探析人工智能技術在機械制造中的應用

摘 要：近些年來，人工智能技術逐漸成熟，應用范圍在不斷拓展，顯著推動了社會的進步與發(fā)展。通過在機械制造中應用人工智能技術，可進一步提升機械制造效率與安全性，加快機械制造業(yè)的轉型升級步伐。因此，要充分認識到人工智能技術的優(yōu)勢和價值，不斷拓展其在機械制造領域的應用范圍及深度，推動機械制造行業(yè)的整體發(fā)展。

關鍵詞：人工智能;機械制造;應用

近些年來，人工智能技術被廣泛應用于機械制造領域，大幅度提升了機械制造效率和質量。具體來講，人工智能技術指的是利用計算機對人的思維和行為進行模擬，可深入變革機械制造模式。但就目前來講，機械制造領域中的人工智能應用尚處于較低的層次，和西方發(fā)達國家相比還存在著一定的差距。因此，要進一步深化理論與技術研究工作，不斷提高人工智能技術在機械制造中的應用水平。

1 機械制造領域中人工智能技術的主要應用類型

1.1 虛擬現(xiàn)實技術

此種技術是利用計算機對虛擬世界進行創(chuàng)建與模擬，一般以設計工具的形式被應用于機械制造領域。在應用實踐中，工程師先借助于三維建模軟件畫出相應的產品，之后依托虛擬現(xiàn)實技術對特定的模擬環(huán)境進行生成，利用虛擬現(xiàn)實技術生動展現(xiàn)產品的三維模型，通過對產品各個部件的特性進行觀察分析，及時快速發(fā)現(xiàn)與解決問題。同時，機械制造企業(yè)依托虛擬現(xiàn)實技術能夠虛擬仿真測試產品，將機械制造過程中存在的問題及時挖掘出來，通過科學修改與調整，促使產品的生產質量得到提升，模具制造費用得到減少。

1.2 機器人技術

通過在機械制造領域應用機器人技術，危險系數(shù)較高及其他繁重復雜的工作可以由機器人來完成。和傳統(tǒng)人工相比，機器人具有更高的工作效率，且長時間連續(xù)工作得到實現(xiàn)，不但時間與成本得到顯著節(jié)約，安全事故的發(fā)生率也能夠明顯降低[1]。在未來發(fā)展過程中，機器人技術將會全面應用于各種制造產業(yè)。

1.3 神經網絡技術

通過在機械制造領域應用神經網絡技術，可以高效歸納處理大規(guī)模的產品信息，篩選與存儲有價值的信息，以便對機械制造生產和決策提供支持。神經網絡技術的自動化、智能化水平較高，通過機械故障診斷領域內應用，可以自動化分析推理機械故障的發(fā)生部位及原因，協(xié)助人們及時消除故障問題。同時，其能夠對機床定位進行精準把控，顯著降低誤差率，促使自動化控制與處理得到實現(xiàn)。而且，神經網絡技術能夠對目標自動識別，具有較強的抗干擾能力，有助于優(yōu)化工況檢測與控制成效。以往機械制造控制系統(tǒng)較為繁瑣與復雜，而神經網絡技術在計算能力、邏輯性等方面具有較大的優(yōu)勢，其可以對模糊的數(shù)據(jù)進行自主學習、適應和處理，促使機械設備的安全運行得到保證，企業(yè)整體工作效率得到提高。

1.4 專家系統(tǒng)

通過在機械制造的部分復雜環(huán)節(jié)應用專家系統(tǒng)，可發(fā)揮協(xié)助或執(zhí)行自動決策的功能。一方面，專家系統(tǒng)能夠對機械制造過程中產生的時間序列數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，將設備性能參數(shù)、運行錯誤參數(shù)等數(shù)據(jù)信息反饋給執(zhí)行系統(tǒng)，這樣執(zhí)行系統(tǒng)即可對機械制造的運行障礙進行預測，促使異常故障得到高效處理。另一方面，專家系統(tǒng)能夠存儲歷史故障數(shù)據(jù)，比對新故障與歷史故障的相似性，將針對性的解決措施提出來?，F(xiàn)階段，專家系統(tǒng)已經能夠分類故障模式，結合故障性質將對應的形態(tài)分析方法設計出來，促使故障安全隱患得到盡早消除。

2 人工智能技術在機械制造中的應用

2.1 機械設計中的應用

思維力與創(chuàng)造力是人工智能技術應用優(yōu)勢的重要體現(xiàn)，有利于推動機械設計業(yè)的發(fā)展。新時期下，傳統(tǒng)設計理念已被現(xiàn)代設計理念逐步取代，人工智能技術被引入到機械制造設計、制造生產等各個環(huán)節(jié)，顯著提高了機械制造專業(yè)化及智能化水平。通過將多元化的人工智能技術引入到設計環(huán)節(jié)，可避免設計方案受到主觀因素的不利影響，促使設計方案的科學性得到提升。相較于傳統(tǒng)設計方式，通過在機械設計領域應用人工智能技術，機械設計過程中耗費的資源與成本得到節(jié)約，可將更加豐富的信息數(shù)據(jù)提供給設計人員[2]。同時，數(shù)據(jù)信息存儲方式的多元化得到實現(xiàn)，降低了工作人員后期查詢學習的難度?？傊?，人工智能技術對傳統(tǒng)設計模式進行了根本性的重塑，傳統(tǒng)設計局限性得到彌補，有助于推動機械設計的整體發(fā)展。

2.2 機械制造中的應用

機械生產效率及產品質量受機械制造的直接影響，通過在機械制造中應用人工智能技術，不但生產效率及能力可以得到提高，產品的生產質量也可得到保證?；谌斯ぶ悄芗夹g的支持，可自動化控制與處理機械制造過程，對生產過程中的各類問題進行及時發(fā)現(xiàn)與解決。一方面，人工智能技術能夠對機械制造過程進行精準控制，外界因素的不利影響得到有效消除，進而提高機械制造質量。另一方面，人工智能技術能夠自動化分析與控制制造過程，結合人們的多元化需求，制定個性化的生產工藝，促使人們對產品的實際需求得到滿足。此外，一旦有故障問題出現(xiàn)于生產過程中，人工智能技術能夠及時發(fā)現(xiàn)、分析故障信息，對故障部位、原因等精準地位，進而提高故障維修效率。

2.3 信息處理中的應用

機械制造質量受信息處理的影響較大，過去所使用的信息處理工具難以對數(shù)據(jù)信息進行高效、正確地處理，導致機械制造質量得不到保證。特別是近些年來，隨著機械制造工藝的革新與發(fā)展，在機械生產過程中會產生海量的信息，依托傳統(tǒng)信息處理手段難以有效保證輸入輸出環(huán)節(jié)信息的準確性。主要原因在于傳統(tǒng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性不強，導致機械制造數(shù)據(jù)處理需求得不到滿足。而通過將人工智能技術引入到信息處理環(huán)節(jié)，可對信息傳輸過程中暴露的問題進行全面監(jiān)測，不但電子信息系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性得到保證，海量信息輸入輸出的可靠性也能夠顯著提升。總之，基于人工智能技術的支持，不僅預期信息處理目標可以順利實現(xiàn)，機械制造的自動化能力也可得到提高，有助于機械制造智能化、專業(yè)化的發(fā)展。

2.4 故障診斷中的應用

受諸多因素的影響，難免會有一些復雜的故障問題出現(xiàn)于機械制造過程中，在極大程度上降低機械制造效率和質量。由于機械制造生產的復雜性較強，會有海量的數(shù)據(jù)信息產生，如果單單采用人工及其他輔助性軟件開展計算推導工作，將容易有計算失誤情況出現(xiàn)，導致建模、論證的科學性得不到保證。而通過應用人工智能技術，可對海量數(shù)據(jù)信息進行自動化分類，精準控制數(shù)據(jù)計算流程，促使計算的精確度得到提升[3]。此外，人工智能技術能夠自動化診斷運行故障問題，收集且于系統(tǒng)中存儲機械監(jiān)測數(shù)據(jù)，依據(jù)以往的歷史數(shù)據(jù)對故障相似度進行計算。如果類似于以前發(fā)生過的故障，可由專家系統(tǒng)提出針對性的維修方案。

3 結語

綜上所述，人工智能技術能夠顯著提高機械制造的效率和質量，有助于加快機械制造業(yè)的整體發(fā)展步伐。現(xiàn)階段，雖然人工智能技術的應用已受到充分關注，但依然處于較低的應用層次。因此，要結合機械制造的發(fā)展需求，進一步研發(fā)與應用人工智能技術。

參考文獻：

[1]李健生.人工智能技術在機械制造中的應用研究[J].中國設備工程，2021（12）：24-25.

[2]劉建軍.人工智能在機械設計制造及自動化中的應用[J].造紙裝備及材料，2021（3）：43-45.

[3]王一雯.人工智能在機械制造及其自動化中的應用分析[J].鍛壓裝備與制造技術， 2021（1）：10-11.

顧俊峰（1981年9月6日），民族：漢，籍貫：江蘇省無錫市，學歷：本科，職稱：機械制造專業(yè)助理工程師，研究方向：機械制造