工程機械智慧化發展趨勢論文
摘要：工程機械智慧化發展趨勢不僅意味著工程機械需改變傳統的運營模式，還需改變機械的運轉操作流程，將其以整合化與智慧化形式融入工程機械工作流程中，從而提高工程機械的工作效率，降低資源損耗，使工程機械能夠高效率完成施工專案要求。本文針對工程機械的智慧化發展趨勢及發展展開探討。
關鍵詞：工程機械；智慧化；發展對策
現代工程技術不僅需要具備整合化條件，還需具備一定的智慧條件。伴隨現代施工規模的不斷擴大，傳統的工程機械技術已難以適應施工專案的規模要求。為了使工程機械能夠適應當前施工專案的發展趨勢，工程機械需改變發展方向，融合目前的科學技術，納入智慧化技術，使工程機械的監控系統、檢測系統、預報系統、維護系統等能夠實現智慧化管理，從而為現代施工專案提供更加高效的施工技術。
1工程機械智慧化發展趨勢現狀
（1）工程機械智慧化控制技術與單機整合化的發展趨勢。工程機械智慧化控制技術與單機整合化技術主要包括電液控制自動換擋變速器、程式設計控制、無人操作等技術。就我國目前的工程機械智慧化發展趨勢來看，其自動換擋技術在當前的應用更為廣泛。該技術能夠有效提高質量，為工程機械操作技術帶來更多效益，並在技術應用上能夠有效提高技術效能，減少傳統工程機械的工作強度及工作量，對工作人員的工作負擔也有一定的減輕作用。其中，自動換擋裝置主要包含了液壓式及電液式兩種。液壓式的應用模式主要是在汽車行駛過程中，將車輛的行駛速度、油門啟動程度等引數轉換為油壓訊號，從而利用油壓訊號來控制汽車的換擋閥，使汽車的換擋閥能夠形成自動化換擋模式。電液式的應用模式能夠把汽車行駛的速度、油門開度等車輛在行駛過程中產生的引數轉換為訊號模式，再將訊號輸入電子換擋控制器中，使電子換擋控制器來控制換擋閥，進而形成自動換擋模式，從而保障車輛行駛的安全性。電液式自動換擋技術能夠與工程機械實現相互相容，是目前工程機械實現電液一體化的重要趨勢，也是創新智慧條件的重要渠道[1]。
（2）工程機械智慧化監控、維護、檢測技術的發展趨勢。工程機械的智慧監控基本上以電子智慧化為核心。該技術的主要應用是線上監控現場施工遇到的複雜情況，對工程機械執行一系列自動化監控，並對工程機械運轉環節中的故障現象執行遠端診斷及維修。該智慧化工程技術的`主要目的是為了針對機械故障現象及現場監控工作進行數字化、智慧化和管理化維護。進入20世紀後，微型計算機開始在全國普及應用。許多國外工程機械企業開始嘗試應用微型計算機，並在多個領域及裝置中開啟實驗環節。經過多年實驗取得一定成果後，工程機械智慧化運營模式開始受到工程機械行業的一致認可，並逐步應用於工程機械的各個領域，取得了十分可觀的效果。近幾年，許多國外廠家開始在故障資料來源輸出部位及儲存部位上安裝電子監控裝置，以便維修人員能夠在查詢故障因素時，利用故障程式碼的輸出與輸入進行故障分析，從而更準確地找出故障因素及故障型別。與其他國家相比，我國當前在工程機械領域中的智慧化監控應用還比較薄弱，其故障診斷技術及監控技術還處於初級發展階段，且其智慧化監控系統也未在國內得到廣泛應用，一定程度上阻礙了我國工程機械裝置的發展及完善[2]。
（3）基於網路機群的智慧化管理。工程機械的應用範圍十分廣泛，在當前不同建設專案中都有著非常重要的應用。以公路施工來說，級別較高的公路路面在施工時，往往需要藉助不同類別的施工機械裝置。同時，很多機械裝置施工過程中具有隨機特徵，使工程專案在實際施工過程中，無法針對施工專案形成專門的機械配置，致使施工單位在針對專案投入大量的裝置資金時，該機械裝置並未得到有效應用，成為當前我國工程機械應用常常遇到的難題。在面對需要高效能、多型別的施工專案時，該專案在施工裝置上往往需要投入更多的資金。同時，機群在施工協調上，其由於機械裝置較多，協調能力十分有限，對施工專案的施工質量、進度都有著直接的影響。因此，在施工專案的工程機械機群配置及優化上，需將機群的協同工作進行效益發揮，以此降低施工成本。近幾年，在我國工程施工頻繁出現問題後，已有專門的研究人士開始進行大量研究。雖然在工程機械上取得了許多理論成果，但至今還未有科學的完善手段。因此，在工程施工過程中，其理論成果還未得到有效應用。當前，以網路機群作為工程智慧管理及整合控制是當前工程專案建設繼續完善的問題。這項裝置部件能夠有效優化機群的配置模式，還能對施工進度進行智慧化管理，對施工專案的施工進度及質量都有保障作用[3]。
2工程機械智慧化發展對策
（1）技術綜合利用。面對當下施工專案多元化的發展趨勢，其單一的機械裝置配置已無法滿足當前專案的建設需要。為了使現代工程機械能夠滿足多元化的施工專案需求，我國工程機械需擴大應用範圍，並針對數字化技術、智慧技術、網路技術等技術進行協調設定，將其進行綜合利用，以此改變傳統工程機械的應用模式及範圍，使工程機械向綜合方向發展。在工程機械智慧化技術的綜合利用方面，工程機械需將控制系統與整合系統技術進行雙向控制，以使該技術在智慧化發展中形成核心技術及單元技術。綜合利用各項技術不僅能夠有效提高工程機械的效能系統，還能充分結合我國國情，將工程機械技術實現自主創新應用，促進工程機械新型主導產品的開發，使我國工程機械產品在實現智慧化發展。同時，也有助於在短時間內形成跨越式發展，提高我國工程機械的競爭力，從而形成產業化形式的運營模式，為工程機械的未來發展市場打下良好的基礎。
（2）工程機械故障診斷技術的開發與應用。故障是工程機械在執行過程中時常出現的技術問題。該問題不僅影響工程機械裝置的正常運轉，也給工程機械裝置帶來較大損耗。為了提高工程機械裝置的穩定性，我國在工程機械裝置中的重點零件部位裝置相關的故障診斷感測器系統，以利用感測器對工程機械以往的執行狀態進行收集。例如，檢測發動機裝置的油溫、油壓等，並對發動機關鍵系統中的液壓系統、燃油量、制動系統等引數進行準確檢測。同時，結合機械裝置的不同故障型別，採用不同等級的報警裝置，使工程機械在運轉過程中能夠得到有效監視。一旦發現故障現象，立即發出警報提醒，促使工程機械故障能夠第一時間採取完善措施，並記錄該故障因素，做好預防措施，減少機械裝置的故障機率。
（3）應用人工智慧、網路通訊等科技技術。工程機械智慧化發展與科技技術的支援及創新有關。工程機械的智慧維護系統與遠端監控技術必然需要得到科技技術的融入及支援，從而促使工程機械智慧技術得到有效開發。在工程機械故障因素上，利用遠端監視技術及感測器，能夠有效發覺機械裝置的故障因素。對此，工程機械裝置科將收集裝置故障因素，針對機械的故障因素、預防方式進行整體分析，對機械裝置最常出現的故障現象及故障部位進行故障診斷。同時，根據故障機理進行研究，主要包括液壓系統、裝置零件、散熱器、制動器等多個系統部位。再針對典型部件的故障現象建立完善的故障模式系統及資料庫系統，為機械裝置的故障因素建立完善的故障資料系統，促使機械裝置在今後遭遇該故障現象時，能夠有效利用智慧化技術進行維護，有效避免盲目的維護方式。
（4）開發工程機械智慧管理系統——機群控制系統。專案正式施工前，排程員需對該機械裝置系統進行詳細瞭解，詳細掌握其中施工車輛的車載控制系統。結合當前的實際狀況優化機群配置，合理規劃機械裝置及車輛配置，並定期進行科學排程，科學安排施工車輛及機械裝置的執行軌道、操作方式。同時，要對現場施工專案所應用的工程機械裝置開展定期維護及保養工作，加強對機械裝置的管理工作，精準瞭解每臺機械裝置的故障因素，以提高工程機械的維修能力。此外，工程機械裝置的智慧管理系統，還可以在一定程度上對施工現場的施工資料進行有效採集，對其中的工作機群進行合理配置及排程，以做好協同控制，使機群之間形成良好的網路通訊，從而形成智慧化控制與操作。
（5）開發機群控制智慧機系統。對於當前的智慧化施工機群系統來說，機群控制智慧系統除了需涵蓋基本的工程機械工程外，還需要具備一定的智慧機配置，如機群遠端故障診斷系統、機群遠端故障維護系統、機載智慧化系統等裝置。這些智慧化裝置能夠使施工機群實現遠端控制，並同時實現智慧化控制，增強各個機群訊號的接受強度及效率，也使機群在面對遠距離控制時能夠自動做好系統工作，自動執行維護保養工作，有效提升機群的工作效率。
3結束語
綜上所述，與西方國家相比，我國工程機械智慧化的發展起點較晚，且應用範圍上還十分狹隘，在多個領域中都還尚未得到有效應用。面對當前我國建設規模不斷擴大，工程機械走向智慧化方向發展已成為必然的發展之路。這不僅是施工建設所需，也是社會進步所需。從我國當前工程機械智慧化的應用趨勢來看，我國當前應用較為廣泛的為單機整合化、網路機群的智慧化管理、工程機械智慧化監控、維護、檢測等技術，極大提高了施工專案的施工效率及質量。發展對策上，我國需實現綜合技術的應用，開發工程機械故障診斷技術，將智慧化工程機械應用人工智慧、網路通訊等，加大智慧技術的應用領域及範圍，加快工程機械的發展速度。
參考文獻
[1]胡春毅，郭凱.工程機械的智慧化發展趨勢探究[J].科技致富嚮導，2013，（11）：112-114.
[2]劉利檳.工程機械的智慧化趨勢與發展對策研究探析[J].資訊系統工程，2013，（4）：136-137.
[3]耿平，朱培坤.淺談機械工程智慧化的發展趨勢[J].科技創新導報，2012，（2）：52-53.
[4]金坤.產業化程序中浙江省公共體育場館的建築設計特徵研究[J].浙江大學，2013，（5）：34-36.
