机械工程智能化的发展现状及未来趋势

郝超 冯世达 侯彦帅

摘 要：科技的进步，促进工程建设事业得到快速发展。随着当前社会的不断的发展，以往的机械工程生产工作方式已经难以适应当前社会发展的现状，实现智能化发展是机械工程领域发展的必由之路。提升机械工程的智能化水平不仅可以满足社会发展对于机械工程领域生产工作效率以及质量提升的客观要求，同时也能提升生产工作过程中的安全性，对于机械工程领域的发展具有重要意义。本文就机械工程智能化的发展现状及未来趋势展开探讨。

关键词：机械工程;优势;智能化;发展趋势

在智能化技术的辅助下，机械工程工作人员的工作压力以及工作难度都能够得到有效缓解，可以通过远程控制智能设备的方式进行工程操作，避免产生较高的人生安全威胁。并且，智能化技术的实施具备较高的精准性以及准确性，能够有效弥补传统人工操作中，由于疏忽而产生的施工问题，有效提高整体的工程质量，强化工程效益。

1 机械工程智能化发展的优势

1）提升生产质量和效率。机械工程的智能化发展就是利用各项智能化技术和设备替代传统的人工操作，同时将生产工作的各个环节进行整合，形成有机的整体，从而便于进行管理和控制。机械工程的智能化发展可以极大的解放劳动力，以智能化操作代替人工操作，可以有效降低生产工作过程中的失误，提升生产工作质量。同时智能化发展相较于传统的生产工作模式，其效率更高，对于机械工程领域的发展具有极大的积极意义。

2）提高制造企业的生产效益。随着机械设备自动化程度越来越高，很多机械设备对加工工艺和加工流程能够进行有效监督和分析，通过相关智能传感器对于产品的相关参数进行一定的检测，从而判断产品在该环节的加工制造是否达到相关的要求。很多由于加工设备精度问题使得产品加工存在着一定的误差，但是通过大数据挖掘技术分析这些误差背后的规律，制定科学合理的误差插补算法，在加工过程中对于这些误差进行一定的补偿，从而保障产品每一个环节都能得到相关的标准。另外通过应用相关机器视觉的技术将产品维护以及检测通过相关智能算法进行判断，这样不仅可以有效避免人为误差，同时还能提高产品生产效率。目前很多产品加工制造环节都可以通过工业机器人进行完成，但是在一些产品加工环节串联过程中还需要人的参与，然而随着自主机器人不断发展，未来这些工作都可以通过机器人来完成，通过自主导航技术和三维重建技术，机器人可以轻松完成这些工作，那么这样就可以进一步提高产品加工生产效率。

3）节能降耗。由于环境问题日益突出，节能降耗已经成为一种共识，我国政府也在积极倡导各行各业实现节能减耗。机械工程的智能化发展可以提升生产工作过程中各项资源的使用效率，降低能源消耗，从而实现绿色发展，这与我国当前的发展理念高度契合，也是机械工程领域发展的重要方向。

2 机械工程智能化的发展现状

在当前的社会中，我国对于机械工程智能化发展的关注程度比较高，不仅投入了较大的资金，同时也会对国外的相关领域进行借鉴以及学习，也引进了一些科学有效的先进设备以及先进技术。此外，在我国很多相关专业的高校中，也纷纷建立了与机械工程相关的仿真实训中心以及智能化研究实验中心，整体的科研力度在不断提高。总体来说，我国属于一个工业大国，机械行业对于国家经济的发展也会形成至关重要的影响。近年来，随着全球经济形势的不断变化，我国机械工程领域工作人员的压力以及工作难度都出现了较大的提高。在这样的状态下，工作人员们若想要加强行业的竞争力，稳固行业的发展地位，就需要对传统的工作方式以及技术进行调整，将工业与机械行业的实际发展需求进行有机融合，对内部的一些问题进行处理。虽然当前我国对机械工程所进行的研究已经呈现出了一定的成绩，也取得了大部分的进步，但由于起步较晚，研究时间较短，所以相比于其他发达国家来说，我国仍旧存在着较大的缺陷。例如在应用高端机械设备时，技术无法形成满足，在进行机械产品加工时，产品精度无法得到保障等等，这些问题的存在导致我国机械工程智能化的发展受到了严重的制约。

3 工程机械智能化发展未来趋势

1）智能化和信息化。随着工业4.0的发展，要求在工业界需要建立工业以太网，未来工业机械发展朝着信息化和智能化发展，很多操作都是在上层进行操作即可，不需要太注重于低层发展，很多应用会以上位机形式进行设计和监控，这种模式和传统模式相比具有很大优势。传统工程机械发展是以加工制造为主，各项设计、加工、维护以及检测主要依靠人的经验，工人经验能力大小决定了最终加工精度和加工质量。但是随着物联网技术、人工智能技术以及云计算技术被广泛应用机械制造行业，使得很多的生产制造环节逐步被工业机器人和相关先进技术所代替，这样就保障了机械行业不断朝着智能化和信息化方向发展。另外智能化技术快速发展使得相关软件和硬件技术得到进一步发展，智能化硬件出现摆脱了传统集总线系统弊端，很多信息没有必要上传到终端进行分析，然后发布决策最终到达末端，但是这种效率及其低下，同时系统过于复杂，某一环节出现将对整个系统造成很大的干扰。但是目前智能化硬件将信息搜集以及决策都集成在装置上，这样就保证了决策的及时性和有效性。随着5G通信技术快速发展，为工业机械行业通信发展奠定了坚实基础，使得设备通信以及设备和终端通信速度和效率大大提高，保障信息传递高效快速。另外，软件技术也获得了空前发展，大数据技术以及云计算技术为软件数据处理奠定了坚实技术基础。尤其随着EDA工具智能化发展，机械产品设计、仿真水平越来越高，新型工业化产品研发应用的周期不断被缩短，大大促进了工业化进度推进。未来智能化、信息化發展是工程机械发展必然趋势。

2）集成化。机械工程智能化发展的重要特点之一就是高度的集成化，智能化机械工程所涉及的不仅仅是一种技术和设备，而是需要自动化、远程编程、信息技术等多种技术设备的协调配合。集成化发展就是实现对机械工程中所涉及的各项技术设备协调管理，使各项技术设备在协调统一的基础上高效运行，从而促进生产效率的提升，此外，集成化的发展趋势也便于实现智能化管理，可以有效减少人为管理造成的失误。

3）虚拟化。注重虚拟化和机群控制的多技术融合，有利于获得理想参数，制定出最优方案。促进工程机械技术向智慧化和信息化方向发展，有利于提高机械设备的生产效率和精准率。

4）智能化。机械设备的智能化技术本身代表着特殊意义，它意味着机械可以在一定程度上进行自主处理问题或信息。智能化技术的关键对于信号和数据信息的处理，智能化技术本身有着一定的分析手段可以对于信息进行分析和加工，而且在工作模式和工作效率上有着独特的优势。现在，各个领域系统都已经广泛采取了智能化处理技术，这为机械领域进行智能化改革提供了宝贵的先进经验。从目前的发展趋势来看，智能化技术必然能够在机械领域得到广泛的应用和发展，在机械设备中融入智能化技术能大幅提高工作效能，发挥重要的作用，也是未来的研究方向和发展方向。

4 结语

综上所述，机械工程的智能化发展是社会发展的必然趋势，智能化的发展可以改变机械工程领域生产工作的模式，促使机械工程领域实现更好的发展。虽然我国在这方面的起步较晚，但是通过近几年的发展，机械工程领域的智能化水平得到了大幅的提升，未来必然还会获得更大的发展。

参考文献

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[3]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.

作者简介

郝超，男，汉，山东省邹城市，郑州大学。

冯世达，男，汉，河南省长垣市，郑州大学。

侯彦帅，男，汉，河南省焦作市温县，郑州大学。