从智能化角度浅析计算机科学在机械工程中的应用前景

余万成

摘 要：随着国家的发展、社会的进步、“互联网+”的深化，计算机技术的应用愈发广泛，其在国家第二、三产业中扮演角色也越来越重要。机械工程领域是第二产业的重中之重，它的智能化不仅会带来生产力的革命，而且能创造巨大的生产效益。基于此，本文以机械工程的智能化为切入点，对未来计算机智能化技术在机械工程中的应用前景和发展方向进行浅析，探讨计算机智能化在计算机工程领域中的巨大作用。

关键词：智能化；机械工程；计算机技术

中图分类号：S216.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）03-0181-02

1 简述智能化的机械工程

建国以来，我国的机械制造业由于多方面的原因，发展较为缓慢。直至十一届三中全会邓小平同志提出“科学技术是第一生产力”指导思想以后，中国的第二产业中的机械制造业进入飞速发展的时期，其在管理、生产方面取得了长足的进步。但是，由于我国“基础差、底子薄”的现实情况，距追上制造业大国还有很大的差距。

什么是智能化呢？智能化就是计算机技术发展至今，将计算机网络和通信等技术智能结合，由自动化升华为智能化，并将之运用到生产与生活中，用于改变、提升和方便人类的生活方式。而在机械工程的生产方面，已有之前的机械自动化往机械智能化方面飞速的发展。机械与计算机技术的有机结合就是现代的智能机械。

现代机械已经迈入智能化的时代，相对于别的产业，计算机智能化技术能与机械良好的契合。几十年前，机械自动化带来了机械工程的革命，自动化的出现改变了机械设备的全人工模式，给机械行业带来了大大的便利，很大程度上提高了生产效率，而如今机械智能化在自动化的基础上，带来了生产力的更大解放和突破。机械工程的前景必定在智能化，它不仅会更大的提高生产效率，在其他方面也会带来更多的便利和精确服务。例如，设计，生产，仿真模拟减少生产事故等等。

2 传统技术在机械工程中的应用分析

人类进入现代的标志是各种现代工具的诞生。从石器时代的石斧，石锤等简单粗糙的工具，慢慢演变到现在由多个零部件组成的现代器械，在几千年的发展历程中，尽管发展并不迅速，但留下了非常丰厚的经验及知识。传统的机械工作中，机械制造大部分是依靠个人能力，通过人力来完成，生产成果往往依据跟人的经验和水平，无法完成统一和标准化。人为因素在其中所占的比重就非常大，这样导致生产的稳定性和可靠性较差，批量做加工质量就不稳定，且精度不高，而且这样会消耗大量的劳动力，也不易大量复制，所以无法用于大规模生产。这样就大大降低了生产率和生产效率，且成本还高，也就是生产力的极大浪费。

当前我国机械制造业中的一些问题。当前我国的机械制造业的发展远不如国外，产品的生产制造工作是建立在对于机械设备的自如运用上的。而现在我国的机械制造业发展还不够完善，还有很多问题亟待解决。

（1）机械设备的问题。机械设备与生产产品的要求达到设备、功能一致，这样才能使生产过程顺利且高效地进行。由于机械企业都是独立的个体，其生产和应用的机械设备的选择和配置往往不同，因此，题不对号的事情并不鲜见。

（2）我国机械企业的创新意识不强。由于我国的机械产业发展的落后及滞后性，决定了我国机械企业一方面是企业对机械产品的创新意识不足，另一方面企业对設备的创新意识也较薄弱。而想要研发和设计出更好的产品，就需要不断的壮大自己，不论是技术、设备还是管理，以求达到更为理想的状态和更高的效率。

（3）机械企业的设备维修和维护的难度大。许多企业的领导者往往较为短视，他们只注重眼前所能得到的利益，却选择性地忽视了机械设备的日常养护，使机械的寿命达不到预期。企业抢进度，赶时间是常有状态，导致机械设备常常处于超负荷状态，机械设备的严重磨损与老化也是意料之中。

3 计算机在机械工程中的应用现状

计算机技术在机械工程领域中，不管是有关民生的轻工业还是关于国防的重工业，其应用愈发的不可替代。计算机在机械产品的设计、制造、生产、试验等各个环节都起着不可忽视的作用。计算机图形学被用来在机械结构和产品设计方面，包括汽车，飞机，船舶的外行及其内部各种零部件，电子线路，电子器件等。

3.1 设计方面

目前，计算机辅助技术在整个机械制造业设计中起到很大的辅助作用，机械设计就是图形的设计，计算机技术帮助设计师突破了手工绘图的限制，使机械设计取得了大踏步发展。其在绘图速度、图形的描绘、设计图纸的保管方面的应用，使工作变得极为便利和简单。而现在图形软件的进一步发展完善，在提高质量，减轻疲劳强度，缩短周期，提高生产率等方面都起到很大作用。在许多工业生产设计中，计算机软件CAD系统能完成各种产品的设计、整体和模拟，包括其外形、内部零件的设计安装和检验等。

3.2 制造方面

在机械制造领域，计算机数控技术的发展有效的降低了生产的成本，而且提高了生产的加工效率和精度；而计算机模拟数控加工技术的应用，可以对加工程序进行实时图形仿真，有助于生产实时监控。

3.3 生产方面

计算机模具CAD/CAM技术，在模具的自动化生产方面已经被广泛运用于包括飞机，汽车，电子，机械甚至服装，建筑等。通过计算机可以在制模前研究模具设计的好坏，提供可靠的数据和逼真的场景，为生产带来便利，同时可以对各种生产过程进行监控和控制。

4 计算机技术在机械工程的应用前景

随着社会生产的飞速发展，国家“十二五”规划对机械制造业提出的新的智能化标准：柔性化生产，自动化，数字化等。智能制造是“中国工程制造”努力的目标。新的以“数字化智能制造”为核心的第三次工业革命浪潮已经到来，是机遇也是挑战。必须把握住时代的脉搏和主题，智能化是未来各产业发展的必然趋势。机械工程的智能化，其发展前景十分广阔，其带来的良性影响不仅是能促进生产设备的安全且高效的运行，为社会生产力带来强劲的生命力，还能有效的减少工业生产为环境带来的不良影响。endprint

4.1 目前智能化在机械工程中的应用

当前，随着机械工程的愈发智能化，其产品也是层出不穷。众所周知，机械产品离不开人。但是，机械工程的智能化，使机械产品能脱离人的桎梏。例如汽车，普通车辆通过人驾驶，驾驶员的人为因素占了很大的比重（驾驶员的经验，精神状态等），而机械工程智能化的发展促使了无人车的出现。智能系统相当于给车装上了“眼睛”、“大脑”、“脚”的电视摄像机，电子计算机等的装置，实现以技术弥补人为缺陷因素的无人驾驶车，还有时下兴起的无人机甚至智能大厦。同样生产中也运用了各种智能技术，如智能生产控制系统、虚拟企业、智能制造系统、智能数据库等等。

这些工程机械的改变和进步都离不开计算机技术的应用。计算机技术在工业化生产中能极大的节省生产力，提高工作效率，减轻人工的劳动负担。例如在许多智能化设备中用到的传感技术。通过计算机强大的数据采集和数据处理及数据清洗能够帮助机械工程产业实时有效的传递信息，提高机械处理信息数据的能力，半智能和全智能的脱离人为的影响。

4.2 机械工程智能化的发展趋势

4.2.1 机械功能的发展方向

机械工程的工作与普通工作相比，大多工作量极大。因此，机械工程的智能化的发展方向肯定是高效化、多样化以及综合化。在新时代“互联网+”的背景下，要加强中国工业的竞争力必须进行变革，机械的智能化在机械产业鏈上的应用只会越来越多。工厂机器人化，机器人将大规模代替人力，越来越多的智能家电，智能仪器将越来越受市场的欢迎。随着科学技术的发展，机械工程的智能化会迎来井喷式的发展。各种机器人、无人驾驶等智能机械的创新必然为机械工程的发展带来新的机遇。

4.2.2 机械管理朝着智能化的方向发展

计算机智能化不仅对技术带来了革新，对机械的管理也带来了很大进步。在机械管理中，机械智能化也慢慢的影响着机械的管理方式。市场变化难以预测、产品的周期日益缩短、资金回笼的速度加快以及产品的创新速度更迭都促使着机械智能化向个性化、多样化和实时化发展。生产者必须适应人们对产品的多样化需求，应用计算机技术大力创新和变革，以满足人们对美好生活的热忱追求。机械工程智能化的应用使企业的生产模式和管理模式发生了巨大的改变，企业的生产不在是单一的只面向产品，而是开始面向客户、面向服务和面向需求；企业的生产要素转向知识及科学技术；企业的生产不在是单品种固定式、流水线式和自动线式的规模生产而是并行式、多品种和智能化集约生产。相应的管理模式也向能充分适应市场需求、智能化的分布式网络合作生产管理系统转变；不在是以前低效率的管理模式。由人力管理转变为机械管理，应用智能化的管理模式可以更好的帮助企业预测市场的变化、规避风险，所以管理模式朝着智能化的方向是必然趋势。

5 结语

机械智能化的应用能够有效的改善机械工作的环境，对机械的工作状态进行实时监控，能有效的提高工作效率和生产率，避免生产事故的发生。将计算机技术融入机械工程中，是未来机械工程发展的必然方向。与传统的机械技术相比，机械智能化有它天然的优势，系统性、准确性和效率性以及综合利用各种信息统筹一系列的先进生产模式，必然会带来机械行业的巨大变革、推动社会生产力的发展以及极大提高社会的生活水平。

参考文献

[1]朱春梅.计算机技术在机械制造与管理中的应用[J].电脑知识与技术，2015，3.

[2]杜宏.浅谈计算机技术在机械制造中的应用[J].装备制造技术，2012.

[3]戴庆华，舒晓南.信息技术下的企业管理转变[J].昆明理工大学学报，2002.endprint