淺談機(jī)械工程智能化的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

郭 濤， 馬 嬌， 陳正龍， 尹振入

（湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410129）

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景下， 智能化技術(shù)應(yīng)用更加廣泛普遍。 機(jī)械工程是社會(huì)發(fā)展運(yùn)行的重要組成部分，在智能化技術(shù)的推動(dòng)下， 機(jī)械工程智能化發(fā)展成為當(dāng)下的主要發(fā)展方向之一，且已經(jīng)生產(chǎn)出很多產(chǎn)品投入使用，并獲得很好的反饋， 充分說明機(jī)械工程智能化發(fā)展的重要性與必要性。

1 機(jī)械工程智能化概述

1.1 機(jī)械工程

機(jī)械工程與機(jī)械生產(chǎn)密切關(guān)聯(lián)， 而機(jī)械設(shè)備是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)運(yùn)行的必需工具，基于機(jī)械工程的研究生產(chǎn)，為客戶提供專業(yè)的機(jī)械設(shè)備，體現(xiàn)出機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)代市場(chǎng)對(duì)機(jī)械設(shè)備提出更高要求， 為保證機(jī)械工程生產(chǎn)加工的可行性，應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)，推動(dòng)機(jī)械工程的發(fā)展，體現(xiàn)出機(jī)械工程的現(xiàn)代社會(huì)價(jià)值。

1.2 智能化

智能化技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物， 目前在各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用， 智能化技術(shù)成為人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾獛褪帧?智能化技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的結(jié)合更加深入，不斷發(fā)揮出智能化技術(shù)應(yīng)用價(jià)值， 推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)總生產(chǎn)力的提高， 未來智能化技術(shù)的發(fā)展仍具備很大的開發(fā)空間[1]。

2 機(jī)械工程智能化發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 逐步擁有核心技術(shù)

新時(shí)期我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展， 國(guó)家綜合實(shí)力得到顯著提升， 其中工業(yè)發(fā)展迅猛， 在工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展過程中，推動(dòng)了機(jī)械工程智能化技術(shù)應(yīng)用，為消費(fèi)者提供便捷的服務(wù)，極大地提高了人民的生活質(zhì)量。 在機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展過程中，實(shí)際應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，充分發(fā)揮出機(jī)械工程智能化技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。 改革開放后，我國(guó)主動(dòng)與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)進(jìn)行合作，引進(jìn)大量高新科學(xué)技術(shù)，推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。 在多年的技術(shù)合作發(fā)展過程中，我國(guó)逐漸形成完善的機(jī)械工程智能化知識(shí)體系，有效推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)智能化發(fā)展。 由于我國(guó)內(nèi)需市場(chǎng)非常大，未來機(jī)械工程智能化發(fā)展過程中， 將逐漸滲透到更多的行業(yè)領(lǐng)域，發(fā)揮出更大的社會(huì)價(jià)值。 當(dāng)下我國(guó)經(jīng)濟(jì)逐漸進(jìn)入高質(zhì)量穩(wěn)定發(fā)展階段，未來機(jī)械工程的發(fā)展重心，主要是對(duì)機(jī)械工程智能化進(jìn)行研究探索。

如我國(guó)高等院校進(jìn)行專業(yè)人才培育時(shí)，以人機(jī)交互智能系統(tǒng)為教育切入口， 不僅開設(shè)了相關(guān)人工智能專業(yè)，同時(shí)在基礎(chǔ)技術(shù)研究領(lǐng)域投入了更多的人力物力，以加速我國(guó)機(jī)械工程智能化發(fā)展。 以往機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用時(shí)， 主要是圍繞進(jìn)口設(shè)備進(jìn)行核心技術(shù)的模仿研制。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提升，我國(guó)已經(jīng)逐步擁有更多的機(jī)械工程智能化核心技術(shù)，并且在信息管理、物流運(yùn)輸、機(jī)械生產(chǎn)等領(lǐng)域得到充分應(yīng)用，提升了我國(guó)綜合實(shí)力。

2.2 企業(yè)重視程度更高

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)背景下，企業(yè)為獲得一定的經(jīng)濟(jì)收益，必須具備核心市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，且我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)對(duì)外開放后，國(guó)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不僅來自國(guó)內(nèi)，更多的國(guó)際企業(yè)涌入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，使得企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。 在機(jī)械工程生產(chǎn)開發(fā)過程中，企業(yè)若不具備核心技術(shù)，則必然會(huì)被市場(chǎng)所淘汰。

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的背景下，機(jī)械行業(yè)的企業(yè)對(duì)技術(shù)研發(fā)更加重視， 如對(duì)機(jī)械工程智能化技術(shù)進(jìn)行不斷深入研究探索，并結(jié)合現(xiàn)代市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律與消費(fèi)者的訴求，主動(dòng)改革創(chuàng)新企業(yè)的內(nèi)部組織管理體系，保障企業(yè)擁有機(jī)械工程智能化技術(shù)的核心， 且建構(gòu)了現(xiàn)代化企業(yè)內(nèi)部管理體系，有效提高企業(yè)的市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，從而保證企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地[2]。

2.3 技術(shù)瓶頸仍存在

我國(guó)科學(xué)技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，但在部分基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域，仍落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，而基礎(chǔ)性技術(shù)水平，將直接影響到機(jī)械工程智能化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。 如我國(guó)很多科研單位進(jìn)行工程智能化設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)用戶需求建構(gòu)相關(guān)模型，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)機(jī)械工程智能化設(shè)備的加工生產(chǎn)，如電子控制器、高壓液壓元件、變速器等。 在一些關(guān)鍵零配件加工時(shí)，由于技術(shù)瓶頸的約束，仍需要產(chǎn)品進(jìn)口。 由此可見，技術(shù)瓶頸問題仍存在，未來機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)全面推動(dòng)基礎(chǔ)性研究工作，不斷彌補(bǔ)研究領(lǐng)域的短板，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械工程的整體行業(yè)水平提高。

2.4 信息化管理水平有待提高

由于機(jī)械工程智能化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，沒有進(jìn)行高效的信息管理，導(dǎo)致技術(shù)優(yōu)勢(shì)沒有得到全部發(fā)揮。 部分企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃不完善，導(dǎo)致企業(yè)沒有發(fā)展重心，不斷蠶食企業(yè)的市場(chǎng)份額， 影響到企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。 未來企業(yè)發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)知到技術(shù)更迭的重要性，合理配置人力物力，推動(dòng)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展， 為我國(guó)機(jī)械工程智能化發(fā)展添磚加瓦[3]。

3 機(jī)械工程智能化發(fā)展方向

3.1 網(wǎng)絡(luò)化與信息化

在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)發(fā)展背景下， 信息技術(shù)、 數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為主流的技術(shù)發(fā)展方向。 機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展過程中， 應(yīng)當(dāng)重視計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應(yīng)用，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化與信息化的全方位發(fā)展。 在實(shí)際發(fā)展過程中，由于不同因素的阻礙，使得機(jī)械工程智能化的網(wǎng)絡(luò)化與信息化發(fā)展受到一定阻礙， 影響到我國(guó)機(jī)械工程領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

通過對(duì)其問題進(jìn)行分析可知，主要是專業(yè)人才缺乏，導(dǎo)致實(shí)際發(fā)展進(jìn)程受阻。 在解決上述問題時(shí)，應(yīng)當(dāng)突出人員的專業(yè)培訓(xùn)與教育， 不斷提高工作人員的職業(yè)素養(yǎng)與綜合實(shí)力，為我國(guó)機(jī)械工程的智能化發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。 企業(yè)或院校進(jìn)行人才培養(yǎng)時(shí)， 應(yīng)當(dāng)成立機(jī)械工程智能化研究技術(shù)部門，組織優(yōu)秀的專業(yè)人才進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，并合理引進(jìn)相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件， 推動(dòng)人工智能技術(shù)與工程機(jī)械技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展[4]。

3.2 集成化與自動(dòng)化

未來機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展過程中， 應(yīng)當(dāng)突出自動(dòng)化與集成化發(fā)展， 有效提高我國(guó)機(jī)械工程的整體發(fā)展實(shí)力。 如汽車中的自動(dòng)換擋系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用機(jī)械工程智能化技術(shù)， 合理優(yōu)化機(jī)械工程零配件的使用性能，使得零配件的配合達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，有效控制汽車零配件的磨損。 近年來，我國(guó)汽車市場(chǎng)迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)車企逐漸掌握核心發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)， 推動(dòng)了我國(guó)汽車國(guó)產(chǎn)化發(fā)展。

毋庸置疑，未來機(jī)械工程學(xué)科發(fā)展過程中，不僅向集成化、自動(dòng)化發(fā)展，同時(shí)也將向診斷技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)軍，不斷提升機(jī)械工程的技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械資源的合理配置， 有效提高機(jī)械生產(chǎn)加工的效率與質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。

3.3 產(chǎn)品人工智能化

未來機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展過程中， 產(chǎn)品人工智能化將成為主要的發(fā)展趨勢(shì)，因?yàn)橄M(fèi)者的消費(fèi)趨勢(shì)，逐漸趨于人工智能產(chǎn)品終端，如設(shè)計(jì)制造人工智能機(jī)器人，不僅可解決消費(fèi)者工作上的問題， 同時(shí)可發(fā)揮出人工智能的娛樂、休閑、養(yǎng)生等功能，成為消費(fèi)者的陪伴。 機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展時(shí)，應(yīng)當(dāng)深入挖掘智能化技術(shù)，分析市場(chǎng)的未來發(fā)展走向，了解消費(fèi)者的實(shí)際消費(fèi)訴求，進(jìn)而明確機(jī)械工程智能化發(fā)展目標(biāo)，合理應(yīng)用信息化科學(xué)技術(shù)，推動(dòng)機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展。 如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、生物傳感技術(shù)、自學(xué)習(xí)程序等，有效提高產(chǎn)品的智能化與自動(dòng)化，滿足消費(fèi)者的消費(fèi)訴求，解決客戶的實(shí)際生活與工作問題。

3.4 智能調(diào)平控制系統(tǒng)

工程機(jī)械智能化調(diào)平控制系統(tǒng)，主要是進(jìn)行行駛的仿真模擬，如自動(dòng)駕駛汽車的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，則需要合理應(yīng)用智能調(diào)平控制系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)線路數(shù)據(jù)的快速收集，分析數(shù)據(jù)并進(jìn)行智能判斷， 進(jìn)而下達(dá)汽車行駛的計(jì)算機(jī)指令。如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器連接時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行設(shè)備找平，而后對(duì)變矩器進(jìn)行連接。 通過智能調(diào)平控制技術(shù)的合理應(yīng)用，有效提高汽車機(jī)械設(shè)備的安裝加工質(zhì)量，保障汽車達(dá)到平穩(wěn)駕駛的預(yù)期效果。

通過對(duì)智能調(diào)平系統(tǒng)分析可知， 該系統(tǒng)主要由傳感器、處理器、接收器等設(shè)備組成，可快速完成信息傳遞共享，進(jìn)而找到機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行位置，有效提高了工程機(jī)械的工作開展效率， 發(fā)揮出智能調(diào)平系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。由于不同工程機(jī)械生產(chǎn)加工時(shí)，對(duì)設(shè)備調(diào)平的技術(shù)參數(shù)要求不同，為有效提高設(shè)備調(diào)平的工作效率，節(jié)約工作時(shí)間，應(yīng)當(dāng)推動(dòng)智能化調(diào)平控制系統(tǒng)的研發(fā)，控制系統(tǒng)可自動(dòng)判定設(shè)備的調(diào)平技術(shù)，進(jìn)而快速完成調(diào)平工作。

3.5 設(shè)備故障智能化檢測(cè)

在機(jī)械工程智能化發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)重視設(shè)備故障智能化檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，有效提高設(shè)備故障檢測(cè)的質(zhì)量與效率，第一時(shí)間消除安全隱患，保證自動(dòng)化機(jī)械工程設(shè)備的整體運(yùn)行安全性與可靠性。 在人工智能故障檢測(cè)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，主要采取專家系統(tǒng)與神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

專家系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷時(shí)，需在前期對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行不斷的訓(xùn)練， 進(jìn)而使得系統(tǒng)獲得一定的參考數(shù)據(jù)指標(biāo)，保證設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性。 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，主要是模擬人腦的運(yùn)行模式，使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)依據(jù)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)圖譜進(jìn)行深度學(xué)習(xí)， 進(jìn)而組建復(fù)雜的故障診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，快速完成對(duì)設(shè)備故障的診斷，保證診斷工作開展的合理性與有效性。 未來機(jī)械工程智能化系統(tǒng)發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)基于實(shí)際工作開展的訴求，針對(duì)性進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，推動(dòng)機(jī)械工程智能化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)機(jī)械工程智能化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展方向進(jìn)行分析論述，旨在說明機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展的必要性與重要性。 毋庸置疑，未來我國(guó)機(jī)械工程智能化技術(shù)發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)集中優(yōu)勢(shì)力量，針對(duì)技術(shù)瓶頸進(jìn)行攻關(guān)，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械工程學(xué)科的不斷發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)強(qiáng)國(guó)建設(shè)目標(biāo)助力。