苑少凱 張海博

作者簡(jiǎn)介：苑少凱（1988年12月27日-），男，漢族，遼寧省朝陽(yáng)縣羊山鎮(zhèn)塔子溝村。張海博（1991年01月05日-），男，滿族，遼寧省綏中縣大王廟鎮(zhèn)東雙山村盛家溝屯81號(hào)。

摘 要： 隨著社會(huì)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代發(fā)展迅速，機(jī)械工程技術(shù)是現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)日漸成熟，機(jī)械工程技術(shù)也正向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。針對(duì)現(xiàn)階段智能機(jī)械工程技術(shù)應(yīng)用情況，總結(jié)了機(jī)械工程智能化發(fā)展的實(shí)踐特點(diǎn)，指明了其主要發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合傳統(tǒng)機(jī)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(shuō)明了學(xué)科交融發(fā)展的必要性。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械工程;智能化;現(xiàn)狀;發(fā)展方向

【中圖分類號(hào)】TP29-A5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.136

引言：機(jī)械制造技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用是目前社會(huì)快速發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)，是促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)代化、科學(xué)化發(fā)展的重要因素。智能化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備應(yīng)用是機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是人工智能化在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的必然階段，面對(duì)未來(lái)勞動(dòng)力的匱乏及老齡化和日益激烈的市場(chǎng)，作為機(jī)械制造設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)有必要不斷探索、研究出一套在設(shè)備制造中的新思路、新模式以滿足未來(lái)市場(chǎng)的需要，機(jī)械制造智能化的逐步應(yīng)用及不斷完善就成為了我們這些機(jī)械制造領(lǐng)域工匠們探究的方向。

1 機(jī)械工程智能化的現(xiàn)實(shí)意義

①有利于節(jié)約資源和降低成本，在以往的機(jī)械制造加工過(guò)程中，存在較為嚴(yán)重的材料浪費(fèi)情況，且殘次率較高，無(wú)形中增加了制造成本。而智能化技術(shù)的運(yùn)用，首先在計(jì)算機(jī)上利用特定的應(yīng)用軟件，完成機(jī)械模型的三維制作，并進(jìn)行加工流程的仿真模擬，確定不存在問(wèn)題后，再通過(guò)電腦程序控制機(jī)床完成加工制作，這樣既可以最大程度上避免材料的浪費(fèi)，又能降低產(chǎn)品的殘次率，符合當(dāng)前提倡的“綠色生產(chǎn)”理念。另外，基于智能化控制實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造全過(guò)程的全自動(dòng)控制，極大地節(jié)約了人工成本。例如某家機(jī)械制造公司生產(chǎn)的一種工件，成本價(jià)格為85元，原來(lái)的殘次品率為3%。也就是說(shuō)平均每生產(chǎn)100件產(chǎn)品，就要損失255元。在引進(jìn)智能化技術(shù)后，將殘次品率控制在1%以內(nèi)，每生產(chǎn)100件產(chǎn)品可以間接獲利170元。以這家機(jī)械制造企業(yè)的產(chǎn)能，在推廣使用智能化技術(shù)后，每年可以增加收入近120萬(wàn)元。由此可見機(jī)械制造智能化技術(shù)在降低成本、提升效益方面作用顯著。②有利于提高機(jī)械產(chǎn)品性能，近年來(lái)，機(jī)械制造逐漸向精密化方向發(fā)展，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也變得更加復(fù)雜。這就對(duì)機(jī)械制造的工藝水平提出了更高的要求。在引進(jìn)智能化技術(shù)后，技術(shù)人員首先通過(guò)構(gòu)建三維模型，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行不斷的調(diào)整和優(yōu)化。這樣加工出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品，在整體性能上也會(huì)得到進(jìn)一步的提升。同時(shí)基于智能化控制的機(jī)械制作流程，如果在加工過(guò)程中出現(xiàn)了與設(shè)定程序沖突的情況，數(shù)控機(jī)床還會(huì)進(jìn)行自動(dòng)的提示和報(bào)警。方便技術(shù)人員及時(shí)了解存在的問(wèn)題，對(duì)機(jī)械制作的控制程序進(jìn)行修改，保證了機(jī)械產(chǎn)品的性能穩(wěn)定。

2 機(jī)械工程智能化的現(xiàn)狀

我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，從1949年的精密化、大型化機(jī)械發(fā)展目標(biāo)轉(zhuǎn)向了如今的自動(dòng)化、信息化發(fā)展道路。在機(jī)械制造技術(shù)的特定領(lǐng)域，我國(guó)已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平，但工程機(jī)械技術(shù)還應(yīng)該立足于現(xiàn)有的發(fā)展基礎(chǔ)，對(duì)相關(guān)的工程機(jī)械技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的改進(jìn)和創(chuàng)新，將智能化信息化的技術(shù)手段引入工程機(jī)械，從而完成工程機(jī)械革新的目標(biāo)。雖然我國(guó)的工程機(jī)械技術(shù)水平有了很大的發(fā)展，但在許多方面仍然存在著各種問(wèn)題。比如日常的保養(yǎng)和維護(hù)方面都還是短板，需要將不足之處進(jìn)行改進(jìn)和重視，特別是機(jī)械設(shè)備之中的核心部件，科學(xué)維護(hù)和有效養(yǎng)護(hù)能增長(zhǎng)其使用壽命和提高其工作效率。

3 機(jī)械工程智能化的發(fā)展方向

3.1 機(jī)械工程網(wǎng)絡(luò)化與信息化

在信息時(shí)代的背景下，信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，在機(jī)械工程智能化發(fā)展中要重視計(jì)算機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，以此實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程智能化朝著信息化與網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。但是由于受到多種因素的不利影響，在推進(jìn)機(jī)械工程智能化的網(wǎng)絡(luò)化與信息化發(fā)展中存在諸多的阻礙，發(fā)展速度非常的緩慢，針對(duì)于此類問(wèn)題，主要可以采用以下幾種解決方式：其一，做好人員的培訓(xùn)與教育工作，提升工作人員專業(yè)水平與綜合素質(zhì)，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程智能化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ);其二，組織成立智能化技術(shù)研發(fā)部門，引導(dǎo)工作人員在操作各項(xiàng)設(shè)備中，要重視對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，推進(jìn)人和機(jī)械工程相關(guān)設(shè)備的有機(jī)結(jié)合。

3.2 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)是工程機(jī)械信息化智能化改革中十分重要的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)，它可以使得設(shè)備和計(jì)算機(jī)中樞之間實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，將設(shè)備的信息傳導(dǎo)給計(jì)算機(jī)中樞。以石油行業(yè)的機(jī)械為例，傳感設(shè)備在壓裂設(shè)備工作和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主要工作就是高效檢測(cè)該設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的是否正常，并將各主要指標(biāo)傳回到計(jì)算機(jī)中樞實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的監(jiān)測(cè)控制，控制人員也可以在計(jì)算機(jī)中觀看到該設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)。傳感技術(shù)的目的是使得工作人員能最大程度上保證對(duì)各設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的監(jiān)測(cè)和掌握，從而最大限度地保證設(shè)備的正常工作。

3.3 可視化

現(xiàn)階段機(jī)械制造中的智能化技術(shù)運(yùn)用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境下設(shè)計(jì)和構(gòu)建機(jī)械產(chǎn)品三維模型，然后用數(shù)控機(jī)床完成加工。在這一模式下，模型制作和產(chǎn)品加工相互分離，這也就意味著如果模型本身的設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，也會(huì)導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品也會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，容易造成材料的浪費(fèi)，以及加工制作成本的上漲。如果運(yùn)用可視化技術(shù)，將虛擬仿真技術(shù)與加工過(guò)程中的實(shí)時(shí)影像相結(jié)合，在機(jī)械制造過(guò)程中，技術(shù)人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程影像了解到出現(xiàn)質(zhì)量瑕疵的部位及原因，從而可以在加工過(guò)程中完成修改，保證了所得產(chǎn)品一次性加工完成，在成本控制方面效果明顯。

3.4 智能系統(tǒng)的靈活性及工藝多元化

機(jī)械制造智能化技術(shù)多領(lǐng)域、多元化集成發(fā)展。將加工、檢測(cè)、管理、通訊、遠(yuǎn)程控制等多方面靈活性轉(zhuǎn)化、傳輸，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造數(shù)據(jù)化、信息化、動(dòng)態(tài)化、智能化發(fā)展。建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)平臺(tái)，已成為未來(lái)加工的硬性條件，統(tǒng)籌數(shù)據(jù)、分析是實(shí)現(xiàn)復(fù)合加工工藝的基礎(chǔ)，多系統(tǒng)全面控制將成為未來(lái)機(jī)械制造智能化的最大發(fā)展趨勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)：機(jī)械工程技術(shù)由自動(dòng)化向智能化進(jìn)步是時(shí)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(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益，也能顯著提高社會(huì)整體的技術(shù)實(shí)力。機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展應(yīng)以現(xiàn)階段良好自動(dòng)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(jìn)智能化的機(jī)械工程技術(shù)不斷完善和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊軍.機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化發(fā)展趨勢(shì)綜述[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（04）：213-215.

[2] 白金建.機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化與智能化發(fā)展研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（06）：138-139.

[3] 金藝花.機(jī)械制造智能化發(fā)展趨勢(shì)分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020（06）：30-32.