工程機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展策略研究

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摘要:智能科技的快速發(fā)展和應(yīng)用，已經(jīng)普惠到工程機(jī)械領(lǐng)域。工程機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)的危險(xiǎn)性，呼喚著使用智能化科技保駕工人的安全。同時(shí)，智能化裝備能夠極大地提高生產(chǎn)效率，改善施工環(huán)境。工程機(jī)械的智能化發(fā)展，必將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，將更加助力社會(huì)文明的發(fā)展。本文描述了工程機(jī)械的智能化發(fā)展現(xiàn)狀，找出國(guó)內(nèi)工程機(jī)械裝備制造的差距和不足，并提出合理對(duì)策。

關(guān)鍵詞:工程機(jī)械;智能化;發(fā)展對(duì)策

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)的發(fā)展，為工程機(jī)械的智能化發(fā)展提供了基礎(chǔ)支撐。工程機(jī)械行業(yè)現(xiàn)在進(jìn)入了一個(gè)新智能時(shí)代，智能機(jī)器和智能服務(wù)的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。

一、工程機(jī)械智能化現(xiàn)狀

隨著互聯(lián)網(wǎng)+、工業(yè)4．0、遠(yuǎn)程遙控與監(jiān)測(cè)、VR等具有智能化元素的發(fā)展，中國(guó)制造業(yè)悄然向智能制造階段過(guò)渡，工程機(jī)械作為制造業(yè)的領(lǐng)軍行業(yè)，智能化也是工程機(jī)械的主要發(fā)展方向?，F(xiàn)階段工業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展表現(xiàn)出以下特點(diǎn):基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的集群控制和信息化管理;通過(guò)微控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的故障自檢、狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及遠(yuǎn)程故障診斷等功能;工程機(jī)械的單機(jī)智能控制和遠(yuǎn)程控制。

(一)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

卡特彼勒大力發(fā)展智能化設(shè)備，引領(lǐng)工程機(jī)械進(jìn)入“智能機(jī)器時(shí)代”。它的集成智能科技能夠大幅度減少了操作手的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)于施工質(zhì)量的影響，使得工程施工變得更加輕松、更加精確。它的主要智能產(chǎn)品有:

Cat2D坡度控制系統(tǒng)。機(jī)械操作人員基于該系統(tǒng)可以便捷地進(jìn)行坡度作業(yè)，實(shí)現(xiàn)平距、坡度、整平作業(yè)的快速施工，較傳統(tǒng)的整平作業(yè)效率提升近50%?？筛鶕?jù)用戶需求將Cat2D坡度控制系統(tǒng)升級(jí)為高級(jí)2D坡度控制系統(tǒng)或3D坡度控制系統(tǒng)。

電子圍墻功能進(jìn)行作業(yè)區(qū)域的限定，從而使挖掘機(jī)在作業(yè)過(guò)程中所設(shè)定的前后、左右工作邊界，可以顯著提升作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全性。電子圍墻功能的引入，使得挖掘機(jī)在道路、建筑周?chē)M(jìn)行作業(yè)時(shí)設(shè)置一道電子圍墻，避免挖掘機(jī)超出作業(yè)范圍，從而有效保障了周邊建筑、道路的安全性。

智能稱重系統(tǒng)，基于該系統(tǒng)可以進(jìn)行貨車(chē)裝載量的快速稱重，并通過(guò)通信模塊進(jìn)行貨車(chē)載重量的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)貨車(chē)裝載量的信息化監(jiān)控。CatVISION系統(tǒng)，即智訊系統(tǒng)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字化監(jiān)管，用戶在辦公室即可進(jìn)行施工場(chǎng)地設(shè)備運(yùn)營(yíng)信息的監(jiān)測(cè)。

通過(guò)引入坡度控制、電子圍墻、智能稱重、智訊系統(tǒng)，用戶可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的信息化、數(shù)字化監(jiān)管，對(duì)于確保施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、提升施工效率具有積極意義。同時(shí)利用信息化系統(tǒng)進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，可以為管理層提供豐富的信息支撐，從而確保施工項(xiàng)目安全、高效地推進(jìn)，對(duì)于提升項(xiàng)目盈利能力具有積極作用。

(二)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，徐工研制了國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有遠(yuǎn)程遙控功能的大型銑刨機(jī)，并推出了一系列的智能化控制挖掘機(jī)產(chǎn)品。

柳工對(duì)智能化工程機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)也十分重視，并向市場(chǎng)推出了智能化挖掘機(jī)、推土機(jī)產(chǎn)品，用戶通過(guò)手機(jī)應(yīng)用程序即可便捷地查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，可查看油耗數(shù)據(jù)、最新位置、保養(yǎng)等信息。山推突出環(huán)保發(fā)展理念，開(kāi)發(fā)了符合歐美地區(qū)排放要求的DH13K、DH16K全液壓推土機(jī)，開(kāi)發(fā)了APP手機(jī)端智能遠(yuǎn)程服務(wù)，改進(jìn)了智能化自主控制器、故障診斷系統(tǒng)。

浙江鼎力在節(jié)能環(huán)保、智能高效等方面有突出特點(diǎn)，自主研發(fā)的智能平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)電池管理系統(tǒng)，租賃管理系統(tǒng)，車(chē)輛設(shè)置系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理平臺(tái)，具備全球互聯(lián)功能。三一重工研制了第三代遙控挖掘機(jī)，具備常規(guī)操作、近程遙控器移動(dòng)操作，遠(yuǎn)程遙控操縱艙操作、遠(yuǎn)程遙控指揮車(chē)操作等多種操縱模式。

二、國(guó)內(nèi)工程機(jī)械智能化取得的成績(jī)和存在的不足

(一)近年來(lái)取得的成績(jī)

通過(guò)研究可以發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)主流的工程機(jī)械廠家在遙控操作和遠(yuǎn)程設(shè)備管理與監(jiān)控方面都有不同程度的探索嘗試，并取得了可喜成績(jī)。特別是各種設(shè)備管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，有助于用戶更高效便捷的管理設(shè)備，提高生產(chǎn)效率，尤其對(duì)于施工范圍廣、施工設(shè)備數(shù)量多的工程項(xiàng)目，效果尤其顯著。

(二)目前還存在的不足

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)智能化工程機(jī)械設(shè)備研發(fā)水平相對(duì)較低，工程機(jī)械的智能化程度相對(duì)較低，僅能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)程控制、故障自檢等高層次的功能尚未實(shí)現(xiàn)。加之工程機(jī)械智能化高端人才奇缺，使得工程機(jī)械智能化發(fā)展面臨諸多阻礙。比如技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，新型傳感器、先進(jìn)控制系統(tǒng)等核心技術(shù)受制于人。另外，目前的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控管理還存在不同品牌之間無(wú)法統(tǒng)一管理的壁壘，工程機(jī)械廠家出于商業(yè)機(jī)密的考慮可以理解，但從用戶使用角度出發(fā)，確實(shí)有些不便。

三、工程機(jī)械智能化發(fā)展對(duì)策

(一)綜合利用國(guó)內(nèi)智能化技術(shù)支持工程機(jī)械智能化

今年來(lái)，國(guó)內(nèi)的AI人工智能得到了較大發(fā)展，大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、云計(jì)算都成為各行業(yè)快速發(fā)展的強(qiáng)大推力。工程機(jī)械領(lǐng)域在結(jié)合現(xiàn)有工程體系和機(jī)械特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行創(chuàng)新性研發(fā)，將大數(shù)據(jù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)+、多傳感器、自動(dòng)控制等技術(shù)的綜合利用，必將積極推動(dòng)工程機(jī)械的智能化水平。

(二)積極引起先進(jìn)科技加以研究

工程機(jī)械的智能化發(fā)展離不開(kāi)高端技術(shù)人才的技術(shù)支撐，因此我們要積極學(xué)習(xí)工程機(jī)械智能化相關(guān)技術(shù)，并通過(guò)多種培養(yǎng)模式吸引、培養(yǎng)高端智能化研發(fā)人員，為工程機(jī)械的智能化發(fā)展奠定人才基礎(chǔ)。

(三)注重工程機(jī)械故障診斷與處理技術(shù)

工程機(jī)械故障率是影響項(xiàng)目施工效率的主要因素，因此需要重視工程機(jī)械的故障診斷技術(shù)，通過(guò)引入故障自檢功能提升機(jī)械故障的處理效率，同時(shí)對(duì)于提升機(jī)械使用壽命也具有積極意義?？梢酝ㄟ^(guò)在關(guān)鍵部位布置傳感器的方式進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)，使用人員也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行機(jī)械設(shè)備使用情況的定期檢查，做好設(shè)備的維護(hù)工作。

四、結(jié)語(yǔ)

智能信息技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)深刻的影響和推動(dòng)著工程機(jī)械制造領(lǐng)域的整體進(jìn)步，并將更持續(xù)、更有效、更節(jié)能、更環(huán)保、更人性化地改進(jìn)技術(shù)。工程機(jī)械的發(fā)展需要不斷探索計(jì)算機(jī)技術(shù)、工程機(jī)械與智能化技術(shù)的融合，為工程機(jī)械的智能化、信息化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)于優(yōu)化生產(chǎn)模式、提升生產(chǎn)效率具有積極意義。

參考文獻(xiàn):

［1］張磊慶．透過(guò)BICES2017看工程機(jī)械的智能化［J］．建筑機(jī)械化，2017．10．

［2］張大慶，等．中國(guó)筑路機(jī)械學(xué)術(shù)研究綜述2018［J］．中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2018．06．

作者：畢大偉 單位：武警警官學(xué)院訓(xùn)練基地