時間:2023-03-02 15:09:35
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇智能化工程機(jī)械,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
上個世紀(jì)末期至今,以計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、智能控制技術(shù)為代表的自動化技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。各種新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷推出,并廣泛的應(yīng)用在機(jī)械工程領(lǐng)域,使得工程機(jī)械產(chǎn)品的性能、效率和自動化程度都得到了大幅度提升。機(jī)群智能化便是在這種時代背景下產(chǎn)生的一種機(jī)械產(chǎn)品,是現(xiàn)代化工程領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一種,為此我們在目前有必要對其結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析和歸納。
一、機(jī)群智能化概述
所謂的機(jī)群智能化主要指的是工程機(jī)械為了完成某一具體工程的施工,以實(shí)現(xiàn)最佳資源配置、最優(yōu)工作效率和最好工作質(zhì)量為目的的智能化工程機(jī)械組合,其工作是以同步施工為主,通過對各種智能化機(jī)械的狀態(tài)、位置和可靠性進(jìn)行研究的環(huán)節(jié)。
1、機(jī)群定義
所謂的機(jī)群主要指的是為了完成某一特定工程項(xiàng)目,采用不同的機(jī)種、機(jī)械類型、機(jī)械數(shù)量的設(shè)備構(gòu)成的一個機(jī)械化群體。在工程項(xiàng)目中,涉及到機(jī)群的每一個單元設(shè)備都被稱之為單機(jī)。在工作中針對不同的施工需要、施工數(shù)量和施工需求,所選擇的機(jī)群也不盡相同。
2、分類
機(jī)群智能化按照其操作系統(tǒng)一般可以分為遙操作工程機(jī)械、可編程工程機(jī)械以及智能化工程機(jī)械三種。
2.1、遙操作工程機(jī)械主要指的是那些經(jīng)常處于高危、工作環(huán)境復(fù)雜的機(jī)械,在這些機(jī)械由于受到環(huán)境因素的影響其中存在著極大的風(fēng)險,為此采用遠(yuǎn)程操控進(jìn)行作業(yè)對于提高工程安全有著重要意義。
2.2、可編程工程機(jī)械主要指的是通過改變工程機(jī)械控制程序來完成不同任務(wù)的工程機(jī)械,是一種適用于結(jié)構(gòu)環(huán)境復(fù)雜、施工對象多變的工程機(jī)械。
2.3、智能化工程機(jī)械主要指的是在工程施工中無需要工作人員直接參與工作,通過安裝各種復(fù)雜傳感器以及微型處理器來獲取信息,從而制定出相關(guān)應(yīng)對策略的一種自動化施工機(jī)械,這種施工機(jī)械是一種自我感知、自我辨別、自我決策和自我控制的工作。
二、機(jī)群智能化技術(shù)現(xiàn)狀
機(jī)群智能化工程機(jī)械是我國近幾年來才提出的一個概念,其在國外也不多見。這一結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)是與計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的,是隨著工程機(jī)械單機(jī)智能化技術(shù)的成熟而發(fā)展的一個系統(tǒng)模式。由于工程機(jī)械在過去都被人們普遍的認(rèn)為是特種機(jī)器人,它通常工作在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下且工作環(huán)境復(fù)雜、危險性大的區(qū)域,這就造成了其智能化程度控制的困難。經(jīng)過多年的研究分析,截至目前,世界上只有美國、加拿大、英國、德國等發(fā)達(dá)國家有這種機(jī)群智能化技術(shù),這對于提高工程施工速度、施工效率和施工安全有著重要意義。
我國智能化工程機(jī)械技術(shù)的研究工作始于20世紀(jì)90年代初,1991年開展工程機(jī)械機(jī)器人化技術(shù)的研究工作,先后進(jìn)行了挖掘機(jī)機(jī)器人化和推土機(jī)機(jī)器人化的技術(shù)開發(fā)。其后,在863智能機(jī)器人主題的支持下,清華大學(xué)智能技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等一些科研單位與徐工集團(tuán)合作開展了工程機(jī)械機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品化的多項(xiàng)研究,己取得了初步進(jìn)展。
三、機(jī)群智能化技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)以及發(fā)展趨勢
結(jié)合我國行業(yè)特點(diǎn),建議選擇工業(yè)基礎(chǔ)較好、市場占有率較高、具有行業(yè)帶動作用的道路施工工程機(jī)械(包括裝載機(jī)、混凝土拌和站、自卸車、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)和汽車起重機(jī)等),開展在線機(jī)群智能化同步施工工程機(jī)械的研究開發(fā)和示范。該技術(shù)涉及多種大型智能施工設(shè)備研制、機(jī)群工作特性研究,并需與施工單位密切合作,積極開展機(jī)群化施工工藝研究,探索信息化環(huán)境下新的施工理念和施工方法。
1、機(jī)群的優(yōu)化與調(diào)度
機(jī)群系統(tǒng)主要由單機(jī)動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)與機(jī)群中心控制系統(tǒng)組成。機(jī)群中心控制系統(tǒng)包括資源配置、動態(tài)調(diào)度、故障診斷與咨詢、機(jī)群數(shù)據(jù)庫等機(jī)群系統(tǒng)管理模塊,機(jī)群環(huán)境地圖和工程數(shù)據(jù)、機(jī)群資源數(shù)據(jù)及工作參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)及輸入輸出接口等人機(jī)交互模塊。該技術(shù)可根據(jù)施工工藝及工序,正確確定機(jī)群組成,保證機(jī)群功能完整性和工序連續(xù)性;確定機(jī)群各單機(jī)性能指標(biāo);確定機(jī)群各機(jī)種的優(yōu)化配置方案,保證路面施工的最高效率;確定機(jī)群各機(jī)種數(shù)量的合理匹配關(guān)系,以保證路面質(zhì)量、作業(yè)效率和施工成本的最佳組合,獲得最高的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
2、機(jī)群智能化中單機(jī)的共性關(guān)鍵技術(shù)
共性關(guān)鍵技術(shù)主要是機(jī)群網(wǎng)絡(luò)與接口、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、單機(jī)動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、智能故障診斷技術(shù)、工程機(jī)械工作裝置及其作業(yè)質(zhì)量控制技術(shù)等機(jī)群對各智能化單機(jī)的共性要求。提出故障的對策,進(jìn)而建立整個作業(yè)工程機(jī)械機(jī)群的遠(yuǎn)程集中式的實(shí)時故障檢測和狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),為優(yōu)化調(diào)度作業(yè)、最大限度地提高施工的安全性和施工效率,最終實(shí)現(xiàn)機(jī)群聯(lián)合作業(yè)的自動化、無人化奠定基礎(chǔ)。工程機(jī)械工作裝置及其作業(yè)質(zhì)量控制技術(shù)主要研究機(jī)群單機(jī)作業(yè)質(zhì)量的相關(guān)因素、機(jī)群單機(jī)作業(yè)質(zhì)量與施工要求適應(yīng)性、工作裝置與作業(yè)對象的相互作用過程及機(jī)理、作業(yè)質(zhì)量評價體系及其檢測與控制等。
3、施工機(jī)群中的單機(jī)關(guān)鍵技術(shù)
機(jī)群技術(shù)中的裝載機(jī)、瀝青混凝土攪拌站、自卸車、瀝青混凝土攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、汽車起重機(jī)等單機(jī),應(yīng)當(dāng)是具備了更高智能化層次的機(jī)器人化工程機(jī)械。除了擁有上述共性關(guān)鍵技術(shù)外,還應(yīng)根據(jù)各自機(jī)種特點(diǎn)建立良好的工作性能基礎(chǔ),才能保證機(jī)群的工作可靠性和協(xié)調(diào)性。如智能化攤鋪機(jī)應(yīng)能自動行駛、轉(zhuǎn)向和找平,具備3D定位技術(shù);智能化壓路機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)振動頻率、振幅優(yōu)化和控制,壓實(shí)度在線檢測;智能化裝載機(jī)、自卸車、汽車起重機(jī)應(yīng)能自動換擋,實(shí)現(xiàn)作業(yè)集成控制等。
三、結(jié)論
機(jī)群技術(shù)是一種全新的工程機(jī)械設(shè)計理念和建筑施工理念,可以大大提高作業(yè)質(zhì)量和效率,降低作業(yè)成本,是現(xiàn)代工程機(jī)械制造和現(xiàn)代化施工技術(shù)的發(fā)展方向。根據(jù)國內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)現(xiàn)狀及市場需求,可首先研究由混凝土拌和站、自卸車、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)和裝載機(jī)等智能化工程機(jī)械組成的道路施工機(jī)。
可編程類型指的是在不同工作環(huán)境下,操作控制能夠通過調(diào)整、使工程機(jī)械更適應(yīng)于當(dāng)下工作環(huán)境,對于存在不同任務(wù)種類情況較為適用。在控制程序被調(diào)整情況下,工程機(jī)械能夠?qū)Σ煌┕ο蠡蚴遣煌ぷ鳝h(huán)境達(dá)到適應(yīng)性,提高機(jī)械操作的使用效率。
(二)遠(yuǎn)程遙控操作類型
遠(yuǎn)程遙控操作工程機(jī)械的重點(diǎn)是在危險性較高、不適應(yīng)于操作者現(xiàn)場操作情況。換言之,在工作環(huán)境復(fù)雜、危險程度高的情況下需通過遠(yuǎn)程遙控操作實(shí)現(xiàn)對工程機(jī)械的控制。因此對于安全性難以保障的工程而言,遠(yuǎn)程遙控操作可有效降低操作人員在工作中受到傷害的風(fēng)險,提升整個工程安全性。
(三)智能化類型
智能化是一種技術(shù)含量相對較高的類型,在智能化操作下,工程機(jī)械無需人工現(xiàn)場操作即可實(shí)現(xiàn)工程的正常運(yùn)作。這種技術(shù)與遠(yuǎn)程遙控操作技術(shù)相似,施工現(xiàn)場都不需要人員直接參與,而是通過技術(shù)設(shè)備完成控制。但具體而言,智能化工程機(jī)械比遙操作多了一項(xiàng)獲取信息、制定策略的自動化模式。在該模式下,微型處理器通過各種類型復(fù)雜的傳感器實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場信息的獲取、分析,進(jìn)而在程序幫助下自主設(shè)定出施工策略??傊?,智能化類型是一種可實(shí)現(xiàn)自我辨別、自我感知、自我控制與自我決策的智能化系統(tǒng)。
二、機(jī)群智能化關(guān)鍵技術(shù)研究
(一)單機(jī)共性關(guān)鍵技術(shù)
這種類型的關(guān)鍵技術(shù)主要包含以下幾點(diǎn):故障智能判斷與解決技術(shù)、單機(jī)動態(tài)運(yùn)作實(shí)時監(jiān)控技術(shù)、衛(wèi)星GPS位置定位技術(shù)、機(jī)群網(wǎng)絡(luò)與接口技術(shù)、作業(yè)質(zhì)量判斷與監(jiān)控技術(shù)、工程機(jī)械設(shè)備監(jiān)管、控制技術(shù)等,所有技術(shù)共同運(yùn)作才能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)單機(jī)的共性提供基礎(chǔ)保障。單機(jī)共性要求是通過檢測發(fā)現(xiàn)故障存在位置,通過提出相應(yīng)解決方案的程序輸入,實(shí)現(xiàn)對工程狀態(tài)檢測以及實(shí)施故障分析系統(tǒng)的構(gòu)建,利用遠(yuǎn)程集中方式實(shí)現(xiàn)。在這一條件下,調(diào)度作業(yè)可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,在施工效率以及現(xiàn)場操作安全性方面效果較好,最終達(dá)到集群聯(lián)合作業(yè)無人操作的自動化運(yùn)行效果。工程機(jī)械作業(yè)質(zhì)量以及作業(yè)裝置的控制主要目的在于了解影響機(jī)群作業(yè)的各項(xiàng)因素,例如工作環(huán)境、不同工作項(xiàng)目間影響、作業(yè)對象等。同時還需研究施工機(jī)械適應(yīng)范圍、機(jī)群單機(jī)作業(yè)合格率、作業(yè)對象與裝置之間的運(yùn)作機(jī)理與相互間作用、檢測體系運(yùn)行效果以及作業(yè)質(zhì)量檢測系統(tǒng)運(yùn)用等。
(二)調(diào)度技術(shù)
機(jī)群系統(tǒng)的組成主要在于控制中心與監(jiān)控系統(tǒng)兩部分。在控制中心中包含了眾多模塊,不同模塊的組合運(yùn)用組成了不同操作指令,主要模塊如下:資源配置模塊、數(shù)據(jù)庫模塊(包含各種工作參數(shù)、機(jī)群資源等)、動態(tài)調(diào)度模塊、機(jī)群工作環(huán)境信息收集模塊、故障排查與診斷模塊、管理模塊以及網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等,這些模塊均為人機(jī)交互,為智能化的實(shí)現(xiàn)提供保障。這項(xiàng)技術(shù)能夠針對工程工序以及工藝上的差異性制定具有針對性的集群組成,確保機(jī)群工作工序處于連續(xù)狀態(tài),并促使各項(xiàng)功能的完整發(fā)揮。同時,機(jī)群中單機(jī)的配置方案、性能指標(biāo)等均處于受控制狀態(tài),能夠確保路面施工效率長期保持最高狀態(tài)(在綜合各項(xiàng)影響因素情況下,如能耗、摩擦損耗、故障可能性綜合分析等,并非一味考慮速度),讓不同機(jī)種的匹配趨于合理化??傊?,機(jī)群調(diào)度目的在于優(yōu)化機(jī)群工作模式,讓施工在成本、效率等方面的統(tǒng)籌考慮下實(shí)現(xiàn)質(zhì)量最優(yōu),提升工程機(jī)械體系綜合經(jīng)濟(jì)效益。
(三)施工中關(guān)鍵技術(shù)
工程機(jī)械體系中包含了眾多機(jī)械設(shè)備,例如裝載機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)、混凝土瀝青攤鋪機(jī)以及混凝土攪拌設(shè)備等,要想實(shí)現(xiàn)機(jī)群智能化,上述機(jī)械設(shè)備同樣應(yīng)該具備更高智能化層次。除了之前提到的共同智能化技術(shù)之外,不同機(jī)械設(shè)備還應(yīng)按照自身工作、操作要點(diǎn)完善自身性能,確保在機(jī)群工作中能夠與其它機(jī)械設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)作并增強(qiáng)操作穩(wěn)定性。例如對于攤鋪機(jī)而言,要想實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)功能:首先應(yīng)能夠自動行駛,自動行駛并非指自行隨意行使或是單純的具備行駛功能,而是指在智能系統(tǒng)發(fā)出指令后能夠有效接受并按指令發(fā)出行駛信號;其次為轉(zhuǎn)向,攤鋪機(jī)的轉(zhuǎn)向應(yīng)建立在信息收集系統(tǒng)運(yùn)作之上,當(dāng)檢測到前方有障礙物時自動發(fā)出解決指令并尋找有效行路線,達(dá)到轉(zhuǎn)向效果。再如壓路機(jī)機(jī)械,需實(shí)現(xiàn)振動幅度的控制以及振動頻率的調(diào)整,并在線檢測地面壓實(shí)程度,當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓實(shí)未達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)再次壓實(shí)。對于功能較簡單的機(jī)械設(shè)備,如起重機(jī)、自卸車以及裝載機(jī)等,智能化系統(tǒng)要求其可實(shí)現(xiàn)自動換擋,幫助作業(yè)集成的有效控制。
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1 智能化的主要發(fā)展方向
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能化成為了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流方向,主要有以下幾個方面:
第一,信息科學(xué)技術(shù)向著智能化方向發(fā)展。目前,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的物質(zhì)生活得到了極大的滿足,因此,他們也有原來的物質(zhì)追求轉(zhuǎn)向了精神的追求,就是從滿足人們基本生活的需求追求轉(zhuǎn)向了教育、科技、文化等方面。而且在衣食住行的物質(zhì)追求中也逐漸的滲入了精神元素。這就意味著,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不僅要滿足人們生活的基本需求,還要將人們的精神因素考慮在內(nèi)。此外,只有人們不斷的進(jìn)行創(chuàng)造性的探索活動才能夠促進(jìn)社會的發(fā)展,而人們之間的交流、溝通等群體性活動也需要以智力、語言等信息交流的基礎(chǔ)上完成和發(fā)展的,因此,要想大力推動人類社會的發(fā)展,就要積極的促進(jìn)信息技術(shù)的發(fā)展和智力的交流。
社會的進(jìn)步使得計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)成為了目前科學(xué)發(fā)展的重點(diǎn),而我國目前也正想著數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
在現(xiàn)代化不僅有很多智能化的設(shè)備,例如家電等,還有很多例如商務(wù)、教育、醫(yī)療等也都應(yīng)用了智能化技術(shù),采用了遠(yuǎn)程遙控的方式進(jìn)行管理。由此可以看出,智能化能夠從更本上反映出信息化和網(wǎng)絡(luò)化的根本特點(diǎn)。
此外,除了具有智能化的信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,還有一些信息化和網(wǎng)絡(luò)化的工具也具有智能化的特點(diǎn)。在現(xiàn)代化的社會中,很多機(jī)器設(shè)備都采用了語音識別的方式,而且一些圖像處理軟件、機(jī)器人、通信設(shè)備的感應(yīng)控制以及計算機(jī)的文字、數(shù)據(jù)處理、推理等功能都運(yùn)用了智能化技術(shù)。即使目前一些高端的人工智能還未取得較大的進(jìn)步,但是隨著人們對科技的認(rèn)識和探索的深入,人工智能化的應(yīng)用在科學(xué)技術(shù)中將會占有越來越重要的地位。
第二,生命科學(xué)的發(fā)展方向以智能化為主流趨勢。人的大腦作為人類的神經(jīng)中樞,同時對人體智能也具有制導(dǎo)控制的作用,所以,腦科學(xué)成為了目前生命科學(xué)研究的重點(diǎn)課題,進(jìn)而智能化的研究也是生命科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流方向??傊P(guān)于人腦的研究將會帶動21世紀(jì)醫(yī)療科學(xué)研究的發(fā)展,也會成為智能科學(xué)技術(shù)探索的核心。
因?yàn)槿四X的構(gòu)造非常復(fù)雜,所以無論是哪種機(jī)器都無法完全的成為人腦的代替品。即使科學(xué)技術(shù)在飛快的發(fā)展,但是對人腦仍然沒有充分、詳細(xì)的研究結(jié)果,關(guān)于人腦所具有的記憶、推理、判斷等功能仍然沒有發(fā)現(xiàn)答案。所以,在這種情況下,人們是無法真正的弄明白什么是機(jī)械的智能化,怎樣實(shí)現(xiàn)智能化。只能通過讓機(jī)器不斷的模仿人類的行為和思維,以這種方式來不斷的接近人類只能,而不能將機(jī)器的智能化與人腦的智能化相同并論,進(jìn)而采用替代的方式來實(shí)現(xiàn)。但是,實(shí)現(xiàn)部分智能化,模仿人腦的功能可以有效的促進(jìn)智能化機(jī)器的發(fā)展,也是目前機(jī)器智能化的主要研究項(xiàng)目。如果要想在這一方面取得進(jìn)步,必須要重視的就是,首先要對人腦功能和功能的實(shí)現(xiàn)的研究有所進(jìn)步;然后,智能化技術(shù)要在生命科學(xué)領(lǐng)域有較大的應(yīng)用、尤其是在基因工程中,更是要以實(shí)現(xiàn)智能化的操作,在一些較為復(fù)雜的手術(shù)中, 也要實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能化的控制等,為智能化的進(jìn)步和發(fā)展奠定一定的實(shí)踐基礎(chǔ)。
第三,自動化工程向著智能化方向努力邁進(jìn)。工業(yè)的快速、高效發(fā)展離不開自動化的應(yīng)用,可以這樣說,現(xiàn)代化的工業(yè)發(fā)展就是在對智能化技術(shù)的不斷運(yùn)用、改革和提升的過程中實(shí)現(xiàn)的。
目前,很多領(lǐng)域的工業(yè)發(fā)展都廣泛的應(yīng)用著自動化,而且智能化技術(shù)的使用也在不斷地滲透到了這些工業(yè)生產(chǎn)中,大大的提高了工業(yè)效率。而且現(xiàn)在智能化技術(shù)在工程中的應(yīng)用程度也成為了一項(xiàng)衡量工程自動化的指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn),因此,現(xiàn)代化工程發(fā)展的主要特征就是智能化技術(shù)的使用。
2 工程機(jī)械的智能化發(fā)展
隨著智能化技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大化,工程機(jī)械的智能化也取得了較大進(jìn)步,主要有以下幾個主要的發(fā)展方向:
第一,機(jī)械工程企業(yè)將智能化產(chǎn)品生產(chǎn)作為未來的發(fā)展方向。目前,工程機(jī)械企業(yè)所要進(jìn)行的重大調(diào)整就是企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。我國傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)部門主要是以生產(chǎn)生產(chǎn)資料為主。但是隨著社會的發(fā)展,市場需求也有所變化,也就是說機(jī)械企業(yè)不僅要提供滿足生產(chǎn)需要的生產(chǎn)資料,還要滿足人們生活所需要的各種物品。但是,我國機(jī)械企業(yè)在調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時,都要以含有智能化技術(shù)的機(jī)電產(chǎn)品。例如在生產(chǎn)加工機(jī)械設(shè)備時,要選擇具有智能化控制技術(shù)的機(jī)床,在選擇家電時,也要選擇能夠進(jìn)行智能控制的家電。
第二,機(jī)械工程企業(yè)要實(shí)現(xiàn)智能化的管理。信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)全球化的家具,面對國際和我國形勢的轉(zhuǎn)變,我國的機(jī)械工程企業(yè)所面臨的環(huán)境也是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。市場環(huán)境的變化和風(fēng)險的不可預(yù)測性使得企業(yè)的生產(chǎn)周期不斷縮短,產(chǎn)品也在快速的更新,消費(fèi)者對產(chǎn)品的需求也有傳統(tǒng)的滿足需求即可向個性化、智能化、多樣化等趨勢轉(zhuǎn)變,這對生產(chǎn)者理念的改變與創(chuàng)新具有重要影響,信息化技術(shù)也廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程的生產(chǎn)。正是因?yàn)檫@種種原因,使得機(jī)械工程企業(yè)的生產(chǎn)和管理方式出現(xiàn)了重大改變,即企業(yè)生產(chǎn)由面向市場轉(zhuǎn)為面向客戶;企業(yè)的生產(chǎn)要素也有傳統(tǒng)的勞動力和能源輸入轉(zhuǎn)向資金,技術(shù)輸入;企業(yè)的生產(chǎn)流程也有原始的單一流程轉(zhuǎn)向全自動的生產(chǎn)鏈,而在管理方式上,企業(yè)自身也有原來的低效率,多層管理部門的方式轉(zhuǎn)變?yōu)殡A梯型的扁平型管理模式,形成了實(shí)時反映市場需求,智能化生產(chǎn)和管理的企業(yè)系統(tǒng)。
所以說,智能化的生產(chǎn)和管理成為了未來機(jī)械工程的重要發(fā)展方向,企業(yè)也會通過智能化的建設(shè)而發(fā)展成為滿足我國國情的生產(chǎn)管理模式。
第三,工程機(jī)械通過使用智能化來提高企業(yè)的信息化和網(wǎng)路化建設(shè)。所謂的信息,就是能夠表達(dá)某種含義的數(shù)據(jù),指令等,因此,信息的本質(zhì)就是知識。所以,工程機(jī)械的智能化發(fā)展就是要通過知識的積累實(shí)現(xiàn)知識的處理。主要有以下措施來提高工程機(jī)械企業(yè)的智能化:首先,企業(yè)要轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念,以滿足顧客需求為目標(biāo),全心全意的為顧客服務(wù),并充分調(diào)動起員工的積極性,發(fā)揮他們的創(chuàng)新性,為生產(chǎn)的順利和高效提供保障;其次,將實(shí)現(xiàn)企業(yè)的信息資源開發(fā)與共享作為企業(yè)信息化和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的重點(diǎn),并通過使用各種生產(chǎn)管理軟件,例如ERP等,改善企業(yè)管理,實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的網(wǎng)路化;第三,建立專門的機(jī)構(gòu)對智能化進(jìn)行探索和研究,并采用計算機(jī)輔助制造等技術(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計;最后,實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合的智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng),對生產(chǎn)和管理進(jìn)行統(tǒng)一、全面的改革。
總結(jié):機(jī)械工程不斷重視新型的計算機(jī)人才和智能技術(shù)的發(fā)展??茖W(xué)發(fā)展的最終目的就是由理論科學(xué)轉(zhuǎn)化為技術(shù)。而計算機(jī)科學(xué)就是信息理論發(fā)展的最終應(yīng)用成果。目前的研究重點(diǎn)就是計算機(jī)與人工智能的結(jié)合,并將其應(yīng)用機(jī)械工程制造中。企業(yè)通過智能化的實(shí)現(xiàn)可以有效的提高企業(yè)生產(chǎn)水平,改善生產(chǎn)模式,提高質(zhì)量,降低成本等,進(jìn)而提高企業(yè)在國際市場中的競爭力。
參考文獻(xiàn)
[1]朱劍英:《機(jī)械工程智能化的發(fā)展思路與對策》,《南京師大學(xué)報(工程技術(shù)版)》,2001年第1期
中圖分類號:TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)11-0115-02
在當(dāng)今世界,科學(xué)技術(shù)獲得了快速的發(fā)展,在現(xiàn)代化的施工項(xiàng)目中有了更高的大型化要求,現(xiàn)代的工程機(jī)械不但要進(jìn)行集成化的操作,還應(yīng)進(jìn)行智能化的控制,也就是說它們應(yīng)以智能化的網(wǎng)絡(luò)機(jī)群為基礎(chǔ),進(jìn)行協(xié)同化的控制,從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的低耗、高效,在較短時間內(nèi)對施工項(xiàng)目加以完成。工程機(jī)械的智能化、自動化、集成化是新時代工程機(jī)械發(fā)展的重要方向。
1 工程機(jī)械智能化趨勢的現(xiàn)狀
工程機(jī)械智能化趨勢體現(xiàn)為以下三個方面,其主要內(nèi)容為工程機(jī)械的智能控制和單機(jī)集成操作技術(shù),工程機(jī)械智能化的檢測、監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷事故、預(yù)報、維護(hù)技術(shù),以網(wǎng)絡(luò)機(jī)群為基礎(chǔ)的智能管理和集成控制技術(shù)。
①工程機(jī)械的智能控制和單機(jī)集成操作技術(shù)。工程機(jī)械的智能控制和單機(jī)集成操作技術(shù)主要包括以下內(nèi)容:電液控制進(jìn)行自動化換擋和變速的技術(shù)、將機(jī)電液進(jìn)行一體化控制的技術(shù)、無人操作的技術(shù)、可編程控制技術(shù)、全功率負(fù)荷傳感的控制技術(shù)等。在應(yīng)用工程機(jī)械的領(lǐng)域內(nèi)自動換擋系統(tǒng)越來越多,其能夠使得工程機(jī)械的作業(yè)質(zhì)量和使用效益得到有效提高,使得其使用性能得到改善,改善使用性能,使得操作人員不斷減輕勞動強(qiáng)度。其中自動換擋系統(tǒng)又可以劃分為電液式和液壓式。液壓式主要是指把車輛的油門開度、行駛速度等行駛過程中的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行油壓信號的轉(zhuǎn)換,然后通過油壓信號來對換擋閥進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)自動換擋。電液式主要是指把油門開度、行駛速度等行駛過程中的狀況參數(shù)進(jìn)行電信號的轉(zhuǎn)化,然后將其輸入到電子換擋中進(jìn)行換擋閥的控制,最終達(dá)到自動換擋。
②工程機(jī)械智能化的檢測、監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷事故、預(yù)報、維護(hù)技術(shù)。電子監(jiān)控和診斷故障的技術(shù)是指對在線智能監(jiān)控、預(yù)報、檢測工程機(jī)械的狀況,并進(jìn)行故障的遠(yuǎn)程診斷和維修。其目的是實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械故障診斷和監(jiān)控的自動化、數(shù)字化、智能化。自二十世紀(jì)以來,微型計算機(jī)得到了普及,大量國外的工程機(jī)械公司在工程機(jī)械的工作過程中開始使用微型計算機(jī),取得了非常好的效果。近幾年來,很多國外的廠家將電子監(jiān)控裝備安裝在了記錄故障數(shù)據(jù)的輸出和存儲接口上,工程機(jī)械的維修人員可以將故障的代碼進(jìn)行輸出,然后加以分析,從而對故障點(diǎn)和故障類型加以確定。與其他國家相比,我國當(dāng)前的工程機(jī)械在這個領(lǐng)域中的應(yīng)用和研究還不是十分突出,診斷故障的技術(shù)和電子監(jiān)控的技術(shù)還處于發(fā)展和應(yīng)用的初級階段。
③以網(wǎng)絡(luò)機(jī)群為基礎(chǔ)的智能管理和集成控制技術(shù)。高等級的公路路面在施工過程中,因?yàn)槭┕C(jī)械的數(shù)量和品種都非常多,并且很多機(jī)械在運(yùn)行狀態(tài)方面具有隨機(jī)性,在實(shí)際的施工過程中,對施工項(xiàng)目進(jìn)行最優(yōu)化配置是始終都沒有解決的問題。在必須由高性能、多機(jī)種的機(jī)械進(jìn)行聯(lián)合施工作業(yè)的條件下,會使得施工機(jī)群增加投資,增加機(jī)械設(shè)備在使用方面的費(fèi)用,同時機(jī)群在作業(yè)協(xié)調(diào)方面的能力還能對工程的質(zhì)量、進(jìn)度、效益產(chǎn)生深刻影響。所以,在對機(jī)群加以調(diào)度和優(yōu)化配置的過程中,應(yīng)對機(jī)群的協(xié)同作業(yè)能力進(jìn)行充分發(fā)揮,使得施工成本大大降低,這在大型工程項(xiàng)目的施工過程中已經(jīng)成為重要的研究問題。近些年來,很多國內(nèi)外的學(xué)者對此進(jìn)行了大量研究,取得了很多的理論成果,但是因?yàn)闆]有科學(xué)的技術(shù)手段,所以在項(xiàng)目的施工過程中還沒有將理論研究成果進(jìn)行充分應(yīng)用,所以,在當(dāng)前進(jìn)行工程化的積極開展性研究時十分重要的。目前,以網(wǎng)絡(luò)機(jī)群為基礎(chǔ)的智能管理和集成控制技術(shù)在工程項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)用是十分迫切的。這個技術(shù)主要包括:優(yōu)化配置機(jī)群、進(jìn)行智能化的調(diào)度、進(jìn)行協(xié)同化的控制、數(shù)據(jù)的通信技術(shù)等等。
2 工程機(jī)械智能化的發(fā)展對策
在現(xiàn)代工程機(jī)械的行業(yè)發(fā)展過程中應(yīng)對數(shù)字化技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高性能技術(shù)進(jìn)行綜合利用,來對我國現(xiàn)在的工程機(jī)械加以系統(tǒng)化的性能提升和技術(shù)改造,并充分對我國國情加以結(jié)合,結(jié)合技術(shù)和自主創(chuàng)新等相關(guān)技術(shù)來對工程機(jī)械的新型主導(dǎo)產(chǎn)品進(jìn)行研制,將我國原先的工程機(jī)械產(chǎn)品在盡短的時間內(nèi)獲得跨越式的發(fā)展,使得我國在工程機(jī)械方面不斷提高國際競爭力,形成產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)模式。
①對微電子、計算機(jī)、多傳感器、自動控制等技術(shù)進(jìn)行綜合利用,對工程機(jī)械中的職能控制系統(tǒng)和集成操作技術(shù)進(jìn)行控制,這中技術(shù)在工程機(jī)械的智能化發(fā)展趨勢中具有核心的地位,是關(guān)鍵性的單元技術(shù),所以必須對其加以首先解決。
②對工程機(jī)械中的故障診斷系統(tǒng)和技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)。通過對工程機(jī)械中的關(guān)鍵零部件進(jìn)行傳感器的安裝,從而對工程機(jī)械當(dāng)前的工作狀況加以收集,比如發(fā)動機(jī)的油壓、油溫、進(jìn)氣壓力、水溫、變速器油壓、變矩器油溫、在制動系統(tǒng)中的壓力、在液壓系統(tǒng)中的油溫、在液壓系統(tǒng)中的回油背壓和燃油油量的運(yùn)行參數(shù)等,并結(jié)合故障的不同類型,來進(jìn)行不同等級的光、聲報警,來對工程機(jī)械的實(shí)際工作情況進(jìn)行監(jiān)視,如果出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障而司機(jī)卻沒有進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)措施,那么控制系統(tǒng)就能進(jìn)行自動的停機(jī),以此來保證安全建設(shè)。
③使用人工智能、微電子、計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信等先進(jìn)科學(xué)技術(shù),使得工程機(jī)械的智能維護(hù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)得到研究開發(fā)。通過對工程機(jī)械中出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行收集,對產(chǎn)品的故障原因、模式、預(yù)防措施、機(jī)理進(jìn)行綜合分析,對各種容易出現(xiàn)故障的典型機(jī)械零部件進(jìn)行故障診斷方法和機(jī)理的研究,其中包括液壓系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、軸承架、電器元件、氣制動閥、散熱器、制動加力器等方面,在對典型零部件中的故障模式庫進(jìn)行建立和數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建基礎(chǔ)上,使得工程機(jī)械能夠建立起完備的診斷故障數(shù)據(jù)庫,對機(jī)械進(jìn)行遠(yuǎn)程的維護(hù)和操作。
④對工程機(jī)械中智能管理體系和機(jī)群控制技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)。項(xiàng)目施工的調(diào)度員應(yīng)該對這個系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的了解,使得其在車載中央的控制中心中可以對施工車輛的相關(guān)狀況進(jìn)行了解,結(jié)合實(shí)際的情況再次優(yōu)化配置對機(jī)群中的相關(guān)機(jī)械和車輛,實(shí)時進(jìn)行科學(xué)的調(diào)度,對機(jī)械和車輛的運(yùn)行路線、作業(yè)方式進(jìn)行優(yōu)化,對施工機(jī)械的保養(yǎng)和維修、故障的遠(yuǎn)程診斷和維修能力進(jìn)行提高。此外,這個系統(tǒng)還包括在施工的現(xiàn)場進(jìn)行采集和處理相關(guān)的作業(yè)數(shù)據(jù)、優(yōu)化配置機(jī)群、優(yōu)化調(diào)度機(jī)群、協(xié)同化控制、機(jī)群的網(wǎng)絡(luò)化通信、機(jī)群的智能化管理子系統(tǒng)。
⑤對機(jī)群進(jìn)行控制的新智能機(jī)進(jìn)行研究開發(fā)。該系統(tǒng)除了具有工程機(jī)械的一般功能以外,還應(yīng)該有下面的配置:故障的遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)、機(jī)載智能化的監(jiān)控、機(jī)群進(jìn)行控制的接收/發(fā)射移動裝置,從而確保機(jī)器能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的控制、自動保養(yǎng)維護(hù)、智能化的集成控制等。
工程機(jī)械的智能化發(fā)展趨勢不僅意味著人類在體力勞動方面的減少,而且更意味出現(xiàn)能夠?qū)δX力勞動進(jìn)行替代的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)人類腦力勞動的自動化、機(jī)械化發(fā)展。所以,在工程機(jī)械的發(fā)展過程中智能化是必然趨勢。
參考文獻(xiàn):
[1] 李學(xué)忠,鄭尚龍.機(jī)群智能化工程機(jī)械[M].天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社,2006.
[2] 黃宗益,楊陳銳.信息通訊技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用[J].工程機(jī)械,2004,(z1).
在時代的不斷發(fā)展當(dāng)中,各種網(wǎng)絡(luò)信息化設(shè)備成為了推動當(dāng)前社會進(jìn)行深層次發(fā)展的主要動力,而且這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也在與其他行業(yè)進(jìn)行融合的過程中,得到了全面的優(yōu)化和發(fā)展。現(xiàn)階段的工程機(jī)械領(lǐng)域,已然加大了對智能化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基礎(chǔ)需求,并且開始關(guān)注整體的工程機(jī)械使用水平。而對于智能化和信息化在工程機(jī)械發(fā)展中的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在各種機(jī)械工作部件的優(yōu)化上,從當(dāng)前的狀況來看,有著現(xiàn)代化特色的工程機(jī)械工廠,很多都優(yōu)先進(jìn)行了先行材料的輸入,接著才是機(jī)床的啟動和停止,然后需要對整體的運(yùn)作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時的調(diào)整,進(jìn)而使得工件的拆卸以及運(yùn)輸過程較為明確,而對于這些環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)都需要較為科學(xué)的智能化以及信息化操作,并不需要運(yùn)用人為方法進(jìn)行操控??梢钥闯?,在當(dāng)展中,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所帶來的,不僅僅是人們生產(chǎn)生活方式的改變,還是多個行業(yè)發(fā)展的全新契機(jī),而工程機(jī)械行業(yè)無疑是其中之一,信息化和智能化在其中的應(yīng)用也會不斷加以深層次的完善和拓展。
1國內(nèi)工程機(jī)械信息化與智能化的發(fā)展現(xiàn)狀
由于受到了國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境的直接影響,我國的工程機(jī)械信息化和智能化的發(fā)展速度并不是很快,與國外的工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r還有著相當(dāng)大的差距。而且,很長的一段時間里,國際市場當(dāng)中的工程機(jī)械技術(shù)幾乎都是歐美國家的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)物,并被其長期的壟斷,而其中的各種智能化工程機(jī)械設(shè)備都有著基礎(chǔ)的監(jiān)控和維護(hù)功能。而國內(nèi)的工程機(jī)械信息化與智能化的應(yīng)用依舊不是特別完善,究其原因,主要是由于國內(nèi)的工程機(jī)械發(fā)展,對于智能化和信息化并沒有太高的認(rèn)知度,而且研究起來較晚,直到20世紀(jì)末才開展了工程機(jī)械智能化機(jī)器人操作的研究試驗(yàn)。在最初的研究階段,相當(dāng)多的工程機(jī)械智能化控制軟件都不是國內(nèi)自己打造的,而是從國外引進(jìn),而國內(nèi)的主機(jī)廠家所包含的設(shè)計人員往往會將電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計以及相關(guān)的原件配型作為主要的任務(wù)。在20世紀(jì)80年代的時候,我國從瑞典引進(jìn)了較為先進(jìn)的露天鑿巖機(jī),這種機(jī)械已然能夠?qū)崿F(xiàn)較高的智能化水平,同時還從日本引入了履帶推土機(jī)。在以后的發(fā)展中,逐步從國外引入了各種智能化的裝載機(jī)和柴油機(jī),并且有了全新的輪式集材機(jī)制造技術(shù),使得國內(nèi)的工業(yè)機(jī)械水平有了很大的提升。此外,這一時期的我國,還引入了一些較為基礎(chǔ)的零部件制造技術(shù),其中包括動力變速箱、工程柴油機(jī)、驅(qū)動橋等,智能化和信息化水平都得到了較為高效的發(fā)展。
2工程機(jī)械信息化和智能化的應(yīng)用
對于工程機(jī)械發(fā)展上的信息化和智能化而言,其本身是一個由低到高的發(fā)展過程,并且這一過程的生產(chǎn)環(huán)節(jié)不斷增加,變得十分復(fù)雜。工程機(jī)械的智能化和信息化,在工程機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用主要是指對信息進(jìn)行多方面采集和技術(shù)方面的智能化控制,進(jìn)而使得工程機(jī)械能夠有深層次的自我感知和控制能力。伴隨著國內(nèi)科學(xué)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展,相當(dāng)多大型施工項(xiàng)目涌現(xiàn)在人們的面前,而這些大型施工項(xiàng)目的開展,必然需要對全新的工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行集成化方向上的智能控制和優(yōu)化,還需要切實(shí)將整個內(nèi)容組成一個較為完善的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),進(jìn)而最為有效地控制項(xiàng)目的施工流程,科學(xué)降低其中不必要的耗能。我國當(dāng)前的工程機(jī)械發(fā)展,對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在兩方面:首先是工程機(jī)械運(yùn)作上的智能化,它指的主要是在實(shí)際的施工當(dāng)中,通過工程機(jī)械的集成信息,采用合理的計算機(jī)控制器,進(jìn)而對程序進(jìn)行系統(tǒng)的控制并完成想要達(dá)到的控制效果;其次是制造技術(shù)上的智能化?,F(xiàn)如今的智能化制造技術(shù)已然不再是簡單的工藝制造,而變成了綜合性的制造活動。在實(shí)際的制造過程中,首先需要對整個市場的工程機(jī)械需求進(jìn)行最為實(shí)際的分析,接著對生產(chǎn)管理方面的內(nèi)容進(jìn)行一定的探討,并完成接下來的制造流程,它十分強(qiáng)調(diào)信息與技術(shù)之間的聯(lián)系,并且物品的生產(chǎn)質(zhì)量會與整個信息流有著最為直接的聯(lián)系。在現(xiàn)代化的進(jìn)程中,美國已然開發(fā)出了低成本、實(shí)效性高的履帶推土機(jī),它在如今的機(jī)械工程行業(yè)當(dāng)中也有著相當(dāng)重要的影響,并且其功能已然實(shí)現(xiàn)了液壓化以及智能的機(jī)電一體化操作。而在之后,又形成了全新的D4推土機(jī),其在原來的智能化基礎(chǔ)上配置了全新的廢氣排放裝置以及計算機(jī)控制體系,并且可以采用電子噴油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),其整體的姿態(tài)已然呈現(xiàn)了較高的智能化和信息化水平。接著,美國的一些公司又在這一階段的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)了全新的柴油發(fā)動機(jī),上面安裝了相當(dāng)智能化的燃油噴射裝置,并且擁有著特殊的柴油管理系統(tǒng),能夠以外載荷的大小決定發(fā)動機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速,一定程度上合理而有效地降低了整體的燃油消耗速度,并且改善了其尾氣排放系統(tǒng)。到了20世紀(jì)末,美國的一些公司又在現(xiàn)有的裝載機(jī)上形成了全新的智能化轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng),已然不再需要運(yùn)用傳統(tǒng)的方向盤,使其實(shí)效性得到了穩(wěn)定的提升,并且采用了相當(dāng)簡單的開關(guān)進(jìn)行實(shí)時的控制,其信息化和智能化水平達(dá)到了相當(dāng)?shù)母叨取?/p>
3工程機(jī)械行業(yè)智能化和信息化應(yīng)用的發(fā)展趨勢
在近些年,我國伴隨著信息技術(shù)的全面優(yōu)化,出現(xiàn)了許多全新的工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用,無人駕駛技術(shù)便屬于其中的一種。它能夠在一些十分特殊的環(huán)境下進(jìn)行正常的作業(yè),比如容易發(fā)生坍塌的區(qū)域、輻射嚴(yán)重的區(qū)域,而伴隨科技的持續(xù)發(fā)展,甚至能夠延伸到深?;蛘咄馓者M(jìn)行作業(yè),而對于這一應(yīng)用的控制,必然需要有實(shí)時的遙控裝置,并且需要使用一些智能化程度相當(dāng)高的工程機(jī)械。緊隨著機(jī)器人、自動控制技術(shù)在工程領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展,我國可以利用一些導(dǎo)航技術(shù),以無線通信作為基礎(chǔ),對整個工程機(jī)械進(jìn)行操作,并對其中的信息內(nèi)容進(jìn)行有效的分析處理。工程機(jī)械行業(yè)在未來的應(yīng)用發(fā)展上,必然會將生產(chǎn)的自動化和數(shù)字化作為主要的應(yīng)用發(fā)展方向,并將其視為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
4結(jié)論
總而言之,工程機(jī)械的信息化和智能化應(yīng)用需要切實(shí)地將基礎(chǔ)的計算機(jī)技術(shù)與自動控制等技術(shù)切實(shí)的聯(lián)系到一起,而隨著國內(nèi)科技的穩(wěn)步發(fā)展,整體的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)水平得到了全面的優(yōu)化,工程機(jī)械的信息化和智能化趨勢也會在這個過程中受到合理有效的推動,進(jìn)而給我國當(dāng)前的工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展形成全新的契機(jī)。
參考文獻(xiàn)
[1]2016年雜志總目次[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理,2016(12).
中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708(2017)182-0074-02
在時代的不斷發(fā)展當(dāng)中,各種網(wǎng)絡(luò)信息化設(shè)備成為了推動當(dāng)前社會進(jìn)行深層次發(fā)展的主要動力,而且這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也在與其他行業(yè)進(jìn)行融合的過程中,得到了全面的優(yōu)化和發(fā)展?,F(xiàn)階段的工程機(jī)械領(lǐng)域,已然加大了對智能化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基礎(chǔ)需求,并且開始關(guān)注整體的工程機(jī)械使用水平。而對于智能化和信息化在工程機(jī)械發(fā)展中的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在各種機(jī)械工作部件的優(yōu)化上,從當(dāng)前的狀況來看,有著現(xiàn)代化特色的工程機(jī)械工廠,很多都優(yōu)先進(jìn)行了先行材料的輸入,接著才是機(jī)床的啟動和停止,然后需要對整體的運(yùn)作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時的調(diào)整,進(jìn)而使得工件的拆卸以及運(yùn)輸過程較為明確,而對于這些環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)都需要較為科學(xué)的智能化以及信息化操作,并不需要運(yùn)用人為方法進(jìn)行操控??梢钥闯?,在當(dāng)展中,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所帶來的,不僅僅是人們生產(chǎn)生活方式的改變,還是多個行業(yè)發(fā)展的全新契機(jī),而工程機(jī)械行業(yè)無疑是其中之一,信息化和智能化在其中的應(yīng)用也會不斷加以深層次的完善和拓展。
1 國內(nèi)工程機(jī)械信息化與智能化的發(fā)展現(xiàn)狀
由于受到了國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境的直接影響,我國的工程機(jī)械信息化和智能化的發(fā)展速度并不是很快,與國外的工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r還有著相當(dāng)大的差距。而且,很長的一段時間里,國際市場當(dāng)中的工程機(jī)械技術(shù)幾乎都是歐美國家的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)物,并被其長期的壟斷,而其中的各種智能化工程機(jī)械設(shè)備都有著基礎(chǔ)的監(jiān)控和維護(hù)功能。而國內(nèi)的工程機(jī)械信息化與智能化的應(yīng)用依舊不是特別完善,究其原因,主要是由于國內(nèi)的工程機(jī)械發(fā)展,對于智能化和信息化并沒有太高的認(rèn)知度,而且研究起來較晚,直到20世紀(jì)末才開展了工程機(jī)械智能化機(jī)器人操作的研究試驗(yàn)。在最初的研究階段,相當(dāng)多的工程機(jī)械智能化控制軟件都不是國內(nèi)自己打造的,而是從國外引進(jìn),而國內(nèi)的主機(jī)廠家所包含的設(shè)計人員往往會將電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計以及相關(guān)的原件配型作為主要的任務(wù)。在20世紀(jì)80年代的時候,我國從瑞典引進(jìn)了較為先進(jìn)的露天鑿巖機(jī),這種機(jī)械已然能夠?qū)崿F(xiàn)較高的智能化水平,同時還從日本引入了履帶推土機(jī)。在以后的發(fā)展中,逐步從國外引入了各種智能化的裝載機(jī)和柴油機(jī),并且有了全新的輪式集材機(jī)制造技術(shù),使得國內(nèi)的工業(yè)機(jī)械水平有了很大的提升。此外,這一時期的我國,還引入了一些較為基礎(chǔ)的零部件制造技術(shù),其中包括動力變速箱、工程柴油機(jī)、驅(qū)動橋等,智能化和信息化水平都得到了較為高效的發(fā)展。
2 工程機(jī)械信息化和智能化的應(yīng)用
對于工程機(jī)械發(fā)展上的信息化和智能化而言,其本身是一個由低到高的發(fā)展過程,并且這一過程的生產(chǎn)環(huán)節(jié)不斷增加,變得十分復(fù)雜。工程機(jī)械的智能化和信息化,在工程機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用主要是指對信息進(jìn)行多方面采集和技術(shù)方面的智能化控制,進(jìn)而使得工程機(jī)械能夠有深層次的自我感知和控制能力。伴隨著國內(nèi)科學(xué)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展,相當(dāng)多大型施工項(xiàng)目涌現(xiàn)在人們的面前,而這些大型施工項(xiàng)目的開展,必然需要對全新的工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行集成化方向上的智能控制和優(yōu)化,還需要切實(shí)將整個內(nèi)容組成一個較為完善的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),進(jìn)而最為有效地控制項(xiàng)目的施工流程,科學(xué)降低其中不必要的耗能。
我國當(dāng)前的工程機(jī)械發(fā)展,對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在兩方面:首先是工程機(jī)械運(yùn)作上的智能化,它指的主要是在實(shí)際的施工當(dāng)中,通過工程機(jī)械的集成信息,采用合理的計算機(jī)控制器,進(jìn)而對程序進(jìn)行系統(tǒng)的控制并完成想要達(dá)到的控制效果;其次是制造技術(shù)上的智能化?,F(xiàn)如今的智能化制造技術(shù)已然不再是簡單的工藝制造,而變成了綜合性的制造活動。在實(shí)際的制造過程中,首先需要對整個市場的工程機(jī)械需求進(jìn)行最為實(shí)際的分析,接著對生產(chǎn)管理方面的內(nèi)容進(jìn)行一定的探討,并完成接下來的制造流程,它十分強(qiáng)調(diào)信息與技術(shù)之間的聯(lián)系,并且物品的生產(chǎn)質(zhì)量會與整個信息流有著最為直接的聯(lián)系。
在現(xiàn)代化的進(jìn)程中,美國已然開發(fā)出了低成本、實(shí)效性高的履帶推土機(jī),它在如今的機(jī)械工程行業(yè)當(dāng)中也有著相當(dāng)重要的影響,并且其功能已然實(shí)現(xiàn)了液壓化以及智能的機(jī)電一體化操作。而在之后,又形成了全新的D4推土機(jī),其在原來的智能化基礎(chǔ)上配置了全新的廢氣排放裝置以及計算機(jī)控制體系,并且可以采用電子噴油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),其整體的姿態(tài)已然呈現(xiàn)了較高的智能化和信息化水平。接著,美國的一些公司又在這一階段的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)了全新的柴油發(fā)動機(jī),上面安裝了相當(dāng)智能化的燃油噴射裝置,并且擁有著特殊的柴油管理系統(tǒng),能夠以外載荷的大小決定發(fā)動機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速,一定程度上合理而有效地降低了整體的燃油消耗速度,并且改善了其尾氣排放系統(tǒng)。到了20世紀(jì)末,美國的一些公司又在現(xiàn)有的裝載機(jī)上形成了全新的智能化轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng),已然不再需要運(yùn)用傳統(tǒng)的方向盤,使其實(shí)效性得到了穩(wěn)定的提升,并且采用了相當(dāng)簡單的開關(guān)進(jìn)行實(shí)時的控制,其信息化和智能化水平達(dá)到了相當(dāng)?shù)母叨取?/p>
3 工程機(jī)械行業(yè)智能化和信息化應(yīng)用的發(fā)展趨勢
在近些年,我國伴隨著信息技術(shù)的全面優(yōu)化,出現(xiàn)了許多全新的工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用,無人駕駛技術(shù)便屬于其中的一種。它能夠在一些十分特殊的環(huán)境下進(jìn)行正常的作業(yè),比如容易發(fā)生坍塌的區(qū)域、輻射嚴(yán)重的區(qū)域,而伴隨科技的持續(xù)發(fā)展,甚至能夠延伸到深海或者外太空進(jìn)行作業(yè),而對于這一應(yīng)用的控制,必然需要有實(shí)時的遙控裝置,并且需要使用一些智能化程度相當(dāng)高的工程機(jī)械。緊隨著機(jī)器人、自動控制技術(shù)在工程領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展,我國可以利用一些導(dǎo)航技術(shù),以無線通信作為基礎(chǔ),對整個工程機(jī)械進(jìn)行操作,并對其中的信息內(nèi)容進(jìn)行有效的分析處理。工程機(jī)械行業(yè)在未來的應(yīng)用發(fā)展上,必然會將生產(chǎn)的自動化和數(shù)字化作為主要的應(yīng)用發(fā)展方向,并將其視為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
4 結(jié)論
總而言之,工程機(jī)械的信息化和智能化應(yīng)用需要切實(shí)地將基礎(chǔ)的計算機(jī)技術(shù)與自動控制等技術(shù)切實(shí)的聯(lián)系到一起,而隨著國內(nèi)科技的穩(wěn)步發(fā)展,整體的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)水平得到了全面的優(yōu)化,工程機(jī)械的信息化和智能化趨勢也會在這個過程中受到合理有效的推動,進(jìn)而給我國當(dāng)前的工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展形成全新的契機(jī)。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號:S458 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)16-0158-01
引文
在進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著計算機(jī)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國的科技水平不斷提高,機(jī)械工程也進(jìn)入了智能化,智能化就是以信息化為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、技術(shù)和管理的智能化發(fā)展,然而智能化也不是一個全新的領(lǐng)域??萍几淖兾磥恚悄芑猜臐B透到各領(lǐng)域中,成為了機(jī)械工程的發(fā)展方向。目前,機(jī)械的智能化發(fā)展方向?qū)ξ覈陌l(fā)展具有重大的意義,不但影響著中國人民生產(chǎn)和日常生活的各個方面,而且還為人們和生活提供便利,所以對其進(jìn)行探討具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
1.機(jī)械工程智能化目前的發(fā)展現(xiàn)狀
原來,由于技術(shù)和信息限制,一些工程機(jī)械企業(yè)還沒有意識到智能化的發(fā)展,還是在以傳統(tǒng)的制造模式為基礎(chǔ)的,所以,在現(xiàn)階段,我國的政府和相關(guān)部門由于對機(jī)械工程的重視,將智能化作為發(fā)展目標(biāo),開始對國外發(fā)達(dá)國家的機(jī)械工程技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí),以他們成功的經(jīng)驗(yàn)做參考,融入我國的技術(shù)理念,對機(jī)械工程企業(yè)的技術(shù),管理,行業(yè)結(jié)構(gòu)的等進(jìn)行創(chuàng)新,從而使我國的機(jī)械工程智能化水平得到有效提升。隨著我國機(jī)械市場的擴(kuò)大,而且由于經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善,機(jī)械工程業(yè)面臨著市場競爭的巨大壓力,所以我們也應(yīng)改變傳統(tǒng)模式,尋求可以作為支撐的企業(yè),讓企業(yè)和工業(yè)相結(jié)合,從而通過智能化來提升企業(yè)的管理水平,言而總之,集中生產(chǎn)并智能化的滿足客戶要求就必須使得企業(yè)在生產(chǎn)和管理上做到智能化,但是智能化的在實(shí)現(xiàn)智能化方面仍有許多困難和挑戰(zhàn),但許多公司在支持國家產(chǎn)業(yè)政策和信息技術(shù)上,能夠以市場需求為導(dǎo)向,并且隨著技術(shù)的成熟,不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),對產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā),使得產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展,從而讓中國工程機(jī)械行業(yè)最終還是做走向正軌,并排除萬難。
2.機(jī)械工程智能化發(fā)展方向
2.1 具有智能科技,豐富,完善和提升公司的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)
在以“大力推進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會信息化,是覆蓋的整體戰(zhàn)略舉措現(xiàn)代化,以信息化帶動工業(yè)化,發(fā)揮優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展。”為宗旨開展了“十五”計劃和十五屆五中全會。公司在全國范圍內(nèi)掀起的充分了解信息和信息技術(shù)企業(yè)信息化熱潮,企業(yè)可以采取信息技術(shù)的優(yōu)勢來帶動工業(yè)化,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。事物的狀態(tài)信息的特性,信號,數(shù)據(jù),指令,程序,消息和情報,實(shí)質(zhì)上,信息是知識智慧的精髓,IT 是信息收集,識別,轉(zhuǎn)換,存儲,傳輸,顯示等各種處理技術(shù)。知識處理技術(shù)是智能技術(shù)。即,信息技術(shù)是智能技術(shù),智能化方便的處理數(shù)據(jù)方面的東西,以實(shí)現(xiàn)我們處理簡單的技術(shù),將此稱為智能技術(shù)。使用智能技術(shù),以豐富,完善和提高信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的具體措施和對策有以下幾點(diǎn)。
2.1.1企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者建立了“以人為本”的思想:企業(yè)要全心全意為客戶服務(wù),生產(chǎn)要全心全意依靠職工,充分發(fā)揮人的智慧和創(chuàng)新,確保質(zhì)量好,速度快,成本低,清潔并高效的生產(chǎn)。
2.1.2信息化建設(shè)的核心任務(wù),是開發(fā)并利用反映的信息資源的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識。
2.1.3創(chuàng)造一個良好的外部環(huán)境,改革管理體系,并結(jié)合中國國情制定的M R P Ⅱ,ER P,推動供應(yīng)鏈,推動網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)物流,電子商務(wù),動態(tài)聯(lián)盟等技術(shù)的發(fā)展。
2.1.4建立商業(yè)智能研發(fā)機(jī)構(gòu),利用智能C A D ,網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計,智能數(shù)據(jù)庫技術(shù)來設(shè)計和開發(fā)新產(chǎn)品,逐步實(shí)現(xiàn)智能集成的C A D / C A PP / C A M 的基礎(chǔ)上的方向的發(fā)展。
2.1.5建立人 - 機(jī)結(jié)合的現(xiàn)代化的智能制造系統(tǒng),采用先進(jìn)的制造模式,具有“以人為本”,即人的智力為基礎(chǔ),使人類智能和機(jī)器智能相結(jié)合的生產(chǎn)體系?;谲囬g,車間階段構(gòu)建智能生產(chǎn)計劃與調(diào)度系統(tǒng)。
2.1.6建立一個開放的可重構(gòu)智能系統(tǒng)。基礎(chǔ)制造裝備不能完全更新與產(chǎn)品的變化,但組成方案及加工設(shè)備,有可能遵循的路線調(diào)度的品種,數(shù)量,產(chǎn)品智能可重構(gòu)技術(shù)的數(shù)量是關(guān)鍵技術(shù)。
2.2 產(chǎn)品智能化
進(jìn)入21世紀(jì),隨著時代的發(fā)展,尤其是消費(fèi)者對個性化產(chǎn)品,多樣化,智能化,增加了需求,從傳統(tǒng)的勞動生產(chǎn)到生產(chǎn)工藝,不斷創(chuàng)新的需求推動企業(yè)在機(jī)械工程方面需求的發(fā)展趨勢。以滿足客戶需求為目標(biāo)。智能產(chǎn)品可以有多種的人類大腦的分析功能,例如遠(yuǎn)程控制,定時控制,共同控制功能。
至于機(jī)械工程產(chǎn)品的不同區(qū)域,安裝不同類型的傳感器(溫度傳感器,壓力傳感器,位置傳感器等),對外界信號的感知,分析,在產(chǎn)品上安裝控制器,可以模擬人類大腦的分析,判斷所接收到的信號的處理,以實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)品。工程機(jī)械智能化產(chǎn)品通常包括幾個工具:分布式控制系統(tǒng),數(shù)碼顯示管+ SC M+ 電子電路可以實(shí)現(xiàn)分級控制,靈活的配置,智能化管理的結(jié)果。
2.3.對計算機(jī)科學(xué)和人工智能科學(xué)的最新成果的關(guān)注與應(yīng)用
現(xiàn)代技術(shù)的一個特點(diǎn)是從基礎(chǔ)科學(xué)轉(zhuǎn)化為技術(shù),時間變短,從技術(shù)到工業(yè)應(yīng)用幾乎同步。相關(guān)信息技術(shù)是計算機(jī)科學(xué),人工智能為基礎(chǔ)的技術(shù)是智能科學(xué)。目前,分布式計算和人工智能結(jié)合分布式人工智能的形成已成為研究的熱點(diǎn)。分布式人工智能有兩個研究領(lǐng)域,即分布式問題求解和多智能體系統(tǒng),前者考慮的是如何解決多個知識共享的模塊或節(jié)點(diǎn)之間劃分一個特殊問題的合作,采用“自上而下”的解決方案要解決這個問題,后者主要研究一組自治,一個“自下而上”的解決方案,以解決問題的情報人員之間的協(xié)調(diào)行為。顯示了分布式人工智能兩種方法,知識資源是為了在這個智能技術(shù)企業(yè)對產(chǎn)品的進(jìn)行設(shè)計,制造和生產(chǎn)管理與應(yīng)用,軟件獲得如此快的速度來完成既定的任務(wù)處理,特別是已被廣泛應(yīng)用于各種智能軟件系統(tǒng)的設(shè)計,開發(fā)采用上述公司的D PS和M A S技術(shù),企業(yè)級產(chǎn)品,制造質(zhì)量,成本和管理后,正在迅速地進(jìn)行改進(jìn),并在這些領(lǐng)域做出了自己的知識產(chǎn)權(quán),從而大大提高企業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)競爭力。
3.結(jié)束語
綜上所述,機(jī)械工程在人類文明的發(fā)展過程中起到了十分重要的作用,機(jī)械工程也進(jìn)入到了一個新的發(fā)展紀(jì)元,并且機(jī)械工程智能化的前景廣闊,只要我們積極面對在制定和實(shí)施措施過程中出現(xiàn)的智能機(jī)械工程發(fā)展的問題,重視智能化的改革,不斷提高自身的創(chuàng)新能力,提高自身的競爭力,并且能夠合理利用現(xiàn)有資源和創(chuàng)新技術(shù),不斷滿足客戶的需求和生產(chǎn)需求生活,確保智能化工程機(jī)械的未來發(fā)展順利,同時這對于對企業(yè)來說也是重大的挑戰(zhàn),我們一定要要求企業(yè)首先要轉(zhuǎn)變自己的觀念,從而來應(yīng)對復(fù)雜多變的國內(nèi)外市場,應(yīng)對各種機(jī)遇挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 馮朝朝,韓志婷,張志義,等.煤礦固體廢物―煤矸石的資源化利用[J]. 煤炭技術(shù),2010,29(8):5-7.
[2] 袁曉露,李北星,崔鞏,等.粉煤灰混凝土的抗凍性能及機(jī)理分析[J]. 混凝土, 2009 (12): 43-44.
2、機(jī)械工程的設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化
在現(xiàn)代社會,無論是生產(chǎn)還是生活都在很大程度上依賴于設(shè)備,沒有設(shè)備的智能化,企業(yè)不可能生產(chǎn)出智能化的產(chǎn)品,生活方式也不可能實(shí)現(xiàn)智能化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了智能化、自動化。智能化設(shè)備的有效運(yùn)用大大提高了機(jī)械工程管理的科學(xué)性、準(zhǔn)確性,推動了企業(yè)的管理模式的轉(zhuǎn)變,大大提高了企業(yè)的管理水平;同時,設(shè)備的智能化運(yùn)用,也可以有效降低人為失誤的發(fā)生,避免出現(xiàn)較大的經(jīng)濟(jì)損失,保證企業(yè)的高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。機(jī)械工程設(shè)備的智能化發(fā)展在很大程度上影響著機(jī)械工程生產(chǎn)效率的提高,制約著機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展。要想實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程設(shè)備的智能化,應(yīng)當(dāng)從機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、程序等方面,不斷作出調(diào)整,實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程設(shè)備的智能化。比如:鐵路部門的自助售票機(jī),相比以前的設(shè)備,當(dāng)前使用的自助售票機(jī)實(shí)現(xiàn)了智能化。因?yàn)橐郧埃?dāng)機(jī)子里面的票卷用完的時候,就需要人為的去更換或者是添加票卷,而現(xiàn)在的自助售票機(jī)基本上實(shí)現(xiàn)了智能化,當(dāng)機(jī)子里面的票卷用完的時候,自助售票機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)自己上票卷,這樣就節(jié)省了人力,提高了效率。
3、機(jī)械工程的科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化
機(jī)械工程智能化的發(fā)展前景,依賴于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。沒有科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,就不可能實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的管理、設(shè)備、產(chǎn)品的智能化。智能化科技的運(yùn)用能夠有效減少工作人員的工作量,減輕他們的負(fù)擔(dān)和壓力,減少工作失誤,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)械工程每一環(huán)節(jié)、每一方面的發(fā)展都離不開科學(xué)技術(shù)的支撐。因此,必須注重機(jī)械工程科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)械工程因領(lǐng)域的不同對科學(xué)技術(shù)的要求也不盡相同,這就要求在選擇科學(xué)技術(shù)和設(shè)備的時候要充分考慮到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能需求,以及機(jī)械工程管理的模式。這樣在機(jī)械工程生產(chǎn)過程中,才能更好、更有針對性的開發(fā)出適合消費(fèi)者需求的產(chǎn)品。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步是一個整體社會的進(jìn)步,從生產(chǎn)生活到社會發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)以及勞動力的科技化都是工程機(jī)械智能化發(fā)展所帶來的?,F(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展也在跟隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,工廠生產(chǎn)也更加注重效益和低碳節(jié)能,企業(yè)為了向著這樣的方向靠近,企業(yè)生產(chǎn)所采用的器材以及勞動力生產(chǎn)幾乎都會向著更加節(jié)能低耗的方向發(fā)展,只有提高了生產(chǎn)效率和注重了可持續(xù)發(fā)展這條道路,才能在二十一世紀(jì)科技大發(fā)展的浪潮下站穩(wěn)腳跟。
一、工程機(jī)械的智能化發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
當(dāng)代工程機(jī)械智能化的發(fā)展主要是朝著兩個方面發(fā)展的,第一,工程機(jī)械的單機(jī)集成化技術(shù)以及智能化的控制操作技術(shù),第二,工程機(jī)械在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中的智能監(jiān)測,遠(yuǎn)程監(jiān)控以及預(yù)報故障診斷技術(shù)。(1)工程機(jī)械的單機(jī)集成化技術(shù)以及智能化的控制操作技術(shù)。工程機(jī)械的單機(jī)集成化技術(shù)以及智能化的控制操作技術(shù)還包括兩個主要的技術(shù),即機(jī)電液一體化控制的自動換擋變速器技術(shù),機(jī)電液一體化控制技術(shù)可以分為液壓式自動換擋技術(shù)以及電液式換擋技術(shù),單一的自動換擋技術(shù)也可以為機(jī)械的自動化帶來許多的便利與動力,但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,一體化的自動化變檔技術(shù)的運(yùn)用使得機(jī)械的運(yùn)作更加靈活快速,在性能上也得到了更大的提升。另一種主要的技術(shù)是可編程控制技術(shù)以及無人操作技術(shù),這種技術(shù)可以說是最先進(jìn)的一種工程機(jī)械運(yùn)用技術(shù),可編程控制技術(shù)就是通過網(wǎng)絡(luò)編程,在系統(tǒng)內(nèi)部就設(shè)置好程序,這樣,機(jī)械在實(shí)際的運(yùn)用中就可以按照制定好的程序走,自動完成其余的步驟。例如,智能電飯煲的編程設(shè)計技術(shù),傳統(tǒng)的電飯煲在實(shí)際的使用中是要通過電飯煲的人工判斷來設(shè)計煲飯的時間,但是人工判斷對于一些沒有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的人來說就是一件困難的事情,往往會出現(xiàn)時間過于長導(dǎo)致飯燒焦,或者時間設(shè)置不夠,飯還沒有煲熟的情況。然而,使用可編程技術(shù)的電飯煲就可以排除這樣的意外發(fā)生,只需按下已經(jīng)規(guī)定好時間的煲飯選擇鍵,已經(jīng)輸入了編程的電飯煲就可以在設(shè)定好的合理時間內(nèi)將飯煲好。無人操作技術(shù)也是編程設(shè)計的另一種運(yùn)用,無人操作技術(shù)即沒有人來控制,機(jī)械在啟動之后就可以按照已經(jīng)編制好的編程走程序。比如,無人機(jī)的運(yùn)用,無人機(jī)就是沒有人在飛機(jī)上掌握方向駕駛飛機(jī),無人機(jī)就是一個已經(jīng)編制好程序,可以按照規(guī)定好的程序走的飛機(jī),無人機(jī)的運(yùn)用在軍國防領(lǐng)域可謂是一個重要的實(shí)際運(yùn)用,為國家的國防安全做出了重要的貢獻(xiàn)[1]。(2)工程機(jī)械在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中的智能監(jiān)測,遠(yuǎn)程監(jiān)控以及預(yù)報故障診斷技術(shù)。智能監(jiān)測技術(shù)即機(jī)械可以通過科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)智能化的監(jiān)測,比如遙感技術(shù)的運(yùn)用,遙感即遙遠(yuǎn)的感知,又被稱為人的視力的延伸。遙感技術(shù)通過光譜當(dāng)中的紅外線的采集來判斷監(jiān)測事物的發(fā)展方向以及發(fā)展趨勢,遙感技術(shù)廣泛運(yùn)用于農(nóng)業(yè)林業(yè)等方面,比如,蝗蟲災(zāi)害的蔓延方向,水域赤潮的泛濫趨勢以及天氣預(yù)報的監(jiān)測等等。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)即通過機(jī)械的智能化實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物體的遠(yuǎn)程信息變動技術(shù),比如全球定位系統(tǒng)的運(yùn)用,全球定位系統(tǒng)可以追蹤到犯罪分子的行動軌跡,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用,可以很清晰的掌握犯罪分子的行動動機(jī),從而為公安辦案提供了有利的追蹤依據(jù),可以說,工程機(jī)械的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)對社會的安全提供了巨大的保障。預(yù)報故障診斷技術(shù)在中國的實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中還不如發(fā)達(dá)國家那么先進(jìn),但是也是有進(jìn)步的,地理信息系統(tǒng)又叫做地圖的延伸,用于監(jiān)測,采集數(shù)據(jù)并且對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,分析從一方面也可以對故障進(jìn)行診斷[2]。
二、工程機(jī)械智能化發(fā)展的對策以及對未來的展望
工程機(jī)械在現(xiàn)代社會中的運(yùn)用如此廣泛而深刻,對于人類的生產(chǎn)生活也產(chǎn)生了巨大的幫助作用,在此,對于工程機(jī)械的發(fā)展展望也是全人類所關(guān)注的。工程機(jī)械智能在編程技術(shù)運(yùn)用,數(shù)字化運(yùn)用以及網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)的運(yùn)用當(dāng)中已經(jīng)取得了比較大的成就,在以下幾個方面中希望也會有所突破和發(fā)展。
(一)綜合運(yùn)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),自動控制的多種傳感器一體化運(yùn)用
當(dāng)代是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的時代,網(wǎng)絡(luò)發(fā)展技術(shù)可謂已經(jīng)遍及了全球,人類向太空月球地球上空所發(fā)射的衛(wèi)星,就是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的保障,人類衛(wèi)星發(fā)展不過幾十年,其發(fā)展還有著巨大的進(jìn)步空間。如若可以將網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到每一個技術(shù)當(dāng)中就可以實(shí)現(xiàn)更好的運(yùn)用,這對于社會的發(fā)展來說也是一個巨大的進(jìn)步。自動控制的多種傳感器的一體化運(yùn)用是加快機(jī)械運(yùn)作效率的保障,如若可以運(yùn)用到每一種機(jī)械當(dāng)中,就可以極大的加速社會生產(chǎn)力,提高勞動生產(chǎn)率[3]。
(二)研究開發(fā)工程技術(shù),將微電子,人工智能以及可編程的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)融入一體
1)傳感發(fā)射器和接收執(zhí)行器。傳感發(fā)射器和接收執(zhí)行器有著一定的特殊性,它們需要根據(jù)不同的工程機(jī)械設(shè)備上的控制信號來滿足控制系統(tǒng)的要求。因此,工作人員需要在市場上挑選出匹配的傳感發(fā)射器和接收執(zhí)行器,或者親自參照現(xiàn)場環(huán)境的要求開發(fā)制作新的傳感發(fā)射器和接收執(zhí)行器來滿足系統(tǒng)信號采集的需求。
2)信號采集執(zhí)行層和中央控制層。信號采集執(zhí)行層充當(dāng)著智能自動化系統(tǒng)和工程機(jī)械設(shè)備連接橋梁的角色,該接口層由專門的控制器組成,這些控制器彼此獨(dú)立,互不干涉,呈分散式狀態(tài),并統(tǒng)一由通用中央控制器來完成信號的采集控制。中央控制層是一個集監(jiān)控、診斷、控制為一體的控制單元,它是整個信號采集執(zhí)行的總控制平臺。
3)人機(jī)溝通界面層。所謂人機(jī)溝通界面層就是把監(jiān)視器當(dāng)作是操作人員和應(yīng)用系統(tǒng)之間的人機(jī)接口,實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械設(shè)備智能化控制系統(tǒng)和終端用戶操作員間的人機(jī)交互活動。通過這樣一個由傳感發(fā)射器和接收執(zhí)行器、信號采集執(zhí)行層、中央控制層、人機(jī)溝通界面層所共同組成的工程智能化控制系統(tǒng),再結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息化平臺、內(nèi)嵌控制策略以及相關(guān)的智能計算方法,就可以成功地做到對工程機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)控、指令以及故障診斷檢修。
二、工程機(jī)械智能化的關(guān)鍵技術(shù)
2.1單機(jī)一體化操作和智能控制技術(shù)
單機(jī)一體化操作和智能控制技術(shù)主要分為自動換擋變速器技術(shù)和無人駕駛技術(shù)兩個方面:1)自動換擋變速器技術(shù)在工程機(jī)械智能化中應(yīng)用范圍較為廣泛,它在提升工程機(jī)械的使用效率和工作質(zhì)量有著較為突出的天然優(yōu)勢,有助于減輕機(jī)械操作人員的勞動強(qiáng)度。自動換擋技術(shù)又分為液壓式和電液式:前者是將汽車的行駛狀態(tài)參數(shù)(如車輛的行駛速度、駕駛員踩油門的深度等)轉(zhuǎn)化為油壓信號,該信號自動傳送給換擋閥實(shí)現(xiàn)自動換擋;后者則是將參數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號,由接受電子信號的電子換擋控制器裝置控制換擋閥實(shí)施自動換擋。目前,電液式自動換擋技術(shù)能夠很好地適應(yīng)工程機(jī)械控制智能化的需要,是實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化操作和智能控制技術(shù)的一個重要的發(fā)展方向。2)無人駕駛技術(shù)同樣是工程機(jī)械智能化一個非常重要的方面,它需要帶有自動遙控裝置并采用高智能集成化的工程機(jī)械。目前這項(xiàng)技術(shù)還處于研究開發(fā)階段,隨著自動控制、通信網(wǎng)絡(luò)、人工智能的發(fā)展,無人駕駛正在嘗試著利用定向?qū)Ш胶臀恢靡龑?dǎo)等原理,基于通訊網(wǎng)絡(luò)、自動化機(jī)械操作以及監(jiān)控反饋處理系統(tǒng)為核心,自動控制和計算出汽車的駕駛和行駛路線。
2.2智能監(jiān)控和故障診斷技術(shù)
顧名思義,智能監(jiān)控和故障診斷主要應(yīng)用于工程機(jī)械運(yùn)行過程中,對其進(jìn)行的智能遠(yuǎn)程監(jiān)控和檢測,及時察覺出工程機(jī)械存在的故障問題,最終實(shí)現(xiàn)故障診斷的自動智能化。其中,傳感器是整個智能監(jiān)控和故障診斷技術(shù)的核心部件,傳感器制作科技的進(jìn)步也就意味著故障診斷智能化技術(shù)的進(jìn)步。在世界范圍內(nèi),傳感器市場已經(jīng)日趨發(fā)展成熟,這為工程機(jī)械的智能化方向發(fā)展提供了有利的保障,其中以多傳感器技術(shù)最為先進(jìn)。多傳感器融合技術(shù)是把多個信息源數(shù)據(jù)統(tǒng)一收集起來,獲得數(shù)量和質(zhì)量方面最多最優(yōu)的信息,它具體應(yīng)用到診斷系統(tǒng)當(dāng)中是用來探測出工程機(jī)械部件在自身振動、外部環(huán)境溫度、外部施加外力作用等物理?xiàng)l件下所發(fā)生的磨損、斷裂、變形等缺陷。