机械工程技术的智能化发展趋势及学科交融特点

王立刚

摘要：机械工程技术是现代化社会发展的基础，随着传统机械技术日渐成熟，机械工程技术也正向自动化和智能化方向发展。针对现阶段智能机械工程技术应用情况，总结了机械工程智能化发展的实践特点，指明了其主要发展趋势，结合传统机械专业与智能化发展相关众多学科之间的关系，说明了学科交融发展的必要性。

关键词：机械工程技术;智能化;发展趋势;学科交融

中图分类号：TV60        文献标识码：A

1智能化机械工程特征

机械工程智能化重点强调的是高效、智能。智能化技术的应用可以提升产品的整体质量。智能化管理与智能化技术之间存在着紧密的联系，前者是后者的技术依托，更为注重全面化、规范化的设计，以提升产品的整体质量，实现资源的合理利用。如果在生产管理中应用智能化系统，可以节约人力资源，提高管理的效率，有效实现了资源的集约化，使得各个要素，机械、软硬件与人员之间可以实现良好的沟通与协调。从智能化技术的应用效果来看，其有着其他技术无法比拟的优势，主要体现：（1）智能化技术的应用具有明显的高效、高精度特征，在技术的应用中，通过RISC 芯片与 CPU 芯片，系统的运行效率大大提升，即使在受到外部干扰因素的影响，其依然可以保持高精度的运行状态。（2）智能化技术的应用可以充分发挥多个系统的控制功能，使得系统的功能更为完善，该技术的应用突破了傳统控制手段下的缺陷，使得控制更为便捷与高效，因此，大大提升了机械工程的运行效率。（3）智能化控制技术在数据处理方面具有优势，其在应用中可以实时存储与处理系统运行的数据信息，当数据处理结束以后，智能化技术以语言文字、图像动画等形式来进行数据处理结果的呈现，使得管理人员在有关数据的分析上能够直接获得更为直观的结果。

机械工程自动化、智能化都可以促进机械行业的发展，因此机械行业的发展与自动化、智能化技术存在相互促进的关系。机械生产自动化主要是借助于自动化的生产设备来加以生产的，此过程表现为生产该工作的自动化。自动化生产提高了生产的效率与质量，在自动化过程中，依然需要人力来完成相应的操作，尤其是一些机械生产设备的生产工作仍然需要由人来实现控制与生产。而机械工程智能化大大减少了人力资源，解决了生产中出现的诸多问题，智能化完善了自动化的功能。

2机械工程智能化发展趋势

2.1 机械制造技术的智能化

机械制造技术的发展支撑着整个机械工程行业。近年来，我国的机械制造技术得到了飞速发展，已经基本由数控加工制造技术替代了传统机床的人工操作。尽管工作人员的体力劳动量显著降低，但在制造工艺、产品质检、废料处理、特殊零件制造等方面自动化程度仍比较低。因此，机械制造技术要实现发展，应重视整体智能化水平的提升，在实现主要加工过程智能化的基础上，丰富机械制造辅助性工作的自动化和智能化水平。

2.2  生产设备智能化

机械工程智能化是在自动化基础上的补充与完善，其主要是应用一定的科学技术来实现的。在机械行业发展中，有些企业逐步引入了智能化系统，使得在机械设备的生产过程中，智能化设备可以对整个流水线起到良好的智能控制作用。另外，智能化系统具备较强的数据分析与处理能力，其能够在系统的运行中自动进行机械设备生产与运行数据的收集。通过这种数据收集与处理的方式，实现了对机械设备生产全过程的控制，使得生产调度等的执行与实施更为便捷与高效，因此，智能化系统的应用大大提升了生产的效率，保证了产品生产的精度，使得产品可以达到生产的规范性要求。与传统控制系统相比，智能化技术在机械工程领域的应用是对传统生产方式、控制程序的完善，其在机械工程领域的应用推动了行业的进步。在机械工程生产与运行中，智能化系统的引入减少了人力投入，人力操作与控制常常会由于人为因素导致出错等，而智能化技术的应用提高了控制的精度与准度，降低了错误率，保证了正常的生产活动。

2.3机械控制技术的智能化

控制技术是机械工程智能化的关键，其主要包括了编程技术、通信技术、检测技术、识别技术等。控制技术智能化发展的主要目的是替代传统人工控制机械的过程，使机械制造、产品使用的过程更加规范化，程序之间的衔接更加流畅化，有利于提高设备的使用效率和使用价值。控制技术的实现主要依靠编程技术来实现，来自于传统机械工程的理论经验和科学分析，实现机械装备的主动判断、程序选定、信息输送和控制执行，此过程需要依靠检测设备和识别设备获取环境、机械动作、机具位置、生产制造情况等众多信息，以此实现更加科学合理的控制，真正实现智能机械装备的无人化作业。

3机械工程与多学科交融特点

3.1 机电液一体化需求增加

随着时代的发展，机电液一体化已经逐渐成为一个独立的学科，成为了传统独立专业学科的复合体，并表现出了明显的技术优势。机电液一体化是一个复杂的学科，其主要以机械、电子、液压技术为主，三大学科的融合有效提高了传统机械系统内部组件的匹配程度，提升了生产效率和实际质量。从传统观点来看，机电液一体化仍属于机械工程领域，传统学科的融合有利于对机械实现便捷控制，使机械能够更加精确地执行动作或完成其他要求。

3.2信息技术与计算机技术的融合

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。

3.3光学与影像学的融合

要实现机械产品的智能化，离不开对外界环境的感知，因此需要多种传感器技术和其他信息获取技术的加入。机械自动化技术依靠众多的光学传感器来实现，光学传感器能够用来判断零部件位置、统计数量、检测零件表面质量等，是机械使用过程信息获取的主要载体，随着技术的进步，要真正实现智能化，还必须在传统的传感器技术基础上融入视觉技术，帮助获取更丰富的影像，并结合计算机处理技术实现更复杂的动作执行。

3.4机械工程与管理学的深度融合

对于生产制造相关产业而言，机械工程产品的使用还需配合规范的管理进行，在机械工程向智能化发展的过程中，传统的管理方式也影响着信息化与智能化转变，基础的管理决策由计算机软件完成，复杂的管理决策由专业管理人员通过计算机完成，使管理过程达到配合的最优化。

结束语

械工程技术由自动化向智能化进步是时代发展的新要求，其不仅能够给生产、制造、加工等产业带来更好的经济效益，也能显著提高社会整体的技术实力。机械工程技术的发展应以现阶段良好自动化技术水平为基础，更多的结合尖端技术，打破不同学科之间的壁垒，促进智能化的机械工程技术不断完善和发展。

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