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行業新聞

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(yuan):中國工業(ye)報

近期熱映(ying)的(de)電影《超驗駭客》講述(shu)了一(yi)個關于人工智能的(de)故事。該片中人工智能電腦可通過網絡和(he)納米技術(shu)控制(zhi)一(yi)切。各(ge)種設施(shi)可在(zai)遠程控制(zhi)之下獨立工作(zuo)(zuo)。由(you)此,記者不禁想起前不久在(zai)一(yi)次活動上看(kan)到的(de)可自(zi)行工作(zuo)(zuo)的(de)裝載(zai)機(ji),雖然(ran)目前效率不如人工操作(zuo)(zuo),但仍讓人覺得驚艷,因為它的(de)出現可以說是(shi)具(ju)有革命性的(de)。


智能裝備是趨勢

智(zhi)(zhi)能化是指由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行(xing)業技術、智(zhi)(zhi)能控制技術匯(hui)集而成的(de)針對某一個方(fang)面的(de)應用。就裝備行(xing)業而言(yan)就是在產(chan)(chan)品(pin)的(de)工(gong)作(zuo)和(he)生(sheng)產(chan)(chan)中更多地采用智(zhi)(zhi)能化方(fang)式,減少人員的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)。

有專家指出(chu),對(dui)于裝備(bei)制造(zao)業來說,人力(li)正在超越原材(cai)料成(cheng)為(wei)最(zui)大的成(cheng)本(ben)支出(chu),如(ru)果不加快裝備(bei)制造(zao)業的轉型升級,走智(zhi)能(neng)化發展(zhan)道路,行(xing)業利潤空間(jian)將被進(jin)一步壓縮。我國(guo)高度重視智(zhi)能(neng)化制造(zao)技術(shu)和(he)自動化產業結構調整,把推動科技成(cheng)果轉化和(he)產業自動化作為(wei)發展(zhan)重點,《國(guo)家戰略性(xing)新興產業發展(zhan)“十(shi)二五”規劃(hua)》中明確提出(chu),“十(shi)二五”期間(jian),要(yao)實現(xian)重點領域制造(zao)過程智(zhi)能(neng)化水平顯著提升。

長期以來,全球市場工程機械技術(shu)產(chan)品被美國、日(ri)本、西歐、俄羅斯等國際大型(xing)企業集團所壟斷。經過近十幾年的發展,我(wo)國裝備制(zhi)造(zao)業也取(qu)得(de)傲人成(cheng)績,以中(zhong)聯、三一、徐工、濰柴為代表的中(zhong)國企業揭起海外并購(gou)熱(re)潮,引領我(wo)國裝備制(zhi)造(zao)業產(chan)品技術(shu)市場品牌全面升級。

然而,我(wo)國裝備(bei)(bei)(bei)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)業(ye)仍然是大而不強(qiang),隨著中(zhong)低端產(chan)品(pin)加工制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)產(chan)業(ye)重(zhong)心向東南(nan)亞等發(fa)展中(zhong)國家(jia)轉移,發(fa)達國家(jia)再工業(ye)化戰略引發(fa)高(gao)端制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)企(qi)業(ye)快速發(fa)展,我(wo)國裝備(bei)(bei)(bei)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)業(ye)在全球(qiu)地位面臨(lin)挑(tiao)戰。要(yao)應對這一(yi)挑(tiao)戰,產(chan)品(pin)智能(neng)(neng)化與生產(chan)過程的智能(neng)(neng)化水平將成為我(wo)國裝備(bei)(bei)(bei)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)業(ye)未來能(neng)(neng)否在強(qiang)手如云的全球(qiu)裝備(bei)(bei)(bei)市場中(zhong)勝出(chu)的重(zhong)要(yao)武器。

如何實現智能化(hua),其(qi)最直(zhi)觀(guan)的(de)(de)表現就是機器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)引入(ru),目(mu)前(qian)很(hen)多企業(ye)已經在生產過程中(zhong)(zhong)大(da)規模使用機器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)進行焊接、涂裝、裝配等工(gong)作。據了解,2005年(nian)(nian)~2015年(nian)(nian),全球工(gong)業(ye)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)年(nian)(nian)均銷(xiao)(xiao)售(shou)增(zeng)長率預計(ji)將為9%,而中(zhong)(zhong)國工(gong)業(ye)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)年(nian)(nian)均銷(xiao)(xiao)售(shou)增(zeng)長率預計(ji)將達到25%。到2015年(nian)(nian),中(zhong)(zhong)國機器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)市(shi)場(chang)需求(qiu)或將達3.5萬臺,占全球總量(liang)的(de)(de)16.9%,成為規模最大(da)的(de)(de)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)使用市(shi)場(chang)。


智能技術飛速發展

在產品(pin)生產中使用智(zhi)能化機器人(ren),已經(jing)是(shi)一個較為(wei)普(pu)遍的(de)現象。而更多(duo)人(ren)在提到智(zhi)能化產品(pin)的(de)時候往往想到的(de)是(shi)無人(ren)駕(jia)駛(shi),這個技術(shu)也是(shi)眾多(duo)工程機械(xie)廠商所(suo)一直追捧并不(bu)斷(duan)深入(ru)研發(fa)的(de)。

前不久(jiu),在(zai)沃(wo)爾(er)(er)沃(wo)濟南(nan)的(de)(de)新研發中心,一(yi)款(kuan)可根據(ju)實(shi)時(shi)工況(kuang)自動調節液壓系統的(de)(de)挖(wa)掘機(ji)亮相。該款(kuan)產品可以在(zai)完(wan)(wan)成工作(zuo)的(de)(de)同時(shi)保(bao)證駕駛(shi)的(de)(de)平穩性(xing)和舒適性(xing)。另(ling)一(yi)款(kuan)裝載機(ji)則是(shi)完(wan)(wan)全無人駕駛(shi),僅(jin)依靠電腦自行判(pan)斷,完(wan)(wan)成裝載任(ren)務,據(ju)沃(wo)爾(er)(er)沃(wo)技術(shu)人員(yuan)介紹,雖然這(zhe)款(kuan)裝載機(ji)目前只停留在(zai)技術(shu)層(ceng)面,還(huan)未完(wan)(wan)全面向市場(chang),但其(qi)市場(chang)前景無疑是(shi)樂觀的(de)(de)。

2013年,山推(tui)在其(qi)全液壓推(tui)土機上成(cheng)功應用無(wu)(wu)人(ren)駕駛技術。通過自主(zhu)開發(fa)控(kong)制程序(xu),可進行(xing)人(ren)工(gong)操(cao)作和無(wu)(wu)線(xian)遙控(kong),在無(wu)(wu)線(xian)遙控(kong)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),成(cheng)功實現了推(tui)土機的(de)啟動、熄火(huo)、行(xing)走系統、工(gong)作裝置系統等全部基本(ben)功能(neng)。

2012年,福田雷(lei)沃重工生產的搭載“農業(ye)機(ji)械導(dao)航及自(zi)動作(zuo)業(ye)系統”的無人(ren)駕駛(shi)拖拉(la)機(ji),進行了(le)棉花播種等演(yan)示,這標(biao)志(zhi)著我國首(shou)次在(zai)大田測試應用農機(ji)導(dao)航及作(zuo)業(ye)自(zi)動系統,從(cong)而真正實現了(le)無人(ren)駕駛(shi)。據雷(lei)沃重工高層介紹(shao),此(ci)款產品實現了(le)拖拉(la)機(ji)自(zi)動控制精密播種、施肥、起壟、灑藥(yao)等作(zuo)業(ye),大大提高了(le)拖拉(la)機(ji)作(zuo)業(ye)的標(biao)準(zhun)(zhun)化,從(cong)而實現了(le)精準(zhun)(zhun)農業(ye)。

而最早涉及無人駕駛(shi)領域的(de)企業(ye)當屬卡特彼(bi)(bi)(bi)勒(le),其(qi)早在上世紀(ji)80年代就開(kai)(kai)始(shi)了(le)礦(kuang)用(yong)(yong)自卸卡車無人駕駛(shi)技術的(de)研發,并取得了(le)成功。從1994~1995年開(kai)(kai)始(shi)進(jin)行測試,到1996年,卡特彼(bi)(bi)(bi)勒(le)自動(dong)化的(de)777D礦(kuang)用(yong)(yong)自卸車正式推出,并逐步進(jin)入市場。據(ju)了(le)解(jie),到目前為止(zhi),卡特彼(bi)(bi)(bi)勒(le)無人駕駛(shi)的(de)789礦(kuang)用(yong)(yong)車已經開(kai)(kai)始(shi)應(ying)用(yong)(yong),其(qi)效果得到了(le)客(ke)戶的(de)認(ren)可。


智能化任重道遠

從工業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)智能裝備海外發(fa)展(zhan)(zhan)來看,歐(ou)美及日本的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)模式各不相同(tong)。日本和歐(ou)洲都擁有完(wan)整的(de)(de)工業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)機(ji)(ji)器人(ren)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)鏈(lian),不同(tong)之處在于(yu)日本工業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)機(ji)(ji)器人(ren)發(fa)展(zhan)(zhan)初期具有明確的(de)(de)專業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)分工,集群化效(xiao)應構成(cheng)了完(wan)整的(de)(de)工業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)機(ji)(ji)器人(ren)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)鏈(lian),而歐(ou)洲公司(si)則更傾向(xiang)于(yu)全產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)鏈(lian)一體化發(fa)展(zhan)(zhan),單一公司(si)即可完(wan)成(cheng)一攬子交鑰匙工程。與歐(ou)洲及日本不同(tong),美國在工業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)機(ji)(ji)器人(ren)產(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)鏈(lian)中主(zhu)要(yao)集中于(yu)系統(tong)集成(cheng)領域,機(ji)(ji)器人(ren)本體主(zhu)要(yao)從日本及歐(ou)洲進口。

“目(mu)前(qian)中(zhong)國裝備(bei)制造業(ye)(ye)(ye)產業(ye)(ye)(ye)鏈縱向發展很不(bu)均衡,大小(xiao)企(qi)業(ye)(ye)(ye)間差別較大,制約了產業(ye)(ye)(ye)向高(gao)(gao)端發展。”中(zhong)聯重科董事長詹純(chun)新表示,中(zhong)國已有3家企(qi)業(ye)(ye)(ye)進(jin)入全球(qiu)工(gong)程機械(xie)行業(ye)(ye)(ye)前(qian)十(shi),但配(pei)套仍舊(jiu)靠數(shu)(shu)以千(qian)計的中(zhong)小(xiao)企(qi)業(ye)(ye)(ye)提供(gong),水平(ping)總(zong)體不(bu)高(gao)(gao),而核心零部件技術更是多數(shu)(shu)掌握在國外企(qi)業(ye)(ye)(ye)手中(zhong)。

“卡(ka)特(te)彼(bi)勒(le)(le)和(he)小松的(de)(de)(de)智能化從核心零部(bu)件開始都(dou)(dou)有自己(ji)開發的(de)(de)(de)掌(zhang)控(kong)系統。特(te)別是卡(ka)特(te)彼(bi)勒(le)(le)控(kong)制系統的(de)(de)(de)關鍵零部(bu)件都(dou)(dou)由自己(ji)提供(gong)。相(xiang)比之(zhi)下(xia),國內企業只是做概念,離真正形(xing)成商品推向市場這(zhe)個過程還很(hen)遙遠,不像小松、卡(ka)特(te)彼(bi)勒(le)(le)這(zhe)樣的(de)(de)(de)公司按照產(chan)業化的(de)(de)(de)角(jiao)度進行超前(qian)研究,最后走向市場。”徐州集團副(fu)總(zong)裁(cai)李(li)鎖云(yun)曾如是說(shuo)。

我國(guo)工(gong)程機械企業要實現產(chan)品強(qiang)有力的競爭力,就(jiu)要繼續練(lian)好(hao)內功,尤(you)其是要大(da)力加強(qiang)關鍵核(he)心(xin)零部(bu)件的開發能力,目前,中國(guo)制(zhi)造(zao)(zao)業高端(duan)生產(chan)所需的核(he)心(xin)零部(bu)件與產(chan)品依賴進口,對高端(duan)的智能裝備需求有限(xian),在(zai)一(yi)定程度上限(xian)制(zhi)了智能制(zhi)造(zao)(zao)的發展。

中國(guo)工程機械工業(ye)協(xie)會副秘書長王金星表示,“作為投(tou)資拉動型(xing)的(de)行業(ye),工程機械企業(ye)也必將面臨(lin)轉型(xing)升級的(de)巨大壓力。國(guo)家大力提(ti)(ti)倡工程機械要向智(zhi)能化(hua)方(fang)向邁(mai)進,而技術創新則成為企業(ye)提(ti)(ti)升智(zhi)能化(hua)水平的(de)核心競爭力。

他指出,工程機械智能化大體可(ke)分(fen)為四(si)個階(jie)(jie)(jie)段:第一個階(jie)(jie)(jie)段是(shi)控(kong)(kong)制數字化,液壓和(he)機械控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統轉換(huan)為CAN總線控(kong)(kong)制技(ji)術(CAN-Bus),純液壓系(xi)(xi)統可(ke)以在(zai)必要的(de)工作組(zu)擴大其應用。第二階(jie)(jie)(jie)段,添(tian)加內置傳感器,形成控(kong)(kong)制輔助(zhu)系(xi)(xi)統。第三個階(jie)(jie)(jie)段,從可(ke)視或者是(shi)遙控(kong)(kong)的(de)階(jie)(jie)(jie)段實現(xian)智能化。第四(si)個階(jie)(jie)(jie)段,在(zai)不可(ke)視的(de)情(qing)況下,實現(xian)遠(yuan)程操控(kong)(kong)。

正如(ru)(ru)火(huo)車(che)(che)剛剛出現時其(qi)速度連馬(ma)車(che)(che)都不如(ru)(ru),但(dan)再(zai)看今天馬(ma)車(che)(che)早(zao)已不見了(le)蹤跡。雖然現在(zai)工程機械智(zhi)能化處在(zai)起步階(jie)段,但(dan)是未來其(qi)發(fa)展前景不可限量。