人工智能在機械設計制造及其自動化中的應用

尚麗 白進輝 曹亞楠

摘 要：現(xiàn)代社會科學技術已經(jīng)慢慢的融入到了各行各業(yè)生產中，為推動企業(yè)智能化發(fā)展起到了非常重要的促進作用，對于人們生活、生產都帶來了較大的影響。我國國民經(jīng)濟發(fā)展中，制造行業(yè)發(fā)揮了非常重要的作用，為此將人工智能引入到機械制造中，不但可以實現(xiàn)生產效率的提高，而且節(jié)省了勞動力，降低了人工費用。人工智能在機械制造及其自動化中的應用是時代發(fā)展進程中的必然趨勢，對于產業(yè)升級與轉型具有很好的促進作用。而此次通過對人工智能在機械制造及其自動化中的應用進行分析，以期望能夠為制造行業(yè)智能化、自動化發(fā)展提供參考。

關鍵詞：人工智能，自動化技術，制造效率

引言

隨著社會發(fā)展和現(xiàn)代科學技術的進步，我國對于人工智能技術的研究也在不斷推進。作為一種新興技術，人工智能在人們的日常生活中應用逐漸開始更加廣泛，例如智能家居、智能汽車、智能機器人、智能停車場等等，在人們的日常生活中隨處可見。這些設備應用核心技術均為人工智能。而且伴隨著現(xiàn)代科學技術的研發(fā)，在人工智能整體也對機械設計制造技術水平方面起到了極大地推進作用。

1 人工智能與自動化

智能化技術是在計算機技術、大數(shù)據(jù)技術、無線網(wǎng)絡傳輸技術以及仿真模擬技術、智能控制技術等多種現(xiàn)代信息化技術而開發(fā)和應用的一種智能化技術，在多項技術的協(xié)同作用和長期的應用之下形成了人工智能技術， 在當前的發(fā)展中也有著很好的應用。對于人工智能技術而言的特點是明顯的綜合性，結合了語音識別技術和虛擬現(xiàn)實技術的突出優(yōu)勢等進行全方位的應用。它的研究還涉及各學科專業(yè)領域的知識交叉，具有高度的復雜性。在人工智能技術誕生的時期屬于計算機的高速發(fā)展階段。各項技術的綜合性發(fā)展的工作階段中實現(xiàn)了信息技術的大規(guī)模提升，在這一時期的發(fā)展中人們的生產生活方式和社會方式都發(fā)生了極大程度的變化，信息建設和發(fā)展的水平不斷提升，這也就使得人工智能技術在生產生活中有著更加廣泛的應用。人們的日常生活中已經(jīng)被人工智能技術包圍，這些技術的應用也就使得智能家居和電器的控制等為人們的生活提供了極大的便利程度，也就人工智能軟件也就成為人們生活中的一部分。因為當前技術方面的一系列限制，后續(xù)的整體性能提升還需要不斷努力。

2 人工智能在機械設計及其自動化中的應用優(yōu)勢

2.1 提高生產安全水平

機械制造企業(yè)會涉及到很多設備，而此時安全生產便成為了重點，所以要給予高度重視。如果出現(xiàn)安全問題不但會帶來嚴重的經(jīng)濟損失，而且會對人員生命造成威脅。事故發(fā)生的主要因素是機械技術問題，再加上操作中安全意識的缺乏，自我防護未做到位，操作不當?shù)榷紭O易引發(fā)安全問題。所以機械制造中自動化技術融入實現(xiàn)了無人操作，將人員操作失誤風險降低。同時機械自動化系統(tǒng)較為全面且完善，能夠動態(tài)監(jiān)測運行情況， 當發(fā)現(xiàn)故障可以及時控制，使生產安全系數(shù)提高。一直以來機械制造企業(yè)都將安全第一作為核心，進而開展生產活動，而自動化無需人員操縱，就能夠實現(xiàn)遠程控制，安全性提高的同時，事故發(fā)生幾率降低。

2.2 改善檢修效果

社會快速發(fā)展，客戶需求多樣化、個性化，這對于生產系統(tǒng)而言要求也越來越高。機械制造及其自動化根據(jù)客戶需求，優(yōu)化設備，確保產品更加符合客戶需求。特別是在檢測產品中成效較為突出，能夠快速檢測出質量問題，進而采取有產措施，保證了質量。對于企業(yè)而言，質量是制勝的法寶，若質量不達標，客戶便會流失，經(jīng)濟損失難以估量。機械制造及其自動化功能齊全，能夠使多種產品生產需求得到滿足，進而使客戶更加滿意，抓住機遇，搶占市場。如果系統(tǒng)存在故障，其會自動化進行保護，停轉故障設備，不僅將損失降到最低，而且避免出現(xiàn)人員傷亡。自動化能夠實時全面監(jiān)測系統(tǒng)，快速查找故障部位，在分析過程中找原因，找方法， 減少損失，能夠確保較短時間內恢復生產。

3 人工智能在機械設計及其自動化中應用實踐

3.1 智能CAD應用分析

人工智能在機械制造的應用案例之一就是智能CAD 的應用，傳統(tǒng)的機械制造 CAD，通過測量產品數(shù)據(jù)的點線面，按照點線面之間的關聯(lián)設計和制造產品，而智能 CAD 集合了專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡算法;如例專家系統(tǒng)通過收集領域專家對過程中所產生的問題進行過程分析并將其編制成計算機語言，在產品設計和制造過程中，如出現(xiàn)問題可靠計算機來輔助解決并提供對應的解決方案;神經(jīng)網(wǎng)絡算法利用人工神經(jīng)元的特殊屬性，可提供產品在制造和設計過程中由于非線性關聯(lián)而造成的斷點數(shù)據(jù)，且人工智能算法還具有記憶和計算機自組能力。目前智能CAD 已經(jīng)將神經(jīng)網(wǎng)絡算法和專家系統(tǒng)進行了集成，為制造業(yè)的發(fā)展提供的技術保障。

3.2 機械制造計劃的應用

在大型機械重工行業(yè)的發(fā)展中，人工智能技術是推動其行業(yè)升級改造的重要途徑之一，也提供了更多的發(fā)展機會。但是在行業(yè)涉及面交廣的技術發(fā)展中，仍然面臨著工作方面的不足，如大多數(shù)企業(yè)、機構對機械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢認識不清，依然停留在傳統(tǒng)工藝技術的應用中，對于新技術和新理論、新方法的認識程度低，也就導致了機械設計制造及其自動化行業(yè)的發(fā)展速度受到了阻礙。在新理論和技術的應用過程中應用的靈活程度不高，只采用照搬照抄的形式，也就導致了機械行業(yè)的信息化進程受到了影響。因此，在機械制造方面還需要結合實際的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進行科學的結構更新和技術應用，實現(xiàn)科學的應用。

3.3 人工智能在機械設計制造及其自動化中故障診斷的應用

機械設計：制造及其自動化過程有著較高的復雜性，而且對各項數(shù)據(jù)有著極為精確的要求，需要經(jīng)常進行數(shù)據(jù)計算，例如在進行建模和論證過程中，需要應用多種計算公式和推導、演算，如果在這一過程中全部進行手工計算，不但需要花費大量的時間，同時在計算誤差方面也會有著很高的錯誤率，對生產效率和生產質量都會帶來嚴重的影響，所以，需要運用人工智能技術的精準化和計算速度進行自動化歸納與信息分類，確保計算結果的精確性和準確性。也能夠快速完成計算。而且在機械設計制造及其自動化過程中，各項設備的運行狀態(tài)也能夠在人工智能技術運用下進行準確的診斷，利用人工智能技術中人機交互界面進行機械運行數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，并運用正向推理規(guī)則和推理機制診斷結果分析，一旦出現(xiàn)異常，能夠快速進行智能化自動化調整。

4 結束語

當前我國經(jīng)濟增長的速度非?？欤圃煨袠I(yè)在其中發(fā)揮了非常重要的促進作用。在社會快速發(fā)展進程中，機械制造及其自動化面臨著較大的挑戰(zhàn)，要想得到長遠發(fā)展就要緊跟時代發(fā)展步伐，充分利用人工智能技術優(yōu)勢，在不斷創(chuàng)新中總結經(jīng)驗，對相關技術進行優(yōu)化，積極迎接挑戰(zhàn)，借助人工智能等一些先進的技術，尋求更好的發(fā)展路徑，一方面實現(xiàn)機械制造行業(yè)盡快升級與轉型，另一方面也能夠為我國經(jīng)濟增長再創(chuàng)新高。

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