智能化技术在机械工程中的运用及相关问题阐述

丁波

摘 要：改革开放三十年来，我国科学技术水平不断提高，极大地改善了居民的生产生活环境，科技元素在机械化生产领域也起到了非常关键的作用。近几年，智能化技术在机械工程领域的应用快速发展，智能化技术自身也正在中断完善，为我国机械工程行业一路带来了十分可观的经济收益。文章对电气机械工程和智能化技术方面进行研究与探索，对相关的技术应用进行了详细的分析，希望可以起到参考作用。

关键词：智能化技术；机械工程；应用

目前我国正处于转变经济发展方式、调整产业结构的关键时期，国内机械工程领域的各大企业对智能化技术的应用十分重视，通过科学合理地将智能化技术与机械工程相结合，不仅提高了企业的生产效率也提高了产品的质量。

1 简述智能化机械工程及其特点

（1）随着计算机技术的不断发展，智能化技术在我国各行各业中等到了十分广泛的应用，所涉及到的领域包括工业、农业、教育、医疗、军事、金融等。机械智能化是未来我国工业的一个发展趋势，机械自动化是机械智能化的来源，二者并不自替代与被替代的关系，机械智能化是机械自动化技术与智能化技术相结合的产物。智能化机械设备的运用大大提高了生产效率和产品质量，对于工作企业的健康发展来说意义重大。（2）机械工程智能化与机械工程自动化。我国目前已经成为世界级的工业大国，但并不是工业强国，大而不强主要表现在技术水平比较落后，无论是在机械自动化领域还是在机械智能化领域都与文章发达国家有着十分巨大的差距。机械工程自动化是指在机械生产过程中依赖于自动化设备进行生产或所生产出和产品具有一定的自动化特征。机械自动化可以有效提高特定产品的生产效率和产品质量。然而，确存在着生产方式一定成形就很难改变，无法满足现代消费市场多样化的需求，而且机械自动化技术仍然无法摆脱对人工劳动的依赖，这种依赖主要体现在生产计划方面、产品推广方面以及设备控制方面。智能化机械工作技术克服了以上缺点，将自动化技术与智能化技术相结合，不仅降低了一线劳动人员数量，也大大降低了人工作业的工作强度。智能化操作系统可以对机械运行作业过程中生成的相关数据进行收集和处理，计算机根据计算得出的结合来灵活地指导机械设备下一步的动作，大大提高的机械设备生产的灵活性，在保证生产效率的同时也实现的产品种类的多样化生产。通过软件、硬件、机械、人工相互集成与交流可以进一步提高机械设备的智能性与高效性，对于一定范围内的修改化服务需要也可以就会自如，使得机械设备不再只是冷冰冰的工厂流水线，而是可以更大程度上服从人的命令，接受人的改造的智能化机械设备。（3）智能化机械工作中的特点。智能化机械工程具有四流集成、四流交汇、高效率、高品质等优点。智能化系统是智能化机械工作中的核心，它可以对机械作用进行现场操作，根据实际情况来调整设备运行方式，提高产品良品率。

2 智能化技术的应用

（1）机械工程生产设备智能化。自动化技术在机械工程领域应用的最为广泛，以往的工业企业都是以流水线的形式来对机械设备进行设计与组合的，这种流水线生产方式与传统的手工作坊相比有着十分巨大的效率优势和质量优势。然而随着我国科技水平的提高，城市居民对消费产品的要求越来越高，工厂流水线生产出来的严重同质化的产品逐渐受到了市场的冷漠。尤其是我国消费者对科技类产品的消费快速增长，流水线机械列阵生产出来的产品几乎没有多大程度的科技含量。在这种市场需求背景下，我国工业企业开始利用计算机技术、软件工程技术以及无线通信技术等手段来增加自动化生产设备的灵活性，利用软件操作和数据指导的方式来对机械设备进行调整，从而代替了大量的人工劳动，降低了企业成本，更重要的是其生产过程中的精确性得到了质的提高。另外智能化机械设备还大大提高了工业生产过程的安全性和稳定性，降低了生产事故发生的可能性，当机械设备出现故障时，智能化操作系统可以第一时间发出警报，同时准确显示故障发生的位置以及发生故障的具体原因，帮助维修人员对机械设备进行维修，最大程度上减少因意外生产事故造成的损失。（2）机械工程生产管理智能化。智能化技术为企业生产带来的使得还不仅仅体现在机械操作方面，还体现在企业管理方面，管理工作向来是市场经济环境下所有企业的基础性工作，管理对企业的重要性丝毫不亚于技术，良好的企业管理工作可以大大提高企业的生产效率以及市场竞争力。

3 智能化技术在机械工程中的具体应用

智能化系统由可以采集环境信息的传感装置、可对传感器采集信息数据进行分析判断的知识库以及对工作装置进行自动控制的控制器组成。将数据输入计算机，利用知识库对数据进行分析处理。根据作业计划由计算机向各个工作装置发出指令，进行实际操作。

（1）履带式凿岩台车。隧道施工中需要经常用到履带式凿岩车，作为一门专业性极强的重要施工机械，结合智能化技术，可以实现对冲击次数、回转速度以及钻进速度的智能化控制，还可以依照岩石的质地来自动测量钻入的深度的转矩。（2）自卸车。自卸车是一种无人驾驶的机械工具，在矿山开采方面得到了广泛的使用。利用推测航法来指导运行方向，利用反射板和激光传感器来对误差进行控制。结合GPS技术来为处于运行状态的自卸车进行现场控制。（3）轮式装载机。智能化技术与装载机相结合可以形成V字形自控移动、自动铲控系统、以及防侧滑系统。结合轮式装载机铰接转身方式的特点，采用特殊的控制模式。（4）旋转式扫雪机。为了降低人工作业的劳动强度，提高路面除雪的工作效率。传统的路面除雪方式利用车载传感器对路面进行检测，对道路上事先设置的标记进行识别，对车辆运行路线进行引导。而经过智能化技术改造之后的旋转式扫雪机已经实现利用GISDUI/GPS来对车辆进行定位并控制其运行方向。（5）自动化盾构。利用PLC单片机结合控制杆相结合，对盾构的切割轮进行自动化控制，现实盾构作业控制的自动化。（6）挖掘机。利用车载计算机可对铲斗的位置进行定位+使铲斗沿预定的作业轨迹动作，并对铲斗的挖掘阻力进行分析，对发动机功率进行调节。（7）钢索式挖掘机。由于铲斗由钢丝吊控，所以当吊臂回转时铲斗的摆动控制是自动化的关键。可利用视觉传感器来检测铲斗的摆动，通过改变吊臂的移动速度来控制铲斗的摆动。

4 对控制系统的自动化建设

机械智能化运行效率的关键在于控制系统的智能化程度，一个好的智能化控制系统可以大大降低机械设备运行过程的开支，提高机械设备创造经济效益的能力，提高机械工程企业的盈利能力。在优化资源配置方面，引入智能化系统，利用智能化系统对机械运行的相关数据进行收集，不仅大大提高了研究机械与改造机械的工作效率，也大大提高了企业对重要机械的了解程度，进一步加强技术人员对机械设备的控制能力，节约人力资源的同时也提高了机械工程企业的经济效益。

5 结束语

随着我国经济的快速发展，市场经济的日益完善，企业在自由市场的生存压力日益增加，这就需要国内企业充分利用科学技术来实现产品的差异化，在自动擅长的专业领域来谋求生存，这就离不开智能技化技术的辅助。不仅要在机械设备运行方面实现智能化，也要在企业管理方面实现智能化，提高企业整体的运行效率。

参考文献

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