工程機械智能化的信息技術(shù)應(yīng)用

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摘要：自改革開放以來，我國經(jīng)濟得到了極其迅猛的發(fā)展和進步。伴隨著國際經(jīng)濟形勢的上漲，國家大力提倡修建鐵路為國際交通運輸提供便利。由于人工成本的增加，使經(jīng)濟效益急劇減少，故針對以往的施工設(shè)備從研發(fā)設(shè)計、加工生產(chǎn)、施工運作等各個方面提出了相應(yīng)的改進方案。

關(guān)鍵詞：研發(fā)設(shè)計；加工生產(chǎn)；施工運作

1前言

在當今一個信息化時代，信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，并且成為了各個領(lǐng)域里面不可或缺的部分。在我國經(jīng)濟發(fā)展的過程中。鐵路行業(yè)的發(fā)展，提高了國內(nèi)交通運輸?shù)男剩菄鴥?nèi)經(jīng)濟增長的一個重要組成因素[1]。為了讓鐵路行業(yè)更加快速的發(fā)展，不斷提高鐵路施工的效率，其行業(yè)必須將現(xiàn)代智能化信息技術(shù)運用到研發(fā)設(shè)計、加工生產(chǎn)、施工運作、保養(yǎng)維護和故障修理等過程中。在每一個過程中現(xiàn)代智能化信息技術(shù)既可以提供更方便、更準確、更詳細的技術(shù)交流，還能為以后的研發(fā)設(shè)計、加工生產(chǎn)、施工運作、保養(yǎng)維護和故障修理等過程提供更好的備案和技術(shù)支持[2]。

2現(xiàn)代智能化信息技術(shù)在研發(fā)設(shè)計過程中的應(yīng)用

隨著社會、經(jīng)濟和科技的不斷進步，現(xiàn)代智能化信息技術(shù)逐漸的發(fā)展，設(shè)計工具與設(shè)計方案的不斷的變革，給原始的設(shè)計流程注入了無盡的動力，形成了現(xiàn)代智能化信息技術(shù)設(shè)計方法，其中優(yōu)化設(shè)計、協(xié)同設(shè)計、并行設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、綠色設(shè)計、系統(tǒng)化設(shè)計等在工程設(shè)計領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，并體現(xiàn)出了不可或缺的作用[3]。現(xiàn)代智能化信息技術(shù)協(xié)同設(shè)計不僅可以極大的提高產(chǎn)品的性能，而且還能縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，最大限度降低產(chǎn)品研發(fā)的成本.現(xiàn)代智能化信息技術(shù)協(xié)同設(shè)計是通過協(xié)調(diào)每一個工程師的任務(wù)，讓工程師們的任務(wù)相互緊湊；通過建立同一的資源平臺，讓工程師在平臺上查找自己所需；通過建立直接的交流平臺和資料互傳平臺，讓工程師避免錯誤的信息。以上途徑不僅可以提高工程師的工作效率，還能避免工程師在工作中的錯誤。一般而言，現(xiàn)代智能化信息技術(shù)協(xié)同設(shè)計主要包括以下三個層次的內(nèi)容：（1）第一層為“快速、可靠、互聯(lián)得到協(xié)同環(huán)境”，它建立在公司內(nèi)部信息中心基礎(chǔ)之上，其突出的特點是可以隨時隨地的查閱團隊任何一人提供的數(shù)據(jù)信息，可以直接了解每一個設(shè)計師的設(shè)計想法；（2）第二層為“協(xié)同設(shè)計溝通平臺”，該平臺使團隊之間的交無所不在，任何時候都可使用電子郵件、微信、布谷鳥等現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸工具進行實時的溝通和反饋；（3）第三層為“協(xié)同設(shè)計應(yīng)用創(chuàng)新”，企業(yè)通過集成很多種自己所需的軟件，全部在一個操作界面顯示出來，并使用相應(yīng)標準化輸出與輸入接口。由此可見，現(xiàn)代智能化信息技術(shù)協(xié)同設(shè)計不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代智能化信息技術(shù)，也體現(xiàn)了現(xiàn)代智能化管理技術(shù)，具有標準性、可靠性、實時性、快速性的特點?，F(xiàn)代智能化信息技術(shù)協(xié)同設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)代產(chǎn)品研發(fā)的主流方向，并會長期占領(lǐng)高端開發(fā)設(shè)計領(lǐng)域的市場，國內(nèi)外的企業(yè)都在分秒必爭的尋找投入實際生產(chǎn)過程中的途徑。

3現(xiàn)代智能化信息技術(shù)在加工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

隨著全球化和市場壓力的逐漸加大，現(xiàn)代智能化信息技術(shù)的提高，企業(yè)的生存越來越依賴企業(yè)車間的智能化制造程度，故現(xiàn)代化信息技術(shù)已經(jīng)成為代表企業(yè)生產(chǎn)力的標志。因此，大量的企業(yè)開始投入大量的資金建立“智能工廠”[5]。“智能工廠”是將生產(chǎn)制造中所有的操作系統(tǒng)實時的監(jiān)控，并直接給出合理的資源配置，讓每一項參數(shù)都處于一個相對穩(wěn)定的區(qū)域，從而讓每一部機器在自己的工作間段完成自己的每一項操作，實現(xiàn)全智能化的操作管理。但是由于外界的一些影響，例如電流的沖擊、天氣濕度以及溫度等的影響，機器可能會出現(xiàn)小部分的尺寸偏差，此時智能工廠會結(jié)合每一種材料的變形等參數(shù)，適當?shù)恼{(diào)整機器的操作，從而保證偏差出現(xiàn)在可允許的范圍內(nèi)。

4現(xiàn)代智能化信息技術(shù)在實際操作過程中的應(yīng)用

隨著科學(xué)理論的提升，智能化應(yīng)用的越來越廣泛，本次以起重機為對象，從各個方面進行智能化信息技術(shù)的研究。4.1起重機全自動智能控制智能化起重機應(yīng)具備良好的狀態(tài)實時檢測能力、友好的人機交互功能、自動安全保護功能、自動控制功能、可擴展多種通訊接口、能夠在地面或控制中心實施遙控控制或遠程控制。4.2建立起重機安全保護平臺為了提高起重機械行業(yè)的業(yè)務(wù)能力和響應(yīng)頻率，在工作中對起重機械進行監(jiān)控，從而得到每個時間段的運行參數(shù)等，建立實時的管理級監(jiān)控平臺，通過平臺的大數(shù)據(jù)得出起重機的維護狀態(tài)和運行狀態(tài)，并適當?shù)恼{(diào)整維護和運行的時間段，使起重機一直處于合理的調(diào)度之中，從而提高起重機的使用效率。4.3建立起重機遠程管理建立基于互聯(lián)網(wǎng)的起重機械遠程管理平臺，便于適當調(diào)度每一個機器的工況。起重機械品種繁多，技術(shù)參數(shù)和使用規(guī)范有很大的區(qū)別，需要專業(yè)的遠程管理平臺隊起重機械的運行參數(shù)進行采集，并給予反饋，為用戶提供高效和及時準確的維護支持。4.4設(shè)計成套電控系統(tǒng)通過設(shè)計并研制基于變頻快速相應(yīng)并迅速反饋的成套電控系統(tǒng)，可實現(xiàn)輕量化起重機電控系統(tǒng)專用配套，高度集成配電、控制、驅(qū)動、安全保護等單元，實現(xiàn)電控系統(tǒng)去除部分外設(shè)、改變外觀形狀、減少鋼材使用等節(jié)材節(jié)能目標。4.5開發(fā)起重機遠程管理平臺數(shù)據(jù)分析軟件完善的數(shù)據(jù)采集分析可對起重機械行業(yè)技術(shù)發(fā)展提供有力支持，特別是對起重機械的設(shè)計和技術(shù)發(fā)展能夠起到直接的作用，通過長期的起重機運行參數(shù)記錄，起重機械的研究設(shè)計人員可由此獲取起重機械完整可靠的大量運行數(shù)據(jù)，分析優(yōu)化相關(guān)設(shè)計。

5現(xiàn)代智能化信息技術(shù)在施工中的應(yīng)用

在高速鐵路工程里，往往需要的設(shè)備數(shù)量比較多，如提梁機、搬運機、架橋機、起重機、運輸車輛、推土機等等設(shè)備，在傳統(tǒng)的施工中這些設(shè)備都是單一的實現(xiàn)自己的功能，它們在施工運作中沒有任何聯(lián)系，但是在實際的施工場地中，企業(yè)對施工設(shè)備智能化的需求逐漸升級，就得測底實現(xiàn)機組的智能化管理。所謂的機組智能化管理，就是建立一個較大的信息化技術(shù)平臺系統(tǒng)，在平臺系統(tǒng)內(nèi)分支出各個小系統(tǒng)對每一個具有特別功能的施工設(shè)備進行單獨控制，最終信息化技術(shù)平臺系統(tǒng)對每一個施工設(shè)備的施工情況、施工狀況等進行控制，并互相關(guān)聯(lián)各個施工設(shè)備間的施工進度，自動協(xié)調(diào)每個設(shè)備的工作時間，保證工程各個項目的無縫連接。在每一個子系統(tǒng)將自己的施工狀態(tài)反饋到總的信息化技術(shù)平臺系統(tǒng)后，信息化技術(shù)平臺系統(tǒng)會分別處理各個子系統(tǒng)的信息，將每一個控制信號再發(fā)送給子系統(tǒng)，實現(xiàn)對子系統(tǒng)的控制，最終實現(xiàn)智能的控制每一個施工設(shè)備，智能化施工現(xiàn)場圖。

6結(jié)束語

本文針對工程機械從產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品加工、產(chǎn)品施工幾個方面提出了如何提高智能化程度的方案。在產(chǎn)品的設(shè)計階段，可以通過應(yīng)用現(xiàn)代智能化信息技術(shù)協(xié)同設(shè)計使設(shè)計者之間的想法更直觀的表現(xiàn)出來，并且能隨時滿足設(shè)計者對零件結(jié)構(gòu)修改意見的交流，獲得最有設(shè)計，以滿足整機外形與性能的完美結(jié)合。在產(chǎn)品的加工制造階段，采用“智能工廠”，形成配套的管理系統(tǒng)對加工時間信息、加工數(shù)量信息、產(chǎn)品殘次品率和設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息等等進行處理，最后根據(jù)生產(chǎn)加工的影響進行調(diào)整，使產(chǎn)品的加工效率、加工質(zhì)量、加工穩(wěn)定性等等得到較大的提升。在產(chǎn)品實際應(yīng)用階段，對于產(chǎn)品進行智能化控制，首先得建立完整的控制系統(tǒng)，其次是建立安全保護平臺，再次建立遠程操作和管理的技術(shù)平臺、成套的電控系統(tǒng)、物料掃描識別技術(shù)等等，最終的目的是使產(chǎn)品在無人操作的情況下，根據(jù)施工需求進行自動化的運行，保證工作的順利進行。在多個產(chǎn)品集體施工階段，可以通過進行建立較大的服務(wù)器系統(tǒng)，分別對每一個子系統(tǒng)的控制，使施工按計劃的進行，從而提升產(chǎn)品的工作效率，形成智能化施工現(xiàn)場。工程機械智能化的最終目的是提高產(chǎn)品的安全性、提高質(zhì)量、提高施工效率、提高施工精度、降低環(huán)境污染、提高技術(shù)檢測結(jié)果等。智能化工程機械和機群智能化施工是工程機械的未來發(fā)展方向，具有巨大的市場空間與廣泛的行業(yè)需求。

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作者:呂琨 單位:中鐵高新工業(yè)股份有限公司