机械工程自动化领域智能化技术的运用探讨

2022-11-23左家辉张佩

佛山陶瓷 2022年8期

关键词：机械工程故障诊断智能化

左家辉，张佩

（贵州机电职业技术学院，都匀558000）

1 前言

智能化技术的快速发展，为机械工程的发展提供更多支撑，促进了机械工程的快速升级革新。鉴于智能化技术的巨大优越性，有必要围绕机械工程的具体特征，探讨智能化技术的应用思路，与此同时在更广阔的范围内总结智能化技术的应用思路。

2 智能化技术的优势

2.1 提升数据处理质量

智能化技术在数据处理方面的优越性非常明显，具体表现在处理效率和精度两方面。在应用智能化技术的过程中，完成数据的接收与处理过程，实际处理效率较高，为执行其他任务节省宝贵的时间，同时保证数据处理精度。智能化技术提供了多种数据因素展示方式，推动数据展示与文字画面因素的融合，数据展示更加动态化、多元化，为技术人员分析机械工程状态提供更多支撑，发挥数据价值的潜在作用，同时提升数据分析的质量。与此同时，智能化技术在数据处理精度方面的优势非常显著。智能化技术的应用，意味着芯片操作与机械工程体系互相融合。使用CPU、RISC 芯片操作机械工程设备，显著提升数据处理效果。在机械工程场景中，可以采用多CPU 并行方案，保证数据信息的精度，提升机械工程的运作效率。

2.2 优化自动化系统

智能化技术在控制领域的优势非常独特，实现系统之间的控制连接效果，机械工程设备的运转效率更高，操作流程更加简便得当。智能化技术的应用，意味着自动化理念与机械工程高度融合，加强不同系统之间的联系，自动化技术体系也处于不断完善的状态，间接提升自动化技术的应用性能，为自动化技术的深入应用奠定基础。

3 智能化技术的运用路径

3.1 与管理工作的融合

将智能化技术应用在管理领域，显著提升机械工程的效率。如果采用传统管理模式，意味着过于依赖人力资源，由此带来大量的人力开销，降低机械工程的实际效益。应用智能化技术，意味着机械工程体系中的人力开销明显降低，企业无需消耗较高的人力成本，同时提升了机械工程的运转效率。在机械工程体系中经常使用的存取车，融合了智能化技术的优势，人员无需长期驻守在机械工程现场，通过远程控制和感应系统就能完成各项工作。智能化技术与管理场景还有很多融合点，由此提升机械工程的效益和企业的生产效率，同时吻合机械工程行业的发展方向。传统机械工程管理阶段，涵盖工程设计、生产、后续宣传等多个环节，这些环节都需要通过人力完成。

从机械工程市场调研角度出发，同样需要人力资源的大量参与。人员进入到机械工程和市场环境后，掌握市场环境的变动特征和实际需求，为拟定机械工程的销售方案提供重要依据，也为开展个性化的机械销售工作奠定坚实基础。与此同时，机械工程企业需要在产品售后层面投入较多的精力，意味着人员工作量显著偏高，有可能降低机械工程管理效率，并造成日常工作中的非必要差错。若能妥善应用智能化技术，在机械工程管理中进一步强调智能化技术的关键作用，体现管理智能化的实际效益。借助智能化技术模式，加大各类数据信息的收集与应用力度，确保机械工程作业与实际需求吻合。将智能化技术覆盖到企业管理的全部环节，为机械工程销售反馈提供重要动力，为调整机械工程运作方案提供重要支撑。在机械工程管理场景中，可以根据智能化技术的特征建立阶梯式管理模式，进一步提升机械工程管理的透明度，最大限度降低机械工程操作中的失误，体现智能化技术的优越性，保证机械工程生产的实际效率。通过智能化技术的连通与共享效应，企业不同部门之间的沟通交流效应进一步增强，真正将信息共享转化为实际的效益。

3.2 与生产过程的融合

在机械工程生产阶段使用智能化技术，显著优化机械工程生产过程，同时提升机械工程的产品质量和生产效率。机械工程生产阶段相对依赖人力资源，也对机械工程技术人员的综合素养提出较高的要求。与此同时，机械工程操作环境非常复杂，外部环境因素对人员操作过程的影响不容忽视，直接降低机械工程技术操作的精度。智能化技术相对于传统人力模式显著升级，实现机械工程生产的自动化赋能效应。在机械工程设备的机械臂上安装智能化装备，实现对机械工程设备的自动控制和重点操作效果，体现智能化生产的独到优势。智能化生产还能够避免人员操作中的主观因素影响，即便人员技术素养过关，但完全杜绝主观层面的失误仍然比较困难。采用智能化技术意味着各项操作均能按既定计划进行，消除人员主观因素对生产过程的影响，统筹管理生产过程，保证机械工程生产精度。

3.3 与检测过程的融合

在检测场景中使用智能化技术，意味着检测的效率和精度都有显著提升。检测是机械工程生产过程中的重要环节，产品必须通过检测后方可投入到市场。应用智能化技术，能够严格控制并执行检测标准，多角度保证机械工程产品的质量，还能维系机械工程类企业的口碑。在智能化技术的支撑下，对生产过程中的全部环节都能精准控制，确保检测工作全面顺利开展，对于企业的长久发展大有裨益。以汽车产品的检测为例，将智能化技术应用在汽车产品的检测领域，多角度保证汽车产品的质量，确保流入市场的汽车产品全部质量过关。由于汽车产品零件较多，在检测过程中发挥智能化技术的优势，确保全部零件都能够被检测，判断汽车产品能否顺利出厂。汽车零件产品质量检测意义非同一般，一旦某个部件零件出现问题，则会直接降低汽车产品的质量，进而造成严重的经济损失和安全事故。通过智能化技术的支撑，将精密仪器应用在汽车零部件的检测场景中，采用多种检测方式，将检测过程覆盖到汽车的全部零部件，真正吻合汽车质量检测“精益求精”的原则。

3.4 与设计过程的融合

产品设计阶段与智能化技术的融合，为保证机械产品质量提供充足支撑。同时，满足全社会对机械产品的实际需求。在设计阶段一定要有应用智能化技术的意识，从产品的应用角度切入，拟定机械工程产品方案。以机械工程体系中的塔吊设备为例，将塔吊设备与智能化技术相结合，实现智能化控制塔吊设备的效果，人员无需亲临现场操作塔吊设备，同样提升塔吊操作效率。借助智能化技术，构建塔吊设备的远程控制体系。操作人员的视野不再局限于塔吊设备本身，能从整体角度看待塔吊操作过程，进一步提升操作的灵活度。智能化技术与产品设计的融合潜力很大，在远程控制的基础上，为机械工程设备赋予更多智能因素，能识别人员语言，为语音控制机械工程设备奠定基础。

3.5 与故障诊断的融合

在故障诊断领域使用智能化技术，能够在较短的时间内定位设备故障原因，显著提升设备故障诊断效率，有效保证设备故障诊断质量。若采用人工方式进行故障诊断，需要在故障定位环节花费较多时间，降低故障诊断效率。另一方面，设备故障诊断意味着与风险因素共存，对故障诊断人员的人身安全造成不利影响。将智能化技术应用其中，意味着故障诊断过程更加从容，吻合故障诊断工作的发展趋势和要求，确保技术人员更快更好地完成故障诊断任务。与此同时，故障诊断阶段无需进入到潜在的危险区域，保证工作环境的稳定安全。根据故障诊断的要求，在机械工程设备制造过程中融合智能化程序。

针对该类设备进行故障诊断时，可以采用智能化的处理方式，快速完成故障检测工作，并提供精准的故障诊断结果。部分设备故障显性特征不足，使用传统的故障诊断模式，不能快速检定隐性故障。将智能机器人应用在隐性故障诊断场景，机器人能够快速到达故障部位，探明隐性故障的原因，相对于传统的人工故障诊断方式，智能化诊断方式在效率、安全性等方面都有独到的优势。人员无需进入故障现场，同样可以定位故障原因，确保故障诊断过程足够安全。诊断过程中需要有效控制机器人，确保机器人真正出现在设备故障位置，为定位故障原因争取宝贵的时间，同时提升人力资源的使用效率。部分故障诊断区域相对狭小，人员无法前往故障现场进行诊断。机器人在故障诊断过程中表现出较强的适应力，故障诊断行为非常灵活，能够适应复杂的故障诊断场景。

3.6 与人员的结合

智能化技术应用价值固然较高，但是与人员之间的密切关系值得重视。若要高质量应用智能化技术，真正发挥技术的价值，必须保证人员掌握智能化技术的应用方法。在使用智能化技术的过程中，加大相关人员的培训力度，确保相关人员具备完整的智能化技术知识体系，为运用智能化技术奠定基础。在技能培训阶段，需要将安全操作、科学操作等理念融合在培训过程中，提升人员的综合素养，为更好地应用智能化技术奠定人员基础。企业在落实生产任务的同时，也要在企业内部塑造智能化技术的应用氛围，帮助人员从多个角度认识智能化技术，促进“智能化”与“人员”的全面融合，为智能化技术的深度应用奠定基础。

4 智能化技术应用趋势

4.1 智能化与自动化的升级

机械工程发展与智能化高度融合，由于机械工程本身趋向于复杂，也为智能化技术的深入应用奠定坚实基础。机械工程设备愈发复杂，意味着潜在的安全隐患较多，如果发生安全事故，潜在的后果不可估量。在深入应用智能化技术的背景下，进一步降低对人工操作的依赖度，越来越多的场景中应用智能自动化技术，显著提升机械工程的自动化“气质”。在机械工程生产领域，还要进一步探索机械工程的新型应用场景，多角度发挥智能自动化技术的优势，全面提升机械生产效率，真正实现“高智能化”的目标。

4.2 高效率

在机械工程发展愈发多元化的背景下，对于机械工程的精度也提出更高要求，更多的精密化因素融合在机械工程领域，同时表现出微型化的特征。纳米技术的快速发展，使得国内诸多行业受益，也对纳米技术的进步提升了诸多动力。当前光学、医学等众多行业中，都能看到纳米技术的关键作用。在机械工程领域，同样可以使用此类技术，为机械工程的精密化发展提供重要动力。在新型智能化因素的支撑下，为机械工程的跨越式发展提供更多支持，同时进一步发掘智能化技术的内在价值。

4.3 柔性化

机械工程生产场景愈发灵活，由此引出柔性度的概念，有效评价机械工程生产过程的灵活性和自由度。若能保证机械工程的柔性度，意味着机械工程生产流程的灵活度更高，能够根据实际需求的变化调整机械工程生产方案，确保生产作业过程足够顺畅到位，执行过程更加灵活，真正根据实际需求的变化掌握生产过程的节奏。在柔性化机械工程流程的支撑下，生产单位可以随时调整产能、时间安排以及具体任务，多角度保证机械工程生产流程的自由度。在柔性化理念的支撑下，机械工程生产线的可塑性也有明显增强。企业能够在较短时间内完成生产线的调整和重建任务，并为产品更新迭代提供重要支撑。当前AI 算法、5G 网络的发展，也为机械工程生产的柔性化提供更便利的条件。机械工程作业的智能化气质更加明显，还能提升机械工程的协作性。机械工程作业的采购、生产、仓储、物料分配等环节真正融为一体，大幅度提升机械工程的运转效率。

4.4 可视化

智能化技术的应用，意味着人工智能网络、计算机图像等技术因素融合在机械工程领域，对机械工程各个环节的计算更加精准到位，体现机械工程可视化的优势。例如将CAD 技术应用在机械工程中，优化机械工程方案，从可视化的角度掌握机械工程的基本情况，体现可视化技术的优势。传统机械工程调整过程中，侧重于文字资料，可视性、直观性明显不足。借助可视化技术可以直观掌握机械工程的具体情况，获取的信息更加丰富全面，有效推进机械工程智能化进程。将可视化技术与机械臂控制过程相融合，发挥可视化技术在末端位置姿势控制层面的精准高效性优势，也为机械工程领域的机器人自动化发展提供重要支撑。