工程机械的智能化趋势与发展对策分析

李 阳，许超斌

（1.中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室，湖北武汉 430040；2.湖北工业大学机械工程学院，湖北武汉 430068）

1 工程机械的智能化特征

工程机械的智能化，主要表示为现代通信技术与信息化技术的结合。智能化技术可广泛运用于多个领域和环境下。目前，随着市场竞争的日益激烈，人们对产品的智能化要求越来越高，这就需要技术人员有效地融合工业技术和信息技术，才能更好地促进技术的创新和发展。工程机械智能化有助于提高工业自动化程度，通过技术创新可以使企业焕发出更大的生机与活力。

2 工程机械智能化的整体趋势和走向

2.1 集成的智能化控制模式

工程机械的集成控制是当前行业企业发展的重点内容，尤其是将集成的智能化控制模式运用到工程机械中，可以发挥更大的优势，其中包括智能助手与自动换挡系统，可以更好地提高智能化效果。通过实际运用，还可以提高工程机械的应用效果和建设质量，还可以降低工作人员的劳动强度，从而更好地推动企业的发展。

随着我国科技水平的发展和进步，越来越多的企业在工程施工时使用电子监测设备，有助于工程效果的提高和改善。目前，我国在开展工程机械监测工作时经常使用到微型计算机，由于微型计算机的优势比较明显，能够发挥出更大的作用。

2.2 集成智能化管理和调控

工程施工时需要使用很多不同的机械设备，不是每个环节都需要用到机械设备，因此会出现一些特定性，而且有些设备在实际运用时需要较长的等待时间，并且与施工的进展情况密切相关。目前，施工项目中会运用一些性能较强的设备，并且投入较多的资金，在集群协调时设备数量也会更多，故施工人员要协调好集群范围，确保施工质量和效果的同时，还要按照相关规定和要求开展施工工作。而集成智能化管理和调控可以节省工程施工时间，确保施工质量和效果。

3 推动工程机械智能化发展的对策

3.1 强化综合发展的实际效果

目前我国工程机械呈现智能化发展趋势，并且智能化发展模式类型越来越多，只依靠一种技术很难实现较好的效果。因此，需要技术人员要不断扩展工程机械的运用范围，引进先进技术，更好地提升运营成效。通过强化综合发展的方法，还能够改善传统工程机械施工中存在的问题，提高工程机械的实际运用效果。综合使用多种技术，实现控制系统和集成系统的有机融合，促进工程机械朝着智能化方向发展。

分析对比一些具体的机械技术可知，综合使用技术或智能化手段，可以有效改善工程机械的生产效率，并且还能够更好地创新工程机械生产工作模式，促进工程机械的有效运行，并且焕发出更大的活力。另外，也对我国工程机械的使用有着巨大的推动作用，实现综合竞争力的有效提升，更好地推动产业模式的发展和进步。我国工程机械在短时间内也可以取得较好成果，促进机械制造与生产的顺利进行，推动产业模式的完善和发展，促进产业模式的合理优化，为实现更好的效果提供强大动力。

3.2 提升故障判断与分析能力

故障判断与分析技术，能发现并找到工程机械运行中的问题和不足，有助于工程机械质量的提升和改善。目前，工程机械在开展智能化建设过程中，机械占有重要地位，并且配置专门的传感器来提高故障检测效果，以更好地获得工程机械设备运行中的问题，并且及时地加以解决。例如，工程机械企业在实际检测时使用监测技术检测各项参数，并且根据不同的故障问题进行分析研究，有效预警故障或隐患，使工作人员在短时间内找到解决对策。工作人员要及时记录相关问题，不断完善自身技术水平，以降低设备的故障率。

3.3 拓宽技术运用范围

推动工程机械的智能化发展，需要施工技术人员使用更加精湛技术，提高技术的使用效果，不仅有助于提高工程机械系统自身的智能化效果，还需要根据时代的发展特点，不断提高智能化技术的发展速度。工程机械在发展智能化的时候，要获得远程监控技术和相关的先进技术，确保远程监控技术和与传感器技术的有效联合，以更好地排除故障，并且找到问题的根源所在，快速有效地解决问题。施工技术人员还要总结经验，确保今后施工工作的正常开展。

3.4 建立高效的集群系统

使用工程机械之前，工作人员需要全面了解设备情况，在施工过程中还应定期完成设备的维护保养工作，提高工作效果和质量。运用工程机械时还要妥善处理一些问题，提高维修水平，降低故障出现的概率。智能管理系统能够配合开展相应的配置工作，还可以提升其协同控制作用，从而促进机械的有效运用，提高智能化控制水准。高效的集群系统是我国工程机械智能化未来的发展趋势，有助于工业制造业的升级和完善，从而提升工程机械的生产科学性和高效性。

4 连续梁悬臂施工挂篮智能化控制系统研究

目前，虽然国内公路桥梁种类繁多，连续混凝土梁仍是较多采用的桥型，挂篮施工是目前小节段连续混凝土梁施工中最常使用的工程装备。小节段连续混凝土施工挂篮按结构型式分为三角型挂篮和菱形挂篮。菱形挂篮因稳定性高，使用率更好。但菱形挂篮结构较为复杂，行走过程、模板操作过程都较为繁琐。

传统的菱形挂篮是在已浇筑的混凝土梁上架设轨道，挂篮前支点行走时在挂篮上移动，挂篮后方设置反滚轮拉在轨道上防止挂篮倾覆。当完成一个节段浇筑后，首先要将模板与混凝土梁脱离，然后采用多个千斤顶将整个挂篮顶起，前支点落在轨道上后，拆除挂篮与混凝土梁间的锚固，使用千斤顶将其向前推动到下个工位。传统挂篮施工过程需采用大量人力，风险较高（图1）。

通过多年的研究，提出将工业自动化控制技术引入挂篮施工，不仅可以提供高自动化程度，减少人力物力，提高施工效率，更能达到施工精度高、误差率低的效果。

图1 菱形挂篮施工

如图2 所示，挂篮自动控制系统通过改进原有的机构，引入传感器监控技术，优化控制逻辑算法，完成液压系统的同步升级改造等手段，使原本复杂的施工过程变得操作便捷化，安全可视化，精度可控化。

图2 挂篮智能化系统原理

对比传统的机械式挂篮施工，自动化挂篮施工可以明显提升施工质量，降低人工和时间成本并且提升施工的安全性，对今后的自动化改造具有一定的参考价值。

5 结束语

工程机械智能化在我国有着较为广泛的运用前景，智能化将在工程机械化建设中起至关重要的作用。根据目前的发展状态显示，智能化发展对于工程机械建设有着推动作用，它可以更新生产制造理念，不断提高企业的发展水平，并能促进工程建筑市场的发展和完善。因此，工程机械智能化要站在机械工程的发展立场思考，工程机械的智能化发展能进一步提高生产制造水平和人们的生活质量，提升相关行业工作质量和水平。