范金玲

中交一公局第八工程有限公司

1 引言

工業(yè)機(jī)械技術(shù)作為行業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)，影響著我國(guó)許多領(lǐng)域的發(fā)展。相比較發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)我國(guó)的工業(yè)技術(shù)興起的時(shí)間較晚，工程機(jī)械的智能化以及信息化的水平都比較落后，各行各業(yè)對(duì)于機(jī)械技術(shù)的智能化和信息化認(rèn)識(shí)不夠充分，這在一定程度上制約著我國(guó)機(jī)械技術(shù)行業(yè)的發(fā)展。在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天，將這些先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械的發(fā)展創(chuàng)造中是非常重要的，對(duì)于提高工作效率是非常有益處的。智能化以及信息化的應(yīng)用將很大程度上解決我們的雙手，減少勞動(dòng)力的投入，節(jié)省企業(yè)的人工成本。所以工程機(jī)械智能化與信息化的有效發(fā)展可以有效地推動(dòng)工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展，加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。

2 國(guó)內(nèi)外工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

一直以來(lái)就工程機(jī)械的設(shè)備的核心技術(shù)而言，這些都是被發(fā)達(dá)國(guó)家所掌握的，大部分企業(yè)所使用的機(jī)械設(shè)備都是來(lái)自美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家。這些國(guó)家擁有工程機(jī)械設(shè)備的核心技術(shù)，所以這些國(guó)家對(duì)于該行業(yè)的發(fā)展前途有著很大影響力。最早型的998H 型輪式裝載機(jī)是由卡特彼勒發(fā)明的，截止目前該型號(hào)的裝載機(jī)以其各方面功能齊全，加之其相關(guān)系統(tǒng)都依然適用與現(xiàn)如今的各種工程建設(shè)項(xiàng)目，因此在很多國(guó)家類(lèi)似的工程建設(shè)項(xiàng)目中依舊會(huì)頻繁地使用這項(xiàng)技術(shù)設(shè)備[1]。就目前來(lái)看，國(guó)外工程機(jī)械的研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新還處于不斷進(jìn)步狀態(tài)，而且研發(fā)的新型技術(shù)對(duì)對(duì)于目前整個(gè)行業(yè)都有著積極的推動(dòng)和促進(jìn)作用，基于此，國(guó)外工程機(jī)械技術(shù)會(huì)繼續(xù)占據(jù)行業(yè)的領(lǐng)先位置。

2.2 國(guó)內(nèi)工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

對(duì)比發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)我國(guó)在設(shè)備制造自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展是非常緩慢的，想要實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展就必須加大技術(shù)的投入，才能逐漸地實(shí)現(xiàn)智能化。為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求，大型項(xiàng)目的數(shù)量在不斷地增加，工程機(jī)械為了滿(mǎn)足發(fā)展需求要逐漸地朝著集成化的方向發(fā)展，此時(shí)借助相關(guān)的管控機(jī)制不但可以提升工程的施工效率還能不同程度的降低損耗，這也就從根本上將工程技術(shù)提升到了智能化水平。工程機(jī)械智能化涵蓋的內(nèi)容很多，通常情況下采用信息采集和試讀這兩種方式可以確保達(dá)到做好效果，這為今后管理控制打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)環(huán)境。智能化制造無(wú)疑是市場(chǎng)需求的最終結(jié)果[2]。

圖1 2018年國(guó)內(nèi)外工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀圖

3 工程機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用與分析

3.1 電子智能化控制技術(shù)

操作人員通過(guò)對(duì)電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，就可以對(duì)機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)靈活多變的操作，這些活動(dòng)在駕駛室就可以非常完美的呈現(xiàn)，不用到現(xiàn)場(chǎng)就可以實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備的目的。電子智能化控制技術(shù)有轉(zhuǎn)向裝置以及行走裝置，一般都是通過(guò)電子系統(tǒng)對(duì)這些裝置加以操作和使用的，通過(guò)應(yīng)用這種方式機(jī)械設(shè)備的電路系統(tǒng)能夠得以簡(jiǎn)化，同時(shí)保障了機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性還可以提高設(shè)備生產(chǎn)效率。

圖2 遠(yuǎn)程串行通訊控制結(jié)構(gòu)圖

3.2 虛擬樣機(jī)技術(shù)

虛擬樣機(jī)技術(shù)的前身就是計(jì)算機(jī)技術(shù)，其工作原理就是利用計(jì)算機(jī)的仿真軟件對(duì)設(shè)備的受力程度、運(yùn)動(dòng)機(jī)制、設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)分析，通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)果來(lái)檢驗(yàn)成果是否符合要求。在以往的工程項(xiàng)目中，對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)的都是人工操作，而且檢驗(yàn)的過(guò)程非常復(fù)雜，并且需要花費(fèi)的成本非常大，如此一來(lái)，人力物力的投入量就會(huì)很大。人工檢驗(yàn)也不可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，準(zhǔn)確性都非常的差。但是在今天隨著科技水平的提高，虛擬樣機(jī)技術(shù)的投入使用為產(chǎn)品檢驗(yàn)帶來(lái)了很大的進(jìn)步，保證了檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為產(chǎn)品的質(zhì)量帶來(lái)了保證。虛擬樣機(jī)技術(shù)在彌補(bǔ)原有技術(shù)欠缺的基礎(chǔ)上，還優(yōu)化了工作程序，使得每個(gè)工作環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)智能化的銜接，工作效率也會(huì)顯著提高[3]。

3.3 混合動(dòng)力技術(shù)

工程機(jī)械設(shè)備的體積都是比較大的，在使用的過(guò)程中需要強(qiáng)大的動(dòng)力才可以保證設(shè)備的運(yùn)行，在這一過(guò)程中需要投入非常多的資源，在一定會(huì)程度上造成了資源的浪費(fèi)。而新興的混合動(dòng)力技術(shù)就很好地節(jié)約了資源，避免了資源的浪費(fèi)，混合動(dòng)力主要是通過(guò)將多余的資源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的能源轉(zhuǎn)到其他的機(jī)械設(shè)備中使用，這項(xiàng)技術(shù)大大地提高了資源的利用率，減少了資源的浪費(fèi)，并且在一定程度上減少了成本開(kāi)支[4]。

4 工程機(jī)械技術(shù)智能化與信息化發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)進(jìn)步我國(guó)應(yīng)該積極轉(zhuǎn)變關(guān)于工程機(jī)械的發(fā)展理念，需要將以往我國(guó)工程領(lǐng)域只側(cè)重于加工制造的現(xiàn)象要逐步演化為可以自主研發(fā)，將核心技術(shù)掌握在自己手中能夠設(shè)計(jì)出有專(zhuān)利技術(shù)的產(chǎn)品的新局面。我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)還處于快速的發(fā)展階段，但是在這過(guò)程我們不難發(fā)現(xiàn)有些設(shè)備還是仍舊從國(guó)外進(jìn)口而來(lái)的，這會(huì)對(duì)我國(guó)工程機(jī)械的進(jìn)一步發(fā)展是不利的?，F(xiàn)如今科技水平的不斷提升也造就了人力成本的上升，國(guó)內(nèi)研發(fā)人員只有制定出系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展戰(zhàn)略才能為工程機(jī)械行業(yè)找到新的發(fā)展道路，這樣才能滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)于工程機(jī)械的需求。

圖3 工程機(jī)械技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)圖

4.1 加快人機(jī)互交的應(yīng)用

現(xiàn)代工程機(jī)械基本上都是運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制效果，在很大程度上降低了人工成本以及勞動(dòng)生產(chǎn)的效率。人工交互對(duì)于數(shù)據(jù)的處理速度是非常迅速的，并且可視化的處理效果通過(guò)計(jì)算機(jī)可以更好地呈現(xiàn)，信息得交流和溝通也非常的方便。計(jì)算機(jī)的制圖軟件會(huì)更加清晰明了的將設(shè)計(jì)制圖的細(xì)節(jié)進(jìn)行清晰的呈現(xiàn)。計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能在很大程度上提升了生產(chǎn)的效率，并且節(jié)省了許多的時(shí)間。將現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和遠(yuǎn)程智能化控制技術(shù)應(yīng)用與工程機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)中，采用虛擬控制對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化，在這過(guò)程中相應(yīng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)也可以反映出工程質(zhì)量的優(yōu)劣[5]。

4.2 推廣柔性化發(fā)展

隨著科技水平的提高，各種關(guān)于機(jī)械工程的應(yīng)用軟件也被開(kāi)發(fā)出來(lái)，在企業(yè)生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)技術(shù)也越來(lái)越被重視，許多企業(yè)開(kāi)始加大對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。由于柔性化企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)與柔性化生產(chǎn)有著密不可分的聯(lián)系。所以對(duì)于不同的工藝方法應(yīng)該選擇相應(yīng)地生產(chǎn)設(shè)備和一起來(lái)與之相匹配。應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制方式不僅能夠精進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程，還可以實(shí)現(xiàn)多種產(chǎn)品的加工生產(chǎn)。

4.3 積極優(yōu)化智能化管理系統(tǒng)

對(duì)于復(fù)雜工程來(lái)說(shuō)，在具體建設(shè)期間，必須對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分類(lèi)歸納。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式主要是依賴(lài)大量的人工勞動(dòng)力，由于人工操作會(huì)為項(xiàng)目建設(shè)帶來(lái)很多的不確定性，并且由于人工速度非常的慢需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，對(duì)企業(yè)的發(fā)展有著非常大的影響。將智能化管理系統(tǒng)應(yīng)用到工程機(jī)械中，就很大程度上解決了人工建設(shè)所存在的問(wèn)題，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展有了非常大的助力。智能化管理系統(tǒng)有助于簡(jiǎn)化復(fù)雜步驟，優(yōu)化設(shè)計(jì)加工方案有助于提升設(shè)備的生產(chǎn)效率[6]。

4.4 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控技術(shù)

通常情況下一些規(guī)模較大的工程項(xiàng)目都需要有工程機(jī)械技術(shù)作為支持使工程能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。由于普遍的工程機(jī)械都是由人工進(jìn)行操控，但是工作環(huán)境和工作任務(wù)都比較復(fù)雜。技術(shù)操控人員一般都需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能熟練掌握機(jī)器運(yùn)作原理，這樣對(duì)工作人員的健康和機(jī)械設(shè)備的功能都是不利的。遠(yuǎn)程操控是通過(guò)虛擬技術(shù)將工程項(xiàng)目中投入使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的精細(xì)化控制并且可以持續(xù)對(duì)其實(shí)施監(jiān)測(cè)[7]。從節(jié)約人力資源的角度來(lái)講，工作人員在辦公室應(yīng)用遠(yuǎn)程操控技術(shù)對(duì)使用的機(jī)械設(shè)備加以操控，從根本上解決了以往用雙手控制機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。社會(huì)的進(jìn)步促使工程機(jī)械不斷地向智能信息化機(jī)械設(shè)備方面發(fā)展，當(dāng)下的工程機(jī)械設(shè)備，隨著自身功能的增加其體積也在變得越來(lái)越大單純依靠人工操作會(huì)對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展造成影響。

4.5 將多種技術(shù)結(jié)合為一體

工程機(jī)械未來(lái)新產(chǎn)品的研發(fā)方向是會(huì)受到該領(lǐng)域發(fā)展速度的制約，將新型的科技技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域其最終目的是為了實(shí)現(xiàn)這一行業(yè)的信息智能化需求。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)體制之下運(yùn)用科學(xué)手段來(lái)降低人力勞動(dòng)成本，這對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有益處。將多種現(xiàn)代電子技術(shù)結(jié)合在一起，可以在具體操作中解決多種工藝技術(shù)難點(diǎn)。

4.6 重視專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)

工程機(jī)械的發(fā)展可以在一定程度上反映出了我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力增長(zhǎng)速度的快慢，工程機(jī)械如果實(shí)現(xiàn)高端自動(dòng)化必須要有專(zhuān)項(xiàng)的資金投入和專(zhuān)業(yè)技能較強(qiáng)的研發(fā)人員做保障。基于目前計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用被大力推廣，所以要重視相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才的培訓(xùn)。通常來(lái)講工程機(jī)械的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境較為惡劣并且工作中任務(wù)量也很重，如若要改變這一現(xiàn)狀就必須利用電子智能信息化來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制[8]。

5 結(jié)論

工程機(jī)械技術(shù)要想適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境就必須要明確發(fā)展方向制定出一整套合適的戰(zhàn)略，在依托現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行深入研究，使其能夠向智能化以及信息化的更高階段提升，這也將成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，未來(lái)在工程機(jī)械化發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)應(yīng)該繼續(xù)重視高新技術(shù)的研發(fā)工作。

現(xiàn)如今各行各業(yè)都是借助信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的，當(dāng)然工程機(jī)械行業(yè)也不例外，要積極引進(jìn)如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，傳感技術(shù)等先進(jìn)管理系統(tǒng)，以此來(lái)為改變我國(guó)目前工程機(jī)械新產(chǎn)品研發(fā)的被動(dòng)狀態(tài)。我國(guó)還應(yīng)該加大對(duì)工程機(jī)械專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)和資金方面的支持，為實(shí)現(xiàn)高端技術(shù)創(chuàng)新而努力。