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

沈喜豐

（上海北玻鍍膜技術(shù)工業(yè)有限公司，上海 201600）

利用人工智能技術(shù)制作出新型的設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化整體制作流程，減輕相關(guān)人員的工作壓力，從而使機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)能夠朝著更加規(guī)范和精準(zhǔn)性的方向不斷發(fā)展，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的效果，滿足各項(xiàng)生產(chǎn)要求，推動(dòng)我國(guó)社會(huì)的穩(wěn)定進(jìn)步。

1 人工智能技術(shù)的概述

人工智能技術(shù)為現(xiàn)代化的技術(shù)方案，具備綜合性較強(qiáng)的特點(diǎn)，例如融合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電子信息系統(tǒng)方面的理論知識(shí)，構(gòu)成一體化的技術(shù)結(jié)構(gòu)，具備較強(qiáng)的應(yīng)用性，以此來(lái)提高整體的發(fā)展水平。伴隨著我國(guó)科技水平的不斷進(jìn)步，人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)大力支持下，在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用較為廣泛，有效滿足了機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)當(dāng)前現(xiàn)代化發(fā)展的需要。在以往機(jī)械設(shè)計(jì)制造中存在著模型運(yùn)算不清晰的問(wèn)題，為了提高整體的設(shè)計(jì)和制造效果，要利用人工智能技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題。使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變得更加安全和高效，加快信息數(shù)據(jù)處理的速度，并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)搜索建立與之匹配的設(shè)計(jì)方案，從而使機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平能夠得到全面的提高，滿足現(xiàn)代化行業(yè)的發(fā)展需求。

2 人工智能技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用作用以及發(fā)展前景

2.1 作用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域在新時(shí)期下朝著自動(dòng)化和智能化的方向而不斷的發(fā)展，其中人工智能技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的，通過(guò)人工智能技術(shù)能夠提高整體的設(shè)計(jì)效果，指導(dǎo)后續(xù)自動(dòng)化的發(fā)展路徑，不斷的擴(kuò)大機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，使得生產(chǎn)精準(zhǔn)性能夠得到充分的提高，減少企業(yè)在生產(chǎn)中的投入成本。在人工智能技術(shù)利用時(shí)能夠開(kāi)展更多的仿真模擬實(shí)驗(yàn)，減少在設(shè)計(jì)制造中的誤差，生產(chǎn)出更加高品質(zhì)的產(chǎn)品，滿足各行各業(yè)的生產(chǎn)需要。另外在智能技術(shù)利用的過(guò)程中，能夠保證整體制造過(guò)程中的安全性，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在制造中所存在安全隱患，提出更加科學(xué)的優(yōu)化措施，消除安全隱患，保障生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。最后在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中融入智能化技術(shù)，還有助于實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)配置，例如做好人力和物力的科學(xué)調(diào)配，并且減少由于人為失誤而對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)制造所產(chǎn)生的影響，逐漸的完善整體的工作模式，從而為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 發(fā)展趨勢(shì)

（1）虛擬化。隨著我國(guó)當(dāng)前科技水平的不斷提高，智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造逐漸朝著虛擬性的方向而不斷的發(fā)展，能夠彌補(bǔ)在以往工作中的不足，在技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，在設(shè)計(jì)一款零部件時(shí)，可以利用人工智能技術(shù)自動(dòng)化的完成數(shù)據(jù)的核算并且進(jìn)行制造后的模擬，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)工作中所存在的問(wèn)題。另外還可以通過(guò)虛擬化的電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中開(kāi)展虛擬性的設(shè)計(jì)，通過(guò)觀察模型和虛擬實(shí)驗(yàn)的方式找到其中所存在的問(wèn)題之后，直接可以在平臺(tái)中進(jìn)行全面的整改，防止在設(shè)計(jì)工作中存在諸多的偏差。這樣一來(lái)既可以提高實(shí)際的生產(chǎn)效率，還有助于降低在生產(chǎn)過(guò)程中存在的成本浪費(fèi)問(wèn)題，提高最終的生產(chǎn)水平。

（2）智能化。從我國(guó)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)制造已經(jīng)朝著智能化的方向而不斷發(fā)展了，并且已經(jīng)滿足智能化的標(biāo)準(zhǔn)，但是時(shí)代是不斷發(fā)展的，在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的研究力度，更加貼合日常的生產(chǎn)需求，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的問(wèn)題，促進(jìn)行業(yè)的不斷進(jìn)步以及發(fā)展。在實(shí)際工作中可以通過(guò)智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)解決在以往工作中的各項(xiàng)誤差，滿足資源配置的要求，同時(shí)也可以將人工智能技術(shù)融入其中，以此來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的智能性和全面性，比如可以在系統(tǒng)中融入視覺(jué)修復(fù)功能技術(shù)。在開(kāi)展某項(xiàng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，可以直接的找到問(wèn)題發(fā)生的原因，采取更加科學(xué)的解決措施，并且可以自動(dòng)化的處理，跳過(guò)人工操作和審核的這一環(huán)節(jié)，全面提高工作效率和精準(zhǔn)性。在實(shí)際工作中，相關(guān)研發(fā)人員需要做好技術(shù)的研究力度，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要和行業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，組合不同的技術(shù)方案，全面提高整體的設(shè)計(jì)效果。在智能化技術(shù)應(yīng)用時(shí)要考慮節(jié)能環(huán)保方面的要求，避免對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，以此來(lái)優(yōu)化整體的工作模式和流程。

3 人工智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的具體應(yīng)用

3.1 模糊推理系統(tǒng)

模糊推理系統(tǒng)為人工智能技術(shù)中的重要代表，有效提高了各項(xiàng)工作效率，在系統(tǒng)中能夠更加準(zhǔn)確性的判斷信息，并且完成后續(xù)的數(shù)據(jù)傳達(dá)，利用科學(xué)的語(yǔ)言來(lái)組織不同的設(shè)計(jì)思路，以此來(lái)提高整體的設(shè)計(jì)效果。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中融入模糊推理系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確的分析龐大的數(shù)據(jù)，提取關(guān)鍵有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)制造設(shè)計(jì)工作提供重要的保障。雖然模糊推理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)較為突出，但是在應(yīng)用時(shí)也會(huì)存在一定的不足，例如在系統(tǒng)連接方面穩(wěn)定性很難得到充分的保障，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)要通過(guò)系統(tǒng)方案的完善以及創(chuàng)新，充分的發(fā)揮模糊推理系統(tǒng)本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以此來(lái)發(fā)揮人工智能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，提高整體的設(shè)計(jì)和制造效果。

3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠快速的將有關(guān)設(shè)計(jì)制造的數(shù)據(jù)傳送到相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中，并且更加高效率的完成信息的保存以及分享，這樣一來(lái)在實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，如果設(shè)計(jì)人員出現(xiàn)某些問(wèn)題，那么可以通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)快速的傳達(dá)相對(duì)應(yīng)的信息，和其他設(shè)計(jì)人員開(kāi)展深入性的溝通以及聯(lián)系，全面的提高整體的設(shè)計(jì)效果。其次在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的處理，尤其是在后續(xù)設(shè)計(jì)中如果出現(xiàn)變動(dòng)數(shù)據(jù)的話，那么可以將數(shù)據(jù)錄入到模型中構(gòu)建新型的模型數(shù)據(jù)，以此來(lái)提高整體的處理效果，避免再次出現(xiàn)人工返工的情況，節(jié)約整體的操作時(shí)間，保證最終設(shè)計(jì)制造的精準(zhǔn)度。最后在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用的過(guò)程中，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)提取相對(duì)應(yīng)的價(jià)值信息，并且根據(jù)神經(jīng)元的反射特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的保存，以此來(lái)提高整體的設(shè)計(jì)效果。從中可以看出在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造中融入人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較為突出，因此需要相關(guān)工作人員加強(qiáng)對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施力度，優(yōu)化整體的機(jī)械設(shè)計(jì)制造模式。

3.3 故障診斷系統(tǒng)

故障診斷系統(tǒng)包含了故障案例庫(kù)和故障推理庫(kù)等等，根據(jù)模型診斷和案例推理來(lái)創(chuàng)新整體的建設(shè)及制造方案，保證設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性以及高效性。在實(shí)際操作時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要通過(guò)人機(jī)界面來(lái)檢測(cè)整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造方案，并且快速的完成信息的錄入，系統(tǒng)要根據(jù)分析和判斷功能，在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找相對(duì)應(yīng)的資料來(lái)審核這一設(shè)計(jì)方案是否是非?？茖W(xué)和可行，之后對(duì)調(diào)整的結(jié)果和相似案例進(jìn)行相互的結(jié)合，以此來(lái)分析當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性。最后給相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供諸多的建議，充實(shí)形成了設(shè)計(jì)方案，提高整體的設(shè)計(jì)效果。

3.4 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用也是非常寬泛的，在具體應(yīng)用的過(guò)程中能夠減少在后續(xù)制造中的安全事故，達(dá)到良好的控制效果。例如在進(jìn)行機(jī)械制造時(shí)，如果發(fā)生一場(chǎng)情況，那么可以馬上的被傳感器所感知之后，將警示信息傳遞給相對(duì)應(yīng)的設(shè)備操作人員，防止在現(xiàn)場(chǎng)存在較嚴(yán)重的安全事故。在進(jìn)行機(jī)械識(shí)別中要配合著超聲波傳感技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，精準(zhǔn)性的完成現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)過(guò)程的全面監(jiān)督，以此來(lái)提高整體的工作效果。其次，在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，難免會(huì)存在著復(fù)雜的動(dòng)態(tài)模型，一些適應(yīng)能力較差的機(jī)械工程很難做出基本性的判斷，發(fā)現(xiàn)在制造中所存在的安全隱患。因此，在實(shí)際工作中，需要通過(guò)人工智能技術(shù)的科學(xué)利用保證后續(xù)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，通過(guò)全過(guò)程的監(jiān)督以及管理減少安全事故發(fā)生的概率，從而使機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作能夠更加科學(xué)地進(jìn)行。

3.5 集成化的利用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中，要通過(guò)智能化技術(shù)完成以往工作中所遺留出來(lái)的問(wèn)題，并且配合多種智能化技術(shù)來(lái)提高整體的運(yùn)用效果。例如可以配合著解密傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)滿足集中化的要求及標(biāo)準(zhǔn)，綜合性的傳遞相對(duì)應(yīng)的信息，從而使整體管理效果能夠得到全面的提高。在實(shí)際管理時(shí)需要配合自動(dòng)化技術(shù)和工程信息系統(tǒng)等相關(guān)的技術(shù)方案做好各個(gè)方面的集成性控制，對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行全面的監(jiān)督以及管理，避免存在質(zhì)量不符的問(wèn)題，嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，提高整體的監(jiān)管效果，從而使機(jī)械設(shè)備質(zhì)量能夠得到充分的保證。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中需要將各個(gè)技術(shù)進(jìn)行相互的融合，并且明確在自動(dòng)化制造方面的注意事項(xiàng)，為后續(xù)設(shè)計(jì)和制造工作順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在機(jī)智能管理時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)信息數(shù)據(jù)的搜集和整合力度，并且融入相對(duì)應(yīng)的技術(shù)方案，避免出現(xiàn)信息丟失和遺漏的問(wèn)題，逐漸的完善當(dāng)前的生產(chǎn)制造模式，從而使得機(jī)械設(shè)備制造效果能夠得到全面的提高。

其次，在集成化控制中還要減少失誤率的產(chǎn)生，例如在以往工作中，由于人為因素會(huì)導(dǎo)致輸入的錯(cuò)誤出現(xiàn)信息泄露和操控不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，并且也會(huì)增加在生產(chǎn)時(shí)的安全隱患，因此在實(shí)際工作中要通過(guò)集成化的控制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)性管理。如果在后續(xù)等運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，桌子可以馬上發(fā)出相對(duì)應(yīng)的預(yù)警信號(hào)，操作員在接受到信號(hào)之后要馬上的解決現(xiàn)場(chǎng)所存在的問(wèn)題，從而提高信息輸出的價(jià)值，使信息輸出能夠具備較強(qiáng)的可靠性，為后續(xù)運(yùn)行管理提供重要的支持，滿足精細(xì)化管理的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

3.6 安全管理

由于機(jī)械制造過(guò)程具有復(fù)雜性的特征，如果在某個(gè)環(huán)節(jié)存在偏差，那么會(huì)影響整體工作順利進(jìn)行，也會(huì)出現(xiàn)較多的影響因素，所以在實(shí)際工作中要配合人工智能技術(shù)做好現(xiàn)場(chǎng)的安全管理，將影響因素扼殺在搖籃之中，提高現(xiàn)場(chǎng)的安全系數(shù)。在具體工作中可以通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)節(jié)的科學(xué)檢測(cè)，不僅可以減輕相關(guān)人員的工作量，還有助于保障人員的安全操作，有效的提高了當(dāng)前的安全的安全管理效果。采取人工智能技術(shù)還可以對(duì)零部件的加工參數(shù)進(jìn)行智能化的檢測(cè)及反饋，并且在后續(xù)生產(chǎn)線中能夠?qū)崟r(shí)的反映集中的故障問(wèn)題，快速的找到故障發(fā)生的位置，為后續(xù)維修工作提供重要的基礎(chǔ)，減少安全隱患發(fā)生的幾率，保障現(xiàn)場(chǎng)工作的順利進(jìn)行，以此來(lái)提高整體的管理效果。同時(shí)在智能化技術(shù)應(yīng)用方面還可以進(jìn)行多方位的檢測(cè)，根據(jù)不同的環(huán)境按照質(zhì)檢所設(shè)計(jì)流程來(lái)進(jìn)行科學(xué)的管理，作出相應(yīng)的依據(jù)，信息滿足安全管理的要求以及標(biāo)準(zhǔn)，全面的提高整體的運(yùn)用效果。

3.7 信息管理

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化中融入人工智能技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新時(shí)要做好信息的管理，統(tǒng)籌現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)信息，為生產(chǎn)流程的優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在技術(shù)實(shí)施時(shí)，需要依托于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的動(dòng)態(tài)化處理，并且構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字模型之后，再確定各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，做好復(fù)雜性數(shù)據(jù)的多方位處理，以此來(lái)使各個(gè)數(shù)據(jù)能夠具備較強(qiáng)的邏輯性。同時(shí)還需要根據(jù)不同數(shù)據(jù)信息的反應(yīng)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化當(dāng)前的數(shù)據(jù)處理模塊，在不同數(shù)據(jù)操控領(lǐng)域下，通過(guò)信息的輸入和輸出來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的全面整合，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)所存在的問(wèn)題，優(yōu)化當(dāng)前技術(shù)模式，從而提高整體自動(dòng)化控制效果。在系統(tǒng)中還可以配合人工操作模塊，根據(jù)后續(xù)的工作要求以及標(biāo)準(zhǔn)來(lái)傳遞相對(duì)應(yīng)的信息，也可以修改信息搜集模塊的相關(guān)指令，真正的滿足智能化的工作要求之后，再通過(guò)智能化技術(shù)的科學(xué)預(yù)測(cè)以及管理，加快信息的儲(chǔ)存速度，滿足實(shí)際的生產(chǎn)要求。在智能化技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，要確定實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)處理模式，從而使信息傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠具備較強(qiáng)的科學(xué)性。

另外還需要操控底層和頂層數(shù)據(jù)之間的共通，完成指令的對(duì)接任務(wù)，更好地了解現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況，不斷提高整體管理的精準(zhǔn)性，凸顯人工智能技術(shù)本身的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，要緊跟時(shí)代發(fā)展方向，融入人工智能技術(shù)創(chuàng)新整體的設(shè)計(jì)流程，遵循靈活性和高精準(zhǔn)度的設(shè)計(jì)原則，不斷完善整體設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的監(jiān)督以及管理，之后，再通過(guò)人工智能技術(shù)為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和制造提供重要的建議，從而使機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)能夠朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。