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(zhong)國工業(ye)報(bao)

近期熱映的(de)(de)電(dian)影《超驗駭客》講述了(le)一個關于人工(gong)(gong)智(zhi)能的(de)(de)故事。該片中人工(gong)(gong)智(zhi)能電(dian)腦可(ke)通過網(wang)絡(luo)和納米技術(shu)控(kong)(kong)制(zhi)一切。各種(zhong)設施可(ke)在(zai)遠程控(kong)(kong)制(zhi)之下獨立工(gong)(gong)作(zuo)。由此，記者(zhe)不禁想(xiang)起前不久在(zai)一次活(huo)動上看到的(de)(de)可(ke)自行工(gong)(gong)作(zuo)的(de)(de)裝(zhuang)載機，雖然目前效率不如人工(gong)(gong)操作(zuo)，但仍讓人覺得驚艷(yan)，因為它的(de)(de)出現可(ke)以說是具(ju)有革命性(xing)的(de)(de)。

智能裝備是趨勢

智(zhi)能化(hua)是指(zhi)由現代通(tong)信與信息技術(shu)、計算機網絡技術(shu)、行(xing)業技術(shu)、智(zhi)能控制技術(shu)匯集而(er)成(cheng)的(de)針對某一個(ge)方(fang)面的(de)應用(yong)。就(jiu)裝(zhuang)備行(xing)業而(er)言就(jiu)是在產品(pin)的(de)工作和生產中(zhong)更多(duo)地采用(yong)智(zhi)能化(hua)方(fang)式，減少人員的(de)工作量。

有專(zhuan)家指出(chu)，對于裝(zhuang)備制造業(ye)來說，人力正在超(chao)越原材(cai)料(liao)成(cheng)為最(zui)大的成(cheng)本(ben)支出(chu)，如果不加(jia)快裝(zhuang)備制造業(ye)的轉(zhuan)型升級，走智能(neng)化發(fa)展道路(lu)，行業(ye)利潤空間將被進一(yi)步壓縮。我(wo)國(guo)高度(du)重(zhong)(zhong)視智能(neng)化制造技(ji)術和自(zi)動(dong)化產業(ye)結構調整，把推動(dong)科技(ji)成(cheng)果轉(zhuan)化和產業(ye)自(zi)動(dong)化作為發(fa)展重(zhong)(zhong)點(dian)，《國(guo)家戰(zhan)略(lve)性(xing)新興產業(ye)發(fa)展“十二五”規劃》中明確提出(chu)，“十二五”期(qi)間，要(yao)實現重(zhong)(zhong)點(dian)領域制造過程智能(neng)化水平(ping)顯(xian)著提升。

長期以來，全球市(shi)場工程機械(xie)技術(shu)產(chan)品(pin)被美國、日本、西歐、俄羅(luo)斯(si)等(deng)國際大型企業集團所壟(long)斷。經過近十(shi)幾年的發展，我國裝(zhuang)備制造業也(ye)取得傲人成績，以中聯、三一、徐工、濰柴(chai)為代表的中國企業揭起海外并購熱(re)潮，引領(ling)我國裝(zhuang)備制造業產(chan)品(pin)技術(shu)市(shi)場品(pin)牌全面(mian)升級。

然(ran)(ran)而，我(wo)國裝備(bei)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)業(ye)仍然(ran)(ran)是大而不強，隨著中(zhong)低端(duan)產(chan)(chan)品加工制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)產(chan)(chan)業(ye)重心向東南亞等發(fa)展中(zhong)國家轉移(yi)，發(fa)達(da)國家再(zai)工業(ye)化(hua)戰略引(yin)發(fa)高端(duan)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)企業(ye)快速發(fa)展，我(wo)國裝備(bei)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)業(ye)在(zai)全(quan)球地(di)位面臨挑(tiao)戰。要應對這(zhe)一挑(tiao)戰，產(chan)(chan)品智能(neng)化(hua)與生產(chan)(chan)過程的(de)智能(neng)化(hua)水平將成為(wei)我(wo)國裝備(bei)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)業(ye)未來能(neng)否在(zai)強手如云(yun)的(de)全(quan)球裝備(bei)市場中(zhong)勝出的(de)重要武器(qi)。

如何實現智(zhi)能化，其最直觀的(de)(de)表現就(jiu)是(shi)機(ji)器人(ren)的(de)(de)引入(ru)，目前很多(duo)企(qi)業已經(jing)在(zai)生產過程(cheng)中(zhong)大(da)規模使(shi)用機(ji)器人(ren)進(jin)行焊接、涂裝、裝配等(deng)工(gong)作。據了解，2005年(nian)~2015年(nian)，全球(qiu)工(gong)業機(ji)器人(ren)的(de)(de)年(nian)均銷售增(zeng)長率預計將為9%，而中(zhong)國工(gong)業機(ji)器人(ren)年(nian)均銷售增(zeng)長率預計將達到25%。到2015年(nian)，中(zhong)國機(ji)器人(ren)市場需求或將達3.5萬臺，占全球(qiu)總量的(de)(de)16.9%，成為規模最大(da)的(de)(de)機(ji)器人(ren)使(shi)用市場。

智能技術飛速發展

在產品(pin)生產中使用智能化(hua)機器人，已經是一個較為普遍(bian)的(de)現象(xiang)。而更(geng)多人在提到智能化(hua)產品(pin)的(de)時(shi)候往(wang)往(wang)想(xiang)到的(de)是無人駕駛，這個技術也是眾多工程機械廠商(shang)所一直追捧(peng)并不斷深(shen)入研發(fa)的(de)。

前(qian)不久，在(zai)沃爾(er)沃濟南(nan)的新研(yan)發中心，一款(kuan)可根據實時工(gong)況自動(dong)調節液(ye)壓系統的挖掘(jue)機(ji)(ji)亮相。該款(kuan)產品可以在(zai)完成工(gong)作的同時保證駕(jia)駛的平(ping)穩性和舒適(shi)性。另一款(kuan)裝載(zai)(zai)機(ji)(ji)則是(shi)完全(quan)無人駕(jia)駛，僅(jin)依(yi)靠電腦(nao)自行判斷，完成裝載(zai)(zai)任務，據沃爾(er)沃技(ji)術人員介紹，雖然這款(kuan)裝載(zai)(zai)機(ji)(ji)目前(qian)只停留在(zai)技(ji)術層面(mian)，還未完全(quan)面(mian)向市場，但其市場前(qian)景(jing)無疑(yi)是(shi)樂觀的。

2013年，山推(tui)在其全液壓推(tui)土(tu)(tu)機上成功(gong)應(ying)用無(wu)人駕駛技術。通(tong)過自主(zhu)開發控制程(cheng)序，可進行人工操作和無(wu)線遙控，在無(wu)線遙控的(de)情況下，成功(gong)實現了推(tui)土(tu)(tu)機的(de)啟動、熄火、行走系(xi)統、工作裝(zhuang)置(zhi)系(xi)統等全部基本(ben)功(gong)能。

2012年，福田(tian)雷(lei)沃重工生(sheng)產的(de)搭載“農業(ye)機械導(dao)航及(ji)自(zi)動作業(ye)系統”的(de)無(wu)人駕(jia)駛拖拉(la)(la)機，進(jin)行了(le)(le)(le)棉花播種等(deng)演示，這標(biao)志著我國(guo)首次在大(da)(da)田(tian)測試應用農機導(dao)航及(ji)作業(ye)自(zi)動系統，從(cong)(cong)而真正實現了(le)(le)(le)無(wu)人駕(jia)駛。據(ju)雷(lei)沃重工高層介紹，此款產品實現了(le)(le)(le)拖拉(la)(la)機自(zi)動控制精密播種、施肥、起壟(long)、灑(sa)藥等(deng)作業(ye)，大(da)(da)大(da)(da)提高了(le)(le)(le)拖拉(la)(la)機作業(ye)的(de)標(biao)準化，從(cong)(cong)而實現了(le)(le)(le)精準農業(ye)。

而最早涉及無人駕駛領域的(de)企業當屬卡(ka)特(te)彼勒(le)，其早在上世紀80年代就開始了(le)礦(kuang)用自(zi)卸卡(ka)車(che)(che)無人駕駛技術的(de)研發，并取得了(le)成功。從1994~1995年開始進行測試，到(dao)1996年，卡(ka)特(te)彼勒(le)自(zi)動化的(de)777D礦(kuang)用自(zi)卸車(che)(che)正式推(tui)出(chu)，并逐步進入市場。據了(le)解，到(dao)目(mu)前(qian)為止，卡(ka)特(te)彼勒(le)無人駕駛的(de)789礦(kuang)用車(che)(che)已經開始應用，其效果得到(dao)了(le)客戶的(de)認可。

智能化任重道遠

從(cong)工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)智能裝備海外發展(zhan)來看(kan)，歐(ou)美及日(ri)本的(de)發展(zhan)模式各不(bu)相同。日(ri)本和歐(ou)洲(zhou)都擁有(you)(you)完(wan)整的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)機(ji)(ji)(ji)器人產業(ye)鏈(lian)(lian)，不(bu)同之處在(zai)于日(ri)本工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)機(ji)(ji)(ji)器人發展(zhan)初期具有(you)(you)明確的(de)專業(ye)分工(gong)(gong)(gong)(gong)，集群化效應構成(cheng)了完(wan)整的(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)機(ji)(ji)(ji)器人產業(ye)鏈(lian)(lian)，而歐(ou)洲(zhou)公司(si)則更傾向于全產業(ye)鏈(lian)(lian)一體化發展(zhan)，單一公司(si)即可完(wan)成(cheng)一攬子交鑰匙工(gong)(gong)(gong)(gong)程(cheng)。與歐(ou)洲(zhou)及日(ri)本不(bu)同，美國(guo)在(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)機(ji)(ji)(ji)器人產業(ye)鏈(lian)(lian)中主(zhu)要(yao)集中于系統集成(cheng)領(ling)域，機(ji)(ji)(ji)器人本體主(zhu)要(yao)從(cong)日(ri)本及歐(ou)洲(zhou)進口。

“目前中(zhong)(zhong)國(guo)裝備(bei)制造業(ye)(ye)產業(ye)(ye)鏈(lian)縱向(xiang)發展很不均衡，大(da)小(xiao)(xiao)企(qi)(qi)業(ye)(ye)間(jian)差別較大(da)，制約了產業(ye)(ye)向(xiang)高端發展。”中(zhong)(zhong)聯重(zhong)科董事長詹(zhan)純(chun)新表示(shi)，中(zhong)(zhong)國(guo)已有3家企(qi)(qi)業(ye)(ye)進入全球工程機械(xie)行業(ye)(ye)前十，但配套(tao)仍(reng)舊靠數(shu)以千計的中(zhong)(zhong)小(xiao)(xiao)企(qi)(qi)業(ye)(ye)提供(gong)，水(shui)平總(zong)體不高，而核心零(ling)部件(jian)技(ji)術更是多數(shu)掌握(wo)在(zai)國(guo)外企(qi)(qi)業(ye)(ye)手中(zhong)(zhong)。

“卡(ka)(ka)特(te)彼(bi)(bi)勒(le)和小松(song)的(de)智能(neng)化從(cong)核心(xin)零部件開(kai)始都(dou)有自(zi)(zi)己(ji)開(kai)發的(de)掌控系(xi)統。特(te)別(bie)是(shi)(shi)卡(ka)(ka)特(te)彼(bi)(bi)勒(le)控制系(xi)統的(de)關鍵(jian)零部件都(dou)由(you)自(zi)(zi)己(ji)提供。相比之下，國(guo)內企業(ye)只(zhi)是(shi)(shi)做(zuo)概念(nian)，離真正形成商品推向市場(chang)這個(ge)過程還很遙(yao)遠(yuan)，不(bu)像(xiang)小松(song)、卡(ka)(ka)特(te)彼(bi)(bi)勒(le)這樣的(de)公司按照產業(ye)化的(de)角度進(jin)行超前研究，最后(hou)走向市場(chang)。”徐州(zhou)集團副總裁李鎖云曾如是(shi)(shi)說。

我國工程機械企業要(yao)(yao)實現產品強有力(li)的競爭力(li)，就要(yao)(yao)繼續練好內功，尤其是要(yao)(yao)大力(li)加強關鍵核心零(ling)部件(jian)的開發(fa)能(neng)力(li)，目前(qian)，中(zhong)國制(zhi)造(zao)業高(gao)端生產所需的核心零(ling)部件(jian)與產品依賴進口，對高(gao)端的智(zhi)(zhi)能(neng)裝(zhuang)備需求有限，在(zai)一(yi)定程度(du)上限制(zhi)了智(zhi)(zhi)能(neng)制(zhi)造(zao)的發(fa)展。

中國工(gong)(gong)程(cheng)機(ji)械工(gong)(gong)業(ye)協會副(fu)秘書長(chang)王(wang)金星表(biao)示，“作為(wei)投資拉(la)動型的行業(ye)，工(gong)(gong)程(cheng)機(ji)械企業(ye)也必(bi)將面臨轉型升(sheng)級的巨(ju)大壓力(li)。國家大力(li)提倡工(gong)(gong)程(cheng)機(ji)械要(yao)向智能化(hua)方(fang)向邁進，而技術創新則成為(wei)企業(ye)提升(sheng)智能化(hua)水平的核心競爭力(li)。

他指出，工(gong)程(cheng)機(ji)械智能(neng)化(hua)大體可分(fen)為(wei)四個階(jie)段(duan)(duan)：第(di)一個階(jie)段(duan)(duan)是控制數(shu)字化(hua)，液壓和機(ji)械控制系(xi)統(tong)轉換(huan)為(wei)CAN總線控制技術（CAN-Bus），純液壓系(xi)統(tong)可以(yi)在必要的(de)工(gong)作(zuo)組擴大其應(ying)用。第(di)二階(jie)段(duan)(duan)，添加內(nei)置(zhi)傳感器，形成控制輔助系(xi)統(tong)。第(di)三個階(jie)段(duan)(duan)，從可視或者是遙控的(de)階(jie)段(duan)(duan)實現智能(neng)化(hua)。第(di)四個階(jie)段(duan)(duan)，在不可視的(de)情況(kuang)下，實現遠程(cheng)操控。

正如火車剛(gang)剛(gang)出現時其速(su)度連馬車都(dou)不如，但再(zai)看今天馬車早已不見(jian)了蹤(zong)跡。雖然現在工程機械智能化處在起步(bu)階段，但是(shi)未來其發展前景不可限量。