淺談機械工程智能化現狀與發展趨勢

朱磊

摘要：實現機械工程自動化是實現機械工程自動化是每一個企業不斷追求的目標，它能夠給企業帶來極大的利潤。本文機械工程智能化現狀與發展趨勢進行了探討。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；現狀；發展趨勢

機械工程智能化是機械自動化，主要是指在機械制造業中應用自動化技術，實現對目標對象的連續自動生產，無需人工一直操作，加快生產投入物的加工變換和流動速度。自動化技術使得機械生產更加簡便快捷，過去自動化技術局部單一的形式已經不再存在，取而代之的是自動化集成技術與一系列先進的智能設備，生產效率得到了明顯提高。

1機械設計制造及其自動化的概念和特點

1.1機械設計制造及其自動化的概念

機械設計及其自動化主要以電子技術及機械技術為主要組成部分，這兩種技術均是機械設計制造的重要技術，在機械制造過程中，需采用計算機進行控制操作和協調操作，完成工作指令，實現機電一體化的應用。機電一體化概念由日本相關學者提出，指的是在先進的管理理念上，結合精密機械設備進行工作操作，機械設計制造及其自動化是電子技術和機械技術的載體，涉及的技術學科較多，是多種學科滲透融合的結構，對機械產品功能、產品結構及技術機構等具有直接影響作用，可使其發生巨大變化，有利于促進工業自動化發展。

1.2具智能化特點

機械設計制造及其自動化與傳統機械設計不同，最大的區別在于其具有自動化和智能化功能，這也是其與傳統機械設計的本質差異。機械設計制造及其自動化應用了多種技術完成，以各種技術作為制造基礎，相互滲透，相互結合，使其成為一個統一的整體，使機械設計制造自動化成為一項具有智能化性質的技術。

1.3具機電一體化性質

機械設計制造及其自動化可有效實現機器功能內在需求，不管是哪種產品，都具有功能內在要求，也就是說，機器功能內在要求指的是機器的開發目的，機械設計制造及其自動化可有效滿足機器在這一方面的要求，使其與內在要求相符。采用機械設計制造及其自動化系統進行機器設計，可以使產品滿足輸入端的輸出量，滿足其內在功能要求。機械設計制造及其自動化具有機電一體化性質，屬于符合概念，可以將產品的功能、制造及設計等融為一體，以滿足機器功能內在要求為主要核心。

1.4可用于產品優化

機械設計制造及其自動化有利于優化產品，可對產品進行改進，實現產品升級。機械設計制造及其自動化可應用于系統控制過程中，具備構造、控制、檢測及動力等功能，通過優化產品結構，可有效實現產品升級。可通過其具備的功能，分析、設計機械設計制造自動化各種產品，還可以利用這一點，創新機械設計，發明更多機械產品。機械設計制造及其自動化的發展空間較大，外延空間較廣，通過創新可逐漸完善其功能，設計出更多的功能強大的產品。

2機械設計制造及其自動化的未來發展趨勢

2.1機械設計制造及其自動化的網絡化發展

當下，時代發展變遷迅速，技術更新周期越來越短，網絡技術自上世紀九十年代問世以來，引起了熱烈反響，在工業生產、科學技術、政治、軍事及教育等方面均有涉及，這使網絡技術得到了進一步的發展和完善。如今是一個網絡化的發展時代，世界經濟發展和生產發展逐漸連為一體，機械制造企業之間的競爭日益激烈，逐漸演變為具有世界性的商業競爭。在這樣的背景下，機械自動化新型產品的研發和制造具有重要意義，如果可以確保制造出的新型產品具有可靠的質量，制造技術穩定，則有可能迅速進入世界市場。由于受到網絡技術的影響，控制技術和遠程監測技術也會隨之發展，可以講機械自動化產品作為控制技術和檢測技術的遠程終端設施。因此，在機械自動化的未來發展趨勢中，網絡化發展必定是其中一種發展方向。

2.2機械設計制造及其自動化的數字化發展

應將數字化作為機械設計制造技術的核心，以此為中心發展方向。數字化指的是制造技術、計算技術、網絡技術以及管理科學等相互融合，并通過共同發展形成的結果。對于制造企業而言，圖形、知識、技能等信息均以數字的形式存在，主要通過網絡進行連接傳達，采用數字化技術進行制造生產，可有效實現對信息資料的整合、采集、分析等，通過虛擬現實、數據庫及多媒體等數字化技術的應用，可快速規劃、重組及分析信息，完成仿真產品的加工、生產組織及設計等工作環節，也可用于原型制造，提高產品生產速度，是產品快速響應市場，從而滿足客戶對機械產品的需求。由此可見，數字化可作為機械制造的發展方向。

2.3機械設計制造及其自動化的虛擬化發展

機械制造企業在進行產品開發時，通常需要先進行產品設計，在這個過程中，要在圖紙上設計產品的主要結構，并根據設計圖紙進行成品實驗，從而完成產品設計。這樣的設計方式需要花費較多的時間，且成品實驗需消耗一定的人力、物力和財力，尤其是財力消耗較大。隨著科技的進步，計算機技術和網絡通訊技術逐漸趨于成熟，可采用電子計算機，實現對工作的模擬操作，以機器代替人工，采用網絡通訊技術，可快速傳達相關數據信息，使各地人們無地域性障礙地進行交流合作。可見，在機械自動化發展過程中，虛擬化也將成為一個重要方向。

2.4機械設計制造及其自動化的智能化

發展智能化是指機器的智能行為，以控制理論作為前提，采用運籌學、模糊數學、生理學、人工智能新思想和新方法、計算機科學、心理學及吸收混沌動力學等，模擬人類智能，使制造出來的機械具有思維判斷、邏輯推理及獨立決策等能力，從而提高機械自動控制能力。智能化是機械自動化發展的必然結果，實現機械自動化智能化，可以使機械產品具備人類低級智能或部分職能，從而提高機械產品的功能性。

2.5機械設計制造及其自動化的微型化發展

微型化起源于19世紀80年代，是機械自動化微觀發展趨勢，又稱為為電子機械，也有人稱之為微機械自動化系統。微型化是指尺寸小于1 cm的機械自動化產品，逐漸發展成為納米和微米。微機械自動化產品具有較多優勢，靈活性強、體積較小，且耗能少，應用于生物醫療、軍事及信息等方面，具有較大優勢。微機械自動化能否順利發展的關鍵在于微機械技術，可通過光刻技術及蝕刻技術對機械自動化產品進行加工，從未使其完成精細加工，成為微機。

2.6機械設計制造及其自動化的綠色化發展

隨著國民經濟的快速發展，環境遭受破壞和污染，日益惡化，自然資源及其他資源逐漸變少，人們開始重視環境保護，呼吁保護資源、保護環境，環保和綠色理念應運而生，市面上出現許多以綠色為特點的產品，這是社會發展的必然產物，證明了人們對于環保的重視和關注。綠色產品的出發點是環境保護和人類健康，傳達的是環保概念，提出綠色發展觀，目的是為了實現生態自然的可持續發展，減少環境污染，避免環境破壞，是為了提高資源利用率，實現資源的最大化利用。機械自動化產品在未來發展中，會以；綠色化作為發展方向，這與經濟發展需求相符，有利于環境保護，可使報廢產品實現回收利用，有效避免了資源浪費，體現了可持續發展觀。

3結語

機械制造自動化技術是我國機械制造業領域中的重要應用技術之一，同時機械設計制造自動化技術也是將多種科學技術中綜合起來的這樣一種新興技術，無論是從機械設計制造自動化技術的生產效率上還是從發展前景上來看的話，其都是具有較大的生存空間和利用空間的。通過利用自動化技術，可以使產品實現集成化、敏捷化、智能化、虛擬化，同時，相關組織的管理、經營、技術進行不斷地優化整合，從而達到提高產品的質量、降低產品的成本、縮短產品的生產周期、提升服務質量等目的。

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