機械智能化發展現狀及趨勢

王至聰

摘要：近年來，智能技術在社會各個領域中的應用越來越廣泛，對于機械工程來說，其智能化發展是大勢所趨。本文簡要分析了機械智能化的發展現狀，探討了機械智能化未來發展趨勢。

關鍵詞：機械工程;智能化;現狀

中圖分類號：TH-39? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1007-9416（2018）10-0000-00

二十一世紀以來，智能化技術在人們日常生活和工作中的應用越來越廣泛，人類社會呈現出智能化的發展趨勢，而智能化也是機械制造設計的重要發展方向。對于機械設計制造來說，智能化是面向機器行為提出的一個概念，通過智能化的設計來實現機械自動化產品的智能化，以人工智能的方式進行控制。本文對機械制造智能化發展現狀及其未來發展趨勢進行了分析，旨在為相關研究與實踐提供參考。

1 機械智能化發展現狀

我國機械智能化發展可大致劃分為四個階段，具體來說如下[1]：

（1）引進階段。國家高技術研究發展計劃（863計劃）是我國機械智能化開端的標志。在863計劃之前，我國機械工程大多依賴于引進國外技術和系統，雖然在少數軟件和硬件方面，能夠實現自主開發，但智能化關鍵技術仍需要引進，整個發展狀態十分被動。（2）開發階段。此階段以國外機械智能化技術為基礎，展開逆向研發，將其與我國現有技術融合和改造。這一階段為我國機械智能化的進一步發展積累了豐富經驗，為機械智能化技術的自主研發奠定了堅實基礎。（3）模仿開發階段。此階段在模仿基礎上適當進行創新，二十一世紀之后，我國逐步邁過二次開發，轉而模仿國外技術，并結合實際情況進行優化創新，實現了一些簡單機械智能化系統的自主研發。（4）獨立開發階段。獨立開發階段標志著我國機械智能化的發展走向了正軌，機械制造實力得到增強。尤其自2009年之后，我國科研機構紛紛進行機械工程智能化控制系統的自主研發。但需要注意的是，在一些關鍵零部件上，仍然依賴于進口，一定程度上制約了我國機械智能化的進一步發展。

2 機械智能化未來發展趨勢

2.1 網絡化

在傳統的機械工程中，主要通過圖紙來進行設計，以圖紙的形式來呈現產品的功能和特點，并以圖紙為基礎來進行樣品生產，這種制造設計方式不僅效率低下，且需要投入大量的時間成本之后才能夠正式投產。同時，在傳統工程中，圖紙設計與生產模式不能有效地控制資源消耗，一旦出現問題，則會對工業生產工作的有效開展帶來不利影響。此外，在市場經濟體制不斷深化發展的背景下，工業生產企業面臨的市場競爭日趨激烈，傳統的機械設計方式顯然不符合市場經濟的特點，不利于企業核心競爭力和經濟效益的提升，在激烈的市場競爭環境下，工業生產企業的機械工程應當積極應用先進的科學技術，以計算機網絡為基礎，實現對資金投入和資源的有效控制，通過有效的數據傳輸來處理設計制造與產品需求之間的關系，以事先設計好的計算機程序來進行產品生產制造，通過以計算機網絡為基礎的虛擬化生產技術來進行產品應用試驗，看產品是否滿足設計要求，并針對性的進行技術調整[2]?？偟膩碚f，在機械智能化的各個環節，網絡技術都有著重要的應用，其不僅能夠縮短產品設計研發周期，還能夠有效的節約企業人力資源和物力資源，對于提升企業經濟效益和核心競爭力有著重要的意義。

通過上述分析可知，網絡化是機械智能化的重要發展趨勢，以現代科技網絡為載體更好的實現設計的自動化。但需要注意的是，在當前機械智能化應用的過程中，其網絡化發展還存在著一定的問題，例如在機械設計制造的過程中，其智能化水平對生產效果有著重要的影響，在應用智能化技術之后，生產現場不可能派遣過多專業人員進行管理，一旦機械生產現場出現問題，則難以及時進行問題的解決，難以保證生產的穩定性。此外，管理人員對智能化技術的不了解也會對生產效果產生影響，在這種情況下，需要積極應用網絡技術，結合生產實際來對生產進行控制，一旦機械智能化制造或設計過程中出現問題，可以通過網絡來進行及時處理，打破了生產管理的時空限制，對于提升生產效率，保證生產穩定性等方面有著積極的意義。

2.2 模塊化

模塊化是一項系統性的工程，對于機械智能化來說，其產品種類繁多，生產廠家眾多，而無論哪個生產廠家的機械產品，其自動化、智能化產品單元都是十分復雜且至關重要的，涉及到機械接口、動力接口及電氣接口等眾多接口的設計，涉及到集減速、智能減速和電動機于一體的動力單元，涉及到集視覺、圖像處理、測距等眾多功能于一體的智能控制單元，同時需要各種能夠完成相應操作的機械裝置支持，只有這樣才能夠以標準單元為基礎進行新產品的迅速研發，才能夠實現生產規模的擴大[3]。而模塊化設計能夠實現自動化產品設計研發的標準化和系列化，無論對機械產品生產企業來說還是對標準智能化、自動化單元生產企業來說，模塊化都會促進其進一步發展，由此可見，模塊化是機械智能化的重要發展趨勢。

2.3 微型化

早在二十世紀八十年代末期，微型化的概念就被提出，從實質上來講，微型化就是機械智能化向微觀領域的發展，發達國家將機械設計制造自動化設計的微型化定位于微電子機械系統和微機械自動化系統，將幾何尺寸小于1立方厘米的機械智能化產品歸于了微型化產品的范疇中，同時微型化的尺寸還不斷向微米級別和納米級別發展。微型機械智能化產品不僅有著體積小、能耗低的特點，同時其操作和運動靈活性較高，在軍事、信息及醫療等各個領域中的應用優勢明顯。微機械技術是機械工程智能化和微型化發展的關鍵所在，在進行微機械智能化產品加工的過程中，需要積極采用光刻技術、蝕刻技術等超精密加工技術，其對技術的精細化和精密化要求較高，因此，在未來的發展過程中，應當積極加強對微機械技術的研究和應用，只有這樣才能夠促進機械智能化的進一步發展。

2.4 人格化

人格化指的是機械智能化設計積極注重產品與人的關系，強調產品與人的互動，具體來說有兩層含義，其一指的是機械智能化產品以人為最終適用對象，在進行智能化設計的過程中，要注重產品的智能、情感和人性，例如家用機器人就以人機一體化為最高追求境界;其二指的是以生物機理的研究和模仿為基礎進行機械產品的設計，根據動物的啟發進行設計和研制。

3 結語

綜上所述，在機械工程領域中，有效應用智能技術能夠提升機械工程的智能化水平，提高生產效率和質量。但需要注意的是，相較于發達國家來說，我國機械智能技術起步較晚，積累的經驗不夠多，技術基礎相對薄弱，發展趨勢和方向的把握上也存在一定問題。本文簡單梳理了機械智能化的發展階段，介紹了其發展現狀和局限之處，并展望了我國機械智能化的未來發展趨勢，這對于我國機械智能化的自主研發的實現和長遠發展有著積極的意義。

參考文獻

[1] 張文康，杜永綱，曹貽選.論述機械工程的智能化發展趨勢[J].中國設備工程，2018，（17）：208-209.

[2] 張海東.新形勢下機械工程智能化的現狀及發展方向探討[J].山西農經，2017，（3）：112-113.

[3] 王昊.“互聯網+”下的農業工程機械智能化發展研究[J].農民致富之友，2016，（16）：229+281.

Development Status and Trend of Mechanical Intelligence

WANG Zhi-cong

（Liaocheng Foreign Language School ， Liaocheng Shandong? 252000）

Abstract： In recent years， intelligent technology has been more and more widely used in various fields of society， For mechanical engineering， its intelligent development is the general trend. This paper briefly analyzes the development status of mechanical intelligence， and discusses the future development trend of mechanical intelligence.

Key words： mechanical engineering; intellectualization; status quo