摘要：工程机械设备作为施工项目中重要的硬件基础之一，其生产质量、操作工艺、使用性能等与项目的实际建设质量有着直接的影响。在此基础之上，本文从当前阶段工程机械的技术研究现状与国内外智能化、信息化应用水平等方面出发，对我国工程机械设备智能化、信息化技术的应用功能、技术类型及发展趋势进行系统的探析。
关键词：传感器技术；数据集成；人才培养
一、国内外工程机械生产、操作的智能化、信息化发展现状
1、国外工程机械生产、操作的智能化、信息化发展现状
现阶段，国际上工程机械生产、操作技术发展进程较快的国家包括德国、日本、美国等，为了对先进工程器械的应用技术进行具体的分析，本文以美国生产的智能化水平较高的967H型装载机为例，对机械的先进性能进行研究，了解并分析国外工程机械的应用现状。967H型装载机的机械应用功能主要包括以下几方面：首先，能够实现自动怠速降档，装载设备如果在设定的时间内有接受到操作人员输入的命令，设备的发动机能够自动降低机械运行的速度，这种自动化系统可以在降低机械能耗的同时，提升设备运行的防护能力。如果操作人员调整档位或进行其他操作时，发动机会及时的恢复到程序设定的速率；第二，负载控制功能，负载控制系统作为辅助系统，可以帮助操作人员在车辆负载或运输过程中，对相关数据信息进行记录与管理。该种功能主要是为了适应在运输过程中的称重需求，具备较高的精准性，误差值一般控制在百分之一以内；第三，燃油控制系统，该种控制系统可以结合装载机的实际工作状态，对转速进行控制、调整，从而实现节约能耗的目的。967H装载设备相较于同种类型的装载机至少可以减少百分之十五以上的燃油能耗；第四，自动限位功能，控制系统可以帮助操作人员在驾驶室中对铲斗的卸载工作与角度进行控制；第五，怠速停机控制系统，如果装载设备停留在怠速状态的时间过长，发动机能够自动停止运行。
2、国内工程机械生产、操作的智能化、信息化发展现状
较于国外的工程器械发展水平，我国的机械生产智能化、信息化进程相对落后，直至二十世纪八十年代，我国才在“863计划”项目中首次对工程机械智能化生产操作提出了具体要求。在项目开展后，陆续对智能挖掘机、AGV以及推土机等工程器械现代化发展进行深入研究。清华、吉林大学以及三一重工等高校、企业逐步将信息化、智能化技术应用于工程机械的生产、应用项目中。从整体上来讲，我国的工程机械在信息化、智能化技术领域的发展过程可以划分为四个阶段：第一阶段是两千年之前，主要的智能化系统、设备基本依赖于进口渠道，国内只能生产非核心技术的设备原件；第二阶段是零零年到零三年，我国逐步开始引进控制设备，并对设备进行研究，实现了二次开发，但就实际应用情况而言，智能控制程序与控制设备还是以进口为主；第三阶段是在零三年到零六年期间，我国通过关键技术的研究、借鉴国外控制系统技术等方式，自主研发出了具备智能性的工程机械设备，但在实践操作方面存在不稳定等方面的问题；第四阶段，是零六年至今，国内在工程机械研发、制造等方面取得了突破性的进展，具备了验证设备性能、制定控制技术策略等方面的能力，实践研发工作也取得了显著成果。
二、工程机械应用技术信息化、智能化发展模式的主要功能
1、发动机设备的智能化控制模式
通常情况下，工程机械的动力系统为柴油机，而在发动机中安装智能系统，需要在设备中安装微控制器、传感器以及电磁阀等部件，对发动机的压力、总量、转速、燃油喷射等环节进行精确控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时，智能系统还可以结合动力输出需求以及工作状态进行动态的调整，在提升动力系统运转效率的基础上，降低能源消耗，保证发动机排出的废气不超过环保标准。
2、数据集成处理平台
工程机械的实际运转环境由于项目类型、规模、技术等方面的影响，有所不同。一旦处于条件较为复杂的环境下，设备的损耗率与耗能性可能有所提升。这时，机械的常规养护与故障排查、维修工作显得尤为重要。在此基础之上，通过数据集成处理平台对工程机械的操作数据、环境条件、控制系统等相关信息进行集成管理与检测，可以通过纵向性能评价指数与横向工作效率的对比分析，及时发现系统运行异常的部分，为日常养护、维修工作提供数据方面的支持。
3、机械牵引、变速的智能控制
工程机械的设备在操作运行的过程中，需要具备一定的行驶功能，然而设备的使用需求、性能设定、操作模式、规模尺寸等方面的不同，使得实际的动力运转体系也存在较大的差异。一些工程设备的动力系统与变速器直接进行连接；部分设备的动力系统则利用变矩器与变速器进行联接。牵引、变速的控制主要是根据操作人员的操作来实现对驾驶速度的调节与档位切换的。应用智能型控制模式的机械设备，当设备处于怠速运转状态时，可以自动减速或停机，降低了能源的不必要损耗率。
三、工程机械在未来阶段的信息化、智能化发展趋势
1、信息化
信息技术在工程机械中占据重要位置，是与多种电子产品相结合的先进技术。首先，研究开发工程机械集成化操作与网络智能控制系统。这种系统主要是利用电子控制机械内部器件的润滑度、利用声音和灯光来报警，通过网络来管理工程机械技术。其次，研发出工程机械的远程操作系统和采用电子维护技术系统。这种系统主要对容易出现问题故障的机械零件进行研究诊断，实现远程操作与诊断机械故障的应用目的。
2、智能化
目前计算机技术已经成为工业发展中不可或缺的部分，智能化带动工业生产的进步，提高工业生产水平。智能化产品的生产系统相比一般产品更具判断力和自适应能力，智能化发展推动现代生产技术产业不断生产出智能化产品、自动化产品和集成化产品。就目前生产系统来讲大多是人机一体化系统，在生产中可以利用计算机来将人类头脑中的想法模拟出来，用计算机代替人脑对产品进行分析、判断和检修。
3、样机的功能开发
面向依靠计算机技术来完成一系列程序的智能化原型样机，此样机具备多种普通工程机械没有的功能，例如：机械内安装智能电子监控设备、远程对机械故障维护和处理的装置、移动接收发射装置，这些装置可以实现操控人员对机械进行远程操作和机械自动维护检修功能。
4、人才培养的专业化
人才建设是先进机械制造技术发展的基础，尤其要加强研究型人才与技术操作人才的培养，根据实际情况建设一个具有先进水平的机械制造技术实验基地及人才培养基地，加大人才培养的投入。定期组织培训活动，扩宽他们的专业面，注重通识教育，结合实践进行能力培养，帮助他们形成T型的知识能力体系，不断提高工程制造技术队伍的水平。
参考文献：
[1]张发垒.智能化制造在工程机械行业的应用现状、发展趋势及影响[J].中国设备工程，2018（5）；
[2]王晓兰.机械设计技术现状与数字化智能化的发展趋势分析[J].数字通信世界，2016（8）；
论文作者:张金红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/27
标签：工程机械论文; 操作论文; 设备论文; 系统论文; 技术论文; 机械论文; 控制系统论文; 《基层建设》2019年第18期论文;