机械智能化

机械智能化（精选8篇）

1.机械智能化 篇一

我国的`机械工程领域发展相对于国外一些发达国家而言，在起点上是比较低的，但是在发展速度上却是可比肩的。尤其是在机械工程智能化发展之后，不仅能够节能减排，还具有一些智能高效功能，因此其意义是无法忽视的。

2．1节能减排功能

在世界各国相继进入工业时代的背景之下，能源危机问题与环境污染问题益发凸显出来，成为影响人类文明进程的不可忽视的因素。受此影响，现今世界各国对于能源问题以及工业生产中的环境保护问题给予了高度关注，如何依托技术创新与工艺革新实现节能减排的目的，是社会公众关心的问题。同发达国家相比，我国的工业化进程相对较晚，同时机械制造领域中出现的能耗问题以及污染问题较为突出，因此，借助智能化技术在机械制造业中的应用，将实现对机械制造生产流程的效度化资源整合，进而在实现高效生产的同时，有利地整饬以往存在的工业污染问题，同时依托智能化技术的精准控制，亦能够使机械制造类企业在生产过程中实现对能耗的有效降低。

2．2智能高效功能

通过在机械制造行业引入智能化技术，将有效地提升工业生产效率，改进产品质量，使机械制造类企业无需如同先前那般担负较重的人力成本，同时，智能化技术能够带来机械制造领域的工业革新与生产流程优化，从而使机械制造类企业的生产绩效得到显著提升，

这样一来，将推动机械制造类产业由以往的劳动密集型产业实现向高新产业的过渡与转型，从而打造企业的核心竞争力，提升企业的外部竞争力。当然，机械工程智能化发展远远并非仅仅具有以上两点意义，其所带来的经济效益和社会效益更是不容小觑的。

2.机械智能化 篇二

(1) GPS、GIS在农业机械田间导航、作业面积计量、引导定位作业和空间数据定位采样中的应用及软件开发研究。

(2) 用于与作物收获机械配套的产量传感技术与带产量图自动生成系统软件的开发研究。

(3) 实施定位处方农作和控制的施肥、施药、浇水、精播和栽植的移动作业机械的研究。

(4) 自走式农田土壤、病虫草害和作物苗情定位信息采集机械装备的开发研究。

(5) 大中型拖拉机和自走型农业机械智能化技术状态实时诊断、监控与显示装置的开发研究。

(6) 农机作业信息高效处理、存储、传输、通信技术及其总线与接口的标准化。

(7) GPS、GIS有关技术国产化、产业化和用于支持农业机械社会化服务的规划、组织、调度与辅助管理决策支持系统的研究。

(8) 采用上述智能化联合收割机支持“易地收割”, 实施机群科学调度与管理的技术经济效果研究, 以及在引进技术消化吸收基础上加快国产联合收割机的智能化装备技术的自主开发。

(9) 研究试验带GPS接收机的智能化节水灌溉机械、植保机械和播种机械, 尽快形成国产化的自主产品, 为农机社会化服务体系提供新一代技术装备。

2.“精确农业”中急需研究的科技问题。由于作物生产受到众多因素的综合影响, 当今作物生产的精细管理还是以对小区产量分布特征信息的分析为基础来制定处方管理决策。作物产量是许多自然环境因素和种植管理水平综合影响的结果, 因而获取农田小区作物产量及其空间分布的差异性信息是实践精确农业的关键。有了收获机械产量计量设备和小区产量分布图生成系统, 农户既可以根据自己的经验知识, 分析产出和小区产量差异的原因, 选择经济适用的对策, 在现实可行条件下采取适当措施实施调控。也可以根据技术经济发展的条件, 利用先进的科技手段或智能化变量处方, 实现农业机械生产过程的自动调控。研究“精确农业”体系中的产量实时计量和产量图自动生成技术, 需要解决如下的科学技术问题。

(1) 流量传感器的计量精度、稳定性、通用性和标定简便性的进一步改善。

(2) 产量计量中同时获得收获产品的含水量、收获机的实际割幅和前进速度信息。

(3) 生成产量分布图技术及其需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的DGPS定位系统。

(4) 针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型, 以校正产量分布信息的动态误差。

(5) 研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或智能卡中, 能一次存储至少一个作业班内的全部数据, 然后再传入PC机进行处理和生成产量分布图。

(6) 开发基于PC机和掌上电脑的、能进行产量分布图生成的软件, 含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化和显示方式等。

3.拥抱纺织机械智能化时代 篇三

在3月24日举行的中国纺织机械协会第七届理事会第三次全体会议上，《纺织机械行业“十三五”发展指导性意见》（以下简称《意见》）正式发布。

中国纺织机械协会会长王树田表示，“十二五”期间，纺织机械行业以自主创新为动力，以产品结构调整为主线，努力发展高端纺织装备和优质专用基础件，自主创新能力有所提高，加工装备水平明显提升。展望“十三五”，纺织机械行业将进一步为纺织工业提供高质量、智能化的新型纺织装备，支持纺织产业向技术密集型、资源节约型、环境友好型产业转变。

《意见》在对纺机行业“十二五”取得成绩和存在问题进行总结和回顾的基础上，提出了纺机行业“十三五”发展的指导思想、发展原则和目标。《意见》提出以自主创新为动力、结构调整为主线、质量为基础、市场需求为导向、加强行业自律的基本发展原则，“十三五”期间，将产学研结合研究关键共性技术，重点研发新型纺织机械成套装备及专用基础件，并加快行业服务平台的建设。纺织机械行业将从以往高速规模扩张的发展模式转为以创新为动力的增长模式。

值得关注的是，“十三五”期间将研发、推广一批具有广泛适用性的先进纺织数控技术和智能化纺织装备，《意见》中列入了“十三五”期间重点“科技攻关项目”59项，“先进适用技术推广项目”34项。

回望“十二五”：增速放缓创新升级

“十二五”期间，随着产业结构调整的深入，国产中、高端纺织装备发展较快，受到国内外用户的欢迎，纺织机械行业整体运行稳中有增。

5年来，行业主营业务收入持续增长，2011年历史性地突破了1000亿元大关。2015年，纺织机械行业主营业务收入1179亿元，5年中年均增长3.64%，接近《纺织机械行业“十二五”发展指导性意见》中提出的1200亿元的目标。与此同时，在科技进步的带动下，国产纺织机械延续“十一五”期间形成的销售势头，市场占有率保持在70%以上，出口金额从2011年的22.45亿美元增长到2015年的3.89亿美元，年均增长8.3%。在我国纺织工业增速降低、内需市场需求下降的情况下，我国纺织机械行业持续进行产品结构调整，企业努力进行新产品开发，并积极开拓海外市场，取得了较好的出口业绩，使全行业保持平稳发展。

《意见》在分析“十三五”期间纺机行业面临的发展机遇与挑战后指出，随着中国经济进入“新常态”和纺织工业结构调整的深入，“十三五”期间，纺织机械行业将进入新一轮结构调整发展时期，行业将放缓规模扩张速度，主营业务收入将在稳定的基础上增长；而伴随产品技术含量的增加、创新力度的加大，国产纺织装备的市场占有率和出口金额将会增长。

“十三五”行业经济运行目标为：全行业主营业务收入达到1500亿元；国产纺织装备出口金额超过35亿美元；国产纺织装备国内市场占有率达到80%以上。

《意见》提出，“十三五”行业经济运行目标为：全行业主营业务收入达到1500亿元；国产纺织装备出口金额超过35亿美元；国产纺织装备国内市场占有率达到80%以上。

展望“十三五”：装备智能化引领新趋势

装备产品与制造智能化。在数控技术被广泛采用的基础上，“十三五”期间，纺织机械行业主要技术研发方向是纺织装备产品智能化和装备制造智能化。产品智能化是通过提高纺织装备主机的数控水平和智能化程度以及研发智能化辅助系统，为下游纺织用户提供智能化生产解决方案。装备制造智能化是通过引入智能化机床和辅助机器人等设备，改进与优化自身生产过程。两方面的智能化都将有效减少人为因素对生产的干扰，提高生产效率，稳定并提高产品质量，降低工人的劳动强度，提高优等品率。

装备制造与应用的信息化。传统制造与云平台、大数据、互联网等技术结合，将使信息化和工业化深度融合，为纺织装备制造与应用提供良好的技术支撑。实现机器的集中控制、联网管理与远程监控制造过程，将有效提高生产效率，减少消耗；在品质控制环节，通过对大数据采集与分析，有助于优化生产工艺和改进产品的质量；在销售与售后阶段，通过互联网平台实现资源的有效配置，减少流通环节，降低运行成本。

装备制造服务化。纺织装备制造企业可向下游延伸服务，为客户提供全生命周期的维护与在线支持，提供纺织品生产整体解决方案和个性化设计以及电子商务等多种形式的服务，有条件的企业应积极发展精准化的定制服务，从单一的供应设备，向集融资、设计、施工、项目管理、设施维护和管理运营的一体化服务转变。大型纺织装备制造企业应掌握系统集成能力，开展总集成与总承包服务，鼓励装备制造企业围绕产品功能，发展远程故障诊断与咨询、专业维修、电子商务等新型服务形态。

发展的可持续性。纺织机械及专用基础零部件质量和可靠性的稳步提高，是纺织生产高效连续运行的保障，是提高国际竞争力的基础。“十三五”期间，制造与装配新技术、新工艺、轻量化新材料的应用将成为纺织机械企业关注的重点。对环境影响小、资源利用率高的绿色制造技术的研究与应用，关乎纺织机械行业的未来。

四大关键领域为行业走向高端化打牢基础

随着纺织新工艺和新技术层出不穷，促使纺织机械行业创新向价值链高端延伸，走高可靠性、高技术和高附加值的高端发展路线。高端纺织装备在中国纺织产业链中逐渐占据核心地位，其发展水平是纺织产业的整体竞争力提升的保证。

数字化、智能化纺织装备

智能化连续纺纱生产装备。加快研发智能化纺纱生产关键技术，建立智能化、连续化纺纱工厂，实现纺纱全流程数字化监控和智能化管理，夜班无人值守。清梳联合机实现智能化管理，条并卷机与精梳机间棉卷全自动运转、自动生头，粗纱机与细纱机之间实现多台机间粗纱满、空管自动输送，细纱机粗纱空管与满筒粗纱自动交换，细纱机与自动络筒机间实现多台机组集中控制，实现设备生产过程、故障的远程控制、诊断。采用智能化搬运机器人和运输设备，实现工序间物枓自动输送。

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数控机织装备。采用数字化控制技术，建立具有全面监控能力的数字化机织车间，实现机织车间的织机群控管理。

新型纤维材料生产装备。建立从纺丝、后加工到产品包装运输的全流程智能化长丝生产线和物流系统，实现化纤的生产、收集、检测、运输等环节的自动化和智能化。

数控节能环保型印染装备。建立智能化印染连续生产线和数字化间歇式染色车间，实现对机械参数、生产工艺参数、能源消耗和产品质量进行全方位实时监控，机台或单元机实现闭环控制；集成染化枓自动配送系统，智能化废气、废水排放监控系统和能源回收监控系统，形成覆盖印染全流程的智能化监控系统。

数控非织造布生产装备。面向产业用纺织品，研发多种工艺在线复合成型和混合型非织造装备，研发宽幅高速梳理、铺网与针刺设备，研发与其他非织造技术结合的水刺装备。

智能化针织装备。通过数据网络将针织设备与生产管理系统联通，实现对设备的集群智能控制，对设备状态、生产数据、工艺数据和花型数据进行在线监控。集成计算机辅助工艺设计系统，通过系统联网传送编织文件、设置编织参数、控制编织过程，实现机器分组管理。

纺织专用基础件生产装备与纺织仪器。研发量大面广的纺织专用基础件的高效复合加工专用数控装备和自动化生产线，保证产品加工质量稳定，提高纺织专用基础件的使用寿命，降低能耗和噪声。

智能化服装生产线。开发智能化服装生产线，研发数控服装生产关键装备，建立包含验布、裁剪、缝制、熨烫、检验、包装、储运等全部工序的自动化生产线，达到降低操作人员的劳动强度，提高生产效率、降低成本的目的。开发专用服装生产数字化控制系统，使设计系统与生产管理系统间的信息互联互通，形成建立在互联网平台上的服装生产制造系统。

纺织机械关键共性技术

纺织装备设计制造理论与技术。开展纺织装备设计理论与方法的研究，主要在基于信息化架构下的纺织装备设计技术平台、纺织装备的人因工程工业设计、碳约束下的纺织工业可持续发展装备设计和纺织装备的RFID（无线射频识别）物联网设计四个方面开展。

纺织装备复杂系统及其数字化、智能化控制技术.开展纺织生产过程中的检测与控制技术的应用研究，提升国产纺织装备的性能、效率及加工质量，包括开展纺织装备中的专用传感器、纺织装备的多单元协同控制系统、纺织工业机器人、纺织装备网络监控系统的研发。

纺织装备专用基础件制造与强化技术。纺织装备专用基础件的种类繁多，用量大，对纺织装备的性能和质量有至关重要的作用。开展纺织装备专用基础件精度控制、表面强化、新材料的应用等技术的研发。

互联网与装备制造智能化

纺织机械制造与互联网。研究基于互联网的纺织机械制造技术，推动装备生产制造模式的变革。研发纺织机械制造过程的互联互通体系和关键支撑工具，建设装备制造工业云平台，为纺织机械设计、制造、营销、经营管理、远程监控等生产经营活动提供支撑和服务保障。

纺织机械制造的智能化。构建面向纺织机械制造的CPS体系，重点研究三个方面：推进纺织机械数字化设计和生产，研究纺织机械数字化设计、仿真优化与验证集成体系和纺织机械数字化工厂相关技术；建立纺织机械智能工厂和智能车间，包括智能物流系统、智能加工系统、智能自动化装配一集纺织机械整机智能测试与质量控制系统，实现纺织机械制造系统的自动化和信息互联互通；建立面向纺织机械制造的大数据和云计算平台，对制造数据进行采集、管理、储存、挖掘分析。研发企业应用软件，具有在线监控、预防性维护、物流预测和智能决策等功能。

纺织机械质量管理与标准化工作

质量管理方面。建立企业质量保障体系，开展纺织机械智能制造基础通用标准、评价规范的研究。加强制造与装配现场的管理，加强装备制造过程中的质量监督与检验。加大技术改造投入力度，提高加工装备和质量检测仪器的技术水平和精度等级。提高行业质量监督水平，为企业提供包括标准宣贯、质量检测、咨询等全面质量服务。

标准化工作方面。完善纺机机械与附件领域的标准化体系，充实标准化工作人员队伍，提高标准制修订水平。标准化工作与纺织机械行业的发展密切结合，紧跟行业产品结构调整的步伐，起到促进纺织机械行业技术创新与规范行业竞争的作用。重点开展新型纺织装备的关键技术标准的制定。在跨领域新技术标准方面，开展纺织机械与附件社会团体标准的制定工作。

4.机械智能化 篇四

智能化管理是机械工程的未来发展方向之一，在不久的将来，企业管理模式必然会彻底转变，从而实现由人的管理模式转变为智能化的管理模式。企业也必将通过智能化管理模式来实现对内部资源的优化配置与个人的权责细分，并且能大幅度提升企业投资决策的有效性和对未来风险的监测能力，强化了企业的管理效率，从而实现了企业经济效益的最大化，彻底解放了生产力。

3.2智能化产品

智能化产品也是机械工程智能化的未来发展方向之一，众所周知，企业生产产品的目的就是为了获得经济效益，而产品的好坏将直接影响到企业获得经济效益的高低。因此，企业要想提高经济效益，就必须做好企业自身的产品，以此满足消费者对产品越来越高的要求。而智能化产品，必将给产品特色及多样性带来更好的体验，也势必会满足消费者的时代需求，因此，智能化产品在未来必然会拥有十分广阔的发展前景。

3.3智能化设备

众所周知，产品的生产是由设备进行制造的，而设备质量的好坏，也直接影响到产品的生产效率及质量，而设备做为企业中的重要资产，如果企业不重视对设备的发展，必然导致企业难以通过设备来对复杂工序的产品进行制造，致使生产出的产品难以满足人们的需要。因此，企业为了适应时代的发展，就必须从设备入手，而智能化设备也将逐渐进入到人们的视野当中，智能化设备能够有效提高企业的生产效率，对生产中所存在的问题能够及时发现与弥补，并能发出警告，有效保障了设备的安全可靠运行。

4结语

机械工程的发展关乎到我国社会经济的发展，关乎到民众的日常生活，而机械工程智能化也必将成为我国机械工程未来的重要发展方向。虽然我国在机械工程领域智能化方向发展上受到了一定的阻力，存在了一定的问题，但只要我们不断努力，通过不断研发更多的新型技术，并将这些新型技术充分的应用到机械工程领域当中去，势必会将这些阻力与问题进行逐一攻克，从而真正实现机械工程智能化。在未来，机械工程领域必将随着科学技术的不断发展而迅猛发展，也必将拥有一片广阔的发展空间。

参考文献

[1]邵振臣，杨云杰.工程机械智能化发展现状及趋势[J].机械设计与制造工程，(08):17-20.

[2]李哲.工程机械智能化存在的不足与发展对策[J].通讯世界，(06):11-14.

[3]袁兴爽.浅谈我国机械工程智能化的现状及发展方向[J].科技创新与应用，2016(27):5-8.

5.机械智能化 篇五

在现代社会经济发展中，机械工程越来越受到人们的重视，因此，加大对机械工程智能化技术的研究具有重要的现实意义。

一、机械工程与智能化

(一)机械工程。机械工程与机械生产和使用有着较为紧密的联系，对于与机械设备相关的问题都能够得到解决。工业生产中机械设备是经常会用到的，缺少了机械设备，规模化生产是无法实现的。机械设备的广泛应用有赖于机械工程。机械工程与机械、控制技术等方面都有联系，所以机械的研发、使用、维修贯穿整个生产过程中，且应用范围极广。

(二)智能化。智能化本质上就是以信息化为基础，实现产品、技术和管理的智能化发展，智能化并不是一个全新的领域。随着计算机技术和科学技术的发展，另外，技术是影响各个领域发展的重要因素，智能化慢慢的渗透到各领域中，同时，其也成为了机械工程的发展方向。讨论机械的智能化发展方向具有重大的意义，它已经成为了当代国内外学者的主要问题，对其进行探讨具有重要的理论和现实意义。

二、我国机械工程智能化发展的现状

科学技术的迅猛发展，成就了机械工程知识系统，使其日渐成熟。所谓的智能化是以人脑的构造和功能为基础研发出来的，机械工程的智能化是以模仿人脑来实现用机械代替部分的人工劳动。机械工程在我国的发展前景良好，这离不开我国借鉴发达国家的经验技术，政府的大力支持，总的来说我国机械工程智能化水平有了显著提升。

智能化成为很多企业的发展规划，即使现阶段企业的运作模式仍然较为传统，但在生产、管理上还是有提升的，创新能力也在逐步加强。但不可否认我国机械工程智能化发展还存在着诸多困难，与发达国家相比，还有一定的差距。信息管理虽然比较有序，但在收集和处理的过程中也存在很多的管理问题。在企业组织结构上虽然合理，但与智能化的契合度还是不够。即使存在这样或那样的问题，但从总体上来讲机械工程的智能化还是拥有良好的发展前景的。在未来的发展中，企业都将是规模经济，智能化产品业将占据市场的主导，企业只有顺从经济和市场的需求才能获得持续发展，所以智能化是企业未来的发展方向。

三、机械工程智能化发展方向

(一)智能化产品。机械工程经济效益的实现主要依靠产品，可以说产品是企业生存和发展的基础。产品除了符合基本标准外，还要满足市场需求。随着人们生活水平的提高，使得人们对产品的要求越来越高，尤其是在产品的个性、特色上有了更高的要求。智能化的产品与人们的要求相吻合，使其得到了最大限度的`满足，也以这样强大的优势在市场中的竞争力越来越高。与传统的产品相比，智能化产品能弥补很多传统产品无法实现的功能，如有的控制器能够根据人脑的作用机理对信息加以处理。

(二)智能化故障检测。理论上，智能故障检测诊断方法主要有三种：一，在系统数学模型基础上发展起来的方法;二，系统全方位化输入信号并处理的方法; 三，以人工智能为基础的方法。其中最后一种分为基于专家系统方法、基于图论的模型推理方法、基于神经元网络方法。专家系统方法诊断故障过程中获取故障指示比较困难，不具有自动学习新知识的功能，因此，需要前期进行充足的训练和模型的搭建;神经元网络方法的故障诊断研究关键在于基于人脑的组织模式，将众多结构、功能和简单的神经元通过各种方式连接在一起，形成一个复杂的网络结构，再通过核心数据库来分析处理遇到的问题，以实现复杂的智能行为。神经网络具有很强的自我学习和更新能力，能够自动从训练样本和实际遇到的问题中扩充自己的知识库，其智能活动表现出一定的联想行为方式，将其应用到工程机械智能检测故障中具有较好的效果。

(三)牵引和调平控制系统的智能化。工程机械的牵引行驶是最基础的工作，不同的机械系统其动力传动路线差异较大，比如发动机与变速器相连或发动机与变矩器连接再加变速器等。通过智能化控制机械的挡位切换与行驶速度，使发动机运行与行驶系统工况相匹配，能达到顺利行驶与节约燃料的目的。调平是多种工程机械共同的功能需求，而不同的工程机械对调平的要求又不相同。调平系统通常由传感器、控制器和执行元件等组成。调平系统信号传递智能化，能够简化操作流程，精准控制工程机械施工的位置，显著提高工程机械的施工效率，因而，机械工程必然向着智能化牵引和调平系统方向发展。

四、结语

6.机械故障智能诊断的研究报告 篇六

随着工业生产与科学技术的发展，现代机械设备发展的一个明显趋势是向大型化、高速化、连续化和自动化方向发展，结构越来越复杂，自动化水平亦相应提高，生产效率也越来越高。但设备故障会影响整个系统的运行，设备故障造成一定的后果。智能诊断在机械故障诊断中发挥着重要作用，智能诊断技术的意义重大，它可以在一定程度上降低机械故障造成的经济损失，同时还可以降低重大事故的发生率，提高社会安全生产效率。

1 机械故障概述

1.1 故障概念及故障机理

机械故障是机械运转过程中常见的问题，故障的确切定义为设备在运行中，由于某种因素而导致规定功能丧失的现象。故障实际包含两层含义，其一是当机械系统的工作条件不正常而产生的机械系统功能偏离正常状态，但这种功能偏离可通过调整参数或者修复零部件而恢复，这通常称之为故障;其二是系统连续偏离正常功能，而且偏离程度在不断加剧，机械功能得不到保证，这种状态被称之为失效。机械故障按性质和形成原因可分为人为故障和自然故障;按故障发生的时间历程可分为突发性故障和渐进性故障;按故障的维持时间可分为间断性故障和持续性故障。

机械故障机理其实就是揭示机械故障形成原因和发展规律的，机械故障的发生和发展不仅受到内部设备元件的作用，而且受到外部环境的影响，所以将机械故障的发生与发展归结为内在因素和外部条件共同作用的结果。机械故障的内在因素主要磨损、疲劳断裂、腐蚀和气蚀等，而常见的磨损有磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损、微动磨损以及腐蚀磨损;常见的腐蚀有化学腐蚀、电化学腐蚀及应力腐蚀;外部条件主要包含气候状况、生物介质的作用、操作人员状况、载荷状况以及维护和管理水平。

1.2 故障诊断及智能故障诊断

故障诊断是指在一定工作环境中查明导致系统某种功能失调的原因或性质，判断劣化状态发生的具体部位或部件，以及预测状态劣化的发展趋势等。其意义在于通过各种监测手段，判断机械设备的运行状态是否正常;假如机械设备出现异常，则通过分析，判断故障原因，这样可以及时地维修;或者在故障尚未发生之前，预报可能发生的故障，以便提前采取措施，避免发生重大安全事故。

智能诊断是通过模拟人脑的机能来处理各类模糊信息，这样可以有效地获取、传递、处理、再生和利用故障信息，从而成功地识别和预测诊断对象的状态，最后系统再根据诊断的误差自动修正，并具备自动获取知识的能力。智能诊断技术的核心是人工智能，它是计算机技术和故障诊断技术结合的产物。智能诊断技术的主要特点体现在以下几个方面：第一，智能诊断是一个开放的系统，系统的能力在使用的过程中和同环境进行信息交互的过程中不断提升;第二，智能诊断系统是由计算机硬件和软件共同组成，该系统拥有确定的运算程序，同时还可以诊断需要搜索和利用专家知识和经验实现故障诊断;第三，智能诊断系统是一个人工智能系统，它功能的实现依靠机械的硬件和软件设备，该系统可以实现多故障、多过程、突发性故障的快速诊断。

2 智能故障诊断设计及实现

2.1 智能诊断设计

为了保证机械设备的正常和高效运转，创造更大的经济效益和避免发生严重的安全事故，智能诊断系统顺势而生，并在机械设备故障诊断和维护中得到了广泛地应用。智能故障诊断系统是一个主要针对旋转机械故障诊断的一个功能强大的故障诊断系统，为了保证智能诊断系统更好地发挥其功能，就应该注重该系统的整体设计。在系统设计时为建筑结构故障诊断建立了一个接口，这对日后系统功能扩充非常有利。智能诊断系统设计要采用可持续性发展的理念，智能诊断系统中包含了多个子系统，其中包含了针对转子及电动机而建立的独立诊断系统，这些模块之间具有一定的独立性，可以进行独立的诊断。然而，诊断子系统也可以进行集成，比如说转子诊断模块，子系统集成后可以得到更加准确的诊断结果。系统设计过程中，还要注重知识库管理系统的设计，该系统具有重要的作用，它使得整个系统在使用的过程当中不断的得到改进与完善。

整个智能诊断系统的设计工具是Visual Basic 6.0，它拥有良好的人机对话环境和动态图界面。神经网络故障诊断模块采用了Matlba工具箱进行识别和计算，通过识别和计算可以准确的得出诊断所需的各个节点值，只有这样才能进一步进行旋转机械转子故障诊断。智能诊断系统设计将整个系统分为了几个子模块，包括电动机的故障模块、旋转机械类故障诊断模块、往复机械故障诊断模以及轴承等的故障诊断模块。

2.2 故障诊断的实现

机械故障诊断的方法有很多，在故障诊断过程中要根据诊断时间、诊断地点、诊断对象、诊断人员及诊断设备选择合适的诊断方法。常见的故障诊断方法有离线人工分析诊断和在线计算机辅助诊断，这是根据诊断环境划分的;根据设备状态信号的物理特征可以将故障诊断分为振动诊断、声学诊断、温度诊断、污染物诊断、光学诊断、强度诊断以及压力诊断等;按诊断的`原理可以将诊断方法分为统计识别法、时域分析法、模式识别法等。这些诊断方法都是实现机械故障诊断的重要保障。

人工智能和计算智能诊断是两个具有代表性的故障诊断系统，人工智能系统是一种基于符号计算的故障诊断专家系统，这个系统中知识是按照一定的规则用特定的描述符号加以表示、存储和处理。在知识获取过程中，对事件型知识或从领域专家获取的功能型知识加以描述;计算智能诊断系统是一种基于数值计算的神经网络故障诊断系统。在故障诊断中，该系统通过诊断推理实现故障诊断，而诊断推理被理解为根据特定的映射关系，由故障征兆域到故障原因域的计算过程，对于复杂的机械系统来说，这种映射关系并不是简单的线性关系，最终通过技术征兆数据输出故障原因。总之，机械故障诊断的实现不仅要依靠科学的诊断方法，同时还需要根据实际诊断情况选择适合的诊断方法，只有这样才能得到最准确的诊断结果。

结语

7.论机械制造的智能化技术发展趋势 篇七

机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年, 积累了许多理论和实践经验, 但随着当今社会的发展, 人们的生活水平不断提高, 各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。

因社会的发展变革, 数控技术在一定程度上也发生了根本性的改变, 由原来的封闭式开环控制模式转变为通用型开放式动态环控模式。数控技术在集成化的基础上, 实现了超小超薄化;其在智能化的基础上, 综合了多种多媒体, 神经网络等多学科技术, 以高效, 便捷, 精准的控制方式进行加工处理, 能够自动的修正和调节各项参考数据, 实现了在线诊断故障和智能化处理的工作原理;数控技术在网络化的基础上, 与CAD/CAM集为一体, 更加快捷的实现了中央控制的集中群控加工。

2 智能化技术发展趋势

2.1 性能发展方向

2.1.1 速度, 精度, 效率的高标准化。

机械制造技术最重要的性能指标则是速度, 精度, 效率的高效结合与统一, 它采用了高速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服务系统, 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。

2.1.2 柔性化。

a.群拉系统的柔性:在很大程度上满足了生产流程的不同需求, 可以任意自动的调整物料与信息之间的数据, 最大限度的发挥群控的系统效用。b.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。

2.1.3 工艺复合性和多轴化。

工艺复合化通常是指将一台机床一次装夹后, 运用多种技术措施如自动换刀, 旋转刀头, 转台等, 将不同工序, 复杂的数控机床进行复合加工。它的主要发展方向已经由原来的减少工序, 辅助时间改变为多功能, 多轴, 多系统控制的方向发展。这种发展方向必然适应时代发展的需要, 以便更好的为数控机床服务。

2.1.4 实时智能化。

随着科学技术的不断进步与发展, 人们对于计算机的使用已经相当普遍, 并且应用于各个领域之中, 由此出现了实时智能控制系统, 它是将实时系统与智能化相结合在一起, 用计算机模型模拟出类似人类的各种智能行为来完成规定时间内所要完成的任务, 这样就可以大大的减少人力在机械上浪费的时间, 更加能够提升运作效率。并且这种智能化研究的主要目的就是进行调度, 保证其在理想状态下, 更方便快捷的完成工作任务。

2.2 功能发展方向

2.2.1 用户界面图形化。

随着虚拟技术, 因特网, 科学技术的可视化以及各种多媒体的广泛发展, 人们对于计算机界面的使用提出了更高的要求。界面对于数控机床而言, 它是沟通使用者的一个重要窗口和纽带。由于用户群体不同, 他们对于界面的标准也是有所不同的, 这就给计算机软件开发研制带来了一定的挑战。更多的用户希望能够通过界面来编制程序, 做一些动态的立体三维图来更好的展示数控系统的独特性, 通过这些图形模拟, 动态跟踪和模仿, 可以从不用角度进行分析和研究, 实现了视图和局部的显示比例功能有效发挥。

2.2.2 科学计算可视化。

对于数控而言, 可视化尤其的重要。它对于提高产品质量, 工作效率, 缩短设计产品的周期, 减少成本等方面都发挥着不可替代的作用。就当今社会而言, 要想更好的将计算机网络应用于各个领域中, 就必须走多元化的发展道路, 这样才能适应时代发展的脉搏, 推动其各行业的快速发展。就数控机床而言, 我们要做的就是将可视化技术与虚拟技术相结合在一起, 进一步拓宽其研究领域, 采取的方式就是可以利用CAD/CAM等技术, 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。

2.2.3 内装高性能PLC。

计算机的广泛应用, 带动了很多高性能技术的发展, 数控机床在编控的过程中就将一种高性能的控制模板PLC应用于界面之中, 这种控制模板可以有效的提高语言编程, 使其更加直观的进行调试和在线解决一些所存在的问题, 用户可以很快的查找出问题, 并可以在PLC中直接的进行修改编辑, 通过这种方式可以有效的建立自己的应用程序, 提高运行。

2.2.4 多媒体技术应用。

网络化的快速发展, 使得多媒体技术得到了更广泛的应用, 由于其计算机具有独特的综合处理能力, 可以将声音, 文字, 图片有效的整合在一起, 因此可以更加直观的诊断出生产设备及在运作中出现的一些问题。利用这种多媒体技术有效的监控测试, 可以大大降低错误的出现频率, 具有很强的使用价值。

2.3 体系结构的发展

2.3.1 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。

2.3.2 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。

2.3.3 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。

2.3.4 通用型开放式闭环控制模式。

由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程, 包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素, 因此, 要实现加工过程的多目标优化, 必须采用多变量的闭环控制, 在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式, 易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体, 构成严密的制造过程闭环控制体系, 从而实现集成化、智能化、网络化。

3 智能化新一代PCNC数控系统

8.机械制造的智能化技术发展趋势 篇八

关键词：智能化；网络控制；机械制造

1.我国机械工程智能化的现状

上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础，目前，机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的，机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段，我国的机械工程发展趋势较为明朗，多管齐下，既有引进外国先进技术水平，又有自身的探索与研发，还有政府的政策扶持，机械工程的发展处在十分有利的环境下，发展十分迅速。

2.机械智能化技术的应用

计算机集成制造技术被机械制造业普遍的认为是21世纪制造业内的最为主要的运营生产方式，此时的计算机集成制造是由多个相关联的分系统所组成，主要可分为管理信息系统、工程技术信息系统、自动化制造系统及质量信息系统，其中管理信息系统具体拥有的功能可分为生产管理、经营管理、人事管理、物料管理及财务管理等，是机械制造业运营生产中的各个管理环节相对应的信息系统；工程技术信息系统主要涵盖着计算机辅助设计功能、计算机辅助分析功能、借用计算机进行工艺过程的设计辅助功能、数据控制程序的编制功能等；自动化制造系统所具有的功能主要由在加工中心、自动装配、工业机器人、柔性制造及计算机数控等生产环节下的相应的处理及辅助功能；质量信息系统主要是借助计算机的辅助功能进行生产的机械产品质量的监测分析与控制，具体的技术应用形式是基于计算机辅助功能的质量监测、基于计算机辅助功能的质量控制以及基于计算机辅助功能的产品测试。

现代化的机械制造技术已经不再单纯的是制造工艺、制造方式及产品设计等工作环节，而是已经由商品的概念体系逐步的过渡至最终产品生产完毕的集成生产活动及系统化的生产过程，使得现代化的制造技术更多的是种功能体系与信息处理机制完美融合的生产体系。制造技术、系统工程、自动化技术及智能化技术的融合，逐渐发展起综合性的新型技术产业，即智能化的制造技术，这是自动化技术在机械制造业中应用的智能水平提升的具体表现。最为典型的是智能制造系统在机械制造行业中的应用，即将人工智能有机的融入到机械制造系统的各个运转环节内，通过对专家智能活动的模拟，代替原本由专家负责的那部分活动以及进行专家所负责的活动的延伸，系统利用自身所具备的智能功用进行制造系统运行工况的监测，对随时可能出现的各类错误及非正常的运转状态进行分析预测，并依据专家系统中所记载的类似问题进行预防性措施的执行，以运转参数的及时调整适应外部的环境变化及突发事件的应急处理等。

3.机械工程智能化的发展方向

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。20世纪80年代，随着扫描显微镜的发明和使用，人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度，纳米技术是指实现纳米级精度，是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构，物质特性及相互作用与运动，并运用这种技术为人类服务的高新技术，纳米技术对制造业产生了很大的影响，其应用范围将非常广泛，包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级，在21 世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程（STE）可使加工精度达到0.0003—0.0001μ m，现在精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近，也就是说，可以做到移动原子级别的加工。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人得时代；二是机械制造的高度自动化，以CIMS 和敏捷制造等的进一步发展为代表。

3.1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括：精密铸造（湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯）、精密锻压（冷湿精密成形、精密冲裁）、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

3.2.无形切削加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业，无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。

3.3.快速成形技术快速原型零件制造技术（RPM），其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则，而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造（LOM），熔化沉积制造（FDM）等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本，而且有些工艺的改进对环境起到保护作用，因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。

4.总结

总之，只有跟上发展先进制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献：

[1]宋波.论机械制造的智能化技术发展趋势[J].现代商贸工业，2009（21）.

[2]李建勇.机电一体化技术[M].科学出版社，2004.