工程机械技术发展趋势探究

工程机械技术发展趋势探究

高庆杰

天津市滨海新区汉沽市政工程服务中心天津300480

摘要：随着社会的发展，我国的工程建设越来越多，在工程中机械的应用越来越广泛。20世纪90年代，国内外工程机械技术进入到快速发展阶段，通过分析工程机械新技术的发展现状，探讨工程机械技术的发展趋势，希望我国的工程机械技术可以在市场竞争中占有一席之地，以促进工程机械的全面发展。

关键词：工程机械;机械技术;发展趋势

引言

机械工程技术相较过去，发展步伐有所放缓，但更加理性，更注重“创新”，无论是我国还是世界各国，都将“创新”作为最大的发展动力。当前，工程机械产品的发展趋势明显，主要表现为系列化、微小型化、特大型化、智能化、信息化等特点。通过分析当前工程机械技术发展趋势，探究工程机械未来的发展方向。

1工程机械新技术的发展现状

1.1向小型化及微型化方向发展的趋势特别明显

世界上通常把74.6kW（100HP）以下的工程机械称为小型工程机械。为了尽可能地用机器作业替代人力劳动，提高生产效率，适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求，小型及微型工程机械有了用武之地。世界上近10年来，74.6kW～298kW之间的中等型号工程机械基本上没有大的发展，近几年来还有下降趋势。但小型工程机械一直呈快速发展之势，特别是在欧美发展很快。

1.2特大型化

特大型工程机械产品的发动机额定功率要超过746kW，它们主要的工作地点是大型的水电工程基地和大型的露天矿山基地。这些产品的主要特点是:研发与生产周期较长、科技含量较高、投资较大、市场需求有限，这些特点限制了特大型工程机械产品的发展，因此，市场竞争主要在几家大型公司之间展开，比如特大型的装载机，目前只有小松?德雷塞、马拉松?勒图尔勒及卡特彼勒三家公司生产。

2工程机械技术的发展趋势

2.1工程机械智能化与信息化的发展方向

工程机械智能化与信息化指的是在工程机械中采用新技术，一般是采用信息采集和智能控制技术，使工程机械具有了类似机器人一样的新功能，可以实现自我感知和自动控制的功能。随着信息技术的进步和经济的发展，现代化施工项目的发展趋势逐渐向大型化靠拢，这就对工程机械提出了新的要求，不仅需要操作智能控制更科学化、集成化，还需要建立网络智能化机群协同控制系统，从而达到降低项目耗能，提高项目施工效率，从而提升经济效益的目的。目前，世界工程的重要发展方向便是工程机械的智能化和信息化，谁掌握了这两项武器，谁就占领了工程机械的先机。工程机械的智能化是为了实现理想控制，可通过工程机械集成信息，利用系统程序来实现。工程机械的信息化包括了两个方面：售前信息和售后信息，如果将这两方面信息都能做到有效集成并且读取、操作方便，便能利用这些信息，使机器的使用、管理和维护都处于可监控和方便管理的状态，更利于延长机器的使用寿命。智能化工程机械技术产品主要有以下几个优势:第一，可以自动判断、控制发动机的功率输出，从而在各工况下保障机械的动力输出处于最优状态。第二，部分产品已经实现了自动驾驶、遥控与无人驾驶功能，不仅降低了劳动人员的工作强度，还可以使工作人员有更多的精力去关注安全隐患，降低风险。比如，美国一家工程机械公司采用无线遥控技术和卫星定位系统，提高了劳动作业效率，保证了工作人员的人身安全，减少了危险与安全隐患。第三，随着行走控制算法的发展，工作结构设计更为合理，在一定程度上提高了作业效率。比如摊铺机，通过行走控制算法的建立，产品性能进一步提升，不仅提高了作业效率，还提升了作业质量。随着信息化技术的快速发展，未来工程机械产品也会进一步提升，工程机械利用“互联网”、物联网等信息技术，实现了机电一体化，实现了对不同环境的远程监测，实现了无人驾驶技术，工程机械产品技术正在不断向着智能化、电子化、信息化的方向发展。

2.2机械自动化技术发展

作为一项系统化、逐步递进的长久性工程－机械自动化技术，需要与国情、市场行情为依据逐步向前推进，工艺由简变繁、功能从不健全到完善、从初级逐步升到高级的一个发展流程。而企业生产运营同样如此，均是从最低级机械逐渐向机械、计算机、数字的自动化等高级技术的发展过程，且基于此来不间断的挖掘更新自动化技术等，这些均是在该技术发展中务必要历经的市场步骤。(1)现今，国内机械自动化技术虽然有了一定程度的提升，不过依然无法同发达国家比肩。并且在广泛应用计算机集成制造技术的大环境下，基础技术、发展经验和资金还有些许不足，对于机械自动化技术发展起到一定的阻碍作用。故此，应当加强这三个方面的改革力度。(2)机械自动化技术发展与现今市场发展状况有机融合。在现今我国市场内，半自动化、自动化机床等依然占据较大比例，应用最为普及的是切削生产加工领域，在发展机械自动化技术时应当对此类要素给予高度关注。(3)还应当加快对组成设备重新调配、对主轴组合机床中的自动线、短自动线、流水线进行更换等手段的应用。完成组成机械自动化的作业。

2.3一机多用，作业功能多样化

工程机械技术产品除了系列化特点外，还有一个显著的特点是一机多用，作业功能多样化，这一特点彻底改变了传统机械产品单一作业的问题。工程师通过对液压系统的合理设计，使作业装置实现了多种作业功能。此外，快速可更换连接装置的诞生，也促进了工程机械技术产品的发展。这种装置在机械产品作业现场，实现了各种附属作业装置与液压软管的自动连接，使更换附属作业装置的工作通过操作手柄就可完成。为了快速完成工程作业，更加便捷地实现作业功能，传统机械产品正在向多功能产品转化，工程机械的应用范围也进一步扩大。比如，液压挖掘机作业机具实现了多功能转化，实现了挖掘、破碎、装卸、剪切等功能一体化，这对公路设施的养护及未来施工来说具有极其重要的作用，更方便公路的清扫、挖掘、压实、除雪等作业。

2.4机群智能化

机群智能化工程机械是指为完成某一工程施工项目，以实现最优资源配置、最优工作效率、最佳工作质量为目标的同步施工智能化工程机械的组合。它是通过对各智能化工程机械单机的状态、位置、性能、工作质量和施工进度的在线检测及智能故障诊断，由主控站根据施工任务完成机群动态组织、施工动态优化调度和集团管理，以实现最佳资源利用和最优施工效果。它是以高适用性、高可靠性的单机及能对各单机实时监控、动态调度的智能控制系统为基础，以最大作业效率为目标，将施工对象视同车间流水线上的加工零件，实现高质量、高效率生产，以其灵活机动之策略和协调应变能力适应瞬息万变的形势。

结语

工程机械技术近几年发展速度非常快，随着我国科学技术水平的不断提升，机械技术的更新和完善速度也将加快，工程技术人员应不断引进全新的技术手段，组织技术人员参与新技术的学习和培训，以便更好地跟上社会发展步伐，使我国的工程机械技术可以在市场竞争中占有一席之地，促进我国工程机械的全面发展。

参考文献

［1］韩萍，张彦生.高新技术在工程机械上的应用及发展［C］//中国工程机械学会2003年年会论文集，2003.

［2］徐晓光，喻道远，饶运清，等.工程机械的智能化趋势与发展对策［J］．工程机械，2002，(06):77－78.

［3］王世明，杨为民，李天石，等.国外工程机械新技术新结构和发展趋势［J］．工程机械，2004，(01):111－112.