人工智能技術在機械電子工程領域的應用

楊茂清

關鍵詞 人工智能技術 機械電子工程 自動化機械制造

1引言

將機械電子工程技術與傳統(tǒng)機械工程技術相結(jié)合，不僅能進一步提高生產(chǎn)力，還能有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量。電子工程與機械工程的融合模式主要分為兩種，即分離模式和替代模式。如今，機械電子工程技術愈發(fā)成熟，將人工智能技術與之結(jié)合不僅可以解決傳統(tǒng)機械生產(chǎn)所面臨的問題，還可大幅度提高生產(chǎn)效率。

2人工智能技術與機械電子工程技術概述

2.1發(fā)展歷史

人工智能技術主要是對人類的大腦和智力進行模擬，從而進一步滿足人們的需求，是一種匯集多種學科、理論和應用的綜合技術。人工智能技術是計算機技術的一個重要分支，其發(fā)展離不開計算機的支持。由于人的需求會隨時發(fā)生變化，因此若能應用人工智能技術進一步完善機械設備的功能，就能生產(chǎn)出符合人們需求的產(chǎn)品。

人工智能技術的核心內(nèi)容是圖像識別與處理技術[1] 。隨著該技術不斷完善，與之相關的系統(tǒng)呈現(xiàn)出多元化發(fā)展態(tài)勢，而且應用范圍愈發(fā)廣泛。該技術不僅能夠滿足人們的日常生活需求，還可對各項信息進行精準分析。人工智能技術具有高超的學習能力，其不僅可以對人類大腦進行高度模擬，還可通過不斷學習進一步完善自身功能，而且具有強大的記憶能力。如今，人們將互聯(lián)網(wǎng)技術與人工智能技術相結(jié)合，從而更好地滿足了自身需求。

機械電子工程技術主要包括先進的微電子和大規(guī)模集成電路，可將其稱之為機電一體化技術。將該技術與傳統(tǒng)機械工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，不僅能夠發(fā)揮出機械工程的優(yōu)勢，還能充分展現(xiàn)電子技術的強大功能，更能發(fā)揮出信息技術的作用。在實際生產(chǎn)中，該技術的應用范圍較廣，其不僅可以保證機械產(chǎn)品的質(zhì)量，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構，還能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。企業(yè)若要進一步提高自身競爭力，就要加強機械電子工程與其他技術的融合，比如融合人工智能技術。

2.2特點

2.2.1人工智能技術的特點

人工智能技術不僅擁有與人類大腦高度類似的系統(tǒng)，還能對圖像和語言進行精準識別，并且擁有多元化系統(tǒng)。在實際應用中，人工智能技術所展示出的優(yōu)勢越來越多，且具備諸多特點。第一，促進人與人之間的溝通與交流。作為一種全新的技術，人工智能技術可為人們的溝通與交流提供更加便利的條件，并以此促進技術創(chuàng)新。第二，促進經(jīng)濟發(fā)展。人們在實際工作和生活中應用人工智能技術，不僅可以充分滿足自身需求，還能推動我國經(jīng)濟實現(xiàn)健康發(fā)展。第三，我國企業(yè)引進人工智能技術后，不僅擁有更多發(fā)展機會，還能進一步提高自身效益。

2.2.2機械電子工程技術的特點

第一，產(chǎn)品擁有更加簡潔的結(jié)構和出眾的性能。在機械電子工程技術的支持下，產(chǎn)品的結(jié)構更加簡單，性能得以優(yōu)化。第二，保證設計方案的合理性。設計人員對產(chǎn)品進行設計時，需要充分考慮機械電子工程的實際情況與生產(chǎn)需求，從而進一步優(yōu)化設計方案，為后續(xù)工作的順利開展奠定堅實的基礎。

3人工智能與機械電子工程的關系

在人工智能系統(tǒng)中除了計算機技術之外，還要發(fā)揮出其他信息技術的作用，以此確保機械生產(chǎn)擁有更加準確的數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量。同時，將人工智能與機械電子工程有機結(jié)合，還可保證工作人員的人身安全，避免在工作中出現(xiàn)問題，有效提高生產(chǎn)的精準度。

在傳統(tǒng)的機械電子生產(chǎn)中，企業(yè)雖然會引進許多設備，但這些設備在長期運行之后，性能會不斷下降，而且缺乏先進技術的支持，這樣不僅會影響生產(chǎn)效率，還可能導致產(chǎn)品質(zhì)量下降。同時，操作人員面臨龐大的工作量和較強的工作強度，一旦在工作中無法集中注意力，就更加無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量，從而降低生產(chǎn)效率，對企業(yè)的發(fā)展造成不良影響。當企業(yè)引進人工智能技術以后，不僅可對生產(chǎn)過程展開精細化管理，還能確保生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)得到高效處理，保證企業(yè)正常運轉(zhuǎn)。

在傳統(tǒng)的機械電子工程中，人們經(jīng)常要面對產(chǎn)品性能不穩(wěn)定、系統(tǒng)功能不完善等問題。將人工智能技術與機械電子工程技術有機結(jié)合，可以確保各項數(shù)據(jù)的處理更加精準，從而解決傳統(tǒng)機械工程中存在的問題。此外，利用人工智能技術還能準確控制機電一體化系統(tǒng)，確保系統(tǒng)正常運行。

4人工智能技術在機械電子工程中的應用

4.1分析數(shù)據(jù)

近年來，人們對數(shù)字化電子產(chǎn)品的需求量不斷提升，這是因為該類產(chǎn)品可為人們提供更加人性化的服務。使用者在操作這類設備時，不僅可以簡化操作流程，而且可充分滿足自身需求。即使產(chǎn)品需要維護，維護人員也可及時解決產(chǎn)品出現(xiàn)問題，從而提高維護效率，不影響使用者的體驗。利用人工智能技術開展機械電子工程生產(chǎn)，可進一步提高生產(chǎn)數(shù)字化水平。在這一過程中，發(fā)揮專家控制系統(tǒng)的作用就能保證各類設備得到有效控制[2] 。此外，在機械電子工程中應用神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術，不僅能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量，還能降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

4.2智能化生產(chǎn)

在引進人工智能技術時，要進一步優(yōu)化傳統(tǒng)的制造工藝，保證生產(chǎn)朝智能化方向邁進。期間，企業(yè)需嚴格按照生產(chǎn)計劃的要求進行生產(chǎn)，確保各個部門能夠彼此實現(xiàn)高效協(xié)作。同時，企業(yè)要加強對各項設備的連接，賦予設備以更多的自動化與智能化功能，打造先進的傳感識別系統(tǒng)與智能控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮機器人的作用，為智能化生產(chǎn)奠定堅實的基礎，從而提高企業(yè)的競爭力。企業(yè)可結(jié)合自身實際需求，打造專業(yè)的智能化生產(chǎn)平臺，并利用這一平臺批量生產(chǎn)產(chǎn)品，或通過定制的方式提高產(chǎn)品質(zhì)量。此外，企業(yè)也可打造專門的生產(chǎn)模式，從而更好地滿足客戶需求。客戶可通過線上下單的方式獲得個性化服務，從而對企業(yè)更加信賴。

4.3提高信息精準度

將機械工程與電子工程進行融合時，雖然可以充分發(fā)揮出二者的優(yōu)勢，但現(xiàn)有的系統(tǒng)穩(wěn)定性有待進一步提升。第一，在生產(chǎn)過程中，要考慮到不同環(huán)境對生產(chǎn)所帶來的影響。第二，由于生產(chǎn)中涉及大量數(shù)據(jù)，若不能對數(shù)據(jù)進行精準采集與整理，就很難保證數(shù)據(jù)的準確性，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關系也不明晰。從信息輸入角度來看，傳統(tǒng)的輸入方式包括三種，即數(shù)學公式、規(guī)則庫和知識學習。盡管這些輸入方式均有一定的優(yōu)點，但如果遇到特殊情況，很難保證信息的準確性。在人工智能技術的支持下，我們可以有效識別與查詢信息。在機械電子工程中應用人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術，可對數(shù)據(jù)進行高效收集。此外，我們還可以對人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術做進一步分析，從而為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作奠定基礎，提高數(shù)據(jù)與信息的質(zhì)量。采用模糊推理系統(tǒng)可構建相應的模糊語言與邏輯，然后對語音信號進行全面分析，以提高信息的安全性和準確性，保證數(shù)據(jù)處理效率得到提升，并將后續(xù)成本投入控制在合理范圍內(nèi)。gzslib202204021614

4.4優(yōu)化電氣設備

為了進一步發(fā)揮電器設備的作用，我們需要對其進行優(yōu)化，如引進先進的人工智能技術，有效提高電器設備的質(zhì)量，使電器設備擁有更加出色的性能。從傳統(tǒng)優(yōu)化角度來看，為了進一步提高電器設備質(zhì)量，通常要引進專業(yè)的技術人員對電器設備進行全面分析，然后了解現(xiàn)階段電器設備存在的不足，同時掌握與電路和磁場相關的知識，以此保證電器設備的優(yōu)化方案更加合理。然而，在實際操作中，技術人員并不能完全保證方案內(nèi)容符合實際情況。因此，若能引進先進的人工智能技術，就可及時消除傳統(tǒng)優(yōu)化方式中存在的弊端，在完善電器設備性能的基礎之上，延長電器設備的使用壽命。

5人工智能技術在機械電子工程中的應用途徑

5.1提高認知水平

由于機械電子工程具有復雜性和專業(yè)性的特點，因此在引進人工智能技術的過程中，除了要充分了解工程自身的問題外，還要充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢，找到二者相結(jié)合的切入點。第一，機械電子工程包含的技術類型較多，除了傳統(tǒng)的電子技術和機械工程技術之外，還有先進的自動化控制技術等。隨著時間不斷推移，為了確保機械電子工程實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，若繼續(xù)采用傳統(tǒng)技術手段，則無法發(fā)揮機械電子工程的優(yōu)勢，因此必須對技術進行創(chuàng)新，融入更加先進的技術手段。第二，雖然機械電子工程技術具有廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展空間，但在開展自動化生產(chǎn)時還存在一些問題，因此無法保證生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。引進人工智能技術后，不僅能夠提高自動化生產(chǎn)水平，還可確保機械電子工程擁有更加廣闊的發(fā)展空間。技術人員在對人工智能技術進行研究和開發(fā)時，應該充分考慮機械電子工程的實際情況與各大企業(yè)的生產(chǎn)需求，保證該技術的應用具有一定的針對性和時效性，以此推動機械電子工程朝著可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展[3] 。

5.2防范風險

由于人工智能技術所包含的技術類型較多，且涉獵領域比較廣，因此將其與機械電子工程相結(jié)合時，要充分考慮二者結(jié)合所面臨的風險，并對風險進行有效防范。人工智能是一把雙刃劍，其不僅可以確保設備正常運行，提高生產(chǎn)效率，還可能導致機械電子工程系統(tǒng)中的相關信息面臨較大風險。因此，要打造健全的風險防范體系，從而確保系統(tǒng)得以正常運行。

第1，在應用人工智能技術時，要進一步提高機械電子工程運行的精準度，改進傳統(tǒng)的工作模式，化被動工作為主動工作，減少工作人員的工作強度和負擔，提高設備運行的自動化水平。同時，要明確人工智能技術的應用重點，對其應用過程進行有效控制，充分利用人工智能的學習能力，使其能夠掌握更多的技術和指令，實現(xiàn)對信息的有效存儲。此外，利用人工智能的學習能力可賦予機械電子工程系統(tǒng)以更加完善的智能化功能。

第二，在應用人工智能技術時，要將其具備的敏感度與機械電子系統(tǒng)有機結(jié)合，從而準確判斷系統(tǒng)的運行情況。機械電子工程系統(tǒng)的結(jié)構比較復雜，系統(tǒng)內(nèi)部匯集諸多技術，因此要加強對系統(tǒng)的管理，保證系統(tǒng)安全運行。比如，在生產(chǎn)車間中，要加強對廠房溫度和濕度的控制，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。此時，可充分發(fā)揮人工智能技術的優(yōu)勢，對溫度和濕度進行智能化調(diào)節(jié)，從而進一步優(yōu)化廠房的環(huán)境。而利用人工智能技術對風險進行預警，可以提醒管理人員及時對問題進行處理，從而避免出現(xiàn)更加嚴重的問題。

5.3完善溝通過程

為保證系統(tǒng)得以安全運行，提高管理人員對工作的責任感，可將人工智能技術作為管理人員與系統(tǒng)交流的橋梁，使管理人員能夠在第一時間了解系統(tǒng)的具體情況，并做出相應的決策，保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。要創(chuàng)造合適的交流空間，對交流過程進行優(yōu)化，有效提高交流效率，及時對系統(tǒng)出現(xiàn)的問題進行診斷和分析，并保證問題在較短的時間內(nèi)得到解決，不影響正常生產(chǎn)。

在利用人工智能技術對故障進行診斷時，要打造健全的溝通機制，使管理人員能夠及時了解設備的運行情況[4] 。為了做好上述工作，要從以下幾點入手。第一，引進先進的硬件設施，完善硬件功能。要購進全新的設備，結(jié)合生產(chǎn)需求與機械電子工程的實際情況，充分發(fā)揮人工智能技術的優(yōu)勢，將設備與系統(tǒng)進行有效連接，確保系統(tǒng)得到有效控制。第二，重視軟件建設。首先，購進先進的智能化軟件，打造合適的智能化環(huán)境。其次，對技術人員進行系統(tǒng)培訓，使其掌握與人工智能技術相關的知識，并做到熟練應用，保證其具備良好的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能，能夠?qū)⑷斯ぶ悄芘c機械電子工程有機結(jié)合，從而提升機械電子工程的整體生產(chǎn)效率。

6結(jié)束語