智能化技術(shù)在機(jī)械工程中的運(yùn)用研究

曲鵬飛

（山東恒邦冶煉股份有限公司，山東 煙臺(tái) 264100）

信息技術(shù)作為當(dāng)代應(yīng)用范圍廣泛、行業(yè)滲透較為深刻的一種技術(shù)類型，在較大程度上推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的演進(jìn)，對(duì)于大部分行業(yè)而言，該技術(shù)形式起到了較為重要的作用。智能化信息技術(shù)作為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)領(lǐng)域研究中的主要內(nèi)容之一，實(shí)質(zhì)上是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)與AI理論的相互結(jié)合。智能化技術(shù)在機(jī)械工程自動(dòng)化控制程序中的應(yīng)用是時(shí)代發(fā)展主題內(nèi)容之一，該技術(shù)對(duì)機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展具有推動(dòng)的作用，加快國(guó)內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)的改良與創(chuàng)新。下文通過(guò)智能化技術(shù)與機(jī)械工程的技術(shù)特點(diǎn)分析與實(shí)際應(yīng)用研究進(jìn)行了相關(guān)論述。

1 智能化技術(shù)的相關(guān)概述

智能化技術(shù)在現(xiàn)階段的研究與應(yīng)用中，是計(jì)算機(jī)與精密傳感器等項(xiàng)目研究中常用的一種技術(shù)手段。隨著當(dāng)代市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，智能化技術(shù)所體現(xiàn)出的智能運(yùn)算，在企業(yè)工程生產(chǎn)中逐漸得到重視。智能化技術(shù)在機(jī)械工程研究項(xiàng)目上的應(yīng)用，一般情況下需要結(jié)合多種信息技術(shù)才能獲得較好的運(yùn)用效果。此外，借由網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，機(jī)械工程操作人員可以通過(guò)智能化技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行機(jī)械設(shè)備上的運(yùn)行診斷，在進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析下，對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行故障因素的排查。最終，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分類、整合與分析，從而對(duì)機(jī)械工程的故障診斷以及運(yùn)行流程等方面實(shí)施數(shù)據(jù)檢測(cè)、分析與問(wèn)題診斷，從而在企業(yè)生產(chǎn)制造的過(guò)程中提升自動(dòng)化運(yùn)行的精確性、有效性與精確性，同時(shí)促進(jìn)企業(yè)人力資源的進(jìn)一步優(yōu)化。

從當(dāng)前社會(huì)發(fā)展水平上看，居民的生活水平不斷提升，對(duì)于生活質(zhì)量的要求也普遍升高。在此社會(huì)的發(fā)展背景下，電子產(chǎn)品的創(chuàng)新性與性能優(yōu)化等方面也體現(xiàn)出較高的需求變化?，F(xiàn)代社會(huì)生活、生產(chǎn)與商業(yè)活動(dòng)等，多個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)行與發(fā)展都需要電子產(chǎn)品進(jìn)行維系。電子產(chǎn)品需要在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展背景下進(jìn)行功能結(jié)構(gòu)、技術(shù)形式等方面的創(chuàng)新發(fā)展。另外，智能化技術(shù)與機(jī)械工程的關(guān)系也需要實(shí)施良好的技術(shù)交互，借由技術(shù)優(yōu)化的形式，促使工業(yè)生產(chǎn)制造能夠?qū)崿F(xiàn)較好的發(fā)展。

2 智能化技術(shù)在電子工程中的作用

機(jī)械工程在生產(chǎn)、制造的過(guò)程中應(yīng)用智能化技術(shù)，可以在原本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較好的自動(dòng)化控制，主要作用形式體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1 避免工程設(shè)計(jì)復(fù)雜化

機(jī)械工程在以往的生產(chǎn)制造流程上，還需通過(guò)不同環(huán)節(jié)的操作人員進(jìn)行設(shè)備操控，由此確保機(jī)械的正常運(yùn)行。而智能化技術(shù)的應(yīng)用可以在較大程度上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的自動(dòng)化，避免生產(chǎn)制造過(guò)程中需要頻繁進(jìn)行調(diào)整的環(huán)節(jié)，使不確定因素得到較大程度的降低，保障了機(jī)械工程生產(chǎn)制造的基本質(zhì)量。以往機(jī)械工程自動(dòng)化的控制形式主要針對(duì)模型的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整，在模型參數(shù)較為復(fù)雜的情況下，容易應(yīng)為自動(dòng)化精度不足而造成模型參數(shù)出現(xiàn)偏差。智能化技術(shù)的數(shù)據(jù)分析與推算較為精確，在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用能夠較大程度上避免工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

2.2 提升了機(jī)械工程的生產(chǎn)效率

智能化技術(shù)在機(jī)械工程原本的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，使其自動(dòng)化控制的精度進(jìn)一步提升，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在智能化技術(shù)的加持下，能夠在原有的運(yùn)行基礎(chǔ)提升機(jī)械工程的生產(chǎn)效率。

2.3 可以保障控制對(duì)象的統(tǒng)一性

在以往的機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，可以對(duì)單一對(duì)象實(shí)施較為精確的控制，而當(dāng)控制對(duì)象的增加，其自動(dòng)化控制的精度下降較為明顯。智能化技術(shù)在多個(gè)對(duì)象的信息分析與處理上，能夠通過(guò)強(qiáng)大的系統(tǒng)運(yùn)算技術(shù)進(jìn)行對(duì)象的參數(shù)進(jìn)行解析，由此將控制對(duì)象的控制通過(guò)統(tǒng)一性的處理來(lái)提升控制精度。

2.4 簡(jiǎn)化系統(tǒng)操作

在以往的機(jī)械工程自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用中，其調(diào)節(jié)功能具有的質(zhì)量性較差，對(duì)于設(shè)備操作人員的技能水平與專業(yè)知識(shí)的要求較高，但人為不定因素也相應(yīng)增加，使得機(jī)械生產(chǎn)與加工存在質(zhì)量上的隱患。智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以通過(guò)程序上的精簡(jiǎn)，使機(jī)械工程生產(chǎn)與加工中需要進(jìn)行參數(shù)確定與設(shè)置的環(huán)節(jié)減少，在降低人為不定因素的同時(shí)，還能在較大程度上提升機(jī)械工程的運(yùn)行質(zhì)量。

3 智能化技術(shù)在機(jī)械工程中的發(fā)展情況

3.1 性能方面

機(jī)械工程智能化技術(shù)在發(fā)展上主要朝著高效化的目標(biāo)演進(jìn)，機(jī)械工程中較為重要的控制內(nèi)容為速度與精度，智能化系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)行速度較快的CPU芯片與多項(xiàng)技術(shù)措施，使機(jī)械工程中的設(shè)備運(yùn)行控制可以進(jìn)行及時(shí)的信息反饋與響應(yīng)。一般情況下，為提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行精度與響應(yīng)速度，數(shù)據(jù)信息的處理與邏輯程序的合理設(shè)置是關(guān)鍵的工作設(shè)置內(nèi)容。從發(fā)展的歷程上看，機(jī)械工程智能化技術(shù)的運(yùn)用，主要出于工程生產(chǎn)制造的需求，而通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)與智能化技術(shù)的相互結(jié)合，使產(chǎn)品生產(chǎn)和制造得到較好的運(yùn)行保障。

3.2 功能方面

機(jī)械工程應(yīng)用智能化技術(shù)的發(fā)展與演進(jìn)可從以下幾個(gè)方面看出：用戶界面：該方面主要面向系統(tǒng)與操作人員，重點(diǎn)在于系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的反饋、展示，同時(shí)為操作人員提供相應(yīng)的操作平臺(tái)，由此進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行上的控制。從操作員的角度上看，用戶界面是整合機(jī)械設(shè)備主要、關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息的展示平臺(tái)，通過(guò)操作平臺(tái)可迅捷對(duì)機(jī)械設(shè)備的核心控制系統(tǒng)實(shí)施調(diào)控。用戶界面在智能化技術(shù)不斷發(fā)展、優(yōu)化與創(chuàng)新的過(guò)程中，其操作界面也轉(zhuǎn)為更加簡(jiǎn)潔的模式，為運(yùn)行調(diào)整與操控提供了較好的便利性。

系統(tǒng)：系統(tǒng)方面主要體現(xiàn)為內(nèi)部運(yùn)算的可視化，通過(guò)可視化的信息反饋，可以為操作員在數(shù)據(jù)分析與理解方面能夠迅速得出關(guān)鍵信息，由此提升機(jī)械設(shè)備運(yùn)行與操控上的效率。此外，系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算的可視化還可通過(guò)添加圖片與動(dòng)圖演示的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)信息反饋，以幫助操作人員更好理解設(shè)備的運(yùn)行機(jī)理。

內(nèi)部控制模塊：智能化控制系統(tǒng)在內(nèi)部控制模塊方面，可以在系統(tǒng)的正常運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)試與運(yùn)行提示的形式，使機(jī)械工程中的控制模塊與操作主體能夠?qū)崿F(xiàn)較好的交互，既系統(tǒng)數(shù)據(jù)反饋、編輯操作與調(diào)整操作等，此外，還可在內(nèi)部模塊的功能運(yùn)行上，為操作人員建立個(gè)人的應(yīng)用程序，從而提升系統(tǒng)模塊在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的針對(duì)性。

3.3 結(jié)構(gòu)方面

機(jī)械工程在智能化技術(shù)的運(yùn)用發(fā)展上，整體體現(xiàn)為高度的集成化。上文指出高性能CPU在智能化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以在較大程度上提升機(jī)械工程運(yùn)行的效率。另外，通過(guò)液晶顯示技術(shù)的應(yīng)用，智能化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息反饋可以在原有的基礎(chǔ)上獲得更為詳細(xì)、清晰的展示。對(duì)比以往控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息顯示設(shè)備，液晶顯示技術(shù)具有體積與技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，可以滿足多種機(jī)械設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的需要?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)與封裝技術(shù)是當(dāng)前改善產(chǎn)品生產(chǎn)與制造較為關(guān)鍵的技術(shù)手段，能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)與制造環(huán)節(jié)優(yōu)化產(chǎn)品成本結(jié)構(gòu)。在模塊化的系統(tǒng)內(nèi)部中，進(jìn)行工程智能化系統(tǒng)的構(gòu)建，可以為機(jī)械工程運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)化與集成化提供有力條件，在系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)上，通過(guò)體系結(jié)構(gòu)集成成模塊，使其通過(guò)增減與定制來(lái)滿足多種層次需要的數(shù)控系統(tǒng)。

4 技術(shù)運(yùn)用思路與相關(guān)策略

在當(dāng)前社會(huì)高速發(fā)展以及電子信息技術(shù)更新?lián)Q代加快的背景下，智能化技術(shù)的普及程度與應(yīng)用廣度等都迎來(lái)了較好發(fā)展時(shí)期。智能化技術(shù)作為當(dāng)中一項(xiàng)重要的技術(shù)內(nèi)容，在不同領(lǐng)域中的運(yùn)用也較為頻繁。機(jī)械工程運(yùn)用智能化技術(shù)主要包含以下幾個(gè)方面。

4.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面

以往的機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的精確性（合格指標(biāo)）上較差，設(shè)計(jì)方案確定后再進(jìn)行調(diào)整的工作流程較為繁瑣，此外還存在多個(gè)方面的問(wèn)題。智能化技術(shù)在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中主要運(yùn)用CAD軟件與遺傳算法，兩種軟件能夠在方案設(shè)計(jì)中提供精確性的保障，同時(shí)降低方案設(shè)計(jì)過(guò)程中所耗用的時(shí)間，從而為機(jī)械工程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案提供較為有效的技術(shù)手段。

4.2 機(jī)械工程自動(dòng)化控制方面

機(jī)械工程智能化控制主要面向無(wú)人化控制與遠(yuǎn)程控制，在功能性上能夠應(yīng)對(duì)大部分復(fù)雜性較高的操作項(xiàng)目，使以往自動(dòng)化控制只能針對(duì)一定數(shù)量項(xiàng)目進(jìn)行控制的現(xiàn)狀得到較好改善，降低了人工操作的不定因素影響，確保系統(tǒng)自動(dòng)化控制能夠維持較高的運(yùn)行效率，同時(shí)使產(chǎn)品得到質(zhì)量的保障。從當(dāng)前的智能化自動(dòng)控制與建設(shè)程度上看，部分機(jī)械工程還未實(shí)現(xiàn)較為全面的智能化自動(dòng)控制，一定程度上限制了產(chǎn)品生產(chǎn)與制造的發(fā)展。在當(dāng)下社會(huì)發(fā)展、信息技術(shù)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度逐漸加快的背景下，機(jī)械工程需要在自動(dòng)化控制方面不斷進(jìn)行技術(shù)完善與創(chuàng)新，由此適應(yīng)當(dāng)下的發(fā)展主題以及滿足產(chǎn)品生產(chǎn)制造的實(shí)際需要。

4.3 系統(tǒng)故障診斷方面

機(jī)械工程中的生產(chǎn)設(shè)備在運(yùn)行中往往會(huì)伴隨著故障的產(chǎn)生，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)制造造成不同程度的質(zhì)量影響，機(jī)械工程在工程生產(chǎn)項(xiàng)目中出現(xiàn)故障的頻率受到多種因素影響。以往機(jī)械工程自動(dòng)化控制在產(chǎn)品生產(chǎn)與制造中的故障診斷精度較差，故障信息無(wú)法得到準(zhǔn)確反饋，進(jìn)而影響產(chǎn)品正常的生產(chǎn)計(jì)劃，導(dǎo)致生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)不同程度的損失。智能化技術(shù)在故障診斷方面，通過(guò)建立專家系統(tǒng)、模糊邏輯程序與系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方式，在生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的故障信息診斷，反饋速度較快且精確度較高，在較大程度上降低了生產(chǎn)設(shè)備的故障診斷難度，為診斷人員的維修工作提升了工作效率。此外，智能化控制系統(tǒng)對(duì)于故障在診斷的程序可設(shè)置多個(gè)層次，通過(guò)多層次的信息診斷，提升機(jī)械工程生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

4.4 開(kāi)環(huán)與閉環(huán)方面的控制應(yīng)用

開(kāi)環(huán)與閉環(huán)控制是機(jī)械工程自動(dòng)化控制中使用頻率較高的一種智能控制回路，開(kāi)環(huán)主要通過(guò)控制器的獨(dú)立控制，使設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中受到運(yùn)行上的控制，比如在集中供熱鍋爐中，通過(guò)定時(shí)器對(duì)其進(jìn)行控制，其運(yùn)行中的環(huán)境因素不在控制器的運(yùn)行考慮范圍內(nèi)，因此集中供熱鍋爐的溫度往往會(huì)維持一段時(shí)間。而閉環(huán)控制同通過(guò)反饋回路對(duì)控制器增加控制的前提條件，如反饋回路需要在建筑物溫度的檢測(cè)過(guò)后，才將反饋信息傳輸至閉環(huán)控制器，以輸出設(shè)備的控制結(jié)果。

4.5 順序控制、邏輯順序控制與系統(tǒng)狀態(tài)控制

順序控制包含固定與邏輯順序控制，一般結(jié)合系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行特定狀態(tài)運(yùn)行。比如電梯的控制設(shè)置中，其主要結(jié)合系統(tǒng)狀態(tài)決定使用邏輯，既操作用按下x按鈕，系統(tǒng)根據(jù)反饋對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行判斷，既上升、下降、還是停止，開(kāi)門、關(guān)門還是維持不變，從而對(duì)系統(tǒng)做出響應(yīng)。

5 總結(jié)

智能化技術(shù)在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展階段與產(chǎn)品生產(chǎn)、調(diào)控的應(yīng)用中，具有較好的智能性、數(shù)據(jù)分析功能以及故障診斷功能等，對(duì)于機(jī)械工程的穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行以及發(fā)展具有重要意義。因此，在當(dāng)前的技術(shù)應(yīng)用與改進(jìn)工作中需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究與優(yōu)化，確保其能夠滿足時(shí)代發(fā)展的需求以及機(jī)械工程產(chǎn)品生產(chǎn)制造的要求?，F(xiàn)階段機(jī)械工程在生產(chǎn)流程與故障診斷等方面還存在一定不足，需要通過(guò)技術(shù)改進(jìn)與優(yōu)化等形式進(jìn)行整體上的優(yōu)化。