智能化制造在工程機械行業的應用現狀、發展趨勢及影響

張發壘

（徐州市工程咨詢中心，江蘇 徐州 221000）

1 智能化制造在工程機械行業中的應用現狀

國內工程機械行業中大于25%的企業，雖然具備了智能化制造的意識，但并沒有落實，43%的企業處在智能化制造的單項覆蓋時期，22%的企業在過渡期中，只有不到10%的企業正處于智能化制造技術的突破時期。通過調查研究可知，現階段我國工程機械行業在應用智能化制造技術中產生的問題主要分為：一方面，制造裝備自動化水平過低。與西方發達國家相比，我國工程機械行業是趕超型工業，整體的自動化水平較低，而西方國家是依舊遵循機械化、電氣化和自動化的發展進程。另一方面，制造階段的信息化水平較低。不少企業信息化系統的作用得不到突顯，也沒有整合好優化制造執行系統和經營管理系統，導致智能化的發展缺少前提。

隨著社會經濟的全球化和社會發展的信息化，市場競爭愈發激烈，消費者的需求越來越多，促使工程機械在面對這一市場環境時，要注重解決TQCS的問題，也就是指上市的速度（T）、最好的質量（Q）、最低的成本（C）、最優質的服務（S），以此來滿足不同消費者提出的要求，要想解決這些問題，最有效的方案就是推廣智能化制造理念。

2 智能化制造在工程機械行業的發展趨勢

《中國制造2025》要求，全面落實“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的指導思想，堅持“市場主導、政府引導，立足當前、著眼長遠，整體推進、重點突破，自主發展、開放合作”的基本原則，力爭通過“三步走”實現制造強國的戰略目標。

對工程機械行業發展而言，智能制造不只是制造技術，而是包含了市場研究、加工和裝配、維修、服務等全過程。智能制造帶來的產品技術、管理技術等都可以讓企業具備快速的反應力，滿足市場發展的需求，符合全球各式各樣的消費群體，并增添了遠程定制、異地設計等新型生產技能，讓產品制造模式、企業商業模式等都發生改變。

工程機械行業的智能化制造主要分為3個方面：其一，智能化的工程機械設施。是通過物理部件、智能部件以及聯接部件組成，其中智能部件包含了傳感器、數據儲備裝置以及軟件、用戶界面等內容；聯接部件包含了接口、無線聯接協議等內容。工程機械設施的智能化構建可以讓信息在設施、運行系統以及應用者、制造廠家間傳遞，促使一部分價值和功能與設施本身脫離。未來發展中的智能工程機械設施可以展現出控制、監測、自主等功能。依據傳感器和外界數據源，智能設施可以對工作情況、外界環境進行全方位的監察，并在出現問題時立即向應用者提出警告；控制是通過設施內置或者是設施云中的命令與算法對設施進行遠程管理；自主是在上述功能的基礎上，引導其構建自動化系統。其二，智能制造。是指將智能制造系統作為中心，將智能工廠作為載體，通過在工廠和企業內部、企業間等環境下構建以數據有效傳遞為特點的制造網絡，進而全面管理生產階段的工作，其中包含了工廠設計的數字化、底層智能裝備、自動化生產線以及物流自動化與管理等企業管理系統。其三，智能服務。依據獲取設施運行中的信息，并上傳到企業數據系統中，系統軟件對設施進行24h的監管，在通過數據分析后，對設施的應用預先設計有效的維護方案。

例如，柔性激光切割生產線。是通過整合了計算機CAM編程系統、物流系統、多臺平面激光切割機系統以及成品分揀系統等。其中，生產線自動化運行可以讓上料、切割以及分揀等工作進行無人化操作；切割程序控制的自動化也可以讓切割程序網絡自主傳遞信息、訂單自主劃分、自主報工；切割精確化也可以提升激光切割機定位的準確性，實現覆蓋件準確而高速切割的工作目標。還有噴涂線機器人噴漆系統。這一機器人在運行中，具備運動精準、重復定位、準確性高的特點，與涂裝線等系統整合運行，可以實現噴涂工作的全過程無人化。其中包含了離線編程、系統仿真以及設施智能接口等內容，可以智能化管理生產系統。通過上述案例分析可知，智能化制造的工程機械對提升提高工作效率、改善工人勞動強度、提升產品質量、降低生產成本、提升企業競爭力和改善工作方式而言具有積極的引導作用。

3 智能化制造在工程機械行業的影響

在發展中，智能化產品的代表是無人駕駛，這一技術在眾多工程機械工廠中都有引用和研究。最早引用這一技術的企業家是卡特?皮勒，其在20世紀80年代就開始對礦用自卸卡車無人駕駛技術進行研究和探索，并獲得了一定成績。直到現在，卡特?皮勒無人駕駛的789礦用車在市場中得到了大范圍推廣，工作效果也取得了應用者的認可和支持。而我國，主要是選擇在生產銷售民用、軍用方向的無人駕駛挖掘機設施中研究和探索，其中ET110、ET111型號的無人駕駛挖掘機已經進入市場，開始大量銷售，年銷售量可以達到10余臺。此外，在產品的細節和創新上，我國很多企業也生產了具備智能化特點的產品。

在工程機械行業中，智能化制造技術的應用不但可以確保產品質量的平穩性，提升勞動生產的工作效率，優化工作者的工作環境，減少工作者的工作壓力，而且可以加速企業的轉型，突破市場相同產品在銷售上帶來的約束，增強企業的品牌效應。在發展中，我國工程機械正在從大向強轉變，也就是從傳統意義上的機械化發展方向轉變為數字化發展方向。在產品和生產的智能化發展道路上，工程機械會受到國內外市場競爭壓力的影響，要想在日益激烈的市場競爭環境中占據有利地位，就要及時解決上市速度、質量以及成本、服務等問題，實現智能化發展的目標。因此，工程機械智能化的發展道路，需要堅持不懈地探索和創新，向著既定的目標一步一個腳印地前進。例如，受世界經濟結構性低迷的影響，中國工程機械行業近5年持續震蕩下行，在這一背景下，柳工以國家提出的“一帶一路”戰略為基礎，不但推廣了全面國際化、全面智能化以及全面解決方案的3大方案，并自給自足，實現了公司穩健運營和持續發展。據2016年年報顯示，公司報告期間的營業額度已經達到了近70．1億元，同比增長了5．3%；實際凈利潤0．5億元同比增長了129%。2017年第1季度的營業收入于凈利潤達到了近25億元和1．1億元，同比增加了17%和624%。由此可知，相信在“一帶一路”戰略的引領下，柳工會在產品、制造以及服務等方面構建一體化發展系統，實現跨界互聯互通，為提升和引導中國工程機械產品技術創新升級，帶領工程機械智能制造發展作出貢獻。

近年來，受到金融政策、市場飽和度等方面的影響，中國工程機械行業進入了新常態，行業中的企業開始平穩發展，將產品的質量、創新放在企業發展的第1位，大部分企業加大了對制造業智能化產品的分析，選擇通過革新自身的技術來面對市場的挑戰，注重掌控時代發展的特點和需求，順水推舟、依時而動，促進企業革新技術，同時降低工作壓力和成本支出。例如，徐工集團是中國工程機械行業實現“中國制造2025”的先鋒和代表，其在發展過程中創造的智能遙控“小天鵝”首款XE15R挖掘機下線，為徐工集團挖機產品家族增添了首款無人駕駛室的純遙控挖掘機，優化了企業的整體智能水平。

4 結語

總之，隨著國內產業的革新，企業對自動化技能的需求越來越多，智能化制造得到了有效應用，促使我國工程機械行業得到了全面發展。通過上文分析，智能化制造在我國工程機械行業的應用現狀、發展趨勢及其影響，了解到在新時代的發展背景下，智能化制造是發展的必然，符合工程機械行業的發展需求。由此，在發展中推廣智能化制造的理念，一定會構建出更為廣闊的市場發展環境，引導中國制造機械行業持續發展，早日實現“十三五”的戰略目標。

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