工程機械的現(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)展和應用，已經(jīng)普惠到工程機械領域。工程機械生產(chǎn)活動的危險性，呼喚著使用智能化科技保駕工人的安全。同時，智能化裝備能夠極大地提高生產(chǎn)效率，改善施工環(huán)境。工程機械的智能化發(fā)展，必將是未來的發(fā)展趨勢，將更加助力社會文明的發(fā)展。本文描述了工程機械的智能化發(fā)展現(xiàn)狀，找出國內(nèi)工程機械裝備制造的差距和不足，并提出合理對策。

關鍵詞:工程機械;智能化;發(fā)展對策

網(wǎng)絡技術和智能技術的發(fā)展，為工程機械的智能化發(fā)展提供了基礎支撐。工程機械行業(yè)現(xiàn)在進入了一個新智能時代，智能機器和智能服務的時代已經(jīng)到來。

一、工程機械智能化現(xiàn)狀

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

(一)國際先進技術發(fā)展的現(xiàn)狀

卡特彼勒大力發(fā)展智能化設備，引領工程機械進入“智能機器時代”。它的集成智能科技能夠大幅度減少了操作手的技術和經(jīng)驗對于施工質(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)。機械操作人員基于該系統(tǒng)可以便捷地進行坡度作業(yè)，實現(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%。可根據(jù)用戶需求將Cat2D坡度控制系統(tǒng)升級為高級2D坡度控制系統(tǒng)或3D坡度控制系統(tǒng)。

電子圍墻功能進行作業(yè)區(qū)域的限定，從而使挖掘機在作業(yè)過程中所設定的前后、左右工作邊界，可以顯著提升作業(yè)現(xiàn)場的安全性。電子圍墻功能的引入，使得挖掘機在道路、建筑周圍進行作業(yè)時設置一道電子圍墻，避免挖掘機超出作業(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)可以進行貨車裝載量的快速稱重，并通過通信模塊進行貨車載重量的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)貨車裝載量的信息化監(jiān)控。CatVISION系統(tǒng)，即智訊系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行施工現(xiàn)場的數(shù)字化監(jiān)管，用戶在辦公室即可進行施工場地設備運營信息的監(jiān)測。

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

(二)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，徐工研制了國內(nèi)首臺具有遠程遙控功能的大型銑刨機，并推出了一系列的智能化控制挖掘機產(chǎn)品。

柳工對智能化工程機械產(chǎn)品的開發(fā)也十分重視，并向市場推出了智能化挖掘機、推土機產(chǎn)品，用戶通過手機應用程序即可便捷地查看設備運行狀態(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，開發(fā)了符合歐美地區(qū)排放要求的DH13K、DH16K全液壓推土機，開發(fā)了APP手機端智能遠程服務，改進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，自主研發(fā)的智能平臺能夠?qū)崿F(xiàn)電池管理系統(tǒng)，租賃管理系統(tǒng)，車輛設置系統(tǒng)。遠程監(jiān)控與管理平臺，具備全球互聯(lián)功能。三一重工研制了第三代遙控挖掘機，具備常規(guī)操作、近程遙控器移動操作，遠程遙控操縱艙操作、遠程遙控指揮車操作等多種操縱模式。

二、國內(nèi)工程機械智能化取得的成績和存在的不足

(一)近年來取得的成績

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

(二)目前還存在的不足

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

三、工程機械智能化發(fā)展對策

(一)綜合利用國內(nèi)智能化技術支持工程機械智能化

今年來，國內(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)+、云計算都成為各行業(yè)快速發(fā)展的強大推力。工程機械領域在結合現(xiàn)有工程體系和機械特點的基礎上，對工程機械進行創(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、自動控制等技術的綜合利用，必將積極推動工程機械的智能化水平。

(二)積極引起先進科技加以研究

工程機械的智能化發(fā)展離不開高端技術人才的技術支撐，因此我們要積極學習工程機械智能化相關技術，并通過多種培養(yǎng)模式吸引、培養(yǎng)高端智能化研發(fā)人員，為工程機械的智能化發(fā)展奠定人才基礎。

(三)注重工程機械故障診斷與處理技術

工程機械故障率是影響項目施工效率的主要因素，因此需要重視工程機械的故障診斷技術，通過引入故障自檢功能提升機械故障的處理效率，同時對于提升機械使用壽命也具有積極意義。可以通過在關鍵部位布置傳感器的方式進行故障監(jiān)測，使用人員也應當進行機械設備使用情況的定期檢查，做好設備的維護工作。

四、結語

智能信息技術的進步，已經(jīng)深刻的影響和推動著工程機械制造領域的整體進步，并將更持續(xù)、更有效、更節(jié)能、更環(huán)保、更人性化地改進技術。工程機械的發(fā)展需要不斷探索計算機技術、工程機械與智能化技術的融合，為工程機械的智能化、信息化發(fā)展奠定了堅實的基礎，對于優(yōu)化生產(chǎn)模式、提升生產(chǎn)效率具有積極意義。

參考文獻:

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

［2］張大慶，等．中國筑路機械學術研究綜述2018［J］．中國公路學報，2018．06．

作者：畢大偉 單位：武警警官學院訓練基地