起重機械智能化發(fā)展及標準需求分析

劉志遠 雷陽

摘 要：隨著工業(yè)系統(tǒng)的逐步完善和世界各國對后工業(yè)時代的規(guī)劃，起重機械作為工業(yè)設(shè)施中普遍用于特定場合的物料搬運設(shè)備，在傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型升級的趨勢日益明顯的大環(huán)境下，起重機械智能化勢在必行。智能化起重機械可根據(jù)應(yīng)用場合感知環(huán)境信息 ， 利用自身的電氣液壓控制系統(tǒng)控制各機構(gòu)的運行，從而使起重機械安全、高效地完成物料搬運任務(wù)，進而減少人員投入，有效降低從業(yè)人員的勞動成本，同時能夠提升工廠的整體運行效率和技術(shù)水平。智能起重機械是構(gòu)建智能工廠的核心要素之一。本文針對起重機械智能化的發(fā)展趨勢和發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，提出了起重機械智能化發(fā)展的標準需求，主要包括基礎(chǔ)共性標準、關(guān)鍵技術(shù)標準 2 大類，以此為起重機械智能化的健康、可持續(xù)發(fā)展提供參考方案。

關(guān)鍵詞：起重機械;智能化;發(fā)展;標準需求;分析

中圖分類號：TH21 文獻標識碼：A

引言

起重機械是指用于垂直升降或垂直升降并水平移動的重物的機電設(shè)備，房屋建設(shè)過程中常用的建筑起重機械有塔式起重機、施工升降機、港口起重機械、廠區(qū)行車等，屬于我國法律明確規(guī)定的特種設(shè)備。由于起重機械的使用環(huán)境復雜，人為不規(guī)范操作的風險，都極其容易導致安全事故的發(fā)生。近年來我國智能制造業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)良好態(tài)勢，起重機械作為工業(yè)設(shè)施中生產(chǎn)的重要一環(huán)，其智能化轉(zhuǎn)型和發(fā)展的需求愈發(fā)迫切。當前，起重機械智能化尚處于起步階段，一方面需要加大技術(shù)創(chuàng)新力度，加快智能化發(fā)展水平;另一方面，應(yīng)持續(xù)加強起重機械使用安全，減少安全事故發(fā)生，保證起重機械使用場合人員安全，滿足起重機械行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

1國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

起重機械發(fā)展至今，早已成為工業(yè)生產(chǎn)中重要的搬運設(shè)備。隨著人口紅利下行，自動化工廠、智慧工廠的快速發(fā)展，客戶對起重機的性能要求越來越高，起重機械面臨著向自動化、智能化高端設(shè)備的快速轉(zhuǎn)變?？傮w來說，國內(nèi)外起重機械大型化、人性化設(shè)計以及智能化發(fā)展的趨勢非常明顯。智能化發(fā)展趨勢體現(xiàn)在：1）網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用，提高監(jiān)控水平，保障安全措施，提升智能系統(tǒng)控制的創(chuàng)新技術(shù)研發(fā);2）將機械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)起重機的自動化和智能化。目前，起重機械行業(yè)自動化較多仍以人工干預關(guān)鍵工藝節(jié)點為主要操作方式，完全脫離人工，實現(xiàn)完全自動化運行的起重機械占比較少。因此，在完全自動化的基礎(chǔ)上向智能化方向發(fā)展，還有比較長的一段路要走。作為特種設(shè)備，起重機械智能化不僅僅是技術(shù)上的突破，還有標準和監(jiān)管方面的完善。目前，國內(nèi)外起重機械智能化的開發(fā)和應(yīng)用還處于發(fā)展階段，都沒有相關(guān)標準可參考，不利于行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。因此，在研究起重機械智能化的同時，也需要制定相關(guān)標準，約束關(guān)鍵技術(shù)條件，保障人員和設(shè)備安全，引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展。

2起重機械智能化功能分析

從傳統(tǒng)手動起重機、自動化起重機、到智能化起重機的發(fā)展歷程中，是技術(shù)的一代代更新與變革。起重機械智能化依托自動化、信息化技術(shù)實現(xiàn)，代替或輔助人工勞動。即通過將感知與控制系統(tǒng)同起重機集成，使其具有定位與路徑規(guī)劃、環(huán)境感知、任務(wù)選擇與執(zhí)行控制功能，實現(xiàn)人、機、物的交互、融合。其核心功能主要有感知功能、決策功能和執(zhí)行功能。感知包括環(huán)境感知、空間感知、搬運目標對象感知。決策是其最核心的功能，是其具有人的思考力、判斷力的體現(xiàn)，其通過從本機數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)獲取信息或通過 DCS、ERP、MES、MIS、SAP 接收上級管理系統(tǒng)的指令，做出綜合判斷，最終由執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行。執(zhí)行機構(gòu)主要由驅(qū)動裝置組成，要求安全、可靠、高效、精準。智能化的基礎(chǔ)功能主要包括信息管理、安全防護等。

3起重機械智能化發(fā)展需求分析

3.1制定起重機械智能化相關(guān)的基礎(chǔ)共性標準

制定起重機械智能化基礎(chǔ)共性標準，首先要制定術(shù)語和分級等通用基礎(chǔ)標準，為其他標準的制定提供支撐。目前，市場上已經(jīng)存在大量智能起重機械 ， 國內(nèi)外也有不少學者和工程技術(shù)人員在深入研究智能起重機，但什么是智能起重機 ， 智能起重機與自動化起重機有什么區(qū)別，具備什么功能或者關(guān)鍵技術(shù)條件，才能被稱為智能起重機，目前國內(nèi)外沒有相關(guān)的標準文件對這些內(nèi)容進行明確定義。行業(yè)內(nèi)關(guān)于智能起重機的相關(guān)術(shù)語使用也較為混亂，如防搖、減擺，無人值守、無人駕駛、無人操作、本地控制、遠程控制等。由于沒有術(shù)語界定，造成用戶和制造商不在同一個平臺上溝通，技術(shù)和服務(wù)不對等。因不同行業(yè)、不同機型、不同作業(yè)工藝，起重機差別較大，如何在同一個維度下，評價起重機的智能化水平，是目前需要解決的難題。技術(shù)較先進的其他行業(yè)，如城市軌道交通行業(yè)、汽車行業(yè)，在自動駕駛方面發(fā)展迅速、水平較高、投入較大、競爭激烈。

3.2構(gòu)建安全檢驗管理系統(tǒng)

起重機械安全檢驗管理系統(tǒng)，主要包括預購、運行管理等多個方面，若是想保證管理質(zhì)量，就必須依據(jù)科學的管理制度來執(zhí)行，明確各級工作人員、管理人員的自身職能與責任，加強監(jiān)督管理，提高機械使用安全性，降低操作風險。各級管理部門應(yīng)將所有管轄范圍內(nèi)的起重機械登記在案，安排專業(yè)人員進行監(jiān)督、檢查、檢驗取證，檢驗結(jié)果形成文字記錄，具體數(shù)據(jù)則可以錄入信息庫中方便存儲，一旦發(fā)生事故也能及時調(diào)閱，查找問題，做好事后及時補救處理。保證其規(guī)范、合理，所有專項的技術(shù)人員都應(yīng)做到持證上崗，安裝、檢查起重機械，定期組織大規(guī)模檢查檢修任務(wù)活動，確保機械設(shè)備都處于安全運行狀態(tài)。

3.3提高操作規(guī)范性及標準性

起重機械是一種相對比較大的機械設(shè)備，因此，在對其進行應(yīng)用的過程中，如果出現(xiàn)問題，就會帶來非常嚴重的后果。所以在對起重機械操作時，要制定更加完善的操作規(guī)范，并且還需要定期對相關(guān)的設(shè)備管理人員和技術(shù)操作人員進行專業(yè)培訓，要對起重機械的操作規(guī)范和所需注意問題進行了解，這樣才能有效減少其中機械故障的發(fā)生。

3.4提高人員素質(zhì)，定期開展檢查

相關(guān)的行業(yè)和單位要定期對相關(guān)從業(yè)人員進行教育培訓，讓他們掌握更加專業(yè)的起重機械技術(shù)，并且對起重機械的設(shè)備使用情況進行了解和熟悉。通過教育培訓，提高從業(yè)人員的施工能力，并且端正他們的工作態(tài)度，而且在此基礎(chǔ)上還要對所使用的相關(guān)機械設(shè)備進行檢查，及時對它們進行維修，如果發(fā)現(xiàn)問題，就需要隨時進行處理，并且采取有效的措施，防止安全事故發(fā)生。相關(guān)的機械管理人員也要對起重機械的真實情況進行探究，起重機械一旦發(fā)生相關(guān)問題，就要立即對所出現(xiàn)的問題進行解決，這樣才會減少安全隱患。

結(jié)束語

本文總結(jié)了起重機械智能化發(fā)展現(xiàn)狀，分析了智能化的基礎(chǔ)功能，展望了智能化未來發(fā)展方向，并提出了智能化基礎(chǔ)共性標準和關(guān)鍵指標標準需求，從安全管理、科學技術(shù)、標準規(guī)范上提高起重機械的智能化地安全性、可持續(xù)發(fā)展性。通過構(gòu)建安全檢驗管理系統(tǒng)、提高人員技能、制定定期檢查計劃等方式，提高檢測水平，為起重機械安全運行提供保障。

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