基本介紹

智能工程，也就是創(chuàng)建多種形式的智能化系統(tǒng)。既是適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、軍事和科技發(fā)展的需要 ，也是智能科學(xué)和復(fù)雜性科學(xué)研究的實(shí)際應(yīng)用。智能系統(tǒng)事例的重要特點(diǎn)之一，就是人機(jī)結(jié)合，以人為主的綜合集成體系。實(shí)踐證明，“綜合集成研討廳體系”是實(shí)現(xiàn)決策科學(xué)化與民主化的有效工具，既可以用于支持宏觀經(jīng)濟(jì)決策 ，提供人口決策的信息與系統(tǒng)，也可以在軍事指揮、方針政策重大項(xiàng) 目等的決策中發(fā)揮科學(xué)化作用，所以會(huì)逐步進(jìn)入國(guó)家和社會(huì)以及大型企業(yè)的決策程序，成為信息社會(huì)重大需求的智能系統(tǒng)。

發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步與發(fā)展，工程機(jī)械的廣泛應(yīng)用， 工程機(jī)械的自動(dòng)化、智能化水平提高。工程機(jī)械的操作與控制實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、集成化、智能化的結(jié)合。在智能化控制系統(tǒng)被引入工程機(jī)械控制領(lǐng)域后，給工程機(jī)械的發(fā)展帶來了劃時(shí)代的變化，工程機(jī)械的操作便利性、安全性、經(jīng)濟(jì)性都得到了大幅提高。智能化已成為各種工程機(jī)械現(xiàn)代化最明顯的標(biāo)志。工程機(jī)械的智能化現(xiàn)階段主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，智能控制技術(shù)、工程機(jī)械的智能監(jiān)控、檢測(cè)、故障診斷與維護(hù)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)機(jī)群集成控制。

• 智能控制技術(shù) 智能控制技術(shù)包括，電液控制自動(dòng)換檔變速器技術(shù)、無人操作技術(shù)、機(jī)電液一體化控制技術(shù)等等。 電液控制自動(dòng)換檔系統(tǒng)由液壓換擋控制系統(tǒng)和電子換擋控制系統(tǒng)兩部分組成。電液換檔控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕代替了較復(fù)雜的機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置。改善了換檔反應(yīng)的可靠性。自動(dòng)換檔與機(jī)電一體化控制技術(shù)在工程機(jī)械巾的使用廣泛。 無人操作技術(shù)是機(jī)械工程的一個(gè)突破性發(fā)展。無人操作技術(shù)在特定的領(lǐng)域中。如在軍事、勘測(cè)、高空攝影、易燃易爆地區(qū)、高空危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)、輻射高危區(qū)、衛(wèi)星探測(cè)等領(lǐng)域。需要使用智能化的無人操作機(jī)械工程技術(shù)。自動(dòng)化中心無人控制系統(tǒng)，機(jī)器人操作、GPS導(dǎo)航、無線、有線網(wǎng)絡(luò)通訊。無人汽車駕駛等技術(shù)都是無人操作技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用。20世紀(jì)70年代開始，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家開始進(jìn)行無人駕駛汽車的研究。我國(guó)國(guó)防科技大學(xué)在1992成功研制了我國(guó)第一輛真正意義上的無人駕駛汽車。2005年首輛城市無人駕駛汽車在上海交通大學(xué)研制成功。目前，無人駕駛技術(shù)在我聞無人操作技術(shù)中的研究和產(chǎn)品開發(fā)中取得一定的成果。但是，我國(guó)的無人操作技術(shù)發(fā)展水平較低，如需形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)還需要付出更多努力。
• 工程機(jī)械智能監(jiān)控、檢測(cè)、故障診斷與維護(hù)技術(shù)。國(guó)外學(xué)者對(duì)工程機(jī)械故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究，已經(jīng)取得了較為成熟和完善的技術(shù)成果，并廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品中。如德國(guó)OK公司開發(fā)的BORD電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能監(jiān)測(cè)與液壓挖掘機(jī)作業(yè)和維修有關(guān)的全部重要參數(shù)，利用微處理機(jī)檢查挖掘機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)、快速監(jiān)測(cè)、評(píng)估和顯示所計(jì)算的數(shù)據(jù)?？勺R(shí)別發(fā)生故障和超出極限值的趨勢(shì)，在重大事故前顯示報(bào)警信息。日本日立公司在ZAXIS系列液壓挖掘機(jī)上安裝了電子監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)?？蓪?duì)挖掘機(jī)40種以上的作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、冷卻水溫度、燃油油位、液壓油油位、空濾器堵塞、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、液壓流量和所有電氣系統(tǒng)參數(shù)。并具備報(bào)警功能，同時(shí)通過與該機(jī)相配的專用檢測(cè)儀，可自動(dòng)診斷機(jī)器的故障。 國(guó)內(nèi)在工程機(jī)械的故障診斷方面的研究起步較晚。但發(fā)展較快。近年來，很多高校、科研單位在工程機(jī)械故障診斷理論與方法的研究方面取得了很大進(jìn)展。如西安交通大學(xué)的學(xué)者首創(chuàng)的全息譜理論，全面集成機(jī)器振動(dòng)的幅、頻、相信息。顯著提高了故障識(shí)別率。清華大學(xué)的學(xué)者針對(duì)滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)噪聲背景以及現(xiàn)實(shí)中不易獲取大量典型故障樣本的特點(diǎn)。將柔性形態(tài)濾波技術(shù)用于滾動(dòng)軸承的缺陷診萬方數(shù)據(jù)斷中，局部存在缺陷的軸承振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過柔性形態(tài)濾波后，既可以有效地提取出信號(hào)的邊緣輪廓和信號(hào)的形狀特征。同時(shí)，又具有穩(wěn)健性。在實(shí)際應(yīng)用方面。20世紀(jì)90年代以來，浙江大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)等高校的學(xué)者開始從事工程機(jī)械故障診斷方面的研究。并與長(zhǎng)江挖掘機(jī)廠、廣西玉林柴油機(jī)廠等企業(yè)合作開發(fā)完成了工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓、發(fā)動(dòng)機(jī)、電氣運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。并在液晶顯示屏上顯示，當(dāng)檢測(cè)到故障信息時(shí)，通過聲、光、圖像進(jìn)行報(bào)警。
• 網(wǎng)絡(luò)機(jī)群集成控制，機(jī)群是將多臺(tái)不同功能的工程機(jī)械利用網(wǎng)絡(luò)通訊組成系統(tǒng)。通過多機(jī)協(xié)調(diào)、聯(lián)合作業(yè)共同完成某一個(gè)工程任務(wù)。機(jī)群控制技術(shù)是機(jī)群的最優(yōu)配置或最佳組合。即以機(jī)械化作業(yè)機(jī)群系統(tǒng)為對(duì)象，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、模擬仿真等方法。經(jīng)分析判斷建立系統(tǒng)坐標(biāo)函數(shù)，進(jìn)而采用優(yōu)化的方法求得系統(tǒng)的最佳結(jié)果。使系統(tǒng)中各種機(jī)械設(shè)備之間在作業(yè)相互協(xié)調(diào)嗎，從而獲得技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、工作效率高的機(jī)群控制系統(tǒng)。 2003年江蘇徐工集團(tuán)承擔(dān)完成“機(jī)群智能化工程機(jī)械”項(xiàng)目。包括智能化攤鋪機(jī)、拌和站、壓路機(jī)、裝載機(jī)、鉸接式自卸車和全路面汽車起重機(jī)等5種產(chǎn)品。將施工綜合效益提高25以上，施工設(shè)備維護(hù)成本下降20。中科院合肥智能所和合肥叉車廠研制的wD10型自動(dòng)多項(xiàng)無軌堆垛機(jī)，是我困第一臺(tái)基于網(wǎng)絡(luò)控制的高架堆垛叉車。該項(xiàng)技術(shù)就融合了機(jī)群優(yōu)化配置、智能調(diào)度、協(xié)同控制及數(shù)據(jù)通信技術(shù)等。