機械工程技術(shù)的智能化發(fā)展趨勢及學(xué)科交融特點

王博

摘 要：機械工程是現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ)，是將技術(shù)科學(xué)理論知識運用于生產(chǎn)實踐中的一門應(yīng)用性工程。現(xiàn)代社會任何生產(chǎn)和生活活動都離不開機械，從某種程度來說，正是機械工程技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展促進了社會的不斷進步。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展從機械化、電氣自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化不斷朝著智能化的方向演化，而我們目前所說的“三化”（信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化），其實質(zhì)都是智能化，機械工程智能化已經(jīng)成為當(dāng)前機械工程領(lǐng)域的技術(shù)前沿，也是未來市場競爭的主戰(zhàn)場。本文將就機械工程智能化的發(fā)展趨勢進行探討。

關(guān)鍵詞：機械工程;智能化;發(fā)展趨勢

前 言

伴隨著信息化時代的到來，機械工程迎來了模式轉(zhuǎn)型的機遇，縱觀人類當(dāng)今的機械化生產(chǎn)，其勞動生產(chǎn)力的大幅提高正式與智能化融合。因此，機械工程今后的發(fā)展方向已然是強化信息化生產(chǎn)與機械工程的有效融合，這就是我們所要探究的機械工程智能化發(fā)展。只有按照這個要求進行機械工程智能化方向的發(fā)展，才能夠解決在機械工程中產(chǎn)生的一些負面的影響，實現(xiàn)機械工程的可持續(xù)發(fā)展。因此，智能化機械工程將成為日后社會生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢。

1.機械工程智能化特征

智能化的機械工程特征主要表現(xiàn)在四大方面：高品質(zhì)性、高效率性、節(jié)能性和環(huán)保性。其中前兩個主要特征表現(xiàn)在機械工程中運用智能化的高科技不但可以降低工作過程中消耗的能量，更可以長久提高工作效率，最終更好地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

智能化的獨特特征是可以將工作者、機器設(shè)備以及硬件和軟件完美地進行組合，讓它們彼此之間匯集成為最先進的科學(xué)技術(shù)，這種匯集將是智能化的機械工程智能性以及高效性的突出體現(xiàn)，在我國機械工程的未來發(fā)展中將起著積極的推動作用。現(xiàn)如今的中國，其大氣污染和環(huán)境污染十分嚴重，嚴重影響到人們的身體健康，為此，人們越來越關(guān)注與對環(huán)境的保護和節(jié)能環(huán)保。然而，傳統(tǒng)的機械工程在實際生產(chǎn)制造的過程中，會產(chǎn)生大量的污染物和排除有害物質(zhì)，這顯然不符合我國綠色生產(chǎn)的要求，同時給我國的環(huán)保工作帶來一定的困難和麻煩。但是，將智能化技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)如今的機械工程領(lǐng)域中，由于智能化技術(shù)自身的環(huán)保特性，就會節(jié)約大量的資源，減少污染物的排放量，在提高機械工程的生產(chǎn)效率的同時，為我國的環(huán)境保護貢獻一份力量。

2機械工程智能化發(fā)展現(xiàn)狀

2.1產(chǎn)品智能化

產(chǎn)品是機械工程最終的價值體現(xiàn)，也是機械工程智能化發(fā)展的重要載體。隨著社會的不斷進步，科學(xué)技術(shù)水平的不斷創(chuàng)新，人們對機械產(chǎn)品的功能提出了更高的要求，智能化是其中較為高端的需求層次。

智能化使得機械產(chǎn)品的功能極大的豐富，在目前的自動化機械產(chǎn)品中，智能化技術(shù)及智能系統(tǒng)得到大范圍的應(yīng)用。例如廣泛采用了智能多信息傳感和融合技術(shù)，智能模糊控制技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，遺傳算法技術(shù)，自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)技術(shù)，智能集成技術(shù)，非精確推理與決策技術(shù)，知識獲取、表達、處理技術(shù)等等，甚至作為人類高級智能的聯(lián)想記憶、辯證思維、容錯、意念、情感等因素，也不斷地采用智能化數(shù)學(xué)工具建模，并在自動化機械產(chǎn)品中加以應(yīng)用。自動化機械產(chǎn)品中應(yīng)用智能化技術(shù)的水平和程度決定了該產(chǎn)品自動化的水平和程度。智能化已經(jīng)成為各種機械產(chǎn)品最明顯的標(biāo)志，機械工業(yè)企業(yè)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整中選擇帶有智能信息技術(shù)的機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)成為一種趨勢。

2.2在自動化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上加強智能技術(shù)的應(yīng)用

自動化與網(wǎng)絡(luò)化從本質(zhì)上而言都是機械工程智能化演進路徑上的不同階段。自動化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要手段和條件，可以毫不夸張地說，現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的過程就是不斷應(yīng)用、改進和提升自動化生產(chǎn)技術(shù)的過程，而機械自動化技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)越來越多的在使用各種智能化系統(tǒng)與技術(shù)。現(xiàn)代計算機與通信科學(xué)技術(shù)是信息科學(xué)技術(shù)的核心，目前正推動著各行各業(yè)朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，而現(xiàn)代智能化通信設(shè)備、各種智能化的機電一體化產(chǎn)品、電子商務(wù)、網(wǎng)上設(shè)計、虛擬企業(yè)等都大量應(yīng)用著智能化技術(shù)。我們可以看到，當(dāng)前實現(xiàn)自動化、網(wǎng)絡(luò)化的工具是智能系統(tǒng)與技術(shù)。在現(xiàn)代機械工程的發(fā)展中，正越來越多的使用著圖像識別與處理、計算機視覺、機器人規(guī)劃、多信息傳感與控制智能控制等人工智能技術(shù)，機械自動化與網(wǎng)絡(luò)化正不斷朝著智能化的方向演進。

3機械工程智能化的發(fā)展趨勢

3.1機械工程設(shè)備智能化

在現(xiàn)代社會，隨著信息化建設(shè)的不斷深入，許多正在向自動化機械設(shè)備、技術(shù)和智能化方向發(fā)展。智能設(shè)備的應(yīng)用促進了智能管理模式的發(fā)展，提高了管理水平。通過設(shè)備性能參數(shù)的變化，智能化的設(shè)備管理可以使管理者了解設(shè)備的運行狀態(tài)和生產(chǎn)狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)設(shè)備能及時發(fā)出預(yù)警信號，不會造成生產(chǎn)損失。機械工程設(shè)備（如加工機械、動力機械）的運行是機械工程生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)，對機械工程企業(yè)乃至國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要影響。對于不同的結(jié)構(gòu)，機械設(shè)備的性能和效率、機械工程的效率和任務(wù)目標(biāo)是不一樣的。3.3產(chǎn)品的智能化

隨著社會的進步，我國經(jīng)濟社會的發(fā)展水平不斷提高，消費者對產(chǎn)品的需求也逐漸多樣化，產(chǎn)品也逐漸從實用智能化轉(zhuǎn)向智能化。在整個生產(chǎn)過程中，不僅要提高機械設(shè)備的功能，而且要調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部裝置，使智能化機械更好地適應(yīng)環(huán)境，還要加工作業(yè)和強化、機械設(shè)備和分析問題、自動報警和可能引起故障的活動，滿足智能化工程機械的發(fā)展需要。

3.2機械工程組織管理智能化

首先，中國智能工程機械的發(fā)展趨勢將體現(xiàn)在機械工程發(fā)展過程的組織與管理上。這是因為一個企業(yè)能否實現(xiàn)長期有效的發(fā)展，很大程度上取決于企業(yè)內(nèi)部組織管理結(jié)構(gòu)是否得到充分改善。因此，機械工程企業(yè)的智能化發(fā)展趨勢首先應(yīng)體現(xiàn)在其組織管理結(jié)構(gòu)上。這種高科技、智能化的工程機械施工管理模式能夠有效地解決傳統(tǒng)工程機械組織管理模式中的交叉和復(fù)雜問題。

3.3故障診斷智能化

“一帶一路”是正在逐步實施的國家發(fā)展戰(zhàn)略。機械工程高效、高精度、綠色環(huán)保已成為未來智能化發(fā)展的主要目標(biāo)。快速、準(zhǔn)確地診斷機械設(shè)備故障具有重要意義。為了實時掌握機械工程的運行狀態(tài)，利用智能監(jiān)測設(shè)備和故障診斷技術(shù)快速檢測機械故障，實現(xiàn)有效的故障檢測和排除，已成為智能故障診斷的重點。傳感器是智能監(jiān)測與診斷的基本組成部分。為了實現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)采集的有機集成，采用中央處理器（CPU）對信息源進行處理。機械故障的智能診斷已成為一個很有前途的現(xiàn)實。目前，智能故障診斷方法有三種：建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)集成輸入信號后處理方法。基于人工智能的診斷方法。第三種方法主要是基于專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和圖論模型。這就要求在將智能故障診斷設(shè)備提前放置之前，必須建立足夠的故障診斷模型，才能達到獨立智能故障診斷的效果。

4總結(jié)

總之，機械工程在人類文明發(fā)展的過程中起到了非常重要的作用，智能化機械工程的出現(xiàn)將機械工程帶入了一個嶄新的發(fā)展紀元。

參考文獻

[1] 邵振臣，楊云杰.工程機械智能化發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].機械設(shè)計與制造工程，2016，45（08）：16-18.

[2] 孔湘君.淺析機械工程的智能化發(fā)展趨勢[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（08）：91+113.

[3] 李學(xué)光.探討機械工程智能化的發(fā)展趨勢[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（14）：110.