浅谈机械工程智能化的现状及发展方向 姚东晖

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:姚东晖
[导读] 摘要:智能化机械工程是一种自动化控制技术,其是建立在传统机械工程技术和智能化、自动化基础之上的,主要由现代机械设备组成,具有复杂性、精巧性等方面的特点,其的应用提高了机械工程制造产品的品质,极大的推动了机械工程的发展,因此加强对机械工程智能化的研究具有重要意义,基于此本文对機械工程智能化的发展趋势进行了探讨。
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        摘要:智能化机械工程是一种自动化控制技术,其是建立在传统机械工程技术和智能化、自动化基础之上的,主要由现代机械设备组成,具有复杂性、精巧性等方面的特点,其的应用提高了机械工程制造产品的品质,极大的推动了机械工程的发展,因此加强对机械工程智能化的研究具有重要意义,基于此本文对機械工程智能化的发展趋势进行了探讨。
        关键词:机械工程;智能化;现状;发展方向
        1机械工程智能化的发展
        目前,在我国社会各个领域中都能看到智能化的身影,机械工程智能化成为了社会发展的趋势。纵观我国机械工程智能化的发展历程,大致可分为国外引进、技术开发、模仿优化、自主创新四个阶段:
        1.1国外引进
        改革开发以前,我国的经济实力较弱。机械工程的发展主要依靠国外进口。当时,国内工厂或企业主要利用进口系统或技术进行单一化的机械设备生产工作。机械系统和先进技术的操作与使用也都依靠引进的国外人才的单一指导与教学,缺乏系统的专业知识,后续的维护与服务得不到保障。虽然在一定程度上,当时我国的研究人员能够自行设计部分简单的机械工程的配置软件与硬件设备,但尚未掌握核心技术,先进的制造技术大都被一些发达国家所垄断,机械工程的智能化发展完全受制于人,处于被动地位。
        1.2技术开发
        为进一步提高我国的科技技术水平,摆脱对国外先进技术和高科技产品依赖局面,缩小与欧美发达国家的差距。1986年,结合科学家的战略眼光与政治家的高瞻远瞩,国家推出了863计划(国家高技术研究发展计划)。在此计划的推动下,国家开始重视智能化技术以及其在机械工程中的运用,并着手研发工作。经过许多机械工程技术人员长达数年的潜心钻研、刻苦攻关,我国能够以发达国家的智能化技术为原型,实现对引进设备主机或主系统的修改与创新,即二次研发,提高了机械设备的生产效率与质量更好的满足国内的设计生产需求。这一阶段机械工程智能技术发展取得了一定的成绩,这也为后续机械工程智能化的发展奠定了基础。
        1.3模仿优化
        20世纪以后,各个国家与地区之间以科技实力为主的综合实力较量愈演愈烈。在此背景下,为进一步提高我国的机械工程技术,我国不甘落于人后,不断地进行机械工程智能化技术的研发。国内多个企业和高校投入大量人力、物力、财力,对国外的先进智能技术进行模仿,还实现了相关技术的优化,从而成功仿制了一些智能产品与系统。此外,他们还通过对人机交互界面、控制器等进口设备的系统性研究,自主开发一些智能产品和人机交互系统,如智能手机、智能机器人等。这一时期,机械智能化快速发展,自主开发系统的精度大大提升,但是机械工程的智能化水平仍具有较大的提升空间。
        1.4自主创新
        21世纪以来,我国的科技发展开始走独立设计、自主创新的发展道路。在机械工程领域,众多的企业、科研机构也加强机械工程智能技术的自主设计与研发工作,并将研发成果顺利投放到社会生产,如无人驾驶汽车、智能监控系统、机械故障诊断技术等。目前,我国机械智能化水平有了较大的提升,机械生产的自动化、智能化程度不断提高,机械工程智能化知识体系日益完善。我国机械工程智能化已进入一个全新的发展阶段,但是一些重要的零部件,如电子控制器、高压液压元件、变速器等仍依赖进口,这在一定程度上制约了我国机械工程智能化的发展。
        目前,我国对机械工程智能化发展的重视程度不断提高,不仅加强对国外机械工程智能化发展经验的借鉴和学习,还引进了一些科学有效的先进技术和设备,为机械工程智能化发展提供参考和指导。此外,我国还投入大量的人力、物力和财力以加强对相关智能化技术的研究以及智能设备或系统的自主创新。

现今,相关技术人员已经能够较为成熟的运用智能化技术,并结合生产实际进行优化创新和完善,实现多种智能设备或系统的自主研发,能够设计制造出高质量、高精度的硬件设施和配置软件。虽然当前我国机械工程智能化已经呈现出良好的发展局面,取得了显著进步,但由于起步较晚,基础薄弱,研究时间短,相较于其他发达国家来说,我国机械工程智能化发展仍旧存在着许多困难和不足。例如高端机械设备的技术不足,无法满足高品质需求;机械产品加工精度无法得到保障;信息处理能力和管理水平较低等。因此,我国机械工程智能化发展仍需继续砥砺前行,从容迎接困难和挑战,以谋求更高水平的新发展。
        2机械工程智能化发展方向
        2.1网络化与信息化
        在互联网信息技术发展背景下,信息技术、数字技术、网络技术成为主流的技术发展方向。机械工程智能化技术发展过程中,应当重视计算机技术与互联网技术的合理应用,推动网络化与信息化的全方位发展。在实际发展过程中,由于不同因素的阻碍,使得机械工程智能化的网络化与信息化发展受到一定阻碍,影响到我国机械工程领域的可持续发展。
        通过对其问题进行分析可知,主要是专业人才缺乏,导致实际发展进程受阻。在解决上述问题时,应当突出人员的专业培训与教育,不断提高工作人员的职业素养与综合实力,为我国机械工程的智能化发展夯实基础。企业或院校进行人才培养时,应当成立机械工程智能化研究技术部门,组织优秀的专业人才进行技术攻关,并合理引进相关计算机技术与软件,推动人工智能技术与工程机械技术的可持续发展。
        2.2集成化与自动化
        未来机械工程智能化技术发展过程中,应当突出自动化与集成化发展,有效提高我国机械工程的整体发展实力。如汽车中的自动换挡系统进行研发生产时,应当合理应用机械工程智能化技术,合理优化机械工程零配件的使用性能,使得零配件的配合达到最优状态,有效控制汽车零配件的磨损。近年来,我国汽车市场迅速发展,国内车企逐渐掌握核心发动机技术,推动了我国汽车国产化发展。
        毋庸置疑,未来机械工程学科发展过程中,不仅向集成化、自动化发展,同时也将向诊断技术、监控技术、远程控制技术等领域进军,不断提升机械工程的技术水平,实现对机械资源的合理配置,有效提高机械生产加工的效率与质量,促进社会经济的高速发展。
        2.3产品人工智能化
        未来机械工程智能化技术发展过程中,产品人工智能化将成为主要的发展趋势,因为消费者的消费趋势,逐渐趋于人工智能产品终端,如设计制造人工智能机器人,不仅可解决消费者工作上的问题,同时可发挥出人工智能的娱乐、休闲、养生等功能,成为消费者的陪伴。机械工程智能化技术发展时,应当深入挖掘智能化技术,分析市场的未来发展走向,了解消费者的实际消费诉求,进而明确机械工程智能化发展目标,合理应用信息化科学技术,推动机械工程智能化技术发展。如神经网络计算机深度学习技术、大数据处理技术、生物传感技术、自学习程序等,有效提高产品的智能化与自动化,满足消费者的消费诉求,解决客户的实际生活与工作问题。
        结束语
        在人类社会发展过程中,机械工程扮演着重要的角色,推动了人类社会的发展,随着智能化技术的发展,将其应用到机械工程中使机械工程进入了新的时代,为人们提供更加优质的机械产品。未来,随着技术的发展,机械工程智能化还会向网络化、信息化、集成化、自动控制化、人工智能化、产品智能化等领域发展,从而更好的为人类社会的发展服务。
        参考文献:
        [1]范敬松.探讨机械工程智能化的发展趋势[J].建材与装饰,2019(36):231-232.
        [2]梁璨.工程机械的智能化趋势与发展对策[J].南方农机,2019,50(21):107+128.
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