工程機械離人工智能有多遠 未來任重而道遠

時間：2014-05-19 來源：中國工(gong)業(ye)報(bao)

近期熱映的(de)(de)電(dian)影《超驗駭客》講述了一個(ge)關于(yu)人工智能的(de)(de)故事(shi)。該片中人工智能電(dian)腦可通過網(wang)絡和納(na)米技術控(kong)制(zhi)一切。各種設施可在遠程(cheng)控(kong)制(zhi)之下獨(du)立工作。由此，記者不(bu)禁想起前不(bu)久在一次活動上看到的(de)(de)可自行工作的(de)(de)裝載機，雖(sui)然目前效率不(bu)如人工操作，但仍讓人覺得驚艷，因為它的(de)(de)出(chu)現可以(yi)說是具有革命性的(de)(de)。

智能裝備是趨勢

智能化是(shi)指由(you)現代通信(xin)(xin)與信(xin)(xin)息(xi)技術(shu)、計算機網絡技術(shu)、行(xing)業(ye)技術(shu)、智能控制技術(shu)匯集而(er)成的(de)針對某一(yi)個(ge)方面(mian)的(de)應用。就(jiu)裝備行(xing)業(ye)而(er)言就(jiu)是(shi)在產(chan)品的(de)工作和生產(chan)中更多地采用智能化方式，減(jian)少(shao)人員的(de)工作量。

有專家指出，對于裝備(bei)制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)來說，人力正在超越原材料成為最大(da)的成本支出，如(ru)果(guo)不加快裝備(bei)制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)的轉型升(sheng)級(ji)，走(zou)智能化發展道路(lu)，行業(ye)(ye)利潤空間將被進一步壓縮。我國高(gao)度重(zhong)(zhong)視智能化制(zhi)造(zao)技術和自動化產(chan)業(ye)(ye)結構調整，把(ba)推動科技成果(guo)轉化和產(chan)業(ye)(ye)自動化作為發展重(zhong)(zhong)點，《國家戰(zhan)略性新興產(chan)業(ye)(ye)發展“十(shi)二(er)五(wu)”規(gui)劃(hua)》中明(ming)確提出，“十(shi)二(er)五(wu)”期間，要實現重(zhong)(zhong)點領域制(zhi)造(zao)過程智能化水平顯著提升(sheng)。

長(chang)期以來，全球市場工程機械技術產(chan)品被美(mei)國(guo)、日本(ben)、西歐、俄羅斯等國(guo)際大(da)型企(qi)業(ye)集團所壟斷。經過近十幾年的發展，我國(guo)裝備制造(zao)業(ye)也(ye)取(qu)得傲人成績(ji)，以中聯、三(san)一、徐工、濰柴為代表的中國(guo)企(qi)業(ye)揭起(qi)海外并購熱潮，引領我國(guo)裝備制造(zao)業(ye)產(chan)品技術市場品牌全面升(sheng)級。

然(ran)而，我國(guo)裝(zhuang)備制造(zao)(zao)業(ye)仍然(ran)是大而不強，隨著中低端(duan)產(chan)品加工制造(zao)(zao)產(chan)業(ye)重(zhong)心向(xiang)東南(nan)亞等發(fa)展中國(guo)家(jia)轉(zhuan)移(yi)，發(fa)達(da)國(guo)家(jia)再(zai)工業(ye)化(hua)戰略引發(fa)高端(duan)制造(zao)(zao)企(qi)業(ye)快速發(fa)展，我國(guo)裝(zhuang)備制造(zao)(zao)業(ye)在(zai)全(quan)球地(di)位面(mian)臨(lin)挑戰。要(yao)應對這一挑戰，產(chan)品智(zhi)能(neng)化(hua)與(yu)生產(chan)過程的智(zhi)能(neng)化(hua)水平將(jiang)成(cheng)為我國(guo)裝(zhuang)備制造(zao)(zao)業(ye)未來能(neng)否在(zai)強手(shou)如云的全(quan)球裝(zhuang)備市(shi)場中勝(sheng)出的重(zhong)要(yao)武器。

如何實現智能化，其(qi)最直(zhi)觀的(de)(de)(de)表現就是機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)引入，目前很多企(qi)業已經在(zai)生產過程中(zhong)大規模(mo)使用機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)進(jin)行焊(han)接(jie)、涂裝(zhuang)、裝(zhuang)配等工(gong)作。據了解，2005年(nian)~2015年(nian)，全球(qiu)工(gong)業機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)年(nian)均銷售(shou)增長(chang)率(lv)預(yu)計將為9%，而中(zhong)國工(gong)業機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)年(nian)均銷售(shou)增長(chang)率(lv)預(yu)計將達到(dao)25%。到(dao)2015年(nian)，中(zhong)國機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)市(shi)場需求或(huo)將達3.5萬(wan)臺，占全球(qiu)總量的(de)(de)(de)16.9%，成為規模(mo)最大的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)使用市(shi)場。

智能技術飛速發展

在產品生產中使用智能(neng)化(hua)機(ji)器人，已經是一(yi)個(ge)較為(wei)普遍的(de)(de)現(xian)象。而(er)更多人在提到智能(neng)化(hua)產品的(de)(de)時候往往想到的(de)(de)是無人駕駛，這個(ge)技術也是眾(zhong)多工(gong)程機(ji)械廠商所一(yi)直追捧并不斷(duan)深入研發的(de)(de)。

前不(bu)久，在(zai)沃(wo)爾(er)沃(wo)濟南的(de)新研發中(zhong)心，一(yi)(yi)款(kuan)可根據(ju)實時(shi)工(gong)況自(zi)動調(diao)節液壓系統的(de)挖掘機亮相。該款(kuan)產品可以在(zai)完成工(gong)作的(de)同時(shi)保(bao)證駕駛的(de)平穩性和(he)舒適(shi)性。另一(yi)(yi)款(kuan)裝(zhuang)載機則是完全無人(ren)駕駛，僅依靠(kao)電(dian)腦自(zi)行判斷，完成裝(zhuang)載任務(wu)，據(ju)沃(wo)爾(er)沃(wo)技術(shu)人(ren)員(yuan)介紹，雖(sui)然這款(kuan)裝(zhuang)載機目前只(zhi)停留在(zai)技術(shu)層(ceng)面，還未(wei)完全面向(xiang)市場，但其(qi)市場前景無疑是樂觀(guan)的(de)。

2013年(nian)，山推在其全(quan)液壓(ya)推土(tu)機上成功(gong)應用(yong)無人(ren)駕駛(shi)技術。通過自主(zhu)開發控制(zhi)程序，可進行人(ren)工操作和無線遙(yao)控，在無線遙(yao)控的(de)情況下，成功(gong)實現了推土(tu)機的(de)啟動、熄火、行走系統(tong)(tong)、工作裝置系統(tong)(tong)等全(quan)部基(ji)本功(gong)能。

2012年，福(fu)田雷(lei)沃重(zhong)工(gong)(gong)生產的搭(da)載“農(nong)業機械導(dao)航(hang)及自(zi)動作(zuo)業系統”的無人駕(jia)(jia)駛拖(tuo)拉機，進行了(le)(le)棉花播種(zhong)(zhong)等(deng)演(yan)示(shi)，這標志著我國首(shou)次在(zai)大田測(ce)試(shi)應用(yong)農(nong)機導(dao)航(hang)及作(zuo)業自(zi)動系統，從而真正(zheng)實現了(le)(le)無人駕(jia)(jia)駛。據雷(lei)沃重(zhong)工(gong)(gong)高層(ceng)介紹，此(ci)款(kuan)產品(pin)實現了(le)(le)拖(tuo)拉機自(zi)動控制精(jing)密播種(zhong)(zhong)、施肥、起壟、灑藥等(deng)作(zuo)業，大大提(ti)高了(le)(le)拖(tuo)拉機作(zuo)業的標準(zhun)化，從而實現了(le)(le)精(jing)準(zhun)農(nong)業。

而最(zui)早涉及無人(ren)駕駛(shi)領域(yu)的(de)企業當(dang)屬卡特彼勒，其(qi)早在上世紀80年代就開(kai)始了礦(kuang)用(yong)(yong)自卸(xie)卡車(che)無人(ren)駕駛(shi)技術的(de)研發(fa)，并(bing)取得(de)了成功(gong)。從(cong)1994~1995年開(kai)始進行(xing)測(ce)試(shi)，到1996年，卡特彼勒自動化的(de)777D礦(kuang)用(yong)(yong)自卸(xie)車(che)正式推(tui)出，并(bing)逐步進入市場。據了解，到目前為止，卡特彼勒無人(ren)駕駛(shi)的(de)789礦(kuang)用(yong)(yong)車(che)已經(jing)開(kai)始應(ying)用(yong)(yong)，其(qi)效(xiao)果得(de)到了客戶的(de)認可。

智能化任重道遠

從(cong)工(gong)(gong)業(ye)智能(neng)裝備海外發展(zhan)來看(kan)，歐(ou)美及(ji)(ji)日(ri)(ri)本(ben)(ben)的發展(zhan)模式各不相同。日(ri)(ri)本(ben)(ben)和(he)歐(ou)洲(zhou)(zhou)都(dou)擁有完(wan)整(zheng)(zheng)的工(gong)(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人產(chan)業(ye)鏈(lian)，不同之處在于日(ri)(ri)本(ben)(ben)工(gong)(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人發展(zhan)初(chu)期具有明確的專業(ye)分(fen)工(gong)(gong)，集(ji)群(qun)化(hua)效應(ying)構成了完(wan)整(zheng)(zheng)的工(gong)(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人產(chan)業(ye)鏈(lian)，而歐(ou)洲(zhou)(zhou)公司則更傾向于全產(chan)業(ye)鏈(lian)一(yi)體化(hua)發展(zhan)，單一(yi)公司即可完(wan)成一(yi)攬子交鑰匙工(gong)(gong)程。與歐(ou)洲(zhou)(zhou)及(ji)(ji)日(ri)(ri)本(ben)(ben)不同，美國在工(gong)(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人產(chan)業(ye)鏈(lian)中主要集(ji)中于系統集(ji)成領域(yu)，機(ji)器(qi)人本(ben)(ben)體主要從(cong)日(ri)(ri)本(ben)(ben)及(ji)(ji)歐(ou)洲(zhou)(zhou)進口。

“目前中國(guo)裝備制造(zao)業(ye)(ye)產業(ye)(ye)鏈縱向發展很(hen)不均衡，大小企(qi)業(ye)(ye)間差(cha)別較大，制約了(le)產業(ye)(ye)向高端發展。”中聯(lian)重(zhong)科董事長詹(zhan)純新表示(shi)，中國(guo)已(yi)有3家企(qi)業(ye)(ye)進入全(quan)球(qiu)工程機械行(xing)業(ye)(ye)前十，但配套仍舊靠(kao)數以千計的中小企(qi)業(ye)(ye)提供，水平(ping)總體不高，而核心零部件技術(shu)更(geng)是多數掌(zhang)握在國(guo)外企(qi)業(ye)(ye)手中。

“卡特(te)彼勒(le)和(he)小松(song)的智(zhi)能(neng)化從核(he)心零部件(jian)開(kai)始都有自己(ji)開(kai)發的掌控(kong)系統。特(te)別是卡特(te)彼勒(le)控(kong)制(zhi)系統的關(guan)鍵零部件(jian)都由自己(ji)提供。相比之下(xia)，國(guo)內企業只(zhi)是做概念，離真正形成商品(pin)推(tui)向(xiang)市場這個(ge)過程(cheng)還很遙遠，不像小松(song)、卡特(te)彼勒(le)這樣的公司按照產(chan)業化的角度進行超前研究，最后(hou)走向(xiang)市場。”徐(xu)州集團副總裁李鎖云曾如是說(shuo)。

我國工程機械企(qi)業要實(shi)現產品強(qiang)有力的競爭力，就要繼續練好(hao)內功，尤其是要大(da)力加(jia)強(qiang)關鍵核心零(ling)部(bu)件的開發(fa)能(neng)(neng)力，目前(qian)，中國制造(zao)業高端生產所需的核心零(ling)部(bu)件與產品依賴進口，對高端的智能(neng)(neng)裝備(bei)需求有限，在一定程度上限制了智能(neng)(neng)制造(zao)的發(fa)展。

中國(guo)工(gong)程機(ji)(ji)械(xie)工(gong)業協會(hui)副秘書長王金(jin)星(xing)表示，“作為(wei)投資拉動(dong)型(xing)的行業，工(gong)程機(ji)(ji)械(xie)企(qi)業也必(bi)將(jiang)面臨轉型(xing)升級的巨(ju)大(da)壓(ya)力(li)。國(guo)家大(da)力(li)提(ti)倡工(gong)程機(ji)(ji)械(xie)要向智(zhi)能(neng)化方向邁進，而技術創新(xin)則(ze)成(cheng)為(wei)企(qi)業提(ti)升智(zhi)能(neng)化水平的核心競爭力(li)。

他指出，工程(cheng)機械(xie)智能(neng)化大體(ti)可(ke)分為(wei)四(si)(si)個(ge)階(jie)(jie)段：第一(yi)個(ge)階(jie)(jie)段是(shi)控制數字化，液壓(ya)和機械(xie)控制系統(tong)(tong)轉換為(wei)CAN總(zong)線(xian)控制技術(shu)（CAN-Bus），純(chun)液壓(ya)系統(tong)(tong)可(ke)以(yi)在必要(yao)的(de)工作(zuo)組(zu)擴大其應用。第二階(jie)(jie)段，添加內置傳感器，形(xing)成控制輔助(zhu)系統(tong)(tong)。第三個(ge)階(jie)(jie)段，從可(ke)視或者是(shi)遙控的(de)階(jie)(jie)段實現智能(neng)化。第四(si)(si)個(ge)階(jie)(jie)段，在不(bu)可(ke)視的(de)情況(kuang)下，實現遠程(cheng)操控。

正如火車(che)剛剛出(chu)現(xian)(xian)時其速(su)度連馬(ma)(ma)車(che)都不(bu)如，但(dan)再看今天(tian)馬(ma)(ma)車(che)早(zao)已不(bu)見了蹤跡。雖(sui)然現(xian)(xian)在工程機械智能化處(chu)在起步階段(duan)，但(dan)是未(wei)來其發展前景不(bu)可限量。