智能化技术在机械工程中应用思考
2020-11-20王定强
摘要:随着信息技术、计算机快速发展,智能化技术已经在多领域广泛应用,将智能化技术与机械工程进行结合,可以显著提高机械系统生产性能,提升企业生产效率,具备良好的经济价值,已成为现代机械工业的发展趋势。本篇文章基于目前我国智能化机械系统的研究成果,主要探讨了智能化技术在机械工程方面未来的应用与发展。
关键词:智能化技术;机械工程;应用与发展
引言
机械制造业一直以来都是我国经济发展的支柱产业,也是国民经济的基础产业。近年来随着信息技术、计算机技术的快速发展,智能化技术应用到各行各业,已经很大程度的改变了人们的生活方式。因此,将智能化技术与机械工程领域进行结合,成为机械工程的重要发展方向,也是促进了我国社会经济的进步,提高国家竞争力的重要因素。对于传统机械生产行业来说,机械工程智能化的发既是机遇也是挑战。
1机械工程智能化技术的意义
智能化是机械工程的重要发展趋势之一,也是机械工程现代化的重要标志。智能化具备在以下特点:一、接收问题后,反应迅速;二、具有极强的思维能力,还能储存大量知识及外部信息,并做出相应判断;三、能对外部的信息进行合理感知;四、具有适应周围的环境的能力;五、对一定方面可以做出合理学习行为。
将智能化技术融入到机械工程当中,使机械工程智能化设备当中存在一套自主性的智能化系统,能够对生产各环节的数据信息进行收集、处理、分析,并以分析结果为依据对自动化流水线生产进行指导,能够进一步提升机械工程自动化水平,提升生产效率,优化产品质量,减小机械生产单位对人工的需求量。此外,智能化的生产系统还能够具有更加人性化的特点,可以在对智能化系统进行设置时,不同程度满足企业的需求,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。
2 智能化在机械工程方面的发展
2.1 机械设计智能化
机械设计先于实际的机械生产和应用,是加工机械产品并实现机械使用功能的前提。传统机械设计模式将许多部门进行串行工作,信息、数据等非常单一,且人工检索、手工计算等工作方式往往导致设计时间过长,设计质量也难以保证,已经无法满足现代社会需求。而现代机械设计领域越来越重视智能化技术,把技术人员的工程经验、创新能力与计算机强大的运算功能结合,将知识、图像、数据等进行详细的数字化处理,实现二者之间的交互,最大限度的减少设计人员在设计过程中的个人局限而造成的不足。显而易见,智能化机械设计系统的发展,可以显著提高技术人员的设计效率,设计方法也更加现代化。
2.2 机械工程生产设备智能化
产品的生产是由设备进行制造的,因此生产设备的好坏,对企业的生产效率及產品质量会有直接影响。目前我国大批量的机械生产主要依靠自动化生产设备,而随着机械接工业的不断发展,仅仅是自动化的生产设备不再能完全企业生产的需求。在此情况下,发展智能化机械设备成为一个必然的趋势。将带有智能化系统的机械生产设备应用于生产中,可以对生产状态的信息不断进行跟踪收集,据此即时调整生产过程的问题环节,不仅保证了设备的高效运行,提高企业生产效率,保障产品生产质量,还能显著减少生产过程上的人力数量,减少生产成本。此外,智能化的机械设备可以替代一些危险工作部门的人员,代替他们完成一些危险系数较高的工作,减少个人危险性劳动,保证工人的自身安全。
2.3 机械工程管理智能化
机械生产是一个比较复杂的过程,往往经过多道加工工序,需要不同部门的互相协作。机械工程智能化管理是机械工程未来的方向之一,它以工程机械化工作机群系统为处理对象,在收集的实时动态生产数据信息的基础上,结合运筹学、统计学、最优化理论等学科,通过计算机运算让系统中的机械操作得到最优的控制效果,各机械部件与整体设备之间的工作更加协调,在生产协作可以更加灵活,从而达到机群控制系统的经济合理、运行可靠。机械工程智能化管理可以实现内部的资源优化配置和物料的智能管理。总之,机械工程智能化管理能大幅度提高管理效率,释放企业生产潜力,最大化企业经济利益,但目前还处于初级阶段,还有待进一步研究。
2.4 故障检测和诊断智能化
机械工程设备的保养以及维修,对于企业非常重要。设备一旦在使用过程中损坏,需要停工维修,会带来经济损失。智能技术在机械设备的故障检测和诊断方面的运用,也是其发展方向之一。随着智能化技术的发展,可以实现在设备运行当中感应各项数据并记录。在机械系统某些位置发生故障后,可以快速确定故障的原因和位置,方便工作人员进行调整修复,对于确保机械系统稳定运行,具有重大的意义。此外,在累计一定的实际案例后,智能技术可以结合人工神经网络等算法一定程度上对机械系统可能出现的故障进行预测。
2.5 智能化产品
对于企业来说,是否可以提供满足消费需求产品,对企业的经济效益有直接影响,也是企业生存的根本。在科技日新月异的今天,消费者不再拘泥于传统的消费习惯,而越来越青睐于个性化、多样化的产品。未来高度柔性化的智能生产系统,将可以根据客户的要求提供定制化的产品,势必会在产品特色、产品多样性和客户参与度方面为客户带来更好的体验。因此,智能化产品在未来会有十分广阔的发展前景。
3 智能化技术在机械工程领域的展望
随着智能化控制系统的不断完善,机械工程智能系统的动态化、数据化、信息化将会得以实现。从性能指标来看,随着纳米技术的广泛应用,智能化机械系统也必然会向高精度方向发展,同时,智能化机械系统应用于企业生产,也会对其高效率的特性有更高需求。从结构层面来看,机械工程智能化将向柔性化、模块化与集成化等方面发展。柔性化可以满足不同领域、不同环境、不同产品等情况下的生产需求,模块化可以根据生产要求调用不同的模块组合使用,集成化则将工作中所需的全部子系统组装集中。从应用角度看,目前智能化技术大多应用于生产部门,达到提高生产效率、稳定生产质量的目的。从智能化技术的发展来看,智能化技术将不仅仅会局限在生产领域,慢慢会与我们的生活更加息息相关。
结束语
智能化技术在机械工程领域的应用,不仅可以提高企业的生产效率,为企业带来更高的经济效益,同时也能够改善我们的生活质量,是我国机械工程发展的重要方向。本文探讨了智能化在机械工程方面的应用和发展,希望能为行业人员提供一定的参考。目前我国机械工程智能化研究相比国外先进水平还有一定的差距,其广阔的发展前景值得技术人员进一步研究。
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作者简介:王定强(1990-),男,汉族,籍贯:江西省瑞昌市,学历:硕士,研究方向:机械工程。