工程机械行业离人工智能有多远

【编者按】智能化是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用。就装备行业而言就是在产品的工作和生产中更多地采用智能化方式,减少人员的工作量。本文从智能装备是趋势,智能技术飞速发展、智能化任重道远阐述了工程机械离人工智能的差距。


近期热映的电影《超验骇客》讲述了一个关于人工智能的故事。该片中人工智能电脑可通过网络和纳米技术控制一切。各种设施可在远程控制之下独立工作。由此,不禁想起前不久在一次活动上看到的可自行工作的装载机,虽然目前效率不如人工操作,但仍让人觉得惊艳,因为它的出现可以说是具有革命性的。

智能装备是趋势

智能化是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用。就装备行业而言就是在产品的工作和生产中更多地采用智能化方式,减少人员的工作量。

有专家指出,对于装备制造业来说,人力正在超越原材料成为最大的成本支出,如果不加快装备制造业的转型升级,走智能化发展道路,行业利润空间将被进一步压缩。我国高度重视智能化制造技术和自动化产业结构调整,把推动科技成果转化和产业自动化作为发展重点,《国家战略性新兴产业发展“十二五”规划》中明确提出,“十二五”期间,要实现重点领域制造过程智能化水平显著提升。

长期以来,全球市场工程机械技术产品被美国、日本、西欧、俄罗斯等国际大型企业集团所垄断。经过近十几年的发展,我国装备制造业也取得傲人成绩,以中联、三一、徐工、潍柴为代表的中国企业揭起海外并购热潮,引领我国装备制造业产品技术市场品牌全面升级。

然而,我国装备制造业仍然是大而不强,随着中低端产品加工制造产业重心向东南亚等发展中国家转移,发达国家再工业化战略引发高端制造企业快速发展,我国装备制造业在全球地位面临挑战。要应对这一挑战,产品智能化与生产过程的智能化水平将成为我国装备制造业未来能否在强手如云的全球装备市场中胜出的重要武器。

如何实现智能化,其最直观的表现就是机器人的引入,目前很多企业已经在生产过程中大规模使用机器人进行焊接、涂装、装配等工作。据了解,2005年~2015年,全球工业机器人的年均销售增长率预计将为9%,而中国工业机器人年均销售增长率预计将达到25%。到2015年,中国机器人市场需求或将达3.5万台,占全球总量的16.9%,成为规模最大的机器人使用市场。

智能技术飞速发展

在产品生产中使用智能化机器人,已经是一个较为普遍的现象。而更多人在提到智能化产品的时候往往想到的是无人驾驶,这个技术也是众多工程机械厂商所一直追捧并不断深入研发的。

前不久,在沃尔沃济南的新研发中心,一款可根据实时工况自动调节液压系统的挖掘机亮相。该款产品可以在完成工作的同时保证驾驶的平稳性和舒适性。另一款装载机则是完全无人驾驶,仅依靠电脑自行判断,完成装载任务,据沃尔沃技术人员介绍,虽然这款装载机目前只停留在技术层面,还未完全面向市场,但其市场前景无疑是乐观的。

2013年,山推在其全液压推土机上成功应用无人驾驶技术。通过自主开发控制程序,可进行人工操作和无线遥控,在无线遥控的情况下,成功实现了推土机的启动、熄火、行走系统、工作装置系统等全部基本功能。

2012年,福田雷沃重工生产的搭载“农业机械导航及自动作业系统”的无人驾驶拖拉机,进行了棉花播种等演示,这标志着我国首次在大田测试应用农机导航及作业自动系统,从而真正实现了无人驾驶。据雷沃重工高层介绍,此款产品实现了拖拉机自动控制精密播种、施肥、起垄、洒药等作业,大大提高了拖拉机作业的标准化,从而实现了精准农业。

而最早涉及无人驾驶领域的企业当属卡特彼勒,其早在上世纪80年代就开始了矿用自卸卡车无人驾驶技术的研发,并取得了成功。从1994~1995年开始进行测试,到1996年,卡特彼勒自动化的777D矿用自卸车正式推出,并逐步进入市场。据了解,到目前为止,卡特彼勒无人驾驶的789矿用车已经开始应用,其效果得到了客户的认可。

智能化任重道远

从工业智能装备海外发展来看,欧美及日本的发展模式各不相同。日本和欧洲都拥有完整的工业机器人产业链,不同之处在于日本工业机器人发展初期具有明确的专业分工,集群化效应构成了完整的工业机器人产业链,而欧洲公司则更倾向于全产业链一体化发展,单一公司即可完成一揽子交钥匙工程。与欧洲及日本不同,美国在工业机器人产业链中主要集中于系统集成领域,机器人本体主要从日本及欧洲进口。

“目前中国装备制造业产业链纵向发展很不均衡,大小企业间差别较大,制约了产业向高端发展。”中联重科董事长詹纯新表示,中国已有3家企业进入全球工程机械行业前十,但配套仍旧靠数以千计的中小企业提供,水平总体不高,而核心零部件技术更是多数掌握在国外企业手中。

“卡特彼勒和小松的智能化从核心零部件开始都有自己开发的掌控系统。特别是卡特彼勒控制系统的关键零部件都由自己提供。相比之下,国内企业只是做概念,离真正形成商品推向市场这个过程还很遥远,不像小松、卡特彼勒这样的公司按照产业化的角度进行超前研究,最后走向市场。”徐州集团副总裁李锁云曾如是说。

我国工程机械企业要实现产品强有力的竞争力,就要继续练好内功,尤其是要大力加强关键核心零部件的开发能力,目前,中国制造业高端生产所需的核心零部件与产品依赖进口,对高端的智能装备需求有限,在一定程度上限制了智能制造的发展。

中国工程机械工业协会副秘书长王金星表示,“作为投资拉动型的行业,工程机械企业也必将面临转型升级的巨大压力。国家大力提倡工程机械要向智能化方向迈进,而技术创新则成为企业提升智能化水平的核心竞争力。”

他指出,工程机械智能化大体可分为四个阶段:第一个阶段是控制数字化,液压和机械控制系统转换为CAN总线控制技术(CAN-Bus),纯液压系统可以在必要的工作组扩大其应用。第二阶段,添加内置传感器,形成控制辅助系统。第三个阶段,从可视或者是遥控的阶段实现智能化。第四个阶段,在不可视的情况下,实现远程操控。

正如火车刚刚出现时其速度连马车都不如,但再看今天马车早已不见了踪迹。虽然现在工程机械智能化处在起步阶段,但是未来其发展前景不可限量。


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