)的方向發(fā)展;林德公司則對(duì)為解決環(huán)保問題而提出的能源解決方案進(jìn)行了分析,即能源技術(shù)的迭代愈發(fā)提速,新能源應(yīng)用的行業(yè)也愈發(fā)的廣泛,且在降低成本方面也有顯著成效;BYD公司生產(chǎn)的新能源叉車,充電效率高且無噪聲。
3)智能性
隨著科技的進(jìn)步,工業(yè)場(chǎng)景越來越多樣化,對(duì)智能化要求也越來越高,叉車開始向智能化發(fā)展,電動(dòng)智能叉車已成功研發(fā),工人只需在安全區(qū)域進(jìn)行遙控即可進(jìn)行控制。
就叉車的行走方式和轉(zhuǎn)彎半徑而言,AGV叉車開始崛起,制造商現(xiàn)已將自然導(dǎo)航和激光導(dǎo)航等技術(shù)應(yīng)用于叉車上。若要對(duì)AGV叉車進(jìn)行優(yōu)化,可從激光引導(dǎo)原理、軌跡跟蹤算法、控制電路的改造、軟件設(shè)計(jì)等方面出發(fā)實(shí)驗(yàn)分析AGV叉車,對(duì)其進(jìn)行改造,使其實(shí)現(xiàn)行走、轉(zhuǎn)向、提升等功能的優(yōu)化控制。國內(nèi)一款A(yù)GV叉車以及窄巷道三向叉車極好地填補(bǔ)了狹小的空間內(nèi)搬運(yùn)重型貨物的空白。目前國內(nèi)某公司的5G實(shí)驗(yàn)室正在用高清的攝像頭來替代激光導(dǎo)航,以便降低成本,實(shí)現(xiàn)真正的視覺導(dǎo)航。另外,還有一種是將叉車和視覺導(dǎo)航進(jìn)行智能化結(jié)合,根據(jù)叉車的工作環(huán)境設(shè)計(jì)出一種基于跟蹤器的特征邊緣直線的跟蹤方法和區(qū)域跟蹤的叉車視覺導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)以路徑邊緣和貨架邊緣作為跟蹤目標(biāo)進(jìn)行探索和研究,使叉車能像人腦一樣自動(dòng)導(dǎo)航,實(shí)現(xiàn)在叉車運(yùn)行環(huán)境中基于視覺導(dǎo)航的自主運(yùn)行。
為解決叉車轉(zhuǎn)彎半徑大的缺點(diǎn),現(xiàn)將AGV叉車結(jié)合麥克納姆輪(簡稱麥輪)實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)彎半徑的特點(diǎn)。
然而,對(duì)AGV叉車傾斜畸變進(jìn)行校正也是一個(gè)問題,可通過根據(jù)導(dǎo)引色帶進(jìn)行動(dòng)態(tài)傾斜標(biāo)定的方法解決此難題,該方法的測(cè)量精度高,可精確感知車體托盤距離,控制系統(tǒng)的魯棒性、實(shí)時(shí)性較好,對(duì)提高單目視覺自動(dòng)導(dǎo)引叉車視覺導(dǎo)引精度及叉車對(duì)接托盤過程中實(shí)時(shí)測(cè)距具有實(shí)用價(jià)值。
隨著機(jī)器人的普及,文獻(xiàn)設(shè)計(jì)了具備行走、貨叉、尋跡等功能的慧魚模型叉車智能機(jī)器人。履帶式搬運(yùn)叉車機(jī)器人可通過模糊化機(jī)器人與障礙物之間的距離建立模糊規(guī)則,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的模糊避障控制。
為了跟上無人化的步伐,文獻(xiàn)設(shè)計(jì)了一款基于Arduino無人叉車,可通過連接藍(lán)牙與Android手機(jī)通信。若之后再將設(shè)計(jì)的控制界面,引入視覺系統(tǒng),監(jiān)控運(yùn)行,會(huì)使操控更便捷。將激光叉車]一類的無人駕駛叉車引入無人倉儲(chǔ)空間,既可提高無人倉儲(chǔ)空間的使用率、生產(chǎn)效率和產(chǎn)業(yè)物流的管理水平,又使整個(gè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)得以優(yōu)化。如比亞迪叉車中的藍(lán)蟻MINI系列,可應(yīng)用到所有無人化的場(chǎng)景中,其打造的整體解決方案具有差異化和獨(dú)特性。同時(shí),大數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算能為用戶帶來更多的價(jià)值點(diǎn),工業(yè)自動(dòng)化已成為當(dāng)前不可逆的趨勢(shì)。
4)故障診斷
為了解決叉車無人智能化后會(huì)出現(xiàn)的故障問題,有一種內(nèi)燃叉車的故障診斷方式,其主要是基于專家系統(tǒng)的內(nèi)燃叉車故障診斷方法和故障樹分析的內(nèi)燃叉車故障診斷專家系統(tǒng)。
經(jīng)過智能優(yōu)化后,電動(dòng)叉車線控轉(zhuǎn)向(SBW)系統(tǒng)取代轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接裝置用電子方式連接,雖便于與其他系統(tǒng)集成、統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制,但該系統(tǒng)可能會(huì)毫無預(yù)警地發(fā)生故障。為了解決這一故障,建立了解析模型,但解析模型過于復(fù)雜且精度較差,會(huì)使魯棒性問題更加棘手。因此,采用不基于解析模型的故障診斷方法的分析,即基于信號(hào)、知識(shí)、離散事件的方法,并基于其所建立的線控轉(zhuǎn)向叉車模型,以及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)作原理和故障類型,提出滑模觀測(cè)器、自適應(yīng)算法及模型參考控制器來解決電動(dòng)叉車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳感器的故障診斷、重構(gòu)以及容錯(cuò)控制,使對(duì)電動(dòng)叉車的故障診斷更加完備。
由此可見,我國叉車要想領(lǐng)跑國際叉車市場(chǎng),不但要堅(jiān)持創(chuàng)新,還要讓叉車產(chǎn)品多樣化、專業(yè)化和系列化,形成大規(guī)模的生產(chǎn),并使叉車可以相互配合,解決單一化問題,才能提高中國叉車產(chǎn)業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)的能力。然而,中小企業(yè)無法像大型企業(yè)一樣進(jìn)行系列化生產(chǎn),需要進(jìn)行升級(jí),注重質(zhì)量,向精細(xì)化、差異化發(fā)展。
2、根據(jù)叉車的驅(qū)動(dòng)方式分類
叉車的分類方式有很多種:按照叉車的結(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn)、叉車可插起的質(zhì)量、叉車的運(yùn)動(dòng)方式等,在此根據(jù)叉車的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分類。
2.1 手動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式
手動(dòng)式叉車是一種高起升裝卸和短距離運(yùn)輸兩用車,由于不產(chǎn)生火花和電磁場(chǎng)。特別適用于汽車裝卸及車間、倉庫、碼頭、車站、貨場(chǎng)等地的易燃、易爆和禁火物品的裝卸運(yùn)輸以及一些距離短、寬度窄的空間,如小型超市的貨架等,該叉車具有升降平衡、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、操作方便等特點(diǎn)。由于需要人力進(jìn)行驅(qū)動(dòng),所以相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)和電驅(qū)動(dòng)的叉車相比,叉車的運(yùn)輸量較少,效率較低,且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
2.2 液壓驅(qū)動(dòng)方式
液壓驅(qū)動(dòng)車常用人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)托盤貨物的起升和下降動(dòng)作,并由人力拉動(dòng)完成搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。手動(dòng)液壓車具有較大的承載能力,是用于短距離搬運(yùn)重物的工具之一,由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)貨物的起升和下降動(dòng)作,并由人力拉動(dòng)完成搬運(yùn)作業(yè)。全電動(dòng)液壓車貨物上升和下降原理與半電動(dòng)液壓車相同,不同之處在于全電動(dòng)液壓車所有作業(yè)均采用電力制系統(tǒng),無須人力操作,是較省時(shí)省力的一款搬運(yùn)工具,廣泛應(yīng)用于物流、倉庫、商場(chǎng)、車間、學(xué)校、機(jī)場(chǎng)等。
2.3 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)方式
內(nèi)燃叉車發(fā)動(dòng)機(jī)的能源主要采用柴油,有些也用汽油、液化石油氣或天然氣。因此,底盤低且質(zhì)量大,穩(wěn)定性極好,轉(zhuǎn)向性較低,相對(duì)于其他驅(qū)動(dòng)的叉車較笨重。由于承載能力、驅(qū)動(dòng)性和續(xù)航能力很高,故多用于戶外的大型運(yùn)輸場(chǎng)所的運(yùn)輸任務(wù)。但是,該驅(qū)動(dòng)型叉車存在較大空氣污染和噪聲污染,所以比其他驅(qū)動(dòng)型的叉車污染程度較嚴(yán)重。
2.4 電驅(qū)動(dòng)方式
目前,多數(shù)叉車采用電驅(qū)動(dòng)的方式,多以蓄電池為能源為發(fā)動(dòng)機(jī)供能?,F(xiàn)在電動(dòng)叉車的承載能力和驅(qū)動(dòng)性能都有所提高,但因?yàn)樾枰铍姵剡M(jìn)行供電,所以續(xù)航能力有待改進(jìn),穩(wěn)定性能稍遜于內(nèi)燃機(jī)叉車。文獻(xiàn)提出了一種以交流驅(qū)動(dòng)的叉車驅(qū)動(dòng)技術(shù),它采用矢量控制交流異步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù),電機(jī)的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定且簡單,在操作時(shí)有較強(qiáng)的可控性。比亞迪生產(chǎn)新能源叉車,其核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)是電池技術(shù)。
即使現(xiàn)有的電動(dòng)叉車已較完善,但仍有欠缺的方面,如文獻(xiàn)中提到的特種叉車(即冷庫叉車),由于其場(chǎng)地的特殊性,對(duì)于電池、材料、硬件設(shè)備等有特殊的要求,電動(dòng)防爆叉車的電動(dòng)防爆叉車技術(shù)等。
3、關(guān)于叉車的國家標(biāo)準(zhǔn)
1)JB/T2391-2017《500~10000kg乘駕式平衡重式叉車》規(guī)定了額定起重量為500~10000kg乘駕式平衡重式叉車的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、隨行文件、運(yùn)輸和貯存等,適用于控制方式為乘駕式額定起重量為500~10000kg的平衡重式叉車,步駕式平衡重式叉車可參照?qǐng)?zhí)行。
2)JB/T3244-2005《蓄電池前移式叉車》規(guī)定了額定起重量為500~5000kg蓄電池前移式叉車的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、運(yùn)輸、貯存和質(zhì)量保證期。
3)JB/T3299-2012《手動(dòng)插腿式液壓叉車》規(guī)定了手動(dòng)插腿式液壓叉車的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。
4)JB/T3340-2005《插腿式叉車》規(guī)定了額定起重量為500~3000kg蓄電池插腿式叉車的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、運(yùn)輸、貯存和質(zhì)量保證期。
5)JB/T9012-2011《側(cè)面式叉車》規(guī)定了側(cè)面式叉車的型號(hào)、基本參數(shù)、技術(shù)要求和試驗(yàn)方法,適合額定起重量為10t以下(含10t)的側(cè)面式叉車。
4、叉車的發(fā)展趨勢(shì)
近年來,叉車業(yè)發(fā)展迅速,隨著應(yīng)用范圍的廣泛,搬運(yùn)貨物的多樣,各式各樣的叉車應(yīng)運(yùn)而生,且更加注重叉車外觀的多元化、操作的安全性、人機(jī)效應(yīng)、人的感官效應(yīng)如操作時(shí)的舒適度等。電動(dòng)倉儲(chǔ)叉車、防爆叉車、集裝箱堆高機(jī)、越野叉車等中高端的產(chǎn)品也是高技術(shù)含量和高附加值的代表,滿足客戶的個(gè)性化需求,也會(huì)是未來的一大發(fā)展趨勢(shì)。
4.1 5G與叉車結(jié)合
隨著中國5G時(shí)代的到來,叉車又走向智能化邁進(jìn)了一大步,有一種基于5G的剪叉車無線遙控裝置,如果將此新型技術(shù)與電動(dòng)智能叉車有機(jī)結(jié)合在一起,可使叉車實(shí)現(xiàn)無人駕駛;若再和AGV叉車進(jìn)行結(jié)合,使用者只需在安全區(qū)域內(nèi)對(duì)叉車發(fā)出指令,叉車就能實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化。
4.2 叉車與無人倉儲(chǔ)結(jié)合
隨著信息化時(shí)代的到來,無人智能倉儲(chǔ)逐步發(fā)展起來,而這一技術(shù)將會(huì)成為未來物流設(shè)備發(fā)展的主流理念。但是,無人倉儲(chǔ)的子系統(tǒng)和技術(shù)尚存在問題,像人機(jī)協(xié)同技術(shù)、集群處理、設(shè)備和系統(tǒng)的異常響應(yīng)等都需要處理。5G與AGV叉車的結(jié)合構(gòu)成了云叉車,推動(dòng)了物流倉儲(chǔ)自動(dòng)化、智能化建設(shè),將AGV運(yùn)用到叉車,成立AMS自動(dòng)化管理系統(tǒng)、AGV的硬件設(shè)備和管理系統(tǒng)(NDC),構(gòu)建起全流程的物流管理體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)倉儲(chǔ)貨物的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了物流運(yùn)輸?shù)目勺匪莼?、可視化管理。我國?nèi)的叉裝機(jī)是基于裝載機(jī)和大噸位叉車演化合并后的產(chǎn)物,若對(duì)叉裝機(jī)也進(jìn)行云叉車式處理,無人倉儲(chǔ)的搬運(yùn)量則會(huì)成倍的增加??梢?,5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了整個(gè)物流的信息化、透明化,智能化。
4.3 叉車與視覺結(jié)合
5G無人智能叉車與視覺的結(jié)合,可以更好地應(yīng)用于各大工作環(huán)境,5G加上視覺再配合上邊緣計(jì)算形成互補(bǔ),輔助了無人駕駛,使整體的智能化提高。
由于現(xiàn)有的磁條導(dǎo)航、激光導(dǎo)航都有一定局限性,而視覺導(dǎo)航是通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃路線的方式,減少了項(xiàng)目在實(shí)施的過程中遇到的一些問題,故視覺導(dǎo)航是未來導(dǎo)航的發(fā)展趨勢(shì)。
2026-2031年中國水泥工業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):90頁
圖表數(shù):62
報(bào)告類別:前景預(yù)測(cè)報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年中國礦業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):142頁
圖表數(shù):148
報(bào)告類別:前景預(yù)測(cè)報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年中國房地產(chǎn)行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):85頁
圖表數(shù):124
報(bào)告類別:前景預(yù)測(cè)報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年中國基礎(chǔ)建設(shè)行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):141頁
圖表數(shù):80
報(bào)告類別:前景預(yù)測(cè)報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年中國挖掘機(jī)行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):102頁
圖表數(shù):78
報(bào)告類別:前景預(yù)測(cè)報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年中國化肥行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):139頁
圖表數(shù):126
報(bào)告類別:前景預(yù)測(cè)報(bào)告
最后修訂:2025.01