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浅谈工程机械智能化与信息化发展概况

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摘要:随着国际高新科学技术的迅猛发展,工程机械行业的技术水平也水涨船高,在全球范围内,传统的工程机械产品与现代电子技术、网络信息技术、计算机技术、通讯技术、人工智能技术、机器人技术和多传感器融合技术等高新技术相结合,大大提高了产品的技术含量。

关键词:工程机械智能化;信息化

前言

进入 21世纪,网络信息化、计算机智能化在工业技术领域得到了长足发展。在现代化的机械工厂,从材料的输入,装卡定位,机床启停,参数调整,切削加工,工件拆卸,到运输均可实现全数字化、全自动化,无人值守;一辆普通轿车可以装备数十个微计算机控制单元,定速巡航控制、自动空调系统、数据总线通信控制、路径导航、远程定位通信服务系统以及车载影音系统等,这些部件的核心是计算机微控制器,计算机微控制器通过传感器感知外界动态信息并接受驾驶员操作指令,通过内部核心控制策略进行智能分析判断,输出控制指令,准确、及时地控制执行元件做出响应,达到理想的控制目的。计算机技术的高速发展与快速更新,给各种传统行业带来了深刻的影响,工程机械行业也不例外。

1.工程机械技术发展现状

1.1国外现状

一直以来,国际市场上工程机械技术产品由美国、日本、西欧、俄罗斯等国际大型企业集团所垄断。美国的卡特彼勒公司是生产工业推土机等工程机械的专业生产公司,很早就对传统的机械液压传动工程机械进行新技术开发,围绕高效率、低成本为核心开发出了大型化、液压化、机电一体化的履带推土机,在国际工程机械行业占据主导地位。推出的D4R系列工业推土机,设置有标准的降低废气排放装置、采用液动电子喷油装置、先进的标准模块冷却系统、可控转速风扇、新型电子离合器、制动器转向系统和计算机监控系统等新技术。它生产的新一代Cat3516柴油发动机安装有HEUI(电液控制的燃油喷射装置)以及ADEM(先进的柴油机管理系统),可以根据外载荷的大小有效地控制发动机的功率与转速,从而降低燃油消耗及尾气排放,减少噪声。上世纪90年代中后期,卡特彼勒公司在装载机上安装了SITC(转速变速集成控制系统),取消了方向盘和变速操纵杆,将转向和变速操纵集成在一个操纵手柄上,并采用简单的触发控制开关和换挡用的分装式加速按钮,极大地简化了操作。

1.2 国内现状

20世纪60年代起步的国内工程机械行业一直在引进、消化、吸收、创新中稳步发展,自80年代初分别从日本小松制作所引进162kw和235kw履带式推土机制造技术;从瑞典阿特拉斯公司引进液压凿岩机和露天、井下两类凿岩机台车技术;从美国卡特彼勒公司签订了引进履带式推土机、轮式装载机、轮式集材机等3大类主机制造技术以及工程机械用柴油机、液力变矩器、动力变速箱、驱动桥、“四轮一带”等一系列关键基础部件制造技术;一机部与建设部分头引进液压挖掘机技术。在这一过程中,全行业共引进100多项国外先进技术,生产企业发展很快,制造工艺水平达到了相当高的程度,新开发出了产品类别比较齐全的系列产品。同时工程机械行业12个大型骨干企业联合,以引进美国卡特彼勒公司的技术项目为开发对象,从柴油机、传动部件、运行部件到推土机、装载机等主机,组织“一条龙”式的消化吸收,重点是提高自行开发水平。

2.工程机械智能化与信息化的主要方向

工程机械信息化与智能化是指在工程机械中应用信息集成与智能控制技术,使工程机械具有一定的自我感知、自主决策和自动控制的功能,可归类于工业智能机器人范畴。随着科技的进步和现代施工项目大型化的需求,新一代工程机械不仅需要实现集成化操作和智能控制,而且需要将它们组成基于网络的智能化机群协同控制系统,以获得项目施工的高效、低耗,并在尽可能短的时间内完成项目施工任务。工程机械产品的信息化与智能化已成为当今世界工程机械的重要发展方向之一。

工程机械的智能化:工程机械利用工程机械集成信息,应用计算机微控制器,通过传感器感知外界动态信息并接受司机操作指令,通过内部核心控制策略进行智能分析判断,输出控制指令,准确、及时地控制执行元件做出响应,达到理想的控制目的。相关智能控制包括;发动机智能控制、传动系统控制、调平系统控制、整机热管理系统控制、计量系统控制、空调管理系统控制、车载影音娱乐系统控制以及各种工程机械专业核心控制。

工程机械的信息集成:工程机械的信息包括售前信息与售后信息。售前信息是指产品销售之前,其自身所有的相关信息,是产品品质的先天因素;售后信息是指产品销售之后,在各种外界条件(如使用、运输、存储、保养与维修等)下的相关信息,是产品品质的后天决定因素。如果工程机械的售前信息与售后信息得到有效集成并方便读取,对于机器的使用、管理、故障诊断与维修维护、寿命预估、二手转售评估、按揭销售风险管控、租赁管理等将变得更加方便、快捷、准确,可保证相关各方利益。

3.结语

工程机械智能化与信息化,是计算机、微电子、自动控制、网络技术及多传感器技术在工程机械领域的集成应用。随着计算机技术、网络技术日新月异的高速发展,必然带来智能化、信息化技术的不断提升,不断发展。智能化、信息化技术的不断进步,给包括工程机械、农业机械等在内的传统行业的智能化控制、信息集成提供了许多改进的方向和模式,对于行业的整体技术进步具有推动作用。工程机械的技术更新发展,很多方面都与智能化、信息化技术直接或间接相关,相信随着现代智能化、信息化技术的发展,工程机械也将不断得到技术提升。

参考文献:

[1]黄宗益,李兴华.工程机械技术发展展望.建筑机械化,2000(1).

[2]徐晓光等.工程机械的智能化趋势与发展对策.工程机械,2002(6).