智能化技術在機械工程中的運用及相關問題闡述

丁波

摘 要：改革開放三十年來，我國科學技術水平不斷提高，極大地改善了居民的生產生活環境，科技元素在機械化生產領域也起到了非常關鍵的作用。近幾年，智能化技術在機械工程領域的應用快速發展，智能化技術自身也正在中斷完善，為我國機械工程行業一路帶來了十分可觀的經濟收益。文章對電氣機械工程和智能化技術方面進行研究與探索，對相關的技術應用進行了詳細的分析，希望可以起到參考作用。

關鍵詞：智能化技術；機械工程；應用

目前我國正處于轉變經濟發展方式、調整產業結構的關鍵時期，國內機械工程領域的各大企業對智能化技術的應用十分重視，通過科學合理地將智能化技術與機械工程相結合，不僅提高了企業的生產效率也提高了產品的質量。

1 簡述智能化機械工程及其特點

（1）隨著計算機技術的不斷發展，智能化技術在我國各行各業中等到了十分廣泛的應用，所涉及到的領域包括工業、農業、教育、醫療、軍事、金融等。機械智能化是未來我國工業的一個發展趨勢，機械自動化是機械智能化的來源，二者并不自替代與被替代的關系，機械智能化是機械自動化技術與智能化技術相結合的產物。智能化機械設備的運用大大提高了生產效率和產品質量，對于工作企業的健康發展來說意義重大。（2）機械工程智能化與機械工程自動化。我國目前已經成為世界級的工業大國，但并不是工業強國，大而不強主要表現在技術水平比較落后，無論是在機械自動化領域還是在機械智能化領域都與文章發達國家有著十分巨大的差距。機械工程自動化是指在機械生產過程中依賴于自動化設備進行生產或所生產出和產品具有一定的自動化特征。機械自動化可以有效提高特定產品的生產效率和產品質量。然而，確存在著生產方式一定成形就很難改變，無法滿足現代消費市場多樣化的需求，而且機械自動化技術仍然無法擺脫對人工勞動的依賴，這種依賴主要體現在生產計劃方面、產品推廣方面以及設備控制方面。智能化機械工作技術克服了以上缺點，將自動化技術與智能化技術相結合，不僅降低了一線勞動人員數量，也大大降低了人工作業的工作強度。智能化操作系統可以對機械運行作業過程中生成的相關數據進行收集和處理，計算機根據計算得出的結合來靈活地指導機械設備下一步的動作，大大提高的機械設備生產的靈活性，在保證生產效率的同時也實現的產品種類的多樣化生產。通過軟件、硬件、機械、人工相互集成與交流可以進一步提高機械設備的智能性與高效性，對于一定范圍內的修改化服務需要也可以就會自如，使得機械設備不再只是冷冰冰的工廠流水線，而是可以更大程度上服從人的命令，接受人的改造的智能化機械設備。（3）智能化機械工作中的特點。智能化機械工程具有四流集成、四流交匯、高效率、高品質等優點。智能化系統是智能化機械工作中的核心，它可以對機械作用進行現場操作，根據實際情況來調整設備運行方式，提高產品良品率。

2 智能化技術的應用

（1）機械工程生產設備智能化。自動化技術在機械工程領域應用的最為廣泛，以往的工業企業都是以流水線的形式來對機械設備進行設計與組合的，這種流水線生產方式與傳統的手工作坊相比有著十分巨大的效率優勢和質量優勢。然而隨著我國科技水平的提高，城市居民對消費產品的要求越來越高，工廠流水線生產出來的嚴重同質化的產品逐漸受到了市場的冷漠。尤其是我國消費者對科技類產品的消費快速增長，流水線機械列陣生產出來的產品幾乎沒有多大程度的科技含量。在這種市場需求背景下，我國工業企業開始利用計算機技術、軟件工程技術以及無線通信技術等手段來增加自動化生產設備的靈活性，利用軟件操作和數據指導的方式來對機械設備進行調整，從而代替了大量的人工勞動，降低了企業成本，更重要的是其生產過程中的精確性得到了質的提高。另外智能化機械設備還大大提高了工業生產過程的安全性和穩定性，降低了生產事故發生的可能性，當機械設備出現故障時，智能化操作系統可以第一時間發出警報，同時準確顯示故障發生的位置以及發生故障的具體原因，幫助維修人員對機械設備進行維修，最大程度上減少因意外生產事故造成的損失。（2）機械工程生產管理智能化。智能化技術為企業生產帶來的使得還不僅僅體現在機械操作方面，還體現在企業管理方面，管理工作向來是市場經濟環境下所有企業的基礎性工作，管理對企業的重要性絲毫不亞于技術，良好的企業管理工作可以大大提高企業的生產效率以及市場競爭力。

3 智能化技術在機械工程中的具體應用

智能化系統由可以采集環境信息的傳感裝置、可對傳感器采集信息數據進行分析判斷的知識庫以及對工作裝置進行自動控制的控制器組成。將數據輸入計算機，利用知識庫對數據進行分析處理。根據作業計劃由計算機向各個工作裝置發出指令，進行實際操作。

（1）履帶式鑿巖臺車。隧道施工中需要經常用到履帶式鑿巖車，作為一門專業性極強的重要施工機械，結合智能化技術，可以實現對沖擊次數、回轉速度以及鉆進速度的智能化控制，還可以依照巖石的質地來自動測量鉆入的深度的轉矩。（2）自卸車。自卸車是一種無人駕駛的機械工具，在礦山開采方面得到了廣泛的使用。利用推測航法來指導運行方向，利用反射板和激光傳感器來對誤差進行控制。結合GPS技術來為處于運行狀態的自卸車進行現場控制。（3）輪式裝載機。智能化技術與裝載機相結合可以形成V字形自控移動、自動鏟控系統、以及防側滑系統。結合輪式裝載機鉸接轉身方式的特點，采用特殊的控制模式。（4）旋轉式掃雪機。為了降低人工作業的勞動強度，提高路面除雪的工作效率。傳統的路面除雪方式利用車載傳感器對路面進行檢測，對道路上事先設置的標記進行識別，對車輛運行路線進行引導。而經過智能化技術改造之后的旋轉式掃雪機已經實現利用GISDUI/GPS來對車輛進行定位并控制其運行方向。（5）自動化盾構。利用PLC單片機結合控制桿相結合，對盾構的切割輪進行自動化控制，現實盾構作業控制的自動化。（6）挖掘機。利用車載計算機可對鏟斗的位置進行定位+使鏟斗沿預定的作業軌跡動作，并對鏟斗的挖掘阻力進行分析，對發動機功率進行調節。（7）鋼索式挖掘機。由于鏟斗由鋼絲吊控，所以當吊臂回轉時鏟斗的擺動控制是自動化的關鍵?？衫靡曈X傳感器來檢測鏟斗的擺動，通過改變吊臂的移動速度來控制鏟斗的擺動。

4 對控制系統的自動化建設

機械智能化運行效率的關鍵在于控制系統的智能化程度，一個好的智能化控制系統可以大大降低機械設備運行過程的開支，提高機械設備創造經濟效益的能力，提高機械工程企業的盈利能力。在優化資源配置方面，引入智能化系統，利用智能化系統對機械運行的相關數據進行收集，不僅大大提高了研究機械與改造機械的工作效率，也大大提高了企業對重要機械的了解程度，進一步加強技術人員對機械設備的控制能力，節約人力資源的同時也提高了機械工程企業的經濟效益。

5 結束語

隨著我國經濟的快速發展，市場經濟的日益完善，企業在自由市場的生存壓力日益增加，這就需要國內企業充分利用科學技術來實現產品的差異化，在自動擅長的專業領域來謀求生存，這就離不開智能技化技術的輔助。不僅要在機械設備運行方面實現智能化，也要在企業管理方面實現智能化，提高企業整體的運行效率。

參考文獻

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