機(jī)械工程智能化發(fā)展情況及前景

徐登文 應(yīng)曉蕓

[摘? ? 要]隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，人類生活和工作已逐漸邁向智能化方向。將智能化技術(shù)與機(jī)械工程相結(jié)合，不僅可以有效提高機(jī)械工程生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率，還能進(jìn)一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展至今，不僅推動了機(jī)械工程技術(shù)的創(chuàng)新，還使這一時代發(fā)生巨大的變化。本文主要對機(jī)械工程智能化發(fā)展的現(xiàn)狀和發(fā)展前景進(jìn)行分析，旨在進(jìn)一步發(fā)揮出智能技術(shù)的作用，推動機(jī)械工程實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械工程;智能化;發(fā)展現(xiàn)狀;前景

[中圖分類號]TP391.41 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）10–00–03

Development and Prospect of Intelligent Mechanical Engineering

Xu Deng-wen，Ying Xiao-yun

[Abstract]With the continuous development of intelligent technology， human life and work has gradually moved towards the direction of intelligence. The combination of intelligent technology and mechanical engineering can not only effectively improve the production level and efficiency of mechanical engineering， but also further improve the quality of products. The development of intelligent technology in mechanical engineering has not only promoted the innovation of mechanical engineering technology， but also made great changes in this era. This paper mainly analyzes the current situation and development prospect of intelligent mechanical engineering， aiming to further play the role of intelligent technology and promote the sustainable development of mechanical engineering.

[Keywords]mechanical engineering; intelligence; development status; prospect

隨著人類文明的不斷進(jìn)步，人類積極研究各種各樣的知識，并將知識與生活、生產(chǎn)相結(jié)合，以保證人類生活質(zhì)量不斷提升，使生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量更有保證。機(jī)械工程中離不開專業(yè)的物理知識，由于機(jī)械有其自身的優(yōu)勢，只需將其與物理知識相結(jié)合，就能進(jìn)一步完善機(jī)械系統(tǒng)的功能，并及時對系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。在機(jī)械工程中既包括技術(shù)科學(xué)，又包括自然知識，人們在實(shí)踐的過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對機(jī)械工程相關(guān)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，積極開發(fā)先進(jìn)的機(jī)械產(chǎn)品，滿足各個領(lǐng)域的生產(chǎn)需求。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械工程智能化技術(shù)的重要性日益凸顯。為了滿足機(jī)械工程的發(fā)展需求，智能化技術(shù)在機(jī)械工程中發(fā)揮出越來越重要的作用，這意味著各行各業(yè)均會因先進(jìn)的機(jī)械工程智能化技術(shù)而實(shí)現(xiàn)自身突破與進(jìn)步。在制造和冶金等行業(yè)中，機(jī)械工程智能化技術(shù)不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能縮短生產(chǎn)周期，有效提高企業(yè)的效益。

1 機(jī)械工程智能化的概念與優(yōu)勢

1.1 概念

在進(jìn)行機(jī)械加工和生產(chǎn)時，要充分發(fā)揮出機(jī)械工程的功能。機(jī)械工程與機(jī)械的使用情況息息相關(guān)，由于機(jī)械設(shè)備十分復(fù)雜，在建造和安裝設(shè)備的過程中會存在許多問題，因此，要通過機(jī)械工程解決各種問題，保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行。近幾年來，機(jī)械設(shè)備的使用范圍不斷擴(kuò)大，設(shè)備可有效提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。因此，機(jī)械工程智能化技術(shù)重要性越發(fā)凸顯，許多企業(yè)積極應(yīng)用這一技術(shù)，從而具有更加強(qiáng)大的生產(chǎn)力。機(jī)械工程智能化可進(jìn)一步推動社會發(fā)展，有效解放生產(chǎn)力，可從事各種復(fù)雜的生產(chǎn)活動，保證產(chǎn)品的精細(xì)化程度不斷提升，提高產(chǎn)品的價值。

1.2 優(yōu)勢

1.2.1 提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率

將機(jī)械工程與智能化技術(shù)相結(jié)合，就可賦予機(jī)械工程以更加強(qiáng)大的功能。在機(jī)械工程智能化技術(shù)的支持下，設(shè)備的性能日益完善，設(shè)備可代替人工操作各項(xiàng)復(fù)雜的工作，并將各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效整合，對其進(jìn)行統(tǒng)一的管理與控制。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中，工作人員長期處于一線生產(chǎn)工作，面臨很大的壓力和繁重的工作任務(wù)。采用機(jī)械工程智能化技術(shù)可提高生產(chǎn)智能化水平，減輕工作人員的壓力，減少生產(chǎn)過程中存在的失誤，有效保證生產(chǎn)質(zhì)量。采用機(jī)械工程智能化技術(shù)還能不斷提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1.2.2 提高企業(yè)的生產(chǎn)效益

隨著機(jī)械工程智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的類型日益多樣化，設(shè)備的自動化功能越來越完善。企業(yè)在使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)加工時，不僅可以確保生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還能利用設(shè)備對生產(chǎn)流程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)督。采用智能傳感器對產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢測，就能了解產(chǎn)品是否達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)過程進(jìn)行全面的評估。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中，許多成品會存在誤差，這樣就會影響產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的生產(chǎn)效益。在機(jī)械工程智能化模式下，企業(yè)可利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對產(chǎn)品誤差問題進(jìn)行分析，掌握產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的相關(guān)規(guī)律，采取有效的措施減少誤差，提高產(chǎn)品精度。通過必要的運(yùn)算方式對誤差進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)償，就能確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)。為了避免產(chǎn)生人為誤差，可采用先進(jìn)的機(jī)器視覺技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行檢測，利用智能化運(yùn)算方法對產(chǎn)品進(jìn)行判斷，不斷提高產(chǎn)品的精度。雖然許多企業(yè)正逐漸引用工業(yè)機(jī)器人負(fù)責(zé)開展產(chǎn)品加工與制造，但許多環(huán)節(jié)依然需要人員參與其中。隨著自主機(jī)器人的不斷發(fā)展，進(jìn)行產(chǎn)品加工與制造時，將會有越來越多的環(huán)節(jié)無需進(jìn)行人工操作即可完成。在機(jī)器人中采用自主導(dǎo)航與三維重建技術(shù)即可完成產(chǎn)品生產(chǎn)與加工工作，保障企業(yè)的生產(chǎn)效益。

1.2.3 節(jié)能降耗

近幾年來，國家大力提倡環(huán)境保護(hù)，要求各個行業(yè)采取有效的節(jié)能降耗措施，減少環(huán)境問題的發(fā)生。機(jī)械工程智能化技術(shù)可確保各項(xiàng)資源得到有效利用，減少對能源形成的消耗，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。對于機(jī)械工程而言，綠色環(huán)保將成為其未來的發(fā)展趨勢;對于企業(yè)而言，采用機(jī)械工程智能化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)綠色生產(chǎn)，還能提高資源的利用率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)健康發(fā)展。

2 機(jī)械工程智能化發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提升與綜合國力日益增強(qiáng)，我國對科技創(chuàng)新高度重視，并制定多種政策加以支持。機(jī)械工程是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，我國非常重視機(jī)械工程智能化研究，在近幾年來陸續(xù)推出機(jī)械機(jī)器人、智能挖掘機(jī)和智能推土機(jī)等產(chǎn)品，對工業(yè)生產(chǎn)的創(chuàng)新提供發(fā)展思路。

2.1 從國外引進(jìn)智能化技術(shù)

我國曾一度引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)和機(jī)械工程生產(chǎn)技術(shù)，確保我國機(jī)械工程不斷進(jìn)步。目前，我國研究人員已經(jīng)自行研發(fā)出機(jī)械工程硬件設(shè)備與軟件配置，但機(jī)械工程智能化整體水平依然低于發(fā)達(dá)國家。重要的制造技術(shù)已經(jīng)被發(fā)達(dá)國家所壟斷，機(jī)械工程智能化技術(shù)在我國的發(fā)展?fàn)顟B(tài)比較被動。

2.2 對智能化技術(shù)進(jìn)行二次開發(fā)

我國研究人員已經(jīng)充分意識到智能化技術(shù)應(yīng)用的必要性，為了促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，研究人員積極開展智能化技術(shù)的研究與開發(fā)，但大部分是以發(fā)達(dá)國家的智能化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對國外技術(shù)不斷修改和創(chuàng)新，結(jié)合我國機(jī)械工程的實(shí)際情況做出相應(yīng)的調(diào)整，使其更好地滿足機(jī)械工程的發(fā)展需求。

2.3 模仿智能化技術(shù)

為了進(jìn)一步提高機(jī)械工程技術(shù)水平，我國研究人員持續(xù)研究機(jī)械智能化技術(shù)，積極模仿國外先進(jìn)技術(shù)，對人機(jī)交互系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，取得較為理想的成績，也為我國機(jī)械工程智能化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 獨(dú)立智能化

隨著我國綜合國力日益提升，我國對于機(jī)械工程智能化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用越發(fā)嫻熟。研究人員開始致力于提高機(jī)械工程智能化技術(shù)的獨(dú)立性，通過對控制器進(jìn)行自主研發(fā)，以保證我國的工業(yè)制造水平得到進(jìn)一步提升。然而，控制器中的諸多零件依然需要進(jìn)口。

3 機(jī)械工程智能化發(fā)展前景

3.1 將智能化與集成化有機(jī)結(jié)合

隨著時間的不斷推移，機(jī)械工程智能化控制技術(shù)日益完善。在這一技術(shù)中，主要包括自動化技術(shù)、控制技術(shù)和編程技術(shù)。其中，自動換擋技術(shù)最為關(guān)鍵，這一技術(shù)與機(jī)械工程智能化的未來發(fā)展息息相關(guān)。自動換擋技術(shù)可不斷提高機(jī)械設(shè)備的性能，提高設(shè)備的使用價值，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更大的貢獻(xiàn)，擴(kuò)大企業(yè)的利潤空間。在傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中，工人面臨龐大的工作任務(wù)，采用自動換擋技術(shù)后，就能減少工人的工作強(qiáng)度和工作任務(wù)，還能保證工作質(zhì)量。自動換擋設(shè)備中主要包括電壓設(shè)備和液壓設(shè)備。比如，進(jìn)行汽車制造時會采用液壓換擋技術(shù)保證汽車的行駛速度得到有效的分析，確保油門正常啟動，展示油壓情況，保證汽車的換擋閥得到有效的控制，使汽車擁有自動檔位變換的功能。駕駛員在駕駛汽車的過程中，為了更好地了解車輛的行駛速度和油耗等情況，就可通過電壓式換擋技術(shù)反饋的信息獲知相關(guān)內(nèi)容，明確電壓信號，確保汽車的檔位得到有效控制。通過這種方式可進(jìn)一步提高車輛行駛的安全性和可靠性，為駕駛員帶來良好的體驗(yàn)。將液壓式自動換擋設(shè)備與電壓時自動換擋設(shè)備有機(jī)結(jié)合，就能實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程集成化發(fā)展，提高機(jī)械工程的智能化水平，為人們帶來更加多元化的服務(wù)。

3.2 監(jiān)控、維護(hù)與監(jiān)測

要建立完善的電子智能化監(jiān)控體系，使相關(guān)設(shè)備能夠正常運(yùn)行，就能進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械工程智能化發(fā)展。要通過在線監(jiān)控的方式及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的問題，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就能通過報(bào)警的方式幫助相關(guān)人員了解設(shè)備問題產(chǎn)生的原因，制定應(yīng)對策略，確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)行安全，嚴(yán)格保障生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)的過程中會應(yīng)用多種多樣的機(jī)械設(shè)備，受到諸多因素的影響，設(shè)備在運(yùn)行的過程中容易產(chǎn)生故障，采用電子智能化技術(shù)即可及時發(fā)現(xiàn)故障，并將故障信息處理為數(shù)字化信息，及時反饋給相關(guān)人員，并根據(jù)不同的故障采取針對性的維護(hù)措施，避免故障的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢日益凸顯，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。將微型計(jì)算機(jī)與機(jī)械工程智能化相結(jié)合，不僅可以確保設(shè)備得到實(shí)時監(jiān)控，還能提高機(jī)械工程智能化水平。要及時了解容易出現(xiàn)故障的位置，摸清故障產(chǎn)生的規(guī)律，將電子智能化監(jiān)控裝置安裝于故障頻發(fā)的部位，就能保證檢修人員及時對故障進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)故障，就能在第一時間內(nèi)對其進(jìn)行排查和維修。目前，電子智能化監(jiān)控系統(tǒng)尚未得到普及，設(shè)備在運(yùn)行的過程中一旦出現(xiàn)故障，就很難對其進(jìn)行維修，不僅影響設(shè)備的正常性能，還會降低生產(chǎn)效率。因此，各大企業(yè)要結(jié)合自身實(shí)際情況，積極應(yīng)用電子智能化監(jiān)控系統(tǒng)。研究人員要對這一系統(tǒng)的功能進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，使其在生產(chǎn)過程中發(fā)揮出更加重要的作用。

3.3 保證機(jī)械工程智能化更加協(xié)調(diào)

機(jī)械工程智能化技術(shù)對多個領(lǐng)域產(chǎn)生影響，因此，要不斷對這一技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)?，F(xiàn)階段，機(jī)械工程智能化技術(shù)所呈現(xiàn)的不協(xié)調(diào)問題比較明顯。比如，進(jìn)行公路施工時，需充分考慮到高速公路路面設(shè)計(jì)所應(yīng)用的各種設(shè)備類型存在較大的差異，根據(jù)不同的施工條件選擇相應(yīng)的設(shè)備。當(dāng)設(shè)備正式投入使用時，就會由于彼此差異性較大而無法實(shí)現(xiàn)有效協(xié)調(diào)，影響高速公路的施工效果。在實(shí)際操作的過程中，往往不能根據(jù)公路工程的實(shí)際情況對設(shè)備進(jìn)行合理配置，這樣就會增加公路工程的建設(shè)成本，還會影響工程質(zhì)量。因此，要不斷提高機(jī)械工程智能化技術(shù)的協(xié)調(diào)性，確保不同類型的設(shè)備互相配合，彼此協(xié)調(diào)，保證工作順利開展，降低生產(chǎn)成本，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

3.4 智能化管理

由于機(jī)械工程智能化技術(shù)不會一成不變，企業(yè)若繼續(xù)采用傳統(tǒng)的管理思想和管理模式，就不能充分利用機(jī)械工程智能化的優(yōu)勢開展工作。要融入智能化管理的思想，確保各項(xiàng)資源得到有效分配，完善責(zé)任制，對各類設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的智能化管理，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

4 結(jié)束語

綜上所述，雖然機(jī)械工程智能化在我國發(fā)展的時間比較晚，但我國研究人員通過反復(fù)的研究中，機(jī)械工程智能化技術(shù)日益完善。充分發(fā)揮機(jī)械工程智能化的優(yōu)勢，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，就要了解其未來的發(fā)展趨勢，積極完善這一技術(shù)，將智能化與集成化有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮電子智能化監(jiān)督系統(tǒng)的作用，保證機(jī)械工程智能化更加協(xié)調(diào)，在管理的過程中融入智能化管理理念，就能確保機(jī)械工程智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破。

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