摘    要：起重机智能化就是把一些人工智能技术与自动化技术及无线通讯、ERP技术结合并应用于起重机上，使起重机具有自动识别周围环境能力，模拟人的操作、自动起吊运送物料。发展起重机智能化不仅可以减轻工人的劳动强度，提高起重机的稳定性、可靠性和设备工效;而且能扩大起重机应用范围。目前研究开发新型的专用或通用的工厂车间用起重机产品，使其具有起重操作工的眼睛和大脑，能自动安全可靠的完成物料运输任务，是智能起重机需要研究的内容和方向。

关键词：起重机智能化;无线通讯;防摇摆;自动定位;自动识别吊装运输

随着现代工业的快速发展，在冶金、机械、交通运输、电力、建筑、采矿、化工、造船、港口和国防等工业部门中起重机的应用越来越广泛。它不仅只在生产过程中起辅助作用，而且已成为大批生产和流水作业不可缺少的组成部分;它是实现机械化、自动化，提高劳动生产率，减轻体力劳动的重要工具。起重机是在一定范围内垂直起升和水平移动物品，是一种空间物料运输的工程机械，其工作的特点是动作间歇性和作业循环性。按构造分为桥式起重机、门式起重机、门座起重机、塔式起重机、汽车起重机、桅杆起重机，缆索起重机等等。

随着社会发展，用户对起重机械的安全性、可靠性、准确性、平稳性等要求越来越高。同时科技也在不断进步，无线通讯技术、检测及传感器技术、人工智能、PLC及变频器等基础自动化技术以及信息技术的发展，智能制造时代已经到来。传统的人工手动操作起重机已经逐渐不适应现代企业高效运转需要。大多数生产现场存在环境较差、高温、粉尘、工人劳动强度高、效率低、安全可靠性差、人身伤害事故多发等问题，因此企业人工成本很高。起重机智能化技术可以解决以上问题。

所谓起重机智能化就是把一些智能技术应用于起重机上，使起重机能够自动完成起重任务，具有自动控制的操作和移动功能、可编程、具有人机交互功能和自诊断功能，能自动识别周围环境，模拟人的操作、自动起吊运送物料。不再需要专业的操作工，只需1名工作人员在中央控制室内就能监控数台起重机按生产需求有效作业。它能够大幅降低人力需求，提高工作效率。它是人工智能技术与基础自动化及无线通讯、ERP信息技术结合并在起重机上应用的产物。

一、智能起重机的应用

自动化码头主要应用集装箱门式起重机，轮胎式起重机等。时至今日，几乎在全球各地港口都可以看到起重机智能化的应用。具体来看，港口装设有全自动卸船机、全自动堆取料机和全自动装船机等，皆可透过远程中控室进行监控，实现无人化、自动化。在大型物流仓库也有无人起重机自动存取货物。

国内各大钢厂在工厂成品库房，生产车间等，桥式起重机自动化技术也有大量应用，智能化基本谈不上。这是由于生产现场复杂、环境恶劣，安全要求高。受现场电磁干扰等条件限制，检测功能不好实现，起重机识别周围复杂环境存在困难，自动规划行走路线等实现起来存在困难。大多数的自动化起重机都是需要工作在整齐有序的工业环境中，起重机只是按照固定的程序进行操作，目标的初始位置和终止位置都是事先规定的。每台起重机吊具与所吊的物料都是单一固定的，目前还不能实现一机多用。

国外起重机智能化技术研究起步较早，自动控制水平较高。国内外著名的自动化公司西门子、ABB也在研发工厂起重机智能化技术，取得了一些成果，如西门子专家系统等，但还不够成熟、完善，尚未大量推广应用。

二、智能起重机研究内容及方向

1.起重机智能化在不同行业间发展不平衡由于起重机种类很多，应用广泛，不同行业智能技术应用水平差距较大。比如港口用起重机智能化水平较高。冶金用起重机智能化水平较低，大部分仅仅采用自动化技术，甚至是更为传统的继电器控制的人工操作起重机，效率低、安全可靠性差。因此，開发新型的专用或通用的工厂车间用起重机智能化产品，是目前起重机智能化需要解决的问题。

2.起重机智能化技术是多学科交叉结合的技术。包含传动及基础自动化、通讯、检测及传感器技术、人工智能及传统的PID自动控制技术、ERP信息技术等。目前，自动化技术应用已较为普遍，变频器、PLC已在各种起重机上广泛的应用。ERP信息技术应用也很广泛。但是完全能模仿人、代替人的起重机还没有成熟的产品。因此机器人技术是起重机智能化研究开发的最重要的内容之一。机器人技术就是使机器具备一些人的智能能力，如感知能力、规划能力、学习能力以及决策控制能力。只有这样才可以称为智能起重机。也就是起重机具有起重操作工的眼睛、大脑。具有操作基本技能、丰富经验，能自动完成各种不同物料识别、吊装、运输等任务。只有这样机器才能代替人工作。

3.建全完善起重机智能技术体系

目前，起重机的智能化技术研究大都是为提高或改进局部性能的技术，如：智能防摇摆、防碰撞、精确三位立体定位技术、故障诊断及监测技术、遥控技术、自动取料等等，研究应用也很多。目前发展及需要研究解决的是系统化、规范化、通用化。真正的成熟的起重机智能化应该由软件、硬件构成一完善的体系。

总之，起重机智能化研究就是要随着科技的进步，应用最先进的技术，使起重机具有完善的人工智能，并与信息系统结合，成为信息工厂、智能工厂的重要组成部分。

三、结束语

尽管我国起重机智能化技术应用总体水平还不高，但无论是制造厂商还是用户都逐渐认识到应用起重机智能化的优势所在。智能起重机工厂车间应用潜力非常巨大，前景也十分广阔。国内一些高校、科研院所也在进行一些研究。但仅仅限于局部、理论研究。一些起重机生产制造商，也在研究开发智能起重机，但也尚未有非常成熟产品大量应用于生产实践。

起重机智能化优势明显，应用前景广阔，基础技术理论也已成熟，应用研究推广势在必行。尤其是在钢铁、化工等生产现场危险、环境恶劣的场所，有非常大推广应用空间。目前，国家已发布2025智能制造规划，我国起重机械产品进行自动化、信息化、智能化改造升级，开发具有自主知识产权的成熟的工厂用智能起重机产品具有重大意义。

参考文献：

[1] 蔡自兴.人工智能及其应用（第四版）[M]。北京：清华大学出版社，2010.5。

[2] 卢晓红.基于LP模式的车间内吊车调度系统研究[J]。大连理工大学学报，2008（3）216～219。

[3] 陈志梅，孟文俊.智能起重机系统研究与展望[J]。工程机械2011，42（1）：39～43。

作者简介：谭庆雄，男，大连辽南起重机器有限公司，本科。