机械工程智能化现状与发展方向

沈 蔷

渤海船舶职业学院，辽宁 兴城 125105

一、机械工程智能化

（一）机械工程

社会化生产中的方方面面都涉及到机械工程技术，社会化生产已经离不开机械工程技术[1]。加大力度进行机械工程研发，可以使客户获得专业程度较高的设备，满足客户使用需要。为了适应变革，必须将现代化技术应用于生产技术当中，以满足未来的发展需要，发挥出机械工程的最大效力。

（二）智能化

机械在人们的生活、工业等领域发挥着举足轻重的作用，将智能技术融入其中，有助于提升装备的自动化程度。具体地说就是将操作人员、设备硬件和程序软件有机地融合在一起，以实现对智能技术的多个领域的有效突破，使得在各个不同的行业领域，都能充分发挥智能技术的价值，提高综合竞争力。现在各个生产领域都强调机械化、智能化，将智能化融入我们的日常生活与生产当中，既是人们高质量便捷生活的需要，也是社会生产力不断进步发展的需求，更是社会经济发展、提高经济水平的必要条件。

二、机械工程智能化对社会发展作用

机械工程在生产生活中起着非常关键的作用，它不但能够为人们的物质生活条件提供支持，还能够确保企业生产设备的稳定运转。机械工程包含多个环节，如机械设计、制造、应用等。机械工程需要在满足人们生产需要的同时，降低对环境造成的不利影响，因此，机械工程智能化是社会和环境发展需要，它能够使生产更加高效、优质，能够通过模仿人脑，部分或者完全代替人的工作，实现自动化的工作和高精准的工作[2]。

（一）推动社会工业化绿色高效发展

智能化技术的应用能够降低能源消耗。工业化可以为社会的发展提供支持，能够提高生产质量和产量。但是，在工业化发展过程中也存在一些问题，如很可能会出现较为严重的环境污染，导致能源的减少。因此，想要达成健康、长远发展目标，就必须主动地开展环境保护。机械工程及自动化在工业领域未来的发展方向主要是延续持续的发展道路，使人与自然和谐相处[3]。智能化技术的应用能够较为有效地解决这一问题，降低能源消耗，并尽可能地对能源进行二次应用，提高能源利用率。

机械工程智能化能够使生产更加高效。智能化可以使机械生产更加高效。在传统模式下，工业生产主要由人工进行操作，而人力资源投入要超出机械成本投入，并且机械设备在应用过程中存在较大的风险，如果过度关注效益很可能会造成事故。在这一情况下，应用智能化技术，能够取代人工操作，在减少资金投入的同时，推动相关工作高效地开展，防止不必要的事故。也可以理解为，智能化机械生产是远距离开展的操作，需要各部门配合，加强各环节联系，达成产品生产目标。

（二）推动人才需求的发展与变革

随着智能化时代的到来，科学技术水平不断提高，社会经济结构也发生相应的变化，不仅影响着工业生产和人们的日常生活，也对教育行业特别是职业教育带来较大的影响。机械制造的智能化极大地改变了生产模式和人们的作业方式，人与机的互动更加频繁，社会需求从一线技能型人才转型为“智能技术”一体化人才，这对人才培养提出了更高要求。即要求各职业院校对人才培养目标、专业设置、专业结构、课程标准等都进行相应的调整，改变传统的教学模式，要更加注重培养学生的独立自主和创新精神，以更好地适应今后的岗位要求。

三、机械工程智能化特点

机械工程智能化具有以下特点。

一是自动化。机械工程智能化的一个重要特点是自动化。机械的自动化可以大大减少人工操作，节省人力成本。通过制定程序，减少人工干预，能够提高加工精确度，提高产品质量。机械自动化可以使机械长久连续稳定地工作，提高了生产效率。

二是数据化。机械工程智能化强调数据的重要性。通过感应器、监控仪器仪表以及其他监控手段，机械设备可以采集实时数据，分析数据变化规律，根据实际情况进行预判并采取措施，优化生产流程。

三是智能化。机械工程智能化即提高设备的智能化水平。通过引入人工智能、机器学习和自适应控制等技术，机械设备可以具备自学习、自适应和自主决策的能力，从而提高设备的灵活性、适应性和智能化水平。

四是网络化。机械工程智能化还强调设备的网络化。通过互联网、物联网和工业互联网等技术，机械设备可以实现远程监控、远程管理和远程维护，实现设备之间的互联互通，提高了设备的协同性和集成性。

五是可持续化。机械工程智能化注重提高设备的可持续性。通过降低能耗、循环利用资源等环保措施，机械设备智能化可以让机械提高能源利用率，减轻对环境造成的压力，减少对资源的依赖，走可持续化发展的道路。

四、机械工程智能化的发展

第一，随着机械智能化的不断发展，人们的生活水平稳步提升，我国的工业生产进入了新的历史时期，机械工程智能化也得到了飞速发展和应用。同时我们也借鉴国外先进经验，对机械工程智能化进行了技术改造。为更好地发挥其在实际中的作用，学界对其在实际中的运用进行了更多的探讨与研究，取得了具有中国特点的分阶段的成就，并建立起一套较为完整的关于其发展的理论与方法，具备机械工程智能化部分领域的优势。为适应不断增长的智能技术的市场需要，在目前经济飞速发展的时代背景下，我国把机械生产尤其是在智能制造方面作为重要的抓手和着力点，推动了机械工程智能化与更多的行业和领域融合，比如与汽车行业、船舶行业、精加工行业和数据信息行业合作，从而发挥了其更大的价值和影响，提高了我们的综合国力。我们应该确定一条创新的发展之路，由依赖于进口和改装，转变成了自主研发和私人订制，使我国的机械智能化得到更进一步的发展。

第二，亟需解决智能制造的一些技术难题。伴随着国家科技的持续发展，在机械工程领域人工智能已初见成效，并形成了一定的规模，有关技术也有了一定的积累和发展。但是，从实际工作中我们可以看到，与国外相比，我们的基础技术还比较薄弱，在某种意义上制约着我们的技术进步。例如，有些生产单位在生产过程中还是会受到技术的制约，一些主要的技术性关键零件无法完全自主生产，还需要依靠进口。这种重要部件包含电子控制器、高压液压元件、传动装置等。要想将这些问题都加以解决，从而真正地达到对智能技术和产品的自主，就需要丰富人才培养层次，从技术研究、应用开发、制造创新等方面培养更符合社会需要的人才，而职业教育起着不可或缺的作用。所以我们必须对基础研究进行全方位的、深层次的探索，努力对已有的技术瓶颈和难题进行突破；继续培养大批技术技能型人才，继续加大对薄弱环节的投入力度，从而提高机械工程智能化程度。

第三，加强信息化管理。实践证明，在机械工程智能化的实施中，通过对其进行有效的信息化管理，可以充分地发挥其优越性。但是，就目前而言，一些企业的发展策略不够完善，发展目标不够明确，信息化管理水平不够高，导致企业发展不够稳定，不能提高企业的竞争力。要想解决以上问题，企业必须认识到技术升级和信息化管理的重要作用，对企业资源的分配进行优化，提高企业的信息化管理水平，从而达到企业可持续发展的目的。设备的信息化管理可减少工人的劳动强度，方便用户，满足客户的要求。智能技术能够推动人机接口向图象化方向发展，利用图像化的人机接口与使用者进行交互，这能够更好地适应使用者的各种需要，方便使用者的操作和使用，也可以减轻员工的工作负荷与压力，提高员工的工作效率与质量。

第四，设备及系统的智能化。在成功转型的智能化制造企业中，无论是生产线、生产设备还是生产本身的监控，都需要自动化和智能化作为传感器配备、数据抓取采集和生产数据处理反馈[4]。随着技术的不断发展，机械工程不仅越来越高效、先进，同时对智能化也提出更高要求。对于设备的生产和管理来说智能化是十分重要的。很多生产企业以此为目标，向智能化不断改进，使企业的生产效率大大提高。在智能化机械加工生产等领域的应用过程中，不断的改进优化，使得人们可以通过数据随时了解设备及生产状态，使得生产、设备处于最佳状态。设备及系统的智能化，可以提前规避故障及风险，一旦出现问题，可以有针对性地进行解决和处理，提高生产效率以及设备使用寿命。

五、机械工程智能化未来发展

（一）网络与信息化

进入信息化时期，互联网技术迅速发展，未来技术的发展重心将由工程化、机械化转变为智能化、数字化。我们应当不断推动机械工程与计算机技术、互联网技术的融合，实现机械工程技术水平与信息技术、网络技术、数字技术技术水平的同步提升，进而实现智能化发展目标。在现阶段的实践中，机械工程的网络化与信息化的发展受到各种因素的阻碍和限制。我们经过深入研究发现，人才匮乏是阻碍技术可持续发展的主要原因[5]。为了解决这些问题，需要主动地组织相关人员参与到学习之中，提高人员的专业化程度和整体实力，为我国机械工程智能化发展提供较为有力的支持。企业或是高校在开展人才培养工作时，需要成立专门的部门进行技术研发，主动地开展技术研究，并科学地应用现代化的技术和软件，不断促进人工智能与加工生产技术的有效融合，使我国机械工程智能化稳步提升。

（二）推动机械工程制造方式的变化

智能化将改变机械制造的方式。以智能化系统和自动化工艺对传统的机械制造过程进行升级和改造，从产品的总体设计、数据分析、进程控制等多个方面进行升级，使未来机械工程智能化技术向自动化与集成化方向发展，有效提高我国机械工程的整体发展实力[6]。要加大研究力度，进行技术创新和开发，不断优化升级，提高设备的性能，更好地满足用户的日常需求。如一些控制器能够根据人脑原理处理信息，我们要加大智能化力度，有效满足人们的需求[7]。智能化的机械工程制造方式将更加高效、精确和灵活，能够满足个性化需求和快速交付的要求。

（三）促进人才培养方向的转变

随着技术的发展，人才变成了最重要的生产力。随着我国经济实力的提升，企业在市场中的竞争变成了对于人才的竞争[8]。职业院校应加大相关专业人才培养力度，发挥人力资本优势，设置相关的专业，对专业建设与专业发展投入更多资源，并对人机互动的智能系统进行改进。机械的智能化，要求相应人才具有各种专业的综合能力，所以机械智能化的变革推动传统着相关专业发展向专业群发展。要增加专业发展的内涵和外延，培养技能型、综合型、复合型人才。同时，机械智能化的发展对教师提出了更高的要求，教师应转变思维，不断提升和丰富自身的知识和技能水平，开阔视野，掌握现在社会的新变化、新工艺、新方法。教学中不断增加课程的综合性与创新性，以培养更符合新时期岗位要求的人才。此外，职业院校还应加强与高新企业合作，进行产学融合、“订单班”培养等，拓宽人才培养路径，满足机械工程智能化对人才的新要求。

（四）对于设备故障进行智能化检验

随着机械工程的智能化发展，相关人员要对设备故障智能化检验技术予以充分关注。在实践中，相关人员要在较短时间内完成检测工作，第一时间改进存在的安全问题，确保设备质量符合要求，确保机械工程设备处在稳定状态下，能够安全运转。在进行故障诊断的过程中，利用软件系统进行检验，检索出可能的故障类型，根据数据库中的样例进行比对，提高检测的效率和准确率。可利用的软件有神经元网络系统等，其主要用于模拟人脑，通过构建和完善诊断网络，引导网络图谱深度学习，实现检测。设备故障智能化检测有利于提高检测质量和效率，提高机械设备运行的安全性和可靠性，应当大力发展[9]。机械工程的智能化发展应考虑到实际生产的需求，要打破技术壁垒，加大研发力度，开发出越来越多的自主技术，使机械工程智能化可以积极持续发展。

（五）推动机械工程绿色化发展

在传统模式下，我国经济的发展对环境的破坏较为严重，这并不利于经济和社会的可持续发展。在这一情况下，需要在推动经济可持续发展的同时保障社会效益。这也是满足社会发展的必经之路。保护周围的环境，合理利用资源，坚持环保理念，可以在促进机械智能化发展的同时应用绿色化发展模式，使人们对于环境保护予以充分关注。将科学发展观、绿色发展观落实到位，达成人和自然的和谐共生这一目标，从而使资源得到充分利用，避免资源的不必要消耗。因此，在推动机械智能化发展时，需要将绿色发展作为关键思路，达成健康、长远发展目标。

综上，机械工程智能化是在传统机械工程的基础上发展起来的，它已经成为当前我国产业结构调整的重要内容之一，也为我国机械工程的发展指明了方向[10]。虽然在世界范围内我国对于机械工程智能化的研究相对晚一些，但随着我们研究力度的不断加大，并在多领域的应用已经取得了一定的效果，和发达国家的差距逐步缩小，一些成果为机械工程行业的发展提供了动力。因此，机械工程智能化前景广阔，大有可为。我们一定要予以高度关注，了解其发展进程，让机械工程智能化满足我国经济发展和人民生活的需要。