工程機(jī)械的智能化趨勢與發(fā)展對策探析

廖 磊

（湖南軟件職業(yè)學(xué)院，湖南 湘潭 411100）

基于全球信息化建設(shè)的條件，對人類社會的各個(gè)方面繼續(xù)自動化建設(shè)，例如管理、技術(shù)以及生產(chǎn)等，便是智能化建設(shè)的根本內(nèi)涵?？茖W(xué)技術(shù)在新時(shí)期的蓬勃發(fā)展在很大程度上推動了各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的智能化建設(shè)進(jìn)程，其中最具代表性的便是工程機(jī)械行業(yè)的智能化建設(shè)。工程機(jī)械的智能化建設(shè)會對我國人民的生活與生產(chǎn)產(chǎn)生直接且巨大的影響，進(jìn)而決定我國國民的經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展?fàn)顩r。因此，對工程機(jī)械的智能化建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢進(jìn)行深入探討，并制定合理有效的發(fā)展策略，具有必要性和重要性。

1 工程機(jī)械智能化發(fā)展現(xiàn)狀

（1）技術(shù)自動化?，F(xiàn)階段，工程機(jī)械領(lǐng)域的操作技術(shù)以及控制技術(shù)，已經(jīng)由傳統(tǒng)的人工操作逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊僮?。最為明顯的表現(xiàn)便是汽車依托電液控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動化變速以及自動化換擋。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)ψ詣訐Q擋系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也在不斷拓展。

（2）技術(shù)電子化智能化。工程機(jī)械領(lǐng)域的監(jiān)控技術(shù)以及檢測技術(shù)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電子化智能化，主要體現(xiàn)有三個(gè)方面：一是對工程機(jī)械事故進(jìn)行預(yù)警處理；二是對工程機(jī)械事故進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷；三是對工程機(jī)械事故進(jìn)行遠(yuǎn)程智能維護(hù)。具體實(shí)現(xiàn)原理為：通過智能電子設(shè)備對工程機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的檢測、預(yù)報(bào)以及監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)工程機(jī)械存在故障，便通過遠(yuǎn)程技術(shù)對其進(jìn)行診斷與修護(hù)，這種電子化智能化建設(shè)不僅提高了工程機(jī)械領(lǐng)域的生產(chǎn)效率，節(jié)約了大量的人力資源，還推動工程機(jī)械監(jiān)控與診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化、數(shù)字化以及自動化建設(shè)。

2 工程機(jī)械智能化的趨勢

（1）管理智能化。工程機(jī)械智能化建設(shè)進(jìn)程的不斷深入必將推動管理逐漸趨于智能化。傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的管理方式具有一定的交叉性以及多層次性。隨著智能化發(fā)展，管理模式將呈現(xiàn)為階梯型，并由傳統(tǒng)的人力資源管理轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)管理，不僅會在很大程度上強(qiáng)化管理能效，節(jié)約各個(gè)方面的資源投入量，還能有效避免生產(chǎn)管理過程中出現(xiàn)人為管理問題，進(jìn)而加快工程機(jī)械發(fā)展速率。除此之外，管理智能化建設(shè)還可以幫助工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)κ袌霭l(fā)展形勢進(jìn)行有效預(yù)測，進(jìn)而準(zhǔn)確把握發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)，制定具有針對性的解決策略，促使工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)健康持續(xù)發(fā)展。

（2）產(chǎn)品智能化。市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上擴(kuò)大了人民產(chǎn)品需求量，加之消費(fèi)多樣化、個(gè)性化以及智能化的發(fā)展趨勢，工程機(jī)械領(lǐng)域的生產(chǎn)模式必將實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，只有這樣，才能確保所生產(chǎn)的產(chǎn)品與人們消費(fèi)需求以及社會發(fā)展需求相符?；谥悄芑纳a(chǎn)模式，機(jī)械設(shè)備可以按照產(chǎn)品的特性對其配備相應(yīng)的傳感器，從而接收生產(chǎn)信號，并利用智能控制系統(tǒng)分析并處理該信號，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)。

（3）設(shè)備智能化?？茖W(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備必將實(shí)現(xiàn)科技化、自動化以及智能化建設(shè)。在未來發(fā)展中，工程機(jī)械設(shè)備要想全面實(shí)現(xiàn)智能化，必將有機(jī)融合先進(jìn)管理技術(shù)，在管理實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)備性能參數(shù)，對設(shè)備運(yùn)行狀況以及生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，從而推斷產(chǎn)品生產(chǎn)是否符合預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備智能化建設(shè)不僅可以節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，還能促使工程機(jī)械領(lǐng)域的生產(chǎn)力實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展。

（4）技術(shù)智能化。工程機(jī)械領(lǐng)域要想全面實(shí)現(xiàn)智能化建設(shè)，必須依托先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。智能化科學(xué)技術(shù)是工程機(jī)械領(lǐng)域在生產(chǎn)管理、機(jī)械設(shè)備以及產(chǎn)品方面實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)保障。工程機(jī)械領(lǐng)域在未來發(fā)展過程中，其各個(gè)環(huán)節(jié)都將無法脫離智能化的科學(xué)技術(shù)，其將會成為工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)長久生存、健康生產(chǎn)的根本條件。

3 工程機(jī)械智能化發(fā)展策略

（1）綜合利用核心技術(shù)。智能化建設(shè)的核心技術(shù)包括自動控制技術(shù)、多傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)等，工程機(jī)械領(lǐng)域要想全面實(shí)現(xiàn)智能化建設(shè)，首要條件便是對這些技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，從而推動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一體化，縮小工程機(jī)械尺寸與體積，強(qiáng)化生產(chǎn)效率，節(jié)約各項(xiàng)資源投入量。

圖1 控制系統(tǒng)智能化示意圖

（2）大力開發(fā)故障診斷技術(shù)。相關(guān)人員可以將適宜的傳感器置于機(jī)械設(shè)備關(guān)鍵部件上，這樣可以幫助相關(guān)人員充分收集并準(zhǔn)確把握工程機(jī)械設(shè)備的作業(yè)狀況，例如，燃油的油量運(yùn)行參數(shù)、液壓系統(tǒng)回油背壓、液壓系統(tǒng)油溫、控制系統(tǒng)壓力、變矩器油溫、變速器油壓、水溫、進(jìn)水壓力、油溫以及發(fā)動機(jī)油壓等，除此之外，還可以參考故障實(shí)際狀況，對其進(jìn)行分等級警報(bào)，在故障發(fā)展時(shí)，即使相關(guān)人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施，控制系統(tǒng)也可以對其進(jìn)行停機(jī)處理，保障設(shè)備安全以及人員安全，具體如示意圖1所示。

（3）大力應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，可以進(jìn)一步研發(fā)工程機(jī)械的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及智能維護(hù)技術(shù)。例如，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微電子技術(shù)以及人工智能技術(shù)。通過收集工程機(jī)械故障，并綜合分析故障模式、原因以及防治措施，研究易出現(xiàn)典型故障的零部件診斷方式。例如，制動加力器、散熱器、氣制動閥、電器元件、軸承架、傳動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等，構(gòu)建典型故障部件模式庫以及數(shù)據(jù)庫，并以此為基礎(chǔ)，建立健全故障診斷數(shù)據(jù)庫，從而工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)管。

（4）大力研發(fā)機(jī)群控制以及智能管理技術(shù)。相關(guān)人員在項(xiàng)目建設(shè)過程中，首先要深入了解智能管理體系，確保其可以對工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)管，進(jìn)而參考項(xiàng)目實(shí)際情況，對機(jī)群內(nèi)部的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化配置，提高調(diào)度管理的科學(xué)性以及合理性，從而優(yōu)化設(shè)備作業(yè)方式以及路線，并對設(shè)備進(jìn)行有效的修護(hù)管理，從而提高智能化管理體系的遠(yuǎn)程故障制度以及修護(hù)性能。除此之外，通過開發(fā)機(jī)群控制以及智能管理技術(shù)，還可以幫助相關(guān)人員充分采集并有效處理施工現(xiàn)場的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并對機(jī)群管理子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化通信系統(tǒng)、協(xié)同控制系統(tǒng)、調(diào)度機(jī)群體系等進(jìn)行合理優(yōu)化配置。

（5）大力研發(fā)新智能機(jī)。研發(fā)機(jī)群控制系統(tǒng)的全新應(yīng)用功能，例如，發(fā)射移動功能、控制接收功能、機(jī)載智能化監(jiān)控功能以及遠(yuǎn)程故障診斷與修護(hù)功能，從而推動工程機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化集成控制、自動化保養(yǎng)維護(hù)以及遠(yuǎn)程控制。

［1］徐穎.工程機(jī)械技術(shù)的智能化發(fā)展探析［J］.科技風(fēng)，2015，（16）.

［2］唐康.機(jī)械工程智能化發(fā)展趨勢探析［J］.才智，2014，（10）.