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機械智能化范文第1篇

在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當(dāng)前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體。機床聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

2智能化技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1性能發(fā)展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是機械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，功能覆蓋面大?？刹眉粜詮?，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復(fù)合性和多軸化。

以減少工序、輔助時間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。

(4)實時智能化。

早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實時響應(yīng)的、更現(xiàn)實的領(lǐng)域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展。由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領(lǐng)域。

2.2功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化。

用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實、科學(xué)計算可視化及多媒體等技術(shù)，也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現(xiàn)。

(2)科學(xué)計算可視化。

科學(xué)計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語育表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙設(shè)計、虛擬樣機技術(shù)等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動編程設(shè)計、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

(3)插補和補償方式多樣化。

多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標(biāo)插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補償、與速度相關(guān)的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償?shù)取?/p>

(4)內(nèi)裝高性能PLC。

數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè)，用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用。

多媒體技術(shù)集計算機、聲像和通信技術(shù)于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應(yīng)用價值。

2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

(1)集成化。

采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度，應(yīng)用LED平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點?？蓪崿F(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進性能，減小組件尺寸，掘高系統(tǒng)的可靠性。

(2)模塊化

硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服，PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)絡(luò)化

機床聯(lián)網(wǎng)可進行遠程控制和無人化操作，通過機床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設(shè)定、操作、運行。不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。

機械智能化范文第2篇

關(guān)鍵詞：機械制造基礎(chǔ)　智能制造　智能化　趨勢

中圖分類號：TP2　文獻標(biāo)識碼：A　文章編號：1007-3973(2011)002-095-01

1　引言

“科技就是力量”，機械制造智能化直接影響著我國機械制造業(yè)的發(fā)展水平，先進的機械制造技術(shù)促進我國機械制造業(yè)的發(fā)展，落后的機械制造技術(shù)則影響我國機械制造也的發(fā)展水平。在“十二五”的背景下，對機械制造業(yè)新的設(shè)計、工藝、功能上的發(fā)展固不可少，不過，對機械制造智能化也應(yīng)該關(guān)注。了解世界機械行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，對改善我國機械制造水平的不足，以及幫助發(fā)展機械制造智能化都有重要的意義。

2　機械制造智能化發(fā)展的現(xiàn)狀

智能制造是從80年代末發(fā)展起來的，最早的幾本有關(guān)智能制造及系統(tǒng)方面的專著是在1988年由Wright MilaciC等人編寫的，隨后、Kusiak和Pain也相繼出版了這方面的研究著作。

國際方面：國際智能化制造業(yè)采用或準(zhǔn)備采用的先進制造技術(shù)主要體現(xiàn)在：(1)新型(非常規(guī))加工方法的發(fā)展，包括激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)及兩種以上加工方法復(fù)合應(yīng)用等；(2)專業(yè)、科學(xué)間交叉融合，冷熱加工、加工過程、檢測過程、物流過程、設(shè)計、材料應(yīng)用、制造等方面，界限逐漸淡化；(3)工藝研究由“經(jīng)驗”走向“定量分析”；(4)高新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝緊密結(jié)合，使傳統(tǒng)工藝產(chǎn)生顯著的、本質(zhì)的變化，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；(5)常規(guī)制造工藝的優(yōu)化，以形成優(yōu)質(zhì)高效、低耗、少污染的制造技術(shù)為主要目標(biāo)；(6)以計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心。

國內(nèi)方面：我國也在這方面也有所作為。當(dāng)前，國民經(jīng)濟各部門中智能化已露端倪。機械企業(yè)當(dāng)務(wù)之急是進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。在面向市場，特別是面向全球化經(jīng)濟的形勢下，我國機械工業(yè)各企業(yè)在選擇產(chǎn)品時都要首先選擇帶有智能信息技術(shù)的機電一體化產(chǎn)品。

3　機械制造智能化發(fā)展的必然性分析

智能制造技術(shù)(Intelligent Manufacturing Technology，IMT)是指利用計算機模擬制造專家的分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策等職能活動，并將這些職能活動與智能機器有機的融合起來，將其貫穿應(yīng)用于整個制造業(yè)企業(yè)的各種子系統(tǒng)(如經(jīng)營決策、采購、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)計劃、制造、裝配、質(zhì)量保證和市場銷售等)，以實現(xiàn)整個制造企業(yè)經(jīng)營運作的高度柔性化和集成化，從而取代或延伸制造環(huán)境中專家的部分腦力勞動，并對制造業(yè)專家的智能信息進行收集、儲存、完善、共享、繼承和發(fā)展的一種極大地提高生產(chǎn)效率的先進制造技術(shù)。

智能制造系統(tǒng)(IntellientManufactingS,IMS)是指基于智能制造技術(shù)，利用計算機綜合應(yīng)用人工智能技術(shù)(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等)、智能制造機器、技術(shù)、材料技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和系統(tǒng)工程理論和方法，在國際標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的基礎(chǔ)上，使整個企業(yè)制造系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)分別智能化，并使制造系統(tǒng)形成又網(wǎng)絡(luò)集成的、高度自動化的一種制造系統(tǒng)。

4　機械制造智能化發(fā)展的趨勢

未來必然是以高度的集成化、柔性化和自動化為特征的智能化制造系統(tǒng)，并以部分取代制造中人的腦力勞動為研究目標(biāo)，也是當(dāng)代傳統(tǒng)制造技術(shù)、新興計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)等發(fā)展的必然結(jié)果，亦即在整個制造過程中通過計算機將人的智能活動與智能機器有機融合，以便有效地推廣專家的經(jīng)驗知識，從而實現(xiàn)制造過程的最優(yōu)化、智能化和自動化。對于它的研究不僅是為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率及降低成本，而且也是為了提高國家制造業(yè)響應(yīng)市場變化的能力和速度，以及在未來競爭中求得生存和發(fā)展。它的研究成果，將不只是對制造業(yè)有促進作用，還對工業(yè)過程自動化或精密生產(chǎn)環(huán)境等有應(yīng)用價值。它的出現(xiàn)將使人們從一個完全嶄新的角度去從事科學(xué)技術(shù)和制造領(lǐng)域的研究。所以，機械制造智能化無疑是本世紀(jì)制造技術(shù)的最優(yōu)選擇。國際上對其研究的興起也決非偶然，試想，發(fā)達國家一旦擁有這項技術(shù)，而我們又在這方面與之相差甚遠的話，我們將面臨失去更多與之競爭機會的危險。因為一方面它是本世紀(jì)的最先進的制造技術(shù)，發(fā)達國家將不再“依賴”發(fā)展中國家的“廉價”勞動力；另一方面專業(yè)技術(shù)人員和熟練技術(shù)工人缺乏問題在我國尤其嚴(yán)重，企業(yè)生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)相脫節(jié)的現(xiàn)象也十分突出。再者，重復(fù)投資增大，企業(yè)生產(chǎn)的不規(guī)范化及自動化程度低下等也是大問題。目前發(fā)達國家正在積極起動這一高新技術(shù)，并投巨資、集中大批優(yōu)秀人才進行跨國際合作研究與開發(fā)，我國也應(yīng)當(dāng)適度開展跟蹤研究。因此，基于國外發(fā)達國家積極搶占這一國際制造業(yè)制高點的嚴(yán)峻形勢，參照我國實情，我認為，當(dāng)前應(yīng)該系統(tǒng)深入地開展基礎(chǔ)理論研究和現(xiàn)有加工單元技術(shù)與機器設(shè)備的智能自動化研究。特別是開發(fā)出具有自身特色的，即能實現(xiàn)高精度、易操作和無人管理的智能制造系統(tǒng)，以滿足我國制造業(yè)日益發(fā)展的需要。如果條件許可。還可試點進行研究領(lǐng)域中的下一代設(shè)計過程、工廠、自主功能模塊和虛擬制造系統(tǒng)等方面的前期實驗研究工作。

另外，智能制造系統(tǒng)最終要從以人為主要決策核心的人機和諧系統(tǒng)向以機器為主體的自主運行轉(zhuǎn)變，這就要求智能系統(tǒng)最終必須能夠像人一樣具備做出符合人文倫理和生態(tài)環(huán)境倫理的行為。因此，當(dāng)前，在我國智能化發(fā)展初期就應(yīng)當(dāng)明確智理化(既智能又符合倫理標(biāo)準(zhǔn))發(fā)展的大方向。

機械智能化范文第3篇

關(guān)鍵詞：機械加工 智能化 發(fā)展趨勢

中圖分類號：TH164 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）009-054-02

1 前言

信息科學(xué)、材料科學(xué)、納米科學(xué)和制造科學(xué)是21世紀(jì)的主流科學(xué)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)催生下的高新技術(shù)將對全世界的制造業(yè)帶來重要影響。中國加入世貿(mào)組織以來，機械加工產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的競爭壓力，經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展和進步對機械加工生產(chǎn)水平產(chǎn)生更高的要求，使用簡單方便、外觀美觀大方、自動化程度高、價格適中的機械產(chǎn)品日益受到大眾的歡迎，這就需要制造企業(yè)要采用先進的機械制造技術(shù)。與國際上發(fā)達的機械加工產(chǎn)業(yè)相比，中國的機械制造業(yè)一直處于落后水平，導(dǎo)致機械制造加工行業(yè)缺乏核心競爭力，影響著我國機械加工行業(yè)的國際競爭力。近年來，我國機械制造行業(yè)在新工藝、新技術(shù)上取得了長足的進步，機械工程發(fā)展日益呈現(xiàn)數(shù)字化、智能化、精密化等態(tài)勢，其中智能化是機械加工中需要格外關(guān)注的，智能化是高科技水平的代名詞，當(dāng)前智能化產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代人的生活、學(xué)習(xí)和工作中，機械加工行業(yè)也不例外，我們倡導(dǎo)的機械加工智能化是指利用計算機綜合應(yīng)用人工智能技術(shù)（如遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）、技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)及系統(tǒng)工程理論和方法等，實現(xiàn)機械加工的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、精細化以及高質(zhì)量。使整個企業(yè)制造系統(tǒng)各子系統(tǒng)智能化，從而系統(tǒng)整體達到集成化、高度自動化。目前我國在機械加工智能化建設(shè)上有兩種途徑：（1）對國外比較成熟的產(chǎn)品技術(shù)進行引入，結(jié)合我國實際情況進行消化吸收和創(chuàng)新。（2）自主研發(fā)國內(nèi)已經(jīng)初具基礎(chǔ)的機械加工技術(shù)，集成形成先進適用技術(shù)和產(chǎn)品，以智能化技術(shù)引領(lǐng)提升我國裝備與設(shè)施智能化水平。

2 機械制造智能化發(fā)展的必然性

2.1 機械加工智能化決定著經(jīng)濟現(xiàn)代化水平和程度

馬克思曾經(jīng)說過，不同的社會時期之間的差別不在于到底生產(chǎn)了什么，而在于利用什么進行生產(chǎn)以及怎么生產(chǎn)，這才是主要的，也是說生產(chǎn)技術(shù)決定一切。近年來機械制造日益呈現(xiàn)智能化、精細化趨勢，數(shù)控技術(shù)更是目前先進制造技術(shù)的代表，數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，是我國機械加工制造行業(yè)最核心的智能化生產(chǎn)技術(shù)。在我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)、國防航空產(chǎn)業(yè)以及信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)中都大行其道，數(shù)控技術(shù)引入到機械加工制造行業(yè)后也顯著的提高了機械制造的能力和水平，增強了企業(yè)適應(yīng)不斷變化是市場競爭需要。很多發(fā)達國家都將數(shù)控技術(shù)和裝備作為本國重要的戰(zhàn)略能源，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，包括機械制造技術(shù)，信息處理、加工、傳輸技術(shù)，自動控制技術(shù)，伺服驅(qū)動技術(shù)，傳感器技術(shù)，軟件技術(shù)等。發(fā)達國家一方面保護本國的數(shù)控技術(shù)，控制技術(shù)服務(wù)出口。另一方面加強對數(shù)控產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的投資，尤其在一些“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)方面更是重中之重，也對其他國家實行封鎖和限制政策，來使其該項技術(shù)能夠一直占據(jù)科技的最前沿，為其帶來豐厚的商業(yè)利益。對于我國而言，要充分認識到一點，機械加工智能化不僅僅關(guān)乎到機械產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，更是關(guān)乎到國家制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展前景，也是提高一個國家綜合能力和國家地位的重要體現(xiàn)。

2.2 機械加工智能化滿足市場的需要

機械加工行業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有雙重屬性，既可以看作使得生產(chǎn)資料，也可以當(dāng)作各種消費產(chǎn)品。消費者的消費需求是機械加工智能化的動力。當(dāng)今社會，包括手機、電腦等智能化產(chǎn)品已經(jīng)走入千家萬戶，作為機械加工企業(yè)要迅速適應(yīng)這種變化，把握住市場消費動向，不斷加強科技進步，對原有生產(chǎn)工藝和設(shè)備進行智能化改造，只有這樣才能大大減少產(chǎn)品從研發(fā)到投入市場的時間，機械加工企業(yè)智能化可以使產(chǎn)業(yè)研發(fā)速度加快十幾倍，對于追求消費個性化、多樣化的消費者而言，具有很大的吸引力。另外，傳統(tǒng)的機械加工行業(yè)主要是勞動密集型企業(yè)，需要大量的人力資源，隨著我國人口紅利的逐漸消失，工人工資大幅上漲，企業(yè)用工面臨巨大的壓力和挑戰(zhàn)。而且機械加工環(huán)境比較危險，工傷事故難以避免，一旦出現(xiàn)事故，對工人的人身傷害以及對企業(yè)的社會形象力都帶來惡劣影響，在此前提下，大力發(fā)展機械智能化加工就可以節(jié)約大量的勞動力，企業(yè)管理從低效率、多人力管理模式轉(zhuǎn)變成智力，由勞動密集型企業(yè)向技術(shù)密集型企業(yè)過渡，企業(yè)生產(chǎn)過程也由單品種、自動線式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N、并行式、智能化模式。

3 機械加工智能化發(fā)展應(yīng)該遵循的原則和應(yīng)用

3.1 機械加工智能化發(fā)展應(yīng)該遵循的原則

（1）價值產(chǎn)出原則。機械制造智能化不是形象工程，是機械加工企業(yè)提高效率、降低成本、提高企業(yè)利潤的重要舉措，因此企業(yè)在智能化建設(shè)過程中要充分考慮企業(yè)的實際情況，從投入和產(chǎn)出兩方面進行考慮，本著遵循科技發(fā)展規(guī)律的原則，不斷提高其智能化水平。（2）信息化原則。信息就是指資源，未來的機械加工是指智能化的集約生產(chǎn)，未來企業(yè)最主要的生產(chǎn)要素就是信息，信息化水平對機械制造企業(yè)智能化發(fā)展起著關(guān)鍵作用，信息技術(shù)就是對信息進行收集整理、存儲傳輸、識別轉(zhuǎn)換等各種處理的整合過程，智能化的實現(xiàn)為提高企業(yè)生產(chǎn)水平生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)競爭力提供了重要保障。當(dāng)前，人工智能研究的焦點就是人工智能和分布式計算相結(jié)合，用智能化來充實、改進、提升機械加工企業(yè)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)高效率和高質(zhì)量。

3.2 機械加工智能化發(fā)展的應(yīng)用

下面以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例，對機械加工智能化的具體應(yīng)用進行了分析。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由一些簡單的元件及其層次組織的大規(guī)模并行連接構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)，在機械加工領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，已滲透到機械加工領(lǐng)域的方方面面，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機械加工中的具體應(yīng)用有：

（1）應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)選擇零件定位基面。如何選擇零件定位基面一直是工程設(shè)計中的難點所在，以前設(shè)計人員在確定零件定位基面時要認真研究零件的幾何特征，然后根據(jù)幾何特征來進行定位基面的選擇，在這個過程中必須作為定量化分析、計算出具體數(shù)值。事實上，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以很好的解決這一難題，運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)從幾何形狀到編碼之間的影射。其次，對零件的幾何特征進行編碼。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對機械零件幾何特點進行編碼可以起到重要作用。對應(yīng)每一個位置碼設(shè)置類型碼和定位碼的方法實現(xiàn)對零件的幾何特征的編碼。

（2）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在加工參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用。所謂加工參數(shù)就是在機械加工之前，設(shè)計人員根據(jù)工程加工要求以及各方面條件來確定機械加工參數(shù)。從以往經(jīng)驗來看，加工參數(shù)與加工之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，加工參數(shù)制定正確，可以有效的提高加工效果，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是解決加工參數(shù)優(yōu)化的有效途徑。

（3）變切削條件下鉆頭磨損的監(jiān)控。在自動生產(chǎn)線上，為了實現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)控，對刀具的磨損量不能采用停車直接檢測法，而是采用在線間接檢測法，即通過測量一系列反映加工狀態(tài)的動態(tài)參數(shù)來推算刀具的磨損量。而動態(tài)參數(shù)和刀具磨損量之間存在著相當(dāng)復(fù)雜的非線性關(guān)系，且無法用確切的數(shù)學(xué)模型加以描述。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)正擅長處理這類輸人輸出關(guān)系不明確的映射關(guān)系，因而可用來實現(xiàn)刀具磨損量的在線監(jiān)控。

總之，機械的發(fā)展與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和整體工業(yè)水平息息相關(guān)，加強智能化制造是提高機械加工的效率和質(zhì)量的保證，能極大地提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)競爭力。作為機械加工行業(yè)要充分認識到這一點，通過有效運用計算機信息系統(tǒng)發(fā)展智能化技術(shù)，來克服傳統(tǒng)加工制造中存在的弊端，促進機械加工產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。當(dāng)然，這機械加工智能化是個系統(tǒng)工程，不是一蹴而就就可以完成的，還需要相關(guān)設(shè)計人員在工作實踐中不斷地研究和探討。

參考文獻：

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機械智能化范文第4篇

建筑機械安全事故的經(jīng)驗教訓(xùn)表明，必須通過科技手段，對建筑機械使用過程和行為進行監(jiān)管，才能管控設(shè)備運行過程中的危險因素和隱患，有效防范和減少建筑機械安全事故的發(fā)生。

鑒于建筑機械安全事故頻發(fā)的嚴(yán)峻形勢，2010年，國務(wù)院的《關(guān)于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》在第9條“強制推行先進適用的技術(shù)裝備”別提出“大型起重機械要安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”；國家安全生產(chǎn)監(jiān)管總局的《關(guān)于貫徹落實國務(wù)院（通知）精神強化安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管工作的指導(dǎo)意見》，在第19條“推進大型建筑機械安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”中提出“重點推進在塔機和電站塔機上安裝應(yīng)用安全監(jiān)控管理系統(tǒng)……2012年在全國推廣應(yīng)用”。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的《關(guān)于貫徹落實的實施意見》，在第3項要求“加強安全生產(chǎn)保障體系建設(shè)”中強調(diào)“工程項目的起重機械設(shè)備等重點部位要安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”。

智能化系統(tǒng)建設(shè)

為了便于闡述智能化在建筑機械上的應(yīng)用研究，本文選取塔吊作為研究對象。塔吊的智能化主要是塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括6個部分：主控器、傳感器、顯示器、通信模塊、塔吊工監(jiān)控軟件、遠程監(jiān)控平臺。塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)是將塔機報警及工作記錄顯示裝置、塔吊群防互撞及區(qū)域保護系統(tǒng)、遠程在線電腦監(jiān)視管理系統(tǒng)融為一體，可實時在塔吊、在線電腦上顯示塔吊或塔吊群的工作狀況，同時具有黑匣子功能、手機提醒功能、防互撞和區(qū)域保護功能、超載警示功能、防傾斜功能等。該監(jiān)控平臺采用觸摸屏操作，信息直觀易讀，安裝使用簡便，在塔吊使用過程中，為操作人員和監(jiān)管人員提供了全面的塔吊工作狀態(tài)信息和充分的安全保障。

塔吊運行數(shù)據(jù)采集

通過精密傳感器，實時采集吊重、變幅、高度、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角、環(huán)境風(fēng)速等多項安全作業(yè)工況實時數(shù)據(jù)。

實時顯示

通過顯示屏，以圖形數(shù)值方式實時顯示當(dāng)前實際工作參數(shù)和塔吊額定工作能力參數(shù)，使駕駛員直觀了解塔吊工作狀態(tài)，正確操作。

單機運行狀態(tài)監(jiān)控

監(jiān)控單臺塔吊的運行安全指標(biāo)，包括吊重、起重力矩、變幅、高度、工作回轉(zhuǎn)角及作業(yè)高度風(fēng)速，在臨近額定限值時發(fā)出聲光預(yù)警和報警。

單機防碰撞監(jiān)控

監(jiān)控單臺塔吊與建筑物的干涉防碰撞、禁行區(qū)域、塔吊自身各種限位，在臨近額定限值時發(fā)出聲光預(yù)警和報警。

塔吊群防碰撞

監(jiān)控塔吊群實時干涉作業(yè)的防碰撞，使塔吊駕駛員直觀、全面地掌握周邊塔吊與本機塔吊當(dāng)前干涉情況，并在發(fā)現(xiàn)碰撞危險時自動進行聲光預(yù)警和報警。如圖1所示。

遠程可視化監(jiān)控平臺

塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)的遠程可視化監(jiān)控平臺，可在系統(tǒng)的主界面顯示塔吊的相關(guān)信息，如：塔吊編號、起吊重量、小車變幅、起吊力矩、負載系數(shù)、現(xiàn)場風(fēng)速、作業(yè)轉(zhuǎn)角等信息，還可顯示工地名稱、開發(fā)商名稱、施工單位、安全責(zé)任人、責(zé)任電話、塔吊坐標(biāo)等信息。如圖2所示。

違規(guī)操作發(fā)生時，系統(tǒng)觸發(fā)手機短信告警，向有關(guān)人員自動發(fā)送手機短信，實時告知報警內(nèi)容。如圖3所示。

塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)采用主控器及分布式數(shù)據(jù)服務(wù)器進行數(shù)據(jù)存儲，保證數(shù)據(jù)安全；通過傳感設(shè)備及無線通信技術(shù)，及時準(zhǔn)確地將現(xiàn)場信息反映到用戶界面。同時，通過層級權(quán)限設(shè)計，對塔吊安全進行全方位監(jiān)管：施工單位――施工現(xiàn)場塔吊的及時監(jiān)控和歷史查詢；租賃單位――對本公司塔吊所在的地理位置、運行狀況進行查看和統(tǒng)計；監(jiān)管部門――便于對所管轄區(qū)域進行監(jiān)管和統(tǒng)計查詢，使各級領(lǐng)導(dǎo)能夠全面掌握所有塔吊的分布情況和運行狀況。

良好的推廣價值

基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，在全面、系統(tǒng)地實現(xiàn)塔吊單機運行安全監(jiān)控和群塔作業(yè)防碰撞監(jiān)控功能的同時，還創(chuàng)造性地實現(xiàn)了塔吊的開放式、實時動態(tài)監(jiān)管，實現(xiàn)了塔吊上網(wǎng)，使塔吊駕駛員、工地安全負責(zé)人、施工單位、安全監(jiān)管部門、租賃公司等相關(guān)各方都能實時、動態(tài)地監(jiān)控塔吊的運行工況和安全狀態(tài)。如圖4所示。

推廣使用塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過高科技手段獲取真實的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，而且不可人為更改，為貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文件要求，提供了強有力的技術(shù)支持。同時，也促進了相關(guān)管理法規(guī)的落實。

推廣使用塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，是加大監(jiān)督管理力度、消除事故隱患的需要。安裝塔吊安全監(jiān)控管理裝置可以有效減少違規(guī)現(xiàn)象的發(fā)生，并形成一定威懾力。塔吊管理人員已經(jīng)習(xí)慣的“灰色地帶”，經(jīng)過數(shù)據(jù)提取和分析，將全部開放和實時、動態(tài)監(jiān)管；不熟練的甚至不具備資質(zhì)的操作人員的技能評估，將通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計被曝光；所有塔吊的使用過程（包括吊載狀態(tài)和非吊載狀態(tài)）將通過數(shù)據(jù)分析得到再現(xiàn)，從而使相關(guān)人員的工作狀態(tài)被有效監(jiān)督。有些管理人員錯誤地認為，只要保證目前的安全限位器正常使用就能保證塔吊安全，實際上，非超載狀態(tài)的安全和所有的運行記錄，是無法通過目前的安全限位器實現(xiàn)的。

使用塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，是提高從業(yè)人員素質(zhì)、提高監(jiān)督管理技術(shù)水平的需要。通過處罰駕駛員操作過程中打反車、急停急吊、斜拉斜吊等錯誤行為，教育駕駛員和管理者進行安全操作，能夠降低惡性事故的發(fā)生概率。特別是當(dāng)塔吊駕駛員觀察不到所吊重物時，若指揮人員不限制工人裝配的貨物狀態(tài)（重量、位置），起吊時駕駛員可通過監(jiān)控系統(tǒng)獲知所吊重物是否超載或斜拉，及時采取措施糾正。

機械智能化范文第5篇

關(guān)鍵詞：工程機械技術(shù)；智能化；信息化；發(fā)展趨勢；研究

分析作為行業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)支持，工程機械技術(shù)影響著我國城鎮(zhèn)、工業(yè)和信息等多領(lǐng)域的發(fā)展速度和規(guī)劃。我國作為工業(yè)技術(shù)興起較晚的發(fā)展中國家，各行業(yè)對工程機械技術(shù)的智能化和信息化發(fā)展趨勢認識不夠深入，工程機械技術(shù)人員對智能化和信息化技術(shù)掌握程度有待加強，一定程度上制約了我國工程機械技術(shù)智能化和信息化的發(fā)展。我們需要通過合理化的途徑與措施加強改善工程機械技術(shù)在實際應(yīng)用中的整體效果。工程機械是用于工程建設(shè)的機械設(shè)備的統(tǒng)稱，是各行業(yè)建設(shè)設(shè)備的統(tǒng)稱。工程機械包括的機械種類繁多，如挖掘機、壓路機、起重機和混凝土攪拌機等，這些機械設(shè)備通常被應(yīng)用于電力建設(shè)、路面鋪設(shè)、礦山開采、港口物流和國防建設(shè)等重要的大型工程領(lǐng)域。本文中所講的工程機械技術(shù)，是對工程機械涉及的力學(xué)、材料學(xué)、工程設(shè)計等學(xué)科綜合應(yīng)用的實用性技術(shù)。

一、國內(nèi)外工程機械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國外工程機械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀長期以來，國際上使用的先進高效的工程機械設(shè)備大都是產(chǎn)自美國、俄羅斯、德國等國家，理論上講，這些與之相關(guān)的核心技術(shù)的研發(fā)均掌握在這些技術(shù)發(fā)達的先進國家，壟斷了核心工程機械技術(shù)的國家在推動技術(shù)發(fā)展的進程中發(fā)揮著重要的作用，以卡特彼勒的998H型輪式裝載機為例，雖然是最早型的裝載機，但直至今天它仍然憑借著先進的節(jié)省燃油的燃油管道系統(tǒng)、發(fā)動機怠速停機和降檔功能、負載控制系統(tǒng)和自動限位系統(tǒng)等諸多優(yōu)點活躍在各個國家的工程建設(shè)中[1]?？偠灾?，國外工程機械技術(shù)仍舊處于行業(yè)發(fā)展的前列，為工程機械技術(shù)的發(fā)展不斷創(chuàng)新研發(fā)出新的核心技術(shù)，推動著行業(yè)技術(shù)的更新與突破。

（二）國內(nèi)工程機械技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1991年1月國家啟動了“863計劃”，開始了對挖掘機和推土機機器人化的研究與開發(fā)，并號召各大高校、科研所和研究院共同參與到技術(shù)的改良與推進中。這一階段性的創(chuàng)新推動了我國的工程機械技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)了從依賴國外進口到先進技術(shù)引進再到國內(nèi)各企業(yè)自主研發(fā)的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)如今經(jīng)過二十多年的改革研發(fā)，我國已經(jīng)可以實現(xiàn)自主生產(chǎn)，走向高速發(fā)展的新階段。

二、工程機械技術(shù)的應(yīng)用與分析

（一）電子智能化控制技術(shù)電子智能化控制技術(shù)是指操作者可以通過電子系統(tǒng)計算機控制，可以實現(xiàn)坐在駕駛室就能對機械設(shè)備進行操作和控制，以達到靈活多變、方便操作的目的。電子智能化控制技術(shù)包括轉(zhuǎn)向裝置和行走裝置，主要是通過電子系統(tǒng)對設(shè)備進行操作和指揮，這一過程不僅簡化了現(xiàn)有機械設(shè)備的電路系統(tǒng)，還可以提高機械設(shè)備的穩(wěn)定性和生產(chǎn)工作效率。

（二）虛擬樣機技術(shù)虛擬樣機技術(shù)是由當(dāng)今最先進的計算機技術(shù)發(fā)展而來的，其工作原理是通過運用計算機的仿真軟件對其受力、運動、設(shè)計進行分析，以此來檢驗生產(chǎn)成果是否能夠達到預(yù)期效果[2]。在此之前，工程機械設(shè)備生產(chǎn)出來的產(chǎn)品需要人為的對其進行檢驗和分析，具有檢驗難度大、人力成本高、花費時間較長、準(zhǔn)確度和科學(xué)性較低的缺點，現(xiàn)如今，隨著虛擬樣機技術(shù)的研發(fā)與使用，技術(shù)人員可以通過建模、運動、分析和優(yōu)化來獲得理想的參數(shù)，在此數(shù)據(jù)參數(shù)的基礎(chǔ)上制作出最優(yōu)的方案。虛擬樣機技術(shù)不僅可以彌補原有技術(shù)的不足，更可以精進工作程序，科學(xué)化智能化的完成每一個環(huán)節(jié)的銜接，提高工作效率。

（三）混合動力技術(shù)工程機械設(shè)備大都體積較大，需要較高的推動力才能完成設(shè)備的驅(qū)動和工作，這一點導(dǎo)致生產(chǎn)過程中需要消耗大量的能源，導(dǎo)致資源的浪費[3]。使用混合動力技術(shù)主要是通過動力系統(tǒng)將多余的有可能會被浪費的能量與能源進行轉(zhuǎn)換，這種技術(shù)可以減少能源的浪費和不必要的消耗，將這些能源轉(zhuǎn)換至其他機械設(shè)備的工作流程使用，提高能源的合理化利用和利用效率，減少對發(fā)動機工作的依賴。

三、工程機械技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)已經(jīng)成為未來工程發(fā)展必須依托的基礎(chǔ)，智能化和信息化是工程機械技術(shù)未來發(fā)展的必然趨勢。對此，技術(shù)人員應(yīng)以三點為主要研發(fā)重點：首先，以電子化和自動化結(jié)合為發(fā)展方向，有利于提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本；其次，以遠程操控為技術(shù)研發(fā)方向，有利于節(jié)約人力資源，避免資源的浪費；第三，注重虛擬化和機群控制的多技術(shù)融合，有利于獲得理想?yún)?shù)，制定出最優(yōu)方案。促進工程機械技術(shù)向智慧化和信息化方向發(fā)展，有利于提高機械設(shè)備的生產(chǎn)效率和精準(zhǔn)率。