盡管?chē)H金融危機的洶涌來(lái)襲給國內機械制造業(yè)企業(yè)蒙上一層陰影，但隨著(zhù)《工程機械制造業(yè)三年振興規劃》的出臺以及擴大內需的4萬(wàn)億投資對工程機械行業(yè)的推動(dòng)，國內工程機械行業(yè)仍然穩步前行。在利好的刺激下，整個(gè)工程機械行業(yè)格局也在不斷調整，各大企業(yè)也加大了對人才培養、技術(shù)創(chuàng )新上的投入。工程機械良好的發(fā)展態(tài)勢，也在影響著(zhù)其上游行業(yè)——自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)化廠(chǎng)商紛紛選擇進(jìn)軍工程機械行業(yè)，以期獲得更大的行業(yè)市場(chǎng)與客戶(hù)資源。
　　
    談到工程機械行業(yè)應用的自動(dòng)化產(chǎn)品，我們會(huì )想到與此相關(guān)的許多產(chǎn)品指標，諸如高可靠性、高防護等級、良好的電磁兼容性等等。但除卻這些性能因素，在國內制造業(yè)節能、環(huán)保、高效生產(chǎn)的倡導下，越來(lái)越多的工程機械制造商們已經(jīng)將目光鎖定在“綠色”、“智能”兩大關(guān)鍵詞上。同時(shí)，這樣的發(fā)展趨勢對于自動(dòng)化產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，也是一個(gè)極大的利好消息。為此，我們邀請到三一重工智能控制設備有限公司硬件開(kāi)發(fā)研究所工程師姚洪濤先生，請他為自動(dòng)化企業(yè)支招。
　　
    發(fā)動(dòng)機底盤(pán)與執行機構存在節能空間

    相對于一般行業(yè)，工程機械行業(yè)對自動(dòng)化產(chǎn)品的要求較為苛刻。“由于工程機械設備一般體積較為龐大，而且應用環(huán)境又十分惡劣。高可靠性與高防護等級是自動(dòng)化產(chǎn)品最基本的要求，同時(shí)還應具有抗振、防潮、防浪涌沖擊、防電擊等特點(diǎn)。因此，應用在工程機械行業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品的價(jià)格也相對較高。”姚洪濤介紹說(shuō)。
　　
    但是如果要在節能方面有所突破，僅僅擁有上述的性能還遠遠不夠。發(fā)動(dòng)機是工程機械所有系統中對環(huán)境影響最大的部件，尤其在振動(dòng)、噪聲和排放指標方面，同時(shí)，發(fā)動(dòng)機也是 “耗能大戶(hù)”。據了解，目前工程機械行業(yè)提倡發(fā)動(dòng)機與傳動(dòng)系統、工作系統和行走系統的合理匹配，這樣可以達到良好的節能效果。企業(yè)當前的目標是研究不同的工程機械對應什么類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機，這樣其功率曲線(xiàn)才能達到節能的效果。
　　
    姚洪濤說(shuō)：“目前，我們在研究如何獲取發(fā)動(dòng)機底盤(pán)信息與改善執行機構的項目。盡管相關(guān)產(chǎn)品沒(méi)有實(shí)現批量生產(chǎn)，但是這個(gè)項目已經(jīng)被列在我們的技術(shù)研究規劃中。”眾所周知，傳感器產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于工程機械發(fā)動(dòng)機工控控制領(lǐng)域，例如位置傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等等。在這個(gè)應用中，傳感器、分布式IO模塊等數據采集相關(guān)產(chǎn)品將得到更為廣泛的應用與推廣。姚洪濤指出，從發(fā)動(dòng)機以及執行部件上找到能耗的根源，才能從根本上解決工程機械設備耗能大、污染大的問(wèn)題，也將節能環(huán)保的工作提升到更高的技術(shù)層次。
　　
    專(zhuān)用控制器的研發(fā)需關(guān)注智能化

    控制器及其相關(guān)控制系統是工程機械行業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)之一，直接決定了產(chǎn)品的性能。通用的可編程邏輯控制器（PLC）在很多方面難以滿(mǎn)足工程機械行業(yè)嚴酷的作業(yè)環(huán)境與各項功能的要求，而具備高防護等級的專(zhuān)用控制器更具有行業(yè)針對性，目前已經(jīng)普遍應用于挖掘機械、路面機械、起重機械等領(lǐng)域。
　　
    姚洪濤介紹，專(zhuān)用控制器首先要適應惡劣作業(yè)環(huán)境的能力，也要能夠承受大電流與高電壓的沖擊；同時(shí)，可以提供工程機械控制所需的各類(lèi)輸出驅動(dòng)接口，以及車(chē)載系統所需的各類(lèi)采集接口；還應該能提供針對工程機械控制的各種高級應用軟件算法模塊。
　　
    隨著(zhù)工程機械市場(chǎng)規模的日益擴大，以及信息技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，應用在專(zhuān)用控制器上的新技術(shù)也層出不窮。“比如說(shuō)，我們研究的五截臂工程機械設備的運動(dòng)控制項目，要求每個(gè)截臂的連接處可以靈活運動(dòng)，只需要在末端點(diǎn)安裝一個(gè)傳感裝置，就可以實(shí)現每段截臂精確而又隨心所欲的動(dòng)作。這就要求截臂能夠實(shí)現路徑的規劃等功能，也對專(zhuān)用控制器提出了很高的要求，在智能化方面要有一個(gè)質(zhì)的飛躍。”姚洪濤介紹。隨著(zhù)控制器處理能力的不斷提高，許多復雜的算法尤其是智能控制算法可以得到充分的應用。這大大推動(dòng)了控制領(lǐng)域自動(dòng)化程度的提高，也使得控制器越來(lái)越人性化，對于操作人員的經(jīng)驗與熟練程度的要求逐漸降低，而操作效率卻不斷提升。
　　
    服務(wù)門(mén)類(lèi)有待細分
　　
    據姚洪濤介紹，三一重工的各大部門(mén)各有分工，但彼此之間的業(yè)務(wù)也是交叉的，這一方面助推了彼此經(jīng)驗的共享，同時(shí)對客戶(hù)的服務(wù)項目上劃分更加詳細，也得到了用戶(hù)的廣泛認可與好評。這樣的組織架構與服務(wù)模式，也值得自動(dòng)化企業(yè)借鑒。
　　
    “在三一重工，針對嵌入式、電氣、硬件、軟件、系統應用等都有專(zhuān)門(mén)的研究所，這樣的組織架構幾乎涵蓋了所有的技術(shù)門(mén)類(lèi)，也滿(mǎn)足了工程機械行業(yè)的技術(shù)需求。在我們硬件開(kāi)發(fā)研究所，主要的任務(wù)就是為各類(lèi)以‘工程’為主題的機械裝備提供關(guān)鍵、特色控制部件和系統，并結合工業(yè)控制領(lǐng)域專(zhuān)用技術(shù)提供工程機械的智能控制綜合解決方案，同時(shí)給予相應的技術(shù)和服務(wù)支持。”姚洪濤解釋道。細分技術(shù)部門(mén)，并實(shí)現服務(wù)細分，優(yōu)勢不言而喻，在貼近行業(yè)需求的同時(shí)，也開(kāi)拓了更大片的工程機械“藍海市場(chǎng)”。
　　
    近年來(lái)，國內工程機械行業(yè)的快速發(fā)展極大地帶動(dòng)了其上游產(chǎn)業(yè)，這也促進(jìn)了工程機械行業(yè)自動(dòng)化水平的成熟。目前，與國外一臺先進(jìn)設備上裝有幾十只，甚至幾百只傳感器的現狀相比，國內工程機械不論在傳感器數量、種類(lèi)以及采集的范圍方面都存在差距。姚洪濤認為，自動(dòng)化企業(yè)可以抓住機遇，繼續推動(dòng)傳感器技術(shù)的發(fā)展，在材料、工藝、使用壽命、抗干擾能力及智能化方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò )通訊及遠程診斷技術(shù)方面，可以將網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用于工程機械設備內部各系統間的連接和通訊中。這樣不光可以減少線(xiàn)路連接，提高系統可靠性，也可進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷、測試和報警，進(jìn)而實(shí)現集中顯示、歷史查詢(xún)和自診斷功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通信還可實(shí)現機械故障遠程診斷，節約維修時(shí)間與成本。
　　
    當下，工程機械行業(yè)在中國市場(chǎng)的發(fā)展形勢可謂如火如荼，自動(dòng)化產(chǎn)品的客戶(hù)認知度與市場(chǎng)基礎也隨著(zhù)該行業(yè)的發(fā)展而逐漸成熟與穩固。在行業(yè)整體向綠色、智能轉型的同時(shí)，自動(dòng)化廠(chǎng)商也應該更關(guān)注工程機械行業(yè)的走勢，研發(fā)出更適合行業(yè)發(fā)展的新產(chǎn)品與新技術(shù)。