王立剛
摘要: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)械工程技術(shù);智能化;發(fā)展趨勢(shì);學(xué)科交融
中圖分類號(hào):TV60? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1智能化機(jī)械工程特征
機(jī)械工程智能化重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是高效、智能。智能化技術(shù)的應(yīng)用可以提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量。智能化管理與智能化技術(shù)之間存在著緊密的聯(lián)系,前者是后者的技術(shù)依托,更為注重全面化、規(guī)范化的設(shè)計(jì),以提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)資源的合理利用。如果在生產(chǎn)管理中應(yīng)用智能化系統(tǒng),可以節(jié)約人力資源,提高管理的效率,有效實(shí)現(xiàn)了資源的集約化,使得各個(gè)要素,機(jī)械、軟硬件與人員之間可以實(shí)現(xiàn)良好的溝通與協(xié)調(diào)。從智能化技術(shù)的應(yīng)用效果來(lái)看,其有著其他技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn):(1)智能化技術(shù)的應(yīng)用具有明顯的高效、高精度特征,在技術(shù)的應(yīng)用中,通過(guò)RISC 芯片與 CPU 芯片,系統(tǒng)的運(yùn)行效率大大提升,即使在受到外部干擾因素的影響,其依然可以保持高精度的運(yùn)行狀態(tài)。(2)智能化技術(shù)的應(yīng)用可以充分發(fā)揮多個(gè)系統(tǒng)的控制功能,使得系統(tǒng)的功能更為完善,該技術(shù)的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)控制手段下的缺陷,使得控制更為便捷與高效,因此,大大提升了機(jī)械工程的運(yùn)行效率。(3)智能化控制技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面具有優(yōu)勢(shì),其在應(yīng)用中可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)與處理系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息,當(dāng)數(shù)據(jù)處理結(jié)束以后,智能化技術(shù)以語(yǔ)言文字、圖像動(dòng)畫等形式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理結(jié)果的呈現(xiàn),使得管理人員在有關(guān)數(shù)據(jù)的分析上能夠直接獲得更為直觀的結(jié)果。
機(jī)械工程自動(dòng)化、智能化都可以促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展,因此機(jī)械行業(yè)的發(fā)展與自動(dòng)化、智能化技術(shù)存在相互促進(jìn)的關(guān)系。機(jī)械生產(chǎn)自動(dòng)化主要是借助于自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備來(lái)加以生產(chǎn)的,此過(guò)程表現(xiàn)為生產(chǎn)該工作的自動(dòng)化。自動(dòng)化生產(chǎn)提高了生產(chǎn)的效率與質(zhì)量,在自動(dòng)化過(guò)程中,依然需要人力來(lái)完成相應(yīng)的操作,尤其是一些機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)工作仍然需要由人來(lái)實(shí)現(xiàn)控制與生產(chǎn)。而機(jī)械工程智能化大大減少了人力資源,解決了生產(chǎn)中出現(xiàn)的諸多問(wèn)題,智能化完善了自動(dòng)化的功能。
2機(jī)械工程智能化發(fā)展趨勢(shì)
2.1 機(jī)械制造技術(shù)的智能化
機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展支撐著整個(gè)機(jī)械工程行業(yè)。近年來(lái),我國(guó)的機(jī)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(jī)床的人工操作。盡管工作人員的體力勞動(dòng)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(dòng)化程度仍比較低。因此,機(jī)械制造技術(shù)要實(shí)現(xiàn)發(fā)展,應(yīng)重視整體智能化水平的提升,在實(shí)現(xiàn)主要加工過(guò)程智能化的基礎(chǔ)上,豐富機(jī)械制造輔助性工作的自動(dòng)化和智能化水平。
2.2? 生產(chǎn)設(shè)備智能化
機(jī)械工程智能化是在自動(dòng)化基礎(chǔ)上的補(bǔ)充與完善,其主要是應(yīng)用一定的科學(xué)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)械行業(yè)發(fā)展中,有些企業(yè)逐步引入了智能化系統(tǒng),使得在機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中,智能化設(shè)備可以對(duì)整個(gè)流水線起到良好的智能控制作用。另外,智能化系統(tǒng)具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析與處理能力,其能夠在系統(tǒng)的運(yùn)行中自動(dòng)進(jìn)行機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)與運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集。通過(guò)這種數(shù)據(jù)收集與處理的方式,實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)全過(guò)程的控制,使得生產(chǎn)調(diào)度等的執(zhí)行與實(shí)施更為便捷與高效,因此,智能化系統(tǒng)的應(yīng)用大大提升了生產(chǎn)的效率,保證了產(chǎn)品生產(chǎn)的精度,使得產(chǎn)品可以達(dá)到生產(chǎn)的規(guī)范性要求。與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比,智能化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用是對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式、控制程序的完善,其在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用推動(dòng)了行業(yè)的進(jìn)步。在機(jī)械工程生產(chǎn)與運(yùn)行中,智能化系統(tǒng)的引入減少了人力投入,人力操作與控制常常會(huì)由于人為因素導(dǎo)致出錯(cuò)等,而智能化技術(shù)的應(yīng)用提高了控制的精度與準(zhǔn)度,降低了錯(cuò)誤率,保證了正常的生產(chǎn)活動(dòng)。
2.3機(jī)械控制技術(shù)的智能化
控制技術(shù)是機(jī)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(cè)技術(shù)、識(shí)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(jī)械的過(guò)程,使機(jī)械制造、產(chǎn)品使用的過(guò)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(jià)值??刂萍夹g(shù)的實(shí)現(xiàn)主要依靠編程技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),來(lái)自于傳統(tǒng)機(jī)械工程的理論經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)分析,實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝備的主動(dòng)判斷、程序選定、信息輸送和控制執(zhí)行,此過(guò)程需要依靠檢測(cè)設(shè)備和識(shí)別設(shè)備獲取環(huán)境、機(jī)械動(dòng)作、機(jī)具位置、生產(chǎn)制造情況等眾多信息,以此實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)合理的控制,真正實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械裝備的無(wú)人化作業(yè)。
3機(jī)械工程與多學(xué)科交融特點(diǎn)
3.1 機(jī)電液一體化需求增加
隨著時(shí)代的發(fā)展,機(jī)電液一體化已經(jīng)逐漸成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科,成為了傳統(tǒng)獨(dú)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(shì)。機(jī)電液一體化是一個(gè)復(fù)雜的學(xué)科,其主要以機(jī)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(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部組件的匹配程度,提升了生產(chǎn)效率和實(shí)際質(zhì)量。從傳統(tǒng)觀點(diǎn)來(lái)看,機(jī)電液一體化仍屬于機(jī)械工程領(lǐng)域,傳統(tǒng)學(xué)科的融合有利于對(duì)機(jī)械實(shí)現(xiàn)便捷控制,使機(jī)械能夠更加精確地執(zhí)行動(dòng)作或完成其他要求。
3.2信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合
信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合形成了智能化控制的軟件基礎(chǔ),對(duì)于機(jī)械工程而言,在機(jī)械裝備使用過(guò)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(qiáng)度等,這些信息的獲取、處理、傳輸能有效掌握集聚的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、實(shí)時(shí)狀態(tài),是機(jī)械工程技術(shù)向智能化發(fā)展所必需的。信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)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(jī)械產(chǎn)品相關(guān)信息的識(shí)別、轉(zhuǎn)換、處理、存儲(chǔ)、共享。
3.3光學(xué)與影像學(xué)的融合
要實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的智能化,離不開對(duì)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(jī)械自動(dòng)化技術(shù)依靠眾多的光學(xué)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn),光學(xué)傳感器能夠用來(lái)判斷零部件位置、統(tǒng)計(jì)數(shù)量、檢測(cè)零件表面質(zhì)量等,是機(jī)械使用過(guò)程信息獲取的主要載體,隨著技術(shù)的進(jìn)步,要真正實(shí)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(jì)算機(jī)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的動(dòng)作執(zhí)行。
3.4機(jī)械工程與管理學(xué)的深度融合
對(duì)于生產(chǎn)制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)而言,機(jī)械工程產(chǎn)品的使用還需配合規(guī)范的管理進(jìn)行,在機(jī)械工程向智能化發(fā)展的過(guò)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(jì)算機(jī)軟件完成,復(fù)雜的管理決策由專業(yè)管理人員通過(guò)計(jì)算機(jī)完成,使管理過(guò)程達(dá)到配合的最優(yōu)化。
結(jié)束語(yǔ)
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。
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