摘要:机械工程对于人类文明的进步与促进有着十分重要的意义。智能化机械工程的产生和发展把机械工程引进到一个全新的时代。机械工程智能化的前景一定是多样多集成化的,主要内容包括了网络化、信息化以及人工智能化和产品智能化等等内容,必须要将机械智能化的发展方向进行有效地掌握,才可以获得广大的市场空间,也能够有效促进机械工程的发展。
关键词:机械工程;智能化;现状;发展方向
一、智能化机械工程的特性
(一)提升产品的生产效率
把先进的智能化技术引入到机械工程里面不仅可以有效地减少机械工程在生产过程中所造成的能源耗损,也保障机械加工的生产链得到一定的扩张与延伸,提升产品的生产效率,并且使得产品的精度与质量得到保障。
(二)强化集成交汇
智能化机械工程的定义就是将人、机、硬件、软件集成,并且进行内部的沟通与互动,把交汇以及集成能够成功实行,也造成人工智能化机械工程具备高效性特点以及智能化都已经被具体的展现出来。这样的结果对机械工程发展有极大的促进作用。
(三)节能与环保
节能环保是机械工程行业必然发展的方向。如果使用陈旧的机械工程技术参与企业的生产加工,就会对于环境造成严重污染问题,而且被机械工程所带来的环境在污染之后的清理与处理是十分困难的。节能环保是智能化机械工程的另外一个重大优势,如果想要让机械工程向着智能化的方向前进,那么就一定能够有效地避免通过环境作为交换机械工程代价的情况发生。
二、我国机械工程智能化的现状分析
国家高技术研究发展计划(简称863计划)是我国机械工程智能化发展的开端,从那时起,我国进行了包括工程机械机器人化、挖掘机智能化、推土机智能化以及自动牵引车技术的研究。我国在进行机械工程智能化发展的道路上,主要经历了四步发展,直至发展到今日的“中国智造”。
第一阶段为智能化引进阶段。在我国开展863计划以前,我国在机械工程方面主要是援引国外的先进科学技术和系统。国内的硬件与软件配置虽然由国人自行进行,但是其发展的关键技术都掌管在国外厂商的手里,因而国内的智能化发展初期完全处于被动状态。
第二阶段是智能化开发阶段。这里指的开发是在外国技术的基础上进行的二次研发。国内的科研人员对国外的技术进行仔细的研究,并结合国内现有的技术和我国的实际国情进行了改造,为我国进行自主研发奠定了基础,并积累了相关经验。
第三阶段是模仿开发阶段。技术的发展源于模仿和创新。在进入新千年后,国人已经不满足于基于国外技术的二次开发,而是试图在模仿国外技术的基础上进行突破性的创新和设计。对操控器与人机交互系统的智能化基础技术进行优化设计,并结合进口设备进行模仿和自主开发了一些简单的系统,取得了比较可观的成果。
第四阶段是独立研发阶段。这是我国机械工程智能化正处于的阶段,也是将长期处于的阶段。2008年奥运会后,我国向世界彰显了国力,同时也看到了只有取得独立研发的能力,才能够真正地使中国走向机械工程智能化的道路,也才能真正提升我国的制造实力。2009年起,国内相关科研机构开始自主研发机械工程的控制装置,利用模型进行相关的机械工程控制器的开发与优化。虽然我国进行了大量的自主研发,但是许多机械的关键零部件仍需要依靠进口,一定程度上制约了我国机械工程智能化的发展。因此,未来提升对关键零部件的自主研发能力十分重要。
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三、我国机械工程智能化的发展趋势
(一)工程机械智能化控制技术与单机集成化的发展趋势
工程机械智能化控制技术主要涉及到编程控制、无人机操作技术自动换挡技术等各方面。而我国现阶段的工程机械智能化发展,主要应用于自动换挡技术领域。这一技术的应用不仅促进了设备质量以及运行效率的全面提升,促进了经济效益的稳步提升,同时也最大限度地降低了工作人员的劳动强度。就目前而言我国常用的自动换挡设备主要有液压式以及电压式两种。而液压式换挡技术主要应用于汽车制造行业,利用该技术将汽车的行驶速度、油门启动等参数转换为油压信号,然后利用油压信号完成控制汽车换挡阀,确保汽车自动换挡模式的顺利实现。电压式换挡技术则主要是将车辆行驶过程中的速度、油门等车辆运行过程中产生的参数转换为电压信号模式,然后将电压信号输入至电子换挡控制器,利用电子换挡控制器控制换挡阀,以达到实现自动换挡的目的,为车辆行驶安全性的有效提升奠定良好的基础。电液式自动换挡技术与工程机械的紧密结合,不仅为工程机械电液一体化发展目标的顺利实现奠定了良好的基础,同时也为创新智能化的发展提供了更多的渠道。
(二)工程机械智能化监控、维护、检测技术的发展趋势
电子智能化是工程机械实现智能化监控的保证。这一技术在应用的过程中,不仅实现了在线监控工程进行自动化运行的目的,同时也实现了及时发现并解决工程机械运行故障的目的。而这也说明了智能化工程技术在工程机械中的广泛应用,不仅实现了工程机械故障现象的现场监控数字化、智能化,同时也促进了工程机械故障维修效率和质量的全面提升。随着微型计算机的迅速普及,越来越多的工程机械制造企业开始将微型计算机应用于工程机械中,并且已经取得了非常显著的成效。经过长期的实践发现,工程机械智能化运营模式不仅得到了工程机械制造行业的认可,同时随着这一技术应用范围的不断扩大,工程机械制造行业也进入了智能化的发展阶段。随着越来越多的工程机械制造企业将电子监控设备安装于设备故障数据源的输出部位,不仅为维修人员检查设备故障因素奠定了良好的基础,同时也促进了工程机械设备故障维修效率和质量的全面提升。由于智能化监控技术在我国工程机械制造领域的应用还相对较少,因此以此为基础的故障诊断和监控技术在我国尚处于发展阶段,再加上智能化监控系统在我国还没有进行大范围的推广和应用,从而对我国工程机械设备的发展产生了不良的影响。
(三)网络机群智能化管理的建立
随着工程机械在各个领域的广泛应用,其在社会生产过程中发挥的作用也越来越重要。比如,公路工程施工,高速公路路面的施工不仅要借助各种不同类型的机械设备,同时由于高速公路工程施工具有随机性较强的特点,所以导致在高速公路施工的过程中,不能根据工程项目的实际情况配置专门的机械设备,最终导致高速公路施工企业在项目施工过程中虽然投入了大量的资金购置机械设备,但是这些机械设备在实际应用的过程中却没有发挥出其应用的作用,而这一问题也是我国工程机械应用过程中普遍存在的问题。大多数施工企业在面对工程施工质量要求较高的项目时,虽然采取了增加设备投入资金的方式,但是随着机械设备的增加,各个设备之间的相互协调能力的不足,则成为了影响工程项目施工质量和进度的主要因素。所以,施工企业必须加大工程机械配置的优化以及协调力度,才能促进工程机械设备使用效率的全面提升,从而达到有效降低工程项目施工成本的目的。
结束语
科学技术的不断发展和进步,为社会智能化发展目标的实现奠定了良好的基础,而随着智能化技术在各个领域的广泛应用,智能化技术与人们的日常生活、生产等联系得也越来越紧密。机械工程不仅影响着社会发展的各个领域,同时也为人类的生产提供了必备的物质基础。
参考文献:
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论文作者:巩新远
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/19
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