工程機(jī)械智能化與信息化發(fā)展探究

劉明甫，仇鑫德，張 帥，肖 迪（山東科技大學(xué)，山東 青島 266510）

工程機(jī)械智能化與信息化發(fā)展探究

劉明甫，仇鑫德，張 帥，肖 迪
（山東科技大學(xué)，山東 青島 266510）

隨著工業(yè)化和機(jī)械化的發(fā)展，各國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，工程機(jī)械智能化和信息化成為世界各國(guó)大力發(fā)展的對(duì)象。通過對(duì)工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展的分析，對(duì)機(jī)械工程智能化和信息化發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探究。

工程機(jī)械；智能化；信息化；趨勢(shì)

0　引言

一個(gè)國(guó)家的機(jī)機(jī)械化和工業(yè)化程度是國(guó)家硬實(shí)力的重要體現(xiàn)，也是每個(gè)國(guó)家提升國(guó)家的重要方面。計(jì)算機(jī)和通信、機(jī)械3D技術(shù)不斷進(jìn)步，各國(guó)的工程機(jī)械獲得了快速發(fā)展。我國(guó)作為工業(yè)強(qiáng)國(guó)，有著數(shù)量眾多的機(jī)械，機(jī)械的質(zhì)量和技術(shù)水平還一定程度上落后于老牌機(jī)械強(qiáng)國(guó)。現(xiàn)在的機(jī)械工廠普遍使用智能化、數(shù)字化、自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)人的依賴程度越來越小。2015年，隨著國(guó)家”中國(guó)制造2025計(jì)劃”的提出，機(jī)械制造中間將會(huì)融入更多的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，機(jī)械產(chǎn)品的智能化和信息化水平將會(huì)快速提升。石油生產(chǎn)中要使用大量的機(jī)械，通過石田壓裂過程中使用的儀表車和壓裂車為例，對(duì)機(jī)械工程技術(shù)的信息化和智能化發(fā)展進(jìn)行分析，將會(huì)有助于促進(jìn)石油產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)和石油行業(yè)的發(fā)展，也能促進(jìn)工程機(jī)械智能化和信息化步伐。

1　工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1工程機(jī)械技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展

美國(guó)為首的國(guó)家對(duì)工程機(jī)械技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行了多年的壟斷，工程機(jī)械技術(shù)在各個(gè)國(guó)家有關(guān)領(lǐng)域做出了非常大的貢獻(xiàn)。美國(guó)的卡特992c裝載機(jī)，在世界各國(guó)展現(xiàn)了優(yōu)異的性能和頑強(qiáng)的生命力，現(xiàn)在世界各國(guó)的煤礦中還有卡特992c的身影。這種裝載機(jī)能夠通過無線遙控，實(shí)現(xiàn)在危險(xiǎn)區(qū)域的生產(chǎn)作業(yè)；其通過多冷駕駛室和對(duì)護(hù)頂進(jìn)行加固，也很大程度上保障了操作人員的生產(chǎn)安全。俄羅斯的無人礦山自卸車可以實(shí)現(xiàn)無人駕駛，在作業(yè)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)精確操作，能夠深入近千米的坑道完成施工作業(yè)，工程機(jī)械很大程度上提高了工作效率。

1.2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的石油壓裂車和儀表車發(fā)展速度也非常迅速。使用壓裂車，能使油層形成裂縫。我國(guó)在壓裂車和儀表車操作上花費(fèi)了很多精力，壓裂車和儀表車信息化程度已經(jīng)非常高，已經(jīng)形成了比較完善的生產(chǎn)和制造體系，促進(jìn)了石油開采骨干企業(yè)的發(fā)展。

1.3國(guó)內(nèi)工程機(jī)械維護(hù)水平現(xiàn)狀

我國(guó)主要通過油田壓裂車進(jìn)行石油生產(chǎn)，在油田開采方面有很多的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，我國(guó)油田壓裂技術(shù)在快速發(fā)展，相關(guān)的工程機(jī)械設(shè)備還有待改進(jìn)和維護(hù)。石油生產(chǎn)中油田壓裂車地位非常重要，目前我國(guó)對(duì)其進(jìn)行維護(hù)的水平還有待進(jìn)步。

2　智能化和信息化

工程機(jī)械智能化和信息化能有很大程度上發(fā)揮機(jī)械的性能，提高作業(yè)效率，也能減少人力資源的依賴，對(duì)于工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著很大的意義，也是社會(huì)發(fā)展的必然要求。

2.1傳感器技術(shù)在油田壓裂過程中的應(yīng)用

在機(jī)械生產(chǎn)過程中，通過對(duì)溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、功率、重力、速度等相關(guān)指標(biāo)的測(cè)量，使用傳感器，對(duì)這些信息要素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠保證操作人員的安全。由于煤礦工作的危險(xiǎn)性，工作人員面臨著較大的威脅。使用傳感器進(jìn)行檢測(cè)，能夠提高機(jī)械的工作效率；同時(shí)在工作過程中，通過傳感器對(duì)重力、溫度、壓力等因素進(jìn)行設(shè)置，可以及時(shí)對(duì)安全因素進(jìn)行預(yù)防和控制。

2.2信息的轉(zhuǎn)化與傳遞

在生產(chǎn)過程中的液壓、聲波和光線等因素進(jìn)行處理，從而使機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)弱信號(hào)識(shí)別，這給工程機(jī)械帶來了很大的挑戰(zhàn)。國(guó)際上采用高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備和信息處理技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行高速轉(zhuǎn)化和傳遞，從而減少了機(jī)械數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化和傳遞中的識(shí)別困難問題。

2.3數(shù)據(jù)的智能化處理與壓裂車的維護(hù)

工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展智能化重要的制約因素是數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對(duì)工程機(jī)械未來發(fā)展有著引導(dǎo)作用。通過計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行處理，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，信息越來越完善，數(shù)據(jù)的處理速度越來越快。

壓力車的使用壽命和性能對(duì)油田壓裂工作和油田產(chǎn)業(yè)有著直接的影響。對(duì)壓裂車傳動(dòng)箱進(jìn)行科學(xué)的保養(yǎng)和維護(hù)，對(duì)壓裂車的使用壽命有著很大的影響。

作為油田壓裂的核心機(jī)械，油田壓裂車的傳動(dòng)箱進(jìn)行故障排除和維修，將很大程度上影響壓裂車的性能，對(duì)郵箱進(jìn)行檢查就顯得非常重要。

壓裂車在正常使用和平時(shí)保養(yǎng)時(shí)，都應(yīng)維持油面高度。通過人工對(duì)熱車和冷車進(jìn)行檢查能夠保證檢查的效果，當(dāng)卻要使用大量的人力和物力。通過使用傳感設(shè)備，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和處理，能夠減少測(cè)量誤差，準(zhǔn)確判斷油面的高度，便于對(duì)壓裂車進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。

3　信息化與智能化發(fā)展趨勢(shì)

3.1多技術(shù)融合

在工程機(jī)械制造中融入計(jì)算機(jī)、傳感器、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，可以解決很多機(jī)械使用中的問題。無人操作、聲控報(bào)警等技術(shù)都可以增加機(jī)械的性能，更好地發(fā)揮機(jī)械的效率。

3.2機(jī)械故障診斷技術(shù)

現(xiàn)階段我國(guó)在對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行維修還主要停留在人工保養(yǎng)和維護(hù)的基礎(chǔ)上。隨著我國(guó)在工程機(jī)械技術(shù)信息化和智能化上取得的巨大進(jìn)步，在對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)將會(huì)越來越便利，工程機(jī)械使用中的故障針對(duì)技術(shù)信息化和智能化水平將得到提升。

3.3智能信息管理技術(shù)

由于我國(guó)工程機(jī)械管理的信息化和智能化水平比較低，智能化和信息化的工程機(jī)械將會(huì)解決工程作業(yè)地點(diǎn)集中，有利于工程機(jī)械保養(yǎng)，同時(shí)機(jī)械的閑置、重復(fù)購買等情況將會(huì)一定程度上降低，機(jī)械的使用效率和作業(yè)效果將會(huì)增強(qiáng)。

4　結(jié)論

隨著世界各國(guó)的普遍重視，工程機(jī)械智能化和信息化水平將會(huì)得到快速發(fā)展。智能制造的實(shí)現(xiàn)，將會(huì)使工程機(jī)械性能更加優(yōu)異，使用故障很大程度上減少，工程機(jī)械效率得到充分發(fā)揮。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也要求信息和智能化融入生活，成為促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的手段和未來趨勢(shì)。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.105