機械工程技術的智能化發展趨勢及學科交融特點

王立剛

摘要：機械工程技術是現代化社會發展的基礎，隨著傳統機械技術日漸成熟，機械工程技術也正向自動化和智能化方向發展。針對現階段智能機械工程技術應用情況，總結了機械工程智能化發展的實踐特點，指明了其主要發展趨勢，結合傳統機械專業與智能化發展相關眾多學科之間的關系，說明了學科交融發展的必要性。

關鍵詞：機械工程技術;智能化;發展趨勢;學科交融

中圖分類號：TV60? ? ? ? 文獻標識碼：A

1智能化機械工程特征

機械工程智能化重點強調的是高效、智能。智能化技術的應用可以提升產品的整體質量。智能化管理與智能化技術之間存在著緊密的聯系，前者是后者的技術依托，更為注重全面化、規范化的設計，以提升產品的整體質量，實現資源的合理利用。如果在生產管理中應用智能化系統，可以節約人力資源，提高管理的效率，有效實現了資源的集約化，使得各個要素，機械、軟硬件與人員之間可以實現良好的溝通與協調。從智能化技術的應用效果來看，其有著其他技術無法比擬的優勢，主要體現：（1）智能化技術的應用具有明顯的高效、高精度特征，在技術的應用中，通過RISC 芯片與 CPU 芯片，系統的運行效率大大提升，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行狀態。（2）智能化技術的應用可以充分發揮多個系統的控制功能，使得系統的功能更為完善，該技術的應用突破了傳統控制手段下的缺陷，使得控制更為便捷與高效，因此，大大提升了機械工程的運行效率。（3）智能化控制技術在數據處理方面具有優勢，其在應用中可以實時存儲與處理系統運行的數據信息，當數據處理結束以后，智能化技術以語言文字、圖像動畫等形式來進行數據處理結果的呈現，使得管理人員在有關數據的分析上能夠直接獲得更為直觀的結果。

機械工程自動化、智能化都可以促進機械行業的發展，因此機械行業的發展與自動化、智能化技術存在相互促進的關系。機械生產自動化主要是借助于自動化的生產設備來加以生產的，此過程表現為生產該工作的自動化。自動化生產提高了生產的效率與質量，在自動化過程中，依然需要人力來完成相應的操作，尤其是一些機械生產設備的生產工作仍然需要由人來實現控制與生產。而機械工程智能化大大減少了人力資源，解決了生產中出現的諸多問題，智能化完善了自動化的功能。

2機械工程智能化發展趨勢

2.1 機械制造技術的智能化

機械制造技術的發展支撐著整個機械工程行業。近年來，我國的機械制造技術得到了飛速發展，已經基本由數控加工制造技術替代了傳統機床的人工操作。盡管工作人員的體力勞動量顯著降低，但在制造工藝、產品質檢、廢料處理、特殊零件制造等方面自動化程度仍比較低。因此，機械制造技術要實現發展，應重視整體智能化水平的提升，在實現主要加工過程智能化的基礎上，豐富機械制造輔助性工作的自動化和智能化水平。

2.2? 生產設備智能化

機械工程智能化是在自動化基礎上的補充與完善，其主要是應用一定的科學技術來實現的。在機械行業發展中，有些企業逐步引入了智能化系統，使得在機械設備的生產過程中，智能化設備可以對整個流水線起到良好的智能控制作用。另外，智能化系統具備較強的數據分析與處理能力，其能夠在系統的運行中自動進行機械設備生產與運行數據的收集。通過這種數據收集與處理的方式，實現了對機械設備生產全過程的控制，使得生產調度等的執行與實施更為便捷與高效，因此，智能化系統的應用大大提升了生產的效率，保證了產品生產的精度，使得產品可以達到生產的規范性要求。與傳統控制系統相比，智能化技術在機械工程領域的應用是對傳統生產方式、控制程序的完善，其在機械工程領域的應用推動了行業的進步。在機械工程生產與運行中，智能化系統的引入減少了人力投入，人力操作與控制常常會由于人為因素導致出錯等，而智能化技術的應用提高了控制的精度與準度，降低了錯誤率，保證了正常的生產活動。

2.3機械控制技術的智能化

控制技術是機械工程智能化的關鍵，其主要包括了編程技術、通信技術、檢測技術、識別技術等?？刂萍夹g智能化發展的主要目的是替代傳統人工控制機械的過程，使機械制造、產品使用的過程更加規范化，程序之間的銜接更加流暢化，有利于提高設備的使用效率和使用價值?？刂萍夹g的實現主要依靠編程技術來實現，來自于傳統機械工程的理論經驗和科學分析，實現機械裝備的主動判斷、程序選定、信息輸送和控制執行，此過程需要依靠檢測設備和識別設備獲取環境、機械動作、機具位置、生產制造情況等眾多信息，以此實現更加科學合理的控制，真正實現智能機械裝備的無人化作業。

3機械工程與多學科交融特點

3.1 機電液一體化需求增加

隨著時代的發展，機電液一體化已經逐漸成為一個獨立的學科，成為了傳統獨立專業學科的復合體，并表現出了明顯的技術優勢。機電液一體化是一個復雜的學科，其主要以機械、電子、液壓技術為主，三大學科的融合有效提高了傳統機械系統內部組件的匹配程度，提升了生產效率和實際質量。從傳統觀點來看，機電液一體化仍屬于機械工程領域，傳統學科的融合有利于對機械實現便捷控制，使機械能夠更加精確地執行動作或完成其他要求。

3.2信息技術與計算機技術的融合

信息技術和計算機技術的融合形成了智能化控制的軟件基礎，對于機械工程而言，在機械裝備使用過程中存在著大量的重要信息，例如顏色、形狀、材質、功能、溫度、強度等，這些信息的獲取、處理、傳輸能有效掌握集聚的運動規律、實時狀態，是機械工程技術向智能化發展所必需的。信息技術與計算機技術的融合，是信息獲取、傳輸、處理之間的結合，有利于機械產品相關信息的識別、轉換、處理、存儲、共享。

3.3光學與影像學的融合

要實現機械產品的智能化，離不開對外界環境的感知，因此需要多種傳感器技術和其他信息獲取技術的加入。機械自動化技術依靠眾多的光學傳感器來實現，光學傳感器能夠用來判斷零部件位置、統計數量、檢測零件表面質量等，是機械使用過程信息獲取的主要載體，隨著技術的進步，要真正實現智能化，還必須在傳統的傳感器技術基礎上融入視覺技術，幫助獲取更豐富的影像，并結合計算機處理技術實現更復雜的動作執行。

3.4機械工程與管理學的深度融合

對于生產制造相關產業而言，機械工程產品的使用還需配合規范的管理進行，在機械工程向智能化發展的過程中，傳統的管理方式也影響著信息化與智能化轉變，基礎的管理決策由計算機軟件完成，復雜的管理決策由專業管理人員通過計算機完成，使管理過程達到配合的最優化。

結束語

械工程技術由自動化向智能化進步是時代發展的新要求，其不僅能夠給生產、制造、加工等產業帶來更好的經濟效益，也能顯著提高社會整體的技術實力。機械工程技術的發展應以現階段良好自動化技術水平為基礎，更多的結合尖端技術，打破不同學科之間的壁壘，促進智能化的機械工程技術不斷完善和發展。

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