工程機械的現狀與發展策略研究

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摘要:智能科技的快速發展和應用，已經普惠到工程機械領域。工程機械生產活動的危險性，呼喚著使用智能化科技保駕工人的安全。同時，智能化裝備能夠極大地提高生產效率，改善施工環境。工程機械的智能化發展，必將是未來的發展趨勢，將更加助力社會文明的發展。本文描述了工程機械的智能化發展現狀，找出國內工程機械裝備制造的差距和不足，并提出合理對策。

關鍵詞:工程機械;智能化;發展對策

網絡技術和智能技術的發展，為工程機械的智能化發展提供了基礎支撐。工程機械行業現在進入了一個新智能時代，智能機器和智能服務的時代已經到來。

一、工程機械智能化現狀

隨著互聯網+、工業4．0、遠程遙控與監測、VR等具有智能化元素的發展，中國制造業悄然向智能制造階段過渡，工程機械作為制造業的領軍行業，智能化也是工程機械的主要發展方向。現階段工業機械智能化發展表現出以下特點:基于物聯網技術實現工程機械的集群控制和信息化管理;通過微控制系統實現工程機械的故障自檢、狀態監測以及遠程故障診斷等功能;工程機械的單機智能控制和遠程控制。

(一)國際先進技術發展的現狀

卡特彼勒大力發展智能化設備，引領工程機械進入“智能機器時代”。它的集成智能科技能夠大幅度減少了操作手的技術和經驗對于施工質量的影響，使得工程施工變得更加輕松、更加精確。它的主要智能產品有:

Cat2D坡度控制系統。機械操作人員基于該系統可以便捷地進行坡度作業，實現平距、坡度、整平作業的快速施工，較傳統的整平作業效率提升近50%。可根據用戶需求將Cat2D坡度控制系統升級為高級2D坡度控制系統或3D坡度控制系統。

電子圍墻功能進行作業區域的限定，從而使挖掘機在作業過程中所設定的前后、左右工作邊界，可以顯著提升作業現場的安全性。電子圍墻功能的引入，使得挖掘機在道路、建筑周圍進行作業時設置一道電子圍墻，避免挖掘機超出作業范圍，從而有效保障了周邊建筑、道路的安全性。

智能稱重系統，基于該系統可以進行貨車裝載量的快速稱重，并通過通信模塊進行貨車載重量的數據傳輸，實現貨車裝載量的信息化監控。CatVISION系統，即智訊系統，通過物聯網系統進行施工現場的數字化監管，用戶在辦公室即可進行施工場地設備運營信息的監測。

通過引入坡度控制、電子圍墻、智能稱重、智訊系統，用戶可以實現對施工現場的信息化、數字化監管，對于確保施工現場質量、提升施工效率具有積極意義。同時利用信息化系統進行施工現場的管理，可以為管理層提供豐富的信息支撐，從而確保施工項目安全、高效地推進，對于提升項目盈利能力具有積極作用。

(二)國內發展現狀

近年來，徐工研制了國內首臺具有遠程遙控功能的大型銑刨機，并推出了一系列的智能化控制挖掘機產品。

柳工對智能化工程機械產品的開發也十分重視，并向市場推出了智能化挖掘機、推土機產品，用戶通過手機應用程序即可便捷地查看設備運行狀態，可查看油耗數據、最新位置、保養等信息。山推突出環保發展理念，開發了符合歐美地區排放要求的DH13K、DH16K全液壓推土機，開發了APP手機端智能遠程服務，改進了智能化自主控制器、故障診斷系統。

浙江鼎力在節能環保、智能高效等方面有突出特點，自主研發的智能平臺能夠實現電池管理系統，租賃管理系統，車輛設置系統。遠程監控與管理平臺，具備全球互聯功能。三一重工研制了第三代遙控挖掘機，具備常規操作、近程遙控器移動操作，遠程遙控操縱艙操作、遠程遙控指揮車操作等多種操縱模式。

二、國內工程機械智能化取得的成績和存在的不足

(一)近年來取得的成績

通過研究可以發現，目前國內主流的工程機械廠家在遙控操作和遠程設備管理與監控方面都有不同程度的探索嘗試，并取得了可喜成績。特別是各種設備管理系統的開發，有助于用戶更高效便捷的管理設備，提高生產效率，尤其對于施工范圍廣、施工設備數量多的工程項目，效果尤其顯著。

(二)目前還存在的不足

現階段國內智能化工程機械設備研發水平相對較低，工程機械的智能化程度相對較低，僅能實現基礎的設備運行狀態監測，遠程控制、故障自檢等高層次的功能尚未實現。加之工程機械智能化高端人才奇缺，使得工程機械智能化發展面臨諸多阻礙。比如技術創新能力薄弱，新型傳感器、先進控制系統等核心技術受制于人。另外，目前的設備遠程監控管理還存在不同品牌之間無法統一管理的壁壘，工程機械廠家出于商業機密的考慮可以理解，但從用戶使用角度出發，確實有些不便。

三、工程機械智能化發展對策

(一)綜合利用國內智能化技術支持工程機械智能化

今年來，國內的AI人工智能得到了較大發展，大數據、互聯網+、云計算都成為各行業快速發展的強大推力。工程機械領域在結合現有工程體系和機械特點的基礎上，對工程機械進行創新性研發，將大數據、人工智能、互聯網+、多傳感器、自動控制等技術的綜合利用，必將積極推動工程機械的智能化水平。

(二)積極引起先進科技加以研究

工程機械的智能化發展離不開高端技術人才的技術支撐，因此我們要積極學習工程機械智能化相關技術，并通過多種培養模式吸引、培養高端智能化研發人員，為工程機械的智能化發展奠定人才基礎。

(三)注重工程機械故障診斷與處理技術

工程機械故障率是影響項目施工效率的主要因素，因此需要重視工程機械的故障診斷技術，通過引入故障自檢功能提升機械故障的處理效率，同時對于提升機械使用壽命也具有積極意義。可以通過在關鍵部位布置傳感器的方式進行故障監測，使用人員也應當進行機械設備使用情況的定期檢查，做好設備的維護工作。

四、結語

智能信息技術的進步，已經深刻的影響和推動著工程機械制造領域的整體進步，并將更持續、更有效、更節能、更環保、更人性化地改進技術。工程機械的發展需要不斷探索計算機技術、工程機械與智能化技術的融合，為工程機械的智能化、信息化發展奠定了堅實的基礎，對于優化生產模式、提升生產效率具有積極意義。

參考文獻:

［1］張磊慶．透過BICES2017看工程機械的智能化［J］．建筑機械化，2017．10．

［2］張大慶，等．中國筑路機械學術研究綜述2018［J］．中國公路學報，2018．06．

作者：畢大偉 單位：武警警官學院訓練基地