探讨机械工程智能化的发展趋势论文_杨志进

探讨机械工程智能化的发展趋势论文_杨志进

天津神技夹具设备有限公司 天津 300000

摘要:近年来机械工程在进步的同时,智能化逐步与传统机械工程相融合,两者相互促进,并通过智能化的新手段推动了机械工程的发展。以智能化机械工程为表现形式的智能制造不但快速的提高了生产率而且以智能的形式进一步的推动机械工程和产业的进步。

关键词:机械工程;智能化;发展趋势

一、机械工程智能化现状

最近几年,社会经济发展突飞猛进,新兴科技不断涌现,为机械工程的智能化发展提供坚实可靠的保障,促进机械工程的智慧化发展。现阶段,智能化以模仿人脑运行方式为基础,能够在日常工作中代替人类进行简单而又重复的工作。目前,机械工程的智能化发展速度较慢,发展过程中问题频频出现,但是必须正确认识到机械工程的智能化发展是十分必要的,也是顺应时代发展潮流的,进而正视现阶段存在的问题,切实推动机械工程的智能化发展。

目前,机械工程的智能化发展得到了企业的一致认可和普遍支持,在实际工作中得到较大的推动。现阶段,企业内部工作方式较为陈旧,缺乏足够的创新,但是企业对机械工程的智能化发展给予极大的帮助,并取得一些成效,在一定程度上推动着机械工程的智能化发展。但是不可否认的是,由于多方面因素的干扰,机械工程的智能化发展仍旧面临着一些难题,工作仍旧需要进一步改进。目前,企业在机械工程的智能化发展中存在信息处理效果差、对智能化认识不足等问题,严重影响机械工程的智能化发展。但是,现阶段机械工程的智能化发展有着良好的氛围,得到了多数企业的认可,必将在未来得到更好的发展和更加广泛的应用。

二、智能化发展优势

1、智能化算法提高机械加工精度

在机械设计和加工制造环节,由于机器设备的误差和机械加工原理自身存在的误差,使得产品存在误差是必然的。机械加工发展过程中就是有效降低这些误差,从而保障产品的质量和精度。另外产生误差的环节很多,在产品制造过程中很多环节都存在着误差,这些误差存在影响着产品的加工质量,在实际遇到问题过程中不能够忽视产生误差的原因,要对误差产生的原因进行详细分析,探究到底是哪一个环节出现问题。其中包括了工艺问题、设计缺陷、加工缺陷、设备自身误差等,如果是设计问题,可以通过完善相关设计方案来解决,如果自身工艺或者设备自身问题,可以通过智能化算法对误差进行智能修改,提高最终加工精度和加工质量。

2、完善机械制造工艺质量

在机械制造过程中,表面质量是机械生产过程中最容易出现问题和误差的部分,在微观检测中经常会出现表面凹凸不平的现象发生。机械表面的平整度质量直接关系到产品的物理化学性能。因此,对于产品的表面平整度应特别注意,在加工和生产过程中,应严格选择工具的使用。这些工具一定要结合实际的情况进行选择。其中最重要的就是刀具的选择,刀具主要结合实际情况进行科学筛选负偏角小的修光刀、精车刀等,在实际的制造过程中,通过减少供给量的方式达到完美削切,降低机械的表面变形。

三、智能化控制的未来发展趋势分析

1、单机一体化操作和智能管理技术

这种技术指的是通过单片机的控制能力和智能化的技术综合使用,实现无人操作。

工程机械中通过智能化的控制完成自动换挡,这种技术在工程机械领域中具有重要的意义,能够提升设备的工作效率,同时对设备的施工质量也具有明显的促进作用。该技术的实现可以通过以下两种方式实现:其一是电液式,指的是通过智能控制程序完成设备内部的参数转换,同时将智能程序控制下的命令参数发送至自动换挡装置中,实现智能化的换挡操作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其二是液压式,指的是通过液压方式将设备内部的参数转化成电动信号,进而实现智能化的控制。通常情况下,前者应用的范围更加广泛。

2、智能排障技术

通过智能化控制系统的控制能够在工程设备正常运行中实现智能故障检测,即通过智能控制程序能够自动的检测设备运行中存在的异常情况,通过该智能化控制能够在工程设备运行的情况下为操作者提供设备的故障信息,方便操作者掌控工程机械。故障的检测离不开传感器的使用,通过传感器的信号采集能够完成信号传递,将传感器的信号连接智能化控制系统实现自主的故障报警。先进的传感器技术在智能化故障排除技术的应用上具有非常重要的地位,同时也是实现高智能化故障排除的关键技术。通过这种方法能够获取不同部位的信号,将所有的信号传送至控制中心能够完成信息的综合处理。系统的中央处理模块能够将传感器中的信号进行智能化的筛选,并且主动判断是否出现了异常情况。该技术在信号采集的过程中使用的手段主要是共振、温度感应、压力感应等,用于检测设备的变形、断裂具有良好的效果。因此传感器的使用在智能化工程设备排障的应用中起到了非常关键的作用,已经成为现代研究的重点内容。分析排障的相关理论能够得出以下三种方法:其一是使用数学模型形式下的故障排除方法;其二是全方位的信号出入和集中处理,通过人工智能进行排障的检测方法;其三是图论专家系统和神经网络的智能化检测方法。

使用专家系统的排障方法具有一定的局限性,因为这种方法对故障提示的效果并不明显,同时并不具有自主学习能力,只能通过设定好的专家处理程序处理问题,但是这种方法在前期的建模和训练过程中具有较高的效率,省却了前期的学习过程。神经网络的方法是仿照着人脑的神经网络系统搭建的神经网络排障方法,这种方法是通过不同结构的神经元形成网络,能够处理复杂的故障问题,但是这种方法在使用之前需要通过大量的数据锻炼进行学习,通过寻找样本数据中的数据矢量特征完成神经网络的学习能力,之后才能够进行扩展学习并处理复杂的问题。

3、机群智能化高度控制管理技术

该技术能够实现机群的有效配置。该技术主要运用了交叉统计、运筹学等方法通过仿真功能对机群系统进行处理和判断,同时通过智能化的控制系统完成对机群的管理效果。该技术通过数学的优化方法对系统中的最优数据进行运算,最终得出最优化的处理决策。本次研究就是为了加强不同机械结构之间的协调性,增加机械设备的灵活度,这也是提升现代工程机械智能化处理的有效途径。提升机群智能化控制的方向主要依据以下两种方向实现:其一是优化系统的资源,提升对材料的使用效率。其二是通过智能程序代替人工操作,降低人为干预比例。

使用机群智能化高度管理技术能够作用在多设备同时运行的过程中,并且方便不同设备将运行的数据信号通过网络途径以线性结构传递至中心处理器中,方便处理器对不同的设备进行数据处理。这种技术能够提升不同设备信号的准确性,方便处理器接受和发出信号。同时能够为中央处理器提供全方位的设备数据信号,方便中央处理器掌控机群设备。通过这种技术结合智能化的数据处理技术能够提升对机群设备的运行处理能力,提升设备的使用效果。这一技术以无线网络技术为基础,是保证信号精准传递核心技术。现阶段这种机群控制技术才刚刚起步,目前主要的研究内容如下:其一是在特定技术的支持下对机群控制采取最优化的处理方法,包括成本优化、运行动作优化等。通过开发计算机编程程序优化内部资源配置,形成高效的机群智能管理效果。

结束语

在机械工程设施智能化的研究过程中,我们还要结合我国的国情,培养专业人员,将机械化与智能化进行充分的有机融合;与此同时,还可以在机械工程设备智能化中融入监测理念,这样更有利于了解和掌握机械设备的状况。这些策略的有效实施,将使我国机械工程设备智能化水平得到更大的提升。

参考文献:

[1]欧阳华兵.智能制造技术的研究现状与发展趋势[J].上海电机学院学报,2018,21(06):10-16+23.

[2]张文康,杜永纲,曹贻选.论述机械工程的智能化发展趋势[J].中国设备工程,2018(17):208-209.

论文作者:杨志进

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/13

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