淺談人工智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

周傳應(yīng)，張錦

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程機(jī)械系，山西 太原 030031）

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，衍生出了一種重要的信息產(chǎn)物，那就是人工智能技術(shù)。當(dāng)前社會(huì)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用非常普遍。社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)離不開機(jī)械制造行業(yè)，機(jī)械制造行業(yè)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，信息化時(shí)代的到來也為機(jī)械設(shè)計(jì)制造帶來了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也面臨著更加激烈的市場競爭和挑戰(zhàn)，只有充分利用新型的科學(xué)技術(shù)，才能為社會(huì)和人們提供更好的服務(wù)。

1 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是一種現(xiàn)代化技術(shù)，具有綜合性較強(qiáng)的特點(diǎn)，它以電子信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，對哲學(xué)和社會(huì)心理學(xué)等內(nèi)容進(jìn)行了結(jié)合。人工智能技術(shù)作為新型的技術(shù)，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，儀表控制器和數(shù)字多用表是其基本配置，有著非常廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，從而促進(jìn)了社會(huì)的信息化發(fā)展。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中存在著模型運(yùn)算不清晰的問題，而人工智能技術(shù)的應(yīng)用有助于這一問題的解決，讓網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變得更加高效和安全，也提高了信息數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)搜索工作的效率，為用戶提供更良好的體驗(yàn)。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域自動(dòng)化發(fā)展的作用及發(fā)展趨勢

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域自動(dòng)化發(fā)展的作用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域自動(dòng)化發(fā)展的作用體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面，能夠使機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的效率得到提升。隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，人工智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，能夠促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)的自動(dòng)化發(fā)展，提高生產(chǎn)效率，還可以使機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模得以擴(kuò)大，并使生產(chǎn)工作的技術(shù)性和精準(zhǔn)度得到提高，有利于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。此外，在仿真模擬實(shí)驗(yàn)中，有效地應(yīng)用人工智能技術(shù)，還可以使開發(fā)生產(chǎn)過程中的誤差得到降低，從而讓生產(chǎn)設(shè)計(jì)的精確度得到保證，有利于企業(yè)生產(chǎn)出質(zhì)量更好的產(chǎn)品。另一方面，能夠保證生產(chǎn)過程中的安全性，幫助找出生產(chǎn)工作中存在的安全隱患并予以消除。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化可以使資源得到更加合理的配置，減少人力勞動(dòng)使用數(shù)量，并且不容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，有利于機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化水平的提升。

2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域自動(dòng)化發(fā)展趨勢

隨著信息智能化時(shí)代的不斷發(fā)展，企業(yè)開始重視對人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)的應(yīng)用，也提升了企業(yè)的整體發(fā)展水平。遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)和控制技術(shù)由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也取

得了很大進(jìn)步，與機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化生產(chǎn)之間的關(guān)系也越來越密切。機(jī)械設(shè)計(jì)制造還表現(xiàn)出了生態(tài)化、模塊化以及虛擬化的發(fā)展趨勢，當(dāng)這種趨勢成為現(xiàn)實(shí)后，會(huì)大大降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，使企業(yè)的生產(chǎn)能耗得到降低，從而促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

3 人工智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 模糊推理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

在人工智能中，有一項(xiàng)重要的系統(tǒng)，那就是模糊推理系統(tǒng)，它對信息的判斷和處理與人體的大腦非常相似，在數(shù)據(jù)傳達(dá)方面，其設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)化工作主要是通過語言等學(xué)科知識來完成。將模糊推理系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中，可以準(zhǔn)確分析龐大的數(shù)據(jù)，還能對其進(jìn)行高效處理，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的保障，同時(shí)也促進(jìn)了產(chǎn)品質(zhì)量的提升。但是，模糊推理系統(tǒng)的應(yīng)用不僅有很多優(yōu)點(diǎn)，也存在著一些不足的地方，比如，系統(tǒng)連接存在著不穩(wěn)定性，所以技術(shù)人員應(yīng)不斷加強(qiáng)技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新工作，提高模糊推理系統(tǒng)的完善性，從而讓人工智能模糊系統(tǒng)的作用能夠得到更好的發(fā)揮。

3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

人工智能中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與模糊推理系統(tǒng)一樣，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中也發(fā)揮著重要作用，以下3個(gè)方面可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢體現(xiàn)出來：（1）數(shù)據(jù)或是信息能夠通過此系統(tǒng)的神經(jīng)元順利傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中，對于信息的保存和分享有很大幫助。（2）有利于將數(shù)據(jù)信息的動(dòng)態(tài)化處理有效實(shí)現(xiàn)，準(zhǔn)確分析可變數(shù)據(jù)，制造作業(yè)通過給出的操作來完成。 （3）數(shù)據(jù)分析結(jié)果的提取工作，可以通過此系統(tǒng)中的神經(jīng)元具有的反射特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，有利于信息和數(shù)據(jù)的有效保存。加工工藝和零件設(shè)計(jì)工作是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的主要實(shí)際應(yīng)用方面，讓企業(yè)的生產(chǎn)效率得到有效提升，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用

將故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，可以促進(jìn)企業(yè)維修時(shí)間和成本的有效降低。機(jī)械故障案例庫、故障推理機(jī)和故障診斷過程解釋機(jī)是故障診斷系統(tǒng)的三個(gè)主要部分，采用的診斷方法也有三種，那就是故障樹模型診斷、案例推理和規(guī)則推理。故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，其實(shí)際操作過程如下：（1）用戶通過對人機(jī)交互界面或機(jī)電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，從而完成信息的輸入工作。（2）系統(tǒng)開展分析和判斷工作，分析的內(nèi)容是用戶輸入的信息和診斷庫中存在的相關(guān)資料，最后得出診斷結(jié)果。（3）將診斷結(jié)果與相似案例進(jìn)行結(jié)合，用戶會(huì)得到系統(tǒng)最終的分析好的機(jī)電設(shè)備的維修建議。

3.4 電子信息技術(shù)的應(yīng)用

輸入錯(cuò)誤或者是信息泄露的問題經(jīng)常會(huì)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中出現(xiàn)，從而使失誤率提升，并且增加了生產(chǎn)過程中的安全隱患。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用電子信息系統(tǒng)，可以使信息系統(tǒng)在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)的精確度得到有效控制，如果電子系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，會(huì)將預(yù)警信號及時(shí)發(fā)出，操作人員在接收到信號后能夠及時(shí)采取有效措施進(jìn)行解決，從而提升電子信息輸出的效率，并確保信息具有一定的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.5 自動(dòng)識別技術(shù)的應(yīng)用

將自動(dòng)識別技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，能夠使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到很大提升，并且有效避免發(fā)生安全事故。其應(yīng)用優(yōu)勢可以總結(jié)為以下兩點(diǎn)：（1）在人工智能技術(shù)得到應(yīng)用后，機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中的異常情況會(huì)被傳感器及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并將警示信息迅速傳達(dá)給設(shè)備操作人員，使工作人員的人身安全得到有效保障。（2）在機(jī)械工程識別過程中，科學(xué)合理地應(yīng)用超聲波傳染和自動(dòng)識別等技術(shù)，有利于精準(zhǔn)識別作業(yè)對象。此外，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中，存在比較復(fù)雜的動(dòng)態(tài)控制模型，較差的適應(yīng)能力導(dǎo)致機(jī)械工程的預(yù)算難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷，而通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以為機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的順利進(jìn)行提供有力保障，有效降低在此過程中安全事故的發(fā)生概率，有利于機(jī)械設(shè)計(jì)制造作業(yè)更加高效地進(jìn)行。

3.6 集成化應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展與自動(dòng)化技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系，智能化技術(shù)可以幫助機(jī)械制造行業(yè)完成多方面的工作，這是因?yàn)橹悄芑夹g(shù)包含多種先進(jìn)技術(shù)，比如，GPS定位技術(shù)、緊密傳感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中對這些技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，能夠促進(jìn)質(zhì)量管理系統(tǒng)、自動(dòng)化制造系統(tǒng)和工程技術(shù)信息系統(tǒng)等科學(xué)系統(tǒng)的形成，有利于對機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中的各方面進(jìn)行集成控制。比如，生產(chǎn)出來機(jī)械質(zhì)量可以通過質(zhì)量管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督，確保生產(chǎn)出的機(jī)械與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求相符合，讓機(jī)械的質(zhì)量得到有效保證；自動(dòng)化制造系統(tǒng)可以對機(jī)械制造設(shè)備的運(yùn)行程序進(jìn)行控制，使其在機(jī)械制造過程中能夠得到有效應(yīng)用，促進(jìn)機(jī)械制造自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，也為工作人員監(jiān)督整個(gè)制造流程提供了便利；在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中所用到的各種技術(shù)可以通過工程信息系統(tǒng)進(jìn)行編排，還可以對工作人員的操作流程以及注意事項(xiàng)進(jìn)行規(guī)范，為工作人員順利完成機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供了很大幫助。

4 結(jié)語

在當(dāng)前的信息化時(shí)代背景中，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造表現(xiàn)出了生態(tài)化、模塊化以及虛擬化的發(fā)展趨勢。人工智能技術(shù)科學(xué)合理地應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，能夠提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展，也順應(yīng)了科技強(qiáng)國的發(fā)展潮流。在今后的實(shí)際建設(shè)工作中，還應(yīng)不斷對技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，讓人工智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮出更大的作用。