机械智能化十篇

机械智能化篇1

随着科学技术的飞速发展，消费者对产品需求的变化，也推动着机械工程的生产不断作出调整。机械工程企业以满足消费者的需求为目标，不断创新，产品的生产方式由依靠人工生产转变为依靠技术生产。智能化产品优点在于节省人力资源，代替人类从事各种工作，使人们的生活更加的便利化、快捷化。在机械工程的产品中，产品的性能一定程度上具有了人的思维。根据人的需求，设计、研发出了具有远程控制、定时控制功能的产品，借助一些传感器装置，接收信号，并模拟人的大脑进行简单的分析、决策和处理，从而实现产品的初级智能化。机械工程生产的智能化仪器，由控制系统和电子线路、显示管组成，可以具有分级控制、职能管理的功能。比如：在一个机械厂房内，为了应对火灾的风险，可以设置一定的温度处理控制器，当室内的温度达到或者超过一定限度的时候，温度处理控制器就可以自行感应到这种信号，并自行作出处理，发出警告或者报警，总之，是能通过温度处理控制系统的智能化功能，代替并完成人的各项工作。

2、机械工程的设备实现智能化

在现代社会，无论是生产还是生活都在很大程度上依赖于设备，没有设备的智能化，企业不可能生产出智能化的产品，生活方式也不可能实现智能化。随着科学技术的发展，越来越多的设备实现了智能化、自动化。智能化设备的有效运用大大提高了机械工程管理的科学性、准确性，推动了企业的管理模式的转变，大大提高了企业的管理水平；同时，设备的智能化运用，也可以有效降低人为失误的发生，避免出现较大的经济损失，保证企业的高效、稳定的运行。机械工程设备的智能化发展在很大程度上影响着机械工程生产效率的提高，制约着机械工程行业的发展。要想实现机械工程设备的智能化，应当从机械设备的结构、工作原理、程序等方面，不断作出调整，实现机械工程设备的智能化。比如：铁路部门的自助售票机，相比以前的设备，当前使用的自助售票机实现了智能化。因为以前，当机子里面的票卷用完的时候，就需要人为的去更换或者是添加票卷，而现在的自助售票机基本上实现了智能化，当机子里面的票卷用完的时候，自助售票机完全可以实现自己上票卷，这样就节省了人力，提高了效率。

3、机械工程的科学技术实现智能化

机械工程智能化的发展前景，依赖于科学技术的进步和发展。没有科学技术的发展，就不可能实现机械工程的管理、设备、产品的智能化。智能化科技的运用能够有效减少工作人员的工作量，减轻他们的负担和压力，减少工作失误，提高产品的质量。机械工程每一环节、每一方面的发展都离不开科学技术的支撑。因此，必须注重机械工程科学技术的发展。机械工程因领域的不同对科学技术的要求也不尽相同，这就要求在选择科学技术和设备的时候要充分考虑到产品的结构、性能需求，以及机械工程管理的模式。这样在机械工程生产过程中，才能更好、更有针对性的开发出适合消费者需求的产品。

4、结语

机械智能化篇2

在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

2智能化技术发展趋势

2.1性能发展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化。

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2功能发展方向

(1)用户界面图形化。

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化。

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化。

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC。

数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3体系结构的发展

(1)集成化。

采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。

(2)模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

(3)网络化

机床联网可进行远程控制和无人化操作，通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

机械智能化篇3

关键词：工程机械智能化；信息发展；软实力

随着我国国民经济的不断发展，科学技术也有了明显的提高。有一句话说的特别对“科学技术是第一生产力”，的确，软实力的竞争已经成为了新阶段各国进行综合国力竞争的主要标准之一。所以，为了使我国综合国力在世界民族之林之中脱颖而出，使得我国的建筑工程行业得到越来越好的发展，我们必须要尽最大努力提高我国的软实力。

1 工程机械技术发展现状

1.1 工程机械技术在国外的发展

由于我国的工业化进程起步较晚，所以我国 在与此有着紧密联系的工程机械的研究方面也与世界先进水平存在着明显的差距。大家都知道，自从二战之后的冷战时期，美国与俄国就一直在大力推进各国软实力的发展，包括天文、军事、娱乐等方面，也涵盖了今天要给大家具体介绍一下的工程机械方面的技术创新，因此这两个国家在此范畴之内拥有者傲人的成绩，始终在世界上保持较高水平，特别是美国这个超级大国，下面就一起来看看它的技术优势。（1）由手动化向智能化、自动化的转变。在大多数的工程机械设备之中都配置有 一些智能的自动控制系统或是一些可以通过人为远程控制的设备仪器，这些大多都应用在一些自然环境较为恶劣或是一些危机情况之下。（2）具有更好的精确性以及便捷性。许多设备或零部件都在外形上做了很大的改观，这并不是为了使得仪器的外形更加炫酷，而是要使得这些仪器设备能够很好地作人员所熟认，避免在一些特殊情况之下发生一些意想不到的事故。

1.2 工程机械智能化与信息化在国内的发展

要知道，我国的工业化进程起步较晚，这就在很大程度上影响了我国在此方面的发展。虽然现阶段我国也在这个领域投入了大量的人力、物力和财力，对于一些重点科研院校和机构也是寄予了厚望，但是由于我国在此方面没有过多的技术经验，只能依靠大量引进国外先进技术和设备产品进行对其的钻研，以求得发展突破。所以就目前的情况来看，我国在这一方面的工作也是不甚理想的，必须要做出非常的努力。

为了赶超世界先进水平，我国必须要在科学技术领域取得重大进展。于是国家也颁布了一系列的相关政策，最早是由邓小平提出的“科学技术是第一生产力”，之后又提出了由“中国制造”转向为“中国创造”，最终实现建设创新型国家的目标。为了实现这一目标，历代领导人都为此付出了不懈的努力。为了尽快实现这一目标，我们不得不克服本身技术经验不足、科研创新能力较低这一发展瓶颈，寻找到一个捷径，最理想的方法就是引进国外先进技术和设备产品，并对此进行不断的研究，以此来增长自己的经验，并在此基础之上进行进一步的创新，以此来提高自己在这一方面的能力。

2 工程机械智能化与信息化的进一步发展

要知道，随着世界经济的不断发展，科学技术的发展也是越来越快，我国必须加快在此方面发展的脚步，以求得赶上世界先进水平。据了解，目前工程机械所运用的技术有很多，也包括了最新发展起来的数字化技术。所以就目前的情况来看，我国以当前的基本国情为出发点，利用各种新兴发展技术来推进在此领域的主导产业，加大对科研人员的培训力度，努力提高自身的发展潜力，以适应现阶段越来越激烈的国际竞争力。接下来就给大家具体介绍一下我国在此方面所做出的努力。

首先要努力发展提升的应该是整个机械设备的关键部分。毫无疑问，那就是其智能和集成操作系统。由于这是整个设备的重中之重，必须采用目前最高水平的科学技术和仪器产品，包括计算机技术、智能服务技术以及多传感器等等。

目前发展最为火热的还有一种极其重要的技术，那就是工程设备故障预测技术，这一技术可以为企业节省大量的资金成本费用支出，所以许多国家纷纷在此领域作出了很大努力。此项技术一旦实施，就不需要依靠大量人力进行现场监督，只需要在故障预测设备中安装入精确度和反应灵敏度很高的传感器就可以 将施工仪器最近的情况反应给数据信息收集者，保障了仪器设备的质量安全水平。除此之外还需要特别注意的是，即使没有监督人员在现场，它也会根据设备本身的情况来发出不同程度的警报来提醒操作人员，以便能及时解决问题。

要实现对仪器设备的远程控制，这样就可以 在一定程度上减少一些人力，为企业节省一些开支。通过网络控制系统可以很容易地了解设备情况，并且还可以根据其提供的详细信息资料整理总结为分析报告表，为企业管理决策者提供便于理解的说明。

3 信息化与智能化发展趋势

我国为了大力推进工程机械智能化设备的发展，早在几年前，国家财政部、发改委等就联合出台有关规定，为了方便我国企业研发制造大型矿用机械设备，将相关企业进口外国设备器件、原材料所需要缴纳的税款转为国家投资本金，为相应的企业研发新产品作为研发经费。工程机械智能化与信息化的发展带来节能环保的优点将为以后能源建设作出较大贡献。

3.1 多种技术的应用

现阶段我国有不少机械设备所应用的都是单一的技术，这样不仅不能够很好地解决仪器设备的质量问题，而且还造成了严重的人力、物力和财力方面的浪费。如果可以将多种技术结合到一起，亦或是可以将多种高科技产品投入到一起那就可以快速解决问题，为企业拓展新的利润增长点。

3.2 设备故障预测技术

由于这一技术在我国的发展起步较晚，所拥有的技术经验也比较少，因此市场上还是有许多人力的修理师存在。一旦该项技术能够获得发展并得到广泛的推广应用，就能够推动新一轮的产业升级，也可以足够保障仪器设备的质量安全水平。

3.3 信息技术的管理工作

项目工程的信息化和自动化将是今后发展的趋势。而我国在此方面的工作也不是相当地成熟，还处于初步研究试用阶段。只有做好这一项管理工作才能够更好地保障项目工程的质量安全水平，才能真正提高工作的效率，保障项目工程的顺利进行。

4 结语

总而言之，根据上述对于工程机械智能化以及信息化的发展概括，我们可以得知这一发展对于整个项目工程以至于我国综合国力竞争的重要性。在这种情况之下，我们每一个人都要做出非常的努力，一起为其研究发展做出贡献。

参考文献

[1] 李哲.工程机械智能化存在的不足与发展对策[J].通讯世界，2015 （06）：215-216.

机械智能化篇4

关键词：机械工程；智能化；发展趋势

引言

随着社会的进步，人们对机械工程的发展越来越重视。机械工程在人们日常生活中所起到的作用也越来越大。工程技术的发展在提高人类物质文明和生活水平的同时，也对自然环境起了破坏作用。而我国市场经济竞争的实质就是优胜劣汰，在这个信息化飞速发展的时代里，我国机械工程要想取得更好的经济效益，就必须认识到先进科学技术的重要性，将智能化技术逐渐深入到工程生产的各个方面，从而保障机械工程的生产效率。

1.机械工程智能化发展的意义

随着人们的物质文化生活需求不断提高，在社会主义市场经济体制下，提高企业的生产效益，在企业生产经营过程中利用智能化技术很重要。我国是一个能源消耗大国，工业的发展，使得在人力上、物力上、财力上的投入不断增加，近年来，我国机械工程事业得到了飞速发展，为了满足人们日益增长的物质文化需求，适应经济快速发展的步伐，在竞争激烈的市场环境中，机械工程工程面临着巨大的挑战。随着科学技术的不断发展，智能化技术及理念逐渐受到人们的重视，智能化在机械工程中所扮演的角色尤为重要。当前我国机械工程很容易出现设备故障，经济效益低下，为了改变这些状况，在市场环境中长远生存下去，利用智能化技术已经迫在眉睫了。在机械工程中，利用智能化技术，可以实现智能化作业，在机械设备上实现智能化自我检修，防止出现设备故障，从而提高设备的工作效率，给电气工程事业带来经济效益。

2.机械工程智能化的发展现状

机械工程智能化是先进的科学技术的不断发展的产物，智能技术的发展使得我国机械工程自动化的生产效率得到有效的改善。随着我国经济的快速发展，智能技术在我国工业上也已经广泛的使用。近年来，机械工程得到了飞速发展，而机械工程智能化作为一门新型的学科，在我国经济发展中有着举足轻重的作用，为了使得我国经济得到快速的发展，在机械工程中利用智能技术已是时之所趋[1]。目前机械工程智能对人们日常生活中的影响不断扩大，人们在信息的处理、农业灌溉、电气工程、电子行业以及企业管理中利用智能技术，实现智能化作业，有效的改善了企业的工作环境，带来了经济效益。随着人工智能的广泛使用，机械工程智能化不仅为企业的控制系统带来了稳定性，同时也带来了经济效益，方便了人民群众，为经济的发展提供了技术支持。机械工程智能在其应用上主要体现在计算机技术，利用先进的科学技术改善工作环境，降低工作难度，提高工作效率和工作质量。随着智能化技术的普及，人们利用计算机技术实现可视化的科学计算，使得信息交流的方式多种多样，智能化技术在发展的同时，自身也在不断的应用中自我更新，朝着高速化、集成化、网络化、多功能化的方向发展。随着时代的不断进步，在工业生产活动中运用人工智能技术已经成为当前各大工业企业发展的必要手段，智能化也将成为未来计算机信息技术的发展趋势，也是第三次工业革命的重要特征，在人类的生产、生活领域中所起的作用也将越来越大。

3.机械工程智能化发展趋势

3.1智能化管理

在机械工程企业发展过程中，管理对企业来说有着至关重要的作用，企业的管理水平关系到企业的经济效益，是企业发展的根本保障。在这信息化技术快速发展的时代里，我国机械工程生产过程中如果依然采用传统的管理方式已经很难满足现代社会发展的需求了[2]。社会竞争越来越激烈，机械工程企业参与市场竞争的重要凭证就是经济效益，而经济效益的根本保障在于企业的管理上面，机械工程智能化管理，利用智能化技术，实现为人管理，为企业的经济效益提供了保障。

3.2智能化生产

随着我国市场经济体制的不断完善，市场竞争也越来越激烈，我国当前机械工程企业要想在这个竞争激烈的市场环境下生存下去，就必须积极的进行产品结构调整，实现机械工程的智能化生产[3]。在我国当前机械工程企业当中，传统的生产观念严重制约着企业的发展，在这个科技不断发展的时代，落后就要挨打。在我国当前社会发展形势下，人工智能技术得到了普遍的应用，在机械工程企业当中，智能化生产必将成为机械工程企业发展的必然选择。

3.3智能化故障监测

随着科学技术的不断进步，智能化在机械设备中广为体现，机械设备都朝着自动化、智能化、科技化方向发展。在机械工程企业生产过程中，机械设备的使用越来越多，越来越普及，为了更好的保障机械工程企业的经济效益，利用智能化技术有着积极重要的作用[4]。机械设备的智能化可以有效提升管理智能化的进程，促进管理水平的提高。机械设备的智能化使得设备的参数可以及时有效的反馈到工作人员身边，保证了机械设备的有效运行，一旦出现故障， 智能化系统可以进行警示并且做出相关的停机、断电反应，保证了设备以及生产安全。

4.结语

随着科学技术的发展，智能化已成为当今社会科学发展的必然方向，智能化对我国经济的发展、人们生活水平的提高等方面有重要的影响。在机械工程行业中，机械工程企业必须认识到智能化的重要性，加强智能化发展，从智能化生产、智能化管理以及智能化故障检测等方面入手，积极根据行业领域特点进行合理的智能化技术的选择，保证智能化工作的顺利进行，保证企业经济效益的提升。

参考文献：

[1]孟玄.论机械制造的智能化技术发展趋势[J].科技致富向导，2011（24）

[2]赵志明.机械制造技术的发展及其智能化技术发展趋势[J].中国新技术新产品， 2011（03）

[3]隋晓堂.关于机械加工智能化发展趋势的探讨[J]. 黑龙江科技信息，2010（17）

[4]，杨金勇.浅谈机械制造的智能化技术与机电一体化的结合发展及趋势[J].黑龙江科技信息，2010（12）

作者简介：

机械智能化篇5

关键词：机械制造；智能化；发展方向

计算机技术是二十世纪人类伟大发明之一，它改变了人们的生活方式，也加快了各行各业的发展步伐。对于机械制造这个古老又充满活力的行业，计算机技术可谓掀起了一场跨时代的技术革命。它使机械制造业步入了智能化发展时代，将人们的想象化为现实，也为机械制造行业发展开拓了新的思路。

1机械制造智能化发展的必然趋势

智能化是近年来科技发展中的一个热词，也是人类社会物质文明发展到一定程度的产物。所谓智能化是基于计算机技术、现代通信技术、信息技术、互联网技术以及自动化控制技术发展的基础上所产生的一种技术概念［1］，它涵盖了住宅、家居、医疗、机械、化工等多个领域，已成为当今科技创新发展的一个重要方向。智能化技术具有四大特点：一是从人类的感知能力出发，通过科学技术放大人类对外部世界的感知体验，并引导人类从中获取所需的信息，这一过程也是智能化技术诞生的前提；二是人类的思维能力和记忆力，这一点与人类的分析、判断、决策、联想等能力相关，智能化技术的目的是从技术角度帮助人类做出正确的判断和决策；三是自适应能力，人类总在适应不断变化的自然环境和社会环境，智能化技术的出现，大大缩短了人类的感知过程；四是人类决策的辅助工作，决策是人类在受到外界刺激后做出的反应，智能化技术帮助人类认知自身对外界刺激的反应，进而辅助人类做出正确的决策。［2］可以说，智能化概念已融入人们的思维意识中，而智能化技术也成为各行各业技术革新的利器。机械行业融入智能化理念后，也积极着手研究智能化与机械技术的融合创新。机械行业是我国经济的支柱型产业，在我国市场经济发展中占有重要地位。机械行业是一个庞大的产业链，涵盖了汽车、发动机、机床等重型工业行业，也包括元器件生产、零部件加工等行业。我国机械行业发展的主力军是机械制造行业。机械制造专指运用动力机械、化工机械、起重运输机械、纺织机械、仪表仪器、各项工具及其他机械设备从事生产活动的组织。［3］那么，机械制造行业一旦融入智能化理念与技术，将大大节省制造周期，提高机械制造质量和速度。机械制造智能化是指机械制造技术与智能化技术的融合，这种整合既是观念上的，也是技术上的，它运用人工智能、机器智能、新型材料技术、系统工程等先进技术融合为一体，提供一体化制造方案，为专家提供分析数据、技术可行性分析，以帮助专家进行推理、演示，从而做出正确的决策，并最终形成一个完整的、高度智能化的机械制造系统，使机械制造生产步入柔性管理和集成化管理时代。

2机械制造迈向智能化发展的现状

作为传统的机械行业，在历经几百年的发展中，特别是自上世纪八十年代计算机技术由军用向民用扩大后，机械行业也迎来了技术革新的里程碑。到了本世纪，计算机技术得到普及，已渗入各行各业。尤其与机械行业的结合，带来了两个行业的双赢，同时也催生了机械制造走向智能化发展的道路。但就我国机械制造行业发展来看，起步较晚是行业发展迟滞的一个重要原因。加之智能化技术主要应用于轻工行业，对于重型机械加工领域还未做到广泛应用。主要呈现几大现状：从基础来看，我国机械设计水平远远落后国际水平。机械设计是机械制造行业发展的前提，且计算机、电子等智能化技术最先应用于机械设计领域。如CAD、Pro-E等计算机辅助设计软件的应用，绝大多数设计人员只是将这些软件作为绘图工具使用，而忽略了其自带的数据分析、加工演示等重要功能；由于前端设计中运用智能化技术不多，给后期的机械制造智能化环节带来了一定的影响。从技术和工艺水平来看，机械制造智能化的应用程度不高。当前国际机械制造智能化正在向超薄化、超小化方向发展，模糊控制、计算机控制方面都已融入日常生产中。而我国虽然誉为机械制造大国，但多运用传统机械制造工艺，甚至在很多地区仍然沿用手动机床，能够熟练操作数控机床的技术人员并不多；而能够掌握数控加工中心这样的精密加工技术的技术人员更是少之又少。

3机械制造智能化发展方向探讨

要探讨机械制造智能化的发展方向，还需要追根溯源，回归机械制造智能化技术的几大特点，从其自身优势出发，探讨其可持续发展的可能性及发展方向，才具有坚实的理论依据。

3.1机制制造智能化技术可持续发展的优势

一项技术、一个产业能够实现可持续发展必然具有其不可取代的价值，即核心竞争力。对于机械制造智能化技术来讲，其自身优势正是维持其可持续发展的动力。从技术价值来看，机械制造行业与智能化技术的结合，顺应了未来科学技术发展的潮流趋势。随着计算机技术的飞速发展，人工智能成为当今乃至未来科技发展的一个重要方向。机构制造智能化将人工智能技术、软件系统、自动化控制技术完美地融合在一起。从技术角度实现了无人干预生产，运用机械制造智能化代替了人工劳动，避免了生产过程中因人为因素导致的失误；同时也规范了生产过程，使机械制造真正意义上步入了自动化和精准化生产的时代，大大提高了生产效率。对于一项技术来讲，技术价值无疑是其最为核心的竞争力，但使其广泛应用并最终形成经济效益和社会效益的还是其经济价值。机械制造智能化解放了劳动力的同时，也为生产企业节省了人工成本，改变了机械制造行业原来依靠密集劳动力实现盈利的模式。同时机械制造智能化技术也大大提高机械产品的精确度，高质量产品带动了市场运作的规范化发展，也为生产企业带来了高额利润，使生产企业在技术研发方面投入更多的资金。而研发能力已成为当今工业企业一项重要的核心竞争力，也是我国乃至世界机械制造行业发展的趋势。

3.2机械制造智能化发展方向分析

结合当前我国机械制造智能化发展现状，以及其固有的技术价值与经济价值，综合分析之下，我国机械制造智能化技术未来将向三个主要方向发展：第一，人机交互方向。随着计算机技术的发展，“人机交互”这个工业上的常用术语已不再是人类的美好憧憬，早在数年前就已成为现实。人机交互（Human-ComputerInteraction,简写HCI）指人与计算机通过某种语言实现对话，并采取“有来有往”的交互式对话方式，在人与计算机之间形成“信息”交换的过程。在机械制造智能化领域中，人与计算机共同承担生产任务，甚至在工作中形成了默契的伙伴关系。计算机为人类提供了人机交互接口，也可以把它理解为人、机对话的数据线。操作人员先将制造任务中需要运用到的数据按照一定程度通过人机交互平台输入计算机中，完成了“人机对话”的第一步；计算机在接收到人类传输的数据后进行数据处理，计算制造加工中需要用到的数据以及技术可行性分析，并迅速向操作人员反馈结果。通过这样的“人机对话”实现了数据的快速处理，也提高了制造加工效率。目前我国机械制造智能化技术采取最多的是CAD、UG等软件设计和编写加工程序的方法。这些软件不但可提供数据测算和三维成型等技术，还可通过加工演示环节展示制造过程中的不足之处，便于操作人员第一时间修改参数和设计方案，实现图纸的优化。在未来，这种技术和制造模式仍然占有绝对的优势。尤其在制造过程演示方面需进一步完善三维成像效果，增加声音模拟、数据纠错、图文处理等功能；并就加工过程进行实时监控，对其中的故障问题进行检测、处理，强化“人机交互”平台对生产过程的监控、管理。第二，柔性发展趋势。所谓柔性是专指制造系统用于满足个性化生产条件而进行变化的能力。智能化技术本身既具备了满足生产条件变化的能力，计算机技术提高了机械制造的精准度，也使原有的机械制造技术灵活度大幅提高，能够满足不同生产需求的需要。柔性技术发展较早，从数控技术发展时代就已经开始了。尤其在发达国家，工业技术发展超前，数控技术发展相对成熟，尤其一些加工中心对于医疗机械、精密仪器加工都具备了极高水准，能够满足用户越来越高的要求，并使柔性化技术形成一种长期发展的趋势。第三，精密发展趋势。当机械制造技术水平达到一定程度、且大众化机械产品的市场饱和度逐渐提高后，机械制造行业必然走向精密化发展之路。机械制造智能化技术依赖电子技术、微加工技术、精密加工技术的发展，大幅提高了机械产品的精密度的加工实效性，减少了人力加工时代残次品率，使机械制造产业步入了精密加工时代。目前发达国家已由传统机械制造行业向精密制造行业转型，而这也必将成为未来机械制造产业的主流趋势。同时，人工智能技术的融入提高了机械制造过程中的处理环节，提高了机械制造的实效性，也成为未来机械制造行业的发展趋势。机械制造作为工业经济时代产物，智能化发展将为我国机械制造行业带来新的发展机遇，增强了人机互动功能，实现了柔性制造技术，同时也提高了制造精度与可靠性，为我国机械制造行业参与国际竞争奠定了基础。

作者:张爽 单位:北华大学机械工程学院

参考文献：

［1］赵宇龙.金属加工自动化:智能化—机床自动化发展的高级形式［J］.金属加工:冷加工,2013(13):7-9.

机械智能化篇6

关键词：工程机械；智能化；智能控制；智能监测；机群协同作业；发展趋势

制造业不仅是国家技术水平的重要体现，也是国家经济发展、提高综合竞争力的重要途径。在世界经济变革的浪潮中，在加入WTO之后，中国制造业所面临的是与国际接轨、与国际竞争的严峻形势。信息技术能够改造、提升传统机械产业，智能机器与系统能够推动国家经济建设。工程机械智能化是未来发展的必然趋势。本文简要分析了我国工程机械现状及智能化的发展趋势，并探讨工程机械智能化的发展策略。

一、工程机械的智能化发展趋势

智能化是工程机械的主要发展方向，当前，工程机械智能化主要体现在三个方面，包括工程机械单机智能控制技术和监控技术，以及施工作业机群的智能化调度控制技术。

1.1单机智能控制技术

工程机械单机智能控制技术包括自动换挡变速技术、负荷传感全功率控制技术以及摇操作与无人驾驶技术等等。从整体上看，自动换挡系统的应用日益得到推广，应用范围逐渐扩大，其能够有效改善工程机械的使用性能，降低劳动强度。其整个系统包括液压式和电液式，分别负责油压信号和电信号的转换，从而实现自动换挡。负荷传感全功率控制从很大程度上提升了系统的工作效率，负荷传感系统的应用也日益广泛，由于其具有良好的控制性能和动态性能，且具有较长的使用寿命，节能环保，受到了高度重视。应用计算机控制技术，能够实现全功率控制，从而使发动机与变量泵的匹配达到经济最优。遥操作也就是机器人化，是工程机械的重点发展方向。这种操作十分适用于高危作业区，从而避免对工作人员造成伤害，如塌陷区、易爆炸区、高辐射区等等。具有视觉性能的摇控系统，利用远程控制来完成高危作业任务。

1.2智能监控技术

智能监控技术可以实现对工程机械的监控、检测、诊断、报警等等。工程机械智能监控技术已经在向电子监控系统、多传感器融合技术等方面发展，从而实现工程机械故障监控的自动化、数字化以及智能化。随着科技的快速发展，电子技术、计算机技术的普及，一些发达国家的工程机械企业已经开始在工程机械上融入电子监控技术，同时也取得了显著的成效。与发达国家相比，我国当前工程机械在这个领域中的应用与研究还有很大的进步空间，电子监控技术还处于发展和应用的初级阶段。多传感融合应用于工程机械是将不同类型的传感器设置于诊断系统，目的是实现对部件磨损、疲劳断裂等现象引起的振动、温度、压力等反映的探测，在整个作业过程中，对多个不同对象进行定位、跟踪及分类识别，为故障预测和诊断提供有效的参考。当前我国传感器技术也落后于先进国家水平，从某种程度而言，传感器技术是我国电子监控与故障诊断发展的瓶颈。

1.3群机智能化高度控制技术

在工程施工作业中，会用到多种不同的机械设备，这些设备的运行状态具有较强的随机性，而在实际施工作业中，对于项目的控制、高度始终是一个难题，一方面要降低施工成本，另一方面还要优化机群的配置和高度，使机群达到最佳的工作效率。对于这方面的问题，国内外一直在进行不断探讨和研究，虽然在理论上取得了一些成果，但是由于不具备相应的科学技术手段，工程化成果还没有应用到实际工程项目中，因此，工程化的研究十分重要。

二、工程机械智能化发展策略

现代化的工程机械发展，需要综合多方面的技术性能，如网络技术、智能技术、数字化技术等等，从而优化和提升我国工程机械的性能和技术，同时，针对我国国情创新研发适用于工程机械的产品，推动我国工程机械的发展步伐，增强我国工程机械的国际竞争力。首先，综合利用微电子、计算机、多传感器以及自动控制等技术，使工程机械集成操作技术及控制系统更加优化，并成为智能化发展趋势的重点，同时也是工程机械智能化发展的关键性技术。其次，研发故障诊断系统和技术，凭借安装多传感器来反应机械中的关键零部件，来更好的监测和控制机械工作状况，同时根据不同的故障进行不同的报警，实现有效监控。再次，大力开发远程监控技术和智能维护技术，对工程机械中的故障进行有效预防。然后，深入研发机群控制技术，逐步实现机群相关配置的优化、实时科学调度、协同化控制等等。最后，研发新智能机来科学有效地控制机群。

三、结语

现代大规模的基础设施建设日益增多，这些建设是由多个品种，多个数量的工程机械来完成，特别是机群的协同作业，有效提高了整个工程的施工效率及施工质量。与此同时，工程机械的监测与维护工作也日益加重。因此经，工程机械的单机智能化控制、智能化监控以及机群智能化控制及监测非常必要。科技的快速进步，电子技术的精益求精使得工程机械正在向智能化迈进，这种发展趋势必然引起一场声势浩大的革命，为工程机械行业带来重大影响。

参考文献：

[1]董富强.工程机械的智能化趋势与发展对策[J].现代制造技术与装备,2016,01:147-148.

[2]刘翥寰.智能化工程机械机群状态监测与故障诊断系统研究[D].天津大学,2005.

[3]张运泉,刘金霞.我国工程机械行业国际竞争力变动及其决定因素的实证研究[J].国际贸易问题,2012,03:34-44.

机械智能化篇7

关键词：现代机械制造；智能化；发展；探讨

中图分类号：TD406 文献标识码：A

一、当前我国机械制造发展过程中存在的问题

（一）机械制造设计方面的问题

众所周知，在传统的机械制造设计当中，是离不开设计的图纸的，同时，在整个机械产品的制造过程当中也需要依靠图纸来进行加工。然而，传统的机械制造的设计与制造过程当中，很有可能因为不同外部因素的影响导致最后的成品与图纸存在一定的差异。或者是由于设计图纸不够精确，从而影响到成品的质量。因此，在这样的情况下，必须要解决机械制造设计中可能产生的误差，这样才能进一步提高机械制造产品的质量，帮助其在市场上更好的销售，获取更大的经济效益。

（二）机械制造工艺的问题

哪壳拔夜机械制造业的实际情况来看，在许多时候，机械制造生产过程中依然采用的是传统的机械制造工艺。传统的机械制造工艺不仅效率低，同时精确率也不高，也非常容易受到外部环境的影响导致在机械制造的过程中出现误差。而在西方发达国家，目前大多已经开始采用更为先进的机械制造工艺，譬如说高精密加工和纳米加工技术等。这些新型技术的应用不仅可以有效提高产品的质量，同时也能够提高产品的制造加工效率。因此，从这一点来看，我国的机械制造工艺与西方发达国家依然存在着差距，还需要加强新型技术的研究和引进，这样才能帮助我国机械加工行业更好的发展。

（三）机械制造管理的问题

机械制造管理的问题也是影响我国机械制造业发展的因素之一。随着科学技术的不断发展，特别是进入21世纪以来，人类社会已经全面进入信息时代。在这样的情况下，通过计算机信息技术的应用，当前机械制造加工中各个部门的沟通和交流在不断地加强，同时信息也能够实现更加快速便捷的共享，为机械制造加工效率的提高提供了巨大帮助。然而，虽然应用的工具已经有了长足的进步，但是在管理的思想以及管理的手段上还依然停留在传统的管理方式当中，并没有根据时代以及生产方式的改变而进行改变。这样一来，就会对机械制造加工质量和效率的提高产生影响。

二、现代机械制造智能化的含义与作用

（一）现代机械制造智能化的含义

现代机械制造智能化主要包含了4个方面的内容：首先是智能化，所谓的智能化就是指采用智能机器来设计机械制造方案，以此来提高机械制造的品质和效率；其次就是自动化，自动化则是指在机械制造的生产过程当中，采用的是自动生成的结构模式，这样一来相比起传统的机械制造模式来说效率有了大大的提高；第三指的是柔性化，就是在自动化之后能够自行进行解散的系统；最后是指集成化，所谓的集成化指的是在机械制造过程当中，所有的工作都是依靠系统中不同的子系统集成进行。

（二）现代机械制造智能化的作用

（1）节约人力资源

现代机械制造智能化的作用首先就在于能够有效地节约人力资源。这是因为，在智能化的机械制造过程当中，主要是通过数控设备和数控技术来完成工作。而在这个过程中，只需要操作人员依靠事先编写好的程序进行操作，同时准备好在制造过程中所需要的零件，这样一来就可以实现大量的产品生产。不仅操作简单，同时只需要很少的人员就可以完成所有的操作，从而有效地节约了人力资源，降低了工作人员的劳动强度，帮助企业减少人力成本的支出，这对于提高企业的经济效益有着极大的帮助。

（2）提高精度

现代机械制造智能化的应用相比起传统的机械制造来说有着一个极大的优势，就是能够有效提高精度。这是因为，在智能化的机械制造当中，可以通过数控设备与数控技术有效的控制机械以及零件的生产，这样一来就可以完成许多人力无法完成的精确操作，不仅能够有效提高产品的生产效率，同时也能够提高产品的精度，保障产品的品质，使得产品在市场上更加具有竞争力。

（3）多功能化

多功能化指的是在机械制造的过程当中，同一台设备能够在智能化技术的辅助下实现功能的多样化。这样一来，在未来的机械生产当中就不需要配备大量的生产设备或者是生产人员，大大减少机械制造过程中的成本，为提高企业的经济效益提供帮助。

三、现代机械制造智能化发展过程中需要注意的问题

（一）实用性

在未来机械制造智能化的发展过程中需要注意的一点就是机械智能化的实用性。这是因为，机械制造智能化的目的就在于提高生产的效率与质量，生产出更好的产品，投入到市场当中，这样一来才能帮助我国社会更好的发展。因此，机械制造智能化的发展过程中必须要具备实用性，否则只会造成资源以及成本的浪费。

（二）注重与其他技术结合

要想帮助未来机械制造智能化更好的发展，那么也需要注重机械制造智能化与其他技术的结合。不仅要不断完善智能化技术，同时还需要在传统技术的基础之上进行创新和改良。这样一来，才能更加有效提高机械制造产品生产的效率和质量，从而创造出更加优质的产品，保障企业的经济效益。

（三）加强人工的监督

机械制造智能化的发展对于我国机械制造行业的发展来说有着重要的作用，同时对于我国社会经济的建设也有着巨大的促进作用。然而，在这样的情况下，未来机械制造智能化的发展并不是说要完完全全的智能化，还需要加强人工的监督。这是因为，在生产过程中，数控技术和数控设备难免会出现程序出错的情况，这样一来就会极大地影响到机械的制造和生产。而加强人工监督能够及时发现设备以及程序在运行过程中出现的问题，从而快速地进行修改，保障设备的良好运转。

四、现代机械制造智能化的发展方向

（一）加强计算机设备的辅助

加强计算机设备的辅助对于未来机械制造生产有着巨大的帮助。所谓加强计算机设备辅助就是要改变传统的利用图纸设计的方式，借助计算机以及相关软件的计算来进行辅助设计。这样一来，不仅可以确保机械制造的精度，同时也可以根据实际的生产状况对于设计进行及时更新，保障机械制造的先进性。

（二）进一步完善机械制造体系结构

进一步完善机械制造体系结构需要注意3个方面的内容，分别是要提高机械系统的功效以及稳定性、形成不同档次的数控系统以及利用计算机网络进行远程控制。提高系统的功效以及定性可以有效提高整个数控系统的集成度以及系统的运行过速度，从而提高机械系统的功效，同时也能够进一步加强机械的稳定性、而不同档次数控系统的形成就是要根据机械实际制作过程中所需要的不同功能，将其进行模块化之后形成系列化的产品，这样一来就可以形成不同档次的数控系统。最后是要利用计算机网络技术进行远程控制，这样一来就可以实现无人化操作，有效减少人力资源的消耗，以此更加有效地降低企业的生产成本，帮助企业获取更大的经济效益。

（三）机械制造功能的发展

机械制造功能的发展也包括3个方面的内容，分别是可视化技术、原功能的改善以及多媒体技术的应用。所谓可视化技术就是将可视化技术与虚拟环境技术进行结合，从而有效地拓展机械制造的功能，这样一来不仅能够有效提高机械制造的效率和质量，同时也能够减少生产成本。而对原功能的改造就是要在原有功能的基础之上，根据实际的生产过程对机械制造生产进行不断地完善和改造，这样一来才能更好地提高产品的品质。最后是多媒体技术的应用，通过多媒体技术的应用，能够更加方面、快捷地进行信息的处理、共享等，及时发现机械制造过程中可能存在的问题，快速反应并解决，这样才能有效提高机械制造产品的质量，以此获得更大的经济效益。

结语

综上所述，现代机械制造智能化的发展对于我国现代机械制造业的发展来说有着巨大作用。这是因为：通过智能化的应用，能够有效提高机械制造的效率和品质，同时还能够减少生产成本，避免人力资源的浪费，这对于企业来说也是极为重要的。只有提高产品的质量，同时减少生产成本，才能帮助企业提高核心竞争力，在这个越来越激烈的市场上占据一席之地。

参考文献

[1]费悦清.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].工程技术：引文版，2016（17）：259-259.

[2]赵坤，李学刚.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].工业，2016（6）：215-215.

[3]程桂娟，芦轶珂.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].工程技术：全文版，2016（5）：206-206.

[4]刘鑫，詹云龙.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].文摘版：工程技术，2015（20）：81-81.

机械智能化篇8

【关键词】工程机械；智能化；发展趋势；发展对策

1.工程机械智能化的现状

当前社会，科学技术日新月异，获得了飞速的发展，在当前现代化施工项目中对大型机械化提出了更高的要求，工程机械不仅要完成集成化作业，还应该具备智能化控制。所谓智能化控制，即是工程机械要以智能化的网络机群为基础，进行协同化的控制，最终实现项目的低耗、高效，并且在较短的时间内完成施工项目。新时代工程机械发展的重要方向是工程智能化、自动化、集成化。

21世纪以来，网络信息化、计算机智能化在工业技术领域得到了较大的发展。在现代化的机械工厂，无论从材料的运入，装卡定位，机床启停，参数调整，切削加工，工件拆卸，还是到运输都可以实现全数字化、全自动化，无人值守；一辆普通轿车可以装备数十个微计算机控制系统，如发动机 ECU、变速器 TCU、自动防抱死（ABS等）、制动力分配（EBD/CBC等）、刹车辅助（EBA/BAS/BA等）、牵引力控制（ASR/TCS/TRC等）、车身稳定控制（ESP/DSC/VSC等）、定速巡航控制、自动空调系统、数据总线通信控制、路径导航、远程定位通信服务系统以及车载影音系统等，这些部件的核心是计算机微控制器，其工作原理是计算机微控制器通过传感器感知外界动态信息并接受驾驶员操作指令，通过内部核心控制策略进行智能分析操作，输出控制指令，准确、及时地控制执行元件作出响应，从而达到理想的控制目的。

2.工程机械智能化与信息化的主要方向

工程机械信息化与智能化主要是指在工程机械中采用信息集成与智能控制技术，使工程机械具备一定的自我感知、自主决策和自动控制的功能，其从属于工业智能机器人范畴。伴随着现代科技的迅猛发展，适应现代施工项目大型化的需求，新一代工程机械在实现集成化操作和智能控制的基础上要获得项目施工的高效、低耗。

2.1发动机智能控制

柴油机是工程机械发动机通常采用的，它的智能电控系统主要由发动机微控制器、高速电磁阀和各种传感器等组成。柴油机智能电控系统通过控制最佳的燃油喷射时间、喷油压力和喷油量等，有效地调节发动机动力输出与负载、环境因素匹配度，在满足发动机动力要求的基础上，提高燃料的利用率，确保发动机排出的废气符合环境控制法规要求。其基本工作原理是微控制器（ECU）根据发动机曲轴转速和油门踏板信号，以及水温、进气温度、进气压力和进气量等输入信号，按照预置的控制策略确定出最佳喷油量与喷油正时。系统一般还配置 CAN总线与整机控制系统进行数据交换，实现整机的智能化协调控制。

2.2 牵引/变速控制

行驶是工程机械的重要功能之一，然而不同的工程机械行驶系统动力传动路线差异十分明显，因为其内部设置不同，比如将发动机与变速器相连，发动机与变矩器连接后再连接变速器的，还有发动机与液压泵直接连接的。针对不同的机种，牵引/变速控制要根据驾驶操作意图，控制机器行驶速度，使发动机运行与行驶系统状况相匹配，达到行驶顺畅与节约燃料的目的。

2.3 工程机械远程监控与服务系统

现代计算机技术、网络技术和GPS/GIS地理信息技术的快速发展，使得远程监控与服务技术发展日益完善，也被广泛应用于许多行业，如公交、出租车、物流、农业机械以及军事领域等。在工程机械行业， GPS/GIS、GSM/GPRS、Internet和数据库等技术也得到了广泛的应用，远程监控服务系统实时监测工程机械所在位置，监测产品实时运行状态，及时发现产品可能的极限工作状态，准确地对各种参数做出不同等级的报警，防止危险发生。监控服务平台作用重大，提供大量产品相关服务，如定位/历史轨迹、作业历史记录、故障诊断、呼叫/信息查询服务、服务人员调度、按揭销售管理、车辆残值评估和销售趋势评估等。这些都为工程机械生产厂商、经销/租赁商以及最终用户，提供不同的个性化服务，进而增强生产企业的竞争能力，提高用户的企业管理水平与生产效率，实现工程机械相关方合作多赢的关系。

3.工程机械智能化的发展对策

工程机械化在新兴科技的发展背景下得到了长远的发展，其对数字化技术、机器人技术、智能技术、网络技术、高性能技术进行的综合利用，对我国现有的工程机械加以系统化的性能提升和技术改造，也取得了一定的进步。但是还要充分结合我国国情，不断加大自主创新力度，对工程机械的新型主导产品进行研制，使我国在工程机械方面不断提高国际竞争力，形成产业化的生产模式。

第一，要对微电子、计算机、多传感器、自动控制等技术进行综合利用。因为这些技术是核心技术，更是关键性的单元技术。其主要功能是对工程机械中的职能控制系统和集成操作技术进行控制，角色重要，地位关键，自然成为首要解决的技术问题。

第二，对工程机械中的故障诊断系统和技术进行研究开发。故障诊断技术的先进直接影响安全建设，有必要投入相应的人力、物力进行研究创新。可以通过对工程机械中的关键零部件进行传感器的安装，对工程机械的工作状况进行收集，比如发动机的油压、水温、变速器油压、在液压系统中的油温、在液压系统中的回油背压和燃油油量的运行参数等，同时结合故障的不同类型，进行不同等级的光、声报警，来对工程机械的实际工作情况进行监视，如遇紧急情况，控制系统会在司机没有警觉的情况下自动停机，最终达到保障安全建设的目的。

第三，研究开发工程机械的智能维护和远程监控技术。广泛使用人工智能、微电子、计算机的网络通信等先进科学技术，收集工程机械中出现的各种故障，并对产品的故障原因、模式、预防措施、机理进行综合分析，对各种容易出现故障的典型机械零部件进行故障诊断方法和机理的研究，如液压系统、动力系统、传动系统、轴承架、电器元件、气制动阀、散热器、制动加力器等方面。在对典型零部件中的故障模式库进行建立和数据库的构建基础上，使得工程机械能够建立起完备的诊断故障数据库，达到对机械进行远程的维护和操作的目的。

【参考文献】

[1]孙正兴，周良，丁秋林，余晶，洪涛.集成化工程机械CAD/CAM系统研究与开发[J].计算机辅助设计与制造，1996（06）.

[2]贺尚红，颜荣庆，李自光.工程机械产品图库管理信息系统的研究[J].工程机械，1998（05）.

[3]臧琳娜.浅谈会计电算化风险与对策[J].中国新技术新产品，2008（12）.

机械智能化篇9

1智能化农机的内涵与优点

1.1智能化农机的内涵

智能化农机是指装备有中央处理芯片（CPU）和各种各样的传感器或无线通讯系统的现代化农机，其特点是加装在农业机械上的微型计算机对传感器传回的各种信号进行逻辑运算、传导、传递，进而在动态作业环境下发出适宜指令驱动农业机械来完成正确的动作，由此实现农业生产和管理的智能化。智能化农机所要达到的目的是实现工作效率化、作业标准化、农机舒适化、人机交互人性化、操作傻瓜化等。目前智能化农业机械装备已成为当今世界农业装备发展的新潮流，是近几年来国际上农业科学研究的热点之一。

1.2智能化农机的优点

智能化农机是应用计算机技术、电控技术和人工智能等技术装备农业机械的高新技术产品，与传统的功能性农机相比具有以下几个方面优点：

（1）功能强大。智能化农机由于装备了智能化控制系统，不但能完成传统农机的耕作、收获、灌溉和病虫害防治等作业，还可进行土壤信息采集、农作物产量信息采集等工作，进而为精准农业的实施提供技术支撑。

（2）结构紧凑、通用性强。由于中央处理芯片的功能越来越强大，因此智能化农机的结构变得更加紧凑、通用性更强。通常只需改变部分软件，就能改变判断基准，变更动作顺序，以适应不同的作业环境及作业对象对作业机械的功能要求。

（3）劳动强度低、作业效率高。智能化农机能根据作业的需求变化进行自动调整、控制，减少了许多人工操作，不仅降低了操作人员的劳动强度，而且还拥有很高的作业效率，一个人甚至可在办公室内通过计算机同时控制几台智能化农机完成不同的生产作业。

（4）安全性、可靠性高。智能化农机装有各种各样的传感器用于监视作业环境和作业状况，可根据作业环境和对象变化自动调整工作状态，并始终处于良好的技术状态下作业，加之具有自动保护功能，因而安全性和可靠性较传统农机高。

（5）节能、环保。由于智能化农机在良好的技术状态下进行各种作业，加之其作业效率高，因而能耗较低；同时智能化农机采用精准方式作业，不仅能大幅提高化肥和农药的利用率，而且能减少两者对农业生态环境的污染，降低农产品中的农药残留。

2国内外智能化农机的发展现状

自20世纪90年代中期，美国将卫星导航系统安装在农业机械上，从而开启了农业机械高科技、高性能、智能化的先河。目前欧、美、日等发达国家农业不仅已基本实现全面机械化，而且智能化农机应用也具有相当高的水平。虽然近年来，国内智能化农机有了较大发展，但总体上还处于研发阶段，智能化机具很少、智能化程度低，与国外发达国家的差距还很大。

2.1智能化动力机械

农业动力机械的智能化包括农用拖拉机、大型自走式农机（联合收获机械、植保机械）在行走、操控、人机工程等方面的智能化。利用GPS自动导航、图像识别技术、计算机总线通信技术等汽车航天技术来提高机器的操控性、机动性和人员作业舒适性。在上述机械驾驶室中，都有一台或数台计算机，具有统一标准设计的接口，用于与不同类型的农机具配套使用。与传统农机驾驶室中采用仪表盘显示作业参数不同的是，智能化农业动力机械安装有信息显示终端的人机交互界面，通过屏幕菜单操作者可任意选择显示机组中不同部分的终端信息，调用数据库信息，显示数据、图形、语音等多媒体信息。如美国研制成功一种激光拖拉机，利用激光导航装置，不仅能够精确地测定拖拉机所在位置及行驶方向，而且误差不超过25cm；英国开发的带有电子监测系统（EMS）的拖拉机具有故障诊断和工作状态液晶显示功能，通过EMS可严密地控制作业机具的耕作及播种的宽度、深度等。是德国的一款智能化甜菜收获机及其驾驶室内景。近年来，国内的福田、一拖等一些农机企业已意识到了农机“智能化”研发的重要性，开始着手研发智能化动力机械，并取得一定成效。据《中国农业机械化发展报告》显示，在国产东方红X￣804拖拉机上已经设计开发出载波相位差分全球定位系统（DGPS）自动导航控制系统，该系统使得拖拉机的自动化和智能化水平大大提高，成功实现拖拉机的无人驾驶。

2.2智能化作业机械

智能化（有时亦称变量）作业机械主要包括播种机、施肥机、整地机械、田间管理机等作业机具，其智能化应用如激光平地、变量施肥与喷药，以及机具作业状态的监控、故障报警等。

（1）智能化收获机械。联合收割机装备有各种传感器和GPS定位系统，既可收获各种粮食作物，又可实时测出作物的含水量、小区产量等技术参数，形成作物产量图，为处方农作提供技术支撑。如美国卫西•弗格森公司在联合收割机上安装了一种产量计量器，能在收割作物的同时，准确收集有关产量的信息，并绘成小区的产量分布图，农场主可利用产量分布图确定下一季的种植计划及种子、化肥和农药在不同小区的使用量；日本研制的自动控制半喂合收割机，其作业速度自动控制装置可利用发动机的转速检测行进速度、收割状态，通过变速机构，实现作业速度的自动控制，当喂入量过大时，作业速度会自动变慢。智能化粮食收获机械是当今国内智能化农机装备研究的重点和热点，目前已研制开发出实用化的大型智能化粮食收割机。如国机集团所属的中国农机院研制出智能型10kg/s通用性多功能谷物联合收割机，创造了中国收割机最大喂入量记录，并凭借自动化、智能化控制等先进技术，打破了国外技术垄断和市场垄断，可用于水稻、小麦、大豆等粮食作物收获；福田雷沃创新研发的基于GPS定位系统的精准农业远程信息化服务系统，能够对收割机故障进行远程实时诊断，并能指导维修作业。

（2）智能化喷药机械。智能化喷药机械能提高农药利用率，减少对土壤、水体、农作物的污染，保护生态环境。如作为智能农机领域中的引领者，美国约翰迪尔公司生产的自走式精确喷雾机具有灵活高效、 作业精准等诸多优势；德国推出的一种莠草识别喷雾器，在田间作业时能借助专门的电子传感器来区分庄稼和杂草，只有当发现莠草时才喷出除莠剂，除莠剂使用量只有常规机械的10%甚至更低，减少了对环境的污染；俄罗斯研制的果园对靶喷雾机采用超声波测定树冠位置，实现对果树树冠的喷雾，大幅度减少或基本消除了农药喷到非靶标植物上的可能性，节省农药达50%，生产效率提高20%。国内对自动对靶喷雾等变量喷药技术进行了较深入的研究，结合生产实际开发了相应的机具。如将红外探测技术、自动控制技术应用于喷雾机上，研制出果园自动对靶喷雾机，较好地解决了现行果园病虫害防治存在的农药利用率低、污染环境等问题。2012年作为智能农机领域中的领导者，约翰迪尔4630自走式喷雾机在中国实现本土化生产，目前已广泛地应用于国内玉米、棉花、高粱和甘蔗等高秆作物的大面积、高效率和精准植保作业。

（3）智能化施肥机械。施肥机可以在施肥过程中，根据作物种类、土壤肥力、墒情等参数控制施肥量，提高肥料利用率。如美国Ag￣Chem仪器装配公司生产的施肥系统可进行干式或液态肥料的撒施，该系统通过电子地图内叠存的数据库处方，可同时分别对磷肥、钾肥和石灰的施用量进行调整；日本久保田株式会社推出的农业服务支援系统“久保田智能农业系统（KSAS）”，该系统的正式套餐中，联合收割机搭载了与KSAS对应的传感器，插秧机附带电动调节施肥量的功能，对应农机连动制作产量分析及施肥计划。国内山东省农机科研院、福田雷沃国际重工股份有限公司等单位研制出“2BYFZ￣4型智能玉米精密播种施肥机”，该机采用自主研发的种、肥专用传感器分别设计了种子检测与自动补种系统、化肥检测与自动疏通系统，以及基于CAN总线的专用控制器与触控软件系统等三个主要系统，其中前者能完成已播数、重播数、漏播数的计量和缺种、堵塞故障报警及自动补种，而后者能实现株距与施肥量的电动无级调节。

（4）智能化灌溉机械。灌溉机械的智能化不仅可大量节约用水，而且还能省工、省时。如美国瓦尔蒙特工业股份有限公司和ARS公司开发的智能红外湿度计，被安装在农田灌溉系统后，可每6s读取一次植物叶面湿度，当植物需水时，灌溉系统会及时通过计算机发出灌溉指令向农田中灌水；美国、以色列等国在大型平移式喷灌机械上加装GPS定位系统，结合存放在地理信息系统中的信息和数据，通过处方实现农作物的人工变量灌溉。此外，目前发达国家已实现喷水和施肥、喷药同步进行的一体化作业。国内将计算机与分布于农田内的各种传感器，如土壤水吸力、管道压力、流量、空气温度、空气湿度、雨量、太阳辐射、气压等传感器进行相连，实现数据采集自动化，同时对采集到的各种数据信息进行计算、分析，其结果不仅可作为确定精确的灌溉时间和最佳灌溉水量的依据，而且还可根据决策结果对灌溉设备进行自动控制与监测。

（5）智能化播种机械。智能化播种机械能根据播种期田块的土壤墒情、生产能力等条件的变化，精确调控播种机械的播种量、开沟深度、施肥量等作业参数。如美国依阿华州生产的“ACCU￣PLANT”的播种机控制系统可附加在各类播种机上，通过该系统调控播种机上的播种量计量装置，实现不同地块的播种量调整。另外，部分条播机还加装了同时撒施肥料、杀虫剂和除草剂的撒施装置，将这些装置的驱动机构与播种机计量装置连结在一起，能实现撒施量与播种量大小的同步调整与变化。国内研制了基于全球定位技术(GPS)的智能变量播种、施肥、旋耕复合机，并在一些农场投入使用。此类机械具有复式作业功能，可一次性完成耕整、播种、施肥等多种功能，适用于小麦、大豆、油菜等多种作物，并且操作简便，通过电脑触摸屏调控机具作业参数。

（6）智能化设施农业装备。目前欧美、日本等发达国家已形成温室成套装备，其温室结构、环境控制设施设备，以及室内作业机械装备的制造技术都非常成熟，并向高度自动化、智能化方向发展，并已建立不受或很少受自然影响的全新农业生产技术体系。如荷兰的温室能够常年稳定地生产蔬菜和花卉，黄瓜、番茄等作物的产量可以达到40～50kg/m2；设施农业中的植物工厂（plantfactory）则完全摆脱了自然环境对植物生长的影响，其产量可达到常规栽培的几十甚至上百倍，图3为植物工厂的内部情况。国内许多机构利用计算机技术、传感器技术、通讯技术研制出温室环境监测和自动控制系统，不仅可自动监测温室内的气候和土壤参数，而且还能自动控制温室内配置的所有设备的优化运行，如开窗、加温、降温、加湿、补光照、CO2补气、灌溉施肥、环流通气等；与此同时利用物联网、互联网、大数据和云计算等先进技术，研制远程监控系统，并能通过手机或计算机实现温室可视化远程监控。图4是基于物联网的控制大棚。

（7）农业机器人。在先进发达国家，农业机器人在农业生产的许多领域得到发展和应用。如美国明尼苏达州一家农业机械公司研究推出的施肥机器人（如图5所示），会从不同土壤的实际情况出发，适量施肥；法国发明了专门服务于葡萄园的机器人，它几乎能代替种植园工人的所有工作，包括修剪藤蔓、剪除嫩芽、监控土壤和藤蔓的健康状况等；美国波士顿研制出育苗机器人，工作人员只要在触摸屏上设定地点参数，机器人就能感应盆栽，并自动把它们移动到目的地；英国、日本研发了挤奶机器人，不仅能完成挤奶工作，还可在挤奶过程中检测奶质；澳大利亚发明了一种像牧羊犬的机器人（如图6所示），能在农场代替传统的放牧劳力。国内农业机器人起步晚、底子薄、投资规模小、发展速度缓慢，目前仍处于理论研究时期，距离实际应用还有许多难题需要解决，与发达国家相比，在可靠性、精度和效率等方面差距很大。尽管如此，国内农业机器人的研究目前也已取得了一定的成果，如中国农大研制出蔬菜嫁接机器人，南京农业大学、上海交通大学、西北农林科技大学、陕西科技大学等高校已成功研制出采摘草莓、黄瓜、茄子、番茄等水果蔬菜的农业机器人和用于除草的农业机器人；但总体上处于研究试验阶段，进入实用化的农业机器人则很少。

2.3智能化农机管理

农业机械性能发挥程度和使用率高低受许多条件限制，既受农机具的保有量、配置和状态的制约，又受作物生长情况、气候变化等因素影响。只有在一个农场或区域形成一个高效的农业生产管理网络，并实现农机具的智能化管理，才能充分发挥各种农业机械的效率与作用。农机具管理智能化包括机具配置、机具状态监控、实时调度和维修保养的智能化。如欧洲一些大农场已建立和使用农场办公室计算机与移动作业机械间通过无线通信进行数据交换的管理信息系统，通过该系统不仅能够制定详细的农事操作方案和机械作业计划，而且驾驶员还能根据作业机械显示的相关数据，调整机械作业的负荷与速度，确保机组能在较佳的工况下运行，与此同时利用作业过程采集的数据，通过系统运算和处理，能够实现如作业面积、耗油率、产量的计算、统计及友好的人机界面显示等智能化功能；日本洋马株式会社的农机“智能助手”，通过搭载在农业机械上的GPS天线和通信终端，农机能够自动发送位置、运转及保养方面的信息，并每天自动生成作业报告，还可实现监视防盗、运转状况管理、保养服务、突发问题自动通知与迅速应对等方面的功能，该“智能助手”不仅能自动支持农业机械作业，还可与第三方公司提供的农业云应用程序“facefarm生产履历”配合使用，进一步提高效率，目前“智能助手”已在日本全国推广应用。国内一些省份农机管理部门、高校与有关公司合作，利用“互联网+”实现了农机智能化管理。如宁波市农机总站与宁波移动合作建设“智慧农机”信息服务平台，该平台整合了无线通信、农机定位、地理信息、计算机控制等先进技术，能实现农机定位、农机调度、农机作业面积统计计算等功能，通过几年试点工作，现已取得较好成效；中国移动湖北公司为湖北省农机局研发了“农机宝”手机APP智能应用系统，为全省农机手免费提供农机作业电召信息、农机维修及加油站点位置服务等九大类手机智能应用服务；浙江大学正呈科技有限公司与江苏北斗卫星应用产业研究院联合开发的“北斗农机作业精细化管理平台”能为农机作业提供定位监控、指挥调度、面积统计、信息管理等智能化精细化管理服务，经浙江省一些县市农机管理部门使用，反映效果好，目前已进入加快示范推广阶段。

3我国智能化农机未来发展建议

加强以信息化技术为先导的智能化、自动化农机技术与装备的研发制造，既是转变农业生产方式的现实要求，也是农业现代化发展的客观需要；因而国家非常重视智能化农业机械装备技术发展，“十二五”期间，国家不仅在《高端装备制造业十二五发展规划》《农机工业十二五发展规划》要求重点发展农机自动化、信息化和智能化技术，以提高农机装备的控制水平和智能水平，而且启动了当今农业装备领域财政投入最大的国家863计划项目“智能化农机技术与装备”重大项目。另外，还将农业机械列为智能制造试点的十大领域之一。根据目前国内智能化农业机械的研发、制造和应用现状，应采取如下几方面措施加快智能化农业机械领域发展，以适应现代农业发展对先进适用农业机械的需要。

（1）积极营造发展智能化农业机械的良好氛围。目前国内对农机“智能化”理解偏差较大，尤其是许多农机企业过于关注眼前利益，因而对发展智能化农机并不完全认同。为此，需要强化宣传，营造良好氛围，提高对发展智能化农机重要性的认知，使社会各界尤其是农机企业认识到中国农机走“智能化”发展道路，既是我国从“农机大国”走向“农机强国”的必然选择，也是由我国未来现代农业生产和新时代人群的需求所决定的。

（2）加强现有智能化农业装备成果转化和示范推广。“十二五”实施的国家863计划项目“智能化农机技术与装备”重大项目，目前已在秧苗高速栽插与精密播种技术研究、瓜菜田间生产智能化关键技术与装备研究、茶园智能化关键技术与装备开发等方面取得了许多研究成果。为使上述智能化农机技术与装备对农业现代化的发展确实起到支撑作用，应加快建立若干以智能化技术为引领的智能农机装备产业化示范基地，推进成果的转化与应用。

（3）进一步加大对智能化农机装备领域的支持力度。我国地域辽阔，地理环境、农作物种类和种植制度的多样性决定了对农业机械装备需求的多样性。虽然“十二五”期间在智能化农机技术与装备领域已取得了许多成果，但与国内农业生产和农业现代化发展对农业机械装备的需求仍存在巨大差距；为此需要国家进一步加大扶持力度，按照《中国制造2025》重点领域技术路线图中有关农业装备的发展要求，加快农业生产中急需而短缺的智能化农机装备研发，同时加大智能化农机装备补贴与推广力度，促进智能化农机装备研发与应用。

机械智能化篇10

[关键词]机械工程 智能化 发展趋势

中图分类号：S458 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0158-01

引文

在进入21世纪后，随着计算机技术和科学技术的发展，我国的科技水平不断提高，机械工程也进入了智能化，智能化就是以信息化为基础，实现产品、技术和管理的智能化发展，然而智能化也不是一个全新的领域。科技改变未来，智能化也慢慢的渗透到各领域中，成为了机械工程的发展方向。目前，机械的智能化发展方向对我国的发展具有重大的意义，不但影响着中国人民生产和日常生活的各个方面，而且还为人们和生活提供便利，所以对其进行探讨具有重要的理论意义和现实意义。

1.机械工程智能化目前的发展现状

原来，由于技术和信息限制，一些工程机械企业还没有意识到智能化的发展，还是在以传统的制造模式为基础的，所以，在现阶段，我国的政府和相关部门由于对机械工程的重视，将智能化作为发展目标，开始对国外发达国家的机械工程技术进行学习，以他们成功的经验做参考，融入我国的技术理念，对机械工程企业的技术，管理，行业结构的等进行创新，从而使我国的机械工程智能化水平得到有效提升。随着我国机械市场的扩大，而且由于经济体制的不断完善，机械工程业面临着市场竞争的巨大压力，所以我们也应改变传统模式，寻求可以作为支撑的企业，让企业和工业相结合，从而通过智能化来提升企业的管理水平，言而总之，集中生产并智能化的满足客户要求就必须使得企业在生产和管理上做到智能化，但是智能化的在实现智能化方面仍有许多困难和挑战，但许多公司在支持国家产业政策和信息技术上，能够以市场需求为导向，并且随着技术的成熟，不断调整产业结构，对产品进行开发，使得产品开发技术方面实现智能化发展，从而让中国工程机械行业最终还是做走向正轨，并排除万难。

2.机械工程智能化发展方向

2.1 具有智能科技，丰富，完善和提升公司的信息技术和网络

在以“大力推进经济和社会信息化，是覆盖的整体战略举措现代化，以信息化带动工业化，发挥优势，实现社会生产力的跨越式发展。”为宗旨开展了“十五”计划和十五届五中全会。公司在全国范围内掀起的充分了解信息和信息技术企业信息化热潮，企业可以采取信息技术的优势来带动工业化，实现跨越式发展。事物的状态信息的特性，信号，数据，指令，程序，消息和情报，实质上，信息是知识智慧的精髓，IT 是信息收集，识别，转换，存储，传输，显示等各种处理技术。知识处理技术是智能技术。即，信息技术是智能技术，智能化方便的处理数据方面的东西，以实现我们处理简单的技术，将此称为智能技术。使用智能技术，以丰富，完善和提高信息技术和网络的具体措施和对策有以下几点。

2.1.1企业的领导者建立了“以人为本”的思想：企业要全心全意为客户服务，生产要全心全意依靠职工，充分发挥人的智慧和创新，确保质量好，速度快，成本低，清洁并高效的生产。

2.1.2信息化建设的核心任务，是开发并利用反映的信息资源的现代科学技术知识。

2.1.3创造一个良好的外部环境，改革管理体系，并结合中国国情制定的M R P Ⅱ，ER P，推动供应链，推动网络，网络物流，电子商务，动态联盟等技术的发展。

2.1.4建立商业智能研发机构，利用智能C A D ，网络协同设计，智能数据库技术来设计和开发新产品，逐步实现智能集成的C A D / C A PP / C A M 的基础上的方向的发展。

2.1.5建立人 - 机结合的现代化的智能制造系统，采用先进的制造模式，具有“以人为本”，即人的智力为基础，使人类智能和机器智能相结合的生产体系。基于车间，车间阶段构建智能生产计划与调度系统。

2.1.6建立一个开放的可重构智能系统。基础制造装备不能完全更新与产品的变化，但组成方案及加工设备，有可能遵循的路线调度的品种，数量，产品智能可重构技术的数量是关键技术。

2.2 产品智能化

进入21世纪，随着时代的发展，尤其是消费者对个性化产品，多样化，智能化，增加了需求，从传统的劳动生产到生产工艺，不断创新的需求推动企业在机械工程方面需求的发展趋势。以满足客户需求为目标。智能产品可以有多种的人类大脑的分析功能，例如远程控制，定时控制，共同控制功能。

至于机械工程产品的不同区域，安装不同类型的传感器（温度传感器，压力传感器，位置传感器等），对外界信号的感知，分析，在产品上安装控制器，可以模拟人类大脑的分析，判断所接收到的信号的处理，以实现智能产品。工程机械智能化产品通常包括几个工具：分布式控制系统，数码显示管+ SC M+ 电子电路可以实现分级控制，灵活的配置，智能化管理的结果。

2.3.对计算机科学和人工智能科学的最新成果的关注与应用

现代技术的一个特点是从基础科学转化为技术，时间变短，从技术到工业应用几乎同步。相关信息技术是计算机科学，人工智能为基础的技术是智能科学。目前，分布式计算和人工智能结合分布式人工智能的形成已成为研究的热点。分布式人工智能有两个研究领域，即分布式问题求解和多智能体系统，前者考虑的是如何解决多个知识共享的模块或节点之间划分一个特殊问题的合作，采用“自上而下”的解决方案要解决这个问题，后者主要研究一组自治，一个“自下而上”的解决方案，以解决问题的情报人员之间的协调行为。显示了分布式人工智能两种方法，知识资源是为了在这个智能技术企业对产品的进行设计，制造和生产管理与应用，软件获得如此快的速度来完成既定的任务处理，特别是已被广泛应用于各种智能软件系统的设计，开发采用上述公司的D PS和M A S技术，企业级产品，制造质量，成本和管理后，正在迅速地进行改进，并在这些领域做出了自己的知识产权，从而大大提高企业在全球经济竞争力。

3.结束语

综上所述，机械工程在人类文明的发展过程中起到了十分重要的作用，机械工程也进入到了一个新的发展纪元，并且机械工程智能化的前景广阔，只要我们积极面对在制定和实施措施过程中出现的智能机械工程发展的问题，重视智能化的改革，不断提高自身的创新能力，提高自身的竞争力，并且能够合理利用现有资源和创新技术，不断满足客户的需求和生产需求生活，确保智能化工程机械的未来发展顺利，同时这对于对企业来说也是重大的挑战，我们一定要要求企业首先要转变自己的观念，从而来应对复杂多变的国内外市场，应对各种机遇挑战。

参考文献

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