時間：2022-02-21 07:54:57
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能化工程機械，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：工程機械；智能化；發展趨勢
引言：信息技術的誕生和發展不僅為人們的日常生活帶來便利，也為人們的生產活動提供方便。將信息技術使用到大型工業、農業、建筑機械制造領域，達到通過應用程序控制大型作業機械，是目前工程機械智能化的主要表現。在此基礎上不斷發展的是超越人們想象的信息科技，隨之而來的也是工程機械智能化的不斷更新和演變。
1.工程機械智能化概述
1.1 工程機械智能化的現狀
大多數的工程機械是重型機械，由于施工環境復雜，工作任務繁重，需要機械操作人員手、腦、眼并用，因此操作起來較為困難。工程機械智能化是將可以編輯的應用程序作為基本的技術原理，實現在系統內部進行存儲、運算、定時、控制等功能，通過運行操作系統，控制和操作工程機械的過程。工程機械智能化能夠節省人工、規避人工操作的風險性、降低機械操縱難度，因此得以迅速發展。
1.2 工程機械智能化中存在的問題
工程機械智能化雖然解決了重型機械在操作上的很多困難，例如使用Plc技術實現遠程數字控制機械，使用GPRS定位技術實現機械集團作業等。但目前的工程機械智能化不能達到建筑施工對細節的要求，例如，人工操作挖掘機能夠及時避免挖掘過程中對地下管道和電纜、光纜等設備的破壞，而智能化的挖掘機不能判斷施工環境，一旦開工就不會停止。
1.3 探討工程機械智能化發展趨勢的意義所在
探討工程機械智能化發展的趨勢首先能夠為工程機械智能化的發展提供目標。因為此類探討是基于目前智能化工程機械的使用狀況和存在的問題進行的推測，發現的問題和預測的機械功能為智能化工程機械研發提供參考。探討工程機械智能化發展的趨勢還能夠為使用此類機械的企業提供生產作業方面的建議，幫助企業進行技術、機械引進計劃的制定和安排。
2.工程機械的智能化發展趨勢展望
2.1 大規模作業的智能化機械的使用
工程機械一般是重型機械，包括起重機、挖掘機、壓路機等，被廣泛應用于城市建設和水利建設、電力建設和港口、國防等工程領域。隨著國民經濟水平的增長和城市化規模的進一步擴大，工程建設的設計內容和施工工作量對工程機械提出了新的挑戰。目前智能化的工程機械通過虛擬現實技術和智能管理系統的使用做到了機械群組作業和工程的模擬施工，但無法應對更高的施工要求。因此，設計適用于更大規模城市建設的重型機械并實現智能操作成為工程機械智能化的發展趨勢之一。這些大規模作業的智能化機械不僅能夠應對更加艱苦的作業條件，并且能夠達到最大范圍的實現作業。如大型橋梁建設施工需要反復使用多種機械，大規模作業的智能化機械能夠通過作業速度提升以及作業范圍擴大，降低同種機械的使用頻率，達到降低機械使用成本的目的。這方面的機械設計及制造不僅需要使用到已有的機械智能化技術，還需要進行智能化的可操作范圍上的擴展。
2.2 智能化在大型橋梁施工機械中的應用更加廣泛
與以往的橋梁建筑工程先比，現代大型橋梁建筑不僅在施工規模和施工難度上有區別，對機械能夠實現的施工作業速度有著更嚴格的要求。由于機械設備使用的更加廣泛，施工中對機械的投資更多，就機械本身而言，實現功能檢查的自動化和故障排除自動化，成為橋梁機械智能化發展的主要方向。大型橋梁建筑中需要使用到混凝土加工機、鋼筋加工機等重型機械，由于施工范圍大、時間長、施工環境復雜，機械一旦投入使用，就很難再拉回來，因此，機械出現故障會造成整個施工的延誤，更有甚者，會導致相關的質量問題的產生。在機械設計中寫入電腦程序，實現機械功能的自檢；在機械投入使用前通過對施工過程的模擬，實現機械功能故障的自我排查；通過遠程調控、數位控制等手段，實現機械自檢報告的遠程接收；通過計算機編程控制，實現遠程的機械數控方面的檢修，使機械在不撤離工地的情況下在最短的時間內完成修理，重新投入使用，而不耽誤整體的工程進度，是目前大型橋梁施工機械對智能化發展的首要需求。
2.3 人工智能的進一步成長
為了應對工程機械智能化中的短板――機械不能應對突發事件這個問題，人工智能的成長成為工程機械智能化發展的必然趨勢。人工智能在工程機械中的應用能夠使控制系統本身具備運算、判別、反應、執行的一系列智能化功能，這是模擬人腦處理問題的基本反應而進行的計算機程序語言編排上的開發，對于重型機械在無人操控或半自動操控時避免破壞性工程事件來說十分重要。另外一方面，人工智能的使用和開發也涵蓋了重型機械在無人操控的狀態下接受指令這一行為，例如，挖掘機在進行挖掘的過程中遇到地下管道，地面監工人員通過對講機發出“停止”的指令，挖掘機能夠立刻停住動作。這種人工智能的實現不僅需要無線控制技術和語言數據導入與導出技術的使用，同時也需要機械操作系統編程方面更加精細和嚴密的校對支持。總之，人工智能的進一步成長將實現工程機械智能化的仿人腦操作行為，機械工作的智能性和控制的靈活性都將得到大幅度的提升。
3.對企業面對工程機械智能化提出的建議
3.1 合理利用機械智能化進行工程作業
鑒于智能化的工程機械可能被設計的能夠適應更大規模的工程建設，或者進行更加精細的工程建設活動，選擇更大規模作業的機器或者更大程度的減少人工的使用成為使用工程機械的企業在購置機械的類型時必須考慮的問題。企業應該從日常施工的工作經驗總結上出發，合理計劃智能化工程機械的購置配比。
3.2 注意規避智能工程機械的弊端
工程機械智能化的程度越高，使用工程機械的操作步驟就越簡潔，工程機械能夠完成的任務也就更多，因此工程機械智能化發展是使用重型機械的企業喜聞樂見的事情。但值得一提的是，無論人工智能發展的多么接近人腦，對于“突發事件”始終缺乏組織能力和判斷能力，在進行施工作業過程中可以使用無人駕駛的工程機械，但卻不能出現無人監管的工地。加強機械使用監督是規避智能工程機械使用風險的唯一途徑。
3.3 減少使用智能化工程機械的成本
智能化工程機械的使用一方面減少了人工施工的成本，另一方面卻增加了機械操作員工和機械維修的成本。因此，為了更好的控制施工成本，使用智能化工程機械的企業應該重視機械操作技術人員的聘任和培養，同時做好機械的維護和保養，以減少智能化工程機械的使用成本。
4 結語
綜上所述，隨著信息技術的進一步發展，工程機械的智能化發展趨向于更加精細的操作和更加主動的智能化。使用工程機械的企業在生產行為過程中應該注意到工程機械智能化可能帶來的利益與弊端，主動配合和處理由于機械智能化帶來的生產問題，以更好的應對工程機械智能化的發展。
參考文獻：
[1]歐陽學金，張華偉.移動模架造橋機在大型橋梁施工中的應用[J].水利水電施工，2007，（3）：110-112.
[2]朱劍英.機械工程智能化的發展趨勢[J].航空制造技術，2005（5）：17-20.
【關鍵詞】機群智能化;工程機械設備;關鍵技術
建立國內工程機械機群智能化技術體系結構首先要結合我國的智能機械行業特點，優先選擇工業基礎好、市場口碑好、工程使用性能好等具有代表性的工程機械設備（如工程挖掘機、裝載機、重型壓路機和起重機等）;其次，做好機群的智能同步化研究，實現技術改進，建立合理的智能機群體系結構。總之，需對機群的工作特性跟進研究，優化管理操作施工工藝，加強引進國外先進信息化操控技術、施工理念和施工方法。本文就機群智能化在工程機械體系中的運用展開如下分析：
一、工程機械機群智能化的實施必要性與意義
（一）解決資源配置問題
傳統人工指揮操作現場在工程機械使用配置方面存在較大弊端，主要表現為機械資源配置的不合理性。不合理可分為連續使用時長以及工程安排兩方面：使用時長方面，機械的連續使用時間存在上限，若長時間使用易造成部件發熱，雖然當下可能看不出損害，但對機械使用壽命影響較大;使用安排方面，由于一些工程在工程量方面偏大，機械指揮調度人員無法準確記住所有機械作業時間，因此可能出現某天眾多機械同時施工現象，影響現場秩序。智能化體系下，機械設備的工作安排可由程序自動記錄并控制，減少不良操作帶來的不利影響。
（二）優化物料使用
由于一些物料在采購或配置之后存在一定時效性，在一段時間內沒有使用則無法再應用于施工中。傳統人工指揮、操作模式下物料可能由于施工流程的延誤出現浪費現象。但在工程機械智能化體系下，物料的配給、使用時間等方面均由程序計算得出，更具科學性，調查顯示這種物料配置方式能夠有效減少工程中浪費現象，提升工程物資利用率。
二、工程機械機群智能化的分類研究
（一）可編程類型
可編程類型指的是在不同工作環境下，操作控制能夠通過調整、使工程機械更適應于當下工作環境，對于存在不同任務種類情況較為適用。在控制程序被調整情況下，工程機械能夠對不同施工對象或是不同工作環境達到適應性，提高機械操作的使用效率。
（二）遠程遙控操作類型
遠程遙控操作工程機械的重點是在危險性較高、不適應于操作者現場操作情況。換言之，在工作環境復雜、危險程度高的情況下需通過遠程遙控操作實現對工程機械的控制。因此對于安全性難以保障的工程而言，遠程遙控操作可有效降低操作人員在工作中受到傷害的風險，提升整個工程安全性。
（三）智能化類型
智能化是一種技術含量相對較高的類型，在智能化操作下，工程機械無需人工現場操作即可實現工程的正常運作。這種技術與遠程遙控操作技術相似，施工現場都不需要人員直接參與，而是通過技術設備完成控制。但具體而言，智能化工程機械比遙操作多了一項獲取信息、制定策略的自動化模式。在該模式下，微型處理器通過各種類型復雜的傳感器實現對現場信息的獲取、分析，進而在程序幫助下自主設定出施工策略。總之，智能化類型是一種可實現自我辨別、自我感知、自我控制與自我決策的智能化系統。
三、機群智能化關鍵技術研究
（一）單機共性關鍵技術
這種類型的關鍵技術主要包含以下幾點：故障智能判斷與解決技術、單機動態運作實時監控技術、衛星GPS位置定位技術、機群網絡與接口技術、作業質量判斷與監控技術、工程機械設備監管、控制技術等，所有技術共同運作才能夠為實現單機的共性提供基礎保障。
單機共性要求是通過檢測發現故障存在位置，通過提出相應解決方案的程序輸入，實現對工程狀態檢測以及實施故障分析系統的構建，利用遠程集中方式實現。在這一條件下，調度作業可實現優化，在施工效率以及現場操作安全性方面效果較好，最終達到集群聯合作業無人操作的自動化運行效果。
工程機械作業質量以及作業裝置的控制主要目的在于了解影響機群作業的各項因素，例如工作環境、不同工作項目間影響、作業對象等。同時還需研究施工機械適應范圍、機群單機作業合格率、作業對象與裝置之間的運作機理與相互間作用、檢測體系運行效果以及作業質量檢測系統運用等。
（二）調度技術
機群系統的組成主要在于控制中心與監控系統兩部分。在控制中心中包含了眾多模塊，不同模塊的組合運用組成了不同操作指令，主要模塊如下：資源配置模塊、數據庫模塊（包含各種工作參數、機群資源等）、動態調度模塊、機群工作環境信息收集模塊、故障排查與診斷模塊、管理模塊以及網絡傳輸模塊等，這些模塊均為人機交互，為智能化的實現提供保障。
這項技術能夠針對工程工序以及工藝上的差異性制定具有針對性的集群組成，確保機群工作工序處于連續狀態，并促使各項功能的完整發揮。同時，機群中單機的配置方案、性能指標等均處于受控制狀態，能夠確保路面施工效率長期保持最高狀態（在綜合各項影響因素情況下，如能耗、摩擦損耗、故障可能性綜合分析等，并非一味考慮速度），讓不同機種的匹配趨于合理化。總之，機群調度目的在于優化機群工作模式，讓施工在成本、效率等方面的統籌考慮下實現質量最優，提升工程機械體系綜合經濟效益。
（三）施工中關鍵技術
工程機械體系中包含了眾多機械設備，例如裝載機、挖掘機、壓路機、混凝土瀝青攤鋪機以及混凝土攪拌設備等，要想實現機群智能化，上述機械設備同樣應該具備更高智能化層次。
除了之前提到的共同智能化技術之外，不同機械設備還應按照自身工作、操作要點完善自身性能，確保在機群工作中能夠與其它機械設備協調運作并增強操作穩定性。例如對于攤鋪機而言，要想實現智能化應實現以下幾點功能：首先應能夠自動行駛，自動行駛并非指自行隨意行使或是單純的具備行駛功能，而是指在智能系統發出指令后能夠有效接受并按指令發出行駛信號;其次為轉向，攤鋪機的轉向應建立在信息收集系統運作之上，當檢測到前方有障礙物時自動發出解決指令并尋找有效行路線，達到轉向效果。再如壓路機機械，需實現振動幅度的控制以及振動頻率的調整，并在線檢測地面壓實程度，當發現壓實未達到相應標準時應再次壓實。對于功能較簡單的機械設備，如起重機、自卸車以及裝載機等，智能化系統要求其可實現自動換擋，幫助作業集成的有效控制。
四、結束語
機群技術屬于一種較新型管理技術，運用于工程機械中能夠實現對機械設備操作時間、性能等方面的優化，將作業成本降至最低。因此機群技術是現代化施工以及今后機械制造的必然要求與趨勢。本文以工程機械中的機群智能化實現為主線，分析了智能化類型與關鍵技術，相關研究者在今后還需不斷加大投入力度，通過對更多機械設備的深入研究達到完全機群智能化控制程度，提升施工效率。
參考文獻
[1]李忠彥.機群智能化工程機械體系結構和關鍵技術[J].科學與財富，2013（07）.
[2]鄒十踐.我國要成為工程機械制造強國還要走多遠[J].交通世界（建養?機械），2011（06）.
[3]李學忠.工程機械機群的智能化與綜合管理――信息技術在工程機械上的應用綜述之二[J].工程機械，2009（08）.
關鍵詞：多智能主體；筑路機械機群；研究
1筑路機械機群智能化的多智能主體系統基礎
1.1筑路機械機群系統混雜分層結構
與一般的多智能主體系統不同，在本文中，多智能主體系統被應用于工程機械機群的智能化，具體來說，是以高等級路面施工機群的智能化為研究對象。
高等級路面施工機群主要由以下5種機械設備組成：瀝青拌合設備、攤鋪機、振動壓路機、裝載機和自卸車。由于是路面施工，這些設備的工作環境以高噪聲、高振動、受天氣狀況影響大等為特點。而且，結合現階段工程實際，要盡量控制機群智能化所需成本，否則，將會降低施工企業對機群智能化改造的接受程度。
當前的筑路工程中，主要靠人工指揮，機械由人工操作，存在著如下弊端：資源配置不夠合理；施工信息交換量小，實時性差；易出現物料斷流或積壓（因為物料具有實效性，所以造成極大浪費）；能耗大，生產率低。
當前的筑路工程中，主要靠人工指揮，機械由人工操作，存在著如下弊端：資源配置不夠合理；施工信息交換量小，實時性差；易出現物料斷流或積壓（因為物料具有實效性，所以造成極大浪費）；能耗大，生產率低。
1.2機群系統中的多智能主體系統結構
一般的，在多智能主體系統中，多采用分布式控制策略，即各個智能主體的區別在于完成不同的職能，相互之間并無控制關系。這樣做的好處是系統最大地體現了分布式控制的優點，系統靈活性強，易擴展，魯棒性強，可重用性好。缺點在于這樣的系統史多地適用于純軟件環境，在應用于硬件實現的系統中時，會造成系統成本過高、設計過于復雜、系統反應速度較低。對于本文所研究的機群系統而言，為了降低系統的最終成本，系統面向筑路工程機械機群設計，采用了混雜分層式的系統結構（如圖1所示）。采用該結構的優點在于可以大大簡化系統設計，將傳統的中央控制與分布式控制結合起來，在提高系統靈活性的同時，保持系統的反應速度和不過于增加系統的復雜性。
該系統中的智能主體可分為兩類：一類是動作執行智能主體，即各單機智能主體；另一類是控制智能主體，包括中央智能控制主體及其他控制主體。
該系統中，各智能化單機（包括智能化拌和機、攤鋪機、壓路機、自卸車等）構成了系統的底層。單機本身具有一定的智能和自，在一定范圍內控制自身運行狀態。同時，這些單機都要受上層智能控制主體的控制。上層智能控制主體可按照其職能劃分為5個：中央控制智能主體，混合料拌和智能主體，混合料運輸智能主體，混合料攤鋪智能主體和道路壓實智能主體。中央主體處于最高層，有最大的權限，其他智能主體處于第二層，負責各自的專項工作，有相對的局部權限，這是與工程實際相對應的。中央控制智能主體負責監督、協調工程現場，綜合現場的各種信息，為工程指揮提供決策支持，并負責對工程指揮的決策進行解釋和任務分配。混合料拌和智能主體指揮拌和機完成混合料的拌和，并指揮裝載機組協同完成工作。混合料運輸智能主體指揮自卸車組，完成混合料由拌和機到攤鋪機的輸送，以及混合料原料的運輸。混合料攤鋪智能主體負責調度和指揮各攤鋪機，完成路面攤鋪工作。道路壓實智能主體負責調度和指揮壓路機組，完成路面壓實任務。路面質量檢測系統負責反饋路面質量信息給中央主體。各個主體之間由無線的微波信道構成通訊鏈路，交換信息，共享信息，構成多智能主體協同工作的機群智能化系統中央控制主體是機群系統的核心，用于協調系統的運作。包括如下主要功能：
①任務規劃調度，負責管理所有任務的內容，進展狀態，性質，合作者情況等信息，根據當前所有任務的級別和調度規則，形成任務調度隊列；
②協調控制中心負責協調整個系統的運行，是實現人-機交互的主要功能模塊，同時還解決協作過程中的沖突和矛盾，具有應變意外情況的能力。在中央控制主體中構建了知識庫系統作為決策支持。
其余的控制主體有如下特征：
①空間的分布化：處于不同的物理坐標；
②內建的平行化：在同一時間各自執行不同的任務；
③功能的專門化：各控制主體的任務小同，在各個控制主體內部可采用不同的控制方式。
1.3采用多智能主體設計機群系統的優點
（1）分布式智能。將一個復雜的筑路任務通過分布式智能主體分解為有限復雜程度的多個了任務，由中央主體、拌和主體、運輸主體、攤鋪主體和壓實主體這5個主體各自負擔相應的子任務，充分發揮各個主體的功能與能動性，減輕了中央主體的工作負擔與控制的復雜程度。同時，由于各個主體也進行了智能化，提高了對環境的適應性。在傳統的集中控制方式中，中央控制系統由于承擔了所有的控制工作，往往功能十分復雜，設計與實施時都需要耗費大量的人力物力。系統的風險也集中在中央控制系統，可靠性要求高，成本史是成倍提升。通過多智能主體設計，將系統的智能分布到各個主體上，實現了分布式智能，簡化了中央控制。
（2）容錯性。由于各個主體具有不同等級的決策權限，并依據其決策權限等級來共享機群系統的信息，單個主體的出錯不會造成整個系統的失控。即使中央主體出故障，機群其他部分還可以獨立完成當前任務的作業。在筑路施工過程中，由于環境惡劣，系統出現故障在所難免。例如設備保障、通訊故障、電力供應故障以及人為錯誤等，都是施工現場現實存在的問題。當中央主體出現故障，發出錯誤指令時，下級控制主體可對本地的局部信息和系統共享信息進行綜合，對這個錯誤指令向中央主體發出疑問，處理主體故障。
（3）高可靠性。由于實現了功能的分布化，提高了整個機群系統的可靠性。機群中的各個主體具有相對獨立性，自行其是，單機智能主體或者單個控制主體的故障不會造成全局失控。特別是中央主體一旦失效，其他智能控制主體可以通過相互間的通訊和協調，在一定時間內保證施工的正常進行。這一點，集中控制方式的機群系統根本無法實現，因為它的中央控制系統一旦失效就全局癱瘓了。
（4）高效率。強調機群系統的交互性和協作性，有利于提高機群系統的工作效率，降低能耗，節省物料，從而降低整個施工的成本。
2筑路機械機群智能化系統實現的關鍵問題
2.1筑路機械機群多智能主體系統的實現
各主體間的通訊網絡。通訊網絡的實施是主體間信息共享與交換的基礎。物理實現以無線通訊為主，采用自建的微波通訊系統或者GSM/GPRS短信系統，保證各主體間信道的暢通。網絡拓撲采用網狀結構，在本系統的5個控制主體之間均存在獨立的數據鏈路，實現信息的交換與共享。
各智能主體的決策推理機設計與功能定義。包括多主體的協同決策模式研究，各智能主體的決策規則，中央智能控制主體和各智能控制主體在決策樹中所處的地位以及各自的權限分配。
管理層指令的基于多智能主體的分布式計算求解的算法，就是怎樣把管理層下達的一個筑路任務分解并分配給相應的智能主體，形成任務調度序列，由中央智能控制主體居中協調，共同完成施工任務，實現施工調度的優化。
多智能主體的信息處理與融合算法。
機群調度決策系統信息綜合（含機群多智能主體狀態參數、故障參數，環境參量與突發事件）研究，其中包含了一個基于專家知識庫的故障診斷系統。
2.2筑路機械各單機智能主體的實現
單機智能主體的控制系統實現如圖3所示，主要采用人-機共棲模式的智能主體形式，核心是研究“人-機”協調決策的方法。
由于各機種的自動化程度不同，人在決策中參與的程度也就有所區別。實現的要點在于：
①主體對象的定義，包括單機的功能、屬性、需要檢測的信息等；
②主體的定位方式，主體之間通訊方式與主體內部異構通訊協議的集成，包括主體間的通訊方式，主體內部各子系統的通訊，以及二者間的交互；
③對應各機種的知識庫，確定最優工藝路線與參數，并集成于各智能主體。
④最終建立各單機智能主體的智能決策控制體系。
3基于多智能主體的機群智能化技術的實施路線
當前，國內外的工程機械廠商已經推出了全系列的智能化的單機，單機智能化的技術己經成熟了。但是，這樣的智能單機還不能直接應用到智能化的機群之中，需要添加通訊設備和智能主體控制裝置。因此，實施基于多智能主體的機群系統的最好方式是：充分利用國內外現有的工程機械單機智能化技術，將機群智能化技術作為獨立的專有技術開發，作為單機的智能主體可以兼容國內外主要廠商的產品。
另外，采用開放式的開發方式，可成立機群智能化的標準化組織，定義當前的智能單機改造成單機智能主體所需提供的外部接口，由各個廠商作為組織成員提供，這樣既保護了各自的知識產權，又帶動了我國工程機械行業的科技進步，有利于將機群智能化標準樹立為在我國實現的國際工程技術標準。特別是在我國加入WTO以后，它對實現產業國際化，搶占技術制高點，有著尤為重要的意義。
參考文獻：
[1]牛占文，王樹新，鄭尚龍.機群智能化工程機械故障診斷系統研究[J]，機械科學與技術，2003，22（6）：999～1002
[2]史忠植.多智能主體及其應用[M]，北京：科學出版社，2005
關鍵詞：機電一體化技術；工程機械；應用
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼： A
一.機電一體化概述
1.1機電一體化的現狀分析
工程機械的發展如今也處于關鍵的階段，而隨著機電一體化技術的導入，使工程機械技術實現了機械、液壓、電子控制技術等不同類別的綜合技術模式，這種技術模式的應用使工程機械的性能得到顯著的提高，也使工程機械在使用中更加經濟可靠。在目前的工程機械制造中，利用機電一體化技術往往都是運用微電子處理器的工作模式，將工程項目中的各種系統設備進行合理優化、全面處理和總結的過程。隨著國民經濟與科技的不斷進步，工程機械的應用也越發廣泛，進而給工程機械的智能化與一體化的發展提供了方向。目前以微處理器作為核心的電子管理設備在現代工程中應用較為廣泛，而電子管理技術已在工程機械的各個領域中得到應用，例如，攤鋪機的自動找平，自動供料、優化挖掘機的電子功率、柴油機進行電子調速、裝載機等變速箱的自動調節以及工程設備的狀態監管與故障自檢等。在日后的工程項目中，必將對工程機械的性能提出更高的要求，如電子控制設備等，將更有效的運用在結構更為復雜的工程機械中。我國目前的工程機械進口及自產保有量都逐年呈上漲趨勢，因此怎么有效的對這類價格昂貴性能優越的工程機械進行運用，發揮其最大的效率，是當前工程施工部門中需要進行討論的問題。
1.2工程機械的性能分析
要充分的對機電一體化在工程機械中的應用進行分析研究，就必須合理的對工程機械的性能條件等問題進行研究討論。在目前社會的發展過程中，工程項目逐漸淘汰了人力施工，實現了機械化施工，這不僅有效的加快了工程的進度，提高了工程的建設效率，也大量的節約了人力與財力。為了進一步的對工程機械的性能進行提升，加快其運行效率，人們逐漸將智能化自動化等融入工程機械當中。在電子管理系統的研發與應用中，對工程機械的機電一體化也起到了良好的推動作用，使得現代的工程機械在實現智能化與自動化上，已取得良好的效果，這也是工程機械機電一體化發展的基礎。
二.工程機械中機電一體化應用分析
2.1機電一體化的監控作用
在工程機械當中，合理的使用機電一體化技術，可有效的實現對設備系統運行進行實時的電子監控，在機械運行時若出現系統故障，還能及時發出警報，提醒工作人員，更先進的機電一體化甚至實現了自動排除故障，修復系統問題，實現正常運轉的能力。這樣就能有效的避免因機械運行故障造成不必要的損失與影響，對工程機械的運用有著重要意義。
2.2機電一體化的節能作用
在傳統的工程機械運轉時，往往需要消耗大量的能源，導致這樣現象的原因主要是由于工程機械在進行運轉時，并非進行額定負荷的運作，在很多施工情況下，都存在運行效益未達到規定功率，或存在過載運行，這樣就使工程機械在施工中做了大量無用功。而將機電一體化技術進行合理應用，就能根據實際施工需要對功率進行調節，進而達到良好的節能效果，為企業節省了一定的資源。
2.3機電一體化控制施工精度的功效
電子控制系統在工程機械設備中的應用，可有效的提高稱量的精度，實現稱量過程的自動化運行，進而降低了由于人工測量導致的誤差等問題，有效保證了成品的施工精度。電子自動測量也能有效的節省人力資源的運用，很大程度上改善了施工人員的工作強度，達到高效、快捷的施工目的，使現代化工程施工得到了極大的飛躍。
2.4電子監控、自動報警及故障自診
為了進一步保證作業人員和機械設備的安全，避免機件或設備事損壞故的發生，應該監控工程機械的發動機、傳動系統和液壓系統等的運行狀態，這是通過電子監控和故障診斷專家系統設置各種類型的傳感器得以實現。在在故障發生之前預先發現問題更有助于問題的解決。
2.5提高安全性
微機控制的力矩限制器在一些國外的塔式起重機和輪式起重機應用，這一般是為了提高作業安全性，防止翻車和斷臂事故，當出現超負荷問題的情況，應該立即報警。另外，通過無線遙控裝置的許多井下挖掘機能夠實現無人駕駛的特點，這對于在有放射性物質污染地區和高溫或水下等危險地點上進行作業就尤為必要。
2.6保證成品的作業精度
通過在某些工程機械設備上引人電子控制系統，能夠滿足系統對于稱量精確且過程自動化的要求，同時還能使得勞動強度的以降低，工作效率不斷提高，使得人工稱量的誤差盡可能減少，從而使得拌合成品的作業精度有所保證。比如，對于瀝青、混凝土拌合機械設備來說，其計量功能都基本實現自動化，微機控制技術在電子計量系統中被廣泛采用。
三.工程機械中機電一體化的應用展望
3.1智能化
在當今的數字信息化時代，智能化是其重要的表現形式。人們將人工智能與機電一體相結合進行研究，為求研發出機器人與工程機械相結合的智能化設備。智能化可直接理解為機械行為的智能化，其中包含人工智能、計算機科學、心理學等多個學科，為生產服務的智能化只需要依據生產環節的需要進行設定，其主要目的是創造高效率、低耗能的生產效果。
3.2微型化
自上世紀八十年代末開始，機電一體便朝著微型化的方向進行發展。具備微型化標準的電子機械的尺寸小于1立方厘米，并且不斷朝著更小的目標發展。微機電一體具備機電一體所具有的所有功能，并且還具備體積更小、耗能更少、靈活性更高等優點，能夠運用在除了機器生產以外的其他多個領域。微機電一體化產品的生產和加工取決于其加工技術，即超精密技術，該種技術能夠實現產品的高效微型化。
3.3模塊化
就目前而言，要實現機電一體的模塊化難度較大。目前的機電一體化產品的種類不僅繁多并且型號各異，因此在研制機械接口、電氣接口等產品時需要考慮的因素過多，很難統一標準，因此將機電一體模塊化是一項較為艱巨的工程。但對于集減速、智能調速等模塊則較為便利，此類產品的模塊化能夠推動新產品的開發，并且推動生產規模的擴大。
3.4網絡化
機電一體化產品在研制出來以后也需要保證其功能的健全和質量的合格，在其產品的推廣和使用過程中，可以借助網絡來實現對產品的控制和監視。如今的機電一體化產品很多都實現了遠程控制，現場總線和局域網技術的應用，為機械網絡化提供了極大的便利。在生產和操作過程中，只需要借助遠程操控則能夠實現工程機械的運作。
3.5環保化
工業在推動人們的生產和生活水平提高的同時，也給人們的環境生活帶來了很大的影響。在資源豐富的情況下，資源的濫用和浪費終究會使得資源消耗殆盡，因此在推行機電一體化生產的今天，需要合理運用資源，加強對資源的合理分配，并且降低生產對環境的負面影響，從而實現生產的可持續發展。
結束語：
綜上所述，機電一體化在工程機械中運用具有非常重要的價值意義，在未來工程機械的發展中是重要的方向。為了使我國的機電一體化技術水平達到國際前茅，實現真正的機械自動化，提高機械運行效益。
參考文獻：
[1]錢立兵.淺談機電一體化在工程機械中的應用[J].機電信息，2011，（15）：197，199.
關鍵詞：工程機械、機電一體化
中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A
機電一體化是通過電子技術在工程機械中得到很好運用而產生的，并且在實現機械智能化方面發揮了重要作用，隨著現代一些高新技術的發展，機電一體化呈現了快速發展的勢頭，并且成為推動我國工程建設可持續發展的強大動力。在現階段，我國的工程機械正處于一個快速發展的重要時期，隨著機電一體化的逐步應用，工程機械技術逐步實現了以機械、液壓、電子控制技術等多個環節綜合的技術模式，這種技術模式的應用極大的提高和促進了工程機械的性能，也促使了工程機械在使用總更加的經濟、安全和可靠。
一、機電一體化在工程機械中的應用
在現代化工程項目中，機械的應用越來越重要，其對于機械的性能也提出了新的要求和工作模式，在工程項目中，以智能化、自動化和一體化為基礎的綜合性工程機械越來越受到人們的關注與重視，這也為工程機械性能的提高與優化提供了理論依據。電子控制系統已成為現代工程機械技術水平的一個重要依據。隨著科學技術的不斷發展及對產品性能要求不斷提高，電子控制系統在工程機械中所占的比重將會越來越大，其功能將會越來越強，應用范圍也將越來越廣，而且其復雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修人員提出了更高的要求。
1、降低功耗，提高生產率
傳統的工程機械設備能量利用率較低，能源浪費比較嚴重。采取新型的電子節能控制器則可以大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，達到較好的節能效果，不但節約了能源，還安全、環保。操作起來也比較簡便，還可以減少機械磨損，提高工作效率。例如傳統的液壓挖掘機不僅功耗較高，能量利用率不到30%，而且生產率較低。但是應用了機電一體化技術的工程機械利用先進的電子控制系統使機械的功耗大大降低，生產率明顯提高，例如采用了卡特電子系統的液壓挖掘機，功率利用率明顯提高，從而使機器的生產率大大增加。又如將機電一體化技術應用于柴油發動機，由于電子調速器等的應用，使柴油發動機可以根據不同的工況選擇不同的工作模式，降低了柴油發動機的功耗，增加了柴油發動機的工作效率。
2、提高精度，增加良品率
機電一體化技術在工程機械中的應用，通過精密的電子控制系統，大大增加了工程機械作業的精度，避免了人工測量誤差較大的弱點，使得整個生產過程的良品率大大提高。傳統的機床加工的產品的精度很多時候是依靠操作人員的經驗和操作的熟練程度，產品的良品較低。而應用的機電一體化技術的數控加工機床或者加工中心的加工精度顯著提高，其可以根據控制系統的命令自動進行作業，并根據反饋系統的信號及時調整作業，產品良品率大大提高。比如最先進的數控金切機床的加工精度已經可以達到0.001mm左右，超精密數控機床的微細切削和磨削加工精度可達到0.05μm左右。機電一體化技術還節約了人力資源，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。
3、實現作業過程自動化或者半自動化
將機電一體化技術應用于工程機械械，可以實現工程機械的自動化或者半自動化控制，從而減少了機械操作者的工作強度，提高了工程機械的作業精度。先進的工程機械大部分已實現半自動化控制甚至全自動化控制，例如三菱公司研發的挖掘機，操作人員通過在操作面板上設定鏟斗的運動軌跡，再有微機控制系統控制機器的作業，整個作業實現了自動化。又如一些小型煤礦掘進機要在低矮的礦山內作業，工作條件不允許操作人員進入，這時就必須應用機電一體化技術，利用電子控制系統等，實現掘進機的無人全自動化作業。
4、其他方面的應用
機電一體化在工程機械中的應用還有許多，電子監控系統可以對機械設備進行監控，具有故障報警與自動診斷的功能，對機械設備及時進行檢查，及時發現故障和問題，提醒操作人員注意排除和維修。一旦出現異常情況，電子監控系統可以迅速確定故障部位和原因，便于工作人員及時檢修，極大地提高了工作效率，減少不必要的損失，也可以避免重大故障的發生；還有很多工程機械裝有電子監控系統，可以實時監控機械液壓系統等各個系統的運行工作情況，及時發現故障問題并自動報警，從而提高了機器的安全性和可維護性。
二、機電一體化的發展趨勢
1、人性智能化
人性智能化是機電一體化發展的一個重要方面，其指為機械賦予人類的思維或者利用仿生學原理研制機械。隨著社會的飛速發展，人們對于機械的要求不再僅限于其能完成所設定的任務，更多的時候人們要求機械能夠人性化、智能化，能很好的模擬人類的思維模式或者行為，與使用者進行人機對話。機械的人性化、智能化不僅是人們對于人工智能的追求，也是人類科技不斷進步的表現。相信借助發達的信息、自動化及傳感器等技術，在未來實現工程機械的全面人性化、智能化是很有可能的。
2、標準模塊化
標準模塊化不僅是機電一體化的發展方向，也應該是未來工業的發展方向。機電一體化產品種類繁多，各家公司生產的產品的接口、輔助軟件等都不同，導致了產品的替代性較差，選擇了一個品牌的產品就很難用其他品牌的進行替換，不利于機電一體化的發展。因此，機電一體化的標準模塊化的意義重大。利用統一的標準開發生產產品，使機電一體化產品的生產標準化、系列化，不僅有利于機電一體化產品的開發使用，而且也會給機電一體化的發展帶來更好的機遇。
3、安全微型化
機電一體化的安全化并不只是指產品的使用安全，也是指其對人類的生態環境的安全。安全化的機電一體化產品使用時對生態環境的危害較小，報廢后能后回收利用；機電一體化的微型化指的是機電一體化產品向著微型化方向發展。隨著納米技術不斷的進步，超精密加工技術的進一步發展，體積更小、功耗更低、應用范圍更大的微型化機械一體化產品的開發應用指日可待。
4、網絡開放化
在計算機網絡技術高度發達的今天，任何一個領域想要發展，就必須開放，就必須與網絡接軌，融入全球化的環境中。計算機網絡通過各個計算機終端將世界連接在一起，豐富的信息在這個網絡平臺中互相流通，人們可以方便的獲取想要的信息。機電一體化產品的網絡化、開放化，不僅有利于優秀的產品的推廣，更是為相關技術的整合交流、配件的采購提供了一個廣闊的平臺。因此，機電一體化產品毫無疑問會向著網絡開放化發展。
總之，機電一體化技術具有廣闊的發展前景和極高的應用價值，不僅是工程機械行業的發展的趨勢，也是世界整個機械行業的主要發展趨勢。如何把機電一體化技術應用到工程機械乃至更廣泛的領域中，為社會經濟發展做出更大的貢獻，為人們的生活提供更多的便利和樂趣，是我們應該思考和努力的。相信隨著科學技術的飛速發展，機電一體化技術將會迎來更廣闊的發展前景。
參考文獻：
[1]羅輯，杜柳青，袁冬梅，曾宇丹.機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢[J].機床與液壓，2008（1）
【關鍵詞】工程機械;液壓控制系統;技術
引言
液壓控制系統技術在某些較為大型的工程機械中，應用尤為重要，其作用就在于提高機械的輸出功率，使其能夠進行精細化工作。液壓控制系統之所以得到相關行業的青睞，主要是因為其自身存在的優勢，例如系統不占用空間，靈活輕便，具備高度自動化和智能化的內在構造，形成機電一體化，因而操作方便快捷，出錯率較低。但是，目前的機械液壓控制系統尚在發展中，仍然需要從實際應用中汲取經驗，得到進一步的優化提高，使這一技術更好地為建設工程服務。
1 工程機械液壓控制系統技術體系分析
1.1 液壓傳動與控制系統
液壓系統的使用需要能源供給，由發動機輸出機械能，然后通過液壓泵作用，使機械能轉化成液壓能。液壓閥會對轉化后的液壓能進行調節，并分配到系統應用中。而其中的液壓馬達以及液壓缸會將轉化來的液壓能再重新轉化為機械能，才能起到機械操作的作用。另外，在計算機技術智能化控制下，使液壓泵排量能夠配合發動機轉速，并控制閥開關，共同提高工程機械的作業效率和工作質量。
1.2 液壓系統功率控制技術
為了有效利用液壓系統，必須適應其復雜的工作環境。液壓挖掘機的工作必須要求挖掘力度到位，并利用定量泵控制流量適宜。對于壓力的感應控制，可分為液壓機械控制與電子控制兩種方式。液壓系統功率則主要由壓力與流量兩個方面的因素控制，其計算方式如公式所示：
其中：W―液壓功率;p―液壓系統壓力;Q―液壓系統流量
在兩個因素中，壓力的控制依靠的是機械的負載，在液壓系統進行工作時，會承受一定的外部載荷，因而影響壓力因素的變化，于是影響液壓系統功率和流量。液壓泵的流量計算如下公式所示：
其中：―液壓泵流量;―指液壓泵輸入轉速;―液壓泵排量
由以上公式可見，液壓泵的流量受到排量和轉速這兩個因素的影響，從而改變系統執行速度。其中，對轉速的調節又稱為變頻調速，而以控制液壓泵的排量進而控制調速的方法則稱為容積調速。
一般來說，在工程機械工作的過程中，即便由于外部荷載發生改變，而影響到發動機轉速穩定性，也必須要采取強硬措施，保持發動機轉速，保持轉速因子的恒定，從而有效控制液壓泵流量和排量。
1.3 液壓系統流量控制
液壓泵流量的調節方式有兩種，即泵控調速和閥控調速。
所謂泵控調速，其運作方式是改變液壓泵排量，進而控制系統流量。這種流量控制方式運作過程中，可以避免流量的損失，從而保證功率，實現經濟化運轉。
在進行泵控調速時，需要通過協調斜盤、柱塞以及滑靴等多種質量元件來調節液壓泵斜盤，使之到合適的傾角，這樣一來，排量響應上就需要較長的耗時。
所謂閥控調速，其運作方式需要改變液阻，但是，這種方式存在的缺陷是當流量經過控制閥，進入執行元件時，會有多余的流量回流到油箱中，造成浪費。
由此可見，閥控調速運作中會造成流量的浪費，缺乏經濟性。但其優勢在于，對液壓閥開度的調節僅需要質量較小的電磁鐵推動閥芯來實現，因此，只要電磁鐵的響應頻率合適，響應就可以很快。目前工程機械上用的電磁鐵，高速的已經可以超過20Hz。
由此可見，泵控調速和閥控調速具有互補的特點，實際應用中完全可以將二者結合使用，從而發揚優勢，彌補缺陷。
液壓系統在運行過程中，首先需要根據實際的流量需要，確定初始排量，一般來說，初始排量要修比需要流量高出20L/min，甚至以上。然后再由比例閥對流量大小進行進一步的調整，這樣可以保證液壓系統的經濟性和響應速度，避免浪費。就上述情況來說，對正、負流量的控制，外部負載敏感的控制等方面，都列屬于泵控與閥控調速相結合的流量控制方式。其中，正、負流量控制的原理如下圖1、2所示：
圖1 負流量控制液壓原理圖 圖2 正流量控制液壓原理圖
在負流量的控制中，控制變量泵排量的是主閥中位流量，由圖可見這二者的變化方向是相反的。而在正流量控制中，控制液壓泵排量與液壓閥開度的因素是相同的，這樣可以提高響應速度。
負載敏感控制原理如下圖3所示：
圖3 負載敏感控制控制液壓原理圖
在負載敏感控制中，主閥上的壓力降可以控制液壓泵排量，且壓力降又同時與操作信號和外負載同時相關，因此，負載敏感控制這種方法是將操作者的速度預期與外負載的速度二者結合的控制方式。
2 液壓控制系統技術體系的拓展
2.1 自動化與智能化
（1）電子控制及自動化。目前工程中較為常見的的液壓機械都開始使用電子控制系統，電子控制的自動化運用不僅可以提高機械工作效能，而且能夠提升作業效率和工程質量，保證工程中各種能源的利用效率。
（2）電液比例先導控制多路閥。利用電液比例控制多路閥，這一方式可以提高機械使用性能，并且為無線和遠程計算機自動化控制打下基礎，鋪墊道路。
（3）采用智能控制系統，有效改善于工程機械的液壓控制效率，提升機械液壓控制技術的質量和操作技藝，從而在高科技的背景下，更有效率地解決工作中的操作失誤或設備損壞等問題。
2.2 節能環保
對于當今的社會而言，節能環保工作是各項生產中都必須關注的重點內容。對于工程機械方面，其節能環保工作包括液壓系統的設計，從節能的思想觀念出發，保證發動機到液壓系統全部過程中的流量控制以及功率控制等的合理性，對于工作介質的必要要求，減少環境污染，降低機械噪音，達到節能環保的目的。
3 結語
綜上所述，為了對工程機械液壓系統的功率和流量等進行控制，可以采用泵控和閥控相結合的液壓方式，匯集其中的優點，為實現經濟快捷的機械操作服務。隨著科學的不斷進步，在傳統的液壓控制系統基礎上，將會得到更多的技術投入和發展，使其進一步智能化和自動化，從而將相關技術推向高效和節能并存的優良體系。
參考文獻：
[1]李凈儀.李秋紅.鄭耘杰.簡述機械手液壓控制系統的設計[J].農機使用與維修，2010（3）.
【關鍵詞】機電一體化；機械領域；電子技術
機電一體化技術在機械領域的應用，不僅能有效整合物質資源、能源資源，還能有效整合機械資源，進而全面提升機械自動化水平。
1機電一體化技術簡介
機電一體化是機械裝置與電子自動化技術的有機結合，主要是在機械裝置運用、信息處理、功能等方面引入電子技術，該技術具有綜合性、跨學科等性質。機電一體化技術包括產品與技術兩個方面，該技術并不是對電子技術、機械技術的簡單拼湊，而是將電子技術、機械技術進行完美組合，以全面提高技術先進性，其與自動化結合技術有本質區別。機電一體化技術的應用，不只是簡單的勞動力替代技術，而是有機統一機械設備各個方面，從而全面提高機器設備的自動化、智能化水平。
2機電一體化技術發展趨勢
在全球經濟技術迅猛發展的今天，機電一體化技術發展趨勢如下：2.1智能化機械設備向著智能化方向發展，智能化是生產力進步的重要體現，也是不同學科技術互為融合的結果，即結合計算機科學、控制理論以及心理學思想等，使機器本身具有自主決策能力、邏輯判斷能力，從而更好地實現目標。2.2微型化機電一體化產品體積向著微型化方向發展，體積小，耗能較小。目前，微型化機電一體化產品在軍事、醫療等精細化行業部門廣泛應用。2.3綠色化機電一體化產品的設計、制作以及使用會向著綠色化方向邁進，在順應時展需求的基礎上，更好地保護自然生態環境。2.4模塊化開發與研究標準化接口的機電一體化模塊單元，對機電一體化技術的廣泛應用，具有重要作用。
3機電一體化技術在機械領域的應用
3.1大型挖鉆機上的運用
目前，大型挖鉆機是各個重點大型工程的關鍵機械設備，并在大型打樁基礎施工中得到廣泛應用。與西方國家相比，我國旋挖鉆機使用技術不到位，培訓機制、配套設施均不完善，西方旋挖鉆機的使用效果更好，并產生了大量衍生產品，該技術的應用比較成熟。旋挖鉆機的使用方法、使用過程比較復雜，對于精細度要求極高。目前，很多企業為了全面提升操作便捷度與精細化程度，均選擇了微處理器控制方式，直接將機電一體化技術運用到大型挖鉆機上，進一步優化了大型挖鉆機技術，全面提升了工作效率與技術成熟度。
3.2在監控系統中的具體應用
鑒于機電一體化的安全控制功能、修復功能以及自動化功能，可直接將其應用到監控系統中去，合理利用工程機械的制動系統、發動機系統、液壓系統等多種裝置，對機械運行情況進行全面、動態、持續監控，以有效促進各項機器的健康運行。充分利用機電一體化技術，能自動查找機械工程存在故障問題，如果發現機器運行故障，則會自動報警。在監控系統中應用機電一體化技術，能在全面提升工作效率的基礎上，改善工作環境。與此同時，還能更好地幫助工作人員發現問題故障、排解障礙，最大限度保障機器健康運行，全面提升機械運作效率。
3.3在機床中的應用
在中國，大部分數控機床都是按照坐標軸進行運動的，通過補刀功能全面提高工作效率，完成任務目標。在機床中，合理應用機電一體化技術，能全面提升工作效率。例如，滾珠絲杠的具體應用，能有效降低機器摩擦，提高轉動效率，盡可能避免低速運行狀態。機電一體化技術的應用，還能有效降低生產成本，促進各項設備良好運行。
3.4煉鋼、煤礦生產中的應用
現階段，我國煉鋼行業所選用的系統是：以計算機為中心，將顯示設備、操作設備、加熱設備、儀器儀表、電腦等設備有機融合的系統，該系統充分運用技術手段，全面提升設備的使用年限與效率。隨著微型處理技術、現代通信技術的發展，我國煉鋼技術得到了突飛猛進的提升。鑒于交流傳動的優越性，電氣傳動技術得到進一步發展，交流傳動勢必會取代直流傳動，交流調速系統的優勢將會逐漸顯露。在軋鋼環節中，交流傳動系統的應用范圍、應用規模逐漸擴大，上述技術均為煉鋼行業的發展提供了強大技術支持。目前，機電一體化技術在煤礦機械中也得到了廣泛應用。例如，升降機與挖煤機均普遍利用PLC技術，通過該技術的應用，能有效提高煤礦機械安全監控水平，并在安全排查、故障報警等方面取得了質的飛躍。隨著我國煤礦機數量的增加，管理部門面臨的挑戰與任務日益艱巨，如何高效利用機電一體化技術促進煤礦企業的安全生產，成為迫切需要解決的重要問題。
3.5機械智能機器人中的具體應用
隨著科學技術的不斷發展，智能機器人必須充分組合、協調多種技術，從而更好地完成任務目標。目前來說，智能機器人在自適應信息控制處理方面的不足與困難逐漸顯露，為了更好地解決這一問題，必須充分運用機電一體化技術。要想進一步優化工程機械內燃機的具體運行過程，傳感器必須有效接收、發出多種信號，并在傳感器信號支持與反饋下促進激光平地機的有效運轉。地下穿孔機、掘進機應按照一定的要求進行地下穿越，與空中導彈技術相類似，一般需要內部導向的陀螺儀、加速度計以及外部導向激光技術等。機電一體化技術應用于智能機器人中，應能感知作業對象的形態、位置、方向，充分利用圖像處理技術、視覺處理原理，更好地開展各項作業。目前來說，遙控型機器人、無人駕駛機械均采用機電一體化技術，通過無線電控制技術以及電液控制技術的應用，全面提高機械自動化程度。
4結語
本文結合機電一體化技術概念及發展技術入手分析，在大型挖鉆機、監控系統、機床設備、智能機器人等方面，詳細論述了機電一體化技術在機械領域的應用，以期為一線工作提供理論指導。
參考文獻
[1]邱富永.淺談機電一體化技術在工程機械中的應用[J].科技致富向導,2014(36):109-109.
[2]陳志.機械工程測試技術實驗教學改革的實踐與體會[J].電子制作,2015(06):117-117.
【關鍵詞】機械傳動技術;信息化發展;推動作用
當前我國社會已經走入新的階段，傳統技術開始逐漸過渡到信息化科學技術，從一定程度上來說技術手段的發展使得社會的各行各業都有了較大的改變，替換了原有的生產面貌，工程機械的運作也有了較大的突破。而人類社會發展也對新時期的技術生產提出了更高的要求。工程機械傳動技術隨著時展不斷進行改進和完善工作，信息化對其產生了強有力的推動作用，使得改變原有模式，不斷提高工作效率，幫助降低能源的浪費情況，為其提供了更多的應用途徑。
一、工程機械傳動技術的工作原理及發展狀態
所謂的工程機械傳動技術就是說利用齒輪的轉動和鏈條的銜接、液壓動力來完成一系列的能量轉換過程。每一個部分都需要進行動力傳輸來幫助各個組成部位能夠隨之運轉起來，并充分發揮不同的工作職能。工程機械傳動技術主要分為三個方面，包括機械傳動、流體傳動、電傳動過程。第一種機械傳動相對來說工作原理較為簡單，它是一種對動力進行直接傳遞的工作過程，各個動力的傳輸需要依賴于齒輪的互相傳動以及其他零部件的運動過程。第二種流體傳動則與前者不同，它主要是通過液壓形成的動力來完成能量轉化過程實現機械正常的運轉過程。第三種電傳動相比前兩種類型，其應用范圍較小，但往往能夠更有效地幫助遠距離運動轉化過程，借助于電能來帶動機械運轉。在工程機械領域里，傳動設備一直是核心工作，它能夠為生產發展提供有利條件，創造更好的生產模式推動工程發展。隨著信息技術在我國迅猛發展，工程機械傳動技術也開始摒棄原有的生產開發模式，對其工作手段進行適當調整，充分結合計算機設備和相關電子動力管理系統來完善工程技術，使得領域內的生產發展有了很大的改變，加快了現代工業生產步伐。
二、信息化對工程機械傳動技術的推動作用
時代在進步，生產發展也緊跟時代步伐不斷進行創新改革，使其能夠順應現代社會發展道路。對于工程機械傳動技術來說也在不斷開拓新的發展模式，力求通過信息化來提高工作效率。總體來說，當前信息化對工程機械傳動技術的推動作用主要體現在以下三個方面。
(一)信息動力閥控制技術。
在以往的工程機械傳動技術中大多依賴于滑閥對整個運轉過程的動力進行監管，從一定角度上來說滑閥控制方式較為基礎，當不同的組織部分進行動力轉換過程時，滑閥能夠對其進行控制并進行運動調整。在早期的工業活動中，滑閥應用十分廣泛，但在實際應用過程中也存在著諸多不足之處，對部件運轉過程調控不夠精準。隨著信息技術的全方位拓展，新的微電子動力控制技術由此而生。它在原有的工作模式下提供了數據支撐作用，能夠在工作過程中進行數據分析處理，使得動力閥的控制能夠更加精準，并開始引進脈沖開關閥與電磁閥，對閥控制進行了更高層次的升級過程，并開始向各個工作環節滲透，影響至深。這一改變奠定了信息化在工程機械傳動技術中的重要地位，不僅簡化了動力運轉過程，還使得監控管理更加精準和直接。
(二)微機數據處理技術。
液力變矩器一直是流體傳動技術最為關鍵的組成部分，它主要依賴于液體流動通過渦輪等組織結構來形成工作脈絡，并通過渦輪等組件的運轉過程來推動葉片的運轉，來完成不同程度的自動變矩過程。從工作效率上來說，傳統液力變矩器還存在許多缺陷，往往在工作過程中由于負荷較大，無法正常完成流動過程影響工作流程。嚴重時還會出現能量傳輸不充分的情況，最終導致能源損耗產生較大損失。然而，在信息手段的幫助下開發而出的液力傳動技術能夠很好地解決這些問題，它能夠將計算機信息數據處理過程嵌入到變矩器中，實現對動力過程的信息控制和監管，來幫助更好地完成動力轉換過程，提高機械運轉效率。譬如當前行業內運用較為廣泛的混合動力轉載機，大多已經沒有再使用液力變矩器，而是采用一種電機與行星齒輪互相進行轉換來推動機器運轉的方式。它能夠在負荷較大的情況下，實現二者的互相轉換協作過程，對整個系統進行有效支撐，讓其能夠抵抗較大壓力來完成正常的變矩工作。除此之外，這類裝置還能夠儲備剎車帶來的動能，在需要動能時進行能源補給，從而降低工作成本。
(三)電驅動技術。
目前來說，電傳動技術在實際工業發展中應用渠道較為狹窄，這是由于該技術在應用過程中所需具備的電磁資源配置要求較高，往往無法實現優質配置。許多大型的采礦電輪車都需要采用電傳動裝置。在現實工作流程中，電傳動技術存在一定的電子技術基礎，使其能夠與之進行有效融合貫通，可以充分簡化能量轉化流程。由此產生的微電子信息處理技術相比原有的工業技術手段和配置上來說有了很大的技術創新和技術提升，使得運用過程更加易操作，提高了便捷性。例如日本生產開發的混合型電動挖掘機PC200－8改變了原有的液壓驅動，以一種能量儲備手段實現在部件運轉過程中對設備剎車和流轉過程的能量進行合理保存，這就是所謂的電驅動技術。除此之外，近年來行業內還開始引進和運用到各種新型信息技術手段來幫助全方位控制作業流程，強化技術能力，提高工作效率，并降低了生產成本。無論是在交通運輸行業還是風力發電等方面都投入了廣泛應用，幫助推動現代化工業進程。
三、信息化工程機械傳動技術對現代社會的積極作用
無論是哪一種信息化傳動技術，都使得落后的技術手段發生改變并提高了工業生產發展的可控性。一方面來說，由于現代工業涉及領域較多，其生產形式和應用渠道各種各樣，機械產品質量的提升意味著整體的生產水平都能夠上升到更好的層次，包括設備挖掘、器械打樁等制造方面，使得在實際的工業作業過程中相關工作人員能夠更好地實現對機械的掌握，節省一定的人力物力，提高工作效率，實現各行各業的全面發展，讓現代社會能夠更有利于人們的生存發展。另一方面來說，信息化工程機械傳動技術的發展大大地提升了工業作業的安全性，從一定程度上能夠有效節省能源，減少不必要的開費，為后代的生存發展進行資源儲備。另外信息化工程機械傳動技術可以適當減少有害物質的工業排放，幫助建設可持續發展的生態環境，使得人與自然社會和諧統一。
四、結語
綜上所述，在實際工程機械傳動技術體系構建過程中信息化的重要性不可忽視，它將直接關系到工程機械運作過程中的成本、進度及質量和效率，乃至環境保護。信息化發展從很大程度來說改變了原有的工業發展模式，不斷采用創新技術手段提高生產開發效率，優化資源配置，實現精準可靠的安全性工業生產。由于筆者自身專業知識的缺乏及相關技術掌握不夠成熟，該分析研究存在一定缺陷，希望可以為信息化工程機械傳動技術發展提供一定的理論參考。
【參考文獻】
［1］吳國祥，李玉河．工程機械智能化與信息化發展概況［J］．工程機械，2013，1:169
［2］李學忠，孫寬．工程機械產品的自動化與智能化控制———信息技術在工程機械上的應用綜述之一［J］．工程機械，2012，7:79～82
[關鍵詞]建筑機械;自動化;關鍵技術;工程應用
中圖分類號：TU741.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0393-01
前言：20 世紀 80 年代后期，發達國家的建筑施工中即以開始廣泛的應用建筑機械自動化技術，顯著的提升了建筑施工的效率。與發達國家相比，我國的建筑機械裝備率非常低，而且品種并不多，配套性差，導致我國建筑施工效率比較低，在一定程度上影響了建筑行業的良好發展。
1 機械自動化概述
機械自動化指的是不存在其他人為條件下，依照之前預定流程通過機械自動完成此項工程中所需要的操縱步驟，同時還對相關設備進行有效管理，通過自動化技術在工程中的應用，突破了傳統機械限制，使工程機械自動化技術得到應用，通過使用新機械工程來進行管理，可以有效降低工作人員工作強度，進而提升了工程的操作質量，滿足了現代化工程建設的需求。
2 我國機械自動化應用的現狀及原因
目前我國的機械自動化水平與發達國家相比較為落后，在一些發達國家內，他們的機械自動化技術差不多都實現了集成化以及智能化的管理，而在我國的建筑工程項目中，自動化技術的應用目前還不是很廣泛，集成化以及智能化的發展水平較低，還僅僅停留在不靈活的單方面的自動化層次，也沒有形成較為高效以及便捷的管理體系。這些問題制約著我國的自動化水平的發展，出現這一現象的原因主要有：
首先，在我國的絕大多數的企業當中，缺少對自動化技術的認識以及熟悉，大多數的企業都屬于一個安于現狀的狀態，創新以及改革的腳步較為緩慢，也不愿意對自身的傳統運行發展模式進行改革，僅僅是為了按照一定的生產要求和程序去展開工作，相對于我國的企業而言，外國的大多數企業更喜歡通過創新的方式對自己的技術水平進行改革，改進傳統的管理模式，提高生產的水平和效益，提升企業的發展速度。
其次，我國缺少對相關人才的培養以及選拔制度，人力資源的管理體制較為不完善，普遍存在的應試教育使學生們的實踐經驗嚴重不足，過度重視書面上的理論知識，這就使得如今的大多數高校畢業生沒有辦法滿足相關的企業的用人要求，以及對人才的需要，在企業的研發過程中，缺少有能力的設計人才。
最后，通過自動化技術在工程中的應用進行分析，采用集成化、數字化以及智能化的管理方式進行工程的操作的理念還沒有形成，相關的人員也沒有認識到新的工藝和技術對工程的開展所帶來的積極影響，也沒有對過程所需要的技術核心要點進行研究探討。
3 機械自動化應用的改進措施
3.1 重視對人才的培養機械自動化的發展以及在相關領域的應用
離不開相關的專業技術人才，更不能缺少自動化管理方面的人才，教育是人才培養的重中之重，所以說必須要對相關領域的人才教育工作進行高度的重視。對于學校方面來講，必須要重視實踐經驗的培養工作，重視培養學生的實踐能力，不能夠紙上談兵，只重視理論方面的知識。對于企業方面來講，要為員工們提供更多的學習相關知識的機會，重視對自動化人材的培養培訓工作，幫助企業員工們相互學習，互相進步對于社會方面來說，應大力加強在職教育的完善發展工作，讓相關領域具有較多實踐經驗的員工能夠繼續學習深造，擴寬自己的知識面，完善自己在機械自動化技術方面的相關知識。
3.2 提高機械的智能化、自動化
現如今，相對于國外發達國家來說，我國的機械自動化水平仍然較低，相關技術較為落后，機械加工大多仍然以傳統的半自動方式為主。完全自動化的生產方式僅僅應用于一些較為簡單，批量較大的工序之中，缺少先進的技術水平，而面對一些相對于復雜的工序，仍然以半自動的傳統方式或者純手工的方式來完成。所以在目前我國機械自動化的應用過程中，必須要對不同的工序使用不同的生產方案，不再使用以往的較為單一、較為傳統的機械化模式，還要重視在不同的工序上面的自動化連接，推動系統的自動化生產，逐步提高工程的自動化程度，最終實現機械生產應用的自動化和智能。
4 建筑工程中機械自動化技術應用
4.1 機械工程應用自動化技術的形式
自動化技術在機械工程中的應用主要是為了實現檢測過程、加工過程、裝備系統、物流系統以及信息流系統的自動化管理。其中在信息流自動化方面主要包括的內容有計算機輔助制造功能、產品數據管理技術、計算機輔助設計功能。自動化技術運行的基礎性內容即為計算機技術的支持，通過計算機編程來完成相應的自動化處理操作，并且在短時間內容實現文件程序的編寫，保證整體程序的完整性和實用性。
4.2 自動化技術應用
我國的經濟發展水平不斷上升，產業的發展也非常快速，機械自動化的技術和應用也在不斷發展。目前，自動化技術己經漸漸向智能化、集成化發展，主要工作目標是實現高效快速的自動化技術的實施，虛擬化機械制造技術是通過多媒體技術和現代制造工藝技術，結合人工智能實現對于自動化技術的控制和整合，能夠有效的涵蓋多方面學科內容，是一項全力發展的綜合性技術類型。
4.3 機械自動化技術
在建筑的安全管理中的應用在建筑的施工工程之中，常常會出現多種設備同時施工的現象，不同的設備車輛相互配合進行建筑的施工工作，但是也會在建筑工程施工的過程中帶來一定的安全隱患，如建筑材料的任意擺放以及多重施工設備的混亂運行工作[7]。所以應用自動化的技術能夠有效的對這些安全隱患進行識別，并及時的報警，制止不安全的運行工作，保障施工現場的安全，同時也能夠實現多種機械設備的配合工作，有效的提高建筑的施工質量和效率，提高建筑工程機械現場的安全管理工作。
4.4 在施工機械中的應用
建筑工程中，壓路機、挖掘機是兩個比較重要的機械設備，這兩個設備在應用機械自動化技術后，可有效的提升施工質量及效率。混凝土澆筑施工中，常用的一個機械設備即為壓路機，應用建筑機械機械自動化技術后，將檢測裝置、遠程通訊裝置等引起到壓路機中，實現壓路機自動化，利用自動化壓路機施工時，設備的工作位置可以通過相應的裝置測定，同時，現場基準點的預設也可以采用自動化壓路機進行，完成后，中央控制系統接受反饋數據，經處理后變為控制命令，誘導壓路機進行相應的作業。挖掘機通過激光控制裝置的引進來實現自動化，作業時，通過該裝置，對機械挖掘作業進行相應的控制，將挖掘機作業的質量提升。此外，也可將激光自動挖削系統設置在挖掘機中，車體高度的檢測、作業面位置的檢測等均可利用此系統進行，將挖掘機的挖掘效率大大提升。
5 結束語
綜上所述，提升機械工程的生產效率和水平具有重要的現實意義。本文主要對機械自動化的現狀以及原因進行分析，同時探討了機械自動化在建筑工程之中的應用，希望為相關領域提供一些參考和借鑒。
參考文獻
[1] 蔡遠望.淺析電氣自動化在建筑電氣工程中的應用[J].城市地理，2014，（20）：26.
[2] 李淡淡.機械工程中自動化技術的運用[J].硅谷，2014，（12）：94+74.
[3] 穆智新，楊芳.淪機電自動化在工程機械制造中的應用[J].電子技術與軟件工程，2D13，（11）：72.
關鍵詞：協同設計；工程機械設計；應用
1我國工程機械設計的現狀
傳統的工程機械設計，對經驗總結十分重視，在設計中應用經驗公式、數學圖表、理論等方法。我國工程機械發展時間較晚，與國外相比差異還很大，其以設計引進技術等為依據進行前期發展，設計人員主要負責改進工藝編排以及轉化圖紙等，沒有做到深入的分析整機的深層設計機理。相較于國外，我國工程設計人員沒有多元化的專業知識，并且其產品原理和設計思想等都在模仿國外。工程機械這一行業的特點，使得其遠遠落后于其他產業的技術發展和應用，因此在缺乏改進和創新的前提下，是無法對工程機械制造業進行振興的，要想發展首先要做的就是對技術、知識進行創新。目前已經有許多工程機械企業開始行動，對更加先進的設計模式進行尋找。在計算機技術等的發展過程中，工程機械設計中應用了很多先進的建模方法、設計方式以及設計思想，進而逐漸將工程的協同設計實現。在部分企業中已經開始應用CSCW、CIMS系統等信息化工程。設計師開始對計算機輔助設計軟件進行應用。在不斷的發展中，目前設計師們通常都用SolidWorks、AutoCAD等三維設計等建模工具。三維設計能夠更加形象直觀的展示產品設計，預先演示產品最終的動作以及形態，進而對產品的產出風險進行大幅度降低。除此之外還能夠通過計算機輔助以及建模軟件對軟件接口進行分析，進而對試驗費用和產品研發費用進行有效的降低，對開發周期進行縮短，縮短產品市場競爭力提升。
2工程機械設計的CSCD體系
2.1工程機械CSCD體系結構的核心
在過去企業內部為開發工程機械產品的主力軍，但隨著時代的發展，許多大型企業在開發產品的過程中也要求合作商以及供應商加入其中，將一致的產品信息進行及時獲取，并對這些信息進行應用，從而將實時的協同開發展開。其中包括設計思想的交流、遠程評審的實現、運動仿真的模擬、檢查干涉、模型裝配以及產品零件的查閱等。在工程機械設計中對CSCD系統進行應用，其存在的主要問題如下。第一，可靠安全的異地通訊，能夠將數據共享和信息交流在不同的工作平臺實現，進而將實時協同實現。第二，不同CAE軟件下的仿真分析以及不同CAD軟件的虛擬裝配和數字化建模。從目前我國工程機械設計的情況可以看出，目前主流的方式就是結合式的設計方式。第三，將核心設置為知識管理，對分析案例、修改設計的過程以及重視知識的應用進行強調，進而將專家數據庫形成，能夠對反復發生同樣的修改錯誤進行預防。第四，將核心認定為過程管理，對人機交互無縫接口以及人與人之間和諧交互進行強調。第五，協同設計可視化。現階段能夠將可視瀏覽實現的方式包括以下兩種，第一種瀏覽是建立在輕量化數據格式上，其在下載數據文件的時候不會保存到本地，而是直接轉化存在于服務器中的數據文件，從而使得瀏覽的格式變為輕量化格式，從而對瀏覽的速度以及安全性進行提升，其具有較高的技術難度。
2.2工程機械CSCD中CAD環境中的實時協同
CSCD系統在工程機械設計中，對CAD環境下的實時協同進行支持為其應用價值最高的協同設計方式。目前現代設計人員已經將三維建模軟件作為主要的應用工具。但通常情況下CAD平臺無法將同步更新和傳遞消息等設計過程中的功能提供出來，在不同的CAD環境中不同設計者無法將真正的同步實現，必須在庫中保存數據的基礎上，才能夠將其重新打開，隨后才能夠將更新實現，但是難以改變設計更改滯后的情況。在滯后的時期，會使得一些不曾想到的結果出現，無法預料到變更設計造成的影響。將產品設計在CSCD中進行，更改的信息在CAD環境的實時協同中能夠進行及時獲取，對設計來說這些信息的十分重要，其能夠對整體設計由于滯后而失敗的情況進行避免。如果對CSCD中CAD環境下的實施協同設計進行應用，在機架設計上零件工程師進行變更，裝配工程師就能夠對其反饋進行及時的獲取，進而調整裝配，防止有錯誤出現在之后的設計中。將實時協同在CSCD系統的CAD環境中實現，其主要是對協同感知技術進行應用，進而使得設計者對不同工作平臺無縫接口技術、網絡通訊技術以及圖形空間的集成進行共享。在交流數據模型傳輸的時候，由于三維CAD設計具有非常復雜的數據，并且由于其受到網絡帶寬以及網絡硬件的局限，應該對網絡數據流量進行減少，進而將協同實時在設計中進行。在工程機械朝著智能化和系列化的方向進行發展，大型機和小型機也在分別朝著大功率化和多功能化的方向發展。在工程機械中，目前已經在其中應用了高速無線電通信、GPS微波定位以及機載計算等信息技術，成熟機型的設計在不斷創新，結構也在不斷改進。實時協同設計在CAD的環境中，能夠將設計者關于零件結構的意見實現實時交流，進而對最優設計進行獲取，從而對整機的性能和外形兩個方面的結合進行滿足。
3結語
本文就協同設計在工程機械設計中的應用進行了探討，首先對我國工程機械設計的現狀進行了介紹，隨后對工程機械設計的CSCD體系進行了分析，并且分析了工程機械CSCD中CAD環境中的實時協同。協同設計在工程機械設計中的應用，能夠使得工程機械設計具有更高的設計質量和效率，從而對工業發展起到促進作用。
參考文獻
[1]聶勇軍,廖啟征.多學科優化設計在工程機械產品開發中的應用展望[J].起重運輸機械,2011,08:8-11.
[2]詹學文,方立霞,郭自文,王林,孫輝.NX系統工程和協同設計在輸送機改向滾筒設計中的應用研究[J].煤礦機械,2013,03:10-12.
[3]金雨,薛濤,馮林,張旭鵬.三維協同設計在荒溝抽水蓄能電站項目中的應用[J].工程建設與設計,2013,10:20-22.
[4]劉滿軍.計算機支持的協同設計在油田地面安全工程設計中的應用[J].中國石油和化工標準與質量,2011,05:141.
關鍵詞：智能技術；無人化數字棉紡工廠；網絡化；大數據
中圖分類號：TS118 文獻標志碼：A
Building Unmanned Digital Cotton Spinning Mill Based on Intelligent Technology
Abstract： Chinese textile industry is in a critical period for industrial upgrading， and this requires textile machinery producers strengthen their R&D on digital， intelligent spinning equipment to help cotton spinning mills use less labor or build unmanned workshop. Nowadays， although domestic cotton spinning industry has the largest production capacity around the world， most domestic cotton spinning machines are not so good in intelligent performance. To meet the requirements of market， it is significant for textile machinery producers to develop cutting-edge textile machinery applying new ideas and technology， and help to build new intelligent unmanned cotton spinning mill.
Key words： intelligent technology； unmanned digital cotton spinning mill； internet-based； big data
1 引言
近幾年，我國紡織行業的生產成本普遍上漲，大量企業出現了用工成本大幅度上升和招工難并存的局面，而企業自身科技創新能力不足、產品附加值不高，也嚴重了影響紡織企業的競爭力。
與此同時，全球經濟發展方式正在發生深刻變革，科技創新孕育新的突破，“智能制造”已成為世界制造業發展的大趨勢。《經濟學人》2012 年4月發表的“第三次工業革命：制造業與創新”專題報道中闡述了目前由技術創新引發的制造業的深刻變化，指出數字化與智能化的制造技術是“第三次工業革命”的核心技術。
在發達國家，汽車、電子電器、工程機械等行業已大量使用工業機器人自動化生產線，出現了數字化、智能化工廠。近年來，物聯網、云計算、人工智能等領域內各項新技術得到了快速發展和廣泛應用，這將對紡織行業向數字化、網絡化、連續化和集成化、智能化方向轉型發揮強勁的驅動作用。
目前歐、美等發達國家和地區已經有紡織工廠實現了從原料到成品的全流程智能化生產，生產狀況和車間環境實現了集中監控和遠程控制，工人勞動強度大幅降低。作為紡織科技的重要載體，數字化、智能化的紡織工廠將是紡織行業未來重要的發展方向，是現代紡織工業化與信息化深度融合的應用體現。
2 經緯紡機新型無人化棉紡工廠
棉紡是紡織行業最重要的組成部分之一。在國內，棉紡機械較早推廣使用數字化技術，棉紡工廠的自動化水平有了很大的提高，但與國際新技術相比在高速、高產、高質、連續化、智能化及穩定性、可靠性等方面還有很大差距。國外先進紡機具備了高度智能化的功能，生產自動化、連續化程度很高。
作為中國最大的棉紡織成套設備供應商，經緯紡織機械股份有限公司（以下簡稱“經緯紡機”）擁有30多家分、子公司，產品覆蓋清、鋼、并、粗、細、絡、捻、織、染等工藝流程。經緯紡機通過原始創新、集成創新和消化吸收再創新，加強產、學、研間的技術合作與交流，利用棉紡裝備開發平臺協同分、子公司研發和應用當代先進的數字化、智能化技術，致力于打造新型無人化數字棉紡工廠。圖 1 描述了經緯紡機新型無人化數字棉紡工廠的構想。
經緯紡機新型無人化數字棉紡工廠主要由智能化單元設備、車間數據采集與監控系統、智能物流與搬運系統、基于大數據和云計算的智能數據處理與分析等系統組成。數字棉紡工廠提供的棉紡成套工藝方案包括：精梳/緊密紡成套工藝、普梳成套工藝、氣流紡成套工藝。緊密紡流程：清梳聯合機（含清花設備、異性纖維分檢機、梳棉機）頭并并條機條并卷聯合機精梳機末并并條機自動落紗粗紗機集體落紗環錠細紗機細絡聯型自動絡筒機。轉杯紡流程：清梳聯合機并條機轉杯紡紗機。
無人化數字棉紡工廠能夠把傳統上分為多個工序的棉紡裝備通過自動化、連續化、數字化技術集成為一個智能化的整體進行管理，將原來需要大量人工管理的生產流程統一在系統智能管控之下，將原來大量需要人工搬運的原料和半成品實現自動輸送，將原來大量需要一線工人掌握高超技能的操作簡化為裝備的自動化標準操作，各項生產工藝數據實現自動采集分析、預測。無人化數字棉紡工廠是現代紡織工業化、信息化、智能化融合的綜合體現，也是實現智能化紡織的必經之路。 2.1 棉紡單機設備由機電一體化走向智能化
智能化紡織機械是在原有機電一體化設備的基礎上，通過數字化和計算機技術，融合傳感器技術、信息科學、人工智能等新思想、新方法，模擬人類智能，使其具有感知、推理和邏輯分析功能，以實現自適應、自學習、自組織、自主決策能力。比如，紡織過程各種工藝參數、運行狀態能夠在線檢測、顯示和自動調節；機臺具有自適應的生產控制、智能化加工編程、故障自動診斷、遠程監控等功能。智能化紡織機械是新型無人化數字棉紡工廠的重要組成部分，表 1列出了幾種主要棉紡單機的作用和智能化功能。
綜上所述，棉紡機械單機的智能化主要體現為：（1）在機電一體化的基礎上進一步融合機器視覺、模式識別等技術實現質量在線監測系統，如異纖分檢機、自動絡筒機的斷紗智能檢測裝置和空管自動識別裝置；（2）先進控制技術的應用：并條機自調勻整系統、細紗機集體落紗全過程恒張力控制技術、半自動轉杯紡紗機張力精確控制系統；（3）先進的驅動技術，有變頻調速、交流伺服、步進電機等；（4）聯網接口、RFID射頻識別、現場總線和人機界面，實現工藝參數、運行狀態的在線監測、顯示和自動調節，使機器運行在最優狀態，具備故障顯示和自動排除、遠程診斷和服務等功能。
2.2 棉紡工序連續化
隨著紡織工廠自動化水平的提高，單機自動化已經無法滿足紡織行業發展的需求。通過智能化技術將紡紗工序進行合理的硬連接或軟連接，實現工序連續化已經成為棉紡工廠目前的迫切需求，并為最終實現紡紗全自動化鋪平道路。
2.2.1 聯合機
聯合機是將不同工序設備進行有機的自動聯結，如：清梳聯、粗細聯、細絡聯等，使部分紡紗工序連續化，實現少人或無人管理的從原棉到成品紗的連續生產。
（1）清梳聯：將清花工序與梳棉工序組合成一條新的生產線，實現棉纖維的抓取、開松、除雜、混合、梳理自動聯接，直接生成棉條。該設備精確配合自調勻整系統，對棉流、棉箱、棉層、棉條進行智能控制；工藝參數在線調整、數據實時采集、傳遞；設備故障自動診斷和維護。
（2）粗細聯軌道自動輸送系統：與自動落紗粗紗機配合，使用空中電動軌道小車系統EMS（Electrified Monorail Systems）牽引運紗單元將滿筒粗紗送至滿筒紗庫，待細紗機發出需求信號后再將滿筒粗紗送至細紗機；將細紗機用完的空管送回空管庫，待粗紗機發出需求信號后再將空管送至粗紗機，供粗紗機自動落紗使用，實現粗細聯。
（3）細絡聯：在細紗機和自動絡筒機之間增加一個軌道聯接系統，其主要功能是將經細紗機自動落紗裝置落下的管紗自動運輸到自動絡筒機進行絡紗，并將空管自動運回到細紗機。經緯紡機研發的新型細絡聯型自動絡筒機，可以與細紗機直接連接，自動落紗、生頭、插管、換管、空管返回，實現了管紗從細紗機到絡筒機的自動輸送，改善紗線的清潔情況，避免紗線的接觸損傷，減少毛羽增量，生產效率大大提高。
2.2.2 智能化柔性物流倉儲系統
自動導引車AGV（automated guided vehicle）、電動軌道小車系統EMS與機器人技術在一些現代制造企業，比如汽車制造等領域已廣泛應用，但是在棉紡行業中尚無應用。AGV、EMS系統配有電磁、磁條、光學、視覺等自動導引裝置，按規定的導引路線自動行駛，用于多功能運輸，是一個完全自動化、智能化的系統。
AGV、EMS系統具有自動導航、優化路線、自動作業、交通管理、車輛調度、安全避碰、自動充電、自動診斷、多傳感器控制、網絡交互等功能。數字棉紡工廠利用AGV、EMS系統與機器人技術，實現智能物流系統的柔性搬運、傳輸、打包等功能，包括條桶智能輸送系統、精梳棉卷智能輸送系統、粗紗空中輸送系統、筒紗智能整理輸送與包裝系統等。
2.3 網絡化、智能化系統實現棉紡工廠管控一體化
2.3.1 棉紡設備網絡監控和管理系統
棉紡設備網絡監控和管理系統利用傳感器、通信、總線、數據庫、物聯網等技術，把棉紡廠單機設備的運轉數據、產量數據、質量數據（如異纖分檢機、電子清紗器等）、設備的用電數據、人員、環境溫濕度、空壓、除塵系統、電力供應、ERP數據等相互獨立的信息流集成在一個平臺上，消除生產過程的黑箱運行，實現紡織工廠的敏捷化、透明化、數字化生產和現代化管理。
該系統以數據采集為基礎，實時顯示設備的狀態，記錄主機設備運行的各種數據；可按班組、員工、品種自動統計報表；實時記錄設備的每個狀態變化，如細紗機的落紗次數、落紗時間、落紗長度；把數據轉換為狀態的管理報警，如速度過高、CV值過高的報警；車間環境智能監控系統，可對溫濕度、空壓、粉塵濃度等環境狀況進行監控，使得電力供應統一調度，工廠少人或無人值守，為各種設備的運行維護提供有利工具。
該系統通過有線或無線網絡把棉紡工廠的各個單元聯接起來，消除信息孤島，構建全廠信息流，實現生產高效的管理；可對整個工廠的各種資源（如設備、能源、人員等）進行優化配置，提高效率，降低能耗；提高棉紡工廠的智能化、信息化、管控一體化水平。
2.3.2 大數據、云計算技術、物聯網技術的融合
隨著信息化的發展，棉紡工業將應對大數據時代來臨的挑戰。數字化紡織工廠設備（棉紡設備、輔助設備）眾多，棉紡設備網絡監控和管理系統實時采集成千上萬個傳感器的數據，并生成各種統計圖表。企業ERP系統每天都在生成大量數據和報表。圖 2 展示了數字化棉紡工廠信息數據處理流程圖。這些數據不僅體量巨大，而且種類多樣、實時性強。面對大數據，處理數據的效率就是企業的生命，傳統關系型數據庫對其難以存儲，單機數據分析統計工具也無法對其處理。
擁有數千萬臺機器的大規模并行運行的云計算平臺為這些海量數據提供了廉價的存儲空間和超強的計算能力。云存儲不僅為數字棉紡工廠提供了遠端大容量存儲空間，而且可以對這些數據進行管理，如對重要數據進行本地與云端的兩級備份。另外，還可通過web方式、PC客戶端、手機客戶端等形式訪問數據，對設備狀態進行監控，對生產進行控制和管理等。
大數據的核心是要獲得數據價值，數據需要理解才能轉化為有用的信息，最關鍵的部分是數據分析。打造智能化的數字棉紡工廠，就要依靠專家系統與智能軟件對大數據進行自動分析、歸納推理，從中挖掘出潛在的模式，調節紡織機械設備達到最優的狀態，進而更好地控制生產，同時將有用的信息反饋給管理者幫助其正確決策、執行，減少風險。隨著網絡化、數字化技術的發展，基于機器學習、統計學、數據庫、可視化等技術的數據挖掘方法有了很大的進步。利用數據挖掘技術對采集的數據進行分類統計、對比分析、關聯分析、聚類分析、異常分析、預測分析等，能夠及時發現設備的問題，并對生產異常狀況進行報警、預測、判斷和敏捷響應。
大數據和云計算技術相輔相成，與棉紡設備網絡監控和管理系統、企業ERP等系統的融合，將會對棉紡企業帶來革命性的影響，改變企業傳統的管理和運營模式，成為企業的神經系統及決策中心，能有效降低管理成本，提高生產、商務和服務的智能化水平。
3 結論與展望
新型無人化數字棉紡工廠實現了從原料到筒紗的自動化生產流程；從工廠環境輔助設備的監控到設備運轉數據的采集；從設備單元的自動化、智能化到工廠生產的連續化、網絡化、智能化，并最終實現少人化、無人化管理。智能棉紡設備具有高速、高產、高效的性能，能極大提高成紗品質和產品附加值。聯合機和基于AGV、EMS、機器人系統的物流倉儲系統實現了棉紡工序之間的剛/柔性聯接，保證了全流程運行的穩定性、可靠性、連續性，極大地提高了生產效率。大數據和云計算技術將助力棉紡設備網絡監控和管理系統、ERP系統，提高棉紡工廠的信息化水平。因此，利用智能化技術，融合新思想、新技術，打造新型無人化數字棉紡工廠將成為當前和今后一段時期內紡織裝備企業的主要任務之一。
建設新型無人化數字棉紡工廠，將對加快棉紡企業的轉型升級，提高生產效率、技術水平和產品質量，降低能源、資源消耗，節約用工成本，實現紡紗生產過程的數字化、智能化、網絡化，提高企業競爭力，在應對國際挑戰中發揮重要作用。因此，智能化數字棉紡工廠將會給紡織行業、紡機制造業帶來巨大的經濟效益和社會效益，具有良好的發展前景。
參考文獻
[1] 路甬祥. 走向綠色和智能制造——中國制造發展之路[J]. 國內外機電一體化技術，2010（3）：37-38.
[2] A third industrial revolution：manufacturing and innovation[EB/ OL]. The Economist，Apr. 2012. http：/// node/21552901.
[3] 周濟. 制造業數字化智能化[J]. 中國機械工程，2012，23（20）：2395-2400.
[4] 張國軍，黃剛. 數字化工廠技術的應用現狀與趨勢[J]. 航空制造技術，2013（8）：34-37.
[5] 韓丹，范文慧，邵貝恩. 棉紡裝備協同制造平臺技術研究[J]. 計算機集成制造系統，2008，14（7）：1337-1341.
[6] 孫文立. 加強科技戰略化管理，增強裝備制造集團型企業技術創新能力[J]. 紡織機械，2011（5）：4-9.
[7] 范祥，盧道華，王佳. 機器視覺在工業領域中的研究應用[J]. 現代制造工程，2007，（6）：129-133.
[8] 趙斌，張紅雨. RFID技術的應用及發展[J]. 電子設計工程，2010，18（10）：123-126.
[9] 張辰貝西，黃志球. 自動導航車（AGV）發展綜述[J]. 中國制造業信息化，2010，39（1）：53-59.
[10] 李坡，吳彤，匡興華. 物聯網技術及其應用[J]. 國防科技，2011（1）：18-22.
[11] 劉煒，夏翠娟，張春景. 大數據與關聯數據：正在到來的數據技術革命[J]. 現代圖書情報技術，2013（4）：2-9.
[12] 張亞明，劉海鷗. 云計算研究綜述——基于技術與商業價值雙重視角[J]. 中國科技論壇，2010（8）：126-133.
[13] Tom M Mitchell：Machine learning[M]. Boston，MA：McGraw-Hill，1997.
[14] Z H Zhou. Ensemble Methods：Foundations and Algorithms[M]. Boca Raton，FL：Chapman & Hall/CRC，2012.
[關鍵詞]瀘州；區域中心；產業
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.08.094
1前言
瀘州市地處川滇黔渝結合部，是國家、四川省規劃重點培育的區域性中心城市，2016年5月，國家發展改革委公布的《成渝城市群發展規劃》明確指出：到2020年，瀘州中心城區城市人口200萬人，城市建成區200平方公里。瀘州屆時將是成渝城市群中僅次于成都和重慶雙核以外的第三大城市和四川第二大城市。瀘州市“十三五規劃”明確了“決勝全面小康建成區域中心”的奮斗目標。筆者認為必須重點加快培育六大特色優勢支柱產業，形成二、三產互動產業支撐體系，全面提升在區域經濟發展中的集聚能力、輻射能力和綜合服務能力，有力推動城市與產業的良性互動、融合共生，為瀘州建成區域性中心城市奠定堅實基礎。
2瀘州市加快培育區域性中心城市二、三產互動的產業支撐體系的緊迫性
目前瀘州產業發展的規模、集聚效應和輻射效應，對支撐區域中心城市跨越發展還存在著一些問題。
2.1瀘州特色優勢主導產業體量有待進一步做大做強
瀘州特色優勢主導產業，作為區域性中心城市的產業支撐而言，還顯得不大不強。從白酒產業看，主要指標與“中國白酒金三角”的另兩角遵義、宜賓比仍有差距。從化工、機械產業看，升級換代任務艱巨。從能源產業看，產品單一，有待規模化、集約化開發。從服務業看，布局不合理，角色不明確、集聚效應和鏈條效應缺乏。
2.2瀘州特色優勢產業的集聚和輻射功能還較弱
集聚輻射功能是做大做強特色優勢主導產業的核心要素。瀘州市現有的特色優勢主導產業，其自身的產業鏈條較短，產業內外部環節缺乏深度融合，集聚集群集約效應不明顯；區域內產業布局趨同，企業各自為陣，小而弱、多而散現象嚴重，存在低檔次惡性競爭，產業內部整合力不夠；與周邊地區產業的合作機制不健全。
2.3對具有潛在集聚和輻射力的特色優勢產業培育力度不夠
瀘州在特色優勢主導產業定位上存在重現有特色優勢產業，輕具有潛在集聚和輻射功能較強的特色優勢主導產業的培育；重全面開花，輕重點突破；重企業獨立競爭，輕產業集群出擊；重固守傳統產業，輕新興產業培育；重產業粗放擴張，輕產業功能培育。政府推動與企業引領的合作機制尚未建立，政企合力有待增強。招商引資方面，從支撐區域中心城市長遠發展出發，專門針對特色優勢產業進行招商引資的意識、規劃和措施等都有待加強。
3瀘州市加快培育區域性中心城市二、三產互動的產業支撐體系
根據以上分析，瀘州市要加快培育白酒產業、化工產業、能源產業、機械產業、新興產業、現代服務業六大特色優勢產業的二、三產互動的產業支撐體系。
3.1加快培育中國白酒“金三角”核心發展區
國家將名優白酒列在四川和黔北區域，四川省規劃將名優白酒列為川南重點發展的優勢特色產業之一，四川省提出打造“中國白酒金三角”戰略，為此，瀘州作為“中國白酒金三角”重要組成部分，應依托瀘州白酒行業優勢：擁有瀘州老窖（濃香型鼻祖）、郎酒（醬香型典范）兩大國家名酒，全國唯一；2015年，全市白酒產量132.6萬千升，占全省的35.8%、全國的10.1%；銷售收入714.7億元，占全省的37.6%、全國的12.9%；是全國白酒行業品牌密度最大、品牌層次最高的地區等；加快培育中國白酒“金三角”核心發展區，建設全國最大、綜合配套能力最的千億元白酒產業集群。
第一，加快培育中國優質白酒核心產能區，形成全國最大的醬香型白酒生產基地，建設全國最大的優質標準化基酒產能區，打造全國最具影響力的酒業園區、酒莊。
第二，以瀘州老窖、古藺郎酒為重點，加快建設國家酒類及加工食品質量監督檢驗中心、國家固態釀造工程技術研究中心、四川中國白酒產品交易中心、中國白酒產品批發價格指數平臺、中國白酒金三角酒業博覽會等一批國家級水準、行業性領先的高端功能服務平臺體系，大力爭取更多的涉酒中心落戶瀘州，搶占中國白酒行業功能性制高點和價值鏈高端，提升產業集群核心競爭力。
第三，建設全國最具影響力的酒類產業綜合交易中心。大力發展酒類產品特色物流，實現二、三產業的深度融合和互動，加強四川中國白酒產品交易中心、中國國際酒業博覽會等建設。
3.2加快培育全國重要循環型化工基地
瀘州要立足化工產業基礎，依托瀘天化、川天華、北方化工、北方硝化棉、中海瀝青等骨干企業，傳統化工向著煤化工、醫藥化工、精細化工、石油化工轉型發展。加快培育全國重要的資源優化配置、規模優勢明顯、產業布局合理、鏈條有效銜接的循環型化工基地。
第一，科學合理規劃化工產業發展布局，加快富余產能的合理化應用，強化技術引進合作，新建大型化工項目主要布局在長江經濟開發區新材料環保產業園區，推動化工產業大型化、基地化、集約化、循環化發展，推動化工產業綠色化、循環化發展。
第二，加快推進瀘州化工園區原料結構調整等項目的建設，推動天然氣化工向煤氣油結合的化工轉型。加快煤層氣、頁巖氣資源的開發，適時引進和培育煤層氣、頁巖氣的化工項目，優化化工產業原料結構。
第三，以化工園區建設為發展平臺，以完善產業鏈為重點，以技術革新和產業升級為抓手，依托化工骨干企業，重點發展瀘州化工產業園區、瀘州軍民結合園區、合江臨港工業園區三大化工園區；重點發展天然氣化工產業鏈、煤化工產業鏈、硝酸產業鏈、精細化工產業鏈、纖維素產品鏈、有機硅產業鏈、硫磷鈦產業鏈、石化深加工產業鏈八個市場潛力大、有競爭力的化工產業鏈，形成鏈條有效銜接的產業集群。
3.3加快培育西南地區重要裝備制造基地
國家規劃明確定位瀘州為裝備制造基地，四川省規劃將裝備制造列入川南經濟區重點發展的優勢產業，這是瀘州機械工業崛起的重要政策支撐。瀘州要依托長起公司、國機重工、邦立重機、長液公司等龍頭企業，加快引進機械行業重點領域的重點企業，加快培育機械工業集中發展區，建成西南地區重要裝備制造基地。
第一，大力發展核心基礎零部件（元器件）、先進基礎工藝、關鍵基礎材料和產業技術基礎“四基”工程，推進傳統機械制造向智能化制造、服務業制造轉型。
第二，加強與國機重工、廈門海翼等整機裝備和總成龍頭企業戰略合作，促進國機重工西南（瀘州）產業園建設，促進玉柴（邦立）西部基地建設。振興發展工程機械、液壓元件、油氣裝備等傳統優勢產品；培育發展智能立體停車庫、海洋裝備、化工裝備、汽車及零部件、航空航天裝備等潛力性產品，引導發展機器人智能裝備、3D打印、節能環保、軌道交通等新興產品，形成工程機械、油氣鉆采裝備、節能環保裝備系統集成、設備成套和綜合服務能力。
第三，著力建設國家級技術研發中心。利用國家高性能液壓件高新技術產業化基地、全國首批液壓產業基地技術優勢，建立產學研技術平臺，加大研發力度，實現產品技術突破和產業化運用。積極申報國家智能制造試點，大力推進長機公司等企業“智能工廠”建設。
3.4加快培育成渝經濟區重要能源保障基地
川滇黔結合部是能源資源富集地區，國家規劃沿長江經濟帶布局發展清潔能源產業，其中將瀘州定位為能源基地；四川省規劃明確強調推進古敘礦區綜合開發，建設大型煤炭基地；這些政策勢必帶來瀘州能源產業的快速發展。
第一，優化發展煤炭及深加工、電力等傳統能源產業，有序推進清潔能源開發利用。
第二，加快推進古敘礦區煤電路化綜合開發，加強古敘礦區煤炭資源勘探開發，推動傳統能源產業向規模化、集約化、清潔化、智能化方向發展，積極發展潔凈煤、煤氣化及下游產業，支持煤電聯營和煤化一體化發展。
第三，積極創建全國新能源示范城市，加強與殼牌、中石油、中石化等大型企業戰略合作，加快永川―富順區塊、敘永―古藺區塊頁巖氣開發，打造西部頁巖氣開發基地。實施白酒丟糟循環利用項目，中海油、中節能酒糟制天然氣項目，大力發展生物質能。深化與中廣核、中電投、華潤等企業合作，推進古藺、敘永、合江地區風能資源開發利用。
3.5加快培育新興產業基地
深入實施創新驅動發展戰略，依托本地優勢產業資源和周邊地區相應資源，搶占新興產業高地。
第一，加快培育西部地區重要現代醫藥產業基地。依托“西南醫科大”、醫藥企業、化工技術和周邊地區豐富的中藥材資源等；圍繞“川滇黔渝結合部醫藥產業制造高地、國家生物醫藥產業基地”的目標，實施“百億醫藥產業培育計劃”；依托百草堂、寶光、步長、海正等企業的領軍作用，積極培育現代中藥、生物制藥、化學原料藥、醫療器械等產業鏈。
第二，加快培育西南新能源汽車產業基地。把握新能源汽車產業高速發展的機遇，用好列入全國新能源汽車推廣應用示范市機遇，全力推動西部新能源汽車產業園區規劃建設，建設智能化新能源汽車生產基地。
第三，加快培育西南新材料產業基地。依托天華公司、北方公司、浙江合盛硅業等龍頭企業，大力發展以化工新材料、無機非金屬材料、新型綠色環保建筑材料為主體的新材料產業。
3.6加快培育現代服務業
現代服務業是支撐區域經濟的新增長極。瀘州作為川渝合作橋頭堡和川滇黔渝四省（市）結合部，人流、物流、資金流、信息流都將日益擴張，具備加快發展現代服務業的區位優勢和產業優勢。因此，瀘州必須堅持優勢優先原則，以區域性優勢資源為依托，以產業園區為載體，做大做強現代服務業。
第一，加快培育區域性最大現代商貿物流中心。國家規劃瀘州“商貿物流中心”。四川省規劃川南經濟區要大力發展商貿物流等現代服務業。為此，瀘州要依托自身優勢，2015年瀘州市實現社會消費品零售總額559.7億元，增速居全省第2位，區域內排名第二，加快培育區域性最大商貿集散中心；依托特色優勢產業，加快培育全國最具影響力的白酒產業綜合交易中心，統籌布局區域性最大的化工、機械、能源、新興產業等專業現代物流中心。
第二，瀘州要立足金融服務業的堅實基礎，加快引進各類金融機構，健全完善金融體系，加快培育區域性次級金融中心。
第三，瀘州要依托“全國優秀旅游城市”、自身旅游資源和周邊地區旅游資源，加快培育區域性旅游組織中心。
第四，瀘州要依托區域內教育資源優勢，加快培育區域性教育培訓中心。
第五，瀘州要依托醫藥產業園、瀘州市醫教園區兩大平臺，整合本地醫衛資源，大力發展健康養老服務業，創建全國健康城市，建成區域性醫衛養老服務中心。
綜上所述，瀘州市必須加快培育白酒、化工、機械、能源、新興產業、現代服務業六大特色優勢產業的、二三產互動的產業支撐體系，全面提高瀘州產業的核心競爭力、產業的支撐力和產業集聚輻射的整合力，從而實現“瀘州建成川滇黔渝結合部中心城市”奮斗目標。
參考文獻：
