論述工程機械的信息化與智能化發(fā)展

魏 偉

烏審旗蒙大礦業(yè)有限責任公司

前言：

現(xiàn)階段，我國的機械設(shè)計制造及自動化取得了一定的成果，但相較于發(fā)達國家來看，該技術(shù)仍有較大的完善空間，因此相關(guān)人員仍要繼續(xù)研究該技術(shù)的發(fā)展方向，在原有基礎(chǔ)上進行技術(shù)革新，不斷提高機械設(shè)備的自動化水平。

一、工程機械技術(shù)的現(xiàn)狀

1.工程機械技術(shù)的國外發(fā)展現(xiàn)狀。近幾年，國際工程機械技術(shù)產(chǎn)品基本被美國等發(fā)達國家大型企業(yè)壟斷，因而該項技術(shù)在其國家的許多領(lǐng)域都顯有成效。例如，美國卡特992c裝載機是卡特家族早期裝載機中世界聞名的一種，它之所以能夠聞名并長存的原因主要在于：它通過在裝載機內(nèi)部安裝無線遙控系統(tǒng)，實現(xiàn)了遠程遙控，因此備受推崇。再者，機械的內(nèi)部設(shè)計十分合理，能夠相當大程度上保障操作人員的自身安全。而關(guān)于俄羅斯的無人礦山自卸車，其最大的特點即支持無人駕駛。

2.工程機械技術(shù)的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀。根據(jù)我們高中所學知識，我國工程機械技術(shù)從20世紀80年代開始發(fā)展，截至目前已經(jīng)歷了多個階段。起初，我國從日本引入了162和235kW履帶式推土機制造技術(shù)；之后引入的輪式裝載機以及集材機，甚至包括履帶式推土機這3大類主機制造技術(shù)來自美國的卡特比勒公司，在這之后又引入了動力變速箱、柴油機、“四輪一帶”、驅(qū)動橋等一系列主要基礎(chǔ)部件的制造技術(shù)；甚至引進了液壓挖掘機等技術(shù)。通過對國外產(chǎn)品技術(shù)的引進、改良、創(chuàng)新與自主研發(fā)，加之后續(xù)投入了大量的人力、物力、財力，令我國的工程機械技術(shù)取得了空前的進步，也因此培養(yǎng)了一群技術(shù)骨干，具有先進技術(shù)和經(jīng)驗的優(yōu)秀機械企業(yè)，同時形成了覆蓋面積廣、所備功能全的生產(chǎn)和開發(fā)基地。

二、工程機械技術(shù)的智能化與信息化的發(fā)展重點

1.工程機械智能化是信息技術(shù)的核心技術(shù)。為實現(xiàn)智能化服務(wù)，它巧妙地結(jié)合了微電子、計算機、多傳感器及自動控制等多個現(xiàn)代技術(shù)，有效地做到了機械智能一體化。首先，研究智能維護系統(tǒng)和機械遠程監(jiān)控系統(tǒng)，將零部件的數(shù)據(jù)庫同故障模式庫視為關(guān)鍵部分；其次是研究網(wǎng)絡(luò)智能控制與機械集成化操作系統(tǒng)，主要可以用來解決聲光報警、電子控制中央系統(tǒng)等方面的問題。

2.開發(fā)新一代智能化原型樣機。通過研究我們發(fā)現(xiàn)，為了實現(xiàn)機器的智能控制以及自動維護功能，該樣機不僅滿足工程機械技術(shù)的普遍要求，還另增了事故診斷及遠程庇護、智能化電子監(jiān)控設(shè)備、移動接收發(fā)射設(shè)備等，很大程度地提升了其功能性。

3.推動其向自動化、智能化、信息化方向發(fā)展。為了使產(chǎn)品能夠推動現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展技術(shù)，向自動化、智能化、信息化為一體的方向前進，產(chǎn)品的智能化在一次次實踐中應運而生，生產(chǎn)系統(tǒng)也因此具有更加完善的應激能力與判別能力。生產(chǎn)時，可以通過計算機模擬人類日常生產(chǎn)活動，經(jīng)過一系列的分析、判斷、決策，得出較為可靠準確的方案，從而取代人類的工作。

三、智能化與信息化趨勢

1.多重技術(shù)相輔相成。將智能化完美應用于實際操作，結(jié)合多項信息與科學技術(shù)，例如微型傳感器、計算機、自動控制等，且應用廣泛，分布于工業(yè)制造、無人探測、監(jiān)測報警等各個領(lǐng)域，在工程機械技術(shù)中做出了杰出的貢獻。

2.機械問題監(jiān)測技術(shù)。我國工程機械技術(shù)雖處于蓬勃上升階段，但在機器故障監(jiān)測及養(yǎng)護技術(shù)方面卻依然不夠先進，目前多為人工操作。然而在未來數(shù)十年的發(fā)展中，我國工程機械技術(shù)將融合智能化與信息化技術(shù)，著重進行機械自動監(jiān)測及修護的研究。

3.信息管理智能化。相信在不久的將來，我國工程機械作業(yè)水平將因技術(shù)的智能化與信息化而急速提升。

4.數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)。一般情況下，工程機械都需要在較為復雜的環(huán)境之下進行運轉(zhuǎn)，在實際的使用過程當中往往也會存在著較大的損耗，日常的保養(yǎng)與維護就顯得非常重要。數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)可以有效采集工程機械在實際使用過程當中的運行數(shù)據(jù)，并作為日常保養(yǎng)與維護的依據(jù)。

5.牽引與變速控制系統(tǒng)。大部分的工程機械在實際的使用過程當中都需要具備行駛功能，但是在不同的工程機械當中其動力傳遞路徑之間存在著較大的差異，有部分工程機械的發(fā)動機是直接與變速器連接在一起的，還有部分工程機械的發(fā)動機則是通過變矩器實現(xiàn)與變速器的連接的。但是不論針對何種連接方式，牽引與變速控制主要是根據(jù)駕駛員的具體駕駛意圖，從而實現(xiàn)機械行駛速度與檔位之間的有效切換，從而保證發(fā)動機的實際運行能夠與具體工況相匹配，降低燃油消耗。

6.遠程監(jiān)控與控制系統(tǒng)。當前階段遠程監(jiān)控與控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應用于多個產(chǎn)業(yè)當中，在最近幾年當中工程機械領(lǐng)域也逐漸加大了遠程監(jiān)控與控制系統(tǒng)的應用。在工程機械產(chǎn)業(yè)當中遠程監(jiān)控與控制系統(tǒng)需要利用GPS、互聯(lián)網(wǎng)、GSM等技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品運行的動態(tài)監(jiān)測與控制，從而運行根據(jù)使用人員根據(jù)其運行的狀態(tài)對其進行調(diào)整，并實現(xiàn)遠程控制。

7.發(fā)動機智能控制系統(tǒng)一般情況下，大部分的工程機械的發(fā)動機都是柴油機，發(fā)動機智能控制系統(tǒng)需要在發(fā)動機中裝備發(fā)動機微控制器、高速電磁閥和各種傳感器，從而使得發(fā)動機的燃油噴射時間、壓力以及總量可以根據(jù)所需要的動力輸出以及工作狀體實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整，在滿足實際使用需求的基礎(chǔ)之上有效降低燃油消耗，同時確保發(fā)動機所排出的廢氣能夠滿足具體的環(huán)保標準。

四、結(jié)束語

本文結(jié)合國內(nèi)外技術(shù)的發(fā)展背景，通過對其工程機械設(shè)備的比較，著重分析了我國工程機械設(shè)備技術(shù)的相關(guān)現(xiàn)狀及未來趨勢，以研究其信息化和智能化水平為基礎(chǔ)，提出了有關(guān)未來我國向著該方向發(fā)展的有效方案。當代智能化機械工程的飛速發(fā)展，使得機械工程進入一個全新時代，數(shù)字化時代又帶動了工程機械信息化的發(fā)展。由此可見，智能化建設(shè)結(jié)合信息化支持，將成為機械工程未來的主流趨勢。

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