智能化制造的工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢

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摘要：智能化制造是工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展的重點，以現(xiàn)階段工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展的情況為基礎(chǔ)，結(jié)合近年來智能化制造發(fā)展的特點，結(jié)合新時展方向，全面分析智能化制造在工程機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及其影響。

關(guān)鍵詞：智能化制造；工程機(jī)械；應(yīng)用；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；影響

1智能化制造在工程機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

國內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)中大于25%的企業(yè)，雖然具備了智能化制造的意識，但并沒有落實，43%的企業(yè)處在智能化制造的單項覆蓋時期，22%的企業(yè)在過渡期中，只有不到10%的企業(yè)正處于智能化制造技術(shù)的突破時期。通過調(diào)查研究可知，現(xiàn)階段我國工程機(jī)械行業(yè)在應(yīng)用智能化制造技術(shù)中產(chǎn)生的問題主要分為：一方面，制造裝備自動化水平過低。與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國工程機(jī)械行業(yè)是趕超型工業(yè)，整體的自動化水平較低，而西方國家是依舊遵循機(jī)械化、電氣化和自動化的發(fā)展進(jìn)程。另一方面，制造階段的信息化水平較低。不少企業(yè)信息化系統(tǒng)的作用得不到突顯，也沒有整合好優(yōu)化制造執(zhí)行系統(tǒng)和經(jīng)營管理系統(tǒng)，導(dǎo)致智能化的發(fā)展缺少前提。隨著社會經(jīng)濟(jì)的全球化和社會發(fā)展的信息化，市場競爭愈發(fā)激烈，消費者的需求越來越多，促使工程機(jī)械在面對這一市場環(huán)境時，要注重解決TQCS的問題，也就是指上市的速度（T）、最好的質(zhì)量（Q）、最低的成本（C）、最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)（S），以此來滿足不同消費者提出的要求，要想解決這些問題，最有效的方案就是推廣智能化制造理念。

2智能化制造在工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢

《中國制造2025》要求，全面落實“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的指導(dǎo)思想，堅持“市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)，立足當(dāng)前、著眼長遠(yuǎn)，整體推進(jìn)、重點突破，自主發(fā)展、開放合作”的基本原則，力爭通過“三步走”實現(xiàn)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)。對工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展而言，智能制造不只是制造技術(shù)，而是包含了市場研究、加工和裝配、維修、服務(wù)等全過程。智能制造帶來的產(chǎn)品技術(shù)、管理技術(shù)等都可以讓企業(yè)具備快速的反應(yīng)力，滿足市場發(fā)展的需求，符合全球各式各樣的消費群體，并增添了遠(yuǎn)程定制、異地設(shè)計等新型生產(chǎn)技能，讓產(chǎn)品制造模式、企業(yè)商業(yè)模式等都發(fā)生改變。工程機(jī)械行業(yè)的智能化制造主要分為3個方面：其一，智能化的工程機(jī)械設(shè)施。是通過物理部件、智能部件以及聯(lián)接部件組成，其中智能部件包含了傳感器、數(shù)據(jù)儲備裝置以及軟件、用戶界面等內(nèi)容；聯(lián)接部件包含了接口、無線聯(lián)接協(xié)議等內(nèi)容。工程機(jī)械設(shè)施的智能化構(gòu)建可以讓信息在設(shè)施、運行系統(tǒng)以及應(yīng)用者、制造廠家間傳遞，促使一部分價值和功能與設(shè)施本身脫離。未來發(fā)展中的智能工程機(jī)械設(shè)施可以展現(xiàn)出控制、監(jiān)測、自主等功能。依據(jù)傳感器和外界數(shù)據(jù)源，智能設(shè)施可以對工作情況、外界環(huán)境進(jìn)行全方位的監(jiān)察，并在出現(xiàn)問題時立即向應(yīng)用者提出警告；控制是通過設(shè)施內(nèi)置或者是設(shè)施云中的命令與算法對設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程管理；自主是在上述功能的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)其構(gòu)建自動化系統(tǒng)。其二，智能制造。是指將智能制造系統(tǒng)作為中心，將智能工廠作為載體，通過在工廠和企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)間等環(huán)境下構(gòu)建以數(shù)據(jù)有效傳遞為特點的制造網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而全面管理生產(chǎn)階段的工作，其中包含了工廠設(shè)計的數(shù)字化、底層智能裝備、自動化生產(chǎn)線以及物流自動化與管理等企業(yè)管理系統(tǒng)。其三，智能服務(wù)。依據(jù)獲取設(shè)施運行中的信息，并上傳到企業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，系統(tǒng)軟件對設(shè)施進(jìn)行24h的監(jiān)管，在通過數(shù)據(jù)分析后，對設(shè)施的應(yīng)用預(yù)先設(shè)計有效的維護(hù)方案。例如，柔性激光切割生產(chǎn)線。是通過整合了計算機(jī)CAM編程系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、多臺平面激光切割機(jī)系統(tǒng)以及成品分揀系統(tǒng)等。其中，生產(chǎn)線自動化運行可以讓上料、切割以及分揀等工作進(jìn)行無人化操作；切割程序控制的自動化也可以讓切割程序網(wǎng)絡(luò)自主傳遞信息、訂單自主劃分、自主報工；切割精確化也可以提升激光切割機(jī)定位的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)覆蓋件準(zhǔn)確而高速切割的工作目標(biāo)。還有噴涂線機(jī)器人噴漆系統(tǒng)。這一機(jī)器人在運行中，具備運動精準(zhǔn)、重復(fù)定位、準(zhǔn)確性高的特點，與涂裝線等系統(tǒng)整合運行，可以實現(xiàn)噴涂工作的全過程無人化。其中包含了離線編程、系統(tǒng)仿真以及設(shè)施智能接口等內(nèi)容，可以智能化管理生產(chǎn)系統(tǒng)。通過上述案例分析可知，智能化制造的工程機(jī)械對提升提高工作效率、改善工人勞動強(qiáng)度、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提升企業(yè)競爭力和改善工作方式而言具有積極的引導(dǎo)作用。

3智能化制造在工程機(jī)械行業(yè)的影響

在發(fā)展中，智能化產(chǎn)品的代表是無人駕駛，這一技術(shù)在眾多工程機(jī)械工廠中都有引用和研究。最早引用這一技術(shù)的企業(yè)家是卡特•皮勒，其在20世紀(jì)80年代就開始對礦用自卸卡車無人駕駛技術(shù)進(jìn)行研究和探索，并獲得了一定成績。直到現(xiàn)在，卡特•皮勒無人駕駛的789礦用車在市場中得到了大范圍推廣，工作效果也取得了應(yīng)用者的認(rèn)可和支持。而我國，主要是選擇在生產(chǎn)銷售民用、軍用方向的無人駕駛挖掘機(jī)設(shè)施中研究和探索，其中ET110、ET111型號的無人駕駛挖掘機(jī)已經(jīng)進(jìn)入市場，開始大量銷售，年銷售量可以達(dá)到10余臺。此外，在產(chǎn)品的細(xì)節(jié)和創(chuàng)新上，我國很多企業(yè)也生產(chǎn)了具備智能化特點的產(chǎn)品。在工程機(jī)械行業(yè)中，智能化制造技術(shù)的應(yīng)用不但可以確保產(chǎn)品質(zhì)量的平穩(wěn)性，提升勞動生產(chǎn)的工作效率，優(yōu)化工作者的工作環(huán)境，減少工作者的工作壓力，而且可以加速企業(yè)的轉(zhuǎn)型，突破市場相同產(chǎn)品在銷售上帶來的約束，增強(qiáng)企業(yè)的品牌效應(yīng)。在發(fā)展中，我國工程機(jī)械正在從大向強(qiáng)轉(zhuǎn)變，也就是從傳統(tǒng)意義上的機(jī)械化發(fā)展方向轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化發(fā)展方向。在產(chǎn)品和生產(chǎn)的智能化發(fā)展道路上，工程機(jī)械會受到國內(nèi)外市場競爭壓力的影響，要想在日益激烈的市場競爭環(huán)境中占據(jù)有利地位，就要及時解決上市速度、質(zhì)量以及成本、服務(wù)等問題，實現(xiàn)智能化發(fā)展的目標(biāo)。因此，工程機(jī)械智能化的發(fā)展道路，需要堅持不懈地探索和創(chuàng)新，向著既定的目標(biāo)一步一個腳印地前進(jìn)。例如，受世界經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)性低迷的影響，中國工程機(jī)械行業(yè)近5年持續(xù)震蕩下行，在這一背景下，柳工以國家提出的“一帶一路”戰(zhàn)略為基礎(chǔ)，不但推廣了全面國際化、全面智能化以及全面解決方案的3大方案，并自給自足，實現(xiàn)了公司穩(wěn)健運營和持續(xù)發(fā)展。據(jù)2016年年報顯示，公司報告期間的營業(yè)額度已經(jīng)達(dá)到了近70.1億元，同比增長了5.3%；實際凈利潤0.5億元同比增長了129%。2017年第1季度的營業(yè)收入于凈利潤達(dá)到了近25億元和1.1億元，同比增加了17%和624%。由此可知，相信在“一帶一路”戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，柳工會在產(chǎn)品、制造以及服務(wù)等方面構(gòu)建一體化發(fā)展系統(tǒng)，實現(xiàn)跨界互聯(lián)互通，為提升和引導(dǎo)中國工程機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新升級，帶領(lǐng)工程機(jī)械智能制造發(fā)展作出貢獻(xiàn)。近年來，受到金融政策、市場飽和度等方面的影響，中國工程機(jī)械行業(yè)進(jìn)入了新常態(tài)，行業(yè)中的企業(yè)開始平穩(wěn)發(fā)展，將產(chǎn)品的質(zhì)量、創(chuàng)新放在企業(yè)發(fā)展的第1位，大部分企業(yè)加大了對制造業(yè)智能化產(chǎn)品的分析，選擇通過革新自身的技術(shù)來面對市場的挑戰(zhàn)，注重掌控時展的特點和需求，順?biāo)浦?、依時而動，促進(jìn)企業(yè)革新技術(shù)，同時降低工作壓力和成本支出。例如，徐工集團(tuán)是中國工程機(jī)械行業(yè)實現(xiàn)“中國制造2025”的先鋒和代表，其在發(fā)展過程中創(chuàng)造的智能遙控“小天鵝”首款XE15R挖掘機(jī)下線，為徐工集團(tuán)挖機(jī)產(chǎn)品家族增添了首款無人駕駛室的純遙控挖掘機(jī)，優(yōu)化了企業(yè)的整體智能水平。

4結(jié)語

總之，隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的革新，企業(yè)對自動化技能的需求越來越多，智能化制造得到了有效應(yīng)用，促使我國工程機(jī)械行業(yè)得到了全面發(fā)展。通過上文分析，智能化制造在我國工程機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及其影響，了解到在新時代的發(fā)展背景下，智能化制造是發(fā)展的必然，符合工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展需求。由此，在發(fā)展中推廣智能化制造的理念，一定會構(gòu)建出更為廣闊的市場發(fā)展環(huán)境，引導(dǎo)中國制造機(jī)械行業(yè)持續(xù)發(fā)展，早日實現(xiàn)“十三五”的戰(zhàn)略目標(biāo)。

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作者:張發(fā)壘 單位:徐州市工程咨詢中心