智能技術飛速發展 工程機械離人工智能還有多遠

近(jin)期熱映的(de)(de)電影《超驗駭客(ke)》講(jiang)述了一個關于(yu)人(ren)工智(zhi)能(neng)的(de)(de)故事。該片中人(ren)工智(zhi)能(neng)電腦可(ke)通過網絡和納米技術控制一切。各種設施可(ke)在(zai)遠程控制之下獨立工作。由此(ci),記者不(bu)禁想(xiang)起前(qian)不(bu)久在(zai)一次活(huo)動(dong)上(shang)看到(dao)的(de)(de)可(ke)自行工作的(de)(de)裝載機,雖然目(mu)前(qian)效率不(bu)如人(ren)工操(cao)作,但仍讓(rang)人(ren)覺得驚艷(yan),因為它(ta)的(de)(de)出現可(ke)以(yi)說是具有革命性(xing)的(de)(de)。

智能裝(zhuang)備是趨勢

智(zhi)能化(hua)是指由現代(dai)通信與信息技(ji)術(shu)(shu)(shu)、計算(suan)機網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)(shu)(shu)、行(xing)業(ye)技(ji)術(shu)(shu)(shu)、智(zhi)能控制技(ji)術(shu)(shu)(shu)匯集而成的(de)針(zhen)對(dui)某一個方(fang)面(mian)的(de)應用。就裝(zhuang)備行(xing)業(ye)而言就是在產品的(de)工作(zuo)和生產中(zhong)更多(duo)地采用智(zhi)能化(hua)方(fang)式,減(jian)少人員的(de)工作(zuo)量(liang)。

有專家指出,對(dui)于裝備(bei)制造(zao)業(ye)來說,人力(li)正在超越原材料成(cheng)(cheng)為最大(da)的(de)成(cheng)(cheng)本支出,如果不加(jia)快(kuai)裝備(bei)制造(zao)業(ye)的(de)轉型升(sheng)級,走智(zhi)能化(hua)發展道路,行(xing)業(ye)利(li)潤(run)空間將被進一步壓縮。我國(guo)高(gao)度重視智(zhi)能化(hua)制造(zao)技(ji)術和自(zi)動化(hua)產(chan)(chan)業(ye)結構調(diao)整,把推動科技(ji)成(cheng)(cheng)果轉化(hua)和產(chan)(chan)業(ye)自(zi)動化(hua)作為發展重點,《國(guo)家戰略性(xing)新興(xing)產(chan)(chan)業(ye)發展“十二(er)五(wu)”規劃》中(zhong)明確提出,“十二(er)五(wu)”期間,要(yao)實(shi)現重點領域制造(zao)過(guo)程智(zhi)能化(hua)水(shui)平顯著提升(sheng)。

長期以來,全球市(shi)場工程機械技術產品(pin)被美(mei)國(guo)(guo)、日本(ben)、西歐、俄(e)羅斯等國(guo)(guo)際大型(xing)企業集(ji)團所(suo)壟(long)斷。經過近(jin)十幾年的發展,我國(guo)(guo)裝備制造業也取得傲人(ren)成績,以中(zhong)聯、三一、徐工、濰柴為代表的中(zhong)國(guo)(guo)企業揭起海外(wai)并購熱潮(chao),引領我國(guo)(guo)裝備制造業產品(pin)技術市(shi)場品(pin)牌全面升級。

然而(er),我國(guo)(guo)(guo)裝(zhuang)備(bei)制(zhi)造業仍(reng)然是大(da)而(er)不(bu)強,隨著中低端產(chan)(chan)品(pin)加工制(zhi)造產(chan)(chan)業重(zhong)心向(xiang)東南亞等發展中國(guo)(guo)(guo)家轉移(yi),發達國(guo)(guo)(guo)家再工業化(hua)戰(zhan)略引(yin)發高端制(zhi)造企業快速發展,我國(guo)(guo)(guo)裝(zhuang)備(bei)制(zhi)造業在(zai)全球地位面臨挑戰(zhan)。要(yao)應對(dui)這(zhe)一挑戰(zhan),產(chan)(chan)品(pin)智能(neng)化(hua)與生產(chan)(chan)過程的智能(neng)化(hua)水(shui)平將成為我國(guo)(guo)(guo)裝(zhuang)備(bei)制(zhi)造業未來能(neng)否(fou)在(zai)強手如云的全球裝(zhuang)備(bei)市場中勝出的重(zhong)要(yao)武器(qi)。

如何實(shi)現智(zhi)能(neng)化,其最直觀的(de)表現就(jiu)是機(ji)器(qi)人(ren)(ren)的(de)引入,目前很多企業已(yi)經在生產(chan)過程(cheng)中(zhong)大(da)規模(mo)使用機(ji)器(qi)人(ren)(ren)進行焊接、涂裝、裝配(pei)等工作。據了解,2005年~2015年,全球工業機(ji)器(qi)人(ren)(ren)的(de)年均銷(xiao)(xiao)售(shou)增長率預(yu)計(ji)將(jiang)為9%,而中(zhong)國(guo)工業機(ji)器(qi)人(ren)(ren)年均銷(xiao)(xiao)售(shou)增長率預(yu)計(ji)將(jiang)達到(dao)25%。到(dao)2015年,中(zhong)國(guo)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)市場(chang)需(xu)求(qiu)或將(jiang)達3.5萬臺,占全球總量的(de)16.9%,成為規模(mo)最大(da)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)使用市場(chang)。

智(zhi)能技(ji)術飛速發(fa)展

在產(chan)品生產(chan)中(zhong)使用智(zhi)能(neng)化機器人,已(yi)經是一(yi)個較為普遍的現象。而更多(duo)人在提到(dao)智(zhi)能(neng)化產(chan)品的時候往往想到(dao)的是無(wu)人駕駛,這個技術也是眾(zhong)多(duo)工程機械廠商(shang)所一(yi)直追捧并不斷深入研發的。

前不久,在(zai)沃爾(er)沃濟(ji)南的(de)新研發中心,一款(kuan)可(ke)根(gen)據(ju)(ju)實(shi)時工況自(zi)動調(diao)節(jie)液(ye)壓(ya)系(xi)統的(de)挖掘(jue)機亮相(xiang)。該款(kuan)產(chan)品可(ke)以在(zai)完成工作的(de)同時保(bao)證駕駛的(de)平穩性和舒適性。另一款(kuan)裝(zhuang)載(zai)機則是完全無人(ren)駕駛,僅依靠電腦自(zi)行(xing)判斷,完成裝(zhuang)載(zai)任務,據(ju)(ju)沃爾(er)沃技術人(ren)員(yuan)介紹,雖(sui)然這款(kuan)裝(zhuang)載(zai)機目(mu)前只(zhi)停留在(zai)技術層(ceng)面(mian),還未完全面(mian)向市(shi)場(chang),但(dan)其市(shi)場(chang)前景無疑是樂觀的(de)。

2013年(nian),山推在其全液(ye)壓推土機上成功應用(yong)無人駕駛技(ji)術(shu)。通過(guo)自主開發控制程序,可進行(xing)人工操作和無線遙控,在無線遙控的情況下,成功實現了推土機的啟動、熄火(huo)、行(xing)走系統(tong)(tong)、工作裝置系統(tong)(tong)等(deng)全部基本功能。

2012年,福田雷(lei)沃重(zhong)工生產的(de)搭載“農業(ye)(ye)(ye)機(ji)械導(dao)航及(ji)自動(dong)作業(ye)(ye)(ye)系(xi)統”的(de)無人(ren)駕(jia)駛拖(tuo)拉(la)機(ji),進行了棉(mian)花播種(zhong)(zhong)等(deng)演示,這標志著(zhu)我國首次(ci)在大(da)田測試應用農機(ji)導(dao)航及(ji)作業(ye)(ye)(ye)自動(dong)系(xi)統,從而真正實現了無人(ren)駕(jia)駛。據雷(lei)沃重(zhong)工高層介紹,此(ci)款產品(pin)實現了拖(tuo)拉(la)機(ji)自動(dong)控制精(jing)密播種(zhong)(zhong)、施(shi)肥、起壟(long)、灑(sa)藥等(deng)作業(ye)(ye)(ye),大(da)大(da)提高了拖(tuo)拉(la)機(ji)作業(ye)(ye)(ye)的(de)標準化,從而實現了精(jing)準農業(ye)(ye)(ye)。

而最早涉及無人駕(jia)(jia)駛(shi)領域的企業當屬卡(ka)特(te)彼勒(le)(le),其早在上世(shi)紀80年代就開始了礦用自卸卡(ka)車無人駕(jia)(jia)駛(shi)技術的研發(fa),并(bing)取得了成功。從1994~1995年開始進(jin)行測試,到1996年,卡(ka)特(te)彼勒(le)(le)自動化的777D礦用自卸車正式推出,并(bing)逐步進(jin)入市場。據了解,到目前為止,卡(ka)特(te)彼勒(le)(le)無人駕(jia)(jia)駛(shi)的789礦用車已經(jing)開始應用,其效果得到了客戶(hu)的認可。

智能化(hua)任重道遠(yuan)

從工(gong)業(ye)(ye)(ye)智能裝(zhuang)備海外發(fa)展(zhan)來看,歐(ou)美及日本(ben)(ben)的發(fa)展(zhan)模式各不(bu)相同。日本(ben)(ben)和歐(ou)洲(zhou)都擁有完(wan)整的工(gong)業(ye)(ye)(ye)機(ji)器人(ren)產業(ye)(ye)(ye)鏈(lian),不(bu)同之處在于(yu)(yu)日本(ben)(ben)工(gong)業(ye)(ye)(ye)機(ji)器人(ren)發(fa)展(zhan)初期具有明確的專業(ye)(ye)(ye)分工(gong),集群化(hua)效應構成了完(wan)整的工(gong)業(ye)(ye)(ye)機(ji)器人(ren)產業(ye)(ye)(ye)鏈(lian),而歐(ou)洲(zhou)公司則更傾(qing)向于(yu)(yu)全產業(ye)(ye)(ye)鏈(lian)一(yi)(yi)體化(hua)發(fa)展(zhan),單(dan)一(yi)(yi)公司即可完(wan)成一(yi)(yi)攬子(zi)交鑰匙(chi)工(gong)程(cheng)。與歐(ou)洲(zhou)及日本(ben)(ben)不(bu)同,美國(guo)在工(gong)業(ye)(ye)(ye)機(ji)器人(ren)產業(ye)(ye)(ye)鏈(lian)中主(zhu)要集中于(yu)(yu)系統集成領域(yu),機(ji)器人(ren)本(ben)(ben)體主(zhu)要從日本(ben)(ben)及歐(ou)洲(zhou)進口。

“目(mu)前(qian)中(zhong)(zhong)國裝備制(zhi)造(zao)業(ye)(ye)產業(ye)(ye)鏈(lian)縱向發(fa)展(zhan)很不(bu)均(jun)衡,大小(xiao)企業(ye)(ye)間差別較大,制(zhi)約了產業(ye)(ye)向高端發(fa)展(zhan)。”中(zhong)(zhong)聯重科董事長詹純新(xin)表示,中(zhong)(zhong)國已有3家企業(ye)(ye)進入全球(qiu)工程(cheng)機械行業(ye)(ye)前(qian)十(shi),但配(pei)套仍(reng)舊靠數(shu)(shu)以(yi)千(qian)計的中(zhong)(zhong)小(xiao)企業(ye)(ye)提供,水平總體(ti)不(bu)高,而核心(xin)零部件技(ji)術(shu)更是(shi)多數(shu)(shu)掌握在國外企業(ye)(ye)手中(zhong)(zhong)。

“卡特(te)彼勒和(he)小松的(de)智能化(hua)從(cong)核心零(ling)部件開(kai)始都(dou)有自己開(kai)發的(de)掌控(kong)(kong)系(xi)(xi)統(tong)。特(te)別是(shi)(shi)卡特(te)彼勒控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統(tong)的(de)關鍵零(ling)部件都(dou)由自己提(ti)供。相(xiang)比之下(xia),國內企業只是(shi)(shi)做(zuo)概念,離(li)真正形成(cheng)商品推(tui)向市(shi)(shi)場(chang)這(zhe)個(ge)過程還很遙遠,不像小松、卡特(te)彼勒這(zhe)樣的(de)公司(si)按照產業化(hua)的(de)角度進行超前研究,最(zui)后走向市(shi)(shi)場(chang)。”徐(xu)州(zhou)集團(tuan)副總裁李鎖云曾如是(shi)(shi)說。

我國(guo)工程機械企業要實現(xian)產(chan)品強有力(li)(li)的(de)競爭力(li)(li),就要繼續(xu)練好(hao)內功,尤其是要大力(li)(li)加強關鍵核心零(ling)部件的(de)開發(fa)能力(li)(li),目前,中(zhong)國(guo)制(zhi)造業高(gao)端生產(chan)所(suo)需(xu)(xu)的(de)核心零(ling)部件與產(chan)品依賴進口(kou),對高(gao)端的(de)智能裝備需(xu)(xu)求有限,在一定程度上限制(zhi)了智能制(zhi)造的(de)發(fa)展(zhan)。

中(zhong)國工(gong)程機械工(gong)業(ye)協(xie)會(hui)副(fu)秘書長王金(jin)星表(biao)示,“作(zuo)為投資(zi)拉動型的行業(ye),工(gong)程機械企(qi)業(ye)也必將面臨轉型升(sheng)(sheng)級的巨(ju)大(da)壓力。國家大(da)力提倡工(gong)程機械要(yao)向智能化方(fang)向邁進(jin),而(er)技術創新則成為企(qi)業(ye)提升(sheng)(sheng)智能化水平的核心競爭力。”

他指出,工程機械智能化大體(ti)可(ke)(ke)分為四個階(jie)(jie)段(duan):第一個階(jie)(jie)段(duan)是控(kong)制(zhi)(zhi)數(shu)字化,液壓和(he)機械控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)轉換為CAN總線控(kong)制(zhi)(zhi)技術(CAN-Bus),純液壓系(xi)統(tong)可(ke)(ke)以在必要(yao)的(de)工作組擴大其應用。第二階(jie)(jie)段(duan),添加內(nei)置傳(chuan)感器(qi),形成控(kong)制(zhi)(zhi)輔助系(xi)統(tong)。第三個階(jie)(jie)段(duan),從可(ke)(ke)視(shi)(shi)或者(zhe)是遙(yao)控(kong)的(de)階(jie)(jie)段(duan)實(shi)現智能化。第四個階(jie)(jie)段(duan),在不可(ke)(ke)視(shi)(shi)的(de)情況下,實(shi)現遠程操(cao)控(kong)。

正如火車剛剛出現時其速度連馬車都不如,但(dan)再(zai)看今天馬車早已不見了蹤(zong)跡。雖然現在(zai)(zai)工程機(ji)械智能化處在(zai)(zai)起(qi)步(bu)階段,但(dan)是未來其發展(zhan)前景不可限量。