時間：2023-05-29 18:19:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械智能化，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1.1性能上高效化和智能化的發展趨勢不管是對一個企業還是整個機械制造行業來說，都希望在制造時能夠在最少的時間內制造出高精度的部件，不止這些，其他的一些性能參數也要求的比較高。在機械制造的設備上安裝了很多傳感器和單片機控制器，這些裝置的使用也大大提高了制造的精度和質量。尤其是在納米技術取得了快速的發展和進步之后，它便被廣泛的使用在機械制造的整個過程中，也促進了智能化制造技術的快速發展和進步。同時納米技術的應用和電控系統的引進也進一步提高了智能化制造的精度和生產效率，促進了制造行業的快速進步。隨著編程語言的進步，利用編程控制的數控系統也得到了快速的發展，現在工廠里面隨處可以看到數控設備、機械手和機器人。這些設備的應用的越廣泛就越能夠促進智能化機械制造的發展，還能節省人力和減少能耗。除了上述的性能需求以外，智能化制造的發展也更加的全面化和普遍化，這樣就能夠讓更多的客戶使用它，通知也使智能化設備的利用率大大提高。智能化機械制造的發展也代替了在惡劣的制造環境中人員的操作，同時也保證了人身安全。
1.2人機關系也越來越合理智能化制造不是操作人員直接控制的，而是利用計算機設備進行程序的編寫，并通過程序的運行實現對制造設備的控制，這就需要人機結合的設計也越來越合理化和人性化。在進行機械制造的設計和工藝改進時，基本上摒棄了圖紙的設計，改成了用計算機輔助設計，也就提高了設計效率。在機械制造的過程中出現的任何狀況都會出現在人機界面上，這樣也方便操作人員及時的查找故障原因和做出最快的搶修方案。
1.3結構上的集成化我們可以通過最近幾年的智能化機械制造的設備可以看出，智能化的設備的體積越來越小，但是所能執行的功能和實現的制造動作也來越復雜。計算機設備和軟件的應用時智能化控制越來越集成化。
2智能化機械制造要考慮的關鍵
我國在設計智能化制造時也不能根據自己的想法進行天馬行空的設計，一定要在設計時考慮它有沒有意義和設計價值和實用性。如果我們所進行的智能化設計本身沒有太大的適用范圍那我們這個設計就沒有實用性和設計價值。如果我們設計的智能化制造并沒有節省人力和物力，那我們的設計就是沒有意義的。
3結語
為了縮小我國同發達國家之間的經濟水平，我們首先要加強機械制造業的發展，而機械制造業的發展趨勢也越來越智能化。所以只有盡快將智能化技術應用到機械制造行業才能夠促進我國的經濟發展，才能夠保持我國制造業的競爭力，使我國在機械制造行業立于不敗之地。
作者：李瑞婷韓輝輝單位：重慶工業職業技術學院
在3月24日舉行的中國紡織機械協會第七屆理事會第三次全體會議上，《紡織機械行業“十三五”發展指導性意見》(以下簡稱《意見》)正式。
中國紡織機械協會會長王樹田表示，“十二五”期間，紡織機械行業以自主創新為動力，以產品結構調整為主線，努力發展高端紡織裝備和優質專用基礎件，自主創新能力有所提高，加工裝備水平明顯提升。展望“十三五”，紡織機械行業將進一步為紡織工業提供高質量、智能化的新型紡織裝備，支持紡織產業向技術密集型、資源節約型、環境友好型產業轉變。
《意見》在對紡機行業“十二五”取得成績和存在問題進行總結和回顧的基礎上，提出了紡機行業“十三五”發展的指導思想、發展原則和目標。《意見》提出以自主創新為動力、結構調整為主線、質量為基礎、市場需求為導向、加強行業自律的基本發展原則，“十三五”期間，將產學研結合研究關鍵共性技術，重點研發新型紡織機械成套裝備及專用基礎件，并加快行業服務平臺的建設。紡織機械行業將從以往高速規模擴張的發展模式轉為以創新為動力的增長模式。
值得關注的是，“十三五”期間將研發、推廣一批具有廣泛適用性的先進紡織數控技術和智能化紡織裝備，《意見》中列入了“十三五”期間重點“科技攻關項目”59項，“先進適用技術推廣項目”34項。
回望“十二五”：增速放緩創新升級
“十二五”期間，隨著產業結構調整的深入，國產中、高端紡織裝備發展較快，受到國內外用戶的歡迎，紡織機械行業整體運行穩中有增。
5年來，行業主營業務收入持續增長，2011年歷史性地突破了1000億元大關。2015年，紡織機械行業主營業務收入1179億元，5年中年均增長3.64%，接近《紡織機械行業“十二五”發展指導性意見》中提出的1200億元的目標。與此同時，在科技進步的帶動下，國產紡織機械延續“十一五”期間形成的銷售勢頭，市場占有率保持在70%以上，出口金額從2011年的22.45億美元增長到2015年的3.89億美元，年均增長8.3%。
在我國紡織工業增速降低、內需市場需求下降的情況下，我國紡織機械行業持續進行產品結構調整，企業努力進行新產品開發，并積極開拓海外市場，取得了較好的出口業績，使全行業保持平穩發展。
《意見》在分析“十三五”期間紡機行業面臨的發展機遇與挑戰后指出，隨著中國經濟進入“新常態”和紡織工業結構調整的深入，“十三五”期間，紡織機械行業將進入新一輪結構調整發展時期，行業將放緩規模擴張速度，主營業務收入將在穩定的基礎上增長;而伴隨產品技術含量的增加、創新力度的加大，國產紡織裝備的市場占有率和出口金額將會增長。
“十三五”行業經濟運行目標為：全行業主營業務收入達到1500億元;國產紡織裝備出口金額超過35億美元;國產紡織裝備國內市場占有率達到80%以上。
《意見》提出，“十三五”行業經濟運行目標為：全行業主營業務收入達到1500億元;國產紡織裝備出口金額超過35億美元;國產紡織裝備國內市場占有率達到80%以上。
展望“十三五”：裝備智能化引領新趨勢
裝備產品與制造智能化。在數控技術被廣泛采用的基礎上，“十三五”期間，紡織機械行業主要技術研發方向是紡織裝備產品智能化和裝備制造智能化。產品智能化是通過提高紡織裝備主機的數控水平和智能化程度以及研發智能化輔助系統，為下游紡織用戶提供智能化生產解決方案。
裝備制造智能化是通過引入智能化機床和輔助機器人等設備，改進與優化自身生產過程。兩方面的智能化都將有效減少人為因素對生產的干擾，提高生產效率，穩定并提高產品質量，降低工人的勞動強度，提高優等品率。
裝備制造與應用的信息化。傳統制造與云平臺、大數據、互聯網等技術結合，將使信息化和工業化深度融合，為紡織裝備制造與應用提供良好的技術支撐。實現機器的集中控制、聯網管理與遠程監控制造過程，將有效提高生產效率，減少消耗;在品質控制環節，通過對大數據采集與分析，有助于優化生產工藝和改進產品的質量;在銷售與售后階段，通過互聯網平臺實現資源的有效配置，減少流通環節，降低運行成本。
裝備制造服務化。紡織裝備制造企業可向下游延伸服務，為客戶提供全生命周期的維護與在線支持，提供紡織品生產整體解決方案和個性化設計以及電子商務等多種形式的服務，有條件的企業應積極發展精準化的定制服務，從單一的供應設備，向集融資、設計、施工、項目管理、設施維護和管理運營的一體化服務轉變。
大型紡織裝備制造企業應掌握系統集成能力，開展總集成與總承包服務，鼓勵裝備制造企業圍繞產品功能，發展遠程故障診斷與咨詢、專業維修、電子商務等新型服務形態。
發展的可持續性。紡織機械及專用基礎零部件質量和可靠性的穩步提高，是紡織生產高效連續運行的保障，是提高國際競爭力的基礎。“十三五”期間，制造與裝配新技術、新工藝、輕量化新材料的應用將成為紡織機械企業關注的重點。對環境影響小、資源利用率高的綠色制造技術的研究與應用，關乎紡織機械行業的未來。
四大關鍵領域為行業走向高端化打牢基礎
隨著紡織新工藝和新技術層出不窮，促使紡織機械行業創新向價值鏈高端延伸，走高可靠性、高技術和高附加值的高端發展路線。高端紡織裝備在中國紡織產業鏈中逐漸占據核心地位，其發展水平是紡織產業的整體競爭力提升的保證。
數字化、智能化紡織裝備
智能化連續紡紗生產裝備。加快研發智能化紡紗生產關鍵技術，建立智能化、連續化紡紗工廠，實現紡紗全流程數字化監控和智能化管理，夜班無人值守。清梳聯合機實現智能化管理，條并卷機與精梳機間棉卷全自動運轉、自動生頭，粗紗機與細紗機之間實現多臺機間粗紗滿、空管自動輸送，細紗機粗紗空管與滿筒粗紗自動交換，細紗機與自動絡筒機間實現多臺機組集中控制，實現設備生產過程、故障的遠程控制、診斷。
采用智能化搬運機器人和運輸設備，實現工序間物枓自動輸送。數控機織裝備。采用數字化控制技術，建立具有全面監控能力的數字化機織車間，實現機織車間的織機群控管理。
新型纖維材料生產裝備。建立從紡絲、后加工到產品包裝運輸的全流程智能化長絲生產線和物流系統，實現化纖的生產、收集、檢測、運輸等環節的自動化和智能化。
數控節能環保型印染裝備。建立智能化印染連續生產線和數字化間歇式染色車間，實現對機械參數、生產工藝參數、能源消耗和產品質量進行全方位實時監控，機臺或單元機實現閉環控制;集成染化枓自動配送系統，智能化廢氣、廢水排放監控系統和能源回收監控系統，形成覆蓋印染全流程的智能化監控系統。
數控非織造布生產裝備。面向產業用紡織品，研發多種工藝在線復合成型和混合型非織造裝備，研發寬幅高速梳理、鋪網與針刺設備，研發與其他非織造技術結合的水刺裝備。
智能化針織裝備。通過數據網絡將針織設備與生產管理系統聯通，實現對設備的集群智能控制，對設備狀態、生產數據、工藝數據和花型數據進行在線監控。集成計算機輔助工藝設計系統，通過系統聯網傳送編織文件、設置編織參數、控制編織過程，實現機器分組管理。
紡織專用基礎件生產裝備與紡織儀器。研發量大面廣的紡織專用基礎件的高效復合加工專用數控裝備和自動化生產線，保證產品加工質量穩定，提高紡織專用基礎件的使用壽命，降低能耗和噪聲。
智能化服裝生產線。開發智能化服裝生產線，研發數控服裝生產關鍵裝備，建立包含驗布、裁剪、縫制、熨燙、檢驗、包裝、儲運等全部工序的自動化生產線，達到降低操作人員的勞動強度，提高生產效率、降低成本的目的。開發專用服裝生產數字化控制系統，使設計系統與生產管理系統間的信息互聯互通，形成建立在互聯網平臺上的服裝生產制造系統。
紡織機械關鍵共性技術
紡織裝備設計制造理論與技術。開展紡織裝備設計理論與方法的研究，主要在基于信息化架構下的紡織裝備設計技術平臺、紡織裝備的人因工程工業設計、碳約束下的紡織工業可持續發展裝備設計和紡織裝備的RFID(無線射頻識別)物聯網設計四個方面開展。
紡織裝備復雜系統及其數字化、智能化控制技術.開展紡織生產過程中的檢測與控制技術的應用研究，提升國產紡織裝備的性能、效率及加工質量，包括開展紡織裝備中的專用傳感器、紡織裝備的多單元協同控制系統、紡織工業機器人、紡織裝備網絡監控系統的研發。
紡織裝備專用基礎件制造與強化技術。紡織裝備專用基礎件的種類繁多，用量大，對紡織裝備的性能和質量有至關重要的作用。開展紡織裝備專用基礎件精度控制、表面強化、新材料的應用等技術的研發。
互聯網與裝備制造智能化
紡織機械制造與互聯網。研究基于互聯網的紡織機械制造技術，推動裝備生產制造模式的變革。研發紡織機械制造過程的互聯互通體系和關鍵支撐工具，建設裝備制造工業云平臺，為紡織機械設計、制造、營銷、經營管理、遠程監控等生產經營活動提供支撐和服務保障。
紡織機械制造的智能化。構建面向紡織機械制造的CPS體系，重點研究三個方面：推進紡織機械數字化設計和生產，研究紡織機械數字化設計、仿真優化與驗證集成體系和紡織機械數字化工廠相關技術;建立紡織機械智能工廠和智能車間，包括智能物流系統、智能加工系統、智能自動化裝配一集紡織機械整機智能測試與質量控制系統，實現紡織機械制造系統的自動化和信息互聯互通;建立面向紡織機械制造的大數據和云計算平臺，對制造數據進行采集、管理、儲存、挖掘分析。研發企業應用軟件，具有在線監控、預防性維護、物流預測和智能決策等功能。
紡織機械質量管理與標準化工作
質量管理方面。建立企業質量保障體系，開展紡織機械智能制造基礎通用標準、評價規范的研究。加強制造與裝配現場的管理，加強裝備制造過程中的質量監督與檢驗。加大技術改造投入力度，提高加工裝備和質量檢測儀器的技術水平和精度等級。提高行業質量監督水平，為企業提供包括標準宣貫、質量檢測、咨詢等全面質量服務。
標準化工作方面。完善紡機機械與附件領域的標準化體系，充實標準化工作人員隊伍，提高標準制修訂水平。標準化工作與紡織機械行業的發展密切結合，緊跟行業產品結構調整的步伐，起到促進紡織機械行業技術創新與規范行業競爭的作用。重點開展新型紡織裝備的關鍵技術標準的制定。在跨領域新技術標準方面，開展紡織機械與附件社會團體標準的制定工作。
【關鍵詞】 智能化 網絡 控制 機械
1 機械智能化制造技術的實現
隨著經濟的快速發展，計算機技術也不斷創新，以往傳統的制造方式被現代化智能制造技術所替代，各個國家均對制造技術產業投入巨大資金來實現新的技術創新，目前提出了多種新型智能化技術。在現代的制造行業中，數控技術作為核心技術，它將信息處理、微電子、計算機、數控檢測等高科技技術融為一體，大大提高了生產效率，且具備了一定的精確度。這些革新對制造行業中自動化和智能化的實現提供了有利的條件。
現階段的數控技術已經發生了翻天覆地的變化，原有的專用型封閉式開環控制系統已經逐步被淘汰，慢慢被通用型開放式的實時動態全閉環控制系統所取代。數控技術還使超薄外觀得以實現，并將多媒體、神經網絡、計算機等多種科技相結合，在智能化基礎上實現了高速度、高精確度、高效率的加工模式，且在制造過程中可以對已完成的加工進行自動修正和自動檢測，對未達成的參數進行調整，實現了在線檢測和在線故障排除。且隨著網絡的不斷發展，數控技術與CAD融為一體，進行機床間聯網，實現了集中式智能化機床管理。
2 機械智能化制造技術的應用
2.1 性能方面的應用。機械制造技術中最核心最關鍵的性能指標是運行速度和運行精確度。在現代化制造過程中，使用了高速CPU芯片和多元化CPU控制系統，還加入了高分辨率檢測軟件，并采取一系列防錯手段，大大提高了制造過程的效率。機械制造技術包含兩大柔化性，首先是數控系統自身具備的柔性，在數控系統中，主要使用模塊化設計方式，極大覆蓋了所有功能，且具備極強的可裁性，根據用戶的要求制定不同的方案。
其次是群控系統的柔性，即使是同一個群控系統，也能夠對不同的生產流水線進控制，并自動監控其不同要求所決定的物料信息及參數設置，最大程度地實現了群控系統的工作效率。機械制造技術中還存在為了減少工作程序和輔助時間，而產生的工藝復合形式的制造過程。數控機床的工藝復合化通常是指某個工裝件在一臺機器上安裝后，通過各種不同的工藝手段對零件進行復雜的加工，實現多工序同時進行。機械制造技術中還有一個較為高端的技術，稱為實時智能化技術。最初的實時系統僅是在較為簡單的環境基礎上定義的，它的作用僅僅停留在如何對任務進行調整，如何對操作進行修改，如何通過這些手段來保證各項任務在規定的時間內有效完成。而高科技產物下的人工智能化實時則是企圖通過計算模型來對人類的各種智能行為進行重組，并實現其作用。現階段的科學技術已將實時系統與人工智能化互相結合，取長補短，人工智能正朝著更加現實的領域不斷前進不斷發展，實時系統也向著更加智能化的應用領域邁出了一大步，正是由于這種進步，才使得現在的實時智能控制取得了萬眾矚目的成績。
2.2 功能方面的應用。數控系統和使用者之間唯一的對話窗口就是用戶界面了。由于不同制造行業產品的不同，他們對機械用戶界面的要求也隨著不同，因此對用戶界面進開發時所花費的工作量是非常龐大的，用戶界面的設計逐漸成為計算機軟件開發中最具難度的過程，再加上目前的因特網、虛擬現實等媒體技術的產生，對用戶界面的設計提出了更苛刻的要求，用戶界面的設計成為了一項急需創新的事項。現階段使用最廣發的用戶界面類型是圖形用戶界面，圖形用戶界面的創造，很大程度地為非專業人士提供了便捷，即使是非專業人士，也能根據窗口的顯示進行簡單的操作，可以在界面上進行各種類型的編程、三維彩色立體圖顯示、操作示范等功能。
科學計算可視化的產生不僅可以運用在高效數據處理和數據分析方面，不再將文字表達作為唯一的信息傳播途徑，還可以直接運用在圖形和動畫等可視信息方面。這種將可視化技術與虛擬技術相結合的方式，在很大程度上拓展了其運用領域，這種方式可以減少圖紙設計時間和虛擬樣機技術設計時間，這樣就大大縮短了產品的設計周期，提高了性價比，在降低其生產成本的同時還提高了產品質量。
在數控技術方面，可視化常被運用在CAD領域，例如自動編程、自動設定參數等可視化演示等。多種插補方式包括直線型插補、圓形插補、柱狀插補、橢圓形插補、螺栓型插補、NANO插補、多方位式插補、多孔性插補等等。其多種補償功能包括空間間隙補償、平行度補償、故障式補償、象限誤差補償和統計補償、溫度補償、垂直度補償、平面補償等等。有關數控系統內存在的內裝高性能PLC控制模塊，能夠使用梯形圖對其進行高級語言編程，可以通過直觀的在線調整等功能提供幫助。在編程工具中含有在車床上使用的PLC標準和用戶程序實例示范，用戶能夠根據PLC標準在原有的程序基礎上自行修改，這樣的操作模式給予了用戶對程序建立的需求。
多媒體技術與聲像技術融合在一起，使計算機在處理文字與聲像方面的能力更加直接更加具體，大大提高了計算機的綜合性能。在數控技術領域中也是如此，在數控技術領域中也是如此，運用多媒體能夠將信息的處理轉向更加綜合和智能的形式，在實時監控系統及生產現場，可以對設備的故障進行及時報警及診斷，并對過程參數的設置進行監督和測量。
2.3 體系結構方面的應用。采用高度集成化的CPU和RISC芯片及大范圍的集成電路、專用電路相結合，均可到達提升數控系統的集成度及軟件和硬件的效率。FPD平板技術顯示的采用，也大大提高了顯示器的基本性能。平板顯示器的產生為用戶帶來了極大的方便，它采用高科技含量技術，將顯示器設計為重量輕、耗能低、便于攜帶的物體。并在原先基礎上將顯示屏尺寸加大，實現超大屏幕顯示，成為21世紀顯示器的引領者。它的設計原理是運用高科技封裝及互聯技術，將半導體及表面安裝技術相結合，以此來增加集成電路的密度，并將互連長度降低，從而大大降低產品生產成本，并優化其性能，使零件大小縮小，并提高了其可靠性。
硬件模塊化的產生為數控系統的集成化和標準化提供了有利的條件，根據每個用戶不同的要求，根據其基本模塊做成標準的系列產品，并通過積木方式對其功能進行簡單的剪輯和增減，從而形成各種層次的數控系統。對機床進行集體聯網可以實現集中化管理和遠程操作，并一定程度減少了因人為失誤而引發的故障。運用這種方式，可以在任何一臺機床上對其他機場進行遠程編程、參數設定、參數修改、開機關機，且在主機臺可以顯示其他任何幾臺的操作畫面。
采用通用計算機所組成的模塊化和嵌入式結構，便于擴展和升級，這樣的結構可以組成不同層次和不同類型的數控系統。現在傳統數控系統的基礎上提出了更新的閉環控制模式，由于制造加工過程中具有較多變量因素，且工藝參數復雜，其中包括尺寸、溫濕度、摩擦、形狀等關鍵因素，因此要全方面控制過程中的每個關鍵因素，最好采用多變量閉環控制方式來對其進行監控，在整個加工過程中對其參數進行控制。這樣不僅能將智能化、網絡技術、CAD技術、動態數據管理能技術高效地結合在一起，形成一個綜合性能極其強大的控制系統，還能夠實現集成化和智能化的統一。
參考文獻
1 宋波.論機械制造的智能化技術發展趨勢[J].現代商貿工
業，2009（21）
2 李建勇.機電一體化技術[M].科學出版社，2004
在現代制造系統中，數控技術是關鍵技術，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于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體。機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。
2智能化技術發展趨勢
2.1性能發展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含兩方面：數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大。可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統的柔性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮群控系統的效能。
(3)工藝復合性和多軸化。
以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。
(4)實時智能化。
早期的實時系統通常針對相對簡單的理想環境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規定期限內完成。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為。科學技術發展到今天，實時系統和人工智能相互結合，人工智能正向著具有實時響應的、更現實的領域發展，而實時系統也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發展。由此產生了實時智能控制這一新的領域。
2.2功能發展方向
(1)用戶界面圖形化。
用戶界面是數控系統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。當前Internet、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術，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、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。
(2)科學計算可視化。
科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據，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。可視化技術與虛擬環境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。在數控技術領域，可視化技術可用于CAD/CAM，如自動編程設計、參數自動設定、刀具補償和刀具管理數據的動態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、螺距和測量系統誤差補償、與速度相關的前饋補償、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等。
(4)內裝高性能PLC。
數控系統內裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級語言編程，具有直觀的在線調試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實側，用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程序。
(5)多媒體技術應用。
多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域。應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。
2.3體系結構的發展
(1)集成化。
采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度，應用LED平板顯示技術，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、便于攜帶等優點。可實現超大尺寸顯示。應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格，改進性能，減小組件尺寸，掘高系統的可靠性。
(2)模塊化
硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化，根據不同的功能需求，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，作成標準的系列化產品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減，構成不同檔次的數控系統。
(3)網絡化
機床聯網可進行遠程控制和無人化操作，通過機床聯網，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、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。
關鍵詞：工程機械；智能化；智能控制；智能監測；機群協同作業；發展趨勢
制造業不僅是國家技術水平的重要體現，也是國家經濟發展、提高綜合競爭力的重要途徑。在世界經濟變革的浪潮中，在加入WTO之后，中國制造業所面臨的是與國際接軌、與國際競爭的嚴峻形勢。信息技術能夠改造、提升傳統機械產業，智能機器與系統能夠推動國家經濟建設。工程機械智能化是未來發展的必然趨勢。本文簡要分析了我國工程機械現狀及智能化的發展趨勢，并探討工程機械智能化的發展策略。
一、工程機械的智能化發展趨勢
智能化是工程機械的主要發展方向，當前，工程機械智能化主要體現在三個方面，包括工程機械單機智能控制技術和監控技術，以及施工作業機群的智能化調度控制技術。
1.1單機智能控制技術
工程機械單機智能控制技術包括自動換擋變速技術、負荷傳感全功率控制技術以及搖操作與無人駕駛技術等等。從整體上看，自動換擋系統的應用日益得到推廣，應用范圍逐漸擴大，其能夠有效改善工程機械的使用性能，降低勞動強度。其整個系統包括液壓式和電液式，分別負責油壓信號和電信號的轉換，從而實現自動換擋。負荷傳感全功率控制從很大程度上提升了系統的工作效率，負荷傳感系統的應用也日益廣泛，由于其具有良好的控制性能和動態性能，且具有較長的使用壽命，節能環保，受到了高度重視。應用計算機控制技術，能夠實現全功率控制，從而使發動機與變量泵的匹配達到經濟最優。遙操作也就是機器人化，是工程機械的重點發展方向。這種操作十分適用于高危作業區，從而避免對工作人員造成傷害，如塌陷區、易爆炸區、高輻射區等等。具有視覺性能的搖控系統，利用遠程控制來完成高危作業任務。
1.2智能監控技術
智能監控技術可以實現對工程機械的監控、檢測、診斷、報警等等。工程機械智能監控技術已經在向電子監控系統、多傳感器融合技術等方面發展，從而實現工程機械故障監控的自動化、數字化以及智能化。隨著科技的快速發展，電子技術、計算機技術的普及，一些發達國家的工程機械企業已經開始在工程機械上融入電子監控技術，同時也取得了顯著的成效。與發達國家相比，我國當前工程機械在這個領域中的應用與研究還有很大的進步空間，電子監控技術還處于發展和應用的初級階段。多傳感融合應用于工程機械是將不同類型的傳感器設置于診斷系統，目的是實現對部件磨損、疲勞斷裂等現象引起的振動、溫度、壓力等反映的探測，在整個作業過程中，對多個不同對象進行定位、跟蹤及分類識別，為故障預測和診斷提供有效的參考。當前我國傳感器技術也落后于先進國家水平，從某種程度而言，傳感器技術是我國電子監控與故障診斷發展的瓶頸。
1.3群機智能化高度控制技術
在工程施工作業中，會用到多種不同的機械設備，這些設備的運行狀態具有較強的隨機性，而在實際施工作業中，對于項目的控制、高度始終是一個難題，一方面要降低施工成本，另一方面還要優化機群的配置和高度，使機群達到最佳的工作效率。對于這方面的問題，國內外一直在進行不斷探討和研究，雖然在理論上取得了一些成果，但是由于不具備相應的科學技術手段，工程化成果還沒有應用到實際工程項目中，因此，工程化的研究十分重要。
二、工程機械智能化發展策略
現代化的工程機械發展，需要綜合多方面的技術性能，如網絡技術、智能技術、數字化技術等等，從而優化和提升我國工程機械的性能和技術，同時，針對我國國情創新研發適用于工程機械的產品，推動我國工程機械的發展步伐，增強我國工程機械的國際競爭力。首先，綜合利用微電子、計算機、多傳感器以及自動控制等技術，使工程機械集成操作技術及控制系統更加優化，并成為智能化發展趨勢的重點，同時也是工程機械智能化發展的關鍵性技術。其次，研發故障診斷系統和技術，憑借安裝多傳感器來反應機械中的關鍵零部件，來更好的監測和控制機械工作狀況，同時根據不同的故障進行不同的報警，實現有效監控。再次，大力開發遠程監控技術和智能維護技術，對工程機械中的故障進行有效預防。然后，深入研發機群控制技術，逐步實現機群相關配置的優化、實時科學調度、協同化控制等等。最后，研發新智能機來科學有效地控制機群。
三、結語
現代大規模的基礎設施建設日益增多，這些建設是由多個品種，多個數量的工程機械來完成，特別是機群的協同作業，有效提高了整個工程的施工效率及施工質量。與此同時，工程機械的監測與維護工作也日益加重。因此經，工程機械的單機智能化控制、智能化監控以及機群智能化控制及監測非常必要。科技的快速進步，電子技術的精益求精使得工程機械正在向智能化邁進，這種發展趨勢必然引起一場聲勢浩大的革命，為工程機械行業帶來重大影響。
參考文獻：
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【關鍵詞】機械加工；智能化；問題分析
要實現高效率和高質量就必須要實現智能化。機械加工行業是一個整體機構嚴謹、步驟分工明確的行業,智能化就是高標準、高質量、高要求、精細而準確的計算。智能化是高科技代名詞,智能化產品普及市場能大大增加企業產品的客戶滿意度和市場占有率。智能化的實現為提高企業生產水平生產效率以及生產競爭力提供了重要保障。
1、我國機械加工智能化現狀
近日，“十二五”國家863計劃“智能化農機技術與裝備”重大項目啟動會在京舉行，該項目是截至目前農業裝備領域財政投入最大的國家863計劃項目，項目經費概算2.758億元，其中國撥1.138億元，自籌1.62億元。該項目也是“十二五”期間繼“現代多功能農機裝備制造關鍵技術研究”重大項目第2個由農業裝備聯盟組織或牽頭實施的國家科技計劃重大項目。項目由農業裝備產業技術創新戰略聯盟牽頭實施，實施期自2012～2015年，匯聚相關技術產品領域的57家主要企業、研究院所、大專院校近350名相關領域優勢科研人員，從突破關鍵共性技術、創制重大產品與集成示范等兩個層面開展種苗高速栽插與精密播種技術、高效收獲分離清選技術、農產品智能分選與節能加工技術與裝備等10項任務研究。項目將重點突破智能栽插和高效采收、植物生長過程和環境信息實時監測、種肥水藥按需施用控制等智能化共性關鍵技術100多項，開發智能化種子精細加工、全自動嫁接育苗、瓜菜智能化生產、植物工廠化生產等重大裝備與設施50套左右。同時，建成10多處以智能化技術為引領的智能農機裝備產業化示范基地。
項目主要技術路線分為兩方面。一是對國外技術已經成熟、在國內已經引進試驗的高端產品技術，采用聯合設計、消化吸收再創新的方式，如全自動嫁接育苗成套裝備、瓜蔬自動化收獲技術與裝備等；二是對國內已具研究基礎的智能化、信息化技術等領域采用集成創新方式，集成形成先進適用技術和產品，如智能化種子干燥和精細化選別裝備技術、農產品智能分選技術與裝備開發等。同時，創新新原理、新結構，與農藝技術有效結合，自主研究適合我國不同種植模式和作物多樣化需求的高速栽插與精密播種技術、作物收獲高效分離清選技術、植物生產智能監控關鍵技術與系統以及優質茶生產智能化關鍵技術與裝備開發，以智能化技術引領提升我國農機裝備與設施智能化水平，提高產業自主創新能力和國際競爭力。目前，我國農業已經到了提高物質技術裝備水平的緊要關頭。適應農業規模化、精準化、設施化的要求，必須加強以信息化技術為先導的智能化、自動化農機技術與裝備的研究，增強農產品生產的技術集成和標準化應用能力已成必然趨勢。
2、工程機械出口向高端智能化發展
目前，亞洲依然是我國工程機械出口的最大市場，以38.27億美元的出口額位列第一，占全球工程機械出口總額的42.49%，比上年同期增加了24.45%。我國對亞洲的出口價格依然偏低，這既有地緣原因，也有與東盟國家貿易互惠的原因。日本以4.54億美元位列第一，各項出口指標均穩步增長。印度雖然以3.12億美元位居第二，但是出口價格下滑22.56%，直接導致出口額同比下滑15.05%。印度基礎設施需要大量投資改善，市場潛力巨大，但是作為“金磚五國”之一，或許“含金量”不太足。印尼是個頗具潛力的新興市場，雖以3.02億美元的份額僅位居第三，但是出口額、出口數量和價格同比分別增長了64.53%、24.95%和31.68%，市場氣息欣欣向榮。韓國雖然以2.57億美元居于第四位，但是緊隨其后的泰國更值得關注，對泰國的出口額、出口數量同比竟然分別增長了127.4%、89.67%。經歷了前幾年的政權更迭、社會動蕩，一個安定、健康、發展的泰國需要穩步建設。
歐洲以17.35%的市場份額居第二位，出口額達到15.62億美元，同比增加了28.72%。機械出口仍然以傳統歐盟15國和俄羅斯為核心市場，其市場份額達到了14.56億美元，占歐洲市場的93.21%。歐洲國家當中俄羅斯又以5.49億美元居首，俄羅斯市場出口額同比增長51.61%，雖然出口數量下降了9.76%，但是出口價格卻上漲了68.01%，足以說明俄羅斯市場的巨大潛力。事實上，俄羅斯地產價格攀升，投資不斷涌入持續刺激著建筑業蓬勃發展。另外，不斷攀升的國際原油價格使俄羅斯的國內經濟得到極大的改善，同時油氣、礦產開發工程設備需求量也大增，產業迅速發展，而俄羅斯建筑及工程機械折舊率已達45%～75%，使用中的機械設備有50%源于進口。德國以1.73億美元的份額緊隨其后，各項出口指標均有穩步增長，說明德國的實力依然雄厚。英國、意大利、荷蘭等市場份額均過億美元，但都有小范圍波動。
拉丁美洲市場以13.18%的市場占有率排在第三位，出口額11.87億美元，比上年同期增加了67.84%。委內瑞拉以4.01億美元的市場份額雄踞拉美首位。巴西為拉美第一大國，以3.60億美元位居第二，奧運會、世界杯兩大世界體育盛事引來的150億美元建設投資也是一個極其誘人的大蛋糕，今年對巴西工程機械出口的持續增長也印證了這一點。
非洲是一片亟待開發的土地。上半年我國對非洲工程機械出口11.15億美元，占全球工程機械進口總額的12.38%。北美洲市場是相對穩定的大市場，上半年出口額為9.74億美元，同比增長40.9%。北美洲市場以美國為主，美國和加拿大兩國的市場份額分別為8.33億美元和1.4億美元。上半年我國工程機械對中東出口7.25億美元，同比增長34.06%，傳統市場沙特阿拉伯、阿聯酋和伊朗三國就占到了70%的份額，除伊朗外，沙特阿拉伯和阿聯酋均有大幅增長。對大洋洲工程機械出口額3.40億美元，同比增長71.01%，澳大利亞即以2.99億美元占據了87.64%的份額，澳大利亞市場成長良好，工程機械出口穩步大幅增長。
3、結語
綜上,在機械制造智能化過程中要有效運用計算機信息系統發展智能化技術,不斷克服傳統機械制造中存在的問題,進而提高我國機械制造業的高精密度、高競爭力及產業化發展大勢。同時,在新環保的大旗下,減少環境污染,實現低碳經濟。
參考文獻
關鍵詞：多智能主體；筑路機械機群；研究
1筑路機械機群智能化的多智能主體系統基礎
1.1筑路機械機群系統混雜分層結構
與一般的多智能主體系統不同，在本文中，多智能主體系統被應用于工程機械機群的智能化，具體來說，是以高等級路面施工機群的智能化為研究對象。
高等級路面施工機群主要由以下5種機械設備組成：瀝青拌合設備、攤鋪機、振動壓路機、裝載機和自卸車。由于是路面施工，這些設備的工作環境以高噪聲、高振動、受天氣狀況影響大等為特點。而且，結合現階段工程實際，要盡量控制機群智能化所需成本，否則，將會降低施工企業對機群智能化改造的接受程度。
當前的筑路工程中，主要靠人工指揮，機械由人工操作，存在著如下弊端：資源配置不夠合理；施工信息交換量小，實時性差；易出現物料斷流或積壓（因為物料具有實效性，所以造成極大浪費）；能耗大，生產率低。
當前的筑路工程中，主要靠人工指揮，機械由人工操作，存在著如下弊端：資源配置不夠合理；施工信息交換量小，實時性差；易出現物料斷流或積壓（因為物料具有實效性，所以造成極大浪費）；能耗大，生產率低。
1.2機群系統中的多智能主體系統結構
一般的，在多智能主體系統中，多采用分布式控制策略，即各個智能主體的區別在于完成不同的職能，相互之間并無控制關系。這樣做的好處是系統最大地體現了分布式控制的優點，系統靈活性強，易擴展，魯棒性強，可重用性好。缺點在于這樣的系統史多地適用于純軟件環境，在應用于硬件實現的系統中時，會造成系統成本過高、設計過于復雜、系統反應速度較低。對于本文所研究的機群系統而言，為了降低系統的最終成本，系統面向筑路工程機械機群設計，采用了混雜分層式的系統結構（如圖1所示）。采用該結構的優點在于可以大大簡化系統設計，將傳統的中央控制與分布式控制結合起來，在提高系統靈活性的同時，保持系統的反應速度和不過于增加系統的復雜性。
該系統中的智能主體可分為兩類：一類是動作執行智能主體，即各單機智能主體；另一類是控制智能主體，包括中央智能控制主體及其他控制主體。
該系統中，各智能化單機（包括智能化拌和機、攤鋪機、壓路機、自卸車等）構成了系統的底層。單機本身具有一定的智能和自，在一定范圍內控制自身運行狀態。同時，這些單機都要受上層智能控制主體的控制。上層智能控制主體可按照其職能劃分為5個：中央控制智能主體，混合料拌和智能主體，混合料運輸智能主體，混合料攤鋪智能主體和道路壓實智能主體。中央主體處于最高層，有最大的權限，其他智能主體處于第二層，負責各自的專項工作，有相對的局部權限，這是與工程實際相對應的。中央控制智能主體負責監督、協調工程現場，綜合現場的各種信息，為工程指揮提供決策支持，并負責對工程指揮的決策進行解釋和任務分配。混合料拌和智能主體指揮拌和機完成混合料的拌和，并指揮裝載機組協同完成工作。混合料運輸智能主體指揮自卸車組，完成混合料由拌和機到攤鋪機的輸送，以及混合料原料的運輸。混合料攤鋪智能主體負責調度和指揮各攤鋪機，完成路面攤鋪工作。道路壓實智能主體負責調度和指揮壓路機組，完成路面壓實任務。路面質量檢測系統負責反饋路面質量信息給中央主體。各個主體之間由無線的微波信道構成通訊鏈路，交換信息，共享信息，構成多智能主體協同工作的機群智能化系統。
中央控制主體是機群系統的核心，用于協調系統的運作。包括如下主要功能：
①任務規劃調度，負責管理所有任務的內容，進展狀態，性質，合作者情況等信息，根據當前所有任務的級別和調度規則，形成任務調度隊列；
②協調控制中心負責協調整個系統的運行，是實現人-機交互的主要功能模塊，同時還解決協作過程中的沖突和矛盾，具有應變意外情況的能力。在中央控制主體中構建了知識庫系統作為決策支持。
其余的控制主體有如下特征：
①空間的分布化：處于不同的物理坐標；
②內建的平行化：在同一時間各自執行不同的任務；
③功能的專門化：各控制主體的任務小同，在各個控制主體內部可采用不同的控制方式。
1.3采用多智能主體設計機群系統的優點
（1）分布式智能。將一個復雜的筑路任務通過分布式智能主體分解為有限復雜程度的多個了任務，由中央主體、拌和主體、運輸主體、攤鋪主體和壓實主體這5個主體各自負擔相應的子任務，充分發揮各個主體的功能與能動性，減輕了中央主體的工作負擔與控制的復雜程度。同時，由于各個主體也進行了智能化，提高了對環境的適應性。在傳統的集中控制方式中，中央控制系統由于承擔了所有的控制工作，往往功能十分復雜，設計與實施時都需要耗費大量的人力物力。系統的風險也集中在中央控制系統，可靠性要求高，成本史是成倍提升。通過多智能主體設計，將系統的智能分布到各個主體上，實現了分布式智能，簡化了中央控制。
（2）容錯性。由于各個主體具有不同等級的決策權限，并依據其決策權限等級來共享機群系統的信息，單個主體的出錯不會造成整個系統的失控。即使中央主體出故障，機群其他部分還可以獨立完成當前任務的作業。在筑路施工過程中，由于環境惡劣，系統出現故障在所難免。例如設備保障、通訊故障、電力供應故障以及人為錯誤等，都是施工現場現實存在的問題。當中央主體出現故障，發出錯誤指令時，下級控制主體可對本地的局部信息和系統共享信息進行綜合，對這個錯誤指令向中央主體發出疑問，處理主體故障。
（3）高可靠性。由于實現了功能的分布化，提高了整個機群系統的可靠性。機群中的各個主體具有相對獨立性，自行其是，單機智能主體或者單個控制主體的故障不會造成全局失控。特別是中央主體一旦失效，其他智能控制主體可以通過相互間的通訊和協調，在一定時間內保證施工的正常進行。這一點，集中控制方式的機群系統根本無法實現，因為它的中央控制系統一旦失效就全局癱瘓了。
（4）高效率。強調機群系統的交互性和協作性，有利于提高機群系統的工作效率，降低能耗，節省物料，從而降低整個施工的成本。
2筑路機械機群智能化系統實現的關鍵問題
2.1筑路機械機群多智能主體系統的實現
各主體間的通訊網絡。通訊網絡的實施是主體間信息共享與交換的基礎。物理實現以無線通訊為主，采用自建的微波通訊系統或者GSM/GPRS短信系統，保證各主體間信道的暢通。網絡拓撲采用網狀結構，在本系統的5個控制主體之間均存在獨立的數據鏈路，實現信息的交換與共享。
各智能主體的決策推理機設計與功能定義。包括多主體的協同決策模式研究，各智能主體的決策規則，中央智能控制主體和各智能控制主體在決策樹中所處的地位以及各自的權限分配。
管理層指令的基于多智能主體的分布式計算求解的算法，就是怎樣把管理層下達的一個筑路任務分解并分配給相應的智能主體，形成任務調度序列，由中央智能控制主體居中協調，共同完成施工任務，實現施工調度的優化。
多智能主體的信息處理與融合算法。
機群調度決策系統信息綜合（含機群多智能主體狀態參數、故障參數，環境參量與突發事件）研究，其中包含了一個基于專家知識庫的故障診斷系統。
2.2筑路機械各單機智能主體的實現
單機智能主體的控制系統實現如圖3所示，主要采用人-機共棲模式的智能主體形式，核心是研究“人-機”協調決策的方法。
由于各機種的自動化程度不同，人在決策中參與的程度也就有所區別。實現的要點在于：
①主體對象的定義，包括單機的功能、屬性、需要檢測的信息等；
②主體的定位方式，主體之間通訊方式與主體內部異構通訊協議的集成，包括主體間的通訊方式，主體內部各子系統的通訊，以及二者間的交互；
③對應各機種的知識庫，確定最優工藝路線與參數，并集成于各智能主體。
④最終建立各單機智能主體的智能決策控制體系。
3基于多智能主體的機群智能化技術的實施路線
當前，國內外的工程機械廠商已經推出了全系列的智能化的單機，單機智能化的技術己經成熟了。但是，這樣的智能單機還不能直接應用到智能化的機群之中，需要添加通訊設備和智能主體控制裝置。因此，實施基于多智能主體的機群系統的最好方式是：充分利用國內外現有的工程機械單機智能化技術，將機群智能化技術作為獨立的專有技術開發，作為單機的智能主體可以兼容國內外主要廠商的產品。
另外，采用開放式的開發方式，可成立機群智能化的標準化組織，定義當前的智能單機改造成單機智能主體所需提供的外部接口，由各個廠商作為組織成員提供，這樣既保護了各自的知識產權，又帶動了我國工程機械行業的科技進步，有利于將機群智能化標準樹立為在我國實現的國際工程技術標準。特別是在我國加入WTO以后，它對實現產業國際化，搶占技術制高點，有著尤為重要的意義。
參考文獻：
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美國大田管理的最小面積單位是1平方英尺，也就是0.093平方米；而中國大田管理的最小面積單位還是1畝，也就是666.67平方米DD兩者相差7000多倍。院士所舉的一組中美對比數字，令人多少有點震驚。武漢大學原校長、昆山杜克大學校長劉經南昨天在滬表示，發展現代化的精準農業，不能粗放經營，還得精耕細作。
劉經南院士、中國農業大學汪懋華院士等來自農業科學、導航技術兩大領域的專家學者跨界對話，在第14次金橋產業技術創新會議上展開“北斗 農業=精準農業”的議題。作為擁有數千年農業文明歷史的大國，中國自主創新的北斗衛星導航系統正不斷投入實用，我國農業生產方式也有望發生本質變化。比如，今后可能真的“沒人種地”了。
美國主導的GPS全球定位系統，早已應用于精準農業。在農業高度自動化的條件下，農業生產機械接收衛星定位信號，在大田里循著既定路線自助耕作，甚至發展為智能化農機。劉經南認為，精準農業或者精密農業，對衛星定位精度的要求達到厘米級或分米級的水平。
目前，我國已成功發射20多顆北斗導航衛星，組網形成一個巨大星座。天上北斗加之北斗地基增強系統，已可以滿足農莊厘米級、全國分米級、全球米級的高精度實時定位導航需求。借此引導，就可以實現大豆等作物“厘米精度”的播種、分米級精度的大田精細管理、米級精度的拖拉機數千公里跨區作業調度管理，達到精準農業、精密農業需求。
備受關注的無人駕駛車真正上路、形成無人車交通系統，可能還需假以時日；那么，大田里的無人農業機械車輛種地，則可能更早實現。劉經南認為，我國農業用車物聯網，也就是農機車聯網，正在走向人、車、路與環境的協同感知階段。
“無人自主農機車將實現24小時不間斷作業。”汪懋華院士也認為，農業機械自動導航技術，可支持夜間作業，大大減輕農事工作者的勞動強度。今后，晚上可以種地，農業機械的利用率也將隨之大大提高。
上海市農業機械化管理辦公室主任施忠表示，智能化農業機械，將成為“十三五”期間上海農業機械化發展的新亮點。目前，光明米業崇明生產基地已將滬上華測公司開發的自動導航系統用于小麥播種機；上海司南衛星導航公司生產的北斗導航支持系統，也在嘉定外閔基地試驗。今后，上海將重點發展智能化農機在耕地整地、機械播種、開溝作埂等環節的應用，為進一步利用物聯網技術實現精準控制打好基礎。
汪懋華表示，自北斗導航衛星系統正式提供區域服務以來，國內導航企業對農業機械進行了大量“北斗化”改造，北斗應用的精度優勢將推動智慧農業快速發展，市場前景非常巨大。特別是國家從去年起開展的農村土地確權登記頒證工作，到2020年要建設8億畝高標準基本農田和劃定永久基本農田，使農村成為北斗導航技術和測繪技術應用的重點區域。
關鍵詞：機群智能化；機械設計；工程機械；遙控
上個世紀末期至今，以計算機技術、微電子技術、智能控制技術為代表的自動化技術得到了飛速的發展。各種新技術、新工藝、新設備不斷推出，并廣泛的應用在機械工程領域，使得工程機械產品的性能、效率和自動化程度都得到了大幅度提升。機群智能化便是在這種時代背景下產生的一種機械產品，是現代化工程領域應用最為廣泛的一種，為此我們在目前有必要對其結構和關鍵技術進行分析和歸納。
一、機群智能化概述
所謂的機群智能化主要指的是工程機械為了完成某一具體工程的施工，以實現最佳資源配置、最優工作效率和最好工作質量為目的的智能化工程機械組合，其工作是以同步施工為主，通過對各種智能化機械的狀態、位置和可靠性進行研究的環節。
1、機群定義
所謂的機群主要指的是為了完成某一特定工程項目，采用不同的機種、機械類型、機械數量的設備構成的一個機械化群體。在工程項目中，涉及到機群的每一個單元設備都被稱之為單機。在工作中針對不同的施工需要、施工數量和施工需求，所選擇的機群也不盡相同。
2、分類
機群智能化按照其操作系統一般可以分為遙操作工程機械、可編程工程機械以及智能化工程機械三種。
2.1、遙操作工程機械主要指的是那些經常處于高危、工作環境復雜的機械，在這些機械由于受到環境因素的影響其中存在著極大的風險，為此采用遠程操控進行作業對于提高工程安全有著重要意義。
2.2、可編程工程機械主要指的是通過改變工程機械控制程序來完成不同任務的工程機械，是一種適用于結構環境復雜、施工對象多變的工程機械。
2.3、智能化工程機械主要指的是在工程施工中無需要工作人員直接參與工作，通過安裝各種復雜傳感器以及微型處理器來獲取信息，從而制定出相關應對策略的一種自動化施工機械，這種施工機械是一種自我感知、自我辨別、自我決策和自我控制的工作。
二、機群智能化技術現狀
機群智能化工程機械是我國近幾年來才提出的一個概念，其在國外也不多見。這一結構體系的出現是與計算機技術、網絡技術的基礎上形成的，是隨著工程機械單機智能化技術的成熟而發展的一個系統模式。由于工程機械在過去都被人們普遍的認為是特種機器人，它通常工作在非結構環境下且工作環境復雜、危險性大的區域，這就造成了其智能化程度控制的困難。經過多年的研究分析，截至目前，世界上只有美國、加拿大、英國、德國等發達國家有這種機群智能化技術，這對于提高工程施工速度、施工效率和施工安全有著重要意義。
我國智能化工程機械技術的研究工作始于20世紀90年代初，1991年開展工程機械機器人化技術的研究工作，先后進行了挖掘機機器人化和推土機機器人化的技術開發。其后，在863智能機器人主題的支持下，清華大學智能技術國家重點實驗室等一些科研單位與徐工集團合作開展了工程機械機器人關鍵技術和產品化的多項研究，己取得了初步進展。
三、機群智能化技術關鍵技術以及發展趨勢
結合我國行業特點，建議選擇工業基礎較好、市場占有率較高、具有行業帶動作用的道路施工工程機械（包括裝載機、混凝土拌和站、自卸車、攤鋪機、壓路機和汽車起重機等），開展在線機群智能化同步施工工程機械的研究開發和示范。該技術涉及多種大型智能施工設備研制、機群工作特性研究，并需與施工單位密切合作，積極開展機群化施工工藝研究，探索信息化環境下新的施工理念和施工方法。
1、機群的優化與調度
機群系統主要由單機動態監控系統與機群中心控制系統組成。機群中心控制系統包括資源配置、動態調度、故障診斷與咨詢、機群數據庫等機群系統管理模塊，機群環境地圖和工程數據、機群資源數據及工作參數、網絡及輸入輸出接口等人機交互模塊。該技術可根據施工工藝及工序，正確確定機群組成，保證機群功能完整性和工序連續性；確定機群各單機性能指標；確定機群各機種的優化配置方案，保證路面施工的最高效率；確定機群各機種數量的合理匹配關系，以保證路面質量、作業效率和施工成本的最佳組合，獲得最高的綜合經濟效益。
2、機群智能化中單機的共性關鍵技術
共性關鍵技術主要是機群網絡與接口、GPS衛星定位系統、單機動態監控系統、智能故障診斷技術、工程機械工作裝置及其作業質量控制技術等機群對各智能化單機的共性要求。提出故障的對策，進而建立整個作業工程機械機群的遠程集中式的實時故障檢測和狀態監控系統，為優化調度作業、最大限度地提高施工的安全性和施工效率，最終實現機群聯合作業的自動化、無人化奠定基礎。工程機械工作裝置及其作業質量控制技術主要研究機群單機作業質量的相關因素、機群單機作業質量與施工要求適應性、工作裝置與作業對象的相互作用過程及機理、作業質量評價體系及其檢測與控制等。
3、施工機群中的單機關鍵技術
機群技術中的裝載機、瀝青混凝土攪拌站、自卸車、瀝青混凝土攤鋪機、壓路機、汽車起重機等單機，應當是具備了更高智能化層次的機器人化工程機械。除了擁有上述共性關鍵技術外，還應根據各自機種特點建立良好的工作性能基礎，才能保證機群的工作可靠性和協調性。如智能化攤鋪機應能自動行駛、轉向和找平，具備3D定位技術；智能化壓路機能夠實現振動頻率、振幅優化和控制，壓實度在線檢測；智能化裝載機、自卸車、汽車起重機應能自動換擋，實現作業集成控制等。
三、結論
機群技術是一種全新的工程機械設計理念和建筑施工理念，可以大大提高作業質量和效率，降低作業成本，是現代工程機械制造和現代化施工技術的發展方向。根據國內工程機械行業現狀及市場需求，可首先研究由混凝土拌和站、自卸車、攤鋪機、壓路機和裝載機等智能化工程機械組成的道路施工機。
參考文獻
關鍵詞：科技；智能自動化；工藝；管理；效益
結合企業自身的發展實際選擇現代化的操作設備，推動行業的高速發展，為社會主義現代化建設作出更大的貢獻。時代的發展進步，智能機械設備已經成為企業發展中不可分割的一部分，管理者要順應時代的步伐，不斷提升自身的現代化管理效率。及時更換現代化硬件設施，加速城市的發展建設，積極推動行業的發展進步。
1工程機械智能化特點
大數據時代的到來，人工智能化已經成為我們生活中密不可分的一部分，我們足不出戶就可以獲取所需，為我們帶來了更高的生活體驗。計算機網絡和電子通信技術的有效結合，一種新型的技術應運而生，無論是在生產還是生活中，都給我們帶來了更便捷的體驗。這種技術的特征主要是智能化水平更高，同時在工業發展中的應用取得了顯著的成效。我國現階段的工業發展中，市場經濟給企業帶來了更大的發展機遇，與此同時競爭壓力也逐步增加。高效的發展已經成為企業面臨的首要問題，現階段企業施工技術也在不斷改進和優化。工業智能化技術的應用，為各行業的發展注入了新鮮的血液，社會經濟發展取得了前所未有的進步。從現階段的應用情況來看，不僅施工環境有了較大的改善，同時還將大量工人從傳統的繁瑣的工程中釋放出來，無論是施工效率還是工程質量都得到了顯著提升。總而言之，人工智能化是順應時展的必然產物，該技術的運用，生產中能源的需求量大大減少，是一項高效的節能環保工程，對于社會的發展進步起到了重要的推動作用。此外，在企業生產中引進智能化技術，對于鞏固企業市場競爭地位，占有更大的市場份額起到了關鍵的作用。
2工程機械設備管理現狀
社會的發展進步，企業生產工藝日趨復雜，特別是機械化施工中，對技術精度和人員技術有了更高的要求。除此之外，企業管理人員的水平更是發展的重中之重，現階段的發展還存在一些問題亟待整改。
2.1工程技術結構復雜
人們生活水平的不斷提高，對工程生產也有了更高的標準。現場工藝的操作難度越來越大，涉及的的技術種類逐步增加，結構也有了新的調整。人工操作模式干擾因素較多，稍有不慎就會影響數據精確度，嚴重者還會給自身帶來一定的人身威脅。復雜多樣的機構，繁瑣的現場工藝，無形中增加了企業的資金投入，需要耗費更大的精力培養更多的人才，難度更大。生產效率在短時間內很難有大幅提升，在一定程度上反而抑制了企業的發展進步。在生產中人身安全無保障，工業化水平止步不前。設備的效率始終無法提升，操作人員水平達不到實際要求，給企業的正常發展帶來諸多不利影響。
2.2機械設備具有較大流動性
在企業的工業化發展運營中，一部分設備需要經常流轉，在這個環節如果保管不妥善，對設備性能會造成極大的損害。并且在這個過程還需要及時進行性能測試，如果人員能力不足，必定會產生一定誤差。長期流動是設備應用中的首要難題，缺乏有效的管理，設備的生產效率整體不高。從目前工業發展實際來看，很難徹底避免這種問題，成本一直居高不下，嚴重影響到了企業的生存和發展。
3工程機械設備智能化管理工作策略
計算機網絡的發展和應用，逐步遍布于我們工作和生活的各個角落，并且發揮著重要的作用。要想更好地發揮網絡的作用，就要積極培養各類型的人才，更好地服務于智能化工程。從企業自身的實際出發，明確自身的發展方向，給予智能化工程更強大的后盾支撐，不斷完善現有的管理模式，提升內部管理效率。
3.1現場數據采集終端
企業的現代化智能生產體系，在GPS定位技術的輔助下，準確獲取生產信息，獲取設備的準確位置，按照自身的發展需求及時調整內部方案，不斷提高企業的生產運營效率及內部管理水平。信息獲取主要是由內部的定位程序、信息處理系統和數據傳輸體系共同合作完成。根據各個系統的需求選擇合適的傳感設備，并連接CAN總線。完成相關信息的搜集后傳輸到數字信息處理模塊，完成所有有效信息的整理和判斷。在設備的運行中，模塊各有各的功能，需要加強不同系統之間的有效合作，進而提升整體的工作效率。GPS模塊主要是完成設備的精確定位；GPRS移動傳輸模塊完成相關數據信息的傳輸工作，為信息整合和處理做好準備工作。數據信息處理模塊（DSP）主要是完成數據的分析和處理，最后完成有效資源整合。這些模塊的有序協進一步提高了企業的機械化發展效率。
3.2數據傳輸系統
數據輸送系統主要作用是隨時完成設備輸送信息的監控工作，經過數據分析整合，輸送到專門的存儲設備終端。此外，還可以通過遠程監控進行設備操控。這種輸送系統大大提升了信息傳輸的速度和準確性，企業的工作效率取得顯著提升。
3.3設備遠程監控系統
遠程信息管理解決了傳統工作中人工無法實時在線查看的難題，這種監控機制不受時間和空間限制，隨時獲取相關設備的工作信息和相關數據資源。眾所周知，在地鐵站的現場施工中，地下作業中的液壓成槽設備、地基挖掘設備以及抓斗機等各種操作機械，一旦出現問題，排查難度非常大。而智能化遠程監控系統的應用，可以隨時隨地定位故障點，獲取數據信息，便于工作人員排查異常，精準找出問題發生原因，同時盡快予以解決。同時維修工作完成后，無需進入現場監控，遠程操控就可以隨時查看設備的工作情況，節省了大量的人力物力。
3.4設備信息管理平臺
信息管理平臺的建立，為企業的生產工作提供強大的數據支撐。平臺內部存儲了大量的設備資料和人員信息，企業可以隨時調取相關資料，為后續的方案調整和信息比對提供重要的參考依據。實踐表明，信息管理平臺的應用，企業的管理效率有了大幅度提升，大大簡化了原有的復雜工序，設備利用效率更高。
4工程機械智能化發展趨勢
4.1傳感器技術
傳感處理器的應用是企業智能化發展的重要步驟，在傳感技術的輔助下，能夠加速操作設備和管理系統之間的關聯互動，快速完成指令信息傳導。在我國石油化工行業中，傳感技術主要任務是完成機械設備的監控和管理，同時獲取設備工作時的有效數據信息，傳輸到計算機系統內，便于工作人員隨時查看設備運行狀態，有效調整其工作狀態。由此可見，傳感設備的工作原理是輔助現場操作人員更好地監控各個機械設備的運行狀況，及時發現問題并作出正確判斷，進而提升其工作效率。
4.2遠程監控、檢測技術
21世紀以來，互聯網技術發展迅速，并且在我國的各行業中得到了大力的推廣和應用，為社會的發展進步作出了巨大的貢獻。無論是施工還是建設企業都看到了智能技術的重要優勢，從多方面積極引進智能管理體系，精準完成設備故障檢測和維修工作。人工檢測耗時耗力，誤差大；現代化的智能化監控管理技術，可以快速對故障點進行定位，通過相關信息及時找出問題發生原因，大大降低了企業的維修成本，問題發現更及時，盡可能降低給企業帶來的不利影響。
4.3智能控制及單機操控技術
實現了工程機械化智能管理，現場監管更加高效，設備應用效率有了明顯提升。隨著智能化管理技術的應用，無論是人工還是設備維修成本都明顯降低，為企業發展創造更大的經濟收益。如果涉及到危險地帶施工時，可以通過先進的無人操控技術向設備發出指令，施工人員的人身安全更有保障，再惡劣的施工環境也無需擔心工作人員生命受到危險，同時工程質量更有保障。
5結語
科學技術作為第一生產力，對于社會經濟步入更高的層次起到了積極地推動作用。工程智能化技術的研發和應用，加速了企業經濟發展的步伐，帶動了各行業的信息化發展速度。大數據時代的到來，傳統工程企業管理技術顯然已無法滿足時代的發展需求，企業管理模式也在發展中不斷優化和創新。人工智能監控技術有效解決了人工監控的各種問題，工作質量更高，準確性更有保障。實踐表明，智能化技術的應用對于項目的發展建設意義重大。為了進一步發揮智能化技術的水平，為企業創造更大的經濟收益，要從基礎工作入手，不斷提升企業智能化監管水平，為自身贏得更大的發展空間。
參考文獻：
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應用智能化的管理方法、設備及技術，對傳統的機械工程進行科學、合理的改造，使智能化的運作與發展在傳統機械工程中實現，這是機械工程智能化發展的主要內容。智能化機械工程主要具有以下特征：
1.1高品質、高效率
把智能化技術應用到機械工程中，不但能使機械工程的生產能耗降低，而且可以使機械加工的生產鏈得到延伸，不但能使產品的生產效率得到提高，而且能保證產品的質量。
1.2四流交匯、四維集成
能化機械工程的基本特征就是把人、機、硬件、軟件相互進行交流與集成。這種四流交匯和四維集成的實現使得智能化機械工程的高效性與智能化得到了很好的實現。這對未來機械工程的發展作用重大。
1.3節能與環保
節能環保必將是未來機械工程發展的一個重要趨勢，利用傳統機械工程技術進行相關的加工生產作業時，污染現象相當嚴重，并且一旦污染后很難有效的進行治理。而節能環保是智能化機械工程的另一重要特點，如果使機械工程朝著智能化的方向發展，這樣必然能夠很好避免以犧牲環境作為機械工程發展代價現象的發生。
2機械工程智能化的發展趨勢分析
2.1網絡化與信息化發展趨勢
機械工程要想朝著智能化的方向發展，必須要以網絡化與信息化的發展作為基礎。通過對自身管理體系的不斷改革實現機械工程發展的信息化是機械工程相關企業一直在努力的目標，應用智能化技術改善機械工程的內、外部管理環境，使機械工程在信息化管理的基礎上實現進一步的發展。就目前的企業發展狀況而言，很多企業已經開始應用EPR（企業資源計劃系統）和MRPII（制造資源計劃），這些系統的廣泛應用，都可以加快機械工程朝著智能化發展的速度。
2.2集成化與自動控制化發展趨勢
隨著機械工程智能化發展的不斷深入，集成化與自動控制化在智能化機械工程中的應用也越來越多。比如說在機械工程的換擋系統中，人們已經開始廣泛應用單機集成與智能控制的自動化換擋系統。液壓式換擋系統與電液式換擋系統是機械工程自動化換擋系統的兩個主要的分類，在機械工程中應用上述兩種系統后，不僅可以使機械設備的使用性能得到改善，工作效率得到提高，而且還可以減輕機械操作人員的工作強度，同時節省人力資源。隨著機械工程智能化的發展，機械工作中用到的監控技術、檢測技術、遠程診斷技術以及相關的維護技術也在一步步的朝著智能化，集成化、自動化的方向發展。此外，機械工程在網絡機群方面的發展，也體系了機械工程集成化、自動化控制的發展趨勢。機械工程智能化發展的具體體現便是機械工程網絡機群技術的發展。實施機械工程的網絡機群管理可以使一些多機種、高性能的機械資源得到科學、合理的優化配置，使各類機械的協同作用得到很好的發揮。
2.3產品智能化與人工智能化發展趨勢
隨著機械工程本身智能化的不斷實現，智能化的發展方向也成為了機械工程中相關產品的發展方向，與此同時，人工智能化和計算機科學技術在機械工作領域的應用趨勢也越來越明顯。例如：索尼公司研發的智能化娛樂機器狗投向市場后，銷量特別好，普遍的消費者都喜歡，這也給索尼公司帶來了很大的經濟利益。能夠模擬人類大腦進行分析和控制是機械工程領域智能化產品的主要特點，共同控制以及定時控制在這些智能化的機械產品中往往都能夠實現，在這些智能產品中安裝一些現代化的傳感器，不但可以對外界信號進行及時的分析和處理，而且還能夠對自身的狀態進行及時的檢測和預報，這樣不但可以提高機械產品的壽命，而且還可以大大提高機械產品的效能，使得機械產品更好的為我們服務。隨著社會的發展，人們生活水平的提高，人們對機械產品的需求也開始朝著智能化、多樣化，以及個性化的方向發展。這也就決定了未來智能化機械產品的市場前景必將非常廣闊。
3總結
【關鍵詞】機械工程；智能化發展；發展趨勢
機械工程智能化的出現極大的加快了我國經濟的發展，它使得我們的生產方式越來越趨于簡單化。到目前為止，智能化技術已經漸漸應用到了信息科學技術、生命科學技術、自動化工程、機械工程以及國民經濟各部門，應用領域非常廣泛，它對于人們的日常生活也產生了較大的影響，機械智能技術在各個領域的廣泛使用使得人們漸漸認識到了機械智能技術比傳統生產技術更加適合時代的發展。分析機械工程智能化發展的現狀，深刻探討機械工程智能化的發展趨勢，掌握機械工程智能化的發展方向， 有利于在將來把機械工程智能化應用到更多領域，使其為我國的發展做出更多的貢獻。
1. 機械工程智能化應用現狀分析
機械智能化在工業中應用很廣泛，由于工作量的加大和環境的惡化，機械工程施工對施工人員的技術提出了很大的挑戰，但施工事故的發生依然很多。為了降低安全事故的發生，保證施工人員的人身安全，并且在效率方面有很大的保證，機械不會疲勞，所以可以持續工作。智能化控制在機械工程中有很多應用。比如挖掘機，實際工作中對于挖掘機的工作量要求都很大，對操作的準確性也要求很高，操作不當會影響施工質量無法達標，并且會影響其他施工人員的安全，引進智能化系統可以對挖掘機的工作目標進行制定，根據鏟斗在工作中遇到的阻力的大小來改變挖掘機的輸出功率，這樣可以提高工作效率，也可以省油更好的保養機械。比如說，鑿巖機是開采石料的要用工具，傳統的機械在開采之前要對土質和山體的結構進行測驗，然后再根據測量的數據進行具體方案的制定，步驟繁雜，數據難以測量，加大了施工人員的危險系數。當換成鑿巖機應用了智能化控制系統，機械就可以準確地根據具體情況，自主地調整，比如轉速，操作人員不需要把自己置身在危險當中就可以進行施工，并且效率提高很多，施工人員只需要對機械進行監控就行。
2. 機械工程智能化發展趨勢分析
2.1生產設備智能化
隨著我國經濟的迅猛發展，我國的科學技術也取得了巨大的成就，大部分機械工程企業的生產設備也越來越趨于智能化。機械生產設備智能化在機械設備中扮演了極其重要的角色，目前許多企業的生產設備都朝著自動化、智能化的方向發展。生產設備智能化不僅使得各個企業的生產過程趨向于簡單化，而且使得企業管理體系也越來越完善。機械生產設備智能化可以使所有生產設備的參數及時反饋到工作人員身邊，從而確保機械工程生產設備可以正常有效的運行。如果機械生產設備出現故障，智能化系統會立即做出反應，并且還可以做出斷電等反應，進而確保了企業工作人員和生產設備的安全。
2.2機械工程管理智能化
隨著智能化機械在生產中的應用，智能化管理變得越來越有可能。傳統的生產模式中， 其管理方式一般為多層次管理、交叉式管理， 而智能化管理則將會轉變為階梯型的管理模式，由原來依靠人力資源在生產中的管理轉向計算機管理。智能化的管理模式可以明顯地提高管理效率，節省人力資源， 節約時間，減少資金投人，同時減少了因為個人原因造成的管理問題。管理的智能化有效地轉變了管理模式，進一步提高了機械工程整體的發展速度。也能夠使機械工程的發展與生產可以更有把握地預測市場整體發展的趨勢與可能存在的風險，從而讓智能化管理作出更為適應經濟發展需求的決策，為機械工程相關企業得到快速、穩定的發展。
2.3用智能化技術改進企業信息化
“十五”計劃指出“以信息化帶動工業化，發揮后發優勢，實現社會生產力的跨越式發展”。眾所周知，信息化技術就是智能化技術，因此，各個機械工程企業必須要學會利用智能化技術來改進企業的信息化和網絡化。例如，企業管理人員必須要樹立以“以人為本”的思想理念，全心全意為消費者服務，全心全意地依靠職工，充分發揮他們的創造力和實踐能力，最終實現生產過程簡單、高效、無污染的目標。企業還可以改革企業的管理體系，為企業工作人員營造一個良好的工作環境，從而促進網絡物流技術的快速發展。如果有條件的話，企業也可以建立以智能化為主要研究方向的企業機構和開發機構等，從而不斷加快我國各個機械工程智能化的發展步伐。另外，企業還可以建立人機結合的智能化生產體系，在生產過程中應該以發揮人的創造力為主，將人力和機器有機的結合在一起。
2.4機械功能智能化
由于機械工作量極大，為了改善這種情況，機械功能的發展方向肯定是高效率，需要過多的人力來操控，功能多樣化，綜合化，數字化。智能機器人會慢慢的普及，越來越多的智能家電，儀器將會越來越受市場的歡迎。來滿足個性需求的新型市場。智能制造系統，智能物流系統，智能控制系統，先進的電子商務等等，這些都會在將來實現，都會給我們的生活帶來方便，有些更加會增加我們國家的經濟，國防實力。智能化是將來機械工程發展的必然趨勢，也是我們國家主要的研究方向。機械制造代表一個國家的科技發展水平，機械制造能力越強，一個國家的科技能力越強，社會逐漸進入了信息時代，越來越多的智能機械會加速人類社會的繁榮和進步，隨著信息人工智能在生產生活中的廣泛使用，在一定程度上影響著信息技術的發展。同時也對人工智能技術的發展有著很大的促進作用。機械發展史也是人類文明的發展史，我國正處于發展的關鍵時期，機械工程是我國薄弱的環節。完成這個任務需要我們幾代人的努力學習科學知識。
3. 結語
機械工程智能化是當今社會發展的必然趨勢，未來更多人會認識到機械工程智能化發展的重要性，各企業管理人員必須將發展企業機械工程智能化作為首要任務之一，可以從生產產品、企業管理、機械設備以及科學技術的智能化等各個方面入手，根據不同領域的不同特點選擇智能化技術，盡量揚長避短，提高企業生產智能化水平，促進我國經濟的快速發展。
參考文獻
