摘要:计算机信息技术的发展推动着各领域的进步,工业领域更是如此,工业自动化是时代发展的大势,自动化工程机械包括可编程控制工程机械、遥操作工程机械和智能化工程机械三大部分,各部分存在着功能的差别,但同时也有一定的联系,可编程控制工程机械通过编制程序完成各种任务,但是如果外部的环境和工艺改变,需要重新编程,耗时耗力;遥操作工程机械常用于人工无法完成的区域或高危区域,如核辐射环境、高温、高压、深水等区域;智能化工程机械无须人工参与,通过传感器获取各种信息,实现自我感知、决策、控制的功能,虽然目前还处于初期探索阶段,但是由于此类技术能够实现控制的自动化、智能化、人性化等特点,功能强大,具有广阔的前景。本文通过对当前工程机械制造业内智能化生产体系的建立的详细研究,通过现实和理论双重层面来对工程机械智能化发展的相关策略提出具有参考性的意见。
关键词:工程机械;智能化;发展策略
在互联网技术日益进步的科技背景下,智能化与信息化逐渐成为了当前工程机械专业的主要发展方向,在降低能源消耗与提高工作效率等方面大放异彩。随着行业规模的扩大化,传统工程机械技术已经不足以支撑行业的整体发展,在很多层面与当前的工程技术应用相脱节。在这样充满矛盾的行业现状下,信息化技术的演进与智能化技术的开发,为工程机械业的进步发展提供了重要契机。
1智能化工程机械的发展现状
自动化工程机械的特点是高可靠性、安全性与精确性,自动化工程机械是重要的控制系统,但是这一市场几乎被国外公司垄断,如德国的西门子和力士乐,日本的三菱和Hitachi,芬兰的EPEC等。自动化工程机械的发展逐渐面向人性化和网络化,相较于以往的工作方式,自动化工程机械的控制要实现便捷、高效、人性等目标,不仅强调本地功能的控制,还要实现远程网络通讯,方便进行交互和工作调度。基于CAN总线的工程机械网络化控制如图1所示,该系统由操作界面、电液控制系统、辅助控制器等组成,基于CAN的网络化工程机械控制系统,分工明确但又相互协作,能实现自动控制、人机交互和远程通讯等功能。
而随着自动化工程机械发展的深入,智能化成为重要的发展方向,尤其是新的传感器和控制器的出现,并在结合GPS等先进技术,引入了新的内涵,如车辆定位、挖掘机铲斗角度的定位等,为工程机械的施工提供了新义。我国在智能工程机械的研究和应用都处于起步阶段,如三一重工、徐州重工、天津工程机械研究院等取得了比较大的成绩,以道路建设施工机械为例,实现了智能化的研究,如装载机、摊铺机等系统,实现了系统化的作业施工,掌握了机群智能化设计和制造技术,但实际应用还有待进一步论证。
2智能化技术的核心要义
2.1控制技术与传感系统
一般而言,工程机械控制技术的智能化以及集成化主要包括自动换挡技术、控制编程技术以及操作上的无人化技术等等。而智能控制技术与传感系统作为工程机械智能化技术的核心组成部分,在机械整体组装方面与人员安全保护方面,都为工程提供了可靠的保障。同时先进传感技术的灵敏性特征,让工程机械生产的效率与质量都得到了大大的提升,极大地增强了工程机械类企业的生产效益。互联网技术所建立的层层分布的智能控制系统,不仅降低了工作人员的工作强度,也在很大程度上提升了工程机械制造整体流程的稳定性与安全性,与传统的以人工为主的传统制造技术相比具备着明显的优势。
2.2 网络集群与施工管理
在整体的工程机械施工项目中,往往需要多个类别的机械设备与技术部门协同作业,而设备使用的随意性和无序性,导致了工程施工缺乏最优施工配置。网络技术所提供的集群化管理模式,很好地解决了这类施工问题。
在集群管理过程中,需要注意的是根据技术设备的数据处理能力,掌握好协调能力的范围区间,让每一台设备与每一位人员都能够最大限度地发挥自身的生产效益,依靠智能化的技术手段对施工的整体过程进行管控,保障施工进度。
3智能化技术的发展策略
3.1 融合各类技术设备特质
在目前工程机械行业的发展趋势中,技术融合的趋势愈发明显,多元化的发展趋势逐渐成为了智能化、集成化工程机械施工的主流特征。在这样的趋势主导下,我国工业机械的应用范围需要进行扩大,并以数字化、智能化和网络化作为核心进行技术能力的协调配置,使其能够得到有效地利用。让各类不同类型的设备通过网络数据分析建模等形式,能够合理地在工程机械施工过程中合理分配并投入使用。而且针对不同的设备特性,以智能化的手段对其内部组成配置进行优化重组,对设备本身进行符合施工特质的优化提升。这样的方式不仅能够改进传统工程机械施工中存在的技术问题,也让各类机械产品与技术设备的性能在协调中得到提升,以融合的方式提升了整体施工效率。
3.2 开发应用管理调度系统
在工程机械施工过程中,应当利用信息化技术手段合理地开发工程管理调度系统并投入使用。智能管理系统不仅能够有效地采集施工现场的各项基本数据,对设备机群进行有效的调度与配置,同时能够让机群内部的信息交互更加顺畅,形成完美的协同控制系统。在施工的全过程中,管理人员应当对技术设备定期进行排查,替换损坏设备,保护易损设备,通过数据化的检测方式来对工程机械类技术设备整体进行实时性的管理调度,实现对于施工整体过程的智能化控制。
3.3建立故障诊断数据集合
故障诊断技术作为智能化技术系统中的重要一环,在工程机械施工的实际运作过程中对工程整体质量的提升与工程施工效率的提升起到了至关重要的作用。通过信息收集的方式,可以将工程机械施工过程中的故障与问题进行整理与汇总,形成具有前瞻性的故障信息数据库。一般而言在重点零件部位加装故障数据传感器的方式是目前常用的故障探测技术手段。例如对发动机在运转过程中进行油温检测和油压的检测等等,并检测液压和燃油等元素的参数。在故障信息收集的基础上,对不同类型的机械故障进行分类并且研发具有针对性的报警装置,可以对工程机械施工形成有效的监测系统,保障整体工程工作状态趋于平稳。通过信息记录,可以对发生故障的设备进行检修与排查,并且在以后的施工过程中对易故障设备提高关注,降低整体工程的施工故障率。
4结束语
技术开发的最终目的无疑是为人民的生活幸福所服务,工程机械业作为与人民生产生活息息相关的传统行业,其在新科技背景下的转型与提升,从根本上提升了人民的生活质量,也拉动了社会经济的前进。因此在未来的发展道路中,我国应当积极发展工程机械智能化技术,扩大工程建设项目的规模,提升工程机械生产的质量,谋求社会高效进步。
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