人工智能在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的實(shí)踐

付志國 于禮專 呂本超

摘要：人工智能決定著生產(chǎn)方式和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展壯大，人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合發(fā)展，可以推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，還可以形成產(chǎn)業(yè)的新業(yè)態(tài)。人工智能驅(qū)動(dòng)著社會(huì)向智能化，智慧化方向發(fā)展，是諸多行業(yè)發(fā)展的新引擎，并且人工智能代表著數(shù)字技術(shù)發(fā)展的新階段和新維度，人工智能與產(chǎn)業(yè)的融合將成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢。本文就人工智能在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的實(shí)踐進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：人工智能;機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化

引言

制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要命脈，對(duì)于國家發(fā)展，產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展都具有重要的意義，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展高速的今天，制造業(yè)的水平直接決定了國家在世界經(jīng)濟(jì)中的地位，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，以智能化為方向帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為當(dāng)前發(fā)展的主流趨勢，如云數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，促使制造業(yè)也需快速迭代更新，保證我國制造業(yè)水平在國際上處于絕對(duì)優(yōu)勢。

1 人工智能技術(shù)發(fā)展概述

人工智能是計(jì)算機(jī)程序中的一種，其呈現(xiàn)出特殊性。當(dāng)前人工智能領(lǐng)域的研究成果是較為突出的，而且人工智能已經(jīng)在一些行業(yè)領(lǐng)域中得到應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)力的提升起到了推動(dòng)作用。人工智能技術(shù)涉及到眾多的領(lǐng)域和專業(yè)性知識(shí)，尤其是圖像識(shí)別、信息處理等技術(shù)，對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)來說，人工智能技術(shù)的應(yīng)用會(huì)使得整個(gè)行業(yè)發(fā)生深刻變化。從當(dāng)下人工智能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，機(jī)械電子工程的應(yīng)用是較為常見的，對(duì)其予以充分利用能夠使得功能不足整個(gè)問題切實(shí)化解，進(jìn)而使得工程領(lǐng)域保持穩(wěn)健發(fā)展。在過去很長一段時(shí)間內(nèi)，機(jī)械電子工程呈現(xiàn)出機(jī)電一體化特征，然而信息無法保持穩(wěn)定傳遞，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的捕獲也不夠準(zhǔn)確，這就使得產(chǎn)品質(zhì)量難以達(dá)到既定要求。對(duì)人工智能技術(shù)予以充分應(yīng)用，則可使得數(shù)據(jù)的分析、存儲(chǔ)、應(yīng)用更為簡便，運(yùn)行環(huán)境也更加理想，這樣就為工業(yè)企業(yè)的發(fā)展注入了強(qiáng)勁的動(dòng)力。

2人工智能在機(jī)械制造及其自動(dòng)化中應(yīng)用實(shí)踐

2.1智能CAD 應(yīng)用分析

人工智能在機(jī)械制造的應(yīng)用案例之一就是智能CAD 的應(yīng)用，傳統(tǒng)的機(jī)械制造CAD，通過測量產(chǎn)品數(shù)據(jù)的點(diǎn)線面，按照點(diǎn)線面之間的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品，而智能CAD 集合了專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法;如例專家系統(tǒng)通過收集領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)過程中所產(chǎn)生的問題進(jìn)行過程分析并將其編制成計(jì)算機(jī)語言，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中，如出現(xiàn)問題可靠計(jì)算機(jī)來輔助解決并提供對(duì)應(yīng)的解決方案;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法利用人工神經(jīng)元的特殊屬性，可提供產(chǎn)品在制造和設(shè)計(jì)過程中由于非線性關(guān)聯(lián)而造成的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)，且人工智能算法還具有記憶和計(jì)算機(jī)自組能力。目前智能CAD 已經(jīng)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和專家系統(tǒng)進(jìn)行了集成，為制造業(yè)的發(fā)展提供的技術(shù)保障。

2.2機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

以某工段的熱模鍛壓力機(jī)械故障診斷為例來進(jìn)行人工智能在機(jī)械制造自動(dòng)化行業(yè)應(yīng)用分析。由于在實(shí)際生產(chǎn)過程中，熱模鍛壓力技術(shù)故障問題頻發(fā)，通過借助人工智能技術(shù)，通過在故障診斷系統(tǒng)中調(diào)用人工智能系統(tǒng)，調(diào)整和匹配對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)、參量，設(shè)備在正常運(yùn)行過程中會(huì)保留過程數(shù)據(jù)，如發(fā)生故障，人工智能系統(tǒng)會(huì)在預(yù)設(shè)的問題中找出故障并分析原因并將如何實(shí)施、操作以可視化的界面進(jìn)行輸出，實(shí)現(xiàn)了熱模鍛壓力機(jī)械故障自診斷，極大提高了設(shè)備運(yùn)行效率，間接縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期。

2.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)字化電子產(chǎn)品在人性化方面是具有明顯優(yōu)勢的，廣大使用者的操作能夠顯得更為簡便，對(duì)產(chǎn)品展開后期維護(hù)時(shí)，也不會(huì)遇到較大的困難。這樣一來，大家的工作、生活就會(huì)更加的方便，效率能夠有大幅提高。對(duì)于機(jī)械電子工程來說，確保人工智能技術(shù)能夠得到有效應(yīng)用，可以使得數(shù)字化水平有明顯的提升。將專家控制系統(tǒng)的作用切實(shí)發(fā)揮出來，能夠保證設(shè)備控制的效果更為理想。另外來說，在控制系統(tǒng)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、模數(shù)控制系統(tǒng)是十分重要的組成部分，將其予以充分利用的話，能夠使得企業(yè)生產(chǎn)更為順利，所要投入的生產(chǎn)成本也可控制在較小范圍內(nèi)。

2.4生產(chǎn)智能化

對(duì)制造工藝智能化予以大力推進(jìn)，確保計(jì)劃排產(chǎn)、生產(chǎn)協(xié)同的智能程度大幅提升，相關(guān)的智能設(shè)備可以相互聯(lián)通。構(gòu)建起更為先進(jìn)的傳感識(shí)別系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)，并加大工業(yè)機(jī)器人的使用，保證智能制造體系能夠真正建立起來，使得智能制造基地能夠躋身世界一流行業(yè)。通過智能工廠、數(shù)字化車間來提高工藝智能水平，相較于傳統(tǒng)制造業(yè)有著明顯的優(yōu)勢。

結(jié)束語

將人工智能技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)化的機(jī)械制造過程必將是未來的趨勢，這不僅能提高單位的生產(chǎn)效率，并且能夠自動(dòng)的預(yù)測性的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，從而自我修正來提高產(chǎn)品的質(zhì)量水平。運(yùn)用人工智能技術(shù)，能對(duì)機(jī)械制造過程實(shí)現(xiàn)精確化控制，防止其受到外界環(huán)境以及外界要素帶來的影響，以大幅度提高生產(chǎn)水平，確保產(chǎn)品質(zhì)量。并且運(yùn)用人工智能技術(shù)也能對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行智能調(diào)整和處理分析，滿足柔性制造及市場個(gè)性化需求。

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