機械工程自動化領(lǐng)域智能化技術(shù)的運用探討

左家輝，張佩

（貴州機電職業(yè)技術(shù)學院，都勻558000）

1 前言

智能化技術(shù)的快速發(fā)展，為機械工程的發(fā)展提供更多支撐，促進了機械工程的快速升級革新。鑒于智能化技術(shù)的巨大優(yōu)越性，有必要圍繞機械工程的具體特征，探討智能化技術(shù)的應(yīng)用思路，與此同時在更廣闊的范圍內(nèi)總結(jié)智能化技術(shù)的應(yīng)用思路。

2 智能化技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 提升數(shù)據(jù)處理質(zhì)量

智能化技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)越性非常明顯，具體表現(xiàn)在處理效率和精度兩方面。在應(yīng)用智能化技術(shù)的過程中，完成數(shù)據(jù)的接收與處理過程，實際處理效率較高，為執(zhí)行其他任務(wù)節(jié)省寶貴的時間，同時保證數(shù)據(jù)處理精度。智能化技術(shù)提供了多種數(shù)據(jù)因素展示方式，推動數(shù)據(jù)展示與文字畫面因素的融合，數(shù)據(jù)展示更加動態(tài)化、多元化，為技術(shù)人員分析機械工程狀態(tài)提供更多支撐，發(fā)揮數(shù)據(jù)價值的潛在作用，同時提升數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量。與此同時，智能化技術(shù)在數(shù)據(jù)處理精度方面的優(yōu)勢非常顯著。智能化技術(shù)的應(yīng)用，意味著芯片操作與機械工程體系互相融合。使用CPU、RISC 芯片操作機械工程設(shè)備，顯著提升數(shù)據(jù)處理效果。在機械工程場景中，可以采用多CPU 并行方案，保證數(shù)據(jù)信息的精度，提升機械工程的運作效率。

2.2 優(yōu)化自動化系統(tǒng)

智能化技術(shù)在控制領(lǐng)域的優(yōu)勢非常獨特，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的控制連接效果，機械工程設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率更高，操作流程更加簡便得當。智能化技術(shù)的應(yīng)用，意味著自動化理念與機械工程高度融合，加強不同系統(tǒng)之間的聯(lián)系，自動化技術(shù)體系也處于不斷完善的狀態(tài)，間接提升自動化技術(shù)的應(yīng)用性能，為自動化技術(shù)的深入應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

3 智能化技術(shù)的運用路徑

3.1 與管理工作的融合

將智能化技術(shù)應(yīng)用在管理領(lǐng)域，顯著提升機械工程的效率。如果采用傳統(tǒng)管理模式，意味著過于依賴人力資源，由此帶來大量的人力開銷，降低機械工程的實際效益。應(yīng)用智能化技術(shù)，意味著機械工程體系中的人力開銷明顯降低，企業(yè)無需消耗較高的人力成本，同時提升了機械工程的運轉(zhuǎn)效率。在機械工程體系中經(jīng)常使用的存取車，融合了智能化技術(shù)的優(yōu)勢，人員無需長期駐守在機械工程現(xiàn)場，通過遠程控制和感應(yīng)系統(tǒng)就能完成各項工作。智能化技術(shù)與管理場景還有很多融合點，由此提升機械工程的效益和企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時吻合機械工程行業(yè)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)機械工程管理階段，涵蓋工程設(shè)計、生產(chǎn)、后續(xù)宣傳等多個環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)都需要通過人力完成。

從機械工程市場調(diào)研角度出發(fā)，同樣需要人力資源的大量參與。人員進入到機械工程和市場環(huán)境后，掌握市場環(huán)境的變動特征和實際需求，為擬定機械工程的銷售方案提供重要依據(jù)，也為開展個性化的機械銷售工作奠定堅實基礎(chǔ)。與此同時，機械工程企業(yè)需要在產(chǎn)品售后層面投入較多的精力，意味著人員工作量顯著偏高，有可能降低機械工程管理效率，并造成日常工作中的非必要差錯。若能妥善應(yīng)用智能化技術(shù)，在機械工程管理中進一步強調(diào)智能化技術(shù)的關(guān)鍵作用，體現(xiàn)管理智能化的實際效益。借助智能化技術(shù)模式，加大各類數(shù)據(jù)信息的收集與應(yīng)用力度，確保機械工程作業(yè)與實際需求吻合。將智能化技術(shù)覆蓋到企業(yè)管理的全部環(huán)節(jié)，為機械工程銷售反饋提供重要動力，為調(diào)整機械工程運作方案提供重要支撐。在機械工程管理場景中，可以根據(jù)智能化技術(shù)的特征建立階梯式管理模式，進一步提升機械工程管理的透明度，最大限度降低機械工程操作中的失誤，體現(xiàn)智能化技術(shù)的優(yōu)越性，保證機械工程生產(chǎn)的實際效率。通過智能化技術(shù)的連通與共享效應(yīng)，企業(yè)不同部門之間的溝通交流效應(yīng)進一步增強，真正將信息共享轉(zhuǎn)化為實際的效益。

3.2 與生產(chǎn)過程的融合

在機械工程生產(chǎn)階段使用智能化技術(shù)，顯著優(yōu)化機械工程生產(chǎn)過程，同時提升機械工程的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機械工程生產(chǎn)階段相對依賴人力資源，也對機械工程技術(shù)人員的綜合素養(yǎng)提出較高的要求。與此同時，機械工程操作環(huán)境非常復雜，外部環(huán)境因素對人員操作過程的影響不容忽視，直接降低機械工程技術(shù)操作的精度。智能化技術(shù)相對于傳統(tǒng)人力模式顯著升級，實現(xiàn)機械工程生產(chǎn)的自動化賦能效應(yīng)。在機械工程設(shè)備的機械臂上安裝智能化裝備，實現(xiàn)對機械工程設(shè)備的自動控制和重點操作效果，體現(xiàn)智能化生產(chǎn)的獨到優(yōu)勢。智能化生產(chǎn)還能夠避免人員操作中的主觀因素影響，即便人員技術(shù)素養(yǎng)過關(guān)，但完全杜絕主觀層面的失誤仍然比較困難。采用智能化技術(shù)意味著各項操作均能按既定計劃進行，消除人員主觀因素對生產(chǎn)過程的影響，統(tǒng)籌管理生產(chǎn)過程，保證機械工程生產(chǎn)精度。

3.3 與檢測過程的融合

在檢測場景中使用智能化技術(shù)，意味著檢測的效率和精度都有顯著提升。檢測是機械工程生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，產(chǎn)品必須通過檢測后方可投入到市場。應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠嚴格控制并執(zhí)行檢測標準，多角度保證機械工程產(chǎn)品的質(zhì)量，還能維系機械工程類企業(yè)的口碑。在智能化技術(shù)的支撐下，對生產(chǎn)過程中的全部環(huán)節(jié)都能精準控制，確保檢測工作全面順利開展，對于企業(yè)的長久發(fā)展大有裨益。以汽車產(chǎn)品的檢測為例，將智能化技術(shù)應(yīng)用在汽車產(chǎn)品的檢測領(lǐng)域，多角度保證汽車產(chǎn)品的質(zhì)量，確保流入市場的汽車產(chǎn)品全部質(zhì)量過關(guān)。由于汽車產(chǎn)品零件較多，在檢測過程中發(fā)揮智能化技術(shù)的優(yōu)勢，確保全部零件都能夠被檢測，判斷汽車產(chǎn)品能否順利出廠。汽車零件產(chǎn)品質(zhì)量檢測意義非同一般，一旦某個部件零件出現(xiàn)問題，則會直接降低汽車產(chǎn)品的質(zhì)量，進而造成嚴重的經(jīng)濟損失和安全事故。通過智能化技術(shù)的支撐，將精密儀器應(yīng)用在汽車零部件的檢測場景中，采用多種檢測方式，將檢測過程覆蓋到汽車的全部零部件，真正吻合汽車質(zhì)量檢測“精益求精”的原則。

3.4 與設(shè)計過程的融合

產(chǎn)品設(shè)計階段與智能化技術(shù)的融合，為保證機械產(chǎn)品質(zhì)量提供充足支撐。同時，滿足全社會對機械產(chǎn)品的實際需求。在設(shè)計階段一定要有應(yīng)用智能化技術(shù)的意識，從產(chǎn)品的應(yīng)用角度切入，擬定機械工程產(chǎn)品方案。以機械工程體系中的塔吊設(shè)備為例，將塔吊設(shè)備與智能化技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)智能化控制塔吊設(shè)備的效果，人員無需親臨現(xiàn)場操作塔吊設(shè)備，同樣提升塔吊操作效率。借助智能化技術(shù)，構(gòu)建塔吊設(shè)備的遠程控制體系。操作人員的視野不再局限于塔吊設(shè)備本身，能從整體角度看待塔吊操作過程，進一步提升操作的靈活度。智能化技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計的融合潛力很大，在遠程控制的基礎(chǔ)上，為機械工程設(shè)備賦予更多智能因素，能識別人員語言，為語音控制機械工程設(shè)備奠定基礎(chǔ)。

3.5 與故障診斷的融合

在故障診斷領(lǐng)域使用智能化技術(shù)，能夠在較短的時間內(nèi)定位設(shè)備故障原因，顯著提升設(shè)備故障診斷效率，有效保證設(shè)備故障診斷質(zhì)量。若采用人工方式進行故障診斷，需要在故障定位環(huán)節(jié)花費較多時間，降低故障診斷效率。另一方面，設(shè)備故障診斷意味著與風險因素共存，對故障診斷人員的人身安全造成不利影響。將智能化技術(shù)應(yīng)用其中，意味著故障診斷過程更加從容，吻合故障診斷工作的發(fā)展趨勢和要求，確保技術(shù)人員更快更好地完成故障診斷任務(wù)。與此同時，故障診斷階段無需進入到潛在的危險區(qū)域，保證工作環(huán)境的穩(wěn)定安全。根據(jù)故障診斷的要求，在機械工程設(shè)備制造過程中融合智能化程序。

針對該類設(shè)備進行故障診斷時，可以采用智能化的處理方式，快速完成故障檢測工作，并提供精準的故障診斷結(jié)果。部分設(shè)備故障顯性特征不足，使用傳統(tǒng)的故障診斷模式，不能快速檢定隱性故障。將智能機器人應(yīng)用在隱性故障診斷場景，機器人能夠快速到達故障部位，探明隱性故障的原因，相對于傳統(tǒng)的人工故障診斷方式，智能化診斷方式在效率、安全性等方面都有獨到的優(yōu)勢。人員無需進入故障現(xiàn)場，同樣可以定位故障原因，確保故障診斷過程足夠安全。診斷過程中需要有效控制機器人，確保機器人真正出現(xiàn)在設(shè)備故障位置，為定位故障原因爭取寶貴的時間，同時提升人力資源的使用效率。部分故障診斷區(qū)域相對狹小，人員無法前往故障現(xiàn)場進行診斷。機器人在故障診斷過程中表現(xiàn)出較強的適應(yīng)力，故障診斷行為非常靈活，能夠適應(yīng)復雜的故障診斷場景。

3.6 與人員的結(jié)合

智能化技術(shù)應(yīng)用價值固然較高，但是與人員之間的密切關(guān)系值得重視。若要高質(zhì)量應(yīng)用智能化技術(shù)，真正發(fā)揮技術(shù)的價值，必須保證人員掌握智能化技術(shù)的應(yīng)用方法。在使用智能化技術(shù)的過程中，加大相關(guān)人員的培訓力度，確保相關(guān)人員具備完整的智能化技術(shù)知識體系，為運用智能化技術(shù)奠定基礎(chǔ)。在技能培訓階段，需要將安全操作、科學操作等理念融合在培訓過程中，提升人員的綜合素養(yǎng)，為更好地應(yīng)用智能化技術(shù)奠定人員基礎(chǔ)。企業(yè)在落實生產(chǎn)任務(wù)的同時，也要在企業(yè)內(nèi)部塑造智能化技術(shù)的應(yīng)用氛圍，幫助人員從多個角度認識智能化技術(shù)，促進“智能化”與“人員”的全面融合，為智能化技術(shù)的深度應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

4 智能化技術(shù)應(yīng)用趨勢

4.1 智能化與自動化的升級

機械工程發(fā)展與智能化高度融合，由于機械工程本身趨向于復雜，也為智能化技術(shù)的深入應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。機械工程設(shè)備愈發(fā)復雜，意味著潛在的安全隱患較多，如果發(fā)生安全事故，潛在的后果不可估量。在深入應(yīng)用智能化技術(shù)的背景下，進一步降低對人工操作的依賴度，越來越多的場景中應(yīng)用智能自動化技術(shù)，顯著提升機械工程的自動化“氣質(zhì)”。在機械工程生產(chǎn)領(lǐng)域，還要進一步探索機械工程的新型應(yīng)用場景，多角度發(fā)揮智能自動化技術(shù)的優(yōu)勢，全面提升機械生產(chǎn)效率，真正實現(xiàn)“高智能化”的目標。

4.2 高效率

在機械工程發(fā)展愈發(fā)多元化的背景下，對于機械工程的精度也提出更高要求，更多的精密化因素融合在機械工程領(lǐng)域，同時表現(xiàn)出微型化的特征。納米技術(shù)的快速發(fā)展，使得國內(nèi)諸多行業(yè)受益，也對納米技術(shù)的進步提升了諸多動力。當前光學、醫(yī)學等眾多行業(yè)中，都能看到納米技術(shù)的關(guān)鍵作用。在機械工程領(lǐng)域，同樣可以使用此類技術(shù)，為機械工程的精密化發(fā)展提供重要動力。在新型智能化因素的支撐下，為機械工程的跨越式發(fā)展提供更多支持，同時進一步發(fā)掘智能化技術(shù)的內(nèi)在價值。

4.3 柔性化

機械工程生產(chǎn)場景愈發(fā)靈活，由此引出柔性度的概念，有效評價機械工程生產(chǎn)過程的靈活性和自由度。若能保證機械工程的柔性度，意味著機械工程生產(chǎn)流程的靈活度更高，能夠根據(jù)實際需求的變化調(diào)整機械工程生產(chǎn)方案，確保生產(chǎn)作業(yè)過程足夠順暢到位，執(zhí)行過程更加靈活，真正根據(jù)實際需求的變化掌握生產(chǎn)過程的節(jié)奏。在柔性化機械工程流程的支撐下，生產(chǎn)單位可以隨時調(diào)整產(chǎn)能、時間安排以及具體任務(wù)，多角度保證機械工程生產(chǎn)流程的自由度。在柔性化理念的支撐下，機械工程生產(chǎn)線的可塑性也有明顯增強。企業(yè)能夠在較短時間內(nèi)完成生產(chǎn)線的調(diào)整和重建任務(wù)，并為產(chǎn)品更新迭代提供重要支撐。當前AI 算法、5G 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，也為機械工程生產(chǎn)的柔性化提供更便利的條件。機械工程作業(yè)的智能化氣質(zhì)更加明顯，還能提升機械工程的協(xié)作性。機械工程作業(yè)的采購、生產(chǎn)、倉儲、物料分配等環(huán)節(jié)真正融為一體，大幅度提升機械工程的運轉(zhuǎn)效率。

4.4 可視化

智能化技術(shù)的應(yīng)用，意味著人工智能網(wǎng)絡(luò)、計算機圖像等技術(shù)因素融合在機械工程領(lǐng)域，對機械工程各個環(huán)節(jié)的計算更加精準到位，體現(xiàn)機械工程可視化的優(yōu)勢。例如將CAD 技術(shù)應(yīng)用在機械工程中，優(yōu)化機械工程方案，從可視化的角度掌握機械工程的基本情況，體現(xiàn)可視化技術(shù)的優(yōu)勢。傳統(tǒng)機械工程調(diào)整過程中，側(cè)重于文字資料，可視性、直觀性明顯不足。借助可視化技術(shù)可以直觀掌握機械工程的具體情況，獲取的信息更加豐富全面，有效推進機械工程智能化進程。將可視化技術(shù)與機械臂控制過程相融合，發(fā)揮可視化技術(shù)在末端位置姿勢控制層面的精準高效性優(yōu)勢，也為機械工程領(lǐng)域的機器人自動化發(fā)展提供重要支撐。

5 結(jié)論

智能化技術(shù)仍處于快速發(fā)展階段，意味著機械工程發(fā)展動力仍然非常充足。在從事生產(chǎn)的過程中，需要充分結(jié)合機械工程的運作特征，盡可能多的探討智能化技術(shù)的融合方式，不斷發(fā)掘智能化技術(shù)的潛力，為智能化技術(shù)在更廣泛的范圍體現(xiàn)價值奠定基礎(chǔ)。