人工智能在工業(yè)自動化中的應(yīng)用研究

謝欣岳，孫長江

（新疆金牛能源物聯(lián)網(wǎng)科技股份有限公司 新疆 克拉瑪依 834008）

1 引言

人工智能囊括了很多領(lǐng)域例如計算機理論、邏輯語言學(xué)、數(shù)學(xué)算法等內(nèi)容。人工智能是幾個領(lǐng)域相互滲透共同作用產(chǎn)生的綜合性控制手段。我們通過實踐探索驗證，傳統(tǒng)計算機功能和系統(tǒng)的功能放大是人工智能的基石，為了獲得類似于人類的思維模式和基本行為，系統(tǒng)存儲了大量案例數(shù)據(jù)來完成任務(wù)判斷處理[1]。這些年，在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域運用人工智能可以全面改善工業(yè)生產(chǎn)的精準度，并確保制造過程的質(zhì)量和效率。

2 基于工業(yè)自動化系統(tǒng)中人工智能的使用瓶頸

工業(yè)范疇內(nèi)的大批量，標準化生產(chǎn)離不開人工智能在自動化控制系統(tǒng)中的作用，但是必須對當前的技術(shù)方式進行優(yōu)化和改進。原因是在當前的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，人工智能的應(yīng)用實際上存在很多不能比擬人類操作的優(yōu)勢，而人工智能的優(yōu)勢反而無法得到充分利用。工業(yè)系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設(shè)計非常復(fù)雜，涉及電磁場、電路等。設(shè)計人員必須具有豐富的知識和經(jīng)驗。但是，自動化控制系統(tǒng)相對簡單，影響了系統(tǒng)的整體性能。此外，人工智能應(yīng)用程序可以監(jiān)視自動化控制系統(tǒng)，如果發(fā)現(xiàn)異常，它們會立即發(fā)出預(yù)警并指導(dǎo)員工做出響應(yīng)[2]。

3 人工智能在工業(yè)自動化控制中的優(yōu)勢

（1）為了提高工業(yè)自動化控制中的補償精度，計算機程序下控制智能技術(shù)的工作自動完成，并且進行數(shù)據(jù)跟蹤和測試同時伴隨大量計算，大量縮減了人力勞動在工業(yè)生產(chǎn)控制的錯誤。如果大體工業(yè)化自控系統(tǒng)中的硬設(shè)施設(shè)備和軟件程序的完整沒有故障，那么將人工智能應(yīng)用于工業(yè)自動化自控的問題發(fā)生的條件就可以很好地回避。因此，人工智能技術(shù)在工業(yè)自動化自控中的廣泛應(yīng)用可以有效釋放生產(chǎn)壓力，提高產(chǎn)能效率。

（2）減少普通人為控制中的人力資源浪費。在以前工業(yè)生產(chǎn)只能實現(xiàn)半自動控制，這仍然需要大量的技術(shù)和施工人員的投入做工。人工智能技術(shù)加入后，有效降低了大量的體力消耗，解放了勞動力，減少了一些軟條件的投資比例。不僅如此，人工智能技術(shù)僅需要使用計算機程序來判定執(zhí)行，處理和計算工業(yè)自動化控制數(shù)據(jù)，僅需幾個技術(shù)人員即可控制，減少人員投入的同時以獲得更高的收益。

（3）可以提高工業(yè)生產(chǎn)制造的控制準確精度。即使是專業(yè)的技術(shù)人員在控制負責(zé)的機電設(shè)備時，也會有一定概率失誤，這勢必會引起人為控制中的問題考量。人工智能技術(shù)可以通過模塊化程序或統(tǒng)一的標準掌控機器協(xié)調(diào)使用，以準確邏輯思維避免因煩瑣或高難的不必要的過程，從而避免錯誤運行，達到機敏協(xié)調(diào)的運行狀態(tài)。

（4）可以提高工廠控制自動化的常態(tài)穩(wěn)靠性。人工智能采用計算機計算和控制，避免了大多數(shù)外部控制因素。員工進入操作程序后，設(shè)備將按照程序運行，中間不會受到一些外圍因素的干擾而停止運行生產(chǎn)。

4 人工智能技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

（1）基于人工智能專家控制系統(tǒng)的人工智能專家控制應(yīng)用程序可以優(yōu)化工業(yè)自動化[3]。專業(yè)控制系統(tǒng)的核心是獲取知識和表達知識，以及建立知識庫和推理機制。在設(shè)計專家控制系統(tǒng)的過程中，技術(shù)人員應(yīng)基于求解機制，并根據(jù)人工智能技術(shù)的規(guī)則，輸入系統(tǒng)參數(shù)并執(zhí)行相應(yīng)的計算以實現(xiàn)受控的系統(tǒng)推斷。另外，為了確?？刂葡到y(tǒng)方向的正確性和合理性，并充分利用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，有必要在正向推理的前提下建立專家控制系統(tǒng)的相關(guān)推理。通常技術(shù)人員必須利用人工智能的特征來執(zhí)行專家控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用。

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)可以增強系統(tǒng)的控制效果，可以有效地分析和根據(jù)判定效果處理數(shù)據(jù)。由于工廠控制模塊中的行為目標龐大，因此通過應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算模擬可以預(yù)期獲得優(yōu)化的控制質(zhì)量。在控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體規(guī)劃研發(fā)中，采取多設(shè)備、多組織元素專性掌控體系。傳感器應(yīng)用在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用很重要，可將傳感器安置在受控目標上以上傳反饋操作數(shù)據(jù)，并通過操作數(shù)據(jù)調(diào)整來查詢目標源操作狀態(tài)。專家控制系統(tǒng)的設(shè)計思想可以集成到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，以確?？刂瞥绦虻暮侠硇圆崿F(xiàn)人工智能。

5 結(jié)語

綜上所述，人工智能已被應(yīng)用到當前的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，但是其理想可控化程度和應(yīng)用針對性必須進一步研究和助推。這需要我們從事該行業(yè)的技術(shù)專員結(jié)合自動化控制的實際要求，分析人工智能的優(yōu)勢，然后優(yōu)化編制程序和機電機構(gòu)，并為后續(xù)的自動化發(fā)展提供有價值的參考資料。