机械工程智能化发展情况及前景

徐登文 应晓芸

[摘    要]随着智能化技术的不断发展，人类生活和工作已逐渐迈向智能化方向。将智能化技术与机械工程相结合，不仅可以有效提高机械工程生产水平和生产效率，还能进一步提高产品的质量。机械工程智能化技术发展至今，不仅推动了机械工程技术的创新，还使这一时代发生巨大的变化。本文主要对机械工程智能化发展的现状和发展前景进行分析，旨在进一步发挥出智能技术的作用，推动机械工程实现可持续发展。

[关键词]机械工程;智能化;发展现状;前景

[中图分类号]TP391.41 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）10–00–03

Development and Prospect of Intelligent Mechanical Engineering

Xu Deng-wen，Ying Xiao-yun

[Abstract]With the continuous development of intelligent technology， human life and work has gradually moved towards the direction of intelligence. The combination of intelligent technology and mechanical engineering can not only effectively improve the production level and efficiency of mechanical engineering， but also further improve the quality of products. The development of intelligent technology in mechanical engineering has not only promoted the innovation of mechanical engineering technology， but also made great changes in this era. This paper mainly analyzes the current situation and development prospect of intelligent mechanical engineering， aiming to further play the role of intelligent technology and promote the sustainable development of mechanical engineering.

[Keywords]mechanical engineering; intelligence; development status; prospect

隨着人类文明的不断进步，人类积极研究各种各样的知识，并将知识与生活、生产相结合，以保证人类生活质量不断提升，使生产效率和生产质量更有保证。机械工程中离不开专业的物理知识，由于机械有其自身的优势，只需将其与物理知识相结合，就能进一步完善机械系统的功能，并及时对系统进行修复。在机械工程中既包括技术科学，又包括自然知识，人们在实践的过程中不断总结经验，对机械工程相关技术进行创新，积极开发先进的机械产品，满足各个领域的生产需求。随着信息技术的不断发展，机械工程智能化技术的重要性日益凸显。为了满足机械工程的发展需求，智能化技术在机械工程中发挥出越来越重要的作用，这意味着各行各业均会因先进的机械工程智能化技术而实现自身突破与进步。在制造和冶金等行业中，机械工程智能化技术不仅可以提高产品质量，还能缩短生产周期，有效提高企业的效益。

1 机械工程智能化的概念与优势

1.1 概念

在进行机械加工和生产时，要充分发挥出机械工程的功能。机械工程与机械的使用情况息息相关，由于机械设备十分复杂，在建造和安装设备的过程中会存在许多问题，因此，要通过机械工程解决各种问题，保证机械设备正常运行。近几年来，机械设备的使用范围不断扩大，设备可有效提高生产效率，为企业的发展保驾护航。因此，机械工程智能化技术重要性越发凸显，许多企业积极应用这一技术，从而具有更加强大的生产力。机械工程智能化可进一步推动社会发展，有效解放生产力，可从事各种复杂的生产活动，保证产品的精细化程度不断提升，提高产品的价值。

1.2 优势

1.2.1 提高生产质量和生产效率

将机械工程与智能化技术相结合，就可赋予机械工程以更加强大的功能。在机械工程智能化技术的支持下，设备的性能日益完善，设备可代替人工操作各项复杂的工作，并将各个生产环节进行有效整合，对其进行统一的管理与控制。在传统的生产模式中，工作人员长期处于一线生产工作，面临很大的压力和繁重的工作任务。采用机械工程智能化技术可提高生产智能化水平，减轻工作人员的压力，减少生产过程中存在的失误，有效保证生产质量。采用机械工程智能化技术还能不断提高生产效率，实现企业可持续发展。

1.2.2 提高企业的生产效益

随着机械工程智能化技术的不断发展，机械设备的类型日益多样化，设备的自动化功能越来越完善。企业在使用机械设备进行生产加工时，不仅可以确保生产质量和生产效率，还能利用设备对生产流程进行实时监督。采用智能传感器对产品的技术参数进行检测，就能了解产品是否达到相应的标准，对生产质量和生产过程进行全面的评估。在传统的生产模式中，许多成品会存在误差，这样就会影响产品的质量和企业的生产效益。在机械工程智能化模式下，企业可利用大数据挖掘技术对产品误差问题进行分析，掌握产品生产过程中的相关规律，采取有效的措施减少误差，提高产品精度。通过必要的运算方式对误差进行相应补偿，就能确保产品质量达标。为了避免产生人为误差，可采用先进的机器视觉技术对产品进行检测，利用智能化运算方法对产品进行判断，不断提高产品的精度。虽然许多企业正逐渐引用工业机器人负责开展产品加工与制造，但许多环节依然需要人员参与其中。随着自主机器人的不断发展，进行产品加工与制造时，将会有越来越多的环节无需进行人工操作即可完成。在机器人中采用自主导航与三维重建技术即可完成产品生产与加工工作，保障企业的生产效益。

1.2.3 节能降耗

近几年来，国家大力提倡环境保护，要求各个行业采取有效的节能降耗措施，减少环境问题的发生。机械工程智能化技术可确保各项资源得到有效利用，减少对能源形成的消耗，实现绿色生产。对于机械工程而言，绿色环保将成为其未来的发展趋势;对于企业而言，采用机械工程智能化技术不仅能够实现绿色生产，还能提高资源的利用率，实现企业健康发展。

2 机械工程智能化发展现状

随着我国经济水平不断提升与综合国力日益增强，我国对科技创新高度重视，并制定多种政策加以支持。机械工程是促进我国经济发展的重要支柱，我国非常重视机械工程智能化研究，在近几年来陆续推出机械机器人、智能挖掘机和智能推土机等产品，对工业生产的创新提供发展思路。

2.1 从国外引进智能化技术

我国曾一度引进国外的先进技术和机械工程生产技术，确保我国机械工程不断进步。目前，我国研究人员已经自行研发出机械工程硬件设备与软件配置，但机械工程智能化整体水平依然低于发达国家。重要的制造技术已经被发达国家所垄断，机械工程智能化技术在我国的发展状态比较被动。

2.2 对智能化技术进行二次开发

我国研究人员已经充分意识到智能化技术应用的必要性，为了促进我国经济实现可持续发展，研究人员积极开展智能化技术的研究与开发，但大部分是以发达国家的智能化技术为基础，通过对国外技术不断修改和创新，结合我国机械工程的实际情况做出相应的调整，使其更好地满足机械工程的发展需求。

2.3 模仿智能化技术

为了进一步提高机械工程技术水平，我国研究人员持续研究机械智能化技术，积极模仿国外先进技术，对人机交互系统等相关技术进行优化，取得较为理想的成绩，也为我国机械工程智能化发展奠定坚实的基础。

2.4 独立智能化

随着我国综合国力日益提升，我国对于机械工程智能化技术的开发与应用越发娴熟。研究人员开始致力于提高机械工程智能化技术的独立性，通过对控制器进行自主研发，以保证我国的工业制造水平得到进一步提升。然而，控制器中的诸多零件依然需要进口。

3 机械工程智能化发展前景

3.1 将智能化与集成化有机结合

随着时间的不断推移，机械工程智能化控制技术日益完善。在这一技术中，主要包括自动化技术、控制技术和编程技术。其中，自动换挡技术最为关键，这一技术与机械工程智能化的未来发展息息相关。自动换挡技术可不断提高机械设备的性能，提高设备的使用价值，能够为企业创造更大的贡献，扩大企业的利润空间。在传统生产过程中，工人面临庞大的工作任务，采用自动换挡技术后，就能减少工人的工作强度和工作任务，还能保证工作质量。自动换挡设备中主要包括电压设备和液压设备。比如，进行汽车制造时会采用液压换挡技术保证汽车的行驶速度得到有效的分析，确保油门正常启动，展示油压情况，保证汽车的换挡阀得到有效的控制，使汽车拥有自动档位变换的功能。驾驶员在驾驶汽车的过程中，为了更好地了解车辆的行驶速度和油耗等情况，就可通过电压式换挡技术反馈的信息获知相关内容，明确电压信号，确保汽车的档位得到有效控制。通过这种方式可进一步提高车辆行驶的安全性和可靠性，为驾驶员带来良好的体验。将液压式自动换挡设备与电压时自动换挡设备有机结合，就能实现机械工程集成化发展，提高机械工程的智能化水平，为人们带来更加多元化的服务。

3.2 监控、维护与监测

要建立完善的电子智能化监控体系，使相关设备能够正常运行，就能进一步促进机械工程智能化发展。要通过在线监控的方式及时发现设备中存在的问题，一旦发现异常情况，就能通过报警的方式帮助相关人员了解设备问题产生的原因，制定应对策略，确保机械设备运行安全，严格保障生产效率。在生产的过程中会应用多种多样的机械设备，受到诸多因素的影响，设备在运行的过程中容易产生故障，采用电子智能化技术即可及时发现故障，并将故障信息处理为数字化信息，及时反馈给相关人员，并根据不同的故障采取针对性的维护措施，避免故障的范围进一步扩大。随着技术的不断发展，微型计算机的优势日益凸显，应用范围日益扩大。将微型计算机与机械工程智能化相结合，不仅可以确保设备得到实时监控，还能提高机械工程智能化水平。要及时了解容易出现故障的位置，摸清故障产生的规律，将电子智能化监控装置安装于故障频发的部位，就能保证检修人员及时对故障进行检查，一旦发现故障，就能在第一时间内对其进行排查和维修。目前，电子智能化监控系统尚未得到普及，设备在运行的过程中一旦出现故障，就很难对其进行维修，不仅影响设备的正常性能，还会降低生产效率。因此，各大企业要结合自身实际情况，积极应用电子智能化监控系统。研究人员要对这一系统的功能进行改进和优化，使其在生产过程中发挥出更加重要的作用。

3.3 保证机械工程智能化更加协调

机械工程智能化技术对多个领域产生影响，因此，要不断对这一技术进行改进。现阶段，机械工程智能化技术所呈现的不协调问题比较明显。比如，进行公路施工时，需充分考虑到高速公路路面设计所应用的各种设备类型存在较大的差异，根据不同的施工条件选择相应的设备。当设备正式投入使用时，就会由于彼此差异性较大而无法实现有效协调，影响高速公路的施工效果。在实际操作的过程中，往往不能根据公路工程的實际情况对设备进行合理配置，这样就会增加公路工程的建设成本，还会影响工程质量。因此，要不断提高机械工程智能化技术的协调性，确保不同类型的设备互相配合，彼此协调，保证工作顺利开展，降低生产成本，保证生产质量。

3.4 智能化管理

由于机械工程智能化技术不会一成不变，企业若继续采用传统的管理思想和管理模式，就不能充分利用机械工程智能化的优势开展工作。要融入智能化管理的思想，确保各项资源得到有效分配，完善责任制，对各类设备进行统一的智能化管理，保证设备正常运行。

4 结束语

综上所述，虽然机械工程智能化在我国发展的时间比较晚，但我国研究人员通过反复的研究中，机械工程智能化技术日益完善。充分发挥机械工程智能化的优势，提高生产效率和产品质量，就要了解其未来的发展趋势，积极完善这一技术，将智能化与集成化有机结合，发挥电子智能化监督系统的作用，保证机械工程智能化更加协调，在管理的过程中融入智能化管理理念，就能确保机械工程智能化技术实现突破。

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