智能无人起重机设备发展及相关问题阐述

林承刚

六安市特种设备监督检验中心，安徽，六安，237000

0 引言

在社会经济高速发展的背景下，诸多企业对起重设备的要求也有所提升，特别是在起重机的安全性能、工作质量、工作效率等方面提出了进一步的要求。在科学技术高速发展的环境下，无线通信技术、检查与传感技术等基础性、自动化技术得以广泛应用与创新，为现代化起重机设备进一步完善与应用提供了重要的技术支持，并对智能无人起重机设备发展起到了积极的推动作用。从当前工业发展情况来看，人工操作已经难以满足企业发展需求，特别是一些企业所处生产环境较差，难以在施工作业过程中保证人员的安全性。因此做好人员生命财产安全的保护工作至关重要，也进一步推动了技术发展，而应用智能无人起重机设备可以有效解决这些问题，同时提高企业整体运行效率。但在具体应用发展过程中发现，当前我国智能无人起重机设备的智能化水平有待进一步深入开发，因此有必要探究智能无人起重设备的发展方向。

1 智能无人起重机设备的发展

1.1 智能无人起重机设备概述

起重机在作业运行过程中需要依据固定的轨道进行操作作业，不论是启动方式还是力度，都存在一定的特殊性，常被应用在码头水电站、大型龙门吊建筑物、施工现场塔吊等工程作业中，在应用以上设备时都需要人工进行操作，要求相关工作人员具有一定的技术水平并考取上岗操作证书。另外，由于起重机工作环境较差，人工操作难度较大，所以企业在此方面也需要投入一定的成本。智能无人起重机械设备是智能化系统与机械化作业方式有机结合后的设备，可以根据用户的需求进行自动操作与智能系统管理，能够对人工作业情况进行模拟，并在发展过程中不断改进与拓展，智能无人起重机设备的发展前景一片大好。

1.2 应用智能无人起重机械设备的优势

在传统作业环境下，起重机械需要依靠人工操作进行，并不具备智能自动化技术，而智能无人起重机械设备的诞生与应用有效解决了这一问题，实现了人工作业向自动化作业方向的转变。另外，与传统起重机械相比，智能无人起重机械设备为相关领域带来了便利。（1）在智能计算机自动化技术的支持下对人工操作进行了全面改革，特别是在作业环境恶劣需要连续施工作业的情况下，智能无人起重机设备能够始终保持平稳运行，并且无需外界能源对其进行维护与检测。同时可以应用完整的网络管理模式，对多台起重机械设备输出指令进行指导操作。如此一来，可以有效降低企业的成本投入。（2）起重机在应用智能无人操作技术后与精确的网络指令相结合，能够提高多目标作业的准确性，保证吊钩的稳定性，同时能够提高吊钩定位的精准性。另外，智能无人起重机设备更适合应用到对安装及定位要求更精准的厂家。（3）相比于传统起重机械设备，在具体操作过程中智能无人起重机设备更具优势，在能耗方面要求更低，机器自身自我保护能力较强，能够大幅度节约电能，相比之下对噪声的抑制能力也较强。（4）在实际运行过程中，诸多因素都会对传统起重机械带来影响，而应用智能无人起重机械设备可以有效避免隐患发生，能够有效避免由于人工作业而带来的安全风险。总而言之，智能无人起重设备对相关领域的自动化操作与发展起到了积极的推动作用[1]。

1.3 智能无人起重设备技术难点

（1）需要对工艺技术的过程进行系统分析与理解。智能无人起重机是当今现代化企业进行物流运转过程中的一项重要设备，要充分考虑到设计的技术特点与工艺要求开展具体的设计工作，确保最终智能无人起重设备能够达到控制要求与标准。（2）多样化的机械结构。每台智能无人起重机都要经过技术与工艺的详细设计，此项工作难度较大，样式与种类较多，当前可供借鉴的资料并不多。（3）吊具的多样性。吊具是实现起重机自动化运行的重要因素，可供选择的吊具种类较多，且涉及诸多领域，并且要充分结合的实际需求进行实践验证与调试。（4）控制系统复杂程度不同。行业内在此方面已经达成了共识，一致认为机械结构与吊具越是简单，起重机的控制系统则越复杂，对技术要求越简单的设备其风险程度也随之增加。即便是同一客户，其对每台起重机的吊装物目标、安装的位置、使用的环境等需求都存在差异，所以起重机的控制系统需要根据工艺需求进行变化，没有标准化的自动起重机[2]。

1.4 智能无人起重机发展过程中面临的风险与机遇

（1）从风险方面来看，智能无人起重机需要进行定制研发，面对的工作环境、设备、工艺技术都存在差异，因此智能起重机并没有完全相同的；除此之外，智能无人起重机在设计、生产、调试方面相比于普通的起重机，要花费更多的时间，成本也更高一些。（2）从机遇方面来看，智能无人起重机的生产效率较高，能够有效减小劳动强度，与工程设备匹配性较高，在提升作业效率的同时，能够降低企业运行成本[3]。

2 智能无人起重机械设备的应用现状

2.1 我国智能无人起重机应用现状

在我国生活生产过程中智能化机械设备的应用范围较为广泛，实施自动化作业的模式有很多，但并没有完全实现智能化管理。由于操作环境及现场电磁场影响等因素，起重机械需要具备较强的安全系数，并且能够进行实时监测，但是现场工作环境难以满足监测工作运行需求，无法使检测工作有序进行，从而导致机械质量不稳定，起重机对周围环境的熟悉能力相对较差，在库房管理工作过程中存在一定的滞后性，导致我国自动化检测管理模式的发展受到一定的阻碍。虽然存在一系列问题，但在不断发展过程中，智能化无人起重机设备在我国的技术水平也愈发成熟，并已形成硬件设备完善与仓库管理同步智能化模式。另外，企业还要衍生出更多的智能化技术用于无人操作的起重机设备上，确保在实际应用过程中能够更快更好地适应工作环境。为了满足客户不断变化的需求，企业与相关部门都投入了大量的资源，用于新产品与新技术的开发，并积极拓展更为广阔的市场。从当前自动化码头的发展情况来看，轨道小火车门市起重机设备等被广泛应用，而且很多港口都应用了智能起重机；从整体发展角度来看，我国港口机械设备包括自动卸船、堆取机等都可以通过远程监控践行管理工作，并以此促进技术水平趋向自动化智能化方向发展。当前我国很多大型物流仓库也会应用无人起重机对货物进行自动存取，在具体实践过程中能够有效降低企业对操作人员的依赖，以及库存管理人员的聘用数量，并且还可以有效提高整体工作效率，达到节约成本的目的。从当前企业生产与发展情况来看，桥式起重机受到了广泛应用，其自动化操作功能较多，但无法与智能化相比较。其主要因素在于在实际生产过程中，桥式起重机对环境及安全系统有更高的要求，并且整体质量尚未达到最佳标准；在实际施工作业环境中容易受到电磁干扰等影响因素，导致在具体监测时难以发挥出有效的作用与优势。并且起重机对周围环境进行认识了解，对整体路线进行自动规划等工作内容也存在一定的复杂性，在实际作业过程中依旧存在一些问题，给实践工作带来了一定的影响[4]。

2.2 国外智能无人起重机应用现状

相比于我国的智能起重机，国外智能无人起重机研究工作开展较早，因此其自动化能力也相对较强，最具代表性的便是西门子、ABB等公司。他们在发展过程中都研究了智能无人起重机设备，并且取得了显著的成绩，但未进行广泛推广使用，由于此项核心技术并没有获得充分发展，在具体实践过程中依旧会碰到诸多问题与困扰。但在全球科技与经济不断发展的环境下，用户对起重机的工作效率、稳定性和可靠性提出了进一步的要求。近年来传感技术与人工自动化智能技术也随之诞生，新技术的出现解决了以往人工作业无法完成的任务，充分满足了当前高速发展的社会与企业需求，有效降低了企业运营成本。因此，智能无人起重机设备具有广泛的应用前景[5]。

3 智能无人启动机设备的相关研究与发展方向

3.1 智能化水平有待提升

在日常生产活动中，起重机是经常被应用到的调运设备，且在各个领域均发挥了重要的作用，加之起重机类型多种多样，各行业对应用要求也有所不同。从各行业对起重机的需求分析来看，港口作业过程中对起重机的精准度要求较高，但是智能无人起重机在实际运行过程中并未达到高度精准，其智能化水平更接近于自动化，从当前智能化技术发展程度来看，需要结合软件编程技术，未达到像人工作业一样的应变能力，因此若脱离人工控制则会做出一些与智能无关的表现。在港口领域的智能无人起重机依旧需要依赖人工控制，而在冶金行业中对起重机的要求相对低一些，达到自动化水平即可。在此之前，大多数冶金行业都应用人工操作起重机，工作效率难以满足发展需要。可见，智能无人起重机的智能水平也是相对而言的，并非要达到一个绝对的高度，需要对智能无人起重机的智能化水平进行进一步开发，可以延伸到工作量较大的生产作业领域中[6]。

3.2 智能无人启动机的研究方向

对智能无人启动机进行分析能够发现智能化操作系统由传感技术、信息技术、自动化技术、通信技术等共同组成，而自动化技术是应用最为广泛的技术，ERP信息技术处于不断变革与优化中。在实际运行过程中，智能无人起重机技术有待进一步发展，虽然智能生产时代已经到来，但当前所指的智能通常是说人工智能，而不是全自动化的智能，智能无人起重机在运行过程中主要依靠事先编制的程序与自身的结构完成智能化操作，这也是当前起重机生产行业发展的主要趋势。但智能起重机并非完全不具备智能能力，其具备一部分智能能力，如生产操作学习能力、判断能力等，在日后发展过程中智能无人起重机也会进一步趋向智能化方向发展，在作业运行过程中会不断积累工作经验与技巧，最终在技术的创新与升级下完全取代人工操作实现真正的智能[7]。

3.3 进一步优化智能操作系统

在人工智能技术广泛应用的背景下，对智能无人起重机进行进一步研究与发展时要在提高改善局部性能技术方面加大投入力度，使其在运行过程中具备防止碰撞、智能防摇摆、准确三维立体定位、故障诊断、自动切换内容等功能，这些都是对智能无人起重机功能性的进一步开发与改进。对在生产过程中广受应用的设备进行功能性开发与改进是促进其发展的重要基础，但也要融入人性化设计，因此需要对智能操作系统进行进一步优化。需要进一步发展人工智能技术，让信息系统、大数据技术与人工智能技术有机相连，有效落实以网络资源为载体，构建更加全面智能的操作系统[8]。

4 结语

综上所述，在社会经济高速发展的背景下，科学技术也在不断革新与优化，智能无人起重机当前在诸多领域中得到广泛应用，其作用与功能也逐渐受到人们的重视。从整体上来看，我国在智能起重机技术方面的研究离世界先进水平标准依旧存在一定的差距，还有很大的提升空间，但当前不论是智能无人起重机的生产还是各领域的用户，都认识到了智能无人起重机在生产作业过程中能够发挥的作用与优势，智能无人起重机在车间工厂等大规模生产作业环境中的发展潜力有待进一步深入开发。因此，要对智能无人起重机进行进一步的研究，还要重视对智能技术的深入探究，并将人工智能技术运用到实践工作中，提升智能无人起重机的智能水平，使其在工作中发挥出更大的作用与优势。