智能化技術(shù)在機(jī)械工程中應(yīng)用思考

摘要：隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)快速發(fā)展，智能化技術(shù)已經(jīng)在多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，將智能化技術(shù)與機(jī)械工程進(jìn)行結(jié)合，可以顯著提高機(jī)械系統(tǒng)生產(chǎn)性能，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，具備良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，已成為現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。本篇文章基于目前我國智能化機(jī)械系統(tǒng)的研究成果，主要探討了智能化技術(shù)在機(jī)械工程方面未來的應(yīng)用與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能化技術(shù);機(jī)械工程;應(yīng)用與發(fā)展

引言

機(jī)械制造業(yè)一直以來都是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。近年來隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，智能化技術(shù)應(yīng)用到各行各業(yè)，已經(jīng)很大程度的改變了人們的生活方式。因此，將智能化技術(shù)與機(jī)械工程領(lǐng)域進(jìn)行結(jié)合，成為機(jī)械工程的重要發(fā)展方向，也是促進(jìn)了我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，提高國家競(jìng)爭力的重要因素。對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)來說，機(jī)械工程智能化的發(fā)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

1機(jī)械工程智能化技術(shù)的意義

智能化是機(jī)械工程的重要發(fā)展趨勢(shì)之一，也是機(jī)械工程現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。智能化具備在以下特點(diǎn)：一、接收問題后，反應(yīng)迅速;二、具有極強(qiáng)的思維能力，還能儲(chǔ)存大量知識(shí)及外部信息，并做出相應(yīng)判斷;三、能對(duì)外部的信息進(jìn)行合理感知;四、具有適應(yīng)周圍的環(huán)境的能力;五、對(duì)一定方面可以做出合理學(xué)習(xí)行為。

將智能化技術(shù)融入到機(jī)械工程當(dāng)中，使機(jī)械工程智能化設(shè)備當(dāng)中存在一套自主性的智能化系統(tǒng)，能夠?qū)ιa(chǎn)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、處理、分析，并以分析結(jié)果為依據(jù)對(duì)自動(dòng)化流水線生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)，能夠進(jìn)一步提升機(jī)械工程自動(dòng)化水平，提升生產(chǎn)效率，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，減小機(jī)械生產(chǎn)單位對(duì)人工的需求量。此外，智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)還能夠具有更加人性化的特點(diǎn)，可以在對(duì)智能化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置時(shí)，不同程度滿足企業(yè)的需求，使整個(gè)機(jī)械化生產(chǎn)變得更加靈活，這也是企業(yè)人性化生產(chǎn)的重要方面。

2 智能化在機(jī)械工程方面的發(fā)展

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)智能化

機(jī)械設(shè)計(jì)先于實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)和應(yīng)用，是加工機(jī)械產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)機(jī)械使用功能的前提。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)模式將許多部門進(jìn)行串行工作，信息、數(shù)據(jù)等非常單一，且人工檢索、手工計(jì)算等工作方式往往導(dǎo)致設(shè)計(jì)時(shí)間過長，設(shè)計(jì)質(zhì)量也難以保證，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會(huì)需求。而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域越來越重視智能化技術(shù)，把技術(shù)人員的工程經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新能力與計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算功能結(jié)合，將知識(shí)、圖像、數(shù)據(jù)等進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)字化處理，實(shí)現(xiàn)二者之間的交互，最大限度的減少設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中的個(gè)人局限而造成的不足。顯而易見，智能化機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展，可以顯著提高技術(shù)人員的設(shè)計(jì)效率，設(shè)計(jì)方法也更加現(xiàn)代化。

2.2 機(jī)械工程生產(chǎn)設(shè)備智能化

產(chǎn)品的生產(chǎn)是由設(shè)備進(jìn)行制造的，因此生產(chǎn)設(shè)備的好壞，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)有直接影響。目前我國大批量的機(jī)械生產(chǎn)主要依靠自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，而隨著機(jī)械接工業(yè)的不斷發(fā)展，僅僅是自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備不再能完全企業(yè)生產(chǎn)的需求。在此情況下，發(fā)展智能化機(jī)械設(shè)備成為一個(gè)必然的趨勢(shì)。將帶有智能化系統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)中，可以對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)的信息不斷進(jìn)行跟蹤收集，據(jù)此即時(shí)調(diào)整生產(chǎn)過程的問題環(huán)節(jié)，不僅保證了設(shè)備的高效運(yùn)行，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，還能顯著減少生產(chǎn)過程上的人力數(shù)量，減少生產(chǎn)成本。此外，智能化的機(jī)械設(shè)備可以替代一些危險(xiǎn)工作部門的人員，代替他們完成一些危險(xiǎn)系數(shù)較高的工作，減少個(gè)人危險(xiǎn)性勞動(dòng)，保證工人的自身安全。

2.3 機(jī)械工程管理智能化

機(jī)械生產(chǎn)是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，往往經(jīng)過多道加工工序，需要不同部門的互相協(xié)作。機(jī)械工程智能化管理是機(jī)械工程未來的方向之一，它以工程機(jī)械化工作機(jī)群系統(tǒng)為處理對(duì)象，在收集的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，結(jié)合運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、最優(yōu)化理論等學(xué)科，通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算讓系統(tǒng)中的機(jī)械操作得到最優(yōu)的控制效果，各機(jī)械部件與整體設(shè)備之間的工作更加協(xié)調(diào)，在生產(chǎn)協(xié)作可以更加靈活，從而達(dá)到機(jī)群控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠。機(jī)械工程智能化管理可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的資源優(yōu)化配置和物料的智能管理。總之，機(jī)械工程智能化管理能大幅度提高管理效率，釋放企業(yè)生產(chǎn)潛力，最大化企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益，但目前還處于初級(jí)階段，還有待進(jìn)一步研究。

2.4 故障檢測(cè)和診斷智能化

機(jī)械工程設(shè)備的保養(yǎng)以及維修，對(duì)于企業(yè)非常重要。設(shè)備一旦在使用過程中損壞，需要停工維修，會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)損失。智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)備的故障檢測(cè)和診斷方面的運(yùn)用，也是其發(fā)展方向之一。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中感應(yīng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)并記錄。在機(jī)械系統(tǒng)某些位置發(fā)生故障后，可以快速確定故障的原因和位置，方便工作人員進(jìn)行調(diào)整修復(fù)，對(duì)于確保機(jī)械系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，具有重大的意義。此外，在累計(jì)一定的實(shí)際案例后，智能技術(shù)可以結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法一定程度上對(duì)機(jī)械系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.5 智能化產(chǎn)品

對(duì)于企業(yè)來說，是否可以提供滿足消費(fèi)需求產(chǎn)品，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有直接影響，也是企業(yè)生存的根本。在科技日新月異的今天，消費(fèi)者不再拘泥于傳統(tǒng)的消費(fèi)習(xí)慣，而越來越青睞于個(gè)性化、多樣化的產(chǎn)品。未來高度柔性化的智能生產(chǎn)系統(tǒng)，將可以根據(jù)客戶的要求提供定制化的產(chǎn)品，勢(shì)必會(huì)在產(chǎn)品特色、產(chǎn)品多樣性和客戶參與度方面為客戶帶來更好的體驗(yàn)。因此，智能化產(chǎn)品在未來會(huì)有十分廣闊的發(fā)展前景。

3 智能化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的展望

隨著智能化控制系統(tǒng)的不斷完善，機(jī)械工程智能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)化、數(shù)據(jù)化、信息化將會(huì)得以實(shí)現(xiàn)。從性能指標(biāo)來看，隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能化機(jī)械系統(tǒng)也必然會(huì)向高精度方向發(fā)展，同時(shí)，智能化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)，也會(huì)對(duì)其高效率的特性有更高需求。從結(jié)構(gòu)層面來看，機(jī)械工程智能化將向柔性化、模塊化與集成化等方面發(fā)展。柔性化可以滿足不同領(lǐng)域、不同環(huán)境、不同產(chǎn)品等情況下的生產(chǎn)需求，模塊化可以根據(jù)生產(chǎn)要求調(diào)用不同的模塊組合使用，集成化則將工作中所需的全部子系統(tǒng)組裝集中。從應(yīng)用角度看，目前智能化技術(shù)大多應(yīng)用于生產(chǎn)部門，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量的目的。從智能化技術(shù)的發(fā)展來看，智能化技術(shù)將不僅僅會(huì)局限在生產(chǎn)領(lǐng)域，慢慢會(huì)與我們的生活更加息息相關(guān)。

結(jié)束語

智能化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也能夠改善我們的生活質(zhì)量，是我國機(jī)械工程發(fā)展的重要方向。本文探討了智能化在機(jī)械工程方面的應(yīng)用和發(fā)展，希望能為行業(yè)人員提供一定的參考。目前我國機(jī)械工程智能化研究相比國外先進(jìn)水平還有一定的差距，其廣闊的發(fā)展前景值得技術(shù)人員進(jìn)一步研究。

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作者簡介：王定強(qiáng)（1990-），男，漢族，籍貫：江西省瑞昌市，學(xué)歷：碩士，研究方向：機(jī)械工程。