机械工程技术的智能化发展趋势及学科交融特点

2020-11-26牛晓明

商品与质量 2020年21期

牛晓明

本溪钢铁（集团）修建有限责任公司辽宁本溪 117000

作为行业发展的重要技术支持，工程机械技术影响着我国城镇、工业和信息等多领域的发展速度和规划。我国作为工业技术兴起较晚的发展中国家，各行业对工程机械技术的智能化和信息化发展趋势认识不够深入，工程机械技术人员对智能化和信息化技术掌握程度有待加强，一定程度上制约了我国工程机械技术智能化和信息化的发展。

1 智能机械工程技术应用情况

目前，智能化技术已经广泛的应用于机械工程行业之中，经过多年的发展，很多先进的智能机械技术已接近或处于行业先进水平。但从总体上讲，我国的机械工程自动化技术仍处于发展阶段，整体水平仍存在很大的发展空间。主要表现在机械产品与先进技术结合度不高；产品功能单一，复合功能产品缺失；检测设备、控制设备、通信设备应用较少。对于传统的机械制造企业而言，要完全实现机械产品或机械加工过程的智能化，还有很长的路要走。但就目前来看，行业领先的企业和科研机构已将相关研究向智能化方向发展，尽管现阶段的研究仅在产品的局部实现智能化，但总体的发展趋势已经确定，相信机械工程的智能化发展会像智能数码设备一样，很快替代传统市场，展示出更高的生机和活力[1]。

2 机械工程智能化发展趋势

2.1 网络化和信息化

在技术发展的推动下，机械工程智能化也在不断的发展之中，而网络化和信息化是其重要的发展方向。当前，机械工程相关企业都在大力发展信息化，通过改革管理体系和应用智能化技术，对企业内部的管理环境进行改善，推动机械工程向信息化方向发展，企业资源计划系统（EPR）和制造资源计划（MRPⅡ）在企业中的推广和应用用，进一步为智能机械工程向信息化方向发展奠定了良好的基础。通过这些信息系统的应用，也拓展了机械工程的应用范围，使其在虚拟企业、电子商务、网络物流领域有了更重要的应用。随着机械工程被应用到信息化管理领域之中，也推动了机械工程向信息化方向发展。举例来说，在利用机械工程来进行机电产品的研发时，一般也会需要使用信息技术，在机电产品的加工过程中，通常也会采用数控式加工机床等具有智能化信息技术的机械设备，这都为智能化机械工程向信息化方向发展提供了良好的条件。网络化也是智能化机械工程的重要发展方向，在智能化机械系统中，人机结合是其重要的特征之一，随着生产制造模式的进一步优化，在机械生产体系中愈发重视以人为本，注重人力智能和机械智能的有机结合，在这样的背景下将调度计划和生产计划组成智能化控制网络成为了发展的重要方向[2]。

2.2 机械产品装备的智能化

机械产品的智能化是现阶段机械相关企业的追求目标，以与我们生活最为相关的汽车行业为例，其技术的发展是日新月异的。传统的手动变速器汽车驾驶过程十分繁杂，驾驶员的手脚需要不断配合，而随之发展的自动变速器，使驾驶过程更为简单，在一定程度使汽车向半自动化进步，而未来的汽车产品利用信息技术、定位技术、网络技术将会实现高度安全的无人驾驶，这就使汽车产品实现了智能化要求。其他机械产品也是如此，工程机械、生产线机械、煤炭机械等机械产品和装备将会利用监测技术、信息技术、自动化技术实现无人作业，同时还实现便捷的故障检测与处理。在机械智能化批量生产的基础上，智能系统还能根据客户的需求提供模块化的服务，实现用户体验的显著提升。

2.3 开发应用管理调度系统

在工程机械施工过程中，应当利用信息化技术手段合理地开发工程管理调度系统并投入使用。智能管理系统不仅能够有效地采集施工现场的各项基本数据，对设备机群进行有效的调度与配置，同时能够让机群内部的信息交互更加顺畅，形成完美的协同控制系统。在施工的全过程中，管理人员应当对技术设备定期进行排查，替换损坏设备，保护易损设备，通过数据化的检测方式来对工程机械类技术设备整体进行实时性的管理调度，实现对于施工整体过程的智能化控制。

2.4 集成化与自动化控制

在智能化机械工程发展过程中，为了进一步提高其性能，集成化和自动化控制技术被应用到其中，促进了其进一步发展，当前集成化和自动化控制已经成为了智能化机械工程未来发展的重要方面。当前，集成化和自动化控制在机械工程中已经有着重要的应用，举例来说，当前基于单机集成和自动化换挡技术已经在机械工程中获得了广泛的应用，而且在不断的推广之中，自动化换挡系统主要包括两类，一是液压式换挡系统，二是电液式换挡系统，通过应用自动化换挡系统能够有效的提高机械系统的使用性能，从而有效的提高机械的工作效率和质量[3]。

3 机械工程与多学科交融特点

信息技术和计算机技术的融合形成了智能化控制的软件基础，对于机械工程而言，在机械装备使用过程中存在着大量的重要信息，例如颜色、形状、材质、功能、温度、强度等，这些信息的获取、处理、传输能有效掌握集聚的运动规律、实时状态，是机械工程技术向智能化发展所必需的。信息技术与计算机技术的融合，是信息获取、传输、处理之间的结合，有利于机械产品相关信息的识别、转换、处理、存储、共享。