工程机械智能化发展研究

工程机械智能化发展研究

摘要：随着高新科学技术的不断进步以及现代化信息水平的显著提升，使得智

能化成为当前各行各业稳定发展的主要趋势。智能化发展不仅有利于提高劳动生

产效率，也有利于明显减少人力、物力、财力的消耗，对于行业的进一步发展具

有极大的促进作用，同时为社会的科技进步提供了强有力的保障。在这样的潮流下，工程机械领域也逐步引进了一些高新技术，朝着智能化的方向发展。本文简

单描述了工程机械智能化发展的概述与现状，并在此基础上详细地分析了工程机

械智能化发展的趋势，旨在为工程机械领域提供有价值的理论指导。

关键词：工程机械；智能化；发展研究

一、引言

在各行各业都飞速发展的当今社会，固步自封一定会逐渐脱离社会直至被社

会淘汰，再加上经济全球化的不断深入也使得市场竞争极其激烈。由此可见，各

行各业要想实现长期发展，离不开先进的科学技术，只有这样，才能不断提高该

领域的市场竞争力，也为行业的长远发展提供扎实的基础。因此，工程机械智能

化发展是一种必然趋势，实际发展也达到了一定的高度，但是仍然具有极为广泛

的市场空间，这需要相关人员致力于加强研究工程机械智能化发展，不断提高工

程机械的智能化发展水平，并能更好更快实现工程机械的优化和升级。

二、工程机械智能化发展

（一）工程机械智能化发展概述

工程机械智能化发展即是指在工程机械领域中加强应用智能化技术，从而逐

步实现一体化操作和智能控制的发展趋势。传统背景下的工程机械领域，操作人

员没有引入智能化技术，导致实际机械设备控制效率十分低下，能源消耗过程中

浪费现象也比较明显。工程机械智能化发展促进了控制效率的显著提高，解放了

人们的双手劳动，也很好地避免了能源的过度消耗。显而易见，工程机械智能化

发展是社会发展的必然趋势，同时它也符合可持续发展理念的内涵，因此必须要

重点关注工程机械的智能化发展。

（二）工程机械智能化发展现状

现阶段，我国工程机械大多依赖于进口，而且进口的机械设备内部结构都较

为简单，再加上现阶段我国工程机械领域仍然缺乏最为核心的技术，极大地影响

了我国工程机械领域的进一步建设以及创造高产量的社会生产力，最终降低了我

国工程机械的生产制造力和市场竞争力。其次，我国专业水平较高的工程机械技

术人员明显不足，许多企业选择从发达国家高薪聘请技术人才，但是他们也并没

有创新现有的实施技术，只是对其进行基本的改造，制约了工程机械生产能力以

及设备运行效率的提高；另外，工程机械的核心技术仅仅掌握在极少数人的手中，无法符合高额生产量的发展需求，而且对于现有的工程机械生产，还应该注重精

度和准确方面的进一步提高；最后，虽然当前我国工程机械已经取得了长足的进步，实现了自己研发制造，但是不可否认的是设备内部的一些关键零件仍然依赖

于进口，如变速器、电子控制器等等，从而延缓了我国工程机械智能化发展的脚步。

三、工程机械智能化发展趋势

（一）单机一体化操作与智能控制技术

工程机械智能化发展中的一项重要技术就是智能控制技术。智能控制技术中

最为常见的一种是自动化换挡变速技术，可以实现对机电液的无人操作，还能够

依据编程的方式对机电液进行控制，自动化换挡便是通过相应程序运行而实现的。现今，自动化换挡已经发展到相对成熟的地步，技术人员也由此获得了极大的便利。值得注意的是自动化换挡包括电液式、液压式，二者在操作原理上具有明显

的差别，但是二者实现自动换挡都需要首先监控车辆的行驶速度等，当系统发现

机械设备的参数值达到了某一值，便可以进行自动换挡。二者的主要区别在于，

电液式会将参数值转换为油压信号，液压式则会将参数值转换为电压信号。其次，智能控制技术的另一个方面表现为无人驾驶，这项技术对于操作人员的人身安全

以及机械设备的生产效率都具有明显的作用。尽管当前这项技术仍然处于起步阶段，但是随着自动化控制、人工智能、互联网大数据的快速发展，正在逐步实现

对工程机械的智能控制。

（二）故障诊断技术

在工程机械智能化发展的不断深入过程中，故障诊断技术可以看作是一项里

程碑式的技术。工程机械设备在运行过程中会出现或多或少的故障，当故障出现时，工程机械设备的运行与整体性能就会受到较大的影响，甚至会影响到设备的

使用寿命，同时也会由于故障的维修造成人力物力财力方面的浪费。为了有效解

决这一问题，故障诊断技术因此而诞生，并逐渐在实际的机械设备运行过程中得

到了广泛运用。综合目前我国工程机械领域的实际发展情况来看，电子监控技术

正在逐渐成为故障诊断技术的一种辅助手段，具体要将电子监控系统搭建在故障

诊断数据输出以及存储的接口上，机械设备一旦出现故障，就会及时将相关的参

数代码准确反映给故障维修工人，故障维修工人就可以根据获取到的参数代码去

判断故障出现的原因，并在此基础上提出最高效的解决措施。与传统的故障诊断

技术相比较，现有的故障诊断技术省略了人工故障诊断环节，明显加快了故障诊

断与解决故障的实际步伐。

（三）集成控制智能管理技术

集成控制智能管理技术是实现工程机械设备组合配置的一种技术，它主要是

以工程机械设备的运行系统为处理对象，对统计学、运筹学等多种学科进行综合

运用，并通过科学合理的分析判断，建立起工程机械智能化控制管理系统，最后

运用数学学科中的最优化法取得最合理的结果数据，有利于让系统中的所有工程

机械设备更加协调运行，从而实现工程机械设备运行的经济合理性、安全可靠性。集成控制智能管理技术大致细分为资源优化配置和物料优化使用两个方面，旨在

通过集成控制和智能管理最大程度地减少人为操作带来的不利影响，从而达到了

工程机械设备运行的最优化。

（四）牵引和调平智能化控制

工程机械设备运行的基础工作是牵引行驶，不同的机械设备其动力传动路线

也存在较大的差异，比如发动机与变速器直接相连、发动机与变矩器相连之后再

连接变速器。通过智能化控制工程机械设备的档位切换与运行速度，有利于发动

机实际运行与行驶系统状况相匹配，也有利于实现发动燃料的节约。智能化控制

调平信号传递可以有效节省操作人员的操作步骤，并且可以明显提高工程机械设

备的运行效率。

四、结语

总而言之，工程机械智能化发展早已成为一种必然趋势。工程机械智能化发

展在很大程度上带动了国家多个领域的快速发展。尽管当前我国在这一方面已经

取得了一定的研究成果，智能控制技术、故障诊断技术、智能管理技术均属于工

程机械智能化的具体体现，但是就长远来看，仍然需要加强研究和改善，使这些