機(jī)械設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)

焦巖 張兆亮

摘 ?要：機(jī)械的應(yīng)用是人類社會(huì)發(fā)展以及進(jìn)步的標(biāo)志，而機(jī)械設(shè)備在科技條件不斷發(fā)展中也得到了革新。因此在人類文明進(jìn)步的過程中，機(jī)械設(shè)備有著重要的地位。而隨著人類文明的發(fā)展，科技也發(fā)生了日新月異的變化，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用推廣，使得人類進(jìn)入了信息化時(shí)代。目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到了社會(huì)發(fā)展的每一個(gè)領(lǐng)域，而機(jī)械設(shè)備多需要處理的信息量也逐步增大，因此人們開始將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入機(jī)械設(shè)備管理中，以求能夠利用計(jì)算機(jī)大規(guī)模的邏輯運(yùn)算能力，提高機(jī)械設(shè)備的智能化，以此推進(jìn)機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展，更好地服務(wù)于人類社會(huì)。文章主要論述了機(jī)械設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)，并針對(duì)當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀提出了幾點(diǎn)智能化設(shè)計(jì)的要求，最終展望了我國(guó)機(jī)械設(shè)備智能化設(shè)計(jì)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：智能化;機(jī)械設(shè)備;設(shè)計(jì);發(fā)展;要求

機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用推進(jìn)了人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程，而隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)水平要求也不斷提升。近年來(lái)，智能化概念已經(jīng)走入各行各業(yè)，機(jī)械設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域也開始引入這一概念，并在實(shí)踐中不斷提升機(jī)械設(shè)備的智能化水平。機(jī)械設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)也成為了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備發(fā)展的主要方向。智能化技術(shù)主要依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通訊技術(shù)，這些技術(shù)奠定了機(jī)械設(shè)備智能化的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，但不同于其他領(lǐng)域智能化應(yīng)用，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，智能化不僅僅需要提升設(shè)備自身的硬件水平，其核心主要在于提升控制系統(tǒng)的智能化。只有軟硬件結(jié)合發(fā)展，才能真正實(shí)現(xiàn)智能化機(jī)械設(shè)備，才能令其更加完善，更好的服務(wù)于社會(huì)建設(shè)。

1 現(xiàn)狀分析

目前的技術(shù)發(fā)展中，人們更加注重對(duì)信息數(shù)據(jù)的處理和利用，這也是由信息社會(huì)的發(fā)展所決定。而隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)于數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)的通訊操控更加?jì)故?。在這樣的大背景下，智能化概念開始走入人們生產(chǎn)生活甚至學(xué)習(xí)的各個(gè)領(lǐng)域，機(jī)械生產(chǎn)以及機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中也不例外。

而將智能化概念引入機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中，也順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展潮流。依照目前我國(guó)機(jī)械設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀分析，我國(guó)很多機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)中的操作大多還是依賴于人力，這是由于在設(shè)計(jì)過程中，沒有將智能化理念融入其中，因此很多設(shè)備雖然生產(chǎn)力強(qiáng)勁，但仍舊存在諸多不足。并且設(shè)備自身組件之間的配合也沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，因此控制系統(tǒng)也相對(duì)散亂，在實(shí)際的生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備的操作、維修以及監(jiān)控都需要專業(yè)的人員，不但浪費(fèi)了大量的人力資源，也使得操作人員以及維修人員的工作量加大，降低了機(jī)械的工作效率。但隨著智能化設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中的引入，這一理念也得到了廣泛的認(rèn)可。我國(guó)的機(jī)械設(shè)備智能化發(fā)展水平也有了一定的提升，這一體現(xiàn)主要集中在機(jī)電一體化的發(fā)展、普及中。

2 設(shè)計(jì)要求

在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中加入智能化元素，是以傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上引入數(shù)據(jù)電子技術(shù)，通過合理的配置，使得機(jī)械設(shè)備同計(jì)算機(jī)數(shù)控相互融合，從而簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)備的操作，提高機(jī)械設(shè)備的工作效率。機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)將設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)反饋至計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中，而計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)會(huì)及時(shí)處理這些數(shù)據(jù)，并對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行合理的控制，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中的故障，對(duì)其進(jìn)行報(bào)警和處理等。而在設(shè)計(jì)中需要注意，引入智能化技術(shù)的前提是保證機(jī)械原有設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行完善、細(xì)化，通過適當(dāng)變更設(shè)備材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等方式，使得機(jī)械設(shè)備同數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)完美融合。作為機(jī)械設(shè)備智能化設(shè)計(jì)的核心，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)中要直接參與到信息的處理與交換過程中，通過對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)的分析與反饋，指導(dǎo)機(jī)械設(shè)備獨(dú)自完成部分操作，從而促進(jìn)機(jī)械設(shè)備智能化的有效實(shí)現(xiàn)。在智能化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中，智能化設(shè)計(jì)還要求機(jī)械設(shè)備具備自動(dòng)控制技術(shù)和傳感檢測(cè)技術(shù)。

在自動(dòng)控制技術(shù)的要求下，機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)要在控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)仿真，并結(jié)合設(shè)備的實(shí)際操作狀況進(jìn)行修正與調(diào)試，使設(shè)備在系統(tǒng)自動(dòng)控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校正，自動(dòng)定位以及速度的自動(dòng)控制。傳感技術(shù)的運(yùn)用作為機(jī)械設(shè)備智能化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備智能化與自動(dòng)化的基礎(chǔ)。在傳感技術(shù)的運(yùn)用中，為了更加有效的提高設(shè)備智能化水平，就要在機(jī)械設(shè)備的對(duì)應(yīng)硬件部位設(shè)置傳感器，通過傳感器進(jìn)行傳感檢測(cè)，從而得出更多關(guān)于設(shè)備工作環(huán)境和條件的相關(guān)信息，進(jìn)而使設(shè)備能夠在更高工作要求的條件下完成工作，更為有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用的智能化。

基于智能化的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)還包含了設(shè)備故障診斷的智能化。由于機(jī)械設(shè)備在工作過程中無(wú)可避免地會(huì)發(fā)生機(jī)械故障，而由于設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)的限制，維修工作人員通常無(wú)法進(jìn)行深入徹底的設(shè)備維修。機(jī)械設(shè)備故障的智能化修復(fù)，使機(jī)械設(shè)備能夠在實(shí)際工作運(yùn)行的過程中通過外部信息內(nèi)容與特征進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行及時(shí)的判斷，從而對(duì)照機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部系統(tǒng)動(dòng)態(tài)對(duì)設(shè)備工作中的故障進(jìn)行及時(shí)的分析與調(diào)整。在機(jī)械設(shè)備的智能化故障診斷中，信號(hào)的處理與狀態(tài)的識(shí)別決定了機(jī)械故障的處理效率，因此在設(shè)備的智能化故障診斷中，必須進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)設(shè)備內(nèi)部信號(hào)傳輸?shù)母咝?，從而為故障的及時(shí)校正提供有力的保障。

3 發(fā)展趨勢(shì)

智能化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用推進(jìn)了機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，并提升了機(jī)械設(shè)備的人機(jī)交互性能。其中最為突出的體現(xiàn)便是機(jī)電一體化，而智能化機(jī)械設(shè)備也逐漸在應(yīng)用領(lǐng)域得到了認(rèn)可，并發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢(shì)。正是由于智能化機(jī)械設(shè)備所展現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，使得社會(huì)各界開始對(duì)智能化技術(shù)的應(yīng)用給予了更多的關(guān)注，并在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中更加注重智能化設(shè)計(jì)元素。雖然不同領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)有所差異，但是智能化理念的引入，使得各個(gè)領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)計(jì)范圍都得到了拓寬，令我國(guó)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)入了一個(gè)新的層面。

隨著智能化機(jī)械的應(yīng)用和發(fā)展，智能設(shè)計(jì)理論開始引入運(yùn)籌學(xué)相關(guān)知識(shí)，機(jī)械智能也從一開始的簡(jiǎn)單邏輯運(yùn)算向著更加高端的人工智能發(fā)展，通過更好的將機(jī)械同計(jì)算機(jī)融合在一起，提高機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力，模擬人工智能，令機(jī)械設(shè)備設(shè)更加智能化。隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，智能化設(shè)計(jì)理念已經(jīng)得到推廣，而機(jī)械設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)也逐漸的從整體化向著模塊化轉(zhuǎn)變。即在設(shè)計(jì)中，將原有的整體性智能化設(shè)計(jì)分開進(jìn)行，將機(jī)械設(shè)備進(jìn)行模塊劃分，分為機(jī)械接口、電氣介入以及動(dòng)力等模塊，從內(nèi)部劃分，使得原有復(fù)雜的設(shè)備運(yùn)行機(jī)制，分成若干模塊，進(jìn)行模塊化運(yùn)行，更好的提高設(shè)備運(yùn)行效率。另外，將復(fù)雜的運(yùn)行機(jī)制劃分為若干模塊，也可以提高控制系統(tǒng)的故障修復(fù)率，令設(shè)備運(yùn)行更加智能化，也令設(shè)備故障修復(fù)更加智能化，全面保障設(shè)備的運(yùn)行效率和生產(chǎn)能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備已經(jīng)開始邁進(jìn)了智能化時(shí)代，在設(shè)計(jì)同技術(shù)應(yīng)用中引入智能化理念已經(jīng)成為了時(shí)代的發(fā)展需求。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也更好的支持了智能化技術(shù)的發(fā)展，在這樣的背景中，機(jī)械設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)發(fā)展也將更進(jìn)一步，智能化操作也會(huì)邁入一個(gè)新的領(lǐng)域。雖然目前我國(guó)機(jī)電一體化有了一定的發(fā)展，但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及國(guó)際上機(jī)械設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)水平，為了更好的促進(jìn)我國(guó)智能化機(jī)械設(shè)備發(fā)展水平，研究人員仍舊需要進(jìn)一步完善智能化機(jī)械設(shè)計(jì)理念，更好的推進(jìn)我國(guó)智能化技術(shù)同機(jī)械設(shè)備的融合。

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