人工智能技术在机械电子工程领域的应用

发表时间:2020/9/23   来源:《科学与技术》2020年14期   作者:乔静营
[导读] 机械电子技术也称之为机电一体化技术,是指在机械生产活动过程中运用的

        乔静营
        哈尔滨哈东新春锅炉有限公司
        【摘要】机械电子技术也称之为机电一体化技术,是指在机械生产活动过程中运用的电机技术,实现电子技术和机械生产的有效结合,对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。我国对于机械电子技术研究起步比较晚,应用范围较小,但是随着技术水平提升,机械电子技术获得了创新,覆盖范围在不断扩大,多学科综合型的技术体系正逐步形成。在机械控制、操作以及动力系统等方面获得极大提高,有利于促进机械设备结构优化,提高资源利用率,从而创造出巨大经济效益。
        【关键词】人工智能技术;机械电子;应用
        引言 改革开放以来,随着我国社会主义市场经济的不断发展和科学技术的不断进步,机械电子工程行业在国民经济中的比例越来越高,其行业发展也受到了社会各界及人们的广泛关注和高度重视。鉴于此,本文分析当下我国机械电子工程行业的发展现状,并对其未来的发展趋势进行了展望,为工业化的高效运转奠定良好基础。
1.机械电子工程的发展历程
        机械电子工程技术是一门综合性学科,主要包含有自动化、机械化、电子信息工程、电子工程等具体的学科,其核心为机械化工程。同时,该学科具备电子工程、自动化等学科的优势,并且计算机科学该门学科对此加以辅助。随着经济和时代的进步,机械电子工程正在为许多大型企业所应用和普及。机械电子工程发展可分为以三个发展阶段:第一阶段,机电技术仍在萌芽过程中,此时期人工和手工是生产的主要部分;第二阶段,机械化生产已经取得了长足发展。大型企业中正在使用机械化生产产品。第三阶段,科学技术发展势头良好,互联网已经走入寻常百姓家,电子信息化时代即将来临。当前,我国的机械电子工程正处于第三阶段发展时期,社会生活的各个角落已经离不开机械化电子工程。同时,在机械电子工程领域中,人工智能技术也开始逐渐被应用。
2.机械电子工程行业发展中存在的主要问题
2.1机械电子产品的自动化生产程度有待提升
        根据对当下市场领域中机械电子产品使用的现状调查研究发现,一些高端的机电产品大都是从国外引进的,我国自主生产的各种机电产品自身的性能不够高,机电产品与设备的自动化程度有待提升,与国外的相比起来比较落后。对于这种现象来说,主要是 由于各种生产技术不够创新,无法更加有效地实现对各种高科技产品和设备的研发与生产,使得产品的自动化和智能化无法实现。
2.2机械电子工程行业综合素养较高的技能人才比较匮乏
        任何行业想要更好地发展,都必须要依靠各种专业技能以及综合素养较高的人才作为支撑,才可以借助这些能力给行业的发展开辟新的道路。该行业在我国的社会市场中发展起步较晚,尽管国家对于该方面的人才培养加大了力度,但是这些相关的人才仅仅是具备较为丰富的理论知识,在实践方面却还有待提升。一些专科院校培养出来的技能型人才,在理论知识与技能创新方面却存在很大的不足。在这种情况下,机械电子工程行业在我国的社会市场中,便很难占据较大的经济地位。正是由于国家对于该方面的人才培养,并未建立更加完善系统的体系,才使得机械电子工程行业的人才比较缺乏。


2.3自主创新能力较低
        即便我国现如今的机械电子工程行业已经取得了诸多可观的发展成果,技术水平也得到了显著提升,但由于各相关领域及部门对机械电子工程行业技术创新依旧缺乏必要的重视,导致该行业的各种技术创新研发操作相关的各方面投入严重不足,可用资源稀缺,严重影响了我国自主创新研发的整体质量及水平,长此以往,也会对我国机械电子工程行业的发展造成严重阻碍。
2.4行业竞争日益剧烈
        倘若我国的机械电子工程行业于国际市场中可以良好发挥自身优势,便可以于世界行业中遥遥领先,不仅有助于促进我国国民经济发展,也有利于促使我国机械电子工程行业的发展实效性更充分的发挥出来,使得其技术水平越来越高。同时,我国机械电子产品的出口数量的大幅度增加,充分体现了我国机械电子工程行业于国际市场中的良好发展。
3.人工智能技术在机械电子工程的应用
3.1生产智能化
        推进制造工艺智能化,实现智能计划排产,智能生产协同,智能设备互联互通,智能资源管理以及智能决策支持。建立由新型传感识别系统,智能控制系统,工业机器人,自动化成套生产线等智能技术为核心的智能制造体系,建设具有国际竞争力的智能制造基地。目前,双星推行“以智能化实现模式极简、以智能化实现产品极致、以智能化实现与用户距离极短”的战略方针,推动人工智能与高端制造业融合,建立数字化车间智能工厂,全面提升石油化工、橡胶、钢铁、汽车、纺织、食品等传统产业制造工艺智能化水平。
3.2自动化控制
        机械电子工程传统自动化控制技术应用阶段,在任务控制阶段,需要建设对应的控制模型,借助动态控制方程才可保障控制质量。由于动态控制以方程比较复杂,且在应用阶段,方程的适应性较差,难以面对各类复杂工况,无法保障预算的精准性,在各类突发情况下,难以将先进技术的作用发挥出来。基于上述各类问题,通过引入人工智能技术,建设对应的控制模型,能够强化先进技术与设备的应用,实现各类生产活动的控制。人工智能系统安装有传感器,在设备运行阶段,传感器会实时监控设备运行状况,采集设备参数、运行数据,一旦发现数据异常,系统会立即报警提醒,并依据故障类型与等级,发布急停命令。
3.3模糊系统与神经网络的融合
        功能互补融合与功能相似融合是模糊系统与神经网络系统融合的重要方式,前者是将神将网络系统嵌入模糊系统之中,这样的融合方式能够最大限度发挥出模糊系统的学习能力与规律总结能力,而后者则能够提升系统整体的运算性能。从这一层面上讲, 两者都有各自的作用,而两种融合技术在人工智能技术和神经网络技术中的应用,能够使机械电子工程的计算过程简单化。
3.4数据分析
        机械电子产品的数字化,主要是依赖于微控制器技术的进步和发展。数字化形态的机械电子技术产品的人机界面具有人性化特点,操作流程和维护方法变得简单,对于提高工作、学习效率有着很大的帮助。通过不断提升函数连接准确性,可以不断优化人工智能使用控制,保证相关数据进行高速运算,可以准确、清晰直观的显示出相关计算参数和无限接近的连续性函数,实现操作的准确性和灵活性。在人工智能技术中,通过专家系统控制能够帮助电气工程实现对设备的控制,除了该种控制系统外,还包括神经网络控制系统及模糊控制系统。通过这些系统构成的人工智能技术,能减少电气工程投入的控制成本。
结语 综上所述,虽然我国取得了一定的成果,逐渐成为影响国民经济发展水平的重要因素,但是与国外发达国家相比,国际化发展目标的实现仍存在一定的差距,因此,在未来的发展过程中,企业管理人员不仅要重视对专业人才的培养,提高产业的关联度和电子技术水平,同时还要通过政策保障来推动行业的发展和进步。
【参考文献】
[1]刘琨.机械电子工程领域中的人工智能技术应用分析[J].电子测试,2018(11)
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