淺談工程機械智能化與信息化發(fā)展

范金玲

中交一公局第八工程有限公司

1 引言

工業(yè)機械技術作為行業(yè)發(fā)展的重要技術，影響著我國許多領域的發(fā)展。相比較發(fā)達國家來說我國的工業(yè)技術興起的時間較晚，工程機械的智能化以及信息化的水平都比較落后，各行各業(yè)對于機械技術的智能化和信息化認識不夠充分，這在一定程度上制約著我國機械技術行業(yè)的發(fā)展。在信息技術不斷發(fā)展的今天，將這些先進技術應用到工程機械的發(fā)展創(chuàng)造中是非常重要的，對于提高工作效率是非常有益處的。智能化以及信息化的應用將很大程度上解決我們的雙手，減少勞動力的投入，節(jié)省企業(yè)的人工成本。所以工程機械智能化與信息化的有效發(fā)展可以有效地推動工程機械領域的發(fā)展，加快社會經(jīng)濟發(fā)展速度。

2 國內(nèi)外工程機械技術發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外工程機械技術發(fā)展現(xiàn)狀

一直以來就工程機械的設備的核心技術而言，這些都是被發(fā)達國家所掌握的，大部分企業(yè)所使用的機械設備都是來自美國、俄羅斯、德國等發(fā)達國家。這些國家擁有工程機械設備的核心技術，所以這些國家對于該行業(yè)的發(fā)展前途有著很大影響力。最早型的998H 型輪式裝載機是由卡特彼勒發(fā)明的，截止目前該型號的裝載機以其各方面功能齊全，加之其相關系統(tǒng)都依然適用與現(xiàn)如今的各種工程建設項目，因此在很多國家類似的工程建設項目中依舊會頻繁地使用這項技術設備[1]。就目前來看，國外工程機械的研發(fā)和技術創(chuàng)新還處于不斷進步狀態(tài)，而且研發(fā)的新型技術對對于目前整個行業(yè)都有著積極的推動和促進作用，基于此，國外工程機械技術會繼續(xù)占據(jù)行業(yè)的領先位置。

2.2 國內(nèi)工程機械技術發(fā)展現(xiàn)狀

對比發(fā)達國家來說我國在設備制造自動化領域的發(fā)展是非常緩慢的，想要實現(xiàn)智能化發(fā)展就必須加大技術的投入，才能逐漸地實現(xiàn)智能化。為順應時代發(fā)展需求，大型項目的數(shù)量在不斷地增加，工程機械為了滿足發(fā)展需求要逐漸地朝著集成化的方向發(fā)展，此時借助相關的管控機制不但可以提升工程的施工效率還能不同程度的降低損耗，這也就從根本上將工程技術提升到了智能化水平。工程機械智能化涵蓋的內(nèi)容很多，通常情況下采用信息采集和試讀這兩種方式可以確保達到做好效果，這為今后管理控制打下了堅實的基礎。在面對競爭日益激烈的市場環(huán)境。智能化制造無疑是市場需求的最終結果[2]。

圖1 2018年國內(nèi)外工程機械技術發(fā)展現(xiàn)狀圖

3 工程機械技術的應用與分析

3.1 電子智能化控制技術

操作人員通過對電子系統(tǒng)的計算機進行遠程控制，就可以對機械設備實現(xiàn)靈活多變的操作，這些活動在駕駛室就可以非常完美的呈現(xiàn)，不用到現(xiàn)場就可以實現(xiàn)控制設備的目的。電子智能化控制技術有轉向裝置以及行走裝置，一般都是通過電子系統(tǒng)對這些裝置加以操作和使用的，通過應用這種方式機械設備的電路系統(tǒng)能夠得以簡化，同時保障了機械設備的穩(wěn)定性還可以提高設備生產(chǎn)效率。

圖2 遠程串行通訊控制結構圖

3.2 虛擬樣機技術

虛擬樣機技術的前身就是計算機技術，其工作原理就是利用計算機的仿真軟件對設備的受力程度、運動機制、設計進行詳細分析，通過數(shù)據(jù)結果來檢驗成果是否符合要求。在以往的工程項目中，對生產(chǎn)的產(chǎn)品進行檢驗的都是人工操作，而且檢驗的過程非常復雜，并且需要花費的成本非常大，如此一來，人力物力的投入量就會很大。人工檢驗也不可以保證產(chǎn)品的質量，準確性都非常的差。但是在今天隨著科技水平的提高，虛擬樣機技術的投入使用為產(chǎn)品檢驗帶來了很大的進步，保證了檢驗結果的準確性，為產(chǎn)品的質量帶來了保證。虛擬樣機技術在彌補原有技術欠缺的基礎上，還優(yōu)化了工作程序，使得每個工作環(huán)節(jié)都實現(xiàn)智能化的銜接，工作效率也會顯著提高[3]。

3.3 混合動力技術

工程機械設備的體積都是比較大的，在使用的過程中需要強大的動力才可以保證設備的運行，在這一過程中需要投入非常多的資源，在一定會程度上造成了資源的浪費。而新興的混合動力技術就很好地節(jié)約了資源，避免了資源的浪費，混合動力主要是通過將多余的資源進行轉換，將轉換后的能源轉到其他的機械設備中使用，這項技術大大地提高了資源的利用率，減少了資源的浪費，并且在一定程度上減少了成本開支[4]。

4 工程機械技術智能化與信息化發(fā)展趨勢

隨著社會進步我國應該積極轉變關于工程機械的發(fā)展理念，需要將以往我國工程領域只側重于加工制造的現(xiàn)象要逐步演化為可以自主研發(fā)，將核心技術掌握在自己手中能夠設計出有專利技術的產(chǎn)品的新局面。我國工程機械行業(yè)還處于快速的發(fā)展階段，但是在這過程我們不難發(fā)現(xiàn)有些設備還是仍舊從國外進口而來的，這會對我國工程機械的進一步發(fā)展是不利的?，F(xiàn)如今科技水平的不斷提升也造就了人力成本的上升，國內(nèi)研發(fā)人員只有制定出系統(tǒng)科學的發(fā)展戰(zhàn)略才能為工程機械行業(yè)找到新的發(fā)展道路，這樣才能滿足社會對于工程機械的需求。

圖3 工程機械技術發(fā)展趨勢圖

4.1 加快人機互交的應用

現(xiàn)代工程機械基本上都是運用互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)控制效果，在很大程度上降低了人工成本以及勞動生產(chǎn)的效率。人工交互對于數(shù)據(jù)的處理速度是非常迅速的，并且可視化的處理效果通過計算機可以更好地呈現(xiàn)，信息得交流和溝通也非常的方便。計算機的制圖軟件會更加清晰明了的將設計制圖的細節(jié)進行清晰的呈現(xiàn)。計算機的數(shù)據(jù)處理功能在很大程度上提升了生產(chǎn)的效率，并且節(jié)省了許多的時間。將現(xiàn)代網(wǎng)絡信息技術和遠程智能化控制技術應用與工程機械生產(chǎn)作業(yè)中，采用虛擬控制對工程項目進行優(yōu)化，在這過程中相應數(shù)據(jù)的統(tǒng)計也可以反映出工程質量的優(yōu)劣[5]。

4.2 推廣柔性化發(fā)展

隨著科技水平的提高，各種關于機械工程的應用軟件也被開發(fā)出來，在企業(yè)生產(chǎn)中計算機技術也越來越被重視，許多企業(yè)開始加大對計算機技術的應用。由于柔性化企業(yè)的穩(wěn)定運營與柔性化生產(chǎn)有著密不可分的聯(lián)系。所以對于不同的工藝方法應該選擇相應地生產(chǎn)設備和一起來與之相匹配。應用計算機控制方式不僅能夠精進生產(chǎn)過程，還可以實現(xiàn)多種產(chǎn)品的加工生產(chǎn)。

4.3 積極優(yōu)化智能化管理系統(tǒng)

對于復雜工程來說，在具體建設期間，必須對項目進行分類歸納。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式主要是依賴大量的人工勞動力，由于人工操作會為項目建設帶來很多的不確定性，并且由于人工速度非常的慢需要花費很長的時間，對企業(yè)的發(fā)展有著非常大的影響。將智能化管理系統(tǒng)應用到工程機械中，就很大程度上解決了人工建設所存在的問題，對于企業(yè)的發(fā)展有了非常大的助力。智能化管理系統(tǒng)有助于簡化復雜步驟，優(yōu)化設計加工方案有助于提升設備的生產(chǎn)效率[6]。

4.4 實現(xiàn)遠程操控技術

通常情況下一些規(guī)模較大的工程項目都需要有工程機械技術作為支持使工程能夠正常的運轉。由于普遍的工程機械都是由人工進行操控，但是工作環(huán)境和工作任務都比較復雜。技術操控人員一般都需要很長的時間才能熟練掌握機器運作原理，這樣對工作人員的健康和機械設備的功能都是不利的。遠程操控是通過虛擬技術將工程項目中投入使用的機械設備進行實時的精細化控制并且可以持續(xù)對其實施監(jiān)測[7]。從節(jié)約人力資源的角度來講，工作人員在辦公室應用遠程操控技術對使用的機械設備加以操控，從根本上解決了以往用雙手控制機械運轉的現(xiàn)象。社會的進步促使工程機械不斷地向智能信息化機械設備方面發(fā)展，當下的工程機械設備，隨著自身功能的增加其體積也在變得越來越大單純依靠人工操作會對該領域的發(fā)展造成影響。

4.5 將多種技術結合為一體

工程機械未來新產(chǎn)品的研發(fā)方向是會受到該領域發(fā)展速度的制約，將新型的科技技術應用于工程機械領域其最終目的是為了實現(xiàn)這一行業(yè)的信息智能化需求。在經(jīng)濟社會體制之下運用科學手段來降低人力勞動成本，這對提高企業(yè)經(jīng)濟效益有益處。將多種現(xiàn)代電子技術結合在一起，可以在具體操作中解決多種工藝技術難點。

4.6 重視專業(yè)人才的培養(yǎng)

工程機械的發(fā)展可以在一定程度上反映出了我國經(jīng)濟實力增長速度的快慢，工程機械如果實現(xiàn)高端自動化必須要有專項的資金投入和專業(yè)技能較強的研發(fā)人員做保障。基于目前計算機控制技術應用被大力推廣，所以要重視相關專業(yè)人才的培訓。通常來講工程機械的實際運行環(huán)境較為惡劣并且工作中任務量也很重，如若要改變這一現(xiàn)狀就必須利用電子智能信息化來實現(xiàn)遠程控制[8]。

5 結論

工程機械技術要想適應當今社會經(jīng)濟的大環(huán)境就必須要明確發(fā)展方向制定出一整套合適的戰(zhàn)略，在依托現(xiàn)有技術的基礎上對工程機械設備進行深入研究，使其能夠向智能化以及信息化的更高階段提升，這也將成為當今社會發(fā)展的必然趨勢，未來在工程機械化發(fā)展過程中，我國應該繼續(xù)重視高新技術的研發(fā)工作。

現(xiàn)如今各行各業(yè)都是借助信息技術來進行技術創(chuàng)新的，當然工程機械行業(yè)也不例外，要積極引進如計算機網(wǎng)絡控制技術，傳感技術等先進管理系統(tǒng)，以此來為改變我國目前工程機械新產(chǎn)品研發(fā)的被動狀態(tài)。我國還應該加大對工程機械專業(yè)人才的培養(yǎng)和資金方面的支持，為實現(xiàn)高端技術創(chuàng)新而努力。