探析現(xiàn)代化工程機(jī)械靈性所在

屁股冒著黑煙、發(fā)出隆隆叫聲，在人們的印象中，工程機(jī)械一直是這樣一些"傻大黑粗"的家伙。但是如今，現(xiàn)代化的工程機(jī)械與傳統(tǒng)的工程機(jī)械相比已經(jīng)有了翻天覆地的變化。專家指出，當(dāng)今的工程機(jī)械產(chǎn)品正在漸漸地走向成熟，它們是賦予了靈性的產(chǎn)品，有靈性的機(jī)械是有"思維頭腦"、"感覺(jué)器官"、"神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)"、"五臟六腑"及"手足骨骼"的機(jī)電信一體化系統(tǒng)，這也是未來(lái)工程機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)。

　　人性化設(shè)計(jì)讓工程機(jī)械也會(huì)"思考"

　　工程機(jī)械的作業(yè)環(huán)境比較惡劣，無(wú)論是機(jī)器的外觀還是駕駛室，都無(wú)法與汽車相比，不僅操作費(fèi)勁，而且駕駛室根本沒(méi)有舒適性可言。即使是在炎熱的夏季，駕駛員也要在像桑拿室一樣的環(huán)境里完成各種作業(yè)。近年來(lái)，"以人為本"的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)思想開始在工程機(jī)械行業(yè)流行。

　　現(xiàn)在各類工程機(jī)械都設(shè)有防翻滾和落物保護(hù)裝置，以保護(hù)司機(jī)的人身安全，并且是與駕駛室分別設(shè)計(jì)和安裝。駕駛室內(nèi)有足夠的人體空間和開闊的視野，并采取必要的密封、減振、降噪和控溫措施。室內(nèi)的座椅、操縱桿件、儀表與監(jiān)視器都按人機(jī)工程學(xué)布置。為了減輕司機(jī)的疲勞，選用懸浮式減振座椅，并研制了氣--液懸持系統(tǒng)的駕駛室底板。

　　電子技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用，大大簡(jiǎn)化了司機(jī)的操作程序，提高了機(jī)器的技術(shù)性能。利用電子控制可以自動(dòng)選擇機(jī)器的作業(yè)模式。利用電子監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除機(jī)器系統(tǒng)的故障，例如發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油失壓、風(fēng)扇傳動(dòng)帶斷裂、液壓油污染或過(guò)熱和濾油器堵塞等，均能及時(shí)發(fā)出聲響或燈光報(bào)警。利用電子傳感器經(jīng)微電腦處理可以自動(dòng)檢測(cè)機(jī)器的工作質(zhì)量，如隨機(jī)檢測(cè)振動(dòng)壓路機(jī)的壓實(shí)度，自動(dòng)檢測(cè)與調(diào)整瀝青混合料的級(jí)配比例與出料溫度等。

　　美國(guó)消音技術(shù)公司研制了一種電子消音器，通過(guò)電子儀器分析發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲的波形結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生一種與之相位差180°的干擾聲波，這種"抗噪聲"與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的噪聲相抵消，從而達(dá)到過(guò)濾消聲的目的。這種電子消音器還可用于消除發(fā)動(dòng)機(jī)的基本噪聲和駕駛室內(nèi)的噪聲。另外，通過(guò)集中潤(rùn)滑、自動(dòng)潤(rùn)滑及故障自動(dòng)報(bào)警，大大減少了工程機(jī)械的維修工作量。美國(guó)德萊賽公司裝載機(jī)鉸接軸的潤(rùn)滑周期可延長(zhǎng)到2000小時(shí)，更換機(jī)油和濾清器的周期延長(zhǎng)到250小時(shí)；卡特彼勒公司裝載機(jī)的日常檢修時(shí)間縮短到3.45分鐘，使用100小時(shí)的技術(shù)保養(yǎng)時(shí)間也僅有6~7分鐘。

　　機(jī)電信一體化并非機(jī)電與信息技術(shù)的簡(jiǎn)單結(jié)合，它所構(gòu)成的系統(tǒng)必須具備五項(xiàng)功能：一、具有檢測(cè)和識(shí)別工作對(duì)象與工作條件的功能；二、具有根據(jù)工作目標(biāo)自行做出決策的功能；三、具有響應(yīng)決策、執(zhí)行支動(dòng)作的功能；四、具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作過(guò)程與自我修正的功能；五、具有自身安全保護(hù)和故障排除功能。這些是工程機(jī)械智能化的一些具體目標(biāo)。

　　在工程機(jī)械的智能化過(guò)程中，自始至終充滿著自學(xué)習(xí)技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)的運(yùn)用。現(xiàn)在機(jī)電信一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的全面控制，機(jī)器正在被賦予各種感覺(jué)與智慧。在工藝過(guò)程與工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，工程機(jī)械將從局部自動(dòng)化過(guò)渡到全面自動(dòng)化，并且向著遠(yuǎn)距離操縱和無(wú)人駕駛的趨勢(shì)發(fā)展。隨著人工智能的介入，工程機(jī)械將加快其現(xiàn)代進(jìn)程，并逐步過(guò)渡到完全智慧化的作業(yè)機(jī)器人目標(biāo)。到那時(shí)，一些新的機(jī)器人化作業(yè)程序就會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。

　　工業(yè)設(shè)計(jì)讓工程機(jī)械成為"藝術(shù)品"

　　工業(yè)設(shè)計(jì)是工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，也稱其為產(chǎn)品的藝術(shù)造型。機(jī)械產(chǎn)品的藝術(shù)造型應(yīng)能體現(xiàn)其功能的合理性及外在質(zhì)量的統(tǒng)一性，還應(yīng)體現(xiàn)出產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性和符合時(shí)代感的審美要求。

　　工程機(jī)械的傳統(tǒng)形象一直比較粗放，過(guò)去無(wú)論是制造商還是用戶，都沒(méi)有對(duì)它的外觀給予過(guò)足夠的重視。據(jù)專家介紹，工程機(jī)械的造型設(shè)計(jì)可以使機(jī)器的形態(tài)與其結(jié)構(gòu)、功能及使用要求相統(tǒng)一，并與人的生理及心理相協(xié)調(diào)。這種造型設(shè)計(jì)包括很多方面，如各部分的比例得當(dāng)，形體流暢、色彩協(xié)調(diào)、儀表布置美觀以及便于直觀操作和有醒目的商標(biāo)符號(hào)。現(xiàn)在世界各大公司都非常重視產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)，并且出現(xiàn)了專門的研究和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。

　　居世界領(lǐng)先地位的壓實(shí)機(jī)制造商--德國(guó)寶馬公司，其第三代壓實(shí)機(jī)械的機(jī)器造型就是由工業(yè)設(shè)計(jì)專家Louis.L.lepoix設(shè)計(jì)的，產(chǎn)生了良好的綜合效果。這個(gè)系列產(chǎn)品的拆裝更換濾清器、傳動(dòng)件、軟管及日常保養(yǎng)等都很方便。

　　據(jù)介紹，現(xiàn)在很多工程機(jī)械都不同程度地開始注重工業(yè)設(shè)計(jì)，例如零部件布置盡量下移，以降低整機(jī)重心；適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大支承面積，以增加機(jī)器的穩(wěn)定度；左右布置盡量對(duì)稱，以符合人的美感；去掉一些外觀造型的尖角、棱邊，以顯示線條的流暢等。工程機(jī)械的油漆更是其工業(yè)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，整機(jī)的色調(diào)應(yīng)能引人注意，增加作業(yè)環(huán)境的安全，并與野外施工現(xiàn)場(chǎng)的綠樹田野相映襯、協(xié)調(diào)，使用套色的水平腰線和增加下車的色彩濃度可以增加機(jī)器的視覺(jué)穩(wěn)定性等。

　　現(xiàn)在中外工程機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)已步入了成熟期，工程機(jī)械的綜合技術(shù)水平躍上了一個(gè)新的臺(tái)階。電子技術(shù)、微電腦、傳感器、電液伺服與控制系統(tǒng)集成化，改造了傳統(tǒng)的工程機(jī)械產(chǎn)品，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造及輔助管理，裝備了工程機(jī)械制造業(yè)，IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也裝備了工程機(jī)械的銷售與信息傳遞系統(tǒng)，從而人們將看到的是一個(gè)全新的工程機(jī)械行業(yè)。新的工程機(jī)械產(chǎn)品在工作效率、作業(yè)質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、操作性能及自動(dòng)化程度諸多方面都是以往所不可比擬的，并且在向著進(jìn)一步的智能化和機(jī)器人化方向邁進(jìn)。就我國(guó)企業(yè)而言，雖然還有很長(zhǎng)的路要走，但前景非常光明。