基于人工智能的機械設計制造及其自動化實踐

李騫

摘要：伴隨著計算機網(wǎng)絡與信息化技術的日益發(fā)展，我國社會也在逐步向著信息化時代進行發(fā)展，機械設計制造行業(yè)已經(jīng)步入了人工智能化階段。人工智能的應用帶來了生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提升，為企業(yè)降低了生產(chǎn)經(jīng)營的成本，還能節(jié)省勞動力，在行業(yè)內(nèi)創(chuàng)造了更多的就業(yè)機會。本文將從基于人工智能的機械設計制造及其自動化實踐的角度來進行全方位地分析總結，希望能對行業(yè)的發(fā)展出謀劃策，為機械設計制造業(yè)的推進做貢獻。

關鍵詞：人工智能;機械設計制造;自動化

人工智能技術如今在我們的生活當中已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用，隨著信息化時代的不斷發(fā)展，人工智能技術水平也大大的提高了，如今還應用在了機械設計制造行業(yè)當中。由于機械設計制造業(yè)中的工作多為重復、危險的高負荷工作，為了避免產(chǎn)生安全隱患甚至是員工的人身損失，將人工智能技術應用于行業(yè)內(nèi)是非常有必要的。

一、 人工智能技術

人工智能技術以計算機網(wǎng)絡為基礎，融合了很多學科的內(nèi)容，屬于綜合性比較強的一項技術。由于是新型技術，所以數(shù)字多用表或者儀表控制器這些設備的應用都是最基本的。伴隨著科學技術的不斷發(fā)展，人工智能技術推動了信息化時代的進展。

二、 基于人工智能的機械設計制造

（一） 模糊推理系統(tǒng)

作為人工智能技術中相對重要的系統(tǒng)，工作方式與人類大腦處理、判斷信息的方式類似，可以通過語言、知識等方式來完成數(shù)據(jù)傳輸。在機械設計制造業(yè)中，應用該系統(tǒng)可以有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，雖然有著比較顯著的實用價值，但是該系統(tǒng)的穩(wěn)定性缺陷也是比較明顯的。

（二） 故障診斷系統(tǒng)

在機械設計制造過程中可能會出現(xiàn)設備故障等問題，如果不進行及時的排查和解決會嚴重影響企業(yè)的生產(chǎn)效率以及營收，所以運用人工智能技術來進行故障診斷，可以更加高效快速地解決故障問題，從而節(jié)省維修成本，還能夠進行故障案例的數(shù)據(jù)收集，并通過對這些案例的分析總結做出更多的解決方案，從而更加提高企業(yè)的運營生產(chǎn)效率。

（三） 神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)

有效利用該系統(tǒng)進行機械設計制造過程中的一些信息和數(shù)據(jù)的上傳，這樣可以促進行業(yè)的長遠發(fā)展，同時該系統(tǒng)還可以進行動態(tài)數(shù)據(jù)的處理和分析工作，并針對分析結果對機械設計制造過程提出指令，指揮工程作業(yè)，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，促進企業(yè)自動化的發(fā)展進程。

（四） 電子信息系統(tǒng)

傳統(tǒng)的機械設計制造過程中非常容易出現(xiàn)信息泄露等問題，這樣會導致失誤的發(fā)生甚至造成生產(chǎn)的安全隱患。而人工智能技術的應用就可以嚴格把控信息安全，提高數(shù)據(jù)處理的準確度，一旦出現(xiàn)任何問題時，也能及時進行警報，專業(yè)的操作人員就可以進行問題的排查和解決，保證了信息數(shù)據(jù)的準確性。

三、 機械設計制造的自動化實踐

（一） 生產(chǎn)機器

生產(chǎn)機器時整個機械設計制造自動化技術的基礎，而發(fā)動機就像生產(chǎn)機器的心臟，如果發(fā)動機出現(xiàn)了問題，整個機械設計制造的過程都會受到影響。所以為了確保生產(chǎn)機器的安全生產(chǎn)以及有效提高生產(chǎn)效率，在機器制造時就提高發(fā)動機的質(zhì)量就顯得很有必要，需要嚴格把控發(fā)動機的材料和工藝，盡量減輕機器重量，提高發(fā)動機功率的有效利用，從而提高整個生產(chǎn)過程的工作效率。

（二） 弱電控制

在機械設計制造自動化的過程中對于控制效率的要求非常高，因為每個部件之間的關聯(lián)很密切。弱電控制線路的工作主要通過傳感器來進行，對于機器的工作也有著一定的影響。所以要保證電機驅動符合相關要求，在選擇時也要確保其作業(yè)功率的正常。除此之外，如果外部環(huán)境出現(xiàn)更加嚴重的影響，就要多多注意其傳感度和靈敏度避免受到外界信號的干擾。為了確保精準度，網(wǎng)絡設備和其他設備的處理速度都要進行統(tǒng)一，傳輸工作要在同一頻率上展開，這樣才可以保證信息的有效傳遞，也能夠簡化傳輸流程，節(jié)省人力物力，也就能夠有效提高生產(chǎn)效率了。

四、 基于人工智能的機械設計制造自動化發(fā)展的現(xiàn)狀

（一） 機械設計方面

在機械設計制造的過程中，技術人員會根據(jù)實際情況作出分析和判斷，由于人工智能技術是初步與機械設計的自動化進行融合的階段，所以會涉及到很多復雜的內(nèi)容，例如數(shù)據(jù)的分析與計算或者是機械制圖等等。也正是因為這一份復雜性，就要求了設計人員要具備大量的專業(yè)知識與實踐經(jīng)驗。在傳統(tǒng)的機械設計制造過程中，數(shù)學模型往往是無法通過過去已知的方法進行準確建立的，而應運而生的人工智能技術恰恰能夠幫助企業(yè)解決這個問題，通過這種技術可以有效提高CAD制圖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理范圍。

（二） 機械制造方面

機械制造這一步驟是整個機械設計制造行業(yè)的主體工作，在機械制造過程中預先制定生產(chǎn)計劃是最首要的事情。在制定計劃的過程中需要考慮的因素非常復雜，計劃方案的選擇也很多，所以需要人員更加專業(yè)和細致，從多種因素、多種選擇當中挑選出符合條件計劃方案。由于在傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)制造工作中沒有辦法快速準確的進行表達，這個時候就需要利用人工智能技術來解決，智能化制定生產(chǎn)計劃，快速分析大量的數(shù)據(jù)來確定目標，并且圍繞這個目標來做出相應的工作指令，以此達到提高機械制造的質(zhì)量和效率的目的。

（三） 機械電子方面

在整個機械設計制造行業(yè)當中，機械電子的外部結構相比之下是最簡單的，在這個系統(tǒng)中部件和元件都比較少，性能也會更高，但是該系統(tǒng)的內(nèi)部結構還是稍顯復雜的。在機械電子系統(tǒng)的工作過程中，雖然傳統(tǒng)方法也可以進行解析，但是這個方法只適合相對來說比較簡單的機械電子系統(tǒng)，如果該系統(tǒng)的復雜性得到了提升，那么傳統(tǒng)的解析方法就不能再使用了，因為它的解析數(shù)據(jù)將不再準確，過去解決這一問題的方法就是依靠人工操作來完成，而現(xiàn)階段人工智能技術的出現(xiàn)就完美的代替了人工操作，能夠更加有效地解決這個問題。

五、結束語

在如今的信息化時代大背景下，我國的機械設計制造業(yè)也在朝著人工智能的方向不斷發(fā)展。人工智能技術在機械制造業(yè)中的應用可以有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、減少用人并可有效降低安全生產(chǎn)事故發(fā)生的機率，為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟效益。本文根據(jù)人工智能技術的特點，與機械設計制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進行結合并具體分析，提出了一些行業(yè)自動化實踐問題的具體措施，從而達到提高企業(yè)生產(chǎn)速度，促進社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的目的。

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（作者單位：沈陽中鈦裝備制造有限公司）