劉旭中
(太原學(xué)院 藝術(shù)設(shè)計(jì)系,山西 太原 030012)
我國(guó)草坪業(yè)快速發(fā)展于20世紀(jì)90年代初,經(jīng)過(guò)近30年的高速發(fā)展,草坪機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)形成一定的規(guī)模。隨著我國(guó)城市建設(shè)步伐持續(xù)的加快,城市綠地面積也在增加。草坪作為城市綠化和美化中的一個(gè)主體受到了人們的高度關(guān)注,人們?cè)谖镔|(zhì)生活得到改善和精神生活水平顯著提高的同時(shí),對(duì)草坪外觀質(zhì)量指標(biāo)的評(píng)價(jià)要求也越來(lái)越高,草坪外觀質(zhì)量指標(biāo)分為草坪的顏色、密度、質(zhì)地和草坪的均勻性等四個(gè)方面[1]。所以,要保證草坪達(dá)到高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn),就需投入大量的勞動(dòng)力,而單一的手工勞作不能滿足草坪高標(biāo)準(zhǔn)和高質(zhì)量要求,因此,草坪機(jī)械的飛速發(fā)展勢(shì)不可擋[2]5。草坪機(jī)械是構(gòu)成草坪建植與養(yǎng)護(hù)的一個(gè)重要組成部分,草坪機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)草坪建植面積的擴(kuò)大、從而取得綜合效益的重要手段[3]。同時(shí),草坪機(jī)械使用率的提高,使草坪的美觀整齊度得到提升,在保障草坪草良好生長(zhǎng)等方面起到了重要作用。
國(guó)內(nèi)的草坪機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,在使用性能方面得到顯著的提升。草坪機(jī)械從起初的產(chǎn)品比較單一,質(zhì)量、性能和制造水平都比較落后,到現(xiàn)在的產(chǎn)品從研發(fā)到設(shè)計(jì)再到使用性能上,都取得了明顯進(jìn)步。當(dāng)前我國(guó)生產(chǎn)制造的草坪機(jī)械在功能和性能上不斷升級(jí)和強(qiáng)化,已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了“三化”:現(xiàn)代化、自動(dòng)化和智能化,已具備一定的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,并占有一定的市場(chǎng)份額。據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年12月我國(guó)園林草坪割草機(jī)和草坪滾壓機(jī)進(jìn)口額分別為757 724美元和0美元,比2018年12月減少9.27%和100.00%;2019年12月我國(guó)園林草坪割草機(jī)和草坪滾壓機(jī)出口額分別為177 192 186美元和679 889美元,比2018年12月增加21.42%和136.08%[4]。2015年園林草坪機(jī)械類產(chǎn)品進(jìn)口額1.614億美元,比2014年減少22.70%;2015年,我國(guó)林木機(jī)械產(chǎn)品出口北美地區(qū)的額度達(dá)6.503億美元,比2014年增長(zhǎng)17.10%,其中園林草坪機(jī)械和木工機(jī)械占91.70%[5]。2000-2013年,我國(guó)草坪機(jī)械進(jìn)口數(shù)量減少了76.34%,年平均減少10.54%;出口數(shù)量增加了936.41%,年平均增加19.71%[6]。從上述草坪機(jī)械進(jìn)出口數(shù)據(jù)可以看出,近20年來(lái)我國(guó)在園林草坪機(jī)械進(jìn)口持續(xù)下降的主要原因是國(guó)產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)占有率不斷提高;國(guó)產(chǎn)草坪機(jī)械出口持續(xù)增加的主要原因是國(guó)產(chǎn)機(jī)械設(shè)備在使用性能和功能上得到國(guó)內(nèi)外園林從業(yè)者的高度認(rèn)可??梢?jiàn),國(guó)產(chǎn)草坪機(jī)械在我國(guó)草坪機(jī)械市場(chǎng)中已經(jīng)把主角從“進(jìn)口”逐步轉(zhuǎn)化為“國(guó)產(chǎn)”。
在國(guó)產(chǎn)草坪機(jī)械逐步取代進(jìn)口草坪機(jī)械的同時(shí),相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員由起初相當(dāng)短缺到現(xiàn)在園林綠化機(jī)械的人才培養(yǎng)體系已經(jīng)全面得到完善,初、中、高級(jí)技術(shù)人員是根據(jù)園林機(jī)械市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求培養(yǎng)出來(lái)并源源不斷地輸送到各個(gè)需求的園林機(jī)械機(jī)構(gòu)中去。國(guó)產(chǎn)草坪機(jī)械制造工藝流程、機(jī)械化和自動(dòng)化程度逐步接近發(fā)達(dá)國(guó)家的制造水平,操作流程及其注意事宜在用戶使用說(shuō)明書里都有說(shuō)明,再加上操作人員對(duì)草坪機(jī)械的基本構(gòu)造、工作原理及日常使用和日常保養(yǎng)都有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),既保證了草坪建植養(yǎng)護(hù)的工作質(zhì)量和工作效率,又得到了正規(guī)的操作和定期保養(yǎng),促使草坪機(jī)械的使用壽命延長(zhǎng),還避免了意外事故的發(fā)生[7]。我國(guó)草坪機(jī)械經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,草坪機(jī)械操作人員的專業(yè)知識(shí)得到了很大地提升,逐步邁向?qū)I(yè)化進(jìn)程。
我國(guó)草坪機(jī)械設(shè)備的使用起始于20世紀(jì)70年代后期。草坪機(jī)械在我國(guó)起初基本上是以進(jìn)口為主且用戶說(shuō)明書是英文版,當(dāng)時(shí)草坪機(jī)械操作人員文化水平較低,由于操作和保養(yǎng)不得當(dāng),草坪機(jī)械出現(xiàn)故障的頻率較高,維修和配件供應(yīng)問(wèn)題難以得到實(shí)質(zhì)性的解決,從而導(dǎo)致草坪機(jī)械不能正常使用,最終造成資源的浪費(fèi)。進(jìn)入到20世紀(jì)80年代后,為了加強(qiáng)我國(guó)各園林機(jī)械制造廠商之間的通力協(xié)作,促進(jìn)園林機(jī)械制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,專門成立了中國(guó)林業(yè)機(jī)械協(xié)會(huì)園林機(jī)械專業(yè)委員會(huì)。在之后的幾十年里隨著草坪業(yè)的發(fā)展,草坪機(jī)械需求數(shù)量也快速地增加。國(guó)內(nèi)園林機(jī)械制造業(yè)引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和自身不斷創(chuàng)新,使國(guó)產(chǎn)草坪機(jī)械在功能和性能上實(shí)現(xiàn)智能、自動(dòng)化,并逐步取代進(jìn)口草坪機(jī)械。園林機(jī)械管理體系已經(jīng)健立健全并逐步完善,草坪機(jī)械銷售點(diǎn)和維修點(diǎn)也隨之分布于我國(guó)各個(gè)地市,同時(shí)還配有一定的專業(yè)技術(shù)人員,草坪機(jī)械可以及時(shí)得到定期保養(yǎng)和維修,使草坪機(jī)械能高效、合理地利用起來(lái),從而避免造成資源的浪費(fèi)。
園林機(jī)械是指園林生產(chǎn)各項(xiàng)作業(yè)中使用的各種作業(yè)機(jī)械的集合[2]198。草坪建植與養(yǎng)護(hù)作為園林綠化生產(chǎn)中的一個(gè)重要組成部分,因此,草坪機(jī)械是園林機(jī)械的一個(gè)重要分支。草坪機(jī)械是用于草坪建植與養(yǎng)護(hù)所需一系列機(jī)械設(shè)備。草坪機(jī)械按照完成草坪作業(yè)內(nèi)容可分為草坪建植機(jī)械和草坪養(yǎng)護(hù)管理機(jī)械。草坪建植機(jī)械主要有下列幾種:鏵式犁、圓盤整地機(jī)、旋耕機(jī)、播種機(jī)、草皮移植機(jī)、噴播機(jī)等機(jī)械設(shè)備;草坪養(yǎng)護(hù)管理機(jī)械主要有下列幾種:剪草機(jī)、打孔機(jī)、施肥機(jī)、滾壓機(jī)、梳草機(jī)、梳根機(jī)、切邊機(jī)、清潔機(jī)、覆沙機(jī)、噴藥機(jī)、噴灌設(shè)備等機(jī)械設(shè)備。
目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)草坪建植與養(yǎng)護(hù)機(jī)械產(chǎn)量較大且技術(shù)較成熟的機(jī)械有園林拖拉機(jī)(它的配套工作裝置有鏵式犁、圓盤整地機(jī)、旋耕機(jī)、播種機(jī))及草皮移植機(jī)、草坪修剪機(jī)和草坪打孔機(jī)等。對(duì)于剩下的其它草坪建植養(yǎng)護(hù)機(jī)械來(lái)說(shuō)技術(shù)相對(duì)比較薄弱,問(wèn)題主要體現(xiàn)在體量大,各種性能和自動(dòng)化程度低,噪聲大,耗油量多,排放超標(biāo),環(huán)境污染嚴(yán)重等方面。
我國(guó)草坪機(jī)械起步遲,研發(fā)技術(shù)相對(duì)滯后,減排、生產(chǎn)工藝及設(shè)計(jì)能力較落后,無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)外草坪機(jī)械產(chǎn)品排放和作業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn),造成機(jī)械檔次及附加值低。經(jīng)過(guò)四十多年的技術(shù)引進(jìn)和不斷創(chuàng)新,國(guó)內(nèi)園林制造業(yè)技術(shù)研發(fā)水平有了顯著提升,有些園林機(jī)械制造企業(yè)不僅具有自主研發(fā)和科技創(chuàng)新實(shí)力,而且掌握一定園林機(jī)械的核心技術(shù),進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)產(chǎn)園林機(jī)械的升級(jí)換代得以滿足國(guó)際規(guī)定的環(huán)保和安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),使園林草坪機(jī)械檔次提升,同時(shí)在國(guó)內(nèi)外機(jī)械銷售市場(chǎng)占有率逐年增加。
草坪機(jī)械是我國(guó)園林機(jī)械制造做強(qiáng)做大的一部分,在國(guó)內(nèi)草坪規(guī)模使用受限情況下,制約了草坪機(jī)械的需求量,未來(lái)出口占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)是國(guó)產(chǎn)機(jī)械發(fā)展方向。國(guó)產(chǎn)草坪機(jī)械為了響應(yīng)國(guó)家出臺(tái)的相關(guān)政策,為草坪業(yè)的發(fā)展做貢獻(xiàn),為了在草坪建植與養(yǎng)護(hù)管理中起到舉足輕重的作用,同時(shí)還想在今后的發(fā)展中占草坪機(jī)械市場(chǎng)的主力軍就必須在安全性能、輕量便捷、智能環(huán)保、高效節(jié)能、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化和多功能一體化等方面做足功夫,最終在草坪機(jī)械領(lǐng)域起到引領(lǐng)作用。
進(jìn)入21世紀(jì),西方發(fā)達(dá)國(guó)家家庭庭院草坪綠地面積隨之增加,步行自走式草坪修剪機(jī)不能滿足人們的需求,已開(kāi)始逐步被家用小型操縱坐騎式的草坪修剪機(jī)取代。小型操縱坐騎式草坪修剪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)動(dòng)性能好,且轉(zhuǎn)彎半徑基本為零,是一種一機(jī)多用的全液壓化的小型草坪拖拉機(jī)。這種操作自動(dòng)智能化、坐騎舒適化的小型草坪機(jī)械一問(wèn)世,就得到廣大用戶的關(guān)注和青睞?,F(xiàn)階段我國(guó)在草坪建植與養(yǎng)護(hù)上仍使用步行自走式草坪修剪機(jī)。因此,我國(guó)園林機(jī)械制造業(yè)應(yīng)借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),研發(fā)出適用于我國(guó)國(guó)人使用的自動(dòng)智能化程度高、操作簡(jiǎn)便且舒適等一機(jī)多用多功能的草坪機(jī)械,來(lái)縮小我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的制造差距。同時(shí)降低能源和生產(chǎn)材料的消耗及用工成本,進(jìn)一步提高工作效率,所以,操作自動(dòng)智能化和舒適化是我國(guó)草坪機(jī)械今后發(fā)展趨勢(shì)與方向。
一種機(jī)械可以配備多種工作裝置或附件,只要更換不同工作裝置就能完成不同作業(yè)內(nèi)容,從而提高機(jī)械的利用率叫做一機(jī)多用機(jī)械。例如拖拉機(jī)配套的工作裝置鏵式犁、圓盤整地機(jī)、旋耕機(jī)、播種機(jī)等就是一種一機(jī)多用途機(jī)械;割灌機(jī)配套的工作裝置,安裝上尼龍繩就可以打草,安裝上鋸片就可以鋸8 cm以下的灌木。
一種機(jī)械上可同時(shí)安裝多種工作裝置,能完成多項(xiàng)需要按順序連續(xù)進(jìn)行的作業(yè)內(nèi)容,從而提高機(jī)械的作業(yè)效率和勞動(dòng)生產(chǎn)率叫做聯(lián)合作業(yè)機(jī)械。例如園林草坪打孔施肥機(jī)就是一種聯(lián)合作業(yè)機(jī)械,它可以邊打孔邊施肥同時(shí)進(jìn)行作業(yè)。這樣一機(jī)多用機(jī)械和聯(lián)合作業(yè)機(jī)械將成為今后發(fā)展方向。
以前我國(guó)小型園林機(jī)械如割灌機(jī)、綠籬機(jī)等普遍采用的是二沖程汽油機(jī),它雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、體積小、便于攜帶,但缺點(diǎn)是噪聲大、油耗大、排放污染嚴(yán)重等問(wèn)題。近年來(lái),世界各國(guó)對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)日益增強(qiáng),環(huán)境保護(hù)相關(guān)的法律和法規(guī)已逐步完善,尤其是對(duì)草坪機(jī)械設(shè)備在城鎮(zhèn)露天作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的排放物的指標(biāo)也越來(lái)越嚴(yán)格。目前在我國(guó),步行操縱的割草機(jī)已逐步被新一代低污染、低噪聲四沖程小型汽油機(jī)所取代;手持式二沖程(汽油)割灌機(jī)也有被小型電動(dòng)機(jī)代替的趨勢(shì)。因此,研發(fā)并生產(chǎn)低污染、甚至無(wú)污染的“綠色、環(huán)保、低耗能”草坪機(jī)械將成為今后主要發(fā)展趨勢(shì),環(huán)保性能將會(huì)成為評(píng)價(jià)其質(zhì)量的重要指標(biāo)。
在草坪機(jī)械作業(yè)時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)生安全事故。在機(jī)械自身的安全性方面,主要是防止機(jī)械在作業(yè)過(guò)程中發(fā)生意外故障對(duì)操作者造成的傷害;在操作人員的安全性方面,主要是防止操作人員在作業(yè)過(guò)程中受到外界影響而造成的傷害;在周圍人群的安全性方面,防止機(jī)械在作業(yè)時(shí)對(duì)他人造成的傷害。要想解決這些問(wèn)題,除對(duì)操作人員有針對(duì)性的培訓(xùn)外,還應(yīng)該提高機(jī)械各項(xiàng)安全性能。今后這些草坪機(jī)械安全裝置應(yīng)向更加多樣化、更加完善、更加有效等方面發(fā)展。
根據(jù)草坪建植與養(yǎng)護(hù)的特點(diǎn)與草坪機(jī)械結(jié)構(gòu)、外觀和滿足操作人機(jī)工程學(xué)等方面的要求,草坪機(jī)械在發(fā)展中會(huì)偏向于朝著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能安全、輕便快捷、造型美觀等特點(diǎn)的小型化方向發(fā)展。這樣便于人們?cè)谧鳂I(yè)中的搬運(yùn)和防止在搬運(yùn)過(guò)程中的碰撞引發(fā)機(jī)械損壞,還能減少運(yùn)輸成本,同時(shí)可完成修剪、打孔、施肥、噴灌等多種作業(yè)的小型機(jī)械將成為家庭草坪建植與養(yǎng)護(hù)的首選。隨著國(guó)內(nèi)外家庭庭院草坪的增多,草坪機(jī)械偏向于小型化與快捷化將成為今后發(fā)展的主要趨勢(shì)。
目前,草坪機(jī)械還是以內(nèi)燃機(jī)式為動(dòng)力的機(jī)械。石油作為現(xiàn)階段草坪機(jī)械燃料,屬于不可再生資源,既導(dǎo)致能源的消耗,又會(huì)造成大氣污染。所以以太陽(yáng)能、電能、燃料電池作為動(dòng)力來(lái)源并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的多元化、清潔化新能源草坪機(jī)械將成為了今后的發(fā)展趨勢(shì)。
為了更好地滿足草坪草建植與養(yǎng)護(hù)管理的需要,國(guó)內(nèi)園林機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)草坪建植與養(yǎng)護(hù)的特點(diǎn)制造出符合我國(guó)國(guó)情的草坪機(jī)械,并提高草坪機(jī)械的實(shí)用性,同時(shí)堅(jiān)持自主創(chuàng)新,獨(dú)立研發(fā),打造出具有國(guó)際影響力的民族品牌。通過(guò)不斷提升草坪機(jī)械的各種性能,增強(qiáng)消費(fèi)者和操作者的使用滿意度,從而提高該產(chǎn)品的知名度和影響力,樹(shù)立良好口碑[8],在草坪機(jī)械市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一定的主導(dǎo)地位。
近年來(lái),我國(guó)草坪機(jī)械設(shè)備在引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和前沿的設(shè)計(jì)理念并不斷創(chuàng)新前提下得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,逐漸向著自動(dòng)智能化和人性化方向邁進(jìn),為草坪建植與養(yǎng)護(hù)工作提供高標(biāo)準(zhǔn)、高規(guī)格的服務(wù)。
太原學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2021年1期