人工智能技術(shù)在大型機(jī)械制造中的應(yīng)用

文/夏景

傳統(tǒng)的大型機(jī)械制造方法制造效率低，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的制造方法不能夠模擬機(jī)械制造過(guò)程，在機(jī)械制造零件以及工藝選擇上都存在一定的缺點(diǎn)，大型機(jī)械制造中還是傳統(tǒng)的人工監(jiān)控的方法，這種方法無(wú)法準(zhǔn)確了解大型機(jī)械制造過(guò)程，很大程度上影響了大型機(jī)械制造的發(fā)展。社會(huì)進(jìn)步的同時(shí)，也要求機(jī)械制造技術(shù)有所提高。未來(lái)大型機(jī)械制造將向三個(gè)方向發(fā)展，即高速度、高精度和綠色化。高速度，對(duì)于大型機(jī)械來(lái)說(shuō)，其制造效率的高低與零件測(cè)量等細(xì)微環(huán)節(jié)的操作速度有極大關(guān)系，本文即通過(guò)提升零件測(cè)量速度，來(lái)提升制造速度；高精度，大型機(jī)械制造更需要高精度，才能確保后期組裝的準(zhǔn)確性；綠色化，在大型機(jī)械制造過(guò)程中，其廢棄物較多，因此對(duì)制造過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物加以回收，既環(huán)保又可再次利用，節(jié)約資源。

人工智能技術(shù)可使用計(jì)算機(jī)模擬人的思維過(guò)程，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)安全管理、遠(yuǎn)程控制、智能博弈等領(lǐng)域。作為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中的重要分支，機(jī)械制造行業(yè)在人工智能的影響下出現(xiàn)了不少的新產(chǎn)品，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到大型機(jī)械制造中能夠改變傳統(tǒng)的制造模式，并且繁重的科學(xué)和機(jī)械計(jì)算等夠能夠通過(guò)人工智能技術(shù)得出答案。

本文從提高大型機(jī)械制造的制造效率出發(fā)，人工智能技術(shù)引入到大型機(jī)械制造中，對(duì)整個(gè)大型機(jī)械制造過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，提高機(jī)械制造的生產(chǎn)能力，提高機(jī)械制造質(zhì)量，以此完成了對(duì)大型機(jī)械制造。

1 基于人工智能技術(shù)的大型機(jī)械制造方法設(shè)計(jì)

在大型機(jī)械制造時(shí)需要根據(jù)實(shí)際需要調(diào)試產(chǎn)品，并需要準(zhǔn)確確定機(jī)械零件的大小、規(guī)格、位置、相對(duì)關(guān)系等，在制造時(shí)要嚴(yán)格按照流程進(jìn)行，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整零部件尺寸，控制制造質(zhì)量，制造出最優(yōu)的大型機(jī)械。

圖1：大型機(jī)械制造流程

圖2：制造效率對(duì)比圖

制定大型機(jī)械制造方案時(shí)，按照過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)備，以滿足大型機(jī)械制造的需要。在此需要對(duì)所有的機(jī)械制造零件進(jìn)行架構(gòu)，將零件放置在夾具或者基床中，固定并根據(jù)加工情況調(diào)整零件位置，提高零件位置的精準(zhǔn)度。加工時(shí)根據(jù)零件屬性選擇加工刀具，還可以選擇具有幅度角較小并且修光較好的刀具，以降低機(jī)械零件表面的粗糙程度。并根據(jù)零件材料、切削條件等調(diào)整切削技術(shù)，嚴(yán)格控制切削速度。零件中存在各種信息，為提高零件間的相互聯(lián)系及配置合理性，將零件的內(nèi)部信息參數(shù)輸入到人工智能系統(tǒng)中，得出相應(yīng)的零部件模型，以滿足機(jī)械制造應(yīng)用的實(shí)際需求。以此完成制定大型機(jī)械制造方案，通過(guò)對(duì)制定大型機(jī)械制造方案能夠提高機(jī)械的整體質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)基于人工智能技術(shù)的大型機(jī)械制造提供基本依據(jù)。

2 人工智能技術(shù)在大型機(jī)械制造中的應(yīng)用

在上述制定大型機(jī)械制造方案的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)基于人工智能技術(shù)的大型機(jī)械制造，在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，引入人工智能技術(shù)。使用人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，在采集機(jī)械制造基本數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和推理運(yùn)算，獲取更佳的數(shù)據(jù)組合結(jié)果，來(lái)提高機(jī)械制造的生產(chǎn)能力，并且能夠提高機(jī)械制造質(zhì)量。

圖1所示為大型機(jī)械制造的流程，分析圖2可知，在大型機(jī)械制造中應(yīng)用人工智技術(shù)對(duì)機(jī)械制造進(jìn)行全方位監(jiān)控，改善傳統(tǒng)制造效率低的情況，通過(guò)及時(shí)監(jiān)控大型機(jī)械制造能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，能夠及時(shí)的將這些問(wèn)題進(jìn)行解決，確保機(jī)械制造的安全高效運(yùn)行。傳統(tǒng)的零件測(cè)量采用預(yù)調(diào)測(cè)量方式，需要人力較多，且對(duì)人力的水平要求較高，為光柵數(shù)顯讀數(shù)，在一定程度上影響了機(jī)械制造效率。本文將人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造工件測(cè)量中，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)、CCD攝像頭及光學(xué)系統(tǒng)等部分，對(duì)待檢測(cè)零件進(jìn)行精密測(cè)量?？捎行岣吖ぜy(cè)量效率，從而提升機(jī)械制造效率。

人工智能技術(shù)能夠優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)的制造過(guò)程，使工程重組和精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)化。并且與人類專家形成一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械制造的過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，在機(jī)械制造過(guò)程中進(jìn)行思考、判斷、推理等一系列智能活動(dòng)，對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)控，立即發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或者避免誤差的出現(xiàn)，還能夠?qū)C(jī)械制造自動(dòng)糾錯(cuò)，提高機(jī)械制造效果。通過(guò)上述過(guò)程完成了基于人工智能技術(shù)的大型機(jī)械制造，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到大型機(jī)械制造中，能夠提高大型機(jī)械制造的效率，減少人力、物力等的投入，并且能夠減少資金投入，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的大型機(jī)械制造。

3 實(shí)例論證

上述分析只是從理論上證明了此次設(shè)計(jì)的方法的有效性，為了證明該方法具有應(yīng)用意義，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，并且為了保證此次實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，將傳統(tǒng)的大型機(jī)械制造方法與本文設(shè)計(jì)的基于人工智能技術(shù)的大型機(jī)械制造方法進(jìn)行對(duì)比。主要從工件測(cè)量時(shí)間來(lái)衡量機(jī)械制造效率。

在云數(shù)據(jù)庫(kù)中采集大型機(jī)械中10種機(jī)械工件各50個(gè)，作為待測(cè)量工件，分別以傳統(tǒng)預(yù)調(diào)測(cè)量方法與本文提出的機(jī)器學(xué)習(xí)兩種方法進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果輸入Deform-3D軟件中進(jìn)行仿真對(duì)比，實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果如圖2所示。

分析圖2可知，傳統(tǒng)的大型機(jī)械制造效率遠(yuǎn)低于本文方法，因?yàn)楸疚臋C(jī)械制造方法能夠?qū)χ圃觳牧蠝?zhǔn)確處理，并根據(jù)實(shí)際的制造標(biāo)準(zhǔn)制定合理的制造方案，很大程度上減少了機(jī)械制造的失誤，從而提高了大型機(jī)械制造的制造效率。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)基本能夠證明此次設(shè)計(jì)的基于人工智能技術(shù)的大型機(jī)械制造方法的有效性，證明此次設(shè)計(jì)的基于人工智能技術(shù)的大型機(jī)械制造方法具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，使用規(guī)模也越來(lái)越大，所以對(duì)大型機(jī)械制造提出了更高的要求。傳統(tǒng)的大型機(jī)械制造方法效率較低，已經(jīng)不能滿足目前機(jī)械制造業(yè)的要求，其制約因素是在于對(duì)工件的測(cè)量較慢，且耗費(fèi)大量人力，因此，提出了基于人工智能技術(shù)的大型機(jī)械制造方法設(shè)計(jì)，將人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工件測(cè)量中，不僅可減少人力損耗，還能提升測(cè)量速度，在一定程度上提升了大型機(jī)械制造效率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比證明本文方法對(duì)于工件測(cè)量的效率高于傳統(tǒng)方法。希望此次設(shè)計(jì)的基于人工智能技術(shù)的大型機(jī)械制造方法能夠?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)提供一定的幫助，以此推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。