麥榮佐

摘 要：本文在簡要闡述智能化與智能系統(tǒng)定義的基礎(chǔ)上，對機(jī)械智能化的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析探討，并就機(jī)械工程智能化的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；智能化；智能系統(tǒng)；智能化技術(shù)

機(jī)械工程是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ)，是將技術(shù)科學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐中的一門應(yīng)用性工程?，F(xiàn)代社會(huì)任何生產(chǎn)和生活活動(dòng)都離不開機(jī)械，從某種程度來說，正是機(jī)械工程技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展促進(jìn)了社會(huì)的不斷進(jìn)步。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展從機(jī)械化、電氣自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化不斷朝著智能化的方向演化，而我們目前所說的“三化”（信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化），其實(shí)質(zhì)都是智能化，機(jī)械工程智能化已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)械工程領(lǐng)域的技術(shù)前沿，也是未來市場競爭的主戰(zhàn)場。本文將就機(jī)械工程智能化的發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。

1智能化及智能化系統(tǒng)

“智能化”是指由現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對某一個(gè)方面的應(yīng)用。從感覺到記憶再到思維這一過程稱為“智慧”，智慧的結(jié)果產(chǎn)生了行為和語言，將行為和語言的表達(dá)過程稱為“能力”，兩者合稱“智能”。智能一般具有感知能力、記憶和思維能力、學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力以及行為決策能力。人是一種高級智能生物體，通?！爸悄芑敝傅氖欠巧矬w通過技術(shù)手段獲得了類人智能，具備了智慧生物的某些智力特征?！爸悄芑备拍畹奶岢雠c計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等的發(fā)展關(guān)系密切，正是這些技術(shù)的突破性進(jìn)展為各類系統(tǒng)的智能化提供了可能。

對于智能系統(tǒng)的定義，很多專家學(xué)者給出了不同的解釋。朱劍英教授在《機(jī)械工程智能化的發(fā)展趨勢》一文中，對智能系統(tǒng)進(jìn)行了如下定義，即：具有（部分具有）人類智能或能模擬（部分模擬）人類智能的系統(tǒng)稱為智能系統(tǒng)。具有多信息感知與融合；知識(shí)表達(dá)、獲取、存儲(chǔ)和處理（主要是識(shí)別、推理與決策）；聯(lián)想記憶；自治控制，即自相似、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織、自維護(hù)；容錯(cuò)等特征之一的系統(tǒng)均可稱為智能系統(tǒng)。

2機(jī)械工程智能化發(fā)展現(xiàn)狀

2.1產(chǎn)品智能化

產(chǎn)品是機(jī)械工程最終的價(jià)值體現(xiàn)，也是機(jī)械工程智能化發(fā)展的重要載體。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)水平的不斷創(chuàng)新，人們對機(jī)械產(chǎn)品的功能提出了更高的要求，智能化是其中較為高端的需求層次。

智能化使得機(jī)械產(chǎn)品的功能極大的豐富，在目前的自動(dòng)化機(jī)械產(chǎn)品中，智能化技術(shù)及智能系統(tǒng)得到大范圍的應(yīng)用。例如廣泛采用了智能多信息傳感和融合技術(shù)，智能模糊控制技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，遺傳算法技術(shù)，自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)技術(shù)，智能集成技術(shù)，非精確推理與決策技術(shù)，知識(shí)獲取、表達(dá)、處理技術(shù)等等，甚至作為人類高級智能的聯(lián)想記憶、辯證思維、容錯(cuò)、意念、情感等因素，也不斷地采用智能化數(shù)學(xué)工具建模，并在自動(dòng)化機(jī)械產(chǎn)品中加以應(yīng)用。自動(dòng)化機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用智能化技術(shù)的水平和程度決定了該產(chǎn)品自動(dòng)化的水平和程度。智能化已經(jīng)成為各種機(jī)械產(chǎn)品最明顯的標(biāo)志，機(jī)械工業(yè)企業(yè)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整中選擇帶有智能信息技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品已經(jīng)成為一種趨勢。

2.2生產(chǎn)和管理智能化

當(dāng)今社會(huì)工業(yè)技術(shù)高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)全球化趨勢不斷加劇，機(jī)械制造業(yè)在此背景下面臨著更為復(fù)雜的市場環(huán)境。市場變化頻繁和難以預(yù)測、產(chǎn)品的生命周期日益縮短、產(chǎn)品更新速度不斷加快、顧客對產(chǎn)品的需求趨向個(gè)性化與多樣化，生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)不斷提高、生產(chǎn)者的創(chuàng)新作用愈來愈重要等，這些因素使制造業(yè)的生產(chǎn)模式和管理方式發(fā)生了根本的改變，企業(yè)生產(chǎn)從面向產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚩蛻?、面向需求、面向服?wù)；企業(yè)的主要生產(chǎn)要素正從勞動(dòng)力和資本轉(zhuǎn)向知識(shí)；企業(yè)的生產(chǎn)過程正從流水線式和自動(dòng)線式、單品種固定式規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向多品種、柔性、并行式、智能化的集約生產(chǎn)。與此相應(yīng)的企業(yè)管理模式，也從低效率、多層次金字塔式、分級遞階管理轉(zhuǎn)向能夠充分發(fā)揮人的智力和創(chuàng)造性，能夠快速反應(yīng)市場需求的、智能化分布式網(wǎng)絡(luò)合作生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

目前先進(jìn)的智能化生產(chǎn)與管理系統(tǒng)很多，但都存在著兩個(gè)共同點(diǎn)，一是先進(jìn)的智能制造系統(tǒng)都是結(jié)合各自國家的國情和傳統(tǒng)，在原有的基礎(chǔ)上改進(jìn)和發(fā)展起來的；二是都是以信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為其發(fā)展方向，而且這“三化”都是逐步推進(jìn)、持續(xù)發(fā)展的。我國目前還沒有完全建立適應(yīng)我國國情的現(xiàn)代先進(jìn)制造模式，但許多企業(yè)在原有傳統(tǒng)的制造模式上部分地采用了其他先進(jìn)國家的制造模式，正在逐步形成具有自身特色的制造模式。隨著我國科學(xué)技術(shù)實(shí)力的不斷提升，發(fā)展形成具有中國特色的現(xiàn)代先進(jìn)智能制造模式是大勢所趨。

2.3在自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上加強(qiáng)智能技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)化從本質(zhì)上而言都是機(jī)械工程智能化演進(jìn)路徑上的不同階段。自動(dòng)化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要手段和條件，可以毫不夸張地說，現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的過程就是不斷應(yīng)用、改進(jìn)和提升自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的過程，而機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)越來越多的在使用各種智能化系統(tǒng)與技術(shù)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)與通信科學(xué)技術(shù)是信息科學(xué)技術(shù)的核心，目前正推動(dòng)著各行各業(yè)朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，而現(xiàn)代智能化通信設(shè)備、各種智能化的機(jī)電一體化產(chǎn)品、電子商務(wù)、網(wǎng)上設(shè)計(jì)、虛擬企業(yè)等都大量應(yīng)用著智能化技術(shù)。我們可以看到，當(dāng)前實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的工具是智能系統(tǒng)與技術(shù)。在現(xiàn)代機(jī)械工程的發(fā)展中，正越來越多的使用著圖像識(shí)別與處理、計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器人規(guī)劃、多信息傳感與控制智能控制等人工智能技術(shù)，機(jī)械自動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)化正不斷朝著智能化的方向演進(jìn)。

3機(jī)械工程智能化發(fā)展展望

現(xiàn)代科技發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn)是從基礎(chǔ)科學(xué)轉(zhuǎn)化為技術(shù)的時(shí)間愈來愈短，從技術(shù)到工業(yè)的應(yīng)用幾乎是同時(shí)的。信息技術(shù)的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)科學(xué)，智能技術(shù)的基礎(chǔ)是人工智能科學(xué)。當(dāng)前，分布式計(jì)算和人工智能相結(jié)合所形成的分布式的人工智能已成為研究的熱點(diǎn)。機(jī)械工程智能化發(fā)展的最終目標(biāo)是將人從腦力勞動(dòng)中解放出來，但人腦非常復(fù)雜，任何機(jī)器都不可能完全代替人腦，我們只能使機(jī)器智能不斷接近人類智能和模擬人類智能，而永遠(yuǎn)不能使機(jī)器智能等同于人類智能、代替人類智能。當(dāng)前的機(jī)械工程智能化，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多信息感知與融合；知識(shí)表達(dá)、獲取、存儲(chǔ)和處理（主要是識(shí)別、推理與決策）；聯(lián)想記憶、容錯(cuò)、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等，而隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)械工程智能化實(shí)現(xiàn)智能的高級形態(tài)如知識(shí)創(chuàng)新、自我發(fā)展等，也是十分可期及預(yù)見的大概率事件。

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