摘? ? 要：起重機智能化就是把一些人工智能技術與自動化技術及無線通訊、ERP技術結(jié)合并應用于起重機上，使起重機具有自動識別周圍環(huán)境能力，模擬人的操作、自動起吊運送物料。發(fā)展起重機智能化不僅可以減輕工人的勞動強度，提高起重機的穩(wěn)定性、可靠性和設備工效;而且能擴大起重機應用范圍。目前研究開發(fā)新型的專用或通用的工廠車間用起重機產(chǎn)品，使其具有起重操作工的眼睛和大腦，能自動安全可靠的完成物料運輸任務，是智能起重機需要研究的內(nèi)容和方向。

關鍵詞：起重機智能化;無線通訊;防搖擺;自動定位;自動識別吊裝運輸

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，在冶金、機械、交通運輸、電力、建筑、采礦、化工、造船、港口和國防等工業(yè)部門中起重機的應用越來越廣泛。它不僅只在生產(chǎn)過程中起輔助作用，而且已成為大批生產(chǎn)和流水作業(yè)不可缺少的組成部分;它是實現(xiàn)機械化、自動化，提高勞動生產(chǎn)率，減輕體力勞動的重要工具。起重機是在一定范圍內(nèi)垂直起升和水平移動物品，是一種空間物料運輸?shù)墓こ虣C械，其工作的特點是動作間歇性和作業(yè)循環(huán)性。按構造分為橋式起重機、門式起重機、門座起重機、塔式起重機、汽車起重機、桅桿起重機，纜索起重機等等。

隨著社會發(fā)展，用戶對起重機械的安全性、可靠性、準確性、平穩(wěn)性等要求越來越高。同時科技也在不斷進步，無線通訊技術、檢測及傳感器技術、人工智能、PLC及變頻器等基礎自動化技術以及信息技術的發(fā)展，智能制造時代已經(jīng)到來。傳統(tǒng)的人工手動操作起重機已經(jīng)逐漸不適應現(xiàn)代企業(yè)高效運轉(zhuǎn)需要。大多數(shù)生產(chǎn)現(xiàn)場存在環(huán)境較差、高溫、粉塵、工人勞動強度高、效率低、安全可靠性差、人身傷害事故多發(fā)等問題，因此企業(yè)人工成本很高。起重機智能化技術可以解決以上問題。

所謂起重機智能化就是把一些智能技術應用于起重機上，使起重機能夠自動完成起重任務，具有自動控制的操作和移動功能、可編程、具有人機交互功能和自診斷功能，能自動識別周圍環(huán)境，模擬人的操作、自動起吊運送物料。不再需要專業(yè)的操作工，只需1名工作人員在中央控制室內(nèi)就能監(jiān)控數(shù)臺起重機按生產(chǎn)需求有效作業(yè)。它能夠大幅降低人力需求，提高工作效率。它是人工智能技術與基礎自動化及無線通訊、ERP信息技術結(jié)合并在起重機上應用的產(chǎn)物。

一、智能起重機的應用

自動化碼頭主要應用集裝箱門式起重機，輪胎式起重機等。時至今日，幾乎在全球各地港口都可以看到起重機智能化的應用。具體來看，港口裝設有全自動卸船機、全自動堆取料機和全自動裝船機等，皆可透過遠程中控室進行監(jiān)控，實現(xiàn)無人化、自動化。在大型物流倉庫也有無人起重機自動存取貨物。

國內(nèi)各大鋼廠在工廠成品庫房，生產(chǎn)車間等，橋式起重機自動化技術也有大量應用，智能化基本談不上。這是由于生產(chǎn)現(xiàn)場復雜、環(huán)境惡劣，安全要求高。受現(xiàn)場電磁干擾等條件限制，檢測功能不好實現(xiàn)，起重機識別周圍復雜環(huán)境存在困難，自動規(guī)劃行走路線等實現(xiàn)起來存在困難。大多數(shù)的自動化起重機都是需要工作在整齊有序的工業(yè)環(huán)境中，起重機只是按照固定的程序進行操作，目標的初始位置和終止位置都是事先規(guī)定的。每臺起重機吊具與所吊的物料都是單一固定的，目前還不能實現(xiàn)一機多用。

國外起重機智能化技術研究起步較早，自動控制水平較高。國內(nèi)外著名的自動化公司西門子、ABB也在研發(fā)工廠起重機智能化技術，取得了一些成果，如西門子專家系統(tǒng)等，但還不夠成熟、完善，尚未大量推廣應用。

二、智能起重機研究內(nèi)容及方向

1.起重機智能化在不同行業(yè)間發(fā)展不平衡由于起重機種類很多，應用廣泛，不同行業(yè)智能技術應用水平差距較大。比如港口用起重機智能化水平較高。冶金用起重機智能化水平較低，大部分僅僅采用自動化技術，甚至是更為傳統(tǒng)的繼電器控制的人工操作起重機，效率低、安全可靠性差。因此，開發(fā)新型的專用或通用的工廠車間用起重機智能化產(chǎn)品，是目前起重機智能化需要解決的問題。

2.起重機智能化技術是多學科交叉結(jié)合的技術。包含傳動及基礎自動化、通訊、檢測及傳感器技術、人工智能及傳統(tǒng)的PID自動控制技術、ERP信息技術等。目前，自動化技術應用已較為普遍，變頻器、PLC已在各種起重機上廣泛的應用。ERP信息技術應用也很廣泛。但是完全能模仿人、代替人的起重機還沒有成熟的產(chǎn)品。因此機器人技術是起重機智能化研究開發(fā)的最重要的內(nèi)容之一。機器人技術就是使機器具備一些人的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、學習能力以及決策控制能力。只有這樣才可以稱為智能起重機。也就是起重機具有起重操作工的眼睛、大腦。具有操作基本技能、豐富經(jīng)驗，能自動完成各種不同物料識別、吊裝、運輸?shù)热蝿铡Ｖ挥羞@樣機器才能代替人工作。

3.建全完善起重機智能技術體系

目前，起重機的智能化技術研究大都是為提高或改進局部性能的技術，如：智能防搖擺、防碰撞、精確三位立體定位技術、故障診斷及監(jiān)測技術、遙控技術、自動取料等等，研究應用也很多。目前發(fā)展及需要研究解決的是系統(tǒng)化、規(guī)范化、通用化。真正的成熟的起重機智能化應該由軟件、硬件構成一完善的體系。

總之，起重機智能化研究就是要隨著科技的進步，應用最先進的技術，使起重機具有完善的人工智能，并與信息系統(tǒng)結(jié)合，成為信息工廠、智能工廠的重要組成部分。

三、結(jié)束語

盡管我國起重機智能化技術應用總體水平還不高，但無論是制造廠商還是用戶都逐漸認識到應用起重機智能化的優(yōu)勢所在。智能起重機工廠車間應用潛力非常巨大，前景也十分廣闊。國內(nèi)一些高校、科研院所也在進行一些研究。但僅僅限于局部、理論研究。一些起重機生產(chǎn)制造商，也在研究開發(fā)智能起重機，但也尚未有非常成熟產(chǎn)品大量應用于生產(chǎn)實踐。

起重機智能化優(yōu)勢明顯，應用前景廣闊，基礎技術理論也已成熟，應用研究推廣勢在必行。尤其是在鋼鐵、化工等生產(chǎn)現(xiàn)場危險、環(huán)境惡劣的場所，有非常大推廣應用空間。目前，國家已發(fā)布2025智能制造規(guī)劃，我國起重機械產(chǎn)品進行自動化、信息化、智能化改造升級，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的成熟的工廠用智能起重機產(chǎn)品具有重大意義。

參考文獻：

[1] 蔡自興.人工智能及其應用（第四版）[M]。北京：清華大學出版社，2010.5。

[2] 盧曉紅.基于LP模式的車間內(nèi)吊車調(diào)度系統(tǒng)研究[J]。大連理工大學學報，2008（3）216～219。

[3] 陳志梅，孟文俊.智能起重機系統(tǒng)研究與展望[J]。工程機械2011，42（1）：39～43。

作者簡介：譚慶雄，男，大連遼南起重機器有限公司，本科。