淺談工程機械技術的現(xiàn)狀及智能和信息化的發(fā)展

費浩田

改革開放以來，工業(yè)化進程越來越快。以電子化、信息化為主的第三次科技革命逐步深入人心，工程機械這種操作復雜的技術面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。落后復雜，人工操作的機械技術已經越來越不適應社會發(fā)展的步伐，因此，工程機械技術必須與時俱進，加快與現(xiàn)代網絡、智能化及信息化的緊密結合，發(fā)展“機電一體化”，以智能化信息化促進工程機械技術的發(fā)展。然而，目前我國工程機械的發(fā)展卻受多種因素制約。其中，最主要的是工程機械操作的效率和質量較為低下，這是阻礙工程機械發(fā)展的硬傷；其次，操作人員的作業(yè)環(huán)境較為單一，無法突破傳統(tǒng)模式；最后，工程機械的自動化程度高，造成人力資源的浪費。因此，現(xiàn)階段工程機械技術的發(fā)展應逐步提高工程機械技術自動化程度，取得工程機械技術智能化與信息化的發(fā)展，適應歷史發(fā)展的潮流才能在競爭中取得優(yōu)勢。

一、工程機械技術的現(xiàn)狀

1、國內現(xiàn)狀

從上世紀八十年代以來，我國工程機械技術開始發(fā)展，到目前經歷了多個階段。我國工程機械技術最開始發(fā)展的時候控制系統(tǒng)軟硬件是完全依賴于從外國進口的，依賴于外國技術使得我國的工程機械技術發(fā)展處于完全被動的位置，根本無法與國外同類產品進行競爭。二十世紀初，國內雖然還是基本靠從國外引進控制器發(fā)展工程機械技術，但是技術人員開始能夠進行二次開發(fā)，使得中國的工程機械技術不再止于完全的依賴進口。隨著對國外產品的模仿研究，我國逐漸開始自主研發(fā)一些產品，即使還是存在很多的問題與極限，但是中國工程機械技術的發(fā)展上取得了質的飛躍。由一個完全依賴進口的搬運工到能夠自主研發(fā)機械技術，中國經歷了脫胎換骨的改變。通過一系列引進、改良、創(chuàng)新、自主研發(fā)，并積極培養(yǎng)專業(yè)人才，投入大量的精力和財力，我國工程機械技術得到了前所未有的發(fā)展，形成了一大批技術精良，經驗豐富的機械骨干企業(yè)，也形成了多個面積廣大、功能齊全的工程機械生產及研發(fā)基地，

2、國外現(xiàn)狀

從第二次工業(yè)革命以來，西方工程機械制造業(yè)一直領跑世界，工程機械技術在國外得到很好地發(fā)展，發(fā)展的早，發(fā)展的快，美國，日本，俄羅斯等大型的國際企業(yè)占據(jù)著市場的主導地位。其中，美國的卡特機械制造企業(yè)，生產的自動化推土機得到了世界大部門工業(yè)企業(yè)的認可。以及德國西門子工程機械分局，在“機電一體化”等領域，也屬于世界頂級水平。近幾年，隨著科技的不斷發(fā)展，西方國家更是積極投資機械制造工業(yè)，把機械制造業(yè)與計算機技術和網絡技術結合起來，積極研發(fā)新技術、新設備，在工程機械技術智能和信息化上取得了很大的突破，使工程機械技術得到了跨越式的改進，機械制造業(yè)更是得到了前所未有的發(fā)展。

二、工程機械技術智能和信息化的意義

工程機械技術智能化和信息化表現(xiàn)在對機械操作的整體優(yōu)化。工程機械技術智能化指的是操作自動化，機器人化，即不再需要專門的人員在指定的地方對機械進行手動控制，人工觀測，而是依靠計算機對機械進行自動記錄，自動分析，自動，這種方式既簡捷，又精確，不僅可以節(jié)省大量人力和時間，更是提高生產效率的重要措施。工程機械技術智能化是未來機械技術發(fā)展的方向，引領著世界工業(yè)的發(fā)展潮流。工程機械技術信息化是指工程機械設備與計算機系統(tǒng)緊密結合，是機械設備操作的網絡化。這種方式下，機械設備的各個部分都接受電腦的控制，機械操作的工作狀態(tài)信息會智能分析處理，更有利于作業(yè)人員的操作，顯著提高了工作效率，同時，在出現(xiàn)故障后，工作人員亦能及時進行處理，以確保設備安全及后續(xù)使用?？傊?，隨著科技的進步，現(xiàn)代施工越來越大型化，智能化與信息化是工程機械技術發(fā)展的必然選擇，是世界機械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

三、工程機械技術智能和信息化的未來發(fā)展

1、以自動化與電子化結合為發(fā)展方向

現(xiàn)階段，我國工程機械技術自動化、電子化程度還不高，自動化與電子化的結合尚不成熟，在操作上，僅僅是自動化或者電子化。操作人員較多，工序較為復雜，因此，生產效率及質量均受到一定程度的限制。然而，工程機械技術能否成功將自動化與電子化相結合是解決這一問題的關鍵，這種方式可以使生產工序簡捷化，使產品達到量化標準，顯著提高生產效率。同時，工程機械自動化與電子化相結合也是世界工程機械技術發(fā)展的潮流。工程機械技術把自動化和電子化相結合對于作業(yè)人員的要求是：有一定的電腦操作知識，能夠用數(shù)字操控機械設備儀器。通過機械技術自動化和電子化結合，原來十個員工的工作，現(xiàn)在僅需一人便可完成，大大提高了生產效率，節(jié)約了社會資源，提高了社會競爭力。

2、大力發(fā)展遠程操控技術

工程機械技術用于大型工程項目時，機器每次工作都要需要很長的時間，而操作人員往往也得在機器內待這么長時間，不但浪費時間，長時間待在如此嘈雜的環(huán)境中，工人身體各機能也會無法承受。然而，大力發(fā)展遠程操控技術，便能解決這一問題，工程機械遠程操控系統(tǒng)可以對被測機械進行遠距離的位置控制，還能對機械的狀態(tài)實行觀測。遠程操控技術解放了人類，通過遠程操控技術操作人員完全可以在舒適的辦公室內對機器進行遠程控制，完全實現(xiàn)智能化與機器人化。不但節(jié)約了人力，還能更準確細致的了解機械的運作情況。隨著社會的不斷發(fā)展進步，機械工程越來越趨于大型化，如果還像原來一樣靠人工手動操控，機械工程的發(fā)展是會受到嚴重限制的，大力發(fā)展遠程操控技術，使之利用于醫(yī)療，農業(yè)，軍事，科研等需要機械操作的地方，推進社會更加快速發(fā)展。

3、調平控制系統(tǒng)的發(fā)展

許多工程機械都有調平控制技術，然而針對不同的工程機械，調平控制技術各有自身的特色。工程機械技術的未來發(fā)展需要發(fā)展調平控制系統(tǒng)，在機械操作中，調平控制系統(tǒng)作用不容小視，調頻控制系統(tǒng)一般是由傳感器，控制器和一些執(zhí)行的元件構成，在機械操作中，可單獨起控制作用，也可與整個系統(tǒng)一起協(xié)調作業(yè)，起到提高整體效率的作用。不同的工程機械調平操作系統(tǒng)在功能上尤其自身特色，比如推土機的調平操作系統(tǒng)是為了保證機械操作的水平，使得工作在一個標準的水平界面，這與平地機的調平控制系統(tǒng)是類似的。而攤鋪機的調平操作系統(tǒng)需要調整浮動，對于路面基地起伏不平引起的波動，通過機械操作使得攤鋪工作基本保持在同一個高度。

4、重視工程機械設備的故障診斷與處理

工程機械設備內部結構復雜，各個零件價格也較為昂貴，因此，在機械設備出現(xiàn)故障后的維修也是一項極其復雜的工作，光是檢測故障出處就會耗費較長時間。然而，在機電一體化生產方式下，機械設備的各個零部件都有傳感裝置，各傳感裝置統(tǒng)一由中控電腦系統(tǒng)控制，某一零部件出現(xiàn)故障后，中控電腦系統(tǒng)會發(fā)出提示，告知故障出處，并提示處理方法。不用人工排查故障原因，電腦系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)問題，大大減少了故障導致的損失。例如，當機械設備水箱水溫≥100笆保鋅氐縋韻低乘淇刂拼岢魷趾斕鋪崾荊婧笙低辰遠舳淅淙醋爸茫獎閿摯旖藎冉謔×搜罷夜收銑齟Φ氖奔洌行У厝繁A嘶瞪璞傅陌踩褂謾？

四、總結

綜上所述，智能化與信息化是工程機械技術未來發(fā)展的方向，是工程機械技術發(fā)展的必然趨勢。機械制造企業(yè)要想生產出高技術含量、高檔次的工程機械產品，必須積極進行智能與信息化，使工程機械設備與數(shù)控機床、計算機操控系統(tǒng)緊密結合，實現(xiàn)操作的自動化、網絡化。網絡技術，計算機技術高速發(fā)展日新月異的新時期，智能化和信息化越來越成為時代的主流，工程機械技術的繼續(xù)發(fā)展前進，必然將更加依靠智能化和信息化。機械制造企業(yè)只要不斷探索先進的生產模式，促進工程機械技術的智能與信息化，必然會成為世界機械制造業(yè)的領頭羊。

（作者單位：華中科技大學文華學院）