2023年3月28日，由中機科（北京）車輛檢測工程研究院有限公司指導，《工程機械與維修》雜志主辦，匠客工程機械承辦的“2023中國工程機械年度產品TOP50頒獎典禮”在北京盛大舉行。在2023中國工程機械年度產品發展（北京）論壇上，三一集團總裁助理、大挖研究所所長多形宏毅做了以「 關于工程機械智能化的思考」為主題的重要演講。

工程機械智能化的必要性

工程機械智能化是指基于數字化硬件為基礎的大數據處理、算法軟件開發，通過網絡信息化技術，實現單機設備使用的自動化、遠程監控、檢測、預報、診斷與維護，并在此基礎上，利用云端大數據及軟件開發，實現機群智慧化施工，達到精準、高效、安全的作業。

目前，挖掘機作業存在的難題包括：大面積精準修斜坡、整平，盲挖施工，作業精度低。多工況作業，依賴操作經驗，僅憑視覺、感覺操作，綜合效率低。多工況作業，依賴操作經驗，僅憑視覺、感覺操作，綜合效率低。挖掘機作為工程機械行業最具有代表性的產品，技術含量最高，市場保有總量最大，被稱為工程機械行業“皇冠上的明珠”，挖掘機智能化的發展直接影響工程機械發展的方向。工程機械的智能化、無人化是行業趨勢，大型挖掘機產品的智能化是未來礦山無人化的最關鍵因素，未來我們將重點攻克智慧礦山場景。

智能化基礎

挖掘機電控化技術包括挖掘機電控化技術、先導級電控化、信息傳感技術等。挖掘機自動化技術包括多模式預設、遠程遙控、安全作業、輔助作業等內容。多模式預設技術可根據挖掘機和礦車的相對位置，預設多種工況模式，操作手可以根據現場實際作業工況實時選擇，提高作業效率。云臺隨動、遠程遙控技術，通過雙目3D、云臺隨動系統、MR混合現實技術，實現遙控、圖像無線傳輸，實現遙控車遠程操作、手持遙控器移動操作，達到遠程操控室操作與原駕駛室同等視覺效果。

軌跡控制技術可根據姿態信息和負載壓力實現閉環控制，實現齒尖位置的精準計算。齒尖定位即通過加裝在挖掘機工作裝置、平臺的姿態傳感器，得到齒尖坐標。閉環控制即通過挖機齒尖當前位置與目標位置的差值，調整閥芯、限流比例閥實現對主閥、主泵的控制，最終實現齒尖位置沿目標位置移動。

全方位、多層次自防護技術，通過雷達探測報警，然后通過全景攝像頭自主識別人或物，并實施安全評價，啟用安全保護功能。在挖機前后左右加裝高清攝像頭，通過圖像拼接，實現全景視野。在挖掘機周圍（左、右、后側）平臺邊梁及配重側布置雷達傳感器，當人靠近挖掘機周圍設定范圍，挖掘機發出報警提示聲音。挖掘機作業時，碰到電子圍欄設定區域時，機器停止動作，發出聲光報警。

智能化應用場景

近年來，挖掘機市場越來越細分化，對性能要求越來越高。精準修斜坡、整平，盲挖（水下、霧天）施工中，現有挖機精度不能保證。多工況作業依賴操作經驗，憑視覺、感覺操作，綜合效率低下。危險作業（抗震救災、有毒環境、危險隧道等）中，安全不能保證。

智能化應用場景主要包括：精準作業、盲挖作業、多工況作業、危險作業等。SY365智能挖掘機機，可實現一鍵輔助平地、修坡，無人駕駛自動挖掘、甩方、裝車等功能，自動挖“二維碼”收錄至浙江衛視《智造將來》科技創新專題篇。采用挖掘機軌跡控制技術的SY950E水下自動整平船挖，25m加長臂實現水下17m的基床自動整，達到齒尖運行過程中高程差在±5cm以內的預期目標。SY650智能機、SY980、SY1250等設備均采用多模式預設技術，實現人機交互及實時作業模式選擇功能。SY215、SY365智能挖掘機應用到“中國武警交通部隊”搶險救援和危險處理，并實現遠程多屬具遙控操作。

智能化發展趨勢

智能化發展趨勢包括智能化元器件應用、大數據庫建立、5G技術應用、無人機輔助施工等幾個方面內容。元器件的開發包括各類傳感器、無人機、雷達等。大數據庫建立后，操作手可根據工況，通過人機交互界面調整參數，并上傳至云平臺，實時更新，形成云端作業數據庫，經多目標函數分析，給客戶提供最優化的工況參數。5G技術應用即采用自主研發的圖像算法，實現復雜動作下的立體成像。采用5G網絡，有助于降低傳輸時延，提升作業效率。

無人機輔助施工技術是指，通過無人機掃描初始施工地形，自動進行測繪，形成三維數字地圖。三維數字地圖上進行施工圖設計。同時可在三維數字地圖可以直接選取行走路線，科學規劃行走路線，從而實現自主路徑及作業規劃。智能控制平臺向云服務器發送挖掘機當前位置，位置通過云服務器發送給三維控制平臺。三維遠程控制平臺向云服務器發送作業指令，作業指令再通過云服務器發送給智能控制平臺。