機(jī)械工程智能化發(fā)展的現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)

曾勇

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程加快，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展水平快速提升，機(jī)械行業(yè)也在不斷發(fā)展。智能化工程機(jī)械有效結(jié)合了多種學(xué)科的特點(diǎn)，有先進(jìn)性和科學(xué)性。因此加強(qiáng)機(jī)械工程智能化的研究具有重要意義，基于此本文對(duì)機(jī)械工程智能化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;智能化;發(fā)展趨勢(shì)

智能化機(jī)械工程是一種自動(dòng)化控制技術(shù)，其是建立在傳統(tǒng)機(jī)械工程技術(shù)和智能化、自動(dòng)化基礎(chǔ)之上的，主要由現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備組成，具有復(fù)雜性、精巧性等方面的特點(diǎn)，其的應(yīng)用提高了機(jī)械工程制造產(chǎn)品的品質(zhì)，極大的推動(dòng)了機(jī)械工程的發(fā)展，因此加強(qiáng)對(duì)機(jī)械工程智能化的研究具有重要意義，基于此本文對(duì)機(jī)械工程智能化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。

一、智能化機(jī)械工程特征

所謂的機(jī)械工程自動(dòng)化是指，通過(guò)應(yīng)用智能化的機(jī)械設(shè)備、技術(shù)和方法等來(lái)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械工程進(jìn)行改造，使之能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的運(yùn)作。智能化機(jī)械工程的出現(xiàn)極大的推動(dòng)了機(jī)械工程的發(fā)展，其主要具有以下幾方面的特點(diǎn)：

1.高品質(zhì)、高效率

通過(guò)實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的智能化，不僅可以有效的降低生產(chǎn)所需要的能耗，同時(shí)還能夠使生產(chǎn)鏈得到延長(zhǎng)。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)應(yīng)用智能化機(jī)械工程，可以將機(jī)械生產(chǎn)延伸到生產(chǎn)管理、產(chǎn)品管理等過(guò)程，提高產(chǎn)品的品質(zhì)，同時(shí)還能夠保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

2.四維交匯、四維集成

智能化機(jī)械工程具有人、機(jī)、硬件和軟件相互交流和集成的特點(diǎn)，通過(guò)四維交匯和四維集成，可以有效的提升智能化機(jī)械工程的效率，而且保證其智能性，從而促進(jìn)機(jī)械工程的發(fā)展。

3.節(jié)能和環(huán)保

節(jié)能環(huán)保是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的重要方向，也是機(jī)械工程發(fā)展的重要趨勢(shì)，在應(yīng)用傳統(tǒng)的機(jī)械工程技術(shù)過(guò)程中，不僅能耗大而且會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而通過(guò)應(yīng)用智能化機(jī)械工程，由于其在設(shè)備、技術(shù)等方面都具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，因此能夠有效的降低生產(chǎn)過(guò)程中的污染物排放，更好的保護(hù)環(huán)境。

二、智能化工程機(jī)械的現(xiàn)狀

自動(dòng)化工程機(jī)械通常可分為三類(lèi)：遙操作工程機(jī)械、可編程控制工程機(jī)械和智能工程機(jī)械。遙操作工程機(jī)械通常用于危險(xiǎn)或難以進(jìn)入的工作環(huán)境，例如水下、高溫、高壓、核輻射等，操作員可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制完成任務(wù)?？删幊炭刂乒こ虣C(jī)械通過(guò)改變工程機(jī)械的控制程序完成不同的任務(wù)，適合在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中使用。一旦外部施工環(huán)境和施工對(duì)象發(fā)生變化，就需要重新編寫(xiě)控制程序。目前，大多數(shù)自動(dòng)工程機(jī)械都是可編程的。智能工程機(jī)械主要是以信息化為基礎(chǔ)的，并朝著產(chǎn)品以及技術(shù)的智能化方向發(fā)展。隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步，智能化漸漸滲透到了人們生活的方方面面。工程機(jī)械的智能化主要是依靠模仿人類(lèi)大腦開(kāi)展相關(guān)活動(dòng)，替代諸多勞動(dòng)，能較好地解放勞動(dòng)力，大幅度提升勞動(dòng)效率，從而在一定的程度上節(jié)省人力、物力，它是人類(lèi)生產(chǎn)中的一個(gè)重大進(jìn)步。工程機(jī)械智能化是我國(guó)國(guó)內(nèi)諸多企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，從實(shí)際的情況來(lái)看，目前的工程機(jī)械智能化發(fā)展依然存在一些問(wèn)題，主要是因?yàn)槠髽I(yè)內(nèi)部運(yùn)作模式較為傳統(tǒng)，相關(guān)企業(yè)組織與智能化的契合度不高。這就代表著企業(yè)的信息管理以及組織機(jī)構(gòu)需要加強(qiáng)，只有這樣，才能提升企業(yè)的創(chuàng)新能力。不過(guò)，總體來(lái)說(shuō)，工程機(jī)械智能化的發(fā)展前景十分良好，未來(lái)企業(yè)都將會(huì)是規(guī)模經(jīng)濟(jì)，市場(chǎng)會(huì)漸漸被智能化產(chǎn)品所替代，企業(yè)只有順應(yīng)經(jīng)濟(jì)以及市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律，才能持續(xù)發(fā)展。

三、機(jī)械制造智能化發(fā)展趨勢(shì)分析

1.智能化調(diào)平控制系統(tǒng)

工程機(jī)械調(diào)平是行駛的主要仿真，不同的機(jī)械系統(tǒng)有不同的動(dòng)力傳動(dòng)線(xiàn)路。例如發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器的使用，首先需要使其連接，接著再與變矩器進(jìn)行連接，只有這樣才能較好地達(dá)到平穩(wěn)行駛的目標(biāo)。調(diào)平系統(tǒng)一般由傳感器、處理器以及接收器組成，可以較好地現(xiàn)信息的自動(dòng)傳遞，從而精確尋找程機(jī)械的施工位置，大幅度提升工程機(jī)械的工作效率。不同的工程機(jī)械對(duì)調(diào)平的要求不同，工程機(jī)械要朝著智能化調(diào)平控制的方向發(fā)展 。

2.集成化與自動(dòng)化控制

在智能化機(jī)械工程發(fā)展過(guò)程中，為了進(jìn)一步提高其性能，集成化和自動(dòng)化控制技術(shù)被應(yīng)用到其中，促進(jìn)了其進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)前集成化和自動(dòng)化控制已經(jīng)成為了智能化機(jī)械工程未來(lái)發(fā)展的重要方面。當(dāng)前，集成化和自動(dòng)化控制在機(jī)械工程中已經(jīng)有著重要的應(yīng)用，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)前基于單機(jī)集成和自動(dòng)化換擋技術(shù)已經(jīng)在機(jī)械工程中獲得了廣泛的應(yīng)用，而且在不斷的推廣之中，自動(dòng)化換擋系統(tǒng)主要包括兩類(lèi)，一是液壓式換擋系統(tǒng)，二是電液式換擋系統(tǒng)，通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化換擋系統(tǒng)能夠有效的提高機(jī)械系統(tǒng)的使用性能，從而有效的提高機(jī)械的工作效率和質(zhì)量。同時(shí)，在機(jī)械工程中還會(huì)應(yīng)用到遠(yuǎn)程診斷技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和維護(hù)技術(shù)，當(dāng)前這些技術(shù)也在朝著智能化的方向發(fā)展，并且已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的集成化和自動(dòng)化控制的特征，這能夠進(jìn)一步的推動(dòng)智能化機(jī)械工程向集成化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)應(yīng)用監(jiān)控技術(shù)和智能電子診斷技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備的在線(xiàn)智能檢測(cè)，從而可以實(shí)時(shí)的了解機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況，而且還能夠?qū)C(jī)械設(shè)備未來(lái)的運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，使管理人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備存在的問(wèn)題并解決，保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，而且其還能夠自動(dòng)進(jìn)行故障診斷和維修數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給操作人員，從而有助于其對(duì)機(jī)械工程進(jìn)行集成化的控制。在實(shí)際的生產(chǎn)中，當(dāng)前很多生產(chǎn)廠(chǎng)家已經(jīng)應(yīng)用裝有數(shù)據(jù)輸出和存儲(chǔ)接口的電子監(jiān)控裝置，這一裝置的應(yīng)用能夠?qū)C(jī)械工程中的故障記錄進(jìn)行全面、可靠的記錄，從而為機(jī)械維修人員判斷機(jī)械的故障原因提供依據(jù)，使其可以快速、準(zhǔn)確的確定故障位置和故障點(diǎn)，從而提高機(jī)械維修的效率，進(jìn)而保證生產(chǎn)效率。除此之外，網(wǎng)絡(luò)機(jī)群的大規(guī)模應(yīng)用也是智能化機(jī)械工程向集成化和自動(dòng)化控制方向發(fā)展的重要體現(xiàn)，通過(guò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)機(jī)群的管理，能夠?qū)崿F(xiàn)各種高性能機(jī)械的優(yōu)化管理，使它們能夠?qū)崿F(xiàn)良好的協(xié)同，進(jìn)而提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

3.產(chǎn)品智能化與人工智能化

當(dāng)前，機(jī)械工程正在朝著智能化方向發(fā)展，與此同時(shí)其所加工的產(chǎn)品也在不斷智能化，同時(shí)在機(jī)械加工領(lǐng)域，人工智能技術(shù)也有了越來(lái)越重要的應(yīng)用，產(chǎn)品智能化和人工智能化已經(jīng)成為機(jī)械加工智能化的重要發(fā)展方向。隨著社會(huì)的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品的要求也在不斷提高，而智能化、多樣化的產(chǎn)品能夠更好的滿(mǎn)足消費(fèi)者的實(shí)際需求，在這樣的背景下，智能化的機(jī)械產(chǎn)品具有非常大的發(fā)展?jié)摿Γ芏嗥髽I(yè)都在朝這方面發(fā)展。舉例來(lái)說(shuō)，索尼公司開(kāi)發(fā)了一款智能化機(jī)械產(chǎn)品，智能化娛樂(lè)機(jī)器狗，這一產(chǎn)品已經(jīng)投入市場(chǎng)就獲得了廣大消費(fèi)者的歡迎，給該公司帶來(lái)了不菲的收益。隨著傳感器的發(fā)展，在機(jī)械產(chǎn)品上加裝溫度、壓力等傳感器還能夠使機(jī)械產(chǎn)品具有感知和分析外界信號(hào)的能力，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的處理，更好的滿(mǎn)足人們的使用需求。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)前機(jī)械產(chǎn)品可以采用電子電路、顯示管和供應(yīng)鏈管理（SCM）的靈活配置來(lái)實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制，從而提高其智能化水平。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在機(jī)械工程中人工智能技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人工智能技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)成為機(jī)械工程研究的重要方向。

結(jié)束語(yǔ)

工程機(jī)械智能化在發(fā)展過(guò)程中存在一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在其諸多系統(tǒng)元件都依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格十分昂貴且針對(duì)性不足。因此，工程機(jī)械智能化要站在機(jī)械工程的發(fā)展立場(chǎng)思考，工程機(jī)械的智能化發(fā)展能進(jìn)一步提高生產(chǎn)制造水平和人們的生活質(zhì)量，提升相關(guān)行業(yè)工作質(zhì)量和水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 李東.機(jī)械工程智能化的現(xiàn)狀及發(fā)展方向探討[J].硅谷，（10）：42-43.

[2] 蔣雨慶.淺析機(jī)械工程智能化的發(fā)展趨勢(shì)[J].科技風(fēng)，2014（14）：141.

[3] 朱祖武.智能化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019（9）：49.

[4] 孫力偉，王爽，顧佳超，徐恒斌.我國(guó)機(jī)械制造的智能化發(fā)展[J].智庫(kù)時(shí)代，2019（18）：239+241.