徐振麗

摘?要：機械工程技術(shù)是現(xiàn)代化社會發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著傳統(tǒng)機械技術(shù)日漸成熟，機械工程技術(shù)也正向自動化和智能化方向發(fā)展。針對現(xiàn)階段智能機械工程技術(shù)應(yīng)用情況，總結(jié)了機械工程智能化發(fā)展的實踐特點，指明了其主要發(fā)展趨勢，結(jié)合傳統(tǒng)機械專業(yè)與智能化發(fā)展相關(guān)眾多學(xué)科之間的關(guān)系，說明了學(xué)科交融發(fā)展的必要性。

關(guān)鍵詞：機械工程;智能化;發(fā)展趨勢;學(xué)科交融

中圖分類號：TV60文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.06.005

機械工程技術(shù)是人類社會發(fā)展的重要技術(shù)，其廣泛應(yīng)用于制造、冶金、汽車、制藥等各個行業(yè)，隨著我國科技水平的不斷進步，也要求機械工程的發(fā)展符合更高效率要求。在傳統(tǒng)的機械工程技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展機械產(chǎn)業(yè)的智能化，能夠顯著提高機械產(chǎn)品的使用效率，簡化人工操作流程，同時減少資源浪費和不必要的環(huán)境污染。尤其在信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與各行各業(yè)實現(xiàn)交融的前提下，機械行業(yè)也早已開始了技術(shù)轉(zhuǎn)型，智能化機械工程技術(shù)的誕生有力支撐了各個行業(yè)的優(yōu)化升級，符合時代要求并具有顯著意義。

1?智能機械工程技術(shù)應(yīng)用情況

目前，智能化技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于機械工程行業(yè)之中，經(jīng)過多年的發(fā)展，很多先進的智能機械技術(shù)已接近或處于行業(yè)先進水平。但從總體上講，我國的機械工程自動化技術(shù)仍處于發(fā)展階段，整體水平仍存在很大的發(fā)展空間。主要表現(xiàn)在機械產(chǎn)品與先進技術(shù)結(jié)合度不高;產(chǎn)品功能單一，復(fù)合功能產(chǎn)品缺失;檢測設(shè)備、控制設(shè)備、通信設(shè)備應(yīng)用較少。

對于傳統(tǒng)的機械制造企業(yè)而言，要完全實現(xiàn)機械產(chǎn)品或機械加工過程的智能化，還有很長的路要走。但就目前來看，行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè)和科研機構(gòu)已將相關(guān)研究向智能化方向發(fā)展，盡管現(xiàn)階段的研究僅在產(chǎn)品的局部實現(xiàn)智能化，但總體的發(fā)展趨勢已經(jīng)確定，相信機械工程的智能化發(fā)展會像智能數(shù)碼設(shè)備一樣，很快替代傳統(tǒng)市場，展示出更高的生機和活力。

2?智能機械工程技術(shù)特點

2.1?以自動化技術(shù)為依托

現(xiàn)階段的很多機械裝備和相關(guān)產(chǎn)業(yè)都實現(xiàn)了機械自動化，機械自動化主要用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工勞動過程中長期重復(fù)的勞動內(nèi)容，能夠顯著降低工作人員的體力負擔(dān)，可以看做是傳統(tǒng)機械工程向智能化發(fā)展的過渡階段。而機械工程的智能化的終極目標是與機械工程相關(guān)的全過程均實現(xiàn)自動化，包括設(shè)計、制造、安裝、運輸、倉儲等各個環(huán)節(jié)，智能化能夠極大程度的減少人力投入，且生產(chǎn)效率達到最佳。

2.2?滿足全行業(yè)高質(zhì)量要求

在機械工程的智能化發(fā)展中，能夠優(yōu)化傳統(tǒng)機械行業(yè)中的各個環(huán)節(jié)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的掌控，由于避免了傳統(tǒng)人工操作過程中的差異化和其他因素影響，機械產(chǎn)品和相關(guān)行業(yè)的經(jīng)營質(zhì)量和科學(xué)性顯著增強，推動機械工程及相關(guān)行業(yè)整體競爭力的提升。

2.3?增加機械行業(yè)的安全性

由于機械產(chǎn)品制造的各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了精確化的控制，機械產(chǎn)品的故障率顯著降低，可靠性的提升保證了產(chǎn)品使用安全性的增強。同時，生產(chǎn)過程中人力資源的最小化降低了機械產(chǎn)品使用中對人身安全的威脅，使機械工程相關(guān)行業(yè)的運營安全性得到可靠保證。

3?機械工程智能化發(fā)展趨勢

3.1?機械制造技術(shù)的智能化

機械制造技術(shù)的發(fā)展支撐著整個機械工程行業(yè)。近年來，我國的機械制造技術(shù)得到了飛速發(fā)展，已經(jīng)基本由數(shù)控加工制造技術(shù)替代了傳統(tǒng)機床的人工操作。盡管工作人員的體力勞動量顯著降低，但在制造工藝、產(chǎn)品質(zhì)檢、廢料處理、特殊零件制造等方面自動化程度仍比較低。因此，機械制造技術(shù)要實現(xiàn)發(fā)展，應(yīng)重視整體智能化水平的提升，在實現(xiàn)主要加工過程智能化的基礎(chǔ)上，豐富機械制造輔助性工作的自動化和智能化水平。

3.2?機械產(chǎn)品裝備的智能化

機械產(chǎn)品的智能化是現(xiàn)階段機械相關(guān)企業(yè)的追求目標，以與我們生活最為相關(guān)的汽車行業(yè)為例，其技術(shù)的發(fā)展是日新月異的。傳統(tǒng)的手動變速器汽車駕駛過程十分繁雜，駕駛員的手腳需要不斷配合，而隨之發(fā)展的自動變速器，使駕駛過程更為簡單，在一定程度使汽車向半自動化進步，而未來的汽車產(chǎn)品利用信息技術(shù)、定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會實現(xiàn)高度安全的無人駕駛，這就使汽車產(chǎn)品實現(xiàn)了智能化要求。其他機械產(chǎn)品也是如此，工程機械、生產(chǎn)線機械、煤炭機械等機械產(chǎn)品和裝備將會利用監(jiān)測技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)實現(xiàn)無人作業(yè)，同時還實現(xiàn)便捷的故障檢測與處理。在機械智能化批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，智能系統(tǒng)還能根據(jù)客戶的需求提供模塊化的服務(wù)，實現(xiàn)用戶體驗的顯著提升。

3.3?機械控制技術(shù)的智能化

控制技術(shù)是機械工程智能化的關(guān)鍵，其主要包括了編程技術(shù)、通信技術(shù)、檢測技術(shù)、識別技術(shù)等?？刂萍夹g(shù)智能化發(fā)展的主要目的是替代傳統(tǒng)人工控制機械的過程，使機械制造、產(chǎn)品使用的過程更加規(guī)范化，程序之間的銜接更加流暢化，有利于提高設(shè)備的使用效率和使用價值?？刂萍夹g(shù)的實現(xiàn)主要依靠編程技術(shù)來實現(xiàn)，來自于傳統(tǒng)機械工程的理論經(jīng)驗和科學(xué)分析，實現(xiàn)機械裝備的主動判斷、程序選定、信息輸送和控制執(zhí)行，此過程需要依靠檢測設(shè)備和識別設(shè)備獲取環(huán)境、機械動作、機具位置、生產(chǎn)制造情況等眾多信息，以此實現(xiàn)更加科學(xué)合理的控制，真正實現(xiàn)智能機械裝備的無人化作業(yè)。

4?機械工程與多學(xué)科交融特點

4.1?機電液一體化需求增加

隨著時代的發(fā)展，機電液一體化已經(jīng)逐漸成為一個獨立的學(xué)科，成為了傳統(tǒng)獨立專業(yè)學(xué)科的復(fù)合體，并表現(xiàn)出了明顯的技術(shù)優(yōu)勢。機電液一體化是一個復(fù)雜的學(xué)科，其主要以機械、電子、液壓技術(shù)為主，三大學(xué)科的融合有效提高了傳統(tǒng)機械系統(tǒng)內(nèi)部組件的匹配程度，提升了生產(chǎn)效率和實際質(zhì)量。從傳統(tǒng)觀點來看，機電液一體化仍屬于機械工程領(lǐng)域，傳統(tǒng)學(xué)科的融合有利于對機械實現(xiàn)便捷控制，使機械能夠更加精確地執(zhí)行動作或完成其他要求。

4.2?信息技術(shù)與計算機技術(shù)的融合

信息技術(shù)和計算機技術(shù)的融合形成了智能化控制的軟件基礎(chǔ)，對于機械工程而言，在機械裝備使用過程中存在著大量的重要信息，例如顏色、形狀、材質(zhì)、功能、溫度、強度等，這些信息的獲取、處理、傳輸能有效掌握集聚的運動規(guī)律、實時狀態(tài)，是機械工程技術(shù)向智能化發(fā)展所必需的。信息技術(shù)與計算機技術(shù)的融合，是信息獲取、傳輸、處理之間的結(jié)合，有利于機械產(chǎn)品相關(guān)信息的識別、轉(zhuǎn)換、處理、存儲、共享。

4.3?光學(xué)與影像學(xué)的融合

要實現(xiàn)機械產(chǎn)品的智能化，離不開對外界環(huán)境的感知，因此需要多種傳感器技術(shù)和其他信息獲取技術(shù)的加入。機械自動化技術(shù)依靠眾多的光學(xué)傳感器來實現(xiàn)，光學(xué)傳感器能夠用來判斷零部件位置、統(tǒng)計數(shù)量、檢測零件表面質(zhì)量等，是機械使用過程信息獲取的主要載體，隨著技術(shù)的進步，要真正實現(xiàn)智能化，還必須在傳統(tǒng)的傳感器技術(shù)基礎(chǔ)上融入視覺技術(shù)，幫助獲取更豐富的影像，并結(jié)合計算機處理技術(shù)實現(xiàn)更復(fù)雜的動作執(zhí)行。

4.4?機械工程與管理學(xué)的深度融合

對于生產(chǎn)制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)而言，機械工程產(chǎn)品的使用還需配合規(guī)范的管理進行，在機械工程向智能化發(fā)展的過程中，傳統(tǒng)的管理方式也影響著信息化與智能化轉(zhuǎn)變，基礎(chǔ)的管理決策由計算機軟件完成，復(fù)雜的管理決策由專業(yè)管理人員通過計算機完成，使管理過程達到配合的最優(yōu)化。

5?結(jié)論

機械工程技術(shù)由自動化向智能化進步是時代發(fā)展的新要求，其不僅能夠給生產(chǎn)、制造、加工等產(chǎn)業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益，也能顯著提高社會整體的技術(shù)實力。機械工程技術(shù)的發(fā)展應(yīng)以現(xiàn)階段良好自動化技術(shù)水平為基礎(chǔ)，更多的結(jié)合尖端技術(shù)，打破不同學(xué)科之間的壁壘，促進智能化的機械工程技術(shù)不斷完善和發(fā)展。

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