新型控制策略及其在機械工程中的應用探究

高曉曉，王曉慧，李凱

（1.日照海關；2.日照檢驗認證有限公司，山東 日照 276800）

在機械工程環境中，從許多不同來源收集和全面評估數據將成為支持決策的標準方法。生產者和供應商都必須努力適應基礎設施和教育，因為他們采用了機械工程技術。最好的解決辦法是政府、行業協會和企業共同努力，以適應學校課程、培訓和大學課程的需要，增加勞動力的必要技能和創新能力。機械工程學位允許畢業生擔任工業技術工程師的勞動。同時，該學位必須隨后進入勞動力市場，因此必須獲得較高的專業水平。機械工程學位計劃旨在通過培訓計劃實現先前的目標，該計劃將基礎科學和技術培訓與工業領域的常規培訓相結合，并在機械工程領域具有很強的專長。換句話說，它旨在保證這些專業的機械師的發展。另一方面，公司面臨全球市場挑戰。為了提高競爭力，他們使用了基準測試之類的工具。考慮到對故障的容忍度和使用可伸縮性標準，當他們必須以非常高的處理速度處理大量不同數據，具有針對該數量和種類的特定存儲時，必須使用大數據技術。物聯網、大數據分析和網絡物理系統等相關技術，仍對可持續發展和環境產生未知的潛在影響。基于大型數據集的分析最近在制造業中出現了，現代機器使公司能夠利用其生產設施中的數字化潛力，并開拓新的業務領域。隨著生產力的提高以及材料和能源的巨大節省，生產流程和供應鏈將變得更加高效。數字化與數據交換，客戶聯系和服務平臺的重要性日益提高緊密相關。在線平臺促進了市場準入，降低了交易成本，并通過新型控制策略實現了創新。機器連接在世界各地，因此如果沒有網絡和數據流量，機械工程將是不可能的。機械工程與可持續發展目標結合在一個生態創新平臺上，才能真正保證環境績效。

1 在機械工程中新型控制策略探究

基準測試是一種產品可以在許多不同的設置中使用。標桿管理不僅可以用于進行組織內比較，還可以用于進行組織間比較。基準測試中首先要選擇進行基準測試的產品、過程或服務。其次，有必要選擇組織作為基準并收集有關績效的數據。之后，必須對它們進行分析，以了解組織的相對成本以及通過引入新想法來增加組織學習的可能優勢。傳統的基準測試著重于關鍵績效指標，KPI是假定以某種基本方式反映組織目的的數字。它們被組織、股東和其他對績效評估感興趣的人廣泛使用。KPI的傳統用法是基于一些隱含的假設：不變的規模收益，例如，當我們將產出較小的組織與產出較大的組織進行比較時，我們隱含地假設可以按比例縮放投入和產出。KPI方法通常僅涉及部分評估，一個KPI可能無法完全反映組織的目的，即使一個組織的所有部分生產率指標都顯示出更高的價值，但它的總生產率可能會低于另一組織。原因是組織要總體上表現良好，不僅必須很好地執行不同的子流程，而且還必須利用生產率相對較高的子流程。由于這些假設，KPI不足以制定適當的基準。現代的基準測試工具解決了實際評估過程中出現的兩個基本問題：通過從有效性轉變為效率來解決缺乏關于偏好的明確信息的問題，并且通過評估技術前沿并通過評估相對于技術的效率來解決先驗技術信息的缺乏問題。關于估計的最佳做法。最重要的效率度量是Farrell度量，最重要的估計方法是DEA和SFA方法。已經開發了一些軟件包，可用于解決一些最常見的DEA和SFA模型。在行業中，基準被廣泛用于以最佳成本和性能來協調運營。隨著大數據分析成為當今數據管理的重要組成部分，需要一種行業標準基準，該基準可以衡量工作負載下系統的性能和性價比。三個最受認可的行業標準聯盟，即標準績效評估公司（SPEC）、交易處理績效理事會（TPC）和存儲績效理事會（SPC）已經制定了組織基準開發的流程。

2 新型控制策略及其在機械工程中應用探究

智能專業化戰略可以通過支持機械工程中的新型控制策略，在機械工程的采用中發揮戰略作用。通過利用這政策的共同協作方法，可以實現智能專業化戰略和機械工程的整合。這兩項政策要求國家和地區機構、學術界、企業和用戶等多個利益相關者參與其定義和實施。為了確定有利于政策整合的促成因素，我們從智能專業化平臺上探究新型控制策略及其在機械工程。在此基礎上，提出了機械工程中驅動因素、潛在影響和應用指導，以有效嵌入機械工程。

2.1 新型控制策略及其在機械工程中驅動因素和潛在影響

機械工程實施的驅動因素可以分為四種類型：組織、技術、創新和運營。組織驅動力與新的工作和協作形式有關，而技術驅動力則來自多個流的融合。創新驅動力正在迫使新業務模型和擴展創新網絡的發展。運營動因源于組織對提高運營績效以保持競爭力的持續需求。每項主要的設計原則主導了機械工程的概念化和實施：互操作性、虛擬性、實時能力、去中心化、服務導向和模塊化。這些設計原則可以幫助組織確定最適合其業務的解決方案。總體而言，指出協作網絡與供需之間的同步性，產品和服務開發中的個性化、分散化以及在推動運營績效中使用大量數據的重要性越來越高。智能工廠允許增加生產的靈活性。生產過程的自動化、產品通過制造鏈時的數據傳輸以及可配置機器人的使用，都意味著定制化。這將允許小批量生產，因為可以快速配置機器，以適應客戶提供的規格和增材制造。所以，這種靈活性也鼓勵了創新，各種不同的產品可以在同一生產設施生產。此外，客戶將能夠更多地參與設計過程，甚至提供他們自己的修改設計，然后可以快速和廉價地生產。生產力也可以通過各種機械工程的效果來提高。

2.2 新型控制策略及其在機械工程中應用指導分析

機械工程的關鍵技術：嵌入式系統、網絡物理系統、物聯網、傳感、云計算服務和增材制造。嵌入式系統被視為產品和服務中信息技術的封閉，但是，網絡物理系統（CPS）卻采用了更為全面的方法。CPS在某種意義上被理解為嵌入式系統的擴展，通過集成來自多個和網絡化的物理元素的復雜信息處理，在物理世界和數字世界之間建立了更緊密的橋梁，這一概念引起了共鳴。通過在預測性維護計劃中使用高級分析，制造企業可以避免工廠車間的機器故障，并預計將停機時間減少50%，產量增加20%。不同形式的數據越多，為確保數據分析是有意義和有用的，所涉及的過程就越復雜。現在，組織還在其非結構化數據中包含結構化數據。盡管這是另一個復雜的來源，但這將幫助組織從他們所有的數據源中獲得一個完整的結果。無效的解決方案可能會帶來成本問題。由于這種復雜的環境，企業內部缺乏應對挑戰的大數據技能，企業需要在人員和基礎設施方面進行投資。同樣，標準也很重要，因為它們對于確保聯網價值鏈內的機器、系統和軟件之間的數據交換至關重要。國際標準的通信協議、數據格式和接口，可以確保不同行業和國家之間的互操作性，鼓勵機械工程技術的廣泛采用，確保制造商和產品在全球開放市場。持續適應生產系統所需要的能力，是制造成功的關鍵因素。組織必須能夠根據不斷變化的產品、動態市場和創新的制造技術的要求，永久地調整他們的操作。能夠向機械工程過渡的工人可能會發現更大的自主權和更有趣的工作。雇主需要有創造力和決策能力以及技術專長的人才。在需要大數據分析師和網絡安全專家的先進制造業中，這種短缺可能更為明顯。知識是增加價值的關鍵，作為基礎研究和教育的結果，知識將推動技術走向技術創新，并以有效的過程生產復雜的產品。制造業工人的資格取決于制造業的教育體系和設施。鑒于這些變化，機械工程師需要良好的訓練和高技能。創新是機械工程成功的一個極其重要的問題，它通常支持明確的市場地位和競爭對手之間的差異化。

3 結語

在本文中，這項研究對機械工程的轉變提出了新型控制策略，并重新詮釋了一些相關概念，它已被某些新技術部分替代或改進。這為面對某些根本變化和技術突破的工業發展的新戰略視角提供了啟示。但是，新型控制策略的數量相對減少是該研究的局限性，每項新型控制策略的任務都需要進行全面而結構化的審查。從發展角度來看，要確保隨著時間的推移逐漸趨向于機械工程中新型控制策略的應用。結合新型控制策略技術對此類文檔進行更全面的應用分析，盡管存在這些局限性，但本研究有助于鞏固機械工程背后的整個概念，尤其是在技術和設計原則方面。此外，這項工作更好地概述了機械工程的發展軌跡。