工程機械的智能化趨勢與發展對策分析

李 陽，許超斌

（1.中交武漢港灣工程設計研究院有限公司 海工結構新材料及維護加固技術湖北省重點實驗室，湖北武漢 430040；2.湖北工業大學機械工程學院，湖北武漢 430068）

1 工程機械的智能化特征

工程機械的智能化，主要表示為現代通信技術與信息化技術的結合。智能化技術可廣泛運用于多個領域和環境下。目前，隨著市場競爭的日益激烈，人們對產品的智能化要求越來越高，這就需要技術人員有效地融合工業技術和信息技術，才能更好地促進技術的創新和發展。工程機械智能化有助于提高工業自動化程度，通過技術創新可以使企業煥發出更大的生機與活力。

2 工程機械智能化的整體趨勢和走向

2.1 集成的智能化控制模式

工程機械的集成控制是當前行業企業發展的重點內容，尤其是將集成的智能化控制模式運用到工程機械中，可以發揮更大的優勢，其中包括智能助手與自動換擋系統，可以更好地提高智能化效果。通過實際運用，還可以提高工程機械的應用效果和建設質量，還可以降低工作人員的勞動強度，從而更好地推動企業的發展。

隨著我國科技水平的發展和進步，越來越多的企業在工程施工時使用電子監測設備，有助于工程效果的提高和改善。目前，我國在開展工程機械監測工作時經常使用到微型計算機，由于微型計算機的優勢比較明顯，能夠發揮出更大的作用。

2.2 集成智能化管理和調控

工程施工時需要使用很多不同的機械設備，不是每個環節都需要用到機械設備，因此會出現一些特定性，而且有些設備在實際運用時需要較長的等待時間，并且與施工的進展情況密切相關。目前，施工項目中會運用一些性能較強的設備，并且投入較多的資金，在集群協調時設備數量也會更多，故施工人員要協調好集群范圍，確保施工質量和效果的同時，還要按照相關規定和要求開展施工工作。而集成智能化管理和調控可以節省工程施工時間，確保施工質量和效果。

3 推動工程機械智能化發展的對策

3.1 強化綜合發展的實際效果

目前我國工程機械呈現智能化發展趨勢，并且智能化發展模式類型越來越多，只依靠一種技術很難實現較好的效果。因此，需要技術人員要不斷擴展工程機械的運用范圍，引進先進技術，更好地提升運營成效。通過強化綜合發展的方法，還能夠改善傳統工程機械施工中存在的問題，提高工程機械的實際運用效果。綜合使用多種技術，實現控制系統和集成系統的有機融合，促進工程機械朝著智能化方向發展。

分析對比一些具體的機械技術可知，綜合使用技術或智能化手段，可以有效改善工程機械的生產效率，并且還能夠更好地創新工程機械生產工作模式，促進工程機械的有效運行，并且煥發出更大的活力。另外，也對我國工程機械的使用有著巨大的推動作用，實現綜合競爭力的有效提升，更好地推動產業模式的發展和進步。我國工程機械在短時間內也可以取得較好成果，促進機械制造與生產的順利進行，推動產業模式的完善和發展，促進產業模式的合理優化，為實現更好的效果提供強大動力。

3.2 提升故障判斷與分析能力

故障判斷與分析技術，能發現并找到工程機械運行中的問題和不足，有助于工程機械質量的提升和改善。目前，工程機械在開展智能化建設過程中，機械占有重要地位，并且配置專門的傳感器來提高故障檢測效果，以更好地獲得工程機械設備運行中的問題，并且及時地加以解決。例如，工程機械企業在實際檢測時使用監測技術檢測各項參數，并且根據不同的故障問題進行分析研究，有效預警故障或隱患，使工作人員在短時間內找到解決對策。工作人員要及時記錄相關問題，不斷完善自身技術水平，以降低設備的故障率。

3.3 拓寬技術運用范圍

推動工程機械的智能化發展，需要施工技術人員使用更加精湛技術，提高技術的使用效果，不僅有助于提高工程機械系統自身的智能化效果，還需要根據時代的發展特點，不斷提高智能化技術的發展速度。工程機械在發展智能化的時候，要獲得遠程監控技術和相關的先進技術，確保遠程監控技術和與傳感器技術的有效聯合，以更好地排除故障，并且找到問題的根源所在，快速有效地解決問題。施工技術人員還要總結經驗，確保今后施工工作的正常開展。

3.4 建立高效的集群系統

使用工程機械之前，工作人員需要全面了解設備情況，在施工過程中還應定期完成設備的維護保養工作，提高工作效果和質量。運用工程機械時還要妥善處理一些問題，提高維修水平，降低故障出現的概率。智能管理系統能夠配合開展相應的配置工作，還可以提升其協同控制作用，從而促進機械的有效運用，提高智能化控制水準。高效的集群系統是我國工程機械智能化未來的發展趨勢，有助于工業制造業的升級和完善，從而提升工程機械的生產科學性和高效性。

4 連續梁懸臂施工掛籃智能化控制系統研究

目前，雖然國內公路橋梁種類繁多，連續混凝土梁仍是較多采用的橋型，掛籃施工是目前小節段連續混凝土梁施工中最常使用的工程裝備。小節段連續混凝土施工掛籃按結構型式分為三角型掛籃和菱形掛籃。菱形掛籃因穩定性高，使用率更好。但菱形掛籃結構較為復雜，行走過程、模板操作過程都較為繁瑣。

傳統的菱形掛籃是在已澆筑的混凝土梁上架設軌道，掛籃前支點行走時在掛籃上移動，掛籃后方設置反滾輪拉在軌道上防止掛籃傾覆。當完成一個節段澆筑后，首先要將模板與混凝土梁脫離，然后采用多個千斤頂將整個掛籃頂起，前支點落在軌道上后，拆除掛籃與混凝土梁間的錨固，使用千斤頂將其向前推動到下個工位。傳統掛籃施工過程需采用大量人力，風險較高（圖1）。

通過多年的研究，提出將工業自動化控制技術引入掛籃施工，不僅可以提供高自動化程度，減少人力物力，提高施工效率，更能達到施工精度高、誤差率低的效果。

圖1 菱形掛籃施工

如圖2 所示，掛籃自動控制系統通過改進原有的機構，引入傳感器監控技術，優化控制邏輯算法，完成液壓系統的同步升級改造等手段，使原本復雜的施工過程變得操作便捷化，安全可視化，精度可控化。

圖2 掛籃智能化系統原理

對比傳統的機械式掛籃施工，自動化掛籃施工可以明顯提升施工質量，降低人工和時間成本并且提升施工的安全性，對今后的自動化改造具有一定的參考價值。

5 結束語

工程機械智能化在我國有著較為廣泛的運用前景，智能化將在工程機械化建設中起至關重要的作用。根據目前的發展狀態顯示，智能化發展對于工程機械建設有著推動作用，它可以更新生產制造理念，不斷提高企業的發展水平，并能促進工程建筑市場的發展和完善。因此，工程機械智能化要站在機械工程的發展立場思考，工程機械的智能化發展能進一步提高生產制造水平和人們的生活質量，提升相關行業工作質量和水平。