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關鍵詞：機群智能化；機械設計；工程機械；遙控

上個世紀末期至今，以計算機技術、微電子技術、智能控制技術為代表的自動化技術得到了飛速的發(fā)展。各種新技術、新工藝、新設備不斷推出，并廣泛的應用在機械工程領域，使得工程機械產(chǎn)品的性能、效率和自動化程度都得到了大幅度提升。機群智能化便是在這種時代背景下產(chǎn)生的一種機械產(chǎn)品，是現(xiàn)代化工程領域應用最為廣泛的一種，為此我們在目前有必要對其結構和關鍵技術進行分析和歸納。

一、機群智能化概述

所謂的機群智能化主要指的是工程機械為了完成某一具體工程的施工，以實現(xiàn)最佳資源配置、最優(yōu)工作效率和最好工作質量為目的的智能化工程機械組合，其工作是以同步施工為主，通過對各種智能化機械的狀態(tài)、位置和可靠性進行研究的環(huán)節(jié)。

1、機群定義

所謂的機群主要指的是為了完成某一特定工程項目，采用不同的機種、機械類型、機械數(shù)量的設備構成的一個機械化群體。在工程項目中，涉及到機群的每一個單元設備都被稱之為單機。在工作中針對不同的施工需要、施工數(shù)量和施工需求，所選擇的機群也不盡相同。

2、分類

機群智能化按照其操作系統(tǒng)一般可以分為遙操作工程機械、可編程工程機械以及智能化工程機械三種。

2.1、遙操作工程機械主要指的是那些經(jīng)常處于高危、工作環(huán)境復雜的機械，在這些機械由于受到環(huán)境因素的影響其中存在著極大的風險，為此采用遠程操控進行作業(yè)對于提高工程安全有著重要意義。

2.2、可編程工程機械主要指的是通過改變工程機械控制程序來完成不同任務的工程機械，是一種適用于結構環(huán)境復雜、施工對象多變的工程機械。

2.3、智能化工程機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，通過安裝各種復雜傳感器以及微型處理器來獲取信息，從而制定出相關應對策略的一種自動化施工機械，這種施工機械是一種自我感知、自我辨別、自我決策和自我控制的工作。

二、機群智能化技術現(xiàn)狀

機群智能化工程機械是我國近幾年來才提出的一個概念，其在國外也不多見。這一結構體系的出現(xiàn)是與計算機技術、網(wǎng)絡技術的基礎上形成的，是隨著工程機械單機智能化技術的成熟而發(fā)展的一個系統(tǒng)模式。由于工程機械在過去都被人們普遍的認為是特種機器人，它通常工作在非結構環(huán)境下且工作環(huán)境復雜、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)達國家有這種機群智能化技術，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。

我國智能化工程機械技術的研究工作始于20世紀90年代初，1991年開展工程機械機器人化技術的研究工作，先后進行了挖掘機機器人化和推土機機器人化的技術開發(fā)。其后，在863智能機器人主題的支持下，清華大學智能技術國家重點實驗室等一些科研單位與徐工集團合作開展了工程機械機器人關鍵技術和產(chǎn)品化的多項研究，己取得了初步進展。

三、機群智能化技術關鍵技術以及發(fā)展趨勢

結合我國行業(yè)特點，建議選擇工業(yè)基礎較好、市場占有率較高、具有行業(yè)帶動作用的道路施工工程機械（包括裝載機、混凝土拌和站、自卸車、攤鋪機、壓路機和汽車起重機等），開展在線機群智能化同步施工工程機械的研究開發(fā)和示范。該技術涉及多種大型智能施工設備研制、機群工作特性研究，并需與施工單位密切合作，積極開展機群化施工工藝研究，探索信息化環(huán)境下新的施工理念和施工方法。

1、機群的優(yōu)化與調(diào)度

機群系統(tǒng)主要由單機動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)與機群中心控制系統(tǒng)組成。機群中心控制系統(tǒng)包括資源配置、動態(tài)調(diào)度、故障診斷與咨詢、機群數(shù)據(jù)庫等機群系統(tǒng)管理模塊，機群環(huán)境地圖和工程數(shù)據(jù)、機群資源數(shù)據(jù)及工作參數(shù)、網(wǎng)絡及輸入輸出接口等人機交互模塊。該技術可根據(jù)施工工藝及工序，正確確定機群組成，保證機群功能完整性和工序連續(xù)性；確定機群各單機性能指標；確定機群各機種的優(yōu)化配置方案，保證路面施工的最高效率；確定機群各機種數(shù)量的合理匹配關系，以保證路面質量、作業(yè)效率和施工成本的最佳組合，獲得最高的綜合經(jīng)濟效益。

2、機群智能化中單機的共性關鍵技術

共性關鍵技術主要是機群網(wǎng)絡與接口、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、單機動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、智能故障診斷技術、工程機械工作裝置及其作業(yè)質量控制技術等機群對各智能化單機的共性要求。提出故障的對策，進而建立整個作業(yè)工程機械機群的遠程集中式的實時故障檢測和狀態(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，最終實現(xiàn)機群聯(lián)合作業(yè)的自動化、無人化奠定基礎。工程機械工作裝置及其作業(yè)質量控制技術主要研究機群單機作業(yè)質量的相關因素、機群單機作業(yè)質量與施工要求適應性、工作裝置與作業(yè)對象的相互作用過程及機理、作業(yè)質量評價體系及其檢測與控制等。

3、施工機群中的單機關鍵技術

機群技術中的裝載機、瀝青混凝土攪拌站、自卸車、瀝青混凝土攤鋪機、壓路機、汽車起重機等單機，應當是具備了更高智能化層次的機器人化工程機械。除了擁有上述共性關鍵技術外，還應根據(jù)各自機種特點建立良好的工作性能基礎，才能保證機群的工作可靠性和協(xié)調(diào)性。如智能化攤鋪機應能自動行駛、轉向和找平，具備3D定位技術；智能化壓路機能夠實現(xiàn)振動頻率、振幅優(yōu)化和控制，壓實度在線檢測；智能化裝載機、自卸車、汽車起重機應能自動換擋，實現(xiàn)作業(yè)集成控制等。

三、結論

機群技術是一種全新的工程機械設計理念和建筑施工理念，可以大大提高作業(yè)質量和效率，降低作業(yè)成本，是現(xiàn)代工程機械制造和現(xiàn)代化施工技術的發(fā)展方向。根據(jù)國內(nèi)工程機械行業(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、壓路機和裝載機等智能化工程機械組成的道路施工機。

參考文獻

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關鍵詞：工程機械；智能化趨勢；發(fā)展對策

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）11-0115-02

在當今世界，科學技術獲得了快速的發(fā)展，在現(xiàn)代化的施工項目中有了更高的大型化要求，現(xiàn)代的工程機械不但要進行集成化的操作，還應進行智能化的控制，也就是說它們應以智能化的網(wǎng)絡機群為基礎，進行協(xié)同化的控制，從而實現(xiàn)項目的低耗、高效，在較短時間內(nèi)對施工項目加以完成。工程機械的智能化、自動化、集成化是新時代工程機械發(fā)展的重要方向。

1 工程機械智能化趨勢的現(xiàn)狀

工程機械智能化趨勢體現(xiàn)為以下三個方面，其主要內(nèi)容為工程機械的智能控制和單機集成操作技術，工程機械智能化的檢測、監(jiān)控、遠程診斷事故、預報、維護技術，以網(wǎng)絡機群為基礎的智能管理和集成控制技術。

①工程機械的智能控制和單機集成操作技術。工程機械的智能控制和單機集成操作技術主要包括以下內(nèi)容：電液控制進行自動化換擋和變速的技術、將機電液進行一體化控制的技術、無人操作的技術、可編程控制技術、全功率負荷傳感的控制技術等。在應用工程機械的領域內(nèi)自動換擋系統(tǒng)越來越多，其能夠使得工程機械的作業(yè)質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)進行油壓信號的轉換，然后通過油壓信號來對換擋閥進行控制，實現(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)進行電信號的轉化，然后將其輸入到電子換擋中進行換擋閥的控制，最終達到自動換擋。

②工程機械智能化的檢測、監(jiān)控、遠程診斷事故、預報、維護技術。電子監(jiān)控和診斷故障的技術是指對在線智能監(jiān)控、預報、檢測工程機械的狀況，并進行故障的遠程診斷和維修。其目的是實現(xiàn)工程機械故障診斷和監(jiān)控的自動化、數(shù)字化、智能化。自二十世紀以來，微型計算機得到了普及，大量國外的工程機械公司在工程機械的工作過程中開始使用微型計算機，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，工程機械的維修人員可以將故障的代碼進行輸出，然后加以分析，從而對故障點和故障類型加以確定。與其他國家相比，我國當前的工程機械在這個領域中的應用和研究還不是十分突出，診斷故障的技術和電子監(jiān)控的技術還處于發(fā)展和應用的初級階段。

③以網(wǎng)絡機群為基礎的智能管理和集成控制技術。高等級的公路路面在施工過程中，因為施工機械的數(shù)量和品種都非常多，并且很多機械在運行狀態(tài)方面具有隨機性，在實際的施工過程中，對施工項目進行最優(yōu)化配置是始終都沒有解決的問題。在必須由高性能、多機種的機械進行聯(lián)合施工作業(yè)的條件下，會使得施工機群增加投資，增加機械設備在使用方面的費用，同時機群在作業(yè)協(xié)調(diào)方面的能力還能對工程的質量、進度、效益產(chǎn)生深刻影響。所以，在對機群加以調(diào)度和優(yōu)化配置的過程中，應對機群的協(xié)同作業(yè)能力進行充分發(fā)揮，使得施工成本大大降低，這在大型工程項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)外的學者對此進行了大量研究，取得了很多的理論成果，但是因為沒有科學的技術手段，所以在項目的施工過程中還沒有將理論研究成果進行充分應用，所以，在當前進行工程化的積極開展性研究時十分重要的。目前，以網(wǎng)絡機群為基礎的智能管理和集成控制技術在工程項目建設中應用是十分迫切的。這個技術主要包括：優(yōu)化配置機群、進行智能化的調(diào)度、進行協(xié)同化的控制、數(shù)據(jù)的通信技術等等。

2 工程機械智能化的發(fā)展對策

在現(xiàn)代工程機械的行業(yè)發(fā)展過程中應對數(shù)字化技術、機器人技術、智能技術、網(wǎng)絡技術、高性能技術進行綜合利用，來對我國現(xiàn)在的工程機械加以系統(tǒng)化的性能提升和技術改造，并充分對我國國情加以結合，結合技術和自主創(chuàng)新等相關技術來對工程機械的新型主導產(chǎn)品進行研制，將我國原先的工程機械產(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、多傳感器、自動控制等技術進行綜合利用，對工程機械中的職能控制系統(tǒng)和集成操作技術進行控制，這中技術在工程機械的智能化發(fā)展趨勢中具有核心的地位，是關鍵性的單元技術，所以必須對其加以首先解決。

②對工程機械中的故障診斷系統(tǒng)和技術進行研究開發(fā)。通過對工程機械中的關鍵零部件進行傳感器的安裝，從而對工程機械當前的工作狀況加以收集，比如發(fā)動機的油壓、油溫、進氣壓力、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行參數(shù)等，并結合故障的不同類型，來進行不同等級的光、聲報警，來對工程機械的實際工作情況進行監(jiān)視，如果出現(xiàn)了嚴重的故障而司機卻沒有進行相應的防護措施，那么控制系統(tǒng)就能進行自動的停機，以此來保證安全建設。

③使用人工智能、微電子、計算機的網(wǎng)絡通信等先進科學技術，使得工程機械的智能維護和遠程監(jiān)控技術得到研究開發(fā)。通過對工程機械中出現(xiàn)的各種故障進行收集，對產(chǎn)品的故障原因、模式、預防措施、機理進行綜合分析，對各種容易出現(xiàn)故障的典型機械零部件進行故障診斷方法和機理的研究，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行建立和數(shù)據(jù)庫的構建基礎上，使得工程機械能夠建立起完備的診斷故障數(shù)據(jù)庫，對機械進行遠程的維護和操作。

④對工程機械中智能管理體系和機群控制技術進行研究開發(fā)。項目施工的調(diào)度員應該對這個系統(tǒng)進行詳細的了解，使得其在車載中央的控制中心中可以對施工車輛的相關狀況進行了解，結合實際的情況再次優(yōu)化配置對機群中的相關機械和車輛，實時進行科學的調(diào)度，對機械和車輛的運行路線、作業(yè)方式進行優(yōu)化，對施工機械的保養(yǎng)和維修、故障的遠程診斷和維修能力進行提高。此外，這個系統(tǒng)還包括在施工的現(xiàn)場進行采集和處理相關的作業(yè)數(shù)據(jù)、優(yōu)化配置機群、優(yōu)化調(diào)度機群、協(xié)同化控制、機群的網(wǎng)絡化通信、機群的智能化管理子系統(tǒng)。

⑤對機群進行控制的新智能機進行研究開發(fā)。該系統(tǒng)除了具有工程機械的一般功能以外，還應該有下面的配置：故障的遠程診斷和維護、機載智能化的監(jiān)控、機群進行控制的接收／發(fā)射移動裝置，從而確保機器能夠實現(xiàn)遠距離的控制、自動保養(yǎng)維護、智能化的集成控制等。

工程機械的智能化發(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)能夠對腦力勞動進行替代的產(chǎn)品，實現(xiàn)人類腦力勞動的自動化、機械化發(fā)展。所以，在工程機械的發(fā)展過程中智能化是必然趨勢。

參考文獻：

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[關鍵詞]機械工程 智能化 發(fā)展趨勢

中圖分類號：S458 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）16-0158-01

引文

在進入21世紀后，隨著計算機技術和科學技術的發(fā)展，我國的科技水平不斷提高，機械工程也進入了智能化，智能化就是以信息化為基礎，實現(xiàn)產(chǎn)品、技術和管理的智能化發(fā)展，然而智能化也不是一個全新的領域。科技改變未來，智能化也慢慢的滲透到各領域中，成為了機械工程的發(fā)展方向。目前，機械的智能化發(fā)展方向對我國的發(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，所以對其進行探討具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

1.機械工程智能化目前的發(fā)展現(xiàn)狀

原來，由于技術和信息限制，一些工程機械企業(yè)還沒有意識到智能化的發(fā)展，還是在以傳統(tǒng)的制造模式為基礎的，所以，在現(xiàn)階段，我國的政府和相關部門由于對機械工程的重視，將智能化作為發(fā)展目標，開始對國外發(fā)達國家的機械工程技術進行學習，以他們成功的經(jīng)驗做參考，融入我國的技術理念，對機械工程企業(yè)的技術，管理，行業(yè)結構的等進行創(chuàng)新，從而使我國的機械工程智能化水平得到有效提升。隨著我國機械市場的擴大，而且由于經(jīng)濟體制的不斷完善，機械工程業(yè)面臨著市場競爭的巨大壓力，所以我們也應改變傳統(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)政策和信息技術上，能夠以市場需求為導向，并且隨著技術的成熟，不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構，對產(chǎn)品進行開發(fā)，使得產(chǎn)品開發(fā)技術方面實現(xiàn)智能化發(fā)展，從而讓中國工程機械行業(yè)最終還是做走向正軌，并排除萬難。

2.機械工程智能化發(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和網(wǎng)絡

在以“大力推進經(jīng)濟和社會信息化，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企業(yè)信息化熱潮，企業(yè)可以采取信息技術的優(yōu)勢來帶動工業(yè)化，實現(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，實質上，信息是知識智慧的精髓，IT 是信息收集，識別，轉換，存儲，傳輸，顯示等各種處理技術。知識處理技術是智能技術。即，信息技術是智能技術，智能化方便的處理數(shù)據(jù)方面的東西，以實現(xiàn)我們處理簡單的技術，將此稱為智能技術。使用智能技術，以豐富，完善和提高信息技術和網(wǎng)絡的具體措施和對策有以下幾點。

2.1.1企業(yè)的領導者建立了“以人為本”的思想：企業(yè)要全心全意為客戶服務，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信息化建設的核心任務，是開發(fā)并利用反映的信息資源的現(xiàn)代科學技術知識。

2.1.3創(chuàng)造一個良好的外部環(huán)境，改革管理體系，并結合中國國情制定的M R P Ⅱ，ER P，推動供應鏈，推動網(wǎng)絡，網(wǎng)絡物流，電子商務，動態(tài)聯(lián)盟等技術的發(fā)展。

2.1.4建立商業(yè)智能研發(fā)機構，利用智能C A D ，網(wǎng)絡協(xié)同設計，智能數(shù)據(jù)庫技術來設計和開發(fā)新產(chǎn)品，逐步實現(xiàn)智能集成的C A D / C A PP / C A M 的基礎上的方向的發(fā)展。

2.1.5建立人 - 機結合的現(xiàn)代化的智能制造系統(tǒng)，采用先進的制造模式，具有“以人為本”，即人的智力為基礎，使人類智能和機器智能相結合的生產(chǎn)體系。基于車間，車間階段構建智能生產(chǎn)計劃與調(diào)度系統(tǒng)。

2.1.6建立一個開放的可重構智能系統(tǒng)。基礎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)品智能可重構技術的數(shù)量是關鍵技術。

2.2 產(chǎn)品智能化

進入21世紀，隨著時代的發(fā)展，尤其是消費者對個性化產(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)在機械工程方面需求的發(fā)展趨勢。以滿足客戶需求為目標。智能產(chǎn)品可以有多種的人類大腦的分析功能，例如遠程控制，定時控制，共同控制功能。

至于機械工程產(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，以實現(xiàn)智能產(chǎn)品。工程機械智能化產(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+ 電子電路可以實現(xiàn)分級控制，靈活的配置，智能化管理的結果。

2.3.對計算機科學和人工智能科學的最新成果的關注與應用

現(xiàn)代技術的一個特點是從基礎科學轉化為技術，時間變短，從技術到工業(yè)應用幾乎同步。相關信息技術是計算機科學，人工智能為基礎的技術是智能科學。目前，分布式計算和人工智能結合分布式人工智能的形成已成為研究的熱點。分布式人工智能有兩個研究領域，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企業(yè)對產(chǎn)品的進行設計，制造和生產(chǎn)管理與應用，軟件獲得如此快的速度來完成既定的任務處理，特別是已被廣泛應用于各種智能軟件系統(tǒng)的設計，開發(fā)采用上述公司的D PS和M A S技術，企業(yè)級產(chǎn)品，制造質量，成本和管理后，正在迅速地進行改進，并在這些領域做出了自己的知識產(chǎn)權，從而大大提高企業(yè)在全球經(jīng)濟競爭力。

3.結束語

綜上所述，機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，機械工程也進入到了一個新的發(fā)展紀元，并且機械工程智能化的前景廣闊，只要我們積極面對在制定和實施措施過程中出現(xiàn)的智能機械工程發(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，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)首先要轉變自己的觀念，從而來應對復雜多變的國內(nèi)外市場，應對各種機遇挑戰(zhàn)。

參考文獻

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工程機械智能化系統(tǒng)涉及到各項復雜的工藝技術，擁有著多種用途各異的功能，能夠實現(xiàn)高度的自動化，這種智能自動化結合了總線控制技術、無線傳感器技術、人工智能等多方面的技術。具體來說，工程智能化控制系統(tǒng)的結構主要包含以下部分：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；人機溝通界面層。

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)不同的工程機械設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)行層充當著智能自動化系統(tǒng)和工程機械設備連接橋梁的角色，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）人機溝通界面層。所謂人機溝通界面層就是把監(jiān)視器當作是操作人員和應用系統(tǒng)之間的人機接口，實現(xiàn)工程機械設備智能化控制系統(tǒng)和終端用戶操作員間的人機交互活動。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、人機溝通界面層所共同組成的工程智能化控制系統(tǒng)，再結合網(wǎng)絡信息化平臺、內(nèi)嵌控制策略以及相關的智能計算方法，就可以成功地做到對工程機械的狀態(tài)監(jiān)控、指令以及故障診斷檢修。

二、工程機械智能化的關鍵技術

2.1單機一體化操作和智能控制技術

單機一體化操作和智能控制技術主要分為自動換擋變速器技術和無人駕駛技術兩個方面：1）自動換擋變速器技術在工程機械智能化中應用范圍較為廣泛，它在提升工程機械的使用效率和工作質量有著較為突出的天然優(yōu)勢，有助于減輕機械操作人員的勞動強度。自動換擋技術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）轉化為油壓信號，該信號自動傳送給換擋閥實現(xiàn)自動換擋；后者則是將參數(shù)轉化為電信號，由接受電子信號的電子換擋控制器裝置控制換擋閥實施自動換擋。目前，電液式自動換擋技術能夠很好地適應工程機械控制智能化的需要，是實現(xiàn)機電液一體化操作和智能控制技術的一個重要的發(fā)展方向。2）無人駕駛技術同樣是工程機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械。目前這項技術還處于研究開發(fā)階段，隨著自動控制、通信網(wǎng)絡、人工智能的發(fā)展，無人駕駛正在嘗試著利用定向導航和位置引導等原理，基于通訊網(wǎng)絡、自動化機械操作以及監(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

顧名思義，智能監(jiān)控和故障診斷主要應用于工程機械運行過程中，對其進行的智能遠程監(jiān)控和檢測，及時察覺出工程機械存在的故障問題，最終實現(xiàn)故障診斷的自動智能化。其中，傳感器是整個智能監(jiān)控和故障診斷技術的核心部件，傳感器制作科技的進步也就意味著故障診斷智能化技術的進步。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最為先進。多傳感器融合技術是把多個信息源數(shù)據(jù)統(tǒng)一收集起來，獲得數(shù)量和質量方面最多最優(yōu)的信息，它具體應用到診斷系統(tǒng)當中是用來探測出工程機械部件在自身振動、外部環(huán)境溫度、外部施加外力作用等物理條件下所發(fā)生的磨損、斷裂、變形等缺陷。

三、結束語

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關鍵詞：機械工程;智能化;發(fā)展

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，我國科學技術水平不斷提高，企業(yè)改革不斷深入。機械工程智能化水平不斷提高，正逐漸取代人工工作，不斷滿足企業(yè)發(fā)展的需求，為社會積累更多的財富。機械工程行業(yè)是國家的基礎性產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步中占有重要地位。科技改變未來，機械智能化發(fā)展已經(jīng)是各個行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，目前，機械智能化正逐漸深入到社會生產(chǎn)生活的各個方面，為人們的生活與工作提供更多的便利。

1.機械工程智能化的特點

機械工程智能化主要指的是在工業(yè)生產(chǎn)中采用智能化的工程管理、技術設備，改變傳統(tǒng)的機械工程操作方式，使傳統(tǒng)的機械工程可以實現(xiàn)智能化的運行。機械工程智能化發(fā)展主要有以下一個特點：

1.1機械工程智能化可以幫助企業(yè)實現(xiàn)高品質、高效率的生產(chǎn)。企業(yè)在生產(chǎn)過程中如果應用智能化機械工程，可以降低生產(chǎn)消耗，而且可以延長企業(yè)生產(chǎn)鏈，如果企業(yè)的生產(chǎn)可以延伸到生產(chǎn)管理、銷售等各個環(huán)節(jié)，由此便可以提高企業(yè)的生產(chǎn)質量和生產(chǎn)效率。

1.2機械工程智能化非常環(huán)保。節(jié)能環(huán)保是全社會的一個共同目標，企業(yè)生產(chǎn)應用智能化的機械工程可以減少生產(chǎn)中的環(huán)境污染。傳統(tǒng)機械工程技術在企業(yè)生產(chǎn)過程中難免會造成一定的環(huán)境污染，這種污染治理相對困難。而智能化機械工程恰恰彌補了傳統(tǒng)機械工程的缺陷，避免以犧牲環(huán)境為代價的生產(chǎn)。

1.3四維集成、四流交匯。人、機械、硬件、軟件的集成于交流，是機械工程智能化的基本特征，四維集成與四流交匯會不僅保證機械工程的高校與智能，同時可以提高企業(yè)生產(chǎn)的效率和質量。

2.機械工程智能化發(fā)展研究

2.1集成化與自動控制

近幾年，隨著機械工程智能化研究不斷深化，集成化與自動化技術在智能化機械工程中的應用越來越成熟。在機械工程應用領域，單機集成和智能控制自動化已經(jīng)贏得了越來越多使用者的信賴，在各個領域得到了廣泛的應用。自動換擋系統(tǒng)主要分為電液式換擋系統(tǒng)和液壓式換擋系統(tǒng)，使用這兩種系統(tǒng)不僅可以改善機械設備的使用效率，同時還可以提高其工作質量和效率。此外，智能化機械工程使用的監(jiān)測技術、監(jiān)控技術、遠程診斷技術、維護技術也逐步實現(xiàn)了智能化，而且已經(jīng)明顯具有集成化和自動化的發(fā)展趨勢。例如，智能電子診斷技術、監(jiān)聽技術已經(jīng)可以實現(xiàn)在線智能檢測、預報、監(jiān)測設備運行情況，同時，設備還可以自行監(jiān)測故障，及時將信息發(fā)送給工作人員進行維修，便于工作人員實現(xiàn)集成化機械控制。

2.2完善并提高企業(yè)的信息網(wǎng)絡技術

在機械工程實現(xiàn)智能化發(fā)展的時候，我國很多企業(yè)在生產(chǎn)領域內(nèi)掀起了數(shù)字化、信息化的工業(yè)熱潮。企業(yè)可以采用信息技術帶來的優(yōu)勢推動機械工程發(fā)展，進而實現(xiàn)企業(yè)的跨越式發(fā)展。機械工程智能化的精髓就在于其信息特性，包括信號、數(shù)據(jù)、指令、程序、消息等，換言之，信息就是知識與智慧的精髓。機械工程智能如果應用IT信息技術，可以實現(xiàn)對信息的收集、識別、轉換、存儲，傳遞。換言之，信息技術是智能化的技術，機械工程智能化發(fā)展可以便于對生產(chǎn)信息的處理，使用智能化技術，可以不斷提高并完善機械工程的信息技術及網(wǎng)絡技術的發(fā)展。

2.3關注人工智能科學和計算機科學成果的發(fā)展應用

當代信息技術的一個突出特點就是將基礎科學逐步轉化為技術，生產(chǎn)時間不斷縮短，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)從技術到工業(yè)的同步應用。與機械工程技術相關信息技術是以計算機網(wǎng)絡科學及人工智能科學為基礎的。人工智能分布之與分布式計算已經(jīng)是當前機械工程智能化發(fā)展的重點領域，分布式人工智能的研究方向有兩個，多智能體系和分布式問題求解，前者主要是研究一個自治的問題，一個可以從下而上的解決方案，解決工作人員之間的協(xié)調(diào)工作。后者考慮的主要是如何解決多個知識共享模塊或者節(jié)點之間劃分一個相對特殊的問題合作，采用從上而下的辦法解決問題。

2.4工程機械智能化制造發(fā)展趨勢

近年來，我國工程機械行業(yè)的智能化發(fā)展趨勢呈現(xiàn)全球化、網(wǎng)絡化、虛擬化、自動化、綠色化等特，他們是相互影響相互滲透的，在經(jīng)濟全球化的大環(huán)境下，我國的機械工程行業(yè)也受到了國外智能化生產(chǎn)的沖擊，帶領國內(nèi)機械工程更新?lián)Q代，邁入智能化生產(chǎn)。智能化

的生產(chǎn)離不開信息技術的發(fā)展，企業(yè)可以在網(wǎng)絡上進行自己產(chǎn)品的銷售推廣，通過互聯(lián)網(wǎng)技術學習到新的智能化的知識，加強與其他企業(yè)之間的聯(lián)系。互聯(lián)網(wǎng)的平臺給機械工程帶來更廣闊的市場。信息技術的發(fā)展出了可以給機械行業(yè)傳遞信息，也帶來了一種新的模式――虛擬生產(chǎn)。工程企業(yè)可以通過軟件進行模擬，保證產(chǎn)品設計的合理性，降低因前期失誤造成的生產(chǎn)損失。

3.總結

綜上，機械工程是人類文明進程中一個非常重要的歷程，在人類發(fā)展過程中起到非常重要的作用，機械工程智能化的出現(xiàn)更是將機械工程帶入一個全新的發(fā)展歷程。機械工程智能化未來的發(fā)展趨勢包括信息化、智能化、網(wǎng)絡化等，只有積極把握好機械工程發(fā)展的趨勢，才能不斷豐富機械工程領域的內(nèi)容，進而不斷加快機械工程的發(fā)展，為人類文明作出更多貢獻。面對當前機械智能化發(fā)展存在的一些問題，只要我們能夠積極面對，制定并采取一些措施解決問題，充分利用現(xiàn)有技術，不斷滿足用戶需求，保證智能化機械工程順利發(fā)展。

參考文獻：

[1]胡春毅，郭凱.工程機械的智能化發(fā)展趨勢探究[J].科技致富向導，2013（32） .

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我們在上文中對加快工程機械智能信息化發(fā)展已經(jīng)做出了原因探討，明白了其重要性，也了解了智能信息化發(fā)展的主要方向，那么接下來我們就要分析如何發(fā)展工程機械智能信息化。

（一）建設科學的工程機械智能信息化管理制度

國家和相關部門要重視工程機械智能信息化的建設，建立好科學的管理制度。首先，國家和相關部門要出臺一系列的政策，鼓勵工程機械智能信息化發(fā)展，從政策層面上支持工程機械智能信息化發(fā)展；其次，設立專項科研基金，專用于工程機械智能信息化的研發(fā)工作。對參與研發(fā)工程機械智能信息化的企業(yè)和個人給予資金扶持，鼓勵他們再接再厲為工程機械的前沿發(fā)展貢獻更多的科學知識。這樣一來，我們可以從最直接最根本的技術層面上促進工程機械的智能信息化發(fā)展。

（二）引進先進的工程機械智能信息化建設模型

工程機械智能信息化的發(fā)展不僅要能夠適應我國的生產(chǎn)力，還應該和國際接軌，能夠適應國外市場，這樣才能彰顯我國工程機械智能信息化發(fā)展的高水平。第一，派遣工作人員到先進的工程機械智能信息化發(fā)展國家，進行考察，學習優(yōu)勢技術。第二，我們可以邀請一些國外專家對我國工程機械智能信息化發(fā)展進行評估，請求它們給予先進的經(jīng)驗，以此來設計制造出科技含量高的智能信息化工程機械。第三，不同區(qū)域之間也應該加深工程機械智能信息化建設的溝通，大家互相取長補短，一起致力于我國工程機械的智能信息化發(fā)展。

（三）不斷調(diào)試工程機械智能信息化發(fā)展的軌跡

在生產(chǎn)和生活中有很多方面都需要用到工程機械的智能信息化，所以我們應該注意工程機械智能信息化發(fā)展的適應問題，不斷對其進行調(diào)試。首先，應該把工程機械的智能信息化分為幾大類型，根據(jù)不同類型的應用安裝不同的智能模塊。其次，當不同領域在運用同一種工程機械時，要根據(jù)實際情況的不同，選擇不同的工程機械智能模式。最后，工程機械智能信息化發(fā)展技術人員應該加強自己的技術和綜合素質，熟練運用工程機械的智能信息化模式。

二、總結語

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關鍵詞：工程機械；自動化控制；發(fā)展趨勢

一、自動化工程機械的定義和分類

自動化工程機械一般可以分成三類：遙操作工程機械、可編程控制工程機械和智能化工程機械。

遙操作工程機械經(jīng)常被用于危險或人類難以進入的作業(yè)環(huán)境，如水下、高溫、高壓、核輻射環(huán)境，由操作者通過遠程控制完成作業(yè)任務。可編程控制工程機械通過改變工程機械的控制程序，完成不同的任務。

可編程控制工程機械適合在結構化環(huán)境下進行工作，一旦外部施工環(huán)境和施工對象發(fā)生變化，則需要重新編寫控制程序。目前絕大多數(shù)自動化工程機械都是可編程的。

智能化工程機械不需要操作人員的參與，通過安裝各種復雜的傳感器來獲取環(huán)境的信息，具有自我感知、自主決策、自動控制的功能。智能化工程機械是智能機器人的一類，目前還正處于探索階段，預計在未來將具有廣闊的前景。

二、工程機械的自動化控制系統(tǒng)

1.工程機械控制器的現(xiàn)狀。高可靠性的控制器是自動化控制系統(tǒng)的核心，在各種復雜工程機械中占據(jù)極其重要的地位。目前工程機械控制器的市場幾乎全部被國外產(chǎn)品所占據(jù)，如德國的力士樂和西門子、芬蘭的EPEC、日本三菱等。

2.工程機械控制器的發(fā)展趨勢。工程機械控制器的一個發(fā)展趨勢是人性化和網(wǎng)絡化。以往的工程機械控制器功能比較簡單，所實現(xiàn)的功能只是將面板的按鈕轉換為系統(tǒng)指令，以及監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)、數(shù)據(jù)采集等。這些控制器力求穩(wěn)定可靠，并且盡可能使控制簡單快捷。但是如今隨著社會生產(chǎn)節(jié)奏日益加快，人們更加注重提高工作效率以及駕駛員操作的方便性和舒適性，采用大屏幕的液晶顯示使控制器的顯示界面更加人性化。

工程機械控制器不僅強調(diào)本地控制功能，還應實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡通訊功能，具備各種通訊接口，包括網(wǎng)絡、CAN總線等，通過無線通訊模塊，可以將本機狀態(tài)發(fā)送到遠程控制中心和其它的工程機械，方便地進行交互和工作調(diào)度。一種基于CAN總線的工程機械網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)，下位控制器執(zhí)行電液比例伺服控制、傳感器信號采集、操作控制等基本自動控制功能；上位控制器實現(xiàn)人機操作界面、儀表顯示控制和GPS定位等高級控制功能；輔助控制器完成一些輔助的控制功能，如安全報警、遠程通訊等。

工程機械控制器的另一個發(fā)展趨勢是支持集群化和智能化。現(xiàn)在的新型控制器，很多要求實現(xiàn)CAN的功能。

對于一項道路工程建設，施工現(xiàn)場可能綿延幾十千米，物料的調(diào)度和管理非常復雜，因此在工程車輛運行的過程中，時刻掌握每輛車的位置及其狀態(tài)，對于生產(chǎn)調(diào)度管理、合理配置資源有著非常重要的意義。所以一些控制器上帶有GPS 模塊和無線通信模塊。GPS 模塊負責隨時獲取本機的地理位置，無線通信模塊則可以將GPS 信息和車輛信息定時向管理中心發(fā)送。值得注意的是，GPS模塊已經(jīng)在工程機械上使用的越來越廣泛，不僅用來定位車輛地理位置，甚至高精度的模塊已經(jīng)用來定位挖掘機鏟斗的角度，直接在施工中作為路面基準。

三、施工過程的機群智能化控制

1.國內(nèi)外機群智能化作業(yè)的研究現(xiàn)狀

在公路路面施工作業(yè)過程中，需要裝載機、攪拌設備、自卸汽車、攤鋪機、壓路機等多種類型的工程機械協(xié)調(diào)作業(yè)。為了提高施工效率，提高施工作業(yè)質量，需要采用信息技術、通信技術和智能控制技術，

實現(xiàn)工程機械與施工環(huán)境的協(xié)調(diào)、工程機械與施工任務的統(tǒng)一，達到縮短施工周期、有效利用施工資源的目的。

目前國外先進的工程機械公司已在新型的裝載機、平地機、挖掘機、攤鋪機、壓路機上安裝了遠程無線通訊系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)和車載計算機裝置，將機械的工作參數(shù)、工作進程等一系列信息通過無線通訊系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理。

2.智能化工程機械機群施工過程控制技術

路面施工是一種大型化、機械化、復雜化的生產(chǎn)和流水作業(yè)的過程，要根據(jù)施工狀態(tài)與生產(chǎn)目標對資源進行實時任務分配，達到機群資源的最優(yōu)配置、最優(yōu)的工作效率和最佳的工程質量。根據(jù)施工機群分布性、多目標和動態(tài)性的特點，以往的集中控制無法滿足施工控制要求，需要研究新的網(wǎng)絡化、分布式智能控制技術，準確地反映施工機群的靜態(tài)結構和動態(tài)運行過程。

目前DAI技術已經(jīng)被廣泛應用于商業(yè)、制造業(yè)、交通運輸和建筑等行業(yè)。在工程機械應用中，研究了一種基于智能體的自動垃圾處理協(xié)作系統(tǒng)，其目標是實現(xiàn)多個設備之間的協(xié)作方法；提出了一種多智能體工程預算方法，用于控制工程機械的施工管理過程。

在工程機械機群施工過程中采用分布式人工智能技術是一種有效的解決方案。多智能體控制技術應用于工程機械機群智能化的核心在于：每個主體的智能或推理功能都很簡單，但當協(xié)調(diào)工作時，能夠完成十分復雜的任務。多智能體技術在工程機械機群施工過程的應

用主要有以下幾個方面：

（1）基于多智能體控制的施工體系研究。多智能體控制體系結構是多智能單元之間的信息關系和控制關系以及問題求解的分布模式。體系結構是研究智能控制問題的基礎。任務的分解與分配、信息集成與通訊、沖突和消解方法都基于多智能體控制體系結構，體系結構對整個施工過程控制的研究具有重要的意義。

（2）人機共棲的智能主體研究。機群施工作業(yè)過程中人的參與和指導是十分重要的，可以充分發(fā)揮人的指揮與機器智能解決問題的能力。人機執(zhí)行各自擅長的任務，從而實現(xiàn)人機的最佳協(xié)同合作。

（3）信息流集成模型的研究。機群施工過程控制中智能控制單元的相互協(xié)調(diào)通過信息流和物料流聯(lián)系起來。由于每一智能控制單元施工目的不同，其信息流有很大的區(qū)別，只有建立完善的信息流才能實現(xiàn)智能控制的目的。

（4）多智能主體協(xié)同決策系統(tǒng)的研究。協(xié)同決策是考慮多個主體參與的決策過程，由于各智能控制體的功能、方案和對象往往存在矛盾沖突，因此沖突識別和消解是協(xié)同設計所有多智能主體系統(tǒng)的關鍵問題。

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    一、機械工程與智能化

    1、機械工程

    機械工程是一門以自然科學和技術科學作為理論根據(jù),通過研究各種機械的開發(fā)設計、制造安裝、使用維護并對機械中存在的問題進行維修的應用性學科。從社會發(fā)展的角度看,社會發(fā)展離不開社會生產(chǎn),但是社會生產(chǎn)十分依賴機械設備,機械設備具有大規(guī)模生產(chǎn)的作用,離開了機械設備,社會生產(chǎn)只能滿足極小的生產(chǎn)需求。機械工程為社會發(fā)展進行大規(guī)模、大范圍的生產(chǎn)活動提供了必要的條件,對于促進社會經(jīng)濟的發(fā)展十分重要。

    2、智能化

    智能化是當今世界發(fā)展的主要方向,其涵義較為復雜,涵蓋的知識領域十分廣闊,被應用的范圍也較大。隨著科技水平的不斷創(chuàng)新,在技術的支持下,智能化的發(fā)展也不斷取得進步,使得智能化的應用領域越來越廣,漸漸不止應用于如今我們所知道的智能手機、智能電腦等移動設備領域,同時也被應用到工程建設等諸多方面。而科學技術的不斷創(chuàng)新也為智能化提供了源源不斷的動力,對于深化智能化的發(fā)展方向十分有利。另外,在變革的時代,智能化是大勢所趨。

    二、我國機械工程智能化的現(xiàn)狀及其重要性

    1、我國機械工程智能化的現(xiàn)狀

    上世紀科學技術的快速發(fā)展為現(xiàn)階段機械工程的發(fā)展奠定了良好的基礎,目前,機械工程的知識體系日趨成熟。而智能化是研究者根據(jù)人類大腦的構造與功能研究出來的,機械工程的智能化主要目的在于結合人腦的特點實現(xiàn)用機械替代部分的人工勞動。現(xiàn)階段,我國的機械工程發(fā)展趨勢較為明朗,多管齊下,既有引進外國先進技術水平,又有自身的探索與研發(fā),還有政府的政策扶持,機械工程的發(fā)展處在十分有利的環(huán)境下,發(fā)展十分迅速。

    智能化在機械工程的發(fā)展中十分重要。目前,我國的眾多企業(yè)已經(jīng)開始研發(fā)智能化應用于機械工程的可能性,盡管企業(yè)的運作方式上還存在一些不足,但是企業(yè)在管理模式、生產(chǎn)制造等方面有所變革,更多的公司越來越重視對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但是現(xiàn)階段我國的機械工程智能化發(fā)展仍存在諸多的困難:科技水平雖然有了長足的進步,但與世界頂級水平還存在差距;智能化雖然有了一定的成果,但創(chuàng)新能力不夠;信息管理系統(tǒng)雖然建立,但還有待于進一步完善;企業(yè)的發(fā)展較為迅速,但是智能化的程度不高等。但是,這些困難都只是暫時,機械工程智能化發(fā)展方向是大勢所趨,隨著我國經(jīng)濟、科技等方面的深度發(fā)展,將為機械工程智能化提供更強大的支撐。

    2、機械工程智能化的重要性

    機械工程為人類提供大量的生產(chǎn)資料,維護著機械設備的正常運轉,機械工程包括社會生產(chǎn)的多個方面,將機械工程與智能化相結合,能夠為社會生產(chǎn)提供更為人性化的服務,機械工程智能化不僅能提高生產(chǎn)效率,不斷滿足人們多方面的需求,還能以對環(huán)境造成的最小化代價換回經(jīng)濟效益,機械工程智能化發(fā)展方式能實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的和諧發(fā)展。

    三、機械工程智能化的發(fā)展方向

    1、生產(chǎn)產(chǎn)品智能化

    產(chǎn)品是促進企業(yè)進行正常經(jīng)營活動與持續(xù)發(fā)展的基本,也是企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益的手段,尤其是機械設備直接生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,不僅要保證產(chǎn)品生產(chǎn)出來的質量,同時也要保證生產(chǎn)效率,滿足市場及消費者的需求。智能化的生產(chǎn)方式不僅能保證機械設備生產(chǎn)的產(chǎn)品在質量上精益求精,還能兼顧提高生產(chǎn)效率。除此之外,對于消費者越來越高的產(chǎn)品要求與多元化的產(chǎn)品需求,智能化的生產(chǎn)方式能根據(jù)消費者特殊的要求生產(chǎn)特色的產(chǎn)品。如實現(xiàn)電腦與手機的無線連接以達到傳輸文件的目的;手機的無線充電模式等都是產(chǎn)品智能化的體現(xiàn)。

    2、管理方式的智能化

    智能化管理方式在機械工程管理中的應用逐漸深入,勢必會給機械工程企業(yè)所固有的管理方式造成沖擊,促使企業(yè)管理方式發(fā)生變革,由原來交叉粗放的管理方式轉變?yōu)榧毣絺€人的管理模式,保證決策的實效性;由原來的人力管理轉變?yōu)橛嬎銠C系統(tǒng)管理。智能化的管理方式能確保機械工程企業(yè)的生產(chǎn)、銷售、產(chǎn)品維護、市場開發(fā)等方面都得到及時的跟進與補充,實現(xiàn)一體化的服務模式,并且能給及時反饋運行的結果,方便后續(xù)的生產(chǎn)經(jīng)營活動。智能化的管理方式,不僅能有效節(jié)約管理成本,還能有效提高管理的質量與效率。

    智能化管理方式的創(chuàng)新能促進機械工程企業(yè)的整體發(fā)展,隨著此種管理方式的深入,能有效提高機械工程企業(yè)對市場環(huán)境的風險防范意識,同時對于市場的變化有及時的反饋,不斷適應市場變化的發(fā)展要求。因此,智能化管理方式在機械工程企業(yè)的應用發(fā)展前景很可觀。

    3、機械工程設備的智能化

    在現(xiàn)階段,伴隨著科學技術水平的不斷突破創(chuàng)新,機器設備也在朝著智能化、自動化的方向發(fā)展。機械工程智能化不止是生產(chǎn)產(chǎn)品的智能化、管理方式的智能化,同時也是機械工程設備的智能化,這種智能化的機器生產(chǎn)能有效提高生產(chǎn)效率,還能協(xié)助設備管理人員對機器設備進行智能化的管理,降低管理成本,通過機器管理機器,達到智能化管理機器性能與運行狀態(tài)的目的,如當機器在生產(chǎn)過程中發(fā)生故障時,監(jiān)管設備就會發(fā)出警報,停止該問題設備的運轉,保證機器不會發(fā)生二次故障的情況。

    機械工程設備的運行狀況是機械工程生產(chǎn)效率的基礎,在生產(chǎn)過程中至關重要。由于不同的機器設備存在設計、構造、性能、安裝等方面的差異,機械工程的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)目標也存在不同,智能化的機械工程設備能根據(jù)各機器的不同功能進行合理化的運作。

    4、科技的智能化

    科技智能化是實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品智能化、管理方式智能化以及機械工程智能化的前提條件。科技智能化能廣泛應用在機械工程生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),如感應技術、聯(lián)動控制技術、遠程控制技術等。因此現(xiàn)代機械工程企業(yè)要密切關注科技發(fā)展趨勢,緊跟科技發(fā)展步伐,與時俱進,將新型的科技應用到生產(chǎn)中。

    創(chuàng)新科技的智能化,不僅能提高機械工程企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效益,也是改善企業(yè)員工工作方式、提高企業(yè)生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質量的關鍵所在。需要注意的是,對于不同領域的產(chǎn)品,生產(chǎn)規(guī)范、產(chǎn)品結構、生產(chǎn)方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式簡單粗暴的進行生產(chǎn),需要根據(jù)實際的需求進行相應的設備、技術選擇,使機械工程智能化生產(chǎn)的產(chǎn)品在保證質量的同時滿足消費者的不同需求。

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【關鍵詞】機電一體化；機械應用；趨勢

1前言

機電一體化主要是將電子以及機械和計算機等進行綜合性的應用技術，在工程機械的應用過程中，隨著機電一體化的技術融入，就能對工程機械的應用水平有效提高。通過從理論層面對機電一體化背景下的工程機械應用研究，就能從理論上提供支持。

2機電一體化的應用特征以及發(fā)展歷程分析

2．1機電一體化的應用特征分析

從當前的機電一體化的發(fā)展特征來看，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)能力強層面。在工程機械機電一體化的設備應用下，在對信息的自動化處理下，就能實現(xiàn)自動化的控制，對高精度的控制和高靈敏度的檢測功能也能有效發(fā)揮［1］。在機電一體化設備的應用下，只要能對控制系統(tǒng)啟動，在生產(chǎn)的自動化水平上也能提高，在應用價值方面最大化的呈現(xiàn)。機電一體化的機械設備應用的安全性比較高。由于一體化技術的應用，使得機械設備的性能有了提高，在功能方面比較齊全，這就使得在監(jiān)視以及報警等方面的功能充分發(fā)揮，在自動保護的功能上也能有效提高。這樣就能從機械設備的應用安全性層面得到了有效保障。機電一體化機械設備的特征還體現(xiàn)在應用范圍廣層面。在這一過程中，由于是對復合技術的應用，在機械設備自身的復合功能上也比較突出的發(fā)揮，這樣就能在應用的范圍上得以擴大化。

2．2機電一體化的發(fā)展歷程分析

我國在機電一體化的發(fā)展時間上相對比較晚，在信息技術以及信息化系統(tǒng)的建設過程中，隨著技術水平進一步提高，在機電一體化就會想著綠色以及安全的方向進行邁進［2］。機電一體化在當前已經(jīng)成為高大高校中的一個熱門專業(yè)，在專業(yè)課程的設置下，對優(yōu)秀人才的培養(yǎng)就能起到促進作用。在機電一體化的技術應用下，對工業(yè)發(fā)展的需求也能得到有效滿足。

3機電一體化的工程機械應用和發(fā)展趨勢

3．1機電一體化的工程機械應用分析

機電一體化工程機械的應用比較廣泛，在對作業(yè)的精度控制方面有著積極作用發(fā)揮。工程機械應用中，在成品的精度控制方面是比較重要的環(huán)節(jié)。在精度控制上主要是通過相應的參數(shù)進行對精度加以控制。機電一體化工程機械的應用下，就能自動化的對精度按照相應參數(shù)要求進行控制。在施工過程中，對混凝土的攪拌，在原材料的重量按照傳統(tǒng)方法就會出現(xiàn)一定誤差，而機械一體化技術的應用，能夠通過電子技術的應用，對原材料的重量合理的調(diào)配，在誤差上能大大縮小，在混凝土的攪拌質量上能有效保障。機電一體化的工程機械應用方面，在自動化的技術應用上有著積極作用發(fā)揮。工程機械自動化技術的應用前，主要是通過人工進行操作的，這其中就有著諸多不安全的因素。而在機電一體化工程機械的應用下，就能有助于將工作效率有效提高［3］。在機電一體化機械的應用中，對數(shù)據(jù)的傳輸能夠精確化保障，這對人為誤差就能有效減少，在工程機械的生產(chǎn)零件中，對各個零件的精度控制有著高要求。在自動化的系統(tǒng)應用下，就能有助于將零件的制造按照參數(shù)轉準確的制造，在產(chǎn)品的質量上能有效保障。通過機電一體化的工程機械智能化的應用，就能有助于將整體的生產(chǎn)效率有效提高。我國的計算機技術的發(fā)展比較迅速，在智能化的水平上也有著提高。通過機電一體化的技術應用，對人力以及物力等方面的投入就能有效減少，在對資源的優(yōu)質配置方面有著保障［4］。智能化的技術應用，能夠體現(xiàn)出人性化的特征，在服務業(yè)中的應用能夠將服務水平有效提高。如機器人的機械應用，就能在生產(chǎn)服務中的水平有效提高。機電一體化的工程機械在實施監(jiān)控中的作用發(fā)揮比較突出。這是機電一體化機械工程中的重要功能。機電一體化在機械工程當中的應用，能夠在某一具體工程制動以及執(zhí)行的環(huán)節(jié)進行實時的監(jiān)控。只有在這些基礎層面得到了充分應用，就能對機械工程的整體質量有效保障。

3．2機電一體化的工程機械發(fā)展趨勢

機電一體化的機械發(fā)展趨勢方面，在當前已經(jīng)有了多方面的呈現(xiàn)，在機電一體化基礎上的工程機械自動化的程度愈來愈高，自動化的發(fā)展是當前我國技術發(fā)展中的重要方向。在工程機械的自動化程度上就會向著高級層次發(fā)展。工程機械能將各開關斷開，自動停止工作，在保護系統(tǒng)方面也是自動分配系統(tǒng)，這樣工程機械就能有效的處理內(nèi)部結構，將系統(tǒng)進行分開運行。在各子系統(tǒng)的應用下，對信息處理的效率就能有效提高。機電一體化的工程機械發(fā)展中的系統(tǒng)化趨勢會更加突出，機電一體化技術的應用過程中，在智能化的系統(tǒng)應用下，對控制的精確信息就能有效掌握，在整體化的智能發(fā)展過程中，對信息技術的要求有著提高，更加注重工程機械的系統(tǒng)化操作［5］。自動化技術中的機電一體化的系統(tǒng)化化以及協(xié)同力度的加強，對機械的應用效率以及質量的提高也有著積極促進作用。隨著機電一體化的工程機械的發(fā)展，在網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢上會愈來愈明顯的呈現(xiàn)。任何技術的應用發(fā)展都要經(jīng)過實踐的檢驗，在機電一體化工程機械的應用發(fā)展過程中，對網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢也要能充分重視。

4結語

綜上所述，機電一體化下的工程機械的應用發(fā)展，要能充分重視技術的多樣化應用，在應用中能和實際情況緊密聯(lián)系。現(xiàn)代化的工程機械生產(chǎn)以及制造的要求會愈來愈高，這就需要在技術的應用中能注重科學化。希望能通過此次對機電一體化工程機械的應用研究，對實際的發(fā)展能夠起到促進作用。盡管當前的機電一體化工程機械應用的整體水平還有待提高，但相信在未來的發(fā)展中會有長足的進步。

參考文獻:

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［3］馬志國，李敏．簡析電傳動技術在工程機械中的應用［J］．內(nèi)燃機與配件，2016(09)．

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篇10

關鍵詞：工程機械 機電一體化 應用與發(fā)展

中圖分類號：TD60 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0064-01

機電一體化是一門新興的綜合性科學技術，亦稱為機械電子學，它主要是將電子技術、計算機技術、信息技術等與機械技術進行有機結合，并綜合應用到實際運作中。近年來，信息技術的不斷發(fā)展為機電一體化提供了強有力的核心技術支持，機電一體化技術的發(fā)展提高了工程機械的運作效率，降低了工程成本，滿足了我國工程機械領域節(jié)能化、智能化和自動化的要求，它的正確使用是工程機械完美運作的重中之重。

機電一體化的運用主要是通過電子控制系統(tǒng)加以實現(xiàn)的，電子控制系統(tǒng)應用的好壞直接影響到工程機械的安全性、經(jīng)濟性、施工質量、使用壽命等。引入機電一體化技術，能夠大大提高工程機械的動力性、燃油經(jīng)濟性、操作舒適性及工作精準度、工作效率等，所以現(xiàn)代工程施工中，機電一體化技術業(yè)已在工程機械眾多領域得到廣泛應用，生產(chǎn)過程對工程機械的性能要求也日益增高，而且工程機械中機電一體化技術的管理與應用也將是今后的發(fā)展趨勢。因此，如何管理并有效應用機電一體化技術成為很多工程施工企業(yè)不得不面臨的必要課題。

1 工程機械領域機電一體化技術的應用現(xiàn)狀

1.1 自我監(jiān)測與診斷，延長機械使用壽命

與傳統(tǒng)的只能由相關工作人員定期排檢故障的模式不同的是，機電一體化工程機械中的自我監(jiān)測與診斷功能，能夠對機械的發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、工作裝置等的運行狀態(tài)實施全面監(jiān)控，如果出現(xiàn)異常，可以自動報警，避免故障損傷的擴大化，并能夠自我診斷找到故障部位，以便維修人員可以盡快的對故障部位進行檢修，減少故障排檢時間和停機維修時間，提高了工程機械的利用效率，降低了生產(chǎn)成本。同時自我監(jiān)測可以避免重大故障發(fā)生，延長機械使用壽命。

1.2 節(jié)能減耗，提高生產(chǎn)效率

工程機械機電一體化中電子節(jié)能控制器的使用改變了以往的工程機械能源損耗大、利用率低、工程經(jīng)濟效益低等缺點，取而代之的是低能耗高效率高效益，符合國家倡導的節(jié)能減排這一政策。而且我國企業(yè)間的競爭日趨激烈，科學技術的融入可以大大提高企業(yè)的市場競爭力，其中電子節(jié)能控制器的使用極大的降低了大型工程機械設備的能耗，改善了施工環(huán)境，同時它的操作相對較為簡單，設備磨損較少，也在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。

1.3 保證操作作業(yè)的精準度

機電一體化技術保證了工程機械穩(wěn)步向高精準度的層次發(fā)展，從而最大限度的提高機械性能和工作效率。比如在道路鋪設工程中通過微機控制的電子稱量系統(tǒng)的應用、自動找平系統(tǒng)的應用、采用超聲波技術的自動供料系統(tǒng)等的應用，這些使得稱量實現(xiàn)自動化，提高了精準度，減少了人工誤差，提高了作業(yè)質量和效率，同時減少了人力資源的投入，降低了工作人員的勞動強度，節(jié)省了許多的施工工序，使其更加符合現(xiàn)代工程機械的施工要求。

1.4 實現(xiàn)機械作業(yè)的自動化或半自動化

機電一體化技術在工程機械領域中的應用實現(xiàn)了機械作業(yè)的自動化或半自動化，很大程度上降低了施工過程中人力物力的投入，減少了施工人員的勞動量和勞動強度，提高了設備的勞動產(chǎn)出比，而且還可以有效防止操作人員因缺乏經(jīng)驗、技術不足或疲勞而產(chǎn)生的操作誤差，進而保障了機械作業(yè)的高質量。機械作業(yè)的自動化或半自動化降低了企業(yè)的人力資源成本，提高了工程的質量，保障了工程的整體經(jīng)濟效益。

1.5 機電一體化技術的其他應用

機電一體化技術在工程機械領域的應用越來越廣泛，例如為了提升發(fā)動機功率、簡化工序、降低能耗、減少工作量而在裝載機、推土機、鏟運機等中采用的自動變速器；為了提高作業(yè)的安全性而在起重設備中采用的力矩限制器；為實現(xiàn)危險地帶、惡劣工作環(huán)境或人員無法到達地點的無人駕駛而采用的無線遙控裝置等等。總之，機電一體化在工程機械領域的諸多應用，都是為了工程機械的良好運作，是機械工作發(fā)展的必然趨勢。

2 工程機械領域機電一體化的發(fā)展趨勢

2.1 智能化

智能化是機電一體化技術的必然發(fā)展趨勢，其應用需求也越來越高。所謂智能化，即立足于相關控制理論，將心理學、生理學、計算機網(wǎng)絡、運籌學、人工智能等多學科知識運用到工程機械領域，使工程機械的操作可以逐漸取代人為操作，進一步降低工程預算成本，實現(xiàn)更精準的控制，滿足工程施工的更高要求，因此工程機械的智能化仍是大勢所趨。

2.2 微型化

微型化這一概念源于上世紀80年代末期，是指機電一體化向微電子機械系統(tǒng)領域發(fā)展的趨勢。微型機電一體化產(chǎn)品是電子技術與機械技術在納米尺度上相融合的產(chǎn)物，它的特點主要是體積小、耗能低、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等領域有著不可超越的優(yōu)越性。現(xiàn)階段微型機電一體化產(chǎn)品都朝著小于1立方厘米的體積發(fā)展，甚至是朝著微米、納米級別發(fā)展，其瓶頸為微機械技術。

2.3 網(wǎng)絡化

隨著計算機網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制設備可以達到讓人們足不出戶即可控制多種設備的目標，使工程機械的操作更加便捷，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。工程機械領域中遠程控制盒監(jiān)控技術的快速發(fā)展使得機電一體化產(chǎn)品向著網(wǎng)絡化方向發(fā)展成為必然趨勢。

2.4 節(jié)能環(huán)保化

隨著工業(yè)化進程的持續(xù)推進，人類社會的經(jīng)濟化水平不斷提高，但與此同時人們賴以生存的環(huán)境也遭到了巨大的破壞。進入新世紀以來，社會公眾對環(huán)保的關注和呼聲越來越高，國家也出臺了一系列的相關政策來號召節(jié)能減排，為適應節(jié)約型社會的發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品在使用時不造成資源浪費和環(huán)境污染，報廢后可以回收利用，實現(xiàn)綠色化產(chǎn)品概念和綠色化設計制造更能適應今后的市場需求。

3 結語

總之，工程機械領域中機電一體化技術的應用日趨廣泛，發(fā)展前景可觀，工程機械為適應機電一體化這一趨勢，盡可能的提高機械運作效率，需要其操作者或使用者順應科學發(fā)展潮流，加大研究力度，全面掌握機電一體化技術，振興機械工業(yè)，更好的為我國建設事業(yè)服務。

參考文獻

[1] 黃宋義.工程機械中機電一體化的應用[J].科技資訊，2009（18）：33-33.

[2] 張大慶，劉均益，郭勇，等.從CONEXPO