應用技術
作者:王琪
摘 要 近年來,世界各個發達國家競相發展機械電子工程,以提高本國的成產力水平,機械電子工程也不斷向智能化、網絡化、柔性化發展,機械電子工程與人工智能的完美融合給這一產業帶來了革命性的變革和驚人的經濟效益。本文分別從機械電子工程、人工智能、兩者融合3個方麵探討了這一趨勢。
關鍵詞 機械電子工程;人工智能;信息處理
中圖分類號TP391 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)58-0114-02
0 引言
傳統的機械工程一般分為兩大類,包括動力和製造。製造類工程包括機械加工、毛坯製造和裝配等生產過程,而動力類工程包括各式發電機。電子工程與傳統的機械工程相比來言是較新的學科,兩者於上世紀逐漸結合在一起。最初,電子工程與機械工程是以塊與塊的分離模式或功能替代的模式相結合,隨著科學技術的不斷向前推動,傳統的機械工程與現代的電子工程通過信息技術有機的結合起來,形成了現在的機械電子工程學科。隨著人工智能技術的不斷發展,機械電子工程由傳統的能量連接、動能連接逐步發展為信息連接,使得機械電子工程具有了一定的人工智能。傳統的機械電子工程通過現代的科學技術進入到一個新的發展領域,同時,人工智能技術伴隨著機械電子工程的日益複雜,也得到了長足的發展。
1 機械電子工程
1.1 機械電子工程的發展史
20世紀是科學發展最輝煌的時期,各類學科相互滲透、相輔相成,機械電子工程學科也在這一時期應運而生,它是由機械工程與電子工程、信息工程、智能技術、管理技術相結合而成的新的理論體係和發展領域。隨著科學技術的不斷發展,機械電子工程也變的日益複雜。
機械電子工程的發展可以分為3個階段:第一階段是以手工加工為主要生產力的萌芽階段,這一時期生產力低下,人力資源的匱乏嚴重製約了生產力的發展,科學家們不得不窮極思變,引導了機械工業的發展。第二階段則是以流水線生產為標誌的標準件生產階段,這種生產模式極大程度上提高了生產力,大批量的生產開始湧現,但是由於對標準件的要求較高,導致生產缺乏靈活性,不能適應不斷變化的社會需求。第三階段就是現在我們常見的現代機械電子產業階段,現代社會生活節奏快,亟需靈活性強、適應性強、轉產周期短、產品質量高的高科技生產方式,而以機械電子工程為核心的柔性製造係統正是這一階段的產物。柔性製造係統由加工、物流、信息流三大係統組合而成,可以在加工自動化的基礎之上實現物料流和信息流的自動化。
1.2 機械電子工程的特點
機械電子工程是機械工程與電子技術的有效結合,兩者之間不僅有物理上的動力連結,還有功能上的信息連結,並且還包含了能夠智能化的處理所有機械電子信息的計算機係統。機械電子工程與傳統的機械工程相比具有其獨特的特點:
1)設計上的不同。機械電子工程並非是一門獨立學科,而是一種包含有各類學科精華的綜合性學科。在設計時,以機械工程、電子工程和計算機技術為核心的機械電子工程會依據係統配置和目標的不同結合其他技術,如:管理技術、生產加工技術、製造技術等。工程師在設計時將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結合,以完成設計;2)產品特征不同。機械電子產品的結構相對簡單,沒有過多的運動部件或元件。它的內部結構極為複雜,但卻縮小了物理體積,拋棄了傳統的笨重型機械麵貌,但卻提高了產品性能。