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人工智能 起重机(起重机分类)

本文为《起重运输机械》杂志原创文章,如需转载,请注明出处。

人工智能 起重机(起重机分类)

作为教授级高工、国务院特殊津贴获得者,刘武胜不仅是北京起重运输机械设计研究院有限公司首席专家,还身兼总经理助理、起重工程事业部的总经理。在他身上有着一种独特的气质,对每一个项目、每一台设备,不管过去多长时间, 都如数家珍,可以准确地描述出项目的各项技术特点,以及项目今后需要改进的部分。这一项事业对于刘武胜来说,是付出宝贵时间的同时还倾注进了内心的情感。对于起重机“文化”的深厚积淀,秉承持之以恒的创新精神,赋予新时期起重机以浓郁的智能气息。下面就请刘武胜总经理与我们分享一些他的观点与想法。

《起重运输机械》:刘武胜总经理您好!很高兴您能够接受我们的采访,作为行业知名的起重机专家,您能为我们广大读者分享一下起重机行业未来将向哪方面发展吗?

刘武胜:这首先要从起重机的特殊地位说起。自有人类文明以来, 物料搬运便成了人类流动的重要组成环节,距今已有五千多年的发展历史。随着生产规模的扩大、自动化程度的进步,作为物料搬运重要设备的起重机在现代化生产过程中应用越来越广,作用愈来愈大,对起重机的安全要求也越来越高。科学技术的飞速发展,推动了现代设计和制造能力的进步。市场经济导向和信息化、智能化技术的推动, 使激烈的国际市场竞争越来越依靠于技术的竞争。

国内起重机械行业的发展正承受着激烈的国内外市场竞争和严重的全球经济衰退的双重考验,重新规划、重新布局洗牌、结构调整和转型升级成为起重行业目前的现状,进入了机遇与挑战并存的新一轮发展阶段。通用系列产品模块化、轻量化,细分领域产品专用化、大型化,整体技术高速、节能、智能,也就是说轻量化、专用化、智能化是未来起重机的发展趋势。

就目前来讲,我国的起重机产业在大型化方面的飞跃尤为突出,在集装箱起重机、造船门机、浮吊、冶金起重机、工程起重机等大型起重机领域均独占鳌头,而轻量化、模块化的优势更多地体现在国外的起重机品牌身上。当前新一代信息、人工智能技术快速发展并与制造技术深度融合,正引发制造业制造模式、制造流程、制造手段、生态系统重大变革。我国的制造业也正面临从价值链低端向中高端, 从制造业大国向制造业强国、从“中国制造”向“中国创造”转变的历史关键期。起重机技术同样遇到结构调整、技术变迁、国际化三大历史机遇,在一维传统产业、二维互联网 + 产业、三维智能科技的未来三种产业定位中,我们广大企业和起重机械从业者在哪一维度生存,起重机行业如何融入这场“制造业变革”,可能正是我们这些从业者应当抓紧时间思考实践的。只有不断创造出能够激发消费者需求的优质产品和服务,才能满足新需求, 开拓新市场,只有不断融合当代最新技术,跨界协同,才能推动新技术、新产业、新业态蓬勃发展,满足用户需求和自身生产特点及市场定位,才能在竞争的大潮中确保“不掉队”,争做“领跑者”。当下有一句话很时髦,“你必须不停奔跑, 才能留在原地”,很好的诠释了当前起重机行业环境。

《起重运输机械》:刘武胜总经理您刚刚为我们描绘了当前起重机行业严酷的市场环境,以及不进步就有可能被淘汰的行业现状,您可以结合当前的社会环境为我们广大读者详细介绍一下“智能起重机” 的概念吗?

刘武胜:当前我国创新能力和基础能力建设取得了令人为之自豪的成绩,研发投入强度大幅提升, 我国已成为仅次于美国的第二大研发经费投入国家,智能制造标准体系建设推进的成效已经让我们不只是在展会上才能感受到,走入哪家企业都能感到智能制造的概念已经深深的植入每一名起重机行业从业者的内心。所以说智能起重机概念的提出,将起重机这个连接工序、完成搬运作业的传统设备赋予了“智慧”的概念,这种“智能起重机” 的概念高度契合德国工业 4.0、美国的工业互联网、英国工业 2050、日本无人工厂与协同机器人以及《中国制造 2025》等重大国家发展战略。这种智能概念符合国家《新一代人工智能发展规划》的产业政策,作为新一轮产业变革的核心驱动力,其关键技术对起重机制造领域具有引领性的指导意义,其工程化应用对智能制造、智能物流、智能维护的广大用户具有典型的示范效应。无论是在智能制造领域的智能搬运、智能物流领域的智能仓储还是在役设备的智能运维,世界各国均投入大量的财力和物力对智能起重机的关键技术进行研究,不断提高起重机的数字化、智能化和互联化水平,以提升运营能力,减少维护需求,从而降低成本。

与通用起重机相比,智能起重机具有人工智能,在代替人的体力劳动基础上,代替或辅助人的脑力劳动。即通过将传感器与智能决策软件与起重机集成,实现感知、分析、推理、决策和控制功能,实现人、机、物的交互、融合,代替人工进行感知、决策和执行,使起重机能适应工作环境的变化。其工作流程与通用起重机相同,但增加的智能控制能够代替人的视觉、听觉、嗅觉、肢体等感知器官,代替操作员判断作出对应的动作,完成在起重机工作过程中的识别、感知、操作和管理等。我们设想一下,当智能起重机在工厂运行时,它的角色是一个搬运机器人,更是每名劳动者的伙伴与助手,它可以思考、可以互动、可以协助决策、可以成为生产环节中劳动者最“贴心”的助手。

人工智能 起重机(起重机分类)

《起重运输机械》: 通过您的介绍我感到您描绘的“未来工厂” 就在我的眼前,能请您为我们分享“智能起重机”的关键技术点,通过什么样的系统集成可以实现起重机的“智能化”。

刘武胜:从我对“智能起重机” 在当前科技环境以及生产环境的理解来说,我认为在代替操作员感知、决策和执行的过程中,需要起重机自动感知被吊物品的位置,自动识别被吊物品并校验,自动取放被吊物品,自动选择运行路线,自动优化运行路径并克服柔性升降系统的摇摆,准确启停物品存放相应的位置,并在自动运行中记录、监控自身设备的工作状态,自动诊断故障并报警。因此,起重机的人工智能需突破几个关键技术,通俗地讲, 就是模拟人的活动,即做什么、从哪到哪、怎么走、怎么做、做的了吗、做的怎么样、如何做的过程。具体说就是,做什么?工作任务选择与物品识别;从哪到哪 ? 工作位置选择、定位及纠偏;怎么走 ? 运行轨迹选择及障碍物避让; 怎么做?被吊物品的自动取放;做的了吗?故障自动诊断与报警;做的怎么样?工作状态监控与过程记忆; 如何做?工作过程控制、管理与命令传输。结合重大科技专项课题及工程应用案例,我们开展了八项智能起重机的关键技术研究与应用。

1、物品的识别、校验、反馈与信息存储技术:根据常见被吊物品的形态、包装方式、储运方法等, 对各种状态物品进行自动识别、检验和反馈,是数据的编码、采集、标识、管理、传输的标准化手段, 是智能起重机的工作基础。经识别、检验后,存储的物品信息需具备普遍性、唯一性、稳定性和不可复制性。

2、三维空间精确定位技术: 研究各类三维定位方法的定位精度、使用环境等技术,研发针对被取物装置和吊物品空间位置的定位技术。

3、自动取物装置的研制:针对散料、箱、捆、卷等不同物品, 研究各类取物装置的生产状况、应用情况,研发适合智能起重机应用的自动取物装置。

4、路径规划与柔性升降系统的“电子防摇摆”技术。

5、语音操作控制系统。

6、状态检测与故障自动诊断: 研发智能起重机自动运行时的位置检测、状态监测、故障自动诊断等技术。

7、在线监测及远程诊断技术: 通过计算机网络对发生故障的现场起重机进行在线监测、远程诊断, 快速判断故障位置和状态。

8、自动控制、监控、管理软件开发:针对散料、箱、捆、卷等不同物品的堆放形式和存储要求, 开发智能起重机成套装备的监控和管理系统MWS,包括接口子系统、货位库存管理子系统、物品识别子系统、调度与起重机运行子系统、空间定位子系统、语音操作控制系统等。

人工智能 起重机(起重机分类)

《起重运输机械》:感谢刘总为我们读者分享的“智能起重机” 关键技术,在当前起重行业发展的大趋势下,您是如何运用这些技术实现起重板块的逆势增长?

刘武胜:智能制造、智能物流、智能维护等领域对各种智能化起重机的需求日益扩大,应用前景广阔。上述关键技术将以软件、新产品、新技术等形式集成为智能起重机的应用解决方案,已经形成用于工程的成套装备。尽管起重机的市场需求呈现大幅萎缩,但轻量化、专用化、智能化起重机的需求增长迅猛。起重行业产能严重过剩,但细分市场、高品质产品供不应求。作为起重行业的技术归口单位,北起院先后承接了直至“十三五”的各阶段科研攻关项目,包括早期的计算机辅助设计、可靠性设计,直到“轻量化系列设计”、“智能化关键技术”、“在役设备智能运维系统” 等各时期的前沿技术,积累了丰富的文化底蕴,创造了众多的“首台套”,形成了领先的技术优势,不仅设计众多通用起重机产品,在细分市场、高端市场和专用领域,学习“木桶理论”补短板,学习“长板原理”扬优势,针对起重机多品种、小批量、定制化的特点,发挥科研院所平台型综合企业优势,突出科研院所研发、管理、服务的优势,精耕垂直型细分市场。做专用化、轻量化、智能化起重机械,成为细分市场的“领跑者”。

人工智能 起重机(起重机分类)

《起重运输机械》:感谢刘总今天与我们分享,您今天讲了这么多新的技术,不担心同行效仿么?

刘武胜: 在起重行业奋斗了三十余年,有竞争是很正常的事情, 而被模仿也是我们无法控制的一股暗流。任何一个领域都会有竞争, 只有充分的市场竞争,行业才能进步,只有行业共同进步,产品才能进步,产业才能发展。我们从了解产品入手,到了解客户、了解市场, 在追求原创发明、自主创新的同时, 也非常重视跨界集成、创新应用, 向内发力转型,向外发力突破。我们用创造满足客户需求,用创新谋求企业发展,用创业实现人生价值, 使我院成为“一直被模仿,从未被超越”的领跑者。

《起重运输机械》:借此机会请您向《起重运输机械》的广大读者说点什么?

刘武胜:我国起重行业仍处于一维的传统产业阶段,第一缺少追求精益求精“工匠精神”的工业文化,第二缺少对产品永不满意、用户是上帝的商业文化,第三缺少愿意出高价买好货的市场文化,但我们国家进入新的发展阶段,我们民族实现了从站起来、富起来,到强起来的历史性飞跃,我们能创新技术、积聚英才。技术横扫千军,人才决定生死。希望广大读者借助《起重运输机械》期刊,成为起重技术的传承者、开拓者。

《起重运输机械》杂志发挥传媒优势,在推动技术进步的同时, 还需要加强与读者及从业者之间的互动、交流,从中找到技术突破的题点,市场需要的爆点,行业发展的启示点,为起重运输机械行业助推国家经济发展、改善民生做出更大的贡献。最后预祝《起重运输机械》杂志越办越好,祝广大读者事业进步,一同携手,共创明天。

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