机械设备的智能化设计

焦岩 张兆亮

摘  要：机械的应用是人类社会发展以及进步的标志，而机械设备在科技条件不断发展中也得到了革新。因此在人类文明进步的过程中，机械设备有着重要的地位。而随着人类文明的发展，科技也发生了日新月异的变化，尤其是计算机技术的应用推广，使得人类进入了信息化时代。目前，计算机技术已经渗透到了社会发展的每一个领域，而机械设备多需要处理的信息量也逐步增大，因此人们开始将计算机技术引入机械设备管理中，以求能够利用计算机大规模的逻辑运算能力，提高机械设备的智能化，以此推进机械领域的发展，更好地服务于人类社会。文章主要论述了机械设备的智能化设计，并针对当前的发展现状提出了几点智能化设计的要求，最终展望了我国机械设备智能化设计发展方向。

关键词：智能化;机械设备;设计;发展;要求

机械设备的应用推进了人类社会的发展进程，而随着人类社会的不断发展，对于机械设备的设计水平要求也不断提升。近年来，智能化概念已经走入各行各业，机械设备应用领域也开始引入这一概念，并在实践中不断提升机械设备的智能化水平。机械设备的智能化设计也成为了现代机械设备发展的主要方向。智能化技术主要依赖于计算机技术以及通讯技术，这些技术奠定了机械设备智能化的设计基础，但不同于其他领域智能化应用，在机械设计中，智能化不仅仅需要提升设备自身的硬件水平，其核心主要在于提升控制系统的智能化。只有软硬件结合发展，才能真正实现智能化机械设备，才能令其更加完善，更好的服务于社会建设。

1 现状分析

目前的技术发展中，人们更加注重对信息数据的处理和利用，这也是由信息社会的发展所决定。而随着电子信息技术的发展以及计算机技术的进步，人们对于数据的处理以及数据的通讯操控更加娴熟。在这样的大背景下，智能化概念开始走入人们生产生活甚至学习的各个领域，机械生产以及机械设备设计中也不例外。

而将智能化概念引入机械设备设计中，也顺应了时代的发展潮流。依照目前我国机械设备的发展现状分析，我国很多机械设备在生产中的操作大多还是依赖于人力，这是由于在设计过程中，没有将智能化理念融入其中，因此很多设备虽然生产力强劲，但仍旧存在诸多不足。并且设备自身组件之间的配合也没有形成一个统一的整体，因此控制系统也相对散乱，在实际的生产中，机械设备的操作、维修以及监控都需要专业的人员，不但浪费了大量的人力资源，也使得操作人员以及维修人员的工作量加大，降低了机械的工作效率。但随着智能化设计在机械设备设计中的引入，这一理念也得到了广泛的认可。我国的机械设备智能化发展水平也有了一定的提升，这一体现主要集中在机电一体化的发展、普及中。

2 设计要求

在机械设备设计中加入智能化元素，是以传统的机械设备设计为基础，在此基础上引入数据电子技术，通过合理的配置，使得机械设备同计算机数控相互融合，从而简化机械设备的操作，提高机械设备的工作效率。机械设备在运行过程中会将设备相关数据反馈至计算机操作系统中，而计算机操作系统会及时处理这些数据，并对机械设备的运行进行合理的控制，并及时发现设备运行中的故障，对其进行报警和处理等。而在设计中需要注意，引入智能化技术的前提是保证机械原有设计，在此基础上对机械设备进行完善、细化，通过适当变更设备材质、结构等方式，使得机械设备同数控系统、计算机技术完美融合。作为机械设备智能化设计的核心，计算机数据处理技术在机械设备的设计中要直接参与到信息的处理与交换过程中，通过对数据内容进行及时的分析与反馈，指导机械设备独自完成部分操作，从而促进机械设备智能化的有效实现。在智能化机械设备的设计过程中，智能化设计还要求机械设备具备自动控制技术和传感检测技术。

在自动控制技术的要求下，机械设备的设计要在控制系统的基础上进行系统仿真，并结合设备的实际操作状况进行修正与调试，使设备在系统自动控制的基础上实现自动校正，自动定位以及速度的自动控制。传感技术的运用作为机械设备智能化设计的重要内容，是实现机械设备智能化与自动化的基础。在传感技术的运用中，为了更加有效的提高设备智能化水平，就要在机械设备的对应硬件部位设置传感器，通过传感器进行传感检测，从而得出更多关于设备工作环境和条件的相关信息，进而使设备能够在更高工作要求的条件下完成工作，更为有效地实现机械设备设计与应用的智能化。

基于智能化的机械设备设计还包含了设备故障诊断的智能化。由于机械设备在工作过程中无可避免地会发生机械故障，而由于设备硬件结构的限制，维修工作人员通常无法进行深入彻底的设备维修。机械设备故障的智能化修复，使机械设备能够在实际工作运行的过程中通过外部信息内容与特征进行分析，对设备故障进行及时的判断，从而对照机械设备的内部系统动态对设备工作中的故障进行及时的分析与调整。在机械设备的智能化故障诊断中，信号的处理与状态的识别决定了机械故障的处理效率，因此在設备的智能化故障诊断中，必须进一步强调设备内部信号传输的高效性，从而为故障的及时校正提供有力的保障。

3 发展趋势

智能化技术在机械设备设计中的应用推进了机械设备的发展，并提升了机械设备的人机交互性能。其中最为突出的体现便是机电一体化，而智能化机械设备也逐渐在应用领域得到了认可，并发挥了巨大的优势。正是由于智能化机械设备所展现的优势，使得社会各界开始对智能化技术的应用给予了更多的关注，并在机械设备设计中更加注重智能化设计元素。虽然不同领域的机械设备设计有所差异，但是智能化理念的引入，使得各个领域的机械设计范围都得到了拓宽，令我国机械设备设计进入了一个新的层面。

随着智能化机械的应用和发展，智能设计理论开始引入运筹学相关知识，机械智能也从一开始的简单逻辑运算向着更加高端的人工智能发展，通过更好的将机械同计算机融合在一起，提高机械设备控制系统对数据的处理能力，模拟人工智能，令机械设备设更加智能化。随着机电一体化的发展，智能化设计理念已经得到推广，而机械设备的智能化设计也逐渐的从整体化向着模块化转变。即在设计中，将原有的整体性智能化设计分开进行，将机械设备进行模块划分，分为机械接口、电气介入以及动力等模块，从内部划分，使得原有复杂的设备运行机制，分成若干模块，进行模块化运行，更好的提高设备运行效率。另外，将复杂的运行机制划分为若干模块，也可以提高控制系统的故障修复率，令设备运行更加智能化，也令设备故障修复更加智能化，全面保障设备的运行效率和生产能力。

4 结束语

现代机械设备已经开始迈进了智能化时代，在设计同技术应用中引入智能化理念已经成为了时代的发展需求。计算机技术的发展也更好的支持了智能化技术的发展，在这样的背景中，机械设备的智能化设计发展也将更进一步，智能化操作也会迈入一个新的领域。虽然目前我国机电一体化有了一定的发展，但仍远远不及国际上机械设备的智能化设计水平，为了更好的促进我国智能化机械设备发展水平，研究人员仍旧需要进一步完善智能化机械设计理念，更好的推进我国智能化技术同机械设备的融合。

参考文献

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