浅谈机械工程智能化的现状及发展方向

发表时间:2021/4/23   来源:《建筑实践》2020年39卷35期   作者:赵宏国
[导读] 随着我国科学技术的飞速发展,我国各行各业的发展水平都得到了极大的提升
        赵宏国
        信江建设集团有限公司 陕西省西安市710068
        摘要:随着我国科学技术的飞速发展,我国各行各业的发展水平都得到了极大的提升,机械行业亦是如此,同时,在现代科学技术发展背景下,智能化技术应用更加广泛普遍。机械工程是社会发展运行的重要组成部分,在智能化技术的推动下,机械工程智能化发展成为当下的主要发展方向之一,且已经生产出很多产品投入使用,并获得很好的反馈,充分说明机械工程智能化发展的重要性与必要性。基于此,本文主要对机械工程智能化的现状及发展方向做论述下,详情如下。
        关键词:机械工程;智能化;现状;发展方向
        引言
        机械工程是一门利用物理定律为机械系统作分析、设计、制造及维修的工程学科,是以自然科学和技术科学为理论基础,并结合实践技术,最终应用于研究和解决各种机械中的理论和实际问题的应用学科。机械工程从17世纪蒸汽机的出现开始得到了快速发展,从木质机械发展成为金属机械,经历了几次的工业革命,逐渐形成了机械制造技术、自动化技术及数字媒体技术等结合的机械工程学科特点,已基本具备了较系统的理论体系和较成熟的工程技术。
        1机械工程智能化发展现状
        机械工程智能化发展现状主要涉及到以下方面具体内容:首先是逐步拥有核心技术。新时期我国社会经济高速发展,国家综合实力得到显著提升,其中工业发展迅猛,在工业现代化发展过程中,推动了机械工程智能化技术应用,为消费者提供便捷的服务,极大地提高了人民的生活质量。在机械工程智能化技术发展过程中,实际应用范围不断扩大,充分发挥出机械工程智能化技术应用价值。改革开放后,我国主动与国际先进企业进行合作,引进大量高新科学技术,推动了我国社会经济的高速发展。在多年的技术合作发展过程中,我国逐渐形成完善的机械工程智能化知识体系,有效推动了我国工业智能化发展。由于我国内需市场非常大,未来机械工程智能化发展过程中,将逐渐渗透到更多的行业领域,发挥出更大的社会价值。当下我国经济逐渐步入高质量稳定发展阶段,未来机械工程的发展重心,主要是对机械工程智能化进行研究探索。其次是技术瓶颈仍存在。我国科学技术得到长足发展,但在部分基础科学研究领域,仍落后于西方发达国家,而基础性技术水平,将直接影响到机械工程智能化技术的应用发展。如我国很多科研单位进行工程智能化设计时,根据用户需求建构相关模型,并进行对应机械工程智能化设备的加工生产,如电子控制器、高压液压元件、变速器等。在一些关键零配件加工时,由于技术瓶颈的约束,仍需要产品进口。由此可见,技术瓶颈问题仍存在,未来机械工程智能化技术发展过程中,应当全面推动基础性研究工作,不断弥补研究领域的短板,促进我国机械工程的整体行业水平提高。
        2机械工程的应用
        (1)能源领域。将热、化学、原子、电、流体压力和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械,或者将机械能转换为所需要的电能、热能、流体压力能、势能等,机械工程为能源领域提供了能源装置。(2)及轻工业。为更好地发展及轻工业生产,机械工程的先进技术广泛应用于机械及轻工业机械,从而满足人们日益增长的生活物质需求,如常见的作物收割机械、纺织机械等。(3)机械制造业。随着工业革命的迅速崛起,各种机器设备的大量应用,需要大量的机械加工设备来制造我们所需要的机器和装备,如常见的车床、钻床、铣床、磨床及特种加工设备等。(4)交通运输业。人们生活中使用的交通运输设备,如汽车、轮船、飞机、高铁等,其制造、生产及维修都属于机械工程领域。(5)工程建设。我国的工程建设技术水平比较领先,尤其在道路施工、桥梁建设等领域都离不开施工设备,高效、多用途工程机械需求较大,如挖掘机、装载机等。


        3工程机械智能化管理进程中的技术类型
        3.1单机集成化操作与智能控制技术
        在科学技术逐步发展的背景下,智能化成为多数行业的主流发展趋势,此时单机集成化操作与智能控制技术的应用优势逐步显现,其包含多重技术,各自均有其独特的应用优势。(1)自动换挡变速器技术。此项技术在现代工程机械设备领域取得广泛应用,在提高施工效率、优化机械设备性能等方面具有显著应用优势,其中以液压式和电液式两种较为常见。液压式自动换挡系统主要处理的是设备行驶速度、油门开度等一系列状态参数,采集此方面的信息再将其转化为油压信号,通过该信号控制换挡阀使其作出相应动作,实现自动换挡。电液式自动换挡系统则以控制器为主要硬件支持,利用该装置调控换挡阀,进而根据需求自动换挡。(2)无人驾驶技术。工程施工期间常遇到塌方区、辐射区等,易威胁到作业人员的生命安全。此时,无人驾驶技术在机械设备运行过程中所具有的优势逐步显现。在行业技术快速发展之下,自动控制、机器人等领域取得显著发展成果,且此类技术逐步向工程机械设备领域迁移,依托于定向导航和位置诱导原理,配套自动监控信息反馈处理系统,以计算机为执行主体,根据现有信息给出准确的判断,并自动调整机械设备的运行姿态,全程安全可靠。
        3.2虚拟现实与机群控制技术
        机群控制技术反映的是基于机群所形成的最优配置方案,以施工机群为核心,同时引入统计学、运筹学等相关领域的知识,经一系列分析与判断后创建相配套的系统目标函数,确定最优方法,从而得到相应的结果。通过机群控制技术的应用有助于增强机械设备间的协调性,确保各机械设备可稳定运行,由此创建完善的机群控制系统,满足技术可行性、施工便捷性、经济效益性等方面的要求。
        4机械工程智能化发展方向
        4.1机械智能化设计建模技术的发展
        机械产品设计建模需要建立在机械产品生命周期、机械产品信息数据共享、机械技术信息共享、机械组件信息共享、产品信息共享等因素的基础上,确保机械产品的实用性和准确性,成为多层面、多角度、多系统、多环节的信息集合体。目前常用的机械建模技术有MAD和本体建模等,比较适用于目前阶段的机械智能化设计,具有提高机械智能化设计与生产之间的结合程度和研发效率的作用,并对机械的生产模式起到了改善和优化的作用。因此,机械智能化设计要以机械生命周期为设计的基本要求,使机械产品更加智能化。统一机械智能化设计技术的设计理念,结合机械知识、信息数据库以及机械产品生命周期,使机械智能化设计技术拥有信息共享和知识共用的特点,也是机械智能化设计技术未来的发现方向。
        4.2机械工程国产设备的精密度与智能化的快速提升
        大力研发先进机工程设备,以提高精度为前提,结合智能化、数字化,使国产机床实现产品系列化,使我国的机械加工设备及特种加工设备等形成一套通用的控制系统,不仅可以提高产品适用性,降低使用成本,同时也提高了设备的制造研发水平和精密程度。
        结语
        总而言之,工程机械设备的合理应用对于现代化工程建设具有积极的意义,加强对机械设备的智能化管理是主流发展趋势。施工企业需顺时应势,持续提高智能化管理水平,积极引入先进的技术和设备,为工程建设而服务,创造高品质的工程项目。
        参考文献
        [1]胡威.机械工程智能化的现状及发展方向[J].中国新通信,2018,20(22):231.
        [2]唐宽芝.机械工程智能化的现状及发展方向探究[J].花炮科技与市场,2018(4):49.
        [3]顾月琦.浅析机械工程智能化的现状及发展方向[J].数字通信世界,2018(8):252.
        [4]连俊茂,连凡.机械工程智能化的现状及发展方向[J].中外企业家,2018(19):123.
       
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