淺談工程機(jī)械智能化與信息化發(fā)展

摘?要：長(zhǎng)期以來，工程機(jī)械主要依靠動(dòng)力、傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，機(jī)場(chǎng)工作也需要人工完成。在這種模式下，工作效率較低，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，增加了控制的難度。在電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，工程機(jī)械可以有效地將這種先進(jìn)技術(shù)結(jié)合起來，提高工程機(jī)械的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和工作效率。計(jì)算機(jī)技術(shù)信息化程度的提高，進(jìn)一步提高了機(jī)械設(shè)備信息化水平。因此，對(duì)工程機(jī)械智能化和信息化的分析和研究，可以有效地促進(jìn)工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展，加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;智能化;信息化;發(fā)展

一、 工程智能化與信息化發(fā)展概況

我國(guó)裝備制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展速度相對(duì)較慢，這主要是由于信息化水平較低，沒有充分發(fā)揮信息化的作用。工程機(jī)械智能化和信息化的發(fā)展是一個(gè)漸進(jìn)的過程，從簡(jiǎn)單發(fā)展到復(fù)雜發(fā)展，從非智能化發(fā)展到智能化發(fā)展。在整個(gè)發(fā)展過程中，不斷完善工程機(jī)械，提高機(jī)械的自控能力和自我感知能力。在時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展中，對(duì)大項(xiàng)目的需求也在不斷擴(kuò)大，工程機(jī)械的研發(fā)也將朝著一體化的方向發(fā)展。同時(shí)，需要協(xié)調(diào)機(jī)制和控制機(jī)制來提高施工效率，減少損失，從根本上提高工程技術(shù)的智能化水平。工程機(jī)械的智能化包括很多方面。為了保證其最佳效果，往往涉及信息采集和試讀，為以后的管理和控制打下了良好的基礎(chǔ)。

二、 工程機(jī)械信息化、智能化未來的發(fā)展趨勢(shì)

由于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的形式不斷變化，勞動(dòng)力成本的不斷上升，工程機(jī)械行業(yè)向著信息化、智能化發(fā)展是必然趨勢(shì)。

（一）更加完善的人機(jī)交互模式

借助互聯(lián)網(wǎng)完成對(duì)施工機(jī)械設(shè)備的控制，可以有效提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，將人力資源成本降到最低。此外，這種完善的人機(jī)交互模式可以更快捷、方便地處理數(shù)據(jù)信息，更有利于信息的交互和集成。在準(zhǔn)備設(shè)計(jì)施工機(jī)械設(shè)備時(shí)，可以利用CAD等軟件進(jìn)行組合，使設(shè)備設(shè)計(jì)更加直觀、清晰。通過計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，可以有效地提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)時(shí)間。在整個(gè)生產(chǎn)過程中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以進(jìn)一步完善工程。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和辦公軟件的不斷發(fā)展，人機(jī)交互工程機(jī)械將成為主要發(fā)展趨勢(shì)之一。

（二）會(huì)更加注重柔性發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)的普及，各種類型的終端和應(yīng)用軟件開始出現(xiàn)。因此，在企業(yè)從事生產(chǎn)制造的過程中，越來越多的零部件應(yīng)用于計(jì)算機(jī)。柔性生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的類型，會(huì)選擇最適合的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)方式來工作。這是通過借助計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)化整個(gè)生產(chǎn)過程來實(shí)現(xiàn)的。柔性生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)加工，最大限度地提高設(shè)備的利用率，從而提高項(xiàng)目的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

（三）遠(yuǎn)程操控技術(shù)更加先進(jìn)

對(duì)于一些大型工程項(xiàng)目，需要工程機(jī)械技術(shù)。由于工程規(guī)模大，工作量大，施工機(jī)械設(shè)備需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，這意味著機(jī)械設(shè)備的操作人員也需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成工作。操作人員長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷會(huì)影響他們的健康，而遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以有效地改善這種狀況。將遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。從某種意義上說，遠(yuǎn)程控制技術(shù)減輕了操作人員的工作量，工作人員可以在手術(shù)室完成對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的智能化。隨著社會(huì)生產(chǎn)要求的不斷提高和產(chǎn)品需求的不斷增加，工程機(jī)械設(shè)備將越來越大規(guī)模的發(fā)展，傳統(tǒng)的手動(dòng)控制已不能滿足生產(chǎn)要求，這將阻礙機(jī)械工程的發(fā)展。通過機(jī)械遙控技術(shù)的不斷應(yīng)用和實(shí)踐，可以進(jìn)一步推動(dòng)生產(chǎn)行業(yè)的進(jìn)步。

（四）調(diào)平控制系統(tǒng)的應(yīng)用

各種施工機(jī)械都需要實(shí)現(xiàn)調(diào)平功能，但不同類型的機(jī)械對(duì)調(diào)平系統(tǒng)有不同的功能要求。例如，攤鋪機(jī)工作時(shí)，熨平板的高度應(yīng)保持在道路設(shè)計(jì)標(biāo)高線的同一位置，以保證攤鋪的平整度。因此，找平系統(tǒng)應(yīng)具有調(diào)整浮動(dòng)熨平板牽引鉸點(diǎn)的能力，以避免攤鋪過程中路基起伏引起的標(biāo)高波動(dòng)，從而保證攤鋪高度滿足設(shè)計(jì)要求。在平地機(jī)、推土機(jī)工作過程中，需要實(shí)現(xiàn)鏟刀高度液壓缸的自動(dòng)控制，將刮削面控制在一定高度，以提高工作效率。隨著工程機(jī)械智能化和信息化技術(shù)的發(fā)展，調(diào)平系統(tǒng)將在未來的工程機(jī)械中得到廣泛的應(yīng)用。它主要由傳感器、控制器、人機(jī)界面和執(zhí)行元件四部分組成。找平系統(tǒng)可以作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)存在，也可以與整個(gè)施工機(jī)械結(jié)合起來進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。例如，徠卡公司開發(fā)的3DGPS平地機(jī)控制系統(tǒng)，可以通過定位基站接收右側(cè)GPS衛(wèi)星的相關(guān)信息，包括時(shí)間信息、位置信息等，然后接收基站和GPS衛(wèi)星信號(hào)，并對(duì)坡度傳感器信號(hào)進(jìn)行整合。通過對(duì)這些信號(hào)的分析和計(jì)算，可以得到平地機(jī)葉片的具體方位。同時(shí)，還可以檢索計(jì)算機(jī)內(nèi)置的各種工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并通過葉片控制器控制葉片的位置。駕駛員不需要手動(dòng)操作鏟刀。這樣不僅可以使平底效果更好，而且可以提高平地機(jī)的工作效率。

三、 結(jié)語

雖然我國(guó)工程機(jī)械的信息化和智能化發(fā)展迅速，但仍有許多問題亟待解決。在利基和尖端的智能和信息技術(shù)方面，中國(guó)仍然缺乏。對(duì)于高技術(shù)的研發(fā)，中國(guó)的研發(fā)力度有待提高。工程機(jī)械智能化和信息化的實(shí)現(xiàn)有賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、微電子控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和傳感技術(shù)。這些技術(shù)的高端研究大多在發(fā)達(dá)國(guó)家。目前，我國(guó)在這些高端技術(shù)上缺乏自主創(chuàng)新，應(yīng)大力發(fā)展高端技術(shù)。工程機(jī)械的智能化和信息化發(fā)展是每個(gè)工程機(jī)械工作者畢生追求的目標(biāo)。

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作者簡(jiǎn)介：劉智昊，遼寧省沈陽市。