工程机械发展的现状和不足以及发展对策
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作者:毕大伟
摘 要：智能科技的快速发展和应用，已经普惠到工程机械领域。工程机械生产活动的危险性，呼唤着使用智能化科技保驾工人的安全。同时，智能化装备能够极大地提高生产效率，改善施工环境。工程机械的智能化发展，必将是未来的发展趋势，将更加助力社会文明的发展。本文描述了工程机械的智能化发展现状，找出国内工程机械装备制造的差距和不足，并提出合理对策。
关键词：工程机械;智能化;发展对策
网络技术和智能技术的发展，为工程机械的智能化发展提供了基础支撑。工程机械行业现在进入了一个新智能时代，智能机器和智能服务的时代已经到来。
一、工程机械智能化现状
随着互联网+、工业4.0、远程遥控与监测、VR等具有智能化元素的发展，中国制造业悄然向智能制造阶段过渡，工程机械作为制造业的领军行业，智能化也是工程机械的主要发展方向。现阶段工业机械智能化发展表现出以下特点：基于物联网技术实现工程机械的集群控制和信息化管理;通过微控制系统实现工程机械的故障自检、状态监测以及远程故障诊断等功能;工程机械的单机智能控制和远程控制。
（一）国际先进技术发展的现状
卡特彼勒大力发展智能化设备，引领工程机械进入“智能机器时代”。它的集成智能科技能够大幅度减少了操作手的技术和经验对于施工质量的影响，使得工程施工变得更加轻松、更加精确。它的主要智能产品有：
Cat 2D坡度控制系统。机械操作人员基于该系统可以便捷地进行坡度作业，实现平距、坡度、整平作业的快速施工，较传统的整平作业效率提升近50%。可根据用户需求将Cat 2D坡度控制系统升级为高级2D坡度控制系统或3D坡度控制系统。
电子围墙功能进行作业区域的限定，从而使挖掘机在作业过程中所设定的前后、左右工作边界，可以显著提升作业现场的安全性。电子围墙功能的引入，使得挖掘机在道路、建筑周围进行作业时设置一道电子围墙，避免挖掘机超出作业范围，从而有效保障了周边建筑、道路的安全性。
智能称重系统，基于该系统可以进行货车装载量的快速称重，并通过通信模块进行货车载重量的数据传输，实现货车装载量的信息化监控。
Cat VISION系统，即智讯系统，通过物联网系统进行施工现场的数字化监管，用户在办公室即可进行施工场地设备运营信息的监测。
通过引入坡度控制、电子围墙、智能称重、智讯系统，用户可以实现对施工现场的信息化、数字化监管，对于确保施工现场质量、提升施工效率具有积极意义。同时利用信息化系统进行施工现场的管理，可以为管理层提供丰富的信息支撑，从而确保施工项目安全、高效地推进，对于提升项目盈利能力具有积极作用。
（二）国内发展现状
近年来，徐工研制了国内首台具有远程遥控功能的大型铣刨机，并推出了一系列的智能化控制挖掘机产品。
柳工对智能化工程机械产品的开发也十分重视，并向市场推出了智能化挖掘机、推土机产品，用户通过手机应用程序即可便捷地查看设备运行状态，可查看油耗数据、最新位置、保养等信息。山推突出环保发展理念，开发了符合欧美地区排放要求的DH13K、DH16K全液压推土机，开发了APP手机端智能远程服务，改进了智能化自主控制器、故障诊断系统。
浙江鼎力在节能环保、智能高效等方面有突出特点，自主研发的智能平台能够实现电池管理系统，租赁管理系统，车辆设置系统。远程监控与管理平台，具备全球互联功能。
三一重工研制了第三代遥控挖掘机，具备常规操作、近程遥控器移动操作，远程遥控操纵舱操作、远程遥控指挥车操作等多种操纵模式。
二、国内工程机械智能化取得的成绩和存在的不足
（一）近年来取得的成绩
通过研究可以发现，目前国内主流的工程机械厂家在遥控操作和远程设备管理与监控方面都有不同程度的探索尝试，并取得了可喜成绩。特别是各种设备管理系统的开发，有助于用户更高效便捷的管理设备，提高生产效率，尤其对于施工范围广、施工设备数量多的工程项目，效果尤其显著。
（二）目前还存在的不足
现阶段国内智能化工程机械设备研发水平相对较低，工程机械的智能化程度相对较低，仅能实现基础的设备运行状态监测，远程控制、故障自检等高层次的功能尚未实现。加之工程机械智能化高端人才奇缺，使得工程机械智能化发展面临诸多阻碍。比如技术创新能力薄弱，新型传感器、先进控制系统等核心技术受制于人。另外，目前的设备远程监控管理还存在不同品牌之间无法统一管理的壁垒，工程机械厂家出于商业机密的考虑可以理解，但从用户使用角度出发，确实有些不便。
三、工程机械智能化发展对策
（一）综合利用国内智能化技术支持工程机械智能化
今年来，国内的AI人工智能得到了较大发展，大数据、互联网+、云计算都成为各行业快速发展的强大推力。工程机械领域在结合现有工程体系和机械特点的基础上，对工程机械进行创新性研发，将大数据、人工智能、互联网+、多传感器、自动控制等技术的综合利用，必将积极推动工程机械的智能化水平。
（二）积极引起先进科技加以研究
工程机械的智能化发展离不开高端技术人才的技术支撑，因此我们要积极学习工程机械智能化相关技术，并通过多种培养模式吸引、培养高端智能化研发人员，为工程机械的智能化发展奠定人才基础。
（三）注重工程机械故障诊断与处理技术
工程机械故障率是影响项目施工效率的主要因素，因此需要重视工程机械的故障诊断技术，通过引入故障自检功能提升机械故障的处理效率，同時对于提升机械使用寿命也具有积极意义。可以通过在关键部位布置传感器的方式进行故障监测，使用人员也应当进行机械设备使用情况的定期检查，做好设备的维护工作。
四、结语
智能信息技术的进步，已经深刻的影响和推动着工程机械制造领域的整体进步，并将更持续、更有效、更节能、更环保、更人性化地改进技术。工程机械的发展需要不断探索计算机技术、工程机械与智能化技术的融合，为工程机械的智能化、信息化发展奠定了坚实的基础，对于优化生产模式、提升生产效率具有积极意义。
参考文献：
[1]张磊庆.透过BICES 2017看工程机械的智能化[J].建筑机械化，2017.10.
[2]张大庆，等.中国筑路机械学术研究综述2018[J].中国公路学报，2018.06.
作者简介：毕大伟（1985-），河南镇平人，助教，2009年毕业于武警工程大学军事装备学专业，一直从事高等教育工作，现在武警警官学院训练基地工兵教研室。
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