机械智能化发展现状及趋势

王至聪

摘要：近年来，智能技术在社会各个领域中的应用越来越广泛，对于机械工程来說，其智能化发展是大势所趋。本文简要分析了机械智能化的发展现状，探讨了机械智能化未来发展趋势。

关键词：机械工程;智能化;现状

中图分类号：TH-39    文献标识码：A    文章编号：1007-9416（2018）10-0000-00

二十一世纪以来，智能化技术在人们日常生活和工作中的应用越来越广泛，人类社会呈现出智能化的发展趋势，而智能化也是机械制造设计的重要发展方向。对于机械设计制造来说，智能化是面向机器行为提出的一个概念，通过智能化的设计来实现机械自动化产品的智能化，以人工智能的方式进行控制。本文对机械制造智能化发展现状及其未来发展趋势进行了分析，旨在为相关研究与实践提供参考。

1 机械智能化发展现状

我国机械智能化发展可大致划分为四个阶段，具体来说如下[1]：

（1）引进阶段。国家高技术研究发展计划（863计划）是我国机械智能化开端的标志。在863计划之前，我国机械工程大多依赖于引进国外技术和系统，虽然在少数软件和硬件方面，能够实现自主开发，但智能化关键技术仍需要引进，整个发展状态十分被动。（2）开发阶段。此阶段以国外机械智能化技术为基础，展开逆向研发，将其与我国现有技术融合和改造。这一阶段为我国机械智能化的进一步发展积累了丰富经验，为机械智能化技术的自主研发奠定了坚实基础。（3）模仿开发阶段。此阶段在模仿基础上适当进行创新，二十一世纪之后，我国逐步迈过二次开发，转而模仿国外技术，并结合实际情况进行优化创新，实现了一些简单机械智能化系统的自主研发。（4）独立开发阶段。独立开发阶段标志着我国机械智能化的发展走向了正轨，机械制造实力得到增强。尤其自2009年之后，我国科研机构纷纷进行机械工程智能化控制系统的自主研发。但需要注意的是，在一些关键零部件上，仍然依赖于进口，一定程度上制约了我国机械智能化的进一步发展。

2 机械智能化未来发展趋势

2.1 网络化

在传统的机械工程中，主要通过图纸来进行设计，以图纸的形式来呈现产品的功能和特点，并以图纸为基础来进行样品生产，这种制造设计方式不仅效率低下，且需要投入大量的时间成本之后才能够正式投产。同时，在传统工程中，图纸设计与生产模式不能有效地控制资源消耗，一旦出现问题，则会对工业生产工作的有效开展带来不利影响。此外，在市场经济体制不断深化发展的背景下，工业生产企业面临的市场竞争日趋激烈，传统的机械设计方式显然不符合市场经济的特点，不利于企业核心竞争力和经济效益的提升，在激烈的市场竞争环境下，工业生产企业的机械工程应当积极应用先进的科学技术，以计算机网络为基础，实现对资金投入和资源的有效控制，通过有效的数据传输来处理设计制造与产品需求之间的关系，以事先设计好的计算机程序来进行产品生产制造，通过以计算机网络为基础的虚拟化生产技术来进行产品应用试验，看产品是否满足设计要求，并针对性的进行技术调整[2]。总的来说，在机械智能化的各个环节，网络技术都有着重要的应用，其不仅能够缩短产品设计研发周期，还能够有效的节约企业人力资源和物力资源，对于提升企业经济效益和核心竞争力有着重要的意义。

通过上述分析可知，网络化是机械智能化的重要发展趋势，以现代科技网络为载体更好的实现设计的自动化。但需要注意的是，在当前机械智能化应用的过程中，其网络化发展还存在着一定的问题，例如在机械设计制造的过程中，其智能化水平对生产效果有着重要的影响，在应用智能化技术之后，生产现场不可能派遣过多专业人员进行管理，一旦机械生产现场出现问题，则难以及时进行问题的解决，难以保证生产的稳定性。此外，管理人员对智能化技术的不了解也会对生产效果产生影响，在这种情况下，需要积极应用网络技术，结合生产实际来对生产进行控制，一旦机械智能化制造或设计过程中出现问题，可以通过网络来进行及时处理，打破了生产管理的时空限制，对于提升生产效率，保证生产稳定性等方面有着积极的意义。

2.2 模块化

模块化是一项系统性的工程，对于机械智能化来说，其产品种类繁多，生产厂家众多，而无论哪个生产厂家的机械产品，其自动化、智能化产品单元都是十分复杂且至关重要的，涉及到机械接口、动力接口及电气接口等众多接口的设计，涉及到集减速、智能减速和电动机于一体的动力单元，涉及到集视觉、图像处理、测距等众多功能于一体的智能控制单元，同时需要各种能够完成相应操作的机械装置支持，只有这样才能够以标准单元为基础进行新产品的迅速研发，才能够实现生产规模的扩大[3]。而模块化设计能够实现自动化产品设计研发的标准化和系列化，无论对机械产品生产企业来说还是对标准智能化、自动化单元生产企业来说，模块化都会促进其进一步发展，由此可见，模块化是机械智能化的重要发展趋势。

2.3 微型化

早在二十世纪八十年代末期，微型化的概念就被提出，从实质上来讲，微型化就是机械智能化向微观领域的发展，发达国家将机械设计制造自动化设计的微型化定位于微电子机械系统和微机械自动化系统，将几何尺寸小于1立方厘米的机械智能化产品归于了微型化产品的范畴中，同时微型化的尺寸还不断向微米级别和纳米级别发展。微型机械智能化产品不仅有着体积小、能耗低的特点，同时其操作和运动灵活性较高，在军事、信息及医疗等各个领域中的应用优势明显。微机械技术是机械工程智能化和微型化发展的关键所在，在进行微机械智能化产品加工的过程中，需要积极采用光刻技术、蚀刻技术等超精密加工技术，其对技术的精细化和精密化要求较高，因此，在未来的发展过程中，应当积极加强对微机械技术的研究和应用，只有这样才能够促进机械智能化的进一步发展。

2.4 人格化

人格化指的是机械智能化设计積极注重产品与人的关系，强调产品与人的互动，具体来说有两层含义，其一指的是机械智能化产品以人为最终适用对象，在进行智能化设计的过程中，要注重产品的智能、情感和人性，例如家用机器人就以人机一体化为最高追求境界;其二指的是以生物机理的研究和模仿为基础进行机械产品的设计，根据动物的启发进行设计和研制。

3 结语

综上所述，在机械工程领域中，有效应用智能技术能够提升机械工程的智能化水平，提高生产效率和质量。但需要注意的是，相较于发达国家来说，我国机械智能技术起步较晚，积累的经验不够多，技术基础相对薄弱，发展趋势和方向的把握上也存在一定问题。本文简单梳理了机械智能化的发展阶段，介绍了其发展现状和局限之处，并展望了我国机械智能化的未来发展趋势，这对于我国机械智能化的自主研发的实现和长远发展有着积极的意义。

参考文献

[1] 张文康，杜永纲，曹贻选.论述机械工程的智能化发展趋势[J].中国设备工程，2018，（17）：208-209.

[2] 张海东.新形势下机械工程智能化的现状及发展方向探讨[J].山西农经，2017，（3）：112-113.

[3] 王昊.“互联网+”下的农业工程机械智能化发展研究[J].农民致富之友，2016，（16）：229+281.

Development Status and Trend of Mechanical Intelligence

WANG Zhi-cong

（Liaocheng Foreign Language School ， Liaocheng Shandong  252000）

Abstract： In recent years， intelligent technology has been more and more widely used in various fields of society， For mechanical engineering， its intelligent development is the general trend. This paper briefly analyzes the development status of mechanical intelligence， and discusses the future development trend of mechanical intelligence.

Key words： mechanical engineering; intellectualization; status quo