智能化技術在機械工程中的運用研究

王國柄

摘 要 在5G、云計算、智能AI技術快速發展的背景下，國內智能化技術領域已步入快速發展時期。隨著智能技術應用水平的不斷提高，專家學者不斷嘗試將智能技術嫁接到其他領域中，以擴大智能技術的整體應用范圍。在機械領域中，智能技術的應用空間十分廣泛，多數學者也將機械領域作為智能化技術應用的首要目標。本文以智能技術在機械工程中的應用意義為視角，研討機械工程與智能技術融合的主要方向，并通過實例對智能技術在機械工程中的應用進行實例說明。

關鍵詞 智能化技術;機械工程;應用

目前，我國整體經濟水平穩步提高，科技領域的技術研發投資規模不斷擴大，各領域技術取得豐碩成果。隨著我國機械設備產量的提升，將智能化技術應用到機械領域的呼聲不斷高漲，智能化機械已成為我國機械領域發展的新目標。由此可見，研究智能化技術在工程機械領域中的應用對國內機械領域企業的發展具有重要的現實意義。

1在機械工程中應用智能技術的意義

就宏觀角度而言，在國內基建項目數量不斷增加的背景下，項目的整體質量與竣工周期要求顯著提高。為更好地滿足大中型項目對各類機械設備的指標要求，多數機械制造企業，將目光集中于高速發展的智能化技術，寄希望將智能化技術與傳統機械工程相結合，以開辟全新的市場。但根據部分權威機構對機械行業的調研顯示，部分機械制造企業在工程機械的設計、維修、制造過程中仍采用落后的生產管理模式以及老舊的加工維修設備，未引入智能化設備與先進的生產管理模式，導致部分企業在成本損耗、研發投入等方面入不敷出。就當前機械行業的發展情況看，整個機械行業的發展水平呈現階梯分布，龍頭企業與低端企業在技術、規模方面相差巨大，整個機械行業的發展狀態失衡，而將智能化技術引入機械行業則可重新定義機械行業工程的技術指標，有利于行業的均衡性發展，避免出現行業壟斷問題。

在微觀方面，將智能技術引入到機械工程中可促進傳統機械企業的發展，從技術角度引領企業實現突破。在當前機械行業競爭白熱化的背景下，傳統機械企業要在市場中站穩腳跟，需在技術與產量兩個方面實現突破，這就要求傳統機械企業對其落后的生產管理模式與工藝流程進行優化，以滿足市場需求。智能化技術正是利用各類智能系統與算法對傳統機械企業的管理模式、工藝流程進行升級，從而提升企業的綜合競爭力，使弱勢企業擁有“彎道超車”的資本[1]。

2機械工程與智能技術融合的主要方向及應用實例

2.1 生產制造方向

在機械行業中，機械的加工、制造、生產等與機械工程技術密不可分，而隨著機械行業市場競爭態勢的日趨惡化，客戶對機械設備的技術指標要求逐漸提高，為滿足市場需求，企業需在保證質量的前提下盡可能地提高產量。但就實際情況而言，多數中小型機械企業難以兼顧產品的質量與產量，時常出現顧此失彼的情況。若將智能化技術引入到機械設備的生產制造中，則可同時兼顧產品質量與生產效率。另外，應用智能化的自動控制系統后，企業可大量裁減一線生產員工，減少配套設備資源投入，在避免過多人為因素干擾企業生產制造的同時為企業節約大量的人力與資源成本，這些結余資源可幫助企業在產品研發、技術創新方面實現突破，使企業在市場中始終處于優勢的競爭地位。

2.2 管理模式方向

就國內機械行業的整體發展態勢而言，部分龍頭企業已將智能化技術引入到企業內部的生產管理中，用以革新傳統落后的管理模式。隨著社會科技的迅速發展，機械行業的龍頭企業已認識到智能化技術在輔助機械企業管理中的作用。例如，在機械產品設計研發階段，企業利用智能化終端系統實現客戶、設計方、參與方等多方人員的線上共同交流，以實現設計思路與要求的匹配。另外，企業在擬定人員及設備管理制度條例時，管理人員可利用企業內部的智能數據系統對管理預設目標進行可行性分析，并根據相關數據優化企業當前的管理模式，以保證企業制定的管理方案落到實處，提升企業生產設備與工作人員的整體工作效率，使企業的管理體系結構更加科學，管理模式更符合企業發展需求。

2.3 產品設計方向

產品設計研發是機械工程技術的主要應用方向，也是機械企業在市場中競爭的核心資本。在機械產品設計的準備階段，設計人員通常要參考大量同類機械產品的優缺點、歷史故障數據記錄等關鍵信息，并在自身設計中優化消除相應問題，以建立自身產品的技術優勢。在實際設計階段，設計人員需繪制大量的產品初期設計草圖，分階段地優化產品設計思路，逐步修改產品設計圖紙，以滿足市場對產品的各項需求。由于產品設計工作較為復雜，設計人員需搜集多種同類產品的性能數據，并耗費大量時間對其進行全面分析，整個產品設計流程的時間成本過高，不利于企業的運營發展。若將智能化系統與機械企業的產品設計相結合，則可幫助員工在產品數據收集、產品草圖繪制、同類型產品綜合分析等方面節約大量時間，縮短產品設計研發流程。例如，引入大數據與AI智能算法可對市場中同類產品的性能指標進行優劣勢分析;引入Autodesk公司的3D繪圖軟件可在機械設計過程中對圖紙各部分的內容進行分析，為設計人員提供更為詳細的參考。

2.4 應用實例

在機械工程中應用智能化技術的應用典型實例如下：在機構GAE仿真項目中，準備階段需要使用傳統繪圖軟件進行產品的初步設計，而在測試階段，六桿機構的變速過程調節需要使用智能化技術對其進行分析以確定變速機構在不同狀態下的最優運動狀態[2]。

3結束語

機械工業是推動國家發展的支柱產業，隨著社會技術的進步，如何引領傳統機械企業實現高速發展是機械行業關注的重要話題。在智能化技術出現后，社會各界逐漸認識到智能化技術在產業發展中的重要作用，因此，將智能化技術與產業發展相結合，已成為各行業未來的發展方向。本文就智能化技術在機械工程中應用的意義進行分析，為傳統機械企業引入智能化技術指明了基本方向，筆者希望通過本文的分析與研究，為機械領域企業發展提供一定的幫助。

參考文獻

[1] 董志強.新時期下智能化技術在機械工程自動化中的應用研究[J].湖北農機化，2020（2）：90.

[2] 李俊.智能化技術推動機械工程自動化的應用和發展趨勢[J].中國金屬通報，2019（11）：5-6.