机械工程自动化中智能化技术的应用

2017-01-20周震球

中国设备工程 2017年14期

关键词：机械工程机械智能化

周震球

（江苏兆盛环保股份有限公司，江苏宜兴 214262）

机械工程自动化中智能化技术的应用

周震球

（江苏兆盛环保股份有限公司，江苏宜兴 214262）

机械工程在制造业中的作用越来越大，为各个行业提供了更多的便利条件。将自动化技术应用到机械制造中去，可以大大提高工作效率，同时节约人力，从一定程度上提升了机械化程度。智能化技术是自动化技术最能代表机械化发展的新趋势、新目标，会助推机械工程的发展注入新鲜的血液。为了早日将我国的机械制造行业水平跟国际进行接轨，研究机械工程自动化中智能化技术的应用将会是一个重要的课题。

机械工程自动化；智能化技术；应用

目前，自动化技术随着科学技术水平的不断提高已经得到了快速发展。自动化技术从一定程度上反映着机械工程的发展情况，将自动化技术应用到机械工程的企业推广中，能够大大提高工作效率。自动化技术的不断发展也是迎接智能化机械制造到来的重要技术条件。如今，已经慢慢的将智能化应用到机械工程中去，结果是成本降低，效率变高，效益更好。相信在时代的推动下，智能化的机械工程在不久的将来就会实现。

1 机械工程自动化及其现状

自动化技术是一门结合控制学、电子计算机技术和系统工程等多门学科的一项技术，主要通过电子计算机的控制管理实现对工程的操作。具有庞大的理论体系和应用体系，自动化技术的应用目的是为了提高工作效率，同时高质量完成工作，节约人力资源，提高企业的整体生产效益。因此，机械工程的生产中，大力推广自动化的普及是非常有必要并且也是非常有意义的。

将自动化技术应用到机械工程中会表现出很大的优势，同时获得很好的经济效益。只是目前我国的机械化水平以及相关的自动化技术的应用状况还是有很多问题存在，发展水平低、信息管理差、缺乏高端技术人才是三个明显的问题。当前，就我国的机械自动化发展来说，还是不够成熟和稳定，所以在经济发展大潮之下，也不能盲目的追求完全自动化，要结合国内的具体情况，解决相关的问题之后，从根源上改善我国机械工程自动化的发展现状。不断的解决上述的三个重要问题，在机械自动化包括日后的智能机械化发展中获得属于我们自己的一条发展之路。

2 智能化机械工程及其特点

2.1 智能化的机械工程

智能化不仅在机械工程制造中可以发挥重要作用，在与金融、军事、医疗、教育、农业、工业等多个领域进行结合时也能够取得很大的成就，对于智能化而言，在未来应用一定是极其广泛的。机械工程中自动化的发展速度直接影响机械化的智能化脚步，用智能化生产取代原有的生产方式能够改善机械生产的生产结构，有利于企业的长远发展。

2.2 机械工程自动化与机械工程智能化

机械工程自动化与机械工程智能化作为两个重要的技术，对整个机械工程的发展与进步有着突出的作用。两者是相互联系、相互促进的关系，一个国家机械化程度也是有两者来决定的。在企业的机械工程生产中，使用自动化设备对相关的生产工作进行控制管理，使生产具有一定的自动化特征，就是所说的机械工程自动化。国内的机械工程自动化可以说依然是半自动化状态，依然需要大量的人工操作。而机械智能化在技术上对机械自动化技术表现出很强的依赖性，智能化生产就是在自动化技术的基础上，通过一套完善的智能化系统对生产条件等大量数据进行收集，同时快速根据生产状况对数据进行处理加工，并将不同的指令分配到不同的生产阶段中去，完成机械的生产制造，降低人工参与，同时提高产量以及效率。

2.3 智能化机械工程的特点

高品质、高效率、四流交汇、四流集成等是智能机械化的主要特点。以智能化管理控制系统为基础，对机械工程的生产进行规划、管理、设计，提高效益，同时取代原有的人工生产，降低出错率，解放更多的人力资源。智能化的生产系统还能够具有更加人性化的生产特点，可以在对智能化系统进行设置时，从不同程度满足企业的生产需要，使整个机械化生产变得更加灵活，这也是企业人性化生产的重要方面。

3 智能化技术在机械工程自动化中的应用

3.1 机械工程生产设备智能化

自动化技术是机械工程在生产的过程的基础技术，添加相关的自动化流水线进行操作，能够减少人力，节约成本同时提高工作效率。只是在工业的不断发展中，仅仅是自动化生产以及不能满足企业机械工程制造中的需要，智能化的发展就会成为一个必然的趋势。机械生产厂家引进智能化生产操作系统可以使整个生产流程得到智能化管理，智能化系统还能够通过对生产状况的信息进行收集，根据相关信息对整个生产过程做出合理调整，可以减少出错，提高整体的生产效率。

在机械生产中使用智能化系统还能够减少生产线上的流水工作人员，降低人力成本，使用完全智能化的系统对机械生产进行控制，还能够确保产品的生产质量，对机械故障能够及时做出警报，同时及时处理，减少了维修人员的参与，提高了生产系统的稳定性，也保证了产品的生产质量。

3.2 机械工程生产管理智能化

企业利用自动化技术对机械加工制造，能够获得很大的便利条件，只是跟以往相比，管理人员的工作就变得更加困难。传统的管理模式，都是按照传统的步骤进行，从市场调研、模型设计、生产、销售以及售后进行按部就班的管理，对人工的依赖性很强。同时，自动化的生产速度比以往要高，如果某个决策的不正确，很有可能给公司带来很大的损失，造成生产过剩或者生产不足的情况。采用智能化的管理系统不仅可以第一时间对收集到的市场数据进行处理，还能够根据企业的实际情况做出生产规划，及时高效的对有利于公司发展的产品进行生产。保证了市场生产的稳定性，同时也保证了产品的时效性。

3.3 机械产品智能化

智能化的批量生产已经从一定程度上改良了客户对企业的生产需要，同时针对有特殊需求的客户，智能化依然能够满足其需要。在智能化机械生产中，系统可以根据客户的需要以及产品的特征给客户提供更多的参与度。实现对客户的高端个人定制服务，增加用户体验，这也是在具体生产中智能化难以做到的部分。其中的机遇和风险都会存在，只有不断加强对相关技术的研究，不断试验，才能后让这项功能更好地为客户服务。相信智能化的机械产品对整个机械制造业来说都具有跨时代的意义。

4 机械工程智能化的发展趋势

了解机械工程智能化的发展趋势可以有效的利用智能化的相关性能跟机械自动化进行结合，使智能化技术更好地应用到机械工程自动化技术中去。

4.1 性能发展趋势

智能化机械工程的性能发展方向主要体现在高速、高精度、高效化；柔性化；工艺复合性和多轴化以及实时智能化。在智能化机械工程中，利用高科技的计算机发展技术能够使生产表现的更加高速、高精度、高效化；智能化控制管理系统本身对数控的的柔性，使系统可以根据不同场景、不同生产条件以及不同的生产需求，随时做出动态调整，更好地满足企业生产的需要；多轴、多系列控制功能将会是复合加工的方向发展。由智能化系统对整个机床进行控制，就可以同时完成多道工序，实现复合加工，提高了生产效率；实时智能化已经跟以往人工调控的传统智能化大不相同，现代的智能化更能够根据人类的实际要求做出相关调整，可以极大的实现生产的人性化。

4.2 功能发展趋势

就具体的功能而言，机械工程智能化的发展主要体现在用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化、内装高性能 PLC以及多媒体应用方面。用户界面的不断改良主要依赖于当前虚拟现实、科学计算可视化、Internet及多媒体等技术；智能化系统可以实现科学计算可视化，提高产品的生产质量同时缩短产品生产周期，降低生产成本；插补和补偿方式多样化指的是在实际工程中智能操作会有更多的插补图形选择；用合理的编程语言作为智能化系统的技术依托，实现更加人性化的设计。

4.3 体系结构的发展趋势

智能化机械工程体系结构的发展主要体现在集成化、模块化网络化以及控制模式上。可编程的集成电路不仅是机械自动化中的技术依据，也是智能化发展体系结构的重要方面。使用高集成化的电路，结合高科技的半导体安装技术可以降低成本、提高系统稳定性；根据功能的不同，将不同部分设计成不同的独立模块，可以只对某一模块做出修整，提高工作效率；对机床的远程控制可以实现生产的便利性，运用网络会对生产条件做出更大的改良；通用型开放式闭环控制模式可以更好地应对机械制造中的诸多复杂工艺，使控制变得更加灵活。