1 我國叉車行業(yè)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
我國叉車工業(yè)起步于20世紀50年代末，當時主要仿制前蘇聯(lián)產(chǎn)品。從70年代后期到80年代中期，全行業(yè)先后組織了2次聯(lián)合設(shè)計，各叉車生產(chǎn)廠紛紛引進國外先進技術(shù)，如北京叉車總廠引進日本三菱1～５t內(nèi)燃平衡重叉車技術(shù)，大連叉車總廠引進日本三菱10～40t內(nèi)燃平衡重叉車和集裝箱叉車技術(shù)，天津叉車總廠引進保加利亞巴爾干車輛公司1.25～6.3t內(nèi)燃叉車技術(shù)，杭州叉車總廠引進西德O&K公司靜壓傳動叉車、越野叉車和電動叉車技術(shù)，合肥叉車總廠、寶雞叉車公司引進日本TCM株式會社1～10t叉車技術(shù)，湖南叉車公司引進英國普勒班機械公司內(nèi)燃防爆裝置技術(shù)。自90年代開始，一些骨干企業(yè)在消化吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上積極對產(chǎn)品進行更新和系列化，因此目前國產(chǎn)叉車的技術(shù)水平參差不齊。其中，電動叉車因受基礎(chǔ)技術(shù)落后的制約，整體水平與世界先進水平差距很大，每年仍要進口價值近2億美元的叉車產(chǎn)品。*叉車能否逐鹿國際市場，并在與世界強手的競爭中立于不敗之地，將依賴于叉車整體技術(shù)水平的提高，特別是電動叉車技術(shù)的飛速發(fā)展。
?。矅鴥?nèi)外市場分析
與預(yù)測全球約有250家叉車生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)量保持在50萬臺左右。由于競爭的加劇，同20世紀80年代比，世界叉車工業(yè)出現(xiàn)了銷售額增長而利潤減少的反?，F(xiàn)象。一方面，為降低成本，叉車巨頭紛紛在發(fā)展*家建廠。例如，在*建有廈門林德、安徽TCM、北京漢拿、湖南德士達、煙臺大宇重工、上海海斯特等。這些公司把具有世界20世紀90年代中期先進的產(chǎn)品和技術(shù)帶到國內(nèi)，促進了我國叉車技術(shù)的快速發(fā)展，同時對國內(nèi)市場也造成了很大的沖擊。另一方面，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，物流技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展中的地位與作用越來越明顯，叉車普及率越來越高，已從過去單一的港口碼頭進入到國民經(jīng)濟的各行各業(yè)。目前我國叉車的保有量約18萬臺，實際年潛在需求量約10萬臺，而實際年銷售量僅3萬臺左右，可見*的叉車市場是巨大的。
隨著人們對環(huán)境污染危害的深刻認識，環(huán)保已成為世界共同關(guān)注的焦點，因此，環(huán)保型叉車將成為市場主流；其次，自動倉儲系統(tǒng)、大型超市的紛紛建立，刺激了對室內(nèi)搬運機械需求的增長，高性能電動叉車、前移式叉車、窄巷道叉車等各類倉儲機械迅速發(fā)展是未來叉車市場的又一特征；另外，全球經(jīng)濟一體化必將帶來全球工業(yè)的國際化，使得各國間及國內(nèi)貿(mào)易大幅上升。有資料表明全世界集裝箱吞吐量每年以30%左右的速度遞增。貿(mào)易的增加將推動現(xiàn)代集裝箱搬運與堆垛設(shè)備的高速發(fā)展。
３ 現(xiàn)代叉車技術(shù)發(fā)展趨勢
?。?1產(chǎn)品的系列化與多樣化
根據(jù)美國工業(yè)車輛協(xié)會的分類法，叉車分(1、2、3、4、5、6和7)7大類，分別為電動乘駕式叉車、電動窄巷道叉車、電動托盤搬運車、內(nèi)燃平衡重式實心胎叉車、內(nèi)燃平衡重式充氣胎叉車、電動與內(nèi)燃乘駕式拖車和越野叉車。1999年7月，美國《現(xiàn)代物料搬運》雜志評出世界20強叉車公司，其中排在位的公司(產(chǎn)品種類)是：Linde(1、２、３、４、５和6)，Toyota(1、２、３、４、５和6)，Nacco/MHG(1、２、３、４和5)，Jungheinrich(1、２、３、４和５)，BT?。蒼dustries(1、２、３、４和5)，Mitsubshi / Caterpillar(1、２、３、４和5)，Crown(1、２、３)，Komatsu(1、２、３、４和5)，Nissan(1、２、３、４和5)，TCM(1、４和5)。另外產(chǎn)品品種和系列也非常齊全，如德國Linde公司有柴油、液化石油氣、電動平衡重叉車，前移式叉車，堆垛車，揀選車，側(cè)面式叉車，電動牽引車等近110種；而我國*的叉車制造企業(yè)安徽叉車集團生產(chǎn)1～16 t 15個級別80種機型400多個品種的叉車。各叉車公司皆以產(chǎn)品種類、系列的多樣化去充分適應(yīng)不同用戶、不同工作對象和不同工作環(huán)境的需要，并不斷推出新結(jié)構(gòu)、新車型，以多品種小批量滿足用戶的個性化要求。
3. 2綠色化推動叉車動力技術(shù)的發(fā)展
叉車分內(nèi)燃叉車和電動叉車。內(nèi)燃叉車以發(fā)動機為動力，功率強勁，使用范圍廣，缺點是排氣和噪聲污染環(huán)境，有害人類健康。環(huán)保要求推動了動力技術(shù)的更新：TCM于20世紀70年代更新了3.5～８t柴油叉車，將預(yù)熱燃燒室改為直噴式，省油17％～20％；80年代初Perkins發(fā)動機推出扁唇式燃燒系柴油機，省油7％～８％；８０年代中期德國Deute公司開發(fā)出F913Ｇ型叉車專用柴油機，省油60%，降噪6 dB，而瑞典推出柴油機蓄電池混合動力叉車；90年代液化石油氣(LPG)叉車、壓縮天然氣(CNG)叉車、丙烷叉車等低公害叉車面市，且發(fā)展勢頭強勁。
電動叉車具有能量轉(zhuǎn)換效率高、無廢氣排放、噪聲小等突出優(yōu)點，是室內(nèi)物料搬運的*工具，但其受蓄電池容量限制，功率小，作業(yè)時間短。目前國內(nèi)外均在不斷改進鉛酸蓄電池技術(shù)，通過提高材料純度等使其在復(fù)充電次數(shù)、容量和電效率方面有了很大提高。由于技術(shù)的進步，電動叉車現(xiàn)已突破只能用于小噸位作業(yè)的局限性。目前國際上電動叉車的產(chǎn)量已占叉車總量的40%(國內(nèi)為10%～15％)，在德國、意大利等一些西歐*電動叉車比例高達65%。
未來叉車將廣泛采用電子燃燒噴射和共軌技術(shù)。發(fā)動機尾氣催化、凈化技術(shù)的發(fā)展將有效降低有害氣體和微粒的排放。LPG、CNG等燃料叉車及混合動力叉車將進一步發(fā)展。新型蓄電池燃料電池在各大公司的共同努力下，將克服價格方面的劣勢，批量進入市場。目前全球汽車巨人正聯(lián)合致力于電動汽車的研究，電動汽車的動力、傳動、控制、安全等技術(shù)在叉車上的應(yīng)用，將會使電動叉車整機性能有一個質(zhì)的變化。
3.3節(jié)能和機電液一體化高新技術(shù)的應(yīng)用
微電子技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對提高叉車業(yè)整體水平，實現(xiàn)復(fù)合功能，以及保證整機及系統(tǒng)的安全性、控制性和自動化水平的作用將更加明顯，使電子與機械、電子與液壓的結(jié)合更加密切。未來叉車的發(fā)展在于其電子技術(shù)的應(yīng)用水平。
實現(xiàn)以微處理器為核心的機電液一體化是未來叉車控制系統(tǒng)發(fā)展的主方向，即以微處理器為核心，控制由局部控制向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，使整車保持*工作狀態(tài)，實現(xiàn)叉車的智能化作業(yè)。對于電動車輛，傳統(tǒng)的電阻調(diào)速控制器已被淘汰，而新型MＯSFET晶體管因其門極驅(qū)動電流小，并聯(lián)控制特性好且有軟、硬件自動保護和硬件自診斷功能等優(yōu)點，得到廣泛采用。串勵和他勵控制器仍是市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，交流控制技術(shù)則處于起步階段。隨著交流調(diào)速控制系統(tǒng)成本的降低與閉式交流電機技術(shù)的成熟，交流電機叉車將會因其功率大、維護性能好而取代直流電機叉車。采用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與動力轉(zhuǎn)向比可節(jié)能25%，它可根據(jù)叉車使用工況，適時控制電機轉(zhuǎn)速，是叉車節(jié)能降噪的有效措施。另外，MOSFET晶體管比電阻式調(diào)速可節(jié)能20%，釋放式再生制動可節(jié)能5%～８％，采用液壓電機控制器和負載勢能回收技術(shù)可分別節(jié)能20%和5%。
3. 4運用人類功效學(xué)原理，追求操縱舒適性
各叉車公司不斷優(yōu)化改進叉車人機界面，使操縱簡便省力、迅速準確，充分發(fā)揮人機效能。例如，配備醒目的數(shù)字化儀表、報警裝置，實現(xiàn)工況的在線監(jiān)控；采用浮動駕駛室(可移動、升降)，使操縱者獲得全方位視野；以集中手柄控制替代多個手柄控制，電控替代手控；以及逐漸將電子監(jiān)測器和高度顯示器作為高升程叉車的標準配置。
3. 5工業(yè)造型設(shè)計
近年來各大企業(yè)皆推出了外觀造型令人注目的新車型，體現(xiàn)了叉車造型轎車化的發(fā)展趨勢。流線型、大圓弧過渡加之明快協(xié)調(diào)的色彩搭配。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，虛擬樣機設(shè)計、三維實體造型、快速成型等先進設(shè)計手段和先進制造技術(shù)的運用，叉車造型將越來越具有新意和特色。
3.6重視叉車的安全可靠性與可維護性
保證駕駛員的安全一直是叉車設(shè)計人員重點考慮的問題。除停車、行車制動，前傾自鎖，下降限速等基本安全措施外，通過配備功能齊全的監(jiān)控系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)、防側(cè)翻系統(tǒng)，以及采用電控、液壓、機械3套獨立制動系統(tǒng)，大大提高了整車的安全可靠性。同時，電子技術(shù)的發(fā)展與運用，使對叉車安全性研究向智能化方向發(fā)展。在提高可維護性方面，側(cè)重拆裝簡單化，部件組合化，加油集中化，檢查監(jiān)控化，改善部件的易接近性，以及盡可能減少需維修的項目。
3.7 集裝箱叉車與集裝箱正面吊運機的發(fā)展
目前，集裝箱搬運與堆垛設(shè)備的主要生產(chǎn)商集中在歐洲，如瑞典的Kalmar、SMV，意大利的Belotti、CVS、Fantuzzi，法國的PPM，芬蘭的SISU Valmet，德國的Linde等。國內(nèi)生產(chǎn)集裝箱叉車的僅有1家，而生產(chǎn)正面吊運機吊具的也僅有2家，主要依賴進口。集裝箱叉車仍是所有集裝箱港口、碼頭、中轉(zhuǎn)站搬運與堆垛空箱必不可少的設(shè)備，且堆垛層數(shù)有不斷增加的趨勢。用于搬運與堆垛20和40英尺重箱的集裝箱正面吊運機，因其視野好，可跨越箱列吊運，具有堆垛第2、第3列集裝箱的功能，運行平穩(wěn)，將逐漸取代重箱集裝箱叉車。
我國叉車工業(yè)起步于20世紀50年代末，當時主要仿制前蘇聯(lián)產(chǎn)品。從70年代后期到80年代中期，全行業(yè)先后組織了2次聯(lián)合設(shè)計，各叉車生產(chǎn)廠紛紛引進國外先進技術(shù)，如北京叉車總廠引進日本三菱1～５t內(nèi)燃平衡重叉車技術(shù)，大連叉車總廠引進日本三菱10～40t內(nèi)燃平衡重叉車和集裝箱叉車技術(shù)，天津叉車總廠引進保加利亞巴爾干車輛公司1.25～6.3t內(nèi)燃叉車技術(shù)，杭州叉車總廠引進西德O&K公司靜壓傳動叉車、越野叉車和電動叉車技術(shù)，合肥叉車總廠、寶雞叉車公司引進日本TCM株式會社1～10t叉車技術(shù)，湖南叉車公司引進英國普勒班機械公司內(nèi)燃防爆裝置技術(shù)。自90年代開始，一些骨干企業(yè)在消化吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上積極對產(chǎn)品進行更新和系列化，因此目前國產(chǎn)叉車的技術(shù)水平參差不齊。其中，電動叉車因受基礎(chǔ)技術(shù)落后的制約，整體水平與世界先進水平差距很大，每年仍要進口價值近2億美元的叉車產(chǎn)品。*叉車能否逐鹿國際市場，并在與世界強手的競爭中立于不敗之地，將依賴于叉車整體技術(shù)水平的提高，特別是電動叉車技術(shù)的飛速發(fā)展。
?。矅鴥?nèi)外市場分析
與預(yù)測全球約有250家叉車生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)量保持在50萬臺左右。由于競爭的加劇，同20世紀80年代比，世界叉車工業(yè)出現(xiàn)了銷售額增長而利潤減少的反?，F(xiàn)象。一方面，為降低成本，叉車巨頭紛紛在發(fā)展*家建廠。例如，在*建有廈門林德、安徽TCM、北京漢拿、湖南德士達、煙臺大宇重工、上海海斯特等。這些公司把具有世界20世紀90年代中期先進的產(chǎn)品和技術(shù)帶到國內(nèi)，促進了我國叉車技術(shù)的快速發(fā)展，同時對國內(nèi)市場也造成了很大的沖擊。另一方面，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，物流技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展中的地位與作用越來越明顯，叉車普及率越來越高，已從過去單一的港口碼頭進入到國民經(jīng)濟的各行各業(yè)。目前我國叉車的保有量約18萬臺，實際年潛在需求量約10萬臺，而實際年銷售量僅3萬臺左右，可見*的叉車市場是巨大的。
隨著人們對環(huán)境污染危害的深刻認識，環(huán)保已成為世界共同關(guān)注的焦點，因此，環(huán)保型叉車將成為市場主流；其次，自動倉儲系統(tǒng)、大型超市的紛紛建立，刺激了對室內(nèi)搬運機械需求的增長，高性能電動叉車、前移式叉車、窄巷道叉車等各類倉儲機械迅速發(fā)展是未來叉車市場的又一特征；另外，全球經(jīng)濟一體化必將帶來全球工業(yè)的國際化，使得各國間及國內(nèi)貿(mào)易大幅上升。有資料表明全世界集裝箱吞吐量每年以30%左右的速度遞增。貿(mào)易的增加將推動現(xiàn)代集裝箱搬運與堆垛設(shè)備的高速發(fā)展。
３ 現(xiàn)代叉車技術(shù)發(fā)展趨勢
?。?1產(chǎn)品的系列化與多樣化
根據(jù)美國工業(yè)車輛協(xié)會的分類法，叉車分(1、2、3、4、5、6和7)7大類，分別為電動乘駕式叉車、電動窄巷道叉車、電動托盤搬運車、內(nèi)燃平衡重式實心胎叉車、內(nèi)燃平衡重式充氣胎叉車、電動與內(nèi)燃乘駕式拖車和越野叉車。1999年7月，美國《現(xiàn)代物料搬運》雜志評出世界20強叉車公司，其中排在位的公司(產(chǎn)品種類)是：Linde(1、２、３、４、５和6)，Toyota(1、２、３、４、５和6)，Nacco/MHG(1、２、３、４和5)，Jungheinrich(1、２、３、４和５)，BT?。蒼dustries(1、２、３、４和5)，Mitsubshi / Caterpillar(1、２、３、４和5)，Crown(1、２、３)，Komatsu(1、２、３、４和5)，Nissan(1、２、３、４和5)，TCM(1、４和5)。另外產(chǎn)品品種和系列也非常齊全，如德國Linde公司有柴油、液化石油氣、電動平衡重叉車，前移式叉車，堆垛車，揀選車，側(cè)面式叉車，電動牽引車等近110種；而我國*的叉車制造企業(yè)安徽叉車集團生產(chǎn)1～16 t 15個級別80種機型400多個品種的叉車。各叉車公司皆以產(chǎn)品種類、系列的多樣化去充分適應(yīng)不同用戶、不同工作對象和不同工作環(huán)境的需要，并不斷推出新結(jié)構(gòu)、新車型，以多品種小批量滿足用戶的個性化要求。
3. 2綠色化推動叉車動力技術(shù)的發(fā)展
叉車分內(nèi)燃叉車和電動叉車。內(nèi)燃叉車以發(fā)動機為動力，功率強勁，使用范圍廣，缺點是排氣和噪聲污染環(huán)境，有害人類健康。環(huán)保要求推動了動力技術(shù)的更新：TCM于20世紀70年代更新了3.5～８t柴油叉車，將預(yù)熱燃燒室改為直噴式，省油17％～20％；80年代初Perkins發(fā)動機推出扁唇式燃燒系柴油機，省油7％～８％；８０年代中期德國Deute公司開發(fā)出F913Ｇ型叉車專用柴油機，省油60%，降噪6 dB，而瑞典推出柴油機蓄電池混合動力叉車；90年代液化石油氣(LPG)叉車、壓縮天然氣(CNG)叉車、丙烷叉車等低公害叉車面市，且發(fā)展勢頭強勁。
電動叉車具有能量轉(zhuǎn)換效率高、無廢氣排放、噪聲小等突出優(yōu)點，是室內(nèi)物料搬運的*工具，但其受蓄電池容量限制，功率小，作業(yè)時間短。目前國內(nèi)外均在不斷改進鉛酸蓄電池技術(shù)，通過提高材料純度等使其在復(fù)充電次數(shù)、容量和電效率方面有了很大提高。由于技術(shù)的進步，電動叉車現(xiàn)已突破只能用于小噸位作業(yè)的局限性。目前國際上電動叉車的產(chǎn)量已占叉車總量的40%(國內(nèi)為10%～15％)，在德國、意大利等一些西歐*電動叉車比例高達65%。
未來叉車將廣泛采用電子燃燒噴射和共軌技術(shù)。發(fā)動機尾氣催化、凈化技術(shù)的發(fā)展將有效降低有害氣體和微粒的排放。LPG、CNG等燃料叉車及混合動力叉車將進一步發(fā)展。新型蓄電池燃料電池在各大公司的共同努力下，將克服價格方面的劣勢，批量進入市場。目前全球汽車巨人正聯(lián)合致力于電動汽車的研究，電動汽車的動力、傳動、控制、安全等技術(shù)在叉車上的應(yīng)用，將會使電動叉車整機性能有一個質(zhì)的變化。
3.3節(jié)能和機電液一體化高新技術(shù)的應(yīng)用
微電子技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對提高叉車業(yè)整體水平，實現(xiàn)復(fù)合功能，以及保證整機及系統(tǒng)的安全性、控制性和自動化水平的作用將更加明顯，使電子與機械、電子與液壓的結(jié)合更加密切。未來叉車的發(fā)展在于其電子技術(shù)的應(yīng)用水平。
實現(xiàn)以微處理器為核心的機電液一體化是未來叉車控制系統(tǒng)發(fā)展的主方向，即以微處理器為核心，控制由局部控制向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，使整車保持*工作狀態(tài)，實現(xiàn)叉車的智能化作業(yè)。對于電動車輛，傳統(tǒng)的電阻調(diào)速控制器已被淘汰，而新型MＯSFET晶體管因其門極驅(qū)動電流小，并聯(lián)控制特性好且有軟、硬件自動保護和硬件自診斷功能等優(yōu)點，得到廣泛采用。串勵和他勵控制器仍是市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，交流控制技術(shù)則處于起步階段。隨著交流調(diào)速控制系統(tǒng)成本的降低與閉式交流電機技術(shù)的成熟，交流電機叉車將會因其功率大、維護性能好而取代直流電機叉車。采用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與動力轉(zhuǎn)向比可節(jié)能25%，它可根據(jù)叉車使用工況，適時控制電機轉(zhuǎn)速，是叉車節(jié)能降噪的有效措施。另外，MOSFET晶體管比電阻式調(diào)速可節(jié)能20%，釋放式再生制動可節(jié)能5%～８％，采用液壓電機控制器和負載勢能回收技術(shù)可分別節(jié)能20%和5%。
3. 4運用人類功效學(xué)原理，追求操縱舒適性
各叉車公司不斷優(yōu)化改進叉車人機界面，使操縱簡便省力、迅速準確，充分發(fā)揮人機效能。例如，配備醒目的數(shù)字化儀表、報警裝置，實現(xiàn)工況的在線監(jiān)控；采用浮動駕駛室(可移動、升降)，使操縱者獲得全方位視野；以集中手柄控制替代多個手柄控制，電控替代手控；以及逐漸將電子監(jiān)測器和高度顯示器作為高升程叉車的標準配置。
3. 5工業(yè)造型設(shè)計
近年來各大企業(yè)皆推出了外觀造型令人注目的新車型，體現(xiàn)了叉車造型轎車化的發(fā)展趨勢。流線型、大圓弧過渡加之明快協(xié)調(diào)的色彩搭配。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，虛擬樣機設(shè)計、三維實體造型、快速成型等先進設(shè)計手段和先進制造技術(shù)的運用，叉車造型將越來越具有新意和特色。
3.6重視叉車的安全可靠性與可維護性
保證駕駛員的安全一直是叉車設(shè)計人員重點考慮的問題。除停車、行車制動，前傾自鎖，下降限速等基本安全措施外，通過配備功能齊全的監(jiān)控系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)、防側(cè)翻系統(tǒng)，以及采用電控、液壓、機械3套獨立制動系統(tǒng)，大大提高了整車的安全可靠性。同時，電子技術(shù)的發(fā)展與運用，使對叉車安全性研究向智能化方向發(fā)展。在提高可維護性方面，側(cè)重拆裝簡單化，部件組合化，加油集中化，檢查監(jiān)控化，改善部件的易接近性，以及盡可能減少需維修的項目。
3.7 集裝箱叉車與集裝箱正面吊運機的發(fā)展
目前，集裝箱搬運與堆垛設(shè)備的主要生產(chǎn)商集中在歐洲，如瑞典的Kalmar、SMV，意大利的Belotti、CVS、Fantuzzi，法國的PPM，芬蘭的SISU Valmet，德國的Linde等。國內(nèi)生產(chǎn)集裝箱叉車的僅有1家，而生產(chǎn)正面吊運機吊具的也僅有2家，主要依賴進口。集裝箱叉車仍是所有集裝箱港口、碼頭、中轉(zhuǎn)站搬運與堆垛空箱必不可少的設(shè)備，且堆垛層數(shù)有不斷增加的趨勢。用于搬運與堆垛20和40英尺重箱的集裝箱正面吊運機，因其視野好，可跨越箱列吊運，具有堆垛第2、第3列集裝箱的功能，運行平穩(wěn)，將逐漸取代重箱集裝箱叉車。
