浅析机械工程智能化的现状及发展

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】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。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
　　引言
　　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。
　　1机械工程智能化现状
　　1.1智能化技术引进阶段
　　智能化技术引进阶段是机械工程智能化的开始阶段，在这一时期内主要是对国外先进技术进行引进和学习。在20世纪之前，我国机械工程智能化之中应用的相关系统软件和硬件全部都来自国外，我国国内生产相关硬件的厂家都是对引进相关设备进行生产的，不仅机械智能化的水平比较低，同时核心技术也依然掌握在国外厂家手中，这直接导致在国际竞争之中我国处于明显的劣势。
　　1.2國外技术二次开发阶段
　　国外技术二次开发阶段主要就是在引进的国外先进技术的基础之上进行二次开发，借此使该技术得到更好的应用。在上个世纪初期，我国通过对机械工程智能化技术进行深入研究和学习，我国相关人员开始在研究成果的基础之上，对从国外引进的智能化控制硬件进行了二次开发，实际上就是按照我国的实际情况以及使用习惯对控制器进行改造，关于技术方面的提升非常有限，关键技术仍然是以国外技术为主。
　　1.3在国外技术之上进行模仿开发
　　在这一时期内，我国开始渐渐转变引进国外先进技术的情况，开始开发自己的智能化系统。而在这一过程当中，我国许多高校和企业单位都在机械工程智能化之中投入了较大的人力资源和物力资源。其中的主要内容就是操控器和人机交互系统之中的智能化基础技术优化，同时在和进口仪器设备有机结合的基础之上进行简单系统模仿和开发。最终研究出的系统和技术在我国生产方面已经达到了基本需求，但是在精准度性能等方面还有待加强。
　　1.4独立研发技术
　　随着我国社会经济飞速发展以及科学技术的日新月异，我国国内许多科研机构狗开始进行机械工会曾相关控制装置的研究开发，在实际研究的过程当中，通过模型为基础，对相关机械工程控制器进行开发优化，并在我国实际生产之中进行应用。当前，我国机械工程智能化发展的速度正变得越来越快，取得了非常明显的进步。但是其中不可否认依然存在许多不足之处，例如部分关键零部件我国依然无法自主生产，需要进口，这在一定程度限制了我国机械工程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积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总结
　　智能化技术在人们日常生活和工作中的应用越来越广泛，智能化也是机械制造设计的重要发展方向。在我国机械工程智能化的过程当中，为了取得更加良好的成果，应当对当前机械工程智能化的现状进行研究分析，并在此基础之上对机械工程智能化的发展方向进行准确把控，借此才能够为机械工程智能化发展提供一个有力支持，促进其进一步发展。
　　参考文献：
　　[1]郭伟.探析机械工程智能化的现状及发展方向[J].山东工业技术，2018（08）：13+18.
　　[2]闫欢.机械工程智能化的现状及发展方向探讨[J].内燃机与配件，2018（04）：219-220.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14734380.htm