摘 要：自改革開放以來，我國經濟得到了極其迅猛的發(fā)展和進步。伴隨著國際經濟形勢的上漲，國家大力提倡修建鐵路為國際交通運輸提供便利。由于人工成本的增加，使經濟效益急劇減少，故針對以往的施工設備從研發(fā)設計、加工生產、施工運作等各個方面提出了相應的改進方案。

關鍵詞：研發(fā)設計；加工生產；施工運作

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.107

1 前言

在當今一個信息化時代，信息技術已經被廣泛應用到各個領域中，并且成為了各個領域里面不可或缺的部分。在我國經濟發(fā)展的過程中。鐵路行業(yè)的發(fā)展，提高了國內交通運輸?shù)男?，是國內經濟增長的一個重要組成因素[1]。為了讓鐵路行業(yè)更加快速的發(fā)展，不斷提高鐵路施工的效率，其行業(yè)必須將現(xiàn)代智能化信息技術運用到研發(fā)設計、加工生產、施工運作、保養(yǎng)維護和故障修理等過程中。在每一個過程中現(xiàn)代智能化信息技術既可以提供更方便、更準確、更詳細的技術交流，還能為以后的研發(fā)設計、加工生產、施工運作、保養(yǎng)維護和故障修理等過程提供更好的備案和技術支持[2]。

2 現(xiàn)代智能化信息技術在研發(fā)設計過程中的應用

隨著社會、經濟和科技的不斷進步，現(xiàn)代智能化信息技術逐漸的發(fā)展，設計工具與設計方案的不斷的變革，給原始的設計流程注入了無盡的動力，形成了現(xiàn)代智能化信息技術設計方法，其中優(yōu)化設計、協(xié)同設計、并行設計、計算機輔助設計、綠色設計、系統(tǒng)化設計等在工程設計領域已經得到廣泛的應用，并體現(xiàn)出了不可或缺的作用[3]。

現(xiàn)代智能化信息技術協(xié)同設計不僅可以極大的提高產品的性能，而且還能縮短產品的生產周期，最大限度降低產品研發(fā)的成本，以下為現(xiàn)代智能化信息技術協(xié)同設計基本原理簡圖，如圖1：

現(xiàn)代智能化信息技術協(xié)同設計是通過協(xié)調每一個工程師的任務，讓工程師們的任務相互緊湊；通過建立同一的資源平臺，讓工程師在平臺上查找自己所需；通過建立直接的交流平臺和資料互傳平臺，讓工程師避免錯誤的信息。以上途徑不僅可以提高工程師的工作效率，還能避免工程師在工作中的錯誤。

一般而言，現(xiàn)代智能化信息技術協(xié)同設計主要包括以下三個層次的內容：

（1）第一層為“快速、可靠、互聯(lián)得到協(xié)同環(huán)境”，它建立在公司內部信息中心基礎之上，其突出的特點是可以隨時隨地的查閱團隊任何一人提供的數(shù)據(jù)信息，可以直接了解每一個設計師的設計想法；

（2）第二層為“協(xié)同設計溝通平臺”，該平臺使團隊之間的交無所不在，任何時候都可使用電子郵件、微信、布谷鳥等現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸工具進行實時的溝通和反饋；

（3）第三層為“協(xié)同設計應用創(chuàng)新”，企業(yè)通過集成很多種自己所需的軟件，全部在一個操作界面顯示出來，并使用相應標準化輸出與輸入接口。

由此可見，現(xiàn)代智能化信息技術協(xié)同設計不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代智能化信息技術，也體現(xiàn)了現(xiàn)代智能化管理技術，具有標準性、可靠性、實時性、快速性的特點?，F(xiàn)代智能化信息技術協(xié)同設計已經成為現(xiàn)代產品研發(fā)的主流方向，并會長期占領高端開發(fā)設計領域的市場，國內外的企業(yè)都在分秒必爭的尋找投入實際生產過程中的途徑。

3 現(xiàn)代智能化信息技術在加工生產過程中的應用

隨著全球化和市場壓力的逐漸加大，現(xiàn)代智能化信息技術的提高，企業(yè)的生存越來越依賴企業(yè)車間的智能化制造程度，故現(xiàn)代化信息技術已經成為代表企業(yè)生產力的標志。因此，大量的企業(yè)開始投入大量的資金建立“智能工廠”[5]。

“智能工廠”是將生產制造中所有的操作系統(tǒng)實時的監(jiān)控，并直接給出合理的資源配置，讓每一項參數(shù)都處于一個相對穩(wěn)定的區(qū)域，從而讓每一部機器在自己的工作間段完成自己的每一項操作，實現(xiàn)全智能化的操作管理。但是由于外界的一些影響，例如電流的沖擊、天氣濕度以及溫度等的影響，機器可能會出現(xiàn)小部分的尺寸偏差，此時智能工廠會結合每一種材料的變形等參數(shù)，適當?shù)恼{整機器的操作，從而保證偏差出現(xiàn)在可允許的范圍內。

4 現(xiàn)代智能化信息技術在實際操作過程中的應用[6]

隨著科學理論的提升，智能化應用的越來越廣泛，本次以起重機為對象，從各個方面進行智能化信息技術的研究。

4.1 起重機全自動智能控制

智能化起重機應具備良好的狀態(tài)實時檢測能力、友好的人機交互功能、自動安全保護功能、自動控制功能、可擴展多種通訊接口、能夠在地面或控制中心實施遙控控制或遠程控制。

4.2 建立起重機安全保護平臺

為了提高起重機械行業(yè)的業(yè)務能力和響應頻率，在工作中對起重機械進行監(jiān)控，從而得到每個時間段的運行參數(shù)等，建立實時的管理級監(jiān)控平臺，通過平臺的大數(shù)據(jù)得出起重機的維護狀態(tài)和運行狀態(tài)，并適當?shù)恼{整維護和運行的時間段，使起重機一直處于合理的調度之中，從而提高起重機的使用效率。

4.3 建立起重機遠程管理

建立基于互聯(lián)網(wǎng)的起重機械遠程管理平臺，便于適當調度每一個機器的工況。起重機械品種繁多，技術參數(shù)和使用規(guī)范有很大的區(qū)別，需要專業(yè)的遠程管理平臺隊起重機械的運行參數(shù)進行采集，并給予反饋，為用戶提供高效和及時準確的維護支持。

4.4 設計成套電控系統(tǒng)

通過設計并研制基于變頻快速相應并迅速反饋的成套電控系統(tǒng)，可實現(xiàn)輕量化起重機電控系統(tǒng)專用配套，高度集成配電、控制、驅動、安全保護等單元，實現(xiàn)電控系統(tǒng)去除部分外設、改變外觀形狀、減少鋼材使用等節(jié)材節(jié)能目標。

4.5 開發(fā)起重機遠程管理平臺數(shù)據(jù)分析軟件

完善的數(shù)據(jù)采集分析可對起重機械行業(yè)技術發(fā)展提供有力支持，特別是對起重機械的設計和技術發(fā)展能夠起到直接的作用，通過長期的起重機運行參數(shù)記錄，起重機械的研究設計人員可由此獲取起重機械完整可靠的大量運行數(shù)據(jù)，分析優(yōu)化相關設計。

5 現(xiàn)代智能化信息技術在施工中的應用

在高速鐵路工程里，往往需要的設備數(shù)量比較多，如提梁機、搬運機、架橋機、起重機、運輸車輛、推土機等等設備，在傳統(tǒng)的施工中這些設備都是單一的實現(xiàn)自己的功能，它們在施工運作中沒有任何聯(lián)系，但是在實際的施工場地中，企業(yè)對施工設備智能化的需求逐漸升級，就得測底實現(xiàn)機組的智能化管理。所謂的機組智能化管理，就是建立一個較大的信息化技術平臺系統(tǒng)，在平臺系統(tǒng)內分支出各個小系統(tǒng)對每一個具有特別功能的施工設備進行單獨控制，最終信息化技術平臺系統(tǒng)對每一個施工設備的施工情況、施工狀況等進行控制，并互相關聯(lián)各個施工設備間的施工進度，自動協(xié)調每個設備的工作時間，保證工程各個項目的無縫連接。

在每一個子系統(tǒng)將自己的施工狀態(tài)反饋到總的信息化技術平臺系統(tǒng)后，信息化技術平臺系統(tǒng)會分別處理各個子系統(tǒng)的信息，將每一個控制信號再發(fā)送給子系統(tǒng)，實現(xiàn)對子系統(tǒng)的控制，最終實現(xiàn)智能的控制每一個施工設備，智能化施工現(xiàn)場圖。

6 結束語

本文針對工程機械從產品設計、產品加工、產品施工幾個方面提出了如何提高智能化程度的方案。

在產品的設計階段，可以通過應用現(xiàn)代智能化信息技術協(xié)同設計使設計者之間的想法更直觀的表現(xiàn)出來，并且能隨時滿足設計者對零件結構修改意見的交流，獲得最有設計，以滿足整機外形與性能的完美結合。

在產品的加工制造階段，采用“智能工廠”，形成配套的管理系統(tǒng)對加工時間信息、加工數(shù)量信息、產品殘次品率和設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息等等進行處理，最后根據(jù)生產加工的影響進行調整，使產品的加工效率、加工質量、加工穩(wěn)定性等等得到較大的提升。

在產品實際應用階段，對于產品進行智能化控制，首先得建立完整的控制系統(tǒng)，其次是建立安全保護平臺，再次建立遠程操作和管理的技術平臺、成套的電控系統(tǒng)、物料掃描識別技術等等，最終的目的是使產品在無人操作的情況下，根據(jù)施工需求進行自動化的運行，保證工作的順利進行。

在多個產品集體施工階段，可以通過進行建立較大的服務器系統(tǒng)，分別對每一個子系統(tǒng)的控制，使施工按計劃的進行，從而提升產品的工作效率，形成智能化施工現(xiàn)場。

工程機械智能化的最終目的是提高產品的安全性、提高質量、提高施工效率、提高施工精度、降低環(huán)境污染、提高技術檢測結果等[8]，如圖2所示。

智能化工程機械和機群智能化施工是工程機械的未來發(fā)展方向，具有巨大的市場空間與廣泛的行業(yè)需求。

參考文獻：

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作者簡介：呂琨（1980-），男，本科，研究方向：機械智能化。