智能化技術(shù)在機(jī)械工程自動化中的應(yīng)用

趙堅

[摘? ? 要]目前國內(nèi)外老一套的機(jī)械工藝在功能上比較單一，不能滿足現(xiàn)場要求煩瑣的工作需求，實際操作比較困難且安全性能不夠，容易出現(xiàn)問題。智能化技術(shù)的引入對傳統(tǒng)的工程機(jī)械運行有了多方面的完善。智能化是指運用現(xiàn)代化技術(shù)、電腦計算機(jī)技術(shù)、智能調(diào)控技術(shù)、高速發(fā)展的信息等多元素的結(jié)合統(tǒng)一執(zhí)行在某一項目工程。目前我國工程機(jī)械的發(fā)展離不開智能化技術(shù)的廣泛運用。在已有的工程機(jī)械智能化項目中只要采取一定切實有效的措施，就可以保證生產(chǎn)車間工程的穩(wěn)定運行，提高企業(yè)的社會效益。

[關(guān)鍵詞]智能化技術(shù);機(jī)械工程;發(fā)展趨勢

[中圖分類號]TH164 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）04–0–03

Application of Intelligent Technology in Mechanical Engineering Automation

Zhao Jian

[Abstract]At present， the trend at home and abroad is that the old mechanical process is relatively single in function， which can not meet the cumbersome work needs of on-site requirements. The actual operation is difficult and the safety performance is not enough， which is prone to problems. The inflow of intelligent technology has improved the operation of traditional engineering machinery in many aspects. Intellectualization： refers to the unified implementation of a project by using the combination of modern technology， computer technology， intelligent regulation technology， rapidly developing information and other elements. At present， the development of construction machinery in China is inseparable from the wide application of intelligent technology. In the existing intelligent projects of construction machinery， as long as certain practical and effective measures are taken， the stable operation of the production workshop project can be guaranteed and the social benefits of the enterprise can be improved to a greater extent.

[Keywords]intelligent technology;mechanical engineering;development trend

1 智能化機(jī)械工程概述

1.1 智能化機(jī)械工程的介紹

智能化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，為機(jī)械工程領(lǐng)域創(chuàng)新與發(fā)展指明了方向，所以應(yīng)用范圍比較大，在軍事、金融、工業(yè)等領(lǐng)域都有重要的作用。智能化技術(shù)以自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，把機(jī)械工程自動化技術(shù)與智能化技術(shù)有效的開展落實，相互融合與發(fā)展，所以其發(fā)展水平得到提升，促進(jìn)工藝水平和工藝效率的提升，還能通過智能化技術(shù)保證產(chǎn)量的質(zhì)量，完全滿足客戶的需要，達(dá)到機(jī)械化、現(xiàn)代化生產(chǎn)要求

1.2 對智能化機(jī)械工程特征的分析

機(jī)械工程智能化強(qiáng)調(diào)智能性、高效性，對于提高品質(zhì)有重要作用，通過智能化手段，展現(xiàn)出產(chǎn)品的交換性。智能化技術(shù)的合理應(yīng)用，發(fā)揮出智能化管理的優(yōu)勢和作用，達(dá)到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升，降低廢品率，提高資源利用率。不僅如此，應(yīng)用智能化系統(tǒng)還能達(dá)到生產(chǎn)管理高效進(jìn)行，彌補人工生產(chǎn)的劣勢，提高生產(chǎn)總體實力，達(dá)到資源集成化利用，通過交流平臺加強(qiáng)人機(jī)、人人溝通，從而保證機(jī)械生產(chǎn)更具智能化與高效性。在該環(huán)節(jié)中，能夠更好地填充服務(wù)性特點，達(dá)到個性化發(fā)展，機(jī)械管理更加靈活。

1.3 機(jī)械工程自動化與智能化的關(guān)系

現(xiàn)代社會的機(jī)械生產(chǎn)中，機(jī)械自動化與機(jī)械智能化是相輔相成的，存在必然的聯(lián)系，也是相互促進(jìn)和發(fā)展的，對于提高機(jī)械的現(xiàn)代化水平有極為重要的作用。機(jī)械生產(chǎn)自動化是應(yīng)用自動化的生產(chǎn)設(shè)備機(jī)械生產(chǎn)，達(dá)到自動化的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)生產(chǎn)自動化水平。同時生產(chǎn)自動化轉(zhuǎn)變，提高生產(chǎn)效率，符合現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。但是機(jī)械自動化還必須有人力的支持才能實現(xiàn)，尤其是制定發(fā)展戰(zhàn)略和工作計劃，所以發(fā)展容易受到限制。由此可見，智能化發(fā)展極為關(guān)鍵。機(jī)械生產(chǎn)智能化可彌補人工生產(chǎn)的缺陷，提高自動生產(chǎn)的能力與水平，轉(zhuǎn)變對于人工的依賴，發(fā)揮出智能化技術(shù)的優(yōu)勢，數(shù)據(jù)也更加的準(zhǔn)確，甚至可以建設(shè)流水線的生產(chǎn)模式，保證數(shù)據(jù)達(dá)到精度性要求，達(dá)到智能化轉(zhuǎn)變，為現(xiàn)代機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)展起到積極的推動作用。

機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中，智能機(jī)械制造的有效應(yīng)用，可發(fā)揮出智能技術(shù)的優(yōu)勢，對于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展有著極為重要的作用。當(dāng)代社會發(fā)展中，機(jī)械工程自動化發(fā)展還處于起步階段，很多工序和流程都必須通過人員操作才能完成，設(shè)備自動化的水平還比較低。但是智能技術(shù)的應(yīng)用，自動化水平不斷的提高，只有借助智能技術(shù)才能建立一個完善的控制系統(tǒng)，從而保證采集、加工和生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化和智能化改造，促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)效率的提高，并逐步將機(jī)械工程的自動化轉(zhuǎn)化為智能化，對機(jī)械工程的全面發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。ED569D58-792C-4B54-92E8-DB92F0BA4B66

2 機(jī)械工程智能化發(fā)展趨勢

2.1 更高的精度和效率

在現(xiàn)代社會高速發(fā)展之下，機(jī)械化工程必然會向著精密化、微型化的方向發(fā)展。通過納米技術(shù)提高行業(yè)技術(shù)水平，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域內(nèi)。因為納米技術(shù)的使用，使得智能技術(shù)發(fā)展有更大的空間，讓機(jī)械工程師建設(shè)精密化的平臺。經(jīng)過多年發(fā)展和應(yīng)用，機(jī)械工程納米技術(shù)已經(jīng)廣泛的使用，提高生產(chǎn)效率和水平。

2.2 更高的自動化和智能化發(fā)展

通過智能化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)和改進(jìn)，能夠大幅提升生產(chǎn)的效率和水平，并且保證產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是對于目前生產(chǎn)力水平較低的部門，利用自動化生產(chǎn)技術(shù)逐步取代人工生產(chǎn)的模式，擴(kuò)寬應(yīng)用范圍。傳統(tǒng)自動化機(jī)械生產(chǎn)只能應(yīng)用到簡單的部門中，應(yīng)對復(fù)雜的工作任務(wù)卻表現(xiàn)能力不足。而經(jīng)過技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)全面升級和應(yīng)用，使用范圍也在不斷的擴(kuò)大，應(yīng)用精度也在提高。

2.3 高層次的復(fù)合多軸化程度

機(jī)械工程智能化的發(fā)展，還會實現(xiàn)復(fù)合多軸化的發(fā)展，利用這種加工方式，生產(chǎn)質(zhì)量水平得到廣泛提升，提高生產(chǎn)效率、縮短是恒產(chǎn)工期，為機(jī)械工程領(lǐng)域高速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.4 更高的圖形化程度

圖形級別較高的機(jī)械工程高速發(fā)展階段，通過圖形技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用可以直接在人們面前顯示數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，通過界面用戶可以充分了解整個系統(tǒng)的運行和工作情況，操作更加方便快捷，使用機(jī)械健可以完成整個系統(tǒng)的操作，數(shù)據(jù)操作更加準(zhǔn)確實行了綜合控制操作更加快捷保證了工作的順利進(jìn)行。不僅如此，通過圖形技術(shù)和方法實現(xiàn)系統(tǒng)的價值，提高系統(tǒng)的綜合開發(fā)和信息的利用非專業(yè)人員也可以控制系統(tǒng)

3 智能化技術(shù)在機(jī)械工程自動化中的應(yīng)用

3.1 推動機(jī)械工程生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)智能化

自動化技術(shù)是目前機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)展的重要方面，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式建設(shè)流水線進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)效率比較高，還能夠降低產(chǎn)品的成本，促進(jìn)效率、效益的全面提升。利用智能化生產(chǎn)的模式，在自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之下，將智能化生產(chǎn)系統(tǒng)直接應(yīng)用到機(jī)械生產(chǎn)線中，然后通過智能系統(tǒng)實現(xiàn)全面的控制，實現(xiàn)流水線的控制。智能生產(chǎn)控制系統(tǒng)可以節(jié)約人力資源，人員數(shù)量比較少，還能收集大量的數(shù)據(jù)信息，隨時掌握和了解生產(chǎn)的具體情況，合理調(diào)控生產(chǎn)環(huán)節(jié)各項工作，促進(jìn)工作效率和水平的提升。此外，智能化生產(chǎn)設(shè)備合理使用，確保設(shè)備運行更加穩(wěn)定、高效，保證生產(chǎn)更加的可靠和安全，出現(xiàn)任何問題都能積極應(yīng)對，通過智能化干預(yù)和管理，預(yù)防發(fā)生可能存在的風(fēng)險，為機(jī)械工程生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

3.2 機(jī)械產(chǎn)品智能化

智能化發(fā)展的目的是給人們提供更加便利的生產(chǎn)模式和方式，實現(xiàn)生產(chǎn)力水平的全面提升，通過自動化設(shè)備進(jìn)行智能化管理，建設(shè)高水平的管理水平，達(dá)到資源共享和應(yīng)用，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全面管理。通過機(jī)械化的生產(chǎn)模式，完全符合客戶的實際需求，凸顯產(chǎn)品優(yōu)勢，達(dá)到規(guī)范化的生產(chǎn)和控制，利用智能化系統(tǒng)讓產(chǎn)品的生產(chǎn)更加系統(tǒng)化，質(zhì)量得到全面的提升。不僅如此，通過智能化生產(chǎn)，讓用戶根據(jù)自己的想法建構(gòu)模型，提供個性化的服務(wù)，機(jī)械生產(chǎn)也更具針對性，能夠適應(yīng)社會的發(fā)展需要。通過滿足不同客戶的需求，提高客戶的體驗感，機(jī)械產(chǎn)品智能化改進(jìn)，才能更好地促進(jìn)設(shè)備自動化水平的提升，促進(jìn)機(jī)械工程領(lǐng)域全面發(fā)展。

4 智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢與前景

4.1 智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）智能化技術(shù)的特點是高效、精確，是未來機(jī)械工程發(fā)展趨勢。智能化技術(shù)的應(yīng)用需要RISC芯片以及CPU芯片的支持，提高運行速度，通過多個CPU控制系統(tǒng)提高設(shè)備運行精確性水平，保證機(jī)械自動化的發(fā)展得以實現(xiàn)，機(jī)械自動化對于精度與效率都有較高要求。智能化技術(shù)的合理開發(fā)與使用，確保系統(tǒng)有效的控制，協(xié)調(diào)一致促進(jìn)系統(tǒng)的運行，達(dá)到全面控制的要求，保證內(nèi)部功能得以實現(xiàn)，調(diào)節(jié)設(shè)備更加簡化，消除系統(tǒng)運行的漏洞，達(dá)到機(jī)械自動化控制標(biāo)準(zhǔn)。因此，智能化技術(shù)廣泛地應(yīng)用到機(jī)械工程自動化，保證機(jī)械工程有更高的精度，促進(jìn)生產(chǎn)速度和效率的提高，達(dá)到自動化管控，滿足機(jī)械生產(chǎn)要求。

（2）智能化技術(shù)合理開發(fā)和使用，數(shù)據(jù)處理是重要的工作。數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，發(fā)揮出智能化技術(shù)的優(yōu)勢，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，或者通過圖像動畫形式反映出來，進(jìn)行數(shù)據(jù)形象化展現(xiàn)。此外，通過智能化技術(shù)的自動辨識作用，根據(jù)實際情況進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)、管理與設(shè)備運行情況的判斷，掌握各種信息，將系統(tǒng)運行情況反饋出來，促進(jìn)數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用效率的提升。智能化技術(shù)在機(jī)械工程生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)都有非常重要的作用，構(gòu)建動態(tài)化應(yīng)用的細(xì)節(jié)，聯(lián)合計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，在線進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)控和管理。比如，機(jī)械生產(chǎn)中，需要處理高溫系統(tǒng)，利用溫度感應(yīng)器等設(shè)備可以隨時掌握溫度數(shù)據(jù)，精度較高，并且利用溫控設(shè)備實現(xiàn)實時調(diào)控，保證溫度達(dá)到精度要求，符合生產(chǎn)使用的需要，結(jié)合實際情況做出反應(yīng)，收集掌握全部生產(chǎn)的信息，為實踐應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

4.2 智能化技術(shù)的應(yīng)用前景

智能化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程自動化發(fā)展中，有效的解決處理資源、需求、市場等因素產(chǎn)生的阻礙發(fā)展問題，消除當(dāng)前機(jī)械工程自動化矛盾與問題，保證智能技術(shù)可以充分的研發(fā)和應(yīng)用，解決機(jī)械工程面臨的問題。因此，機(jī)械工程自動化中智能技術(shù)的全面應(yīng)用，有著非常重要的意義，其可以從下述幾個方面理解。

（1）機(jī)械工程生產(chǎn)設(shè)備的智能化。智能化技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備有效的融合，利用機(jī)械生產(chǎn)自動化的方式提升生產(chǎn)效率，很多企業(yè)都能夠?qū)崿F(xiàn)流水線的生產(chǎn)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)人力資源的節(jié)約，提高產(chǎn)品的合格率。智能化技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品中合理開發(fā)和應(yīng)用，利用智能化技術(shù)與先進(jìn)管理理念，圍繞機(jī)械生產(chǎn)構(gòu)建完善的智能化控制系統(tǒng)，收集和掌握全部的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息，可以根據(jù)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，大大提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，減少生產(chǎn)的成本投入，促進(jìn)現(xiàn)場智能化調(diào)度和管理。這樣發(fā)展的情況下，機(jī)械生產(chǎn)的實際中，要配置比較少的技術(shù)人員即可完成各項工作，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程開發(fā)和控制，保證設(shè)備生產(chǎn)運行處于完全控制的范圍內(nèi)，即使設(shè)備存在問題，也能立即發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的全面提升，保證生產(chǎn)的通暢性與安全性。ED569D58-792C-4B54-92E8-DB92F0BA4B66

（2）機(jī)械工程生產(chǎn)管理的智能化。機(jī)械工程生產(chǎn)中，通過使用自動化技術(shù)完成加工與制造，經(jīng)濟(jì)效益的提升非常的明顯，但是管理難度也在升高。這是因為傳統(tǒng)管理方式自身就有局限性，通過市場掌握足夠的信息，給模型設(shè)計提供基礎(chǔ)和根本，然后調(diào)控設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)、銷售以及售后服務(wù)，這種管理模式比較全面，雖然人員多、效率低，但是并未明顯差錯，只不過對于人才的依賴性較高。機(jī)械工程自動化技術(shù)的全面應(yīng)用，人員配置數(shù)量大幅減少，生產(chǎn)效率有了進(jìn)一步的提升，為了防止發(fā)生產(chǎn)能過剩、生產(chǎn)能力不足等問題，引入智能化控制系統(tǒng)，如網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)等，實現(xiàn)全面的管控，掌握和使用各個方面的信息，對于生產(chǎn)情況做出合理的規(guī)劃與設(shè)計，從而給企業(yè)管理水平的提升帶來新的契機(jī)，也會為高效生產(chǎn)提供良好的基礎(chǔ)。在保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)之下，還能夠保持市場環(huán)境的穩(wěn)定性。

5 智能化機(jī)械發(fā)展趨勢

電子智能化更是機(jī)械工程智能監(jiān)控的核心部分，可以更好地把握現(xiàn)場的情況與機(jī)械實際工作中的問題反饋給我們，在近期參與的燒結(jié)余熱發(fā)電項目中，在設(shè)備中控室就很好地體現(xiàn)了智能化工程機(jī)械的強(qiáng)大之處：①控制系統(tǒng)優(yōu)化后，可以提供過程模型辨識方法，方便地獲得系統(tǒng)模型并進(jìn)行驗證，給出整定方法的自動實現(xiàn)，用戶只需輸入所辨識的過程模型，就可以實現(xiàn)參數(shù)整定?？梢詫崿F(xiàn)PID參數(shù)和實際控制系統(tǒng)DCS的PID參數(shù)進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換。②結(jié)合工藝系統(tǒng)與設(shè)備參數(shù)做出調(diào)整，應(yīng)對惡劣生產(chǎn)環(huán)境更換關(guān)鍵部件與設(shè)備，對于生產(chǎn)情況做出合理測算與分析，也可以對某個周期內(nèi)運行的歷史數(shù)據(jù)評估、計算與保存，累計各項數(shù)據(jù)信息，從中推廣中總體損壞因數(shù)，給機(jī)組（設(shè)備）運行情況的檢修與調(diào)整提供基礎(chǔ)。

6 結(jié)束語

將智能化與機(jī)械工程自動化相結(jié)合，能夠顯著降低機(jī)械制造對人力成本的依賴，同時可提高機(jī)械制造的質(zhì)量和效率，大幅提升企業(yè)效益。隨著效益的提高又會反作用于智能化，加速其優(yōu)化進(jìn)程。因此，智能化與機(jī)械工程相結(jié)合，有助于雙方的“同頻共振”，推動相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的整體發(fā)展。

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