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    盡管國際金融危機的洶涌來襲給國內機械制造業(yè)企業(yè)蒙上一層陰影，但隨著《工程機械制造業(yè)三年振興規(guī)劃》的出臺以及擴大內需的4萬億投資對工程機械行業(yè)的推動，國內工程機械行業(yè)仍然穩(wěn)步前行。在利好的刺激下，整個工程機械行業(yè)格局也在不斷調整，各大企業(yè)也加大了對人才培養(yǎng)、技術創(chuàng)新上的投入。工程機械良好的發(fā)展態(tài)勢，也在影響著其上游行業(yè)——自動化行業(yè)的發(fā)展，自動化廠商紛紛選擇進軍工程機械行業(yè)，以期獲得更大的行業(yè)市場與客戶資源。

     談到工程機械行業(yè)應用的自動化產(chǎn)品，我們會想到與此相關的許多產(chǎn)品指標，諸如高可靠性、高防護等級、良好的電磁兼容性等等。但除卻這些性能因素，在國內制造業(yè)節(jié)能、環(huán)保、高效生產(chǎn)的倡導下，越來越多的工程機械制造商們已經(jīng)將目光鎖定在“綠色”、“智能”兩大關鍵詞上。同時，這樣的發(fā)展趨勢對于自動化產(chǎn)品來說，也是一個極大的利好消息。本期“行業(yè)”欄目，我們邀請到三一重工智能控制設備有限公司硬件開發(fā)研究所工程師姚洪濤先生，請他為自動化企業(yè)支招。
  
     發(fā)動機底盤與執(zhí)行機構存在節(jié)能空間

     相對于一般行業(yè)，工程機械行業(yè)對自動化產(chǎn)品的要求較為苛刻。“由于工程機械設備一般體積較為龐大，而且應用環(huán)境又十分惡劣。高可靠性與高防護等級是自動化產(chǎn)品最基本的要求，同時還應具有抗振、防潮、防浪涌沖擊、防電擊等特點。因此，應用在工程機械行業(yè)的自動化產(chǎn)品的價格也相對較高。”姚洪濤介紹說。
 
    但是如果要在節(jié)能方面有所突破，僅僅擁有上述的性能還遠遠不夠。發(fā)動機是工程機械所有系統(tǒng)中對環(huán)境影響最大的部件，尤其在振動、噪聲和排放指標方面，同時，發(fā)動機也是 “耗能大戶”。據(jù)了解，目前工程機械行業(yè)提倡發(fā)動機與傳動系統(tǒng)、工作系統(tǒng)和行走系統(tǒng)的合理匹配，這樣可以達到良好的節(jié)能效果。企業(yè)當前的目標是研究不同的工程機械對應什么類型的發(fā)動機，這樣其功率曲線才能達到節(jié)能的效果。
 
    姚洪濤說：“目前，我們在研究如何獲取發(fā)動機底盤信息與改善執(zhí)行機構的項目。盡管相關產(chǎn)品沒有實現(xiàn)批量生產(chǎn)，但是這個項目已經(jīng)被列在我們的技術研究規(guī)劃中。”眾所周知，傳感器產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于工程機械發(fā)動機工控控制領域，例如位置傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等等。在這個應用中，傳感器、分布式IO模塊等數(shù)據(jù)采集相關產(chǎn)品將得到更為廣泛的應用與推廣。姚洪濤指出，從發(fā)動機以及執(zhí)行部件上找到能耗的根源，才能從根本上解決工程機械設備耗能大、污染大的問題，也將節(jié)能環(huán)保的工作提升到更高的技術層次。
  
     專用控制器的研發(fā)需關注智能化
 
    控制器及其相關控制系統(tǒng)是工程機械行業(yè)關鍵核心技術之一，直接決定了產(chǎn)品的性能。通用的可編程邏輯控制器（PLC）在很多方面難以滿足工程機械行業(yè)嚴酷的作業(yè)環(huán)境與各項功能的要求，而具備高防護等級的專用控制器更具有行業(yè)針對性，目前已經(jīng)普遍應用于挖掘機械、路面機械、起重機械等領域。
 
    姚洪濤介紹，專用控制器首先要適應惡劣作業(yè)環(huán)境的能力，也要能夠承受大電流與高電壓的沖擊；同時，可以提供工程機械控制所需的各類輸出驅動接口，以及車載系統(tǒng)所需的各類采集接口；還應該能提供針對工程機械控制的各種高級應用軟件算法模塊。

     隨著工程機械市場規(guī)模的日益擴大，以及信息技術等相關技術的發(fā)展，應用在專用控制器上的新技術也層出不窮。“比如說，我們研究的五截臂工程機械設備的運動控制項目，要求每個截臂的連接處可以靈活運動，只需要在末端點安裝一個傳感裝置，就可以實現(xiàn)每段截臂精確而又隨心所欲的動作。這就要求截臂能夠實現(xiàn)路徑的規(guī)劃等功能，也對專用控制器提出了很高的要求，在智能化方面要有一個質的飛躍。”姚洪濤介紹。隨著控制器處理能力的不斷提高，許多復雜的算法尤其是智能控制算法可以得到充分的應用。這大大推動了控制領域自動化程度的提高，也使得控制器越來越人性化，對于操作人員的經(jīng)驗與熟練程度的要求逐漸降低，而操作效率卻不斷提升。
  
    服務門類有待細分

    據(jù)姚洪濤介紹，三一重工的各大部門各有分工，但彼此之間的業(yè)務也是交叉的，這一方面助推了彼此經(jīng)驗的共享，同時對客戶的服務項目上劃分更加詳細，也得到了用戶的廣泛認可與好評。這樣的組織架構與服務模式，也值得自動化企業(yè)借鑒。
 
    “在三一重工，針對嵌入式、電氣、硬件、軟件、系統(tǒng)應用等都有專門的研究所，這樣的組織架構幾乎涵蓋了所有的技術門類，也滿足了工程機械行業(yè)的技術需求。在我們硬件開發(fā)研究所，主要的任務就是為各類以‘工程’為主題的機械裝備提供關鍵、特色控制部件和系統(tǒng)，并結合工業(yè)控制領域專用技術提供工程機械的智能控制綜合解決方案，同時給予相應的技術和服務支持。”姚洪濤解釋道。細分技術部門，并實現(xiàn)服務細分，優(yōu)勢不言而喻，在貼近行業(yè)需求的同時，也開拓了更大片的工程機械“藍海市場”。
 
    近年來，國內工程機械行業(yè)的快速發(fā)展極大地帶動了其上游產(chǎn)業(yè)，這也促進了工程機械行業(yè)自動化水平的成熟。目前，與國外一臺先進設備上裝有幾十只，甚至幾百只傳感器的現(xiàn)狀相比，國內工程機械不論在傳感器數(shù)量、種類以及采集的范圍方面都存在差距。姚洪濤認為，自動化企業(yè)可以抓住機遇，繼續(xù)推動傳感器技術的發(fā)展，在材料、工藝、使用壽命、抗干擾能力及智能化方面進行進一步的研究。同時，在網(wǎng)絡通訊及遠程診斷技術方面，可以將網(wǎng)絡技術應用于工程機械設備內部各系統(tǒng)間的連接和通訊中。這樣不光可以減少線路連接，提高系統(tǒng)可靠性，也可進行實時診斷、測試和報警，進而實現(xiàn)集中顯示、歷史查詢和自診斷功能。通過網(wǎng)絡通信還可實現(xiàn)機械故障遠程診斷，節(jié)約維修時間與成本。
 
    當下，工程機械行業(yè)在中國市場的發(fā)展形勢可謂如火如荼，自動化產(chǎn)品的客戶認知度與市場基礎也隨著該行業(yè)的發(fā)展而逐漸成熟與穩(wěn)固。在行業(yè)整體向綠色、智能轉型的同時，自動化廠商也應該更關注工程機械行業(yè)的走勢，研發(fā)出更適合行業(yè)發(fā)展的新產(chǎn)品與新技術。