周伏強
(臺州正立電機有限公司,浙江 臺州 317525)
在科學(xué)技術(shù)推動下,人工智能在我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛運用,盡管當(dāng)前我國人工智能技術(shù)還處于發(fā)展起步階段,但在很多領(lǐng)域都呈現(xiàn)出極大的應(yīng)用價值。在機電一體化發(fā)展中,借助于人工智能技術(shù),能夠進一步推動機電一體化技術(shù)向著智能化、模塊化以及綠色化的方向發(fā)展。基于此,加強對人工智能在機電一體化中的應(yīng)用研究具有十分現(xiàn)實的意義。
人工智能是新時代的產(chǎn)物,在衣食住行各個領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用,能夠促進社會迅速發(fā)展。人工智能實際上是對人腦邏輯思維過程進行仿真模擬的過程,從而能夠開展復(fù)雜的工序。在我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中,人工智能技術(shù)也取得了顯著成就,以智能機器人、集中化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)為核心的智能體系,在其應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢十分明顯,能夠從事高精密的思維過程,對人類思維邏輯進行全方位效仿。在制造業(yè)領(lǐng)域中,人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠提升生產(chǎn)質(zhì)量與效率,同時還能節(jié)約成本,為制造業(yè)企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。
機電一體化技術(shù)是在我國科學(xué)技術(shù)持續(xù)提升基礎(chǔ)上發(fā)展而來,具有學(xué)科綜合性、專業(yè)性特點,所涉及的技術(shù)領(lǐng)域較廣,包括計算機、電子、機械、力學(xué)、自動化、通信等技術(shù)領(lǐng)域。在機電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中,對機械制造領(lǐng)域做出了巨大貢獻,推動了其智能化發(fā)展。傳統(tǒng)的機械行業(yè)中,機電產(chǎn)品主要是包括電子、機械兩個部分,且兩者處于分離的狀態(tài),沒有進行有機的結(jié)合,兩者之間的交互性較差。隨著機電一體化技術(shù)發(fā)展,智能化已經(jīng)成為一種趨勢,無論是電子技術(shù),還是機械工業(yè)生產(chǎn)技術(shù),智能化水平都持續(xù)提升,兩者的結(jié)合也更加緊密,機械產(chǎn)品從設(shè)計到生產(chǎn),整個流程充分結(jié)合了電子技術(shù),讓我國工業(yè)走向了智能化時代。
當(dāng)前,在機電一體化系統(tǒng)中,包含了諸多理論知識,同時涉及的知識面更高。使用機電一體化設(shè)備中,操作人員不僅需要掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識,同時也需要具有一定的操作經(jīng)驗,對機電一體化設(shè)備操作進行明確規(guī)定,且機電一體化設(shè)備運行質(zhì)量和操作人員經(jīng)驗、專業(yè)能力、失誤等具有密切的關(guān)聯(lián)。而將人工智能運用其中,根據(jù)事先設(shè)定的程序,撰寫程序流程。借助于智能化系統(tǒng)對編寫程序進行檢查,實現(xiàn)對電子計算機智能化操控的效果。可以說,利用人工智能控制系統(tǒng),能夠極大程度上解放人工,提升工作效率與質(zhì)量,在維護機電一體化設(shè)備運行狀態(tài)方面同樣具有很大優(yōu)勢。
在智能化時代背景下,智能制造是制造業(yè)發(fā)展的一個必要趨勢,是一種搞新概念。從當(dāng)前我國制造行業(yè)發(fā)展情況來說,主要分為智能制造系統(tǒng)、智能制造技術(shù)兩個層面。其中,智能制造技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)、機械制造中,通過信息化技術(shù)手段,對生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境進行自動化監(jiān)控,并進行智能化分析,能夠?qū)φ麄€生產(chǎn)過程進行智能控制。不僅能夠降低整體生產(chǎn)成本,還能夠保證產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。智能制造系統(tǒng),更多體現(xiàn)在一種智能化人機交互環(huán)境,利用計算機等工具充當(dāng)媒介,實現(xiàn)人與機器之間的交流,是提升機械產(chǎn)品智能化的一種概念。通過智能制造系統(tǒng),能夠切實擴大智能化機械產(chǎn)品使用范圍,也是今后機械制造領(lǐng)域發(fā)展的主流方向。新時期,汽車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,汽車組件也更加豐富,傳統(tǒng)的汽車制造工藝,很難實現(xiàn)汽車各產(chǎn)品組件之前的協(xié)同控制,無法實現(xiàn)汽車各部件信息交互性,降低了汽車產(chǎn)品智能化程度。例如,在汽車速度控制方面,往往存在較多影響因素,包括汽車檔位大小、油門開度、路況等,這些因素都會對汽車行駛速度造成影響。在以往汽車機械制造模式下,需要依靠司機主觀判斷對車速進行調(diào)整,人為因素占有很大的比重,有時候不能將車速控制在一個理想的狀態(tài)下。而引入機電一體化技術(shù),能夠通過智能化手段收集路況信息,且對于車速進行智能化控制,保證車輛整體協(xié)調(diào)性,讓汽車產(chǎn)品更具系統(tǒng)化特征。
人工智能在機電一體化操縱過程中應(yīng)用,能夠在保證工作效能、品質(zhì)基礎(chǔ)上,控制成本支出。具體在電氣控制中的應(yīng)用需要運用到模糊控制理論、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。其中,模糊控制主要是根據(jù)語言自變量、模糊推理等過程,借助于模糊控制器,完成對電氣控制系統(tǒng)的操控目標(biāo);而數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)則將專家系統(tǒng)、控制理論等結(jié)合起來,提升電氣控制系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)能力,便于相關(guān)人員操控。利用專家自動控制系統(tǒng),能夠發(fā)揮其在調(diào)節(jié)參數(shù)方面的優(yōu)勢,提高電氣設(shè)備的可靠性。
在經(jīng)濟全球化發(fā)展進程中,機電一體化正逐漸向著智能化發(fā)展進發(fā),人們對于人工智能方面的研究更加深入,將一些人工智能理論、技術(shù)等作為基礎(chǔ),對計算機科學(xué)理論進行總結(jié),形成更加完善的推理基礎(chǔ),為機電一體化發(fā)展提供特有邏輯思維。人工智能背景下,機電一體化必須保持高速處理性能,能夠適應(yīng)生產(chǎn)需求而做出變化,提升機械制造生產(chǎn)的智能化程度。當(dāng)然,機電一體化還未達到人類思維邏輯,但隨著人工智能水平提升,機電一體化所呈現(xiàn)出智能化趨勢就會更加明顯。
機電一體化生產(chǎn)商、生產(chǎn)類型十分豐富,給機電一體化技術(shù)研發(fā)增加了難度。在未來的發(fā)展過程中,通過模塊化發(fā)展,按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),進行標(biāo)準(zhǔn)化模塊產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn),能夠提升機電一體化生產(chǎn)規(guī)模。實施模塊化發(fā)展,提升機電一體化設(shè)備各部件之間的匹配度,實施模塊化研究、生產(chǎn),能夠切實提升機電產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。例如,在電冰箱設(shè)計與生產(chǎn)中,需要考慮怎樣實時采集冰箱內(nèi)部的溫度、排煙系統(tǒng)需要能夠?qū)諝庵袩煴壤M行感知,而這些特殊的零部件,需要進行模塊化設(shè)計,將機電一體化技術(shù)與其他先進技術(shù)結(jié)合起來,保證整體設(shè)計的合理性。
工業(yè)發(fā)展對我國社會經(jīng)濟做出了巨大貢獻,為人們提供了極其豐富的物質(zhì)生活,但所帶來的資源消耗問題、環(huán)境污染問題不容小覷。這些問題會給人們?nèi)粘I顜聿焕绊懀{人類健康。時至今日,人們已經(jīng)逐漸意識到環(huán)境保護、生態(tài)保護的重要意義,也提出了綠色生產(chǎn)的概念。機電一體化技術(shù)發(fā)展中,無論采用多么先進的技術(shù)融合,都應(yīng)該向著綠色化的方向發(fā)展,提升機械系統(tǒng)可回收性、減少資源浪費、提升資源利用率等,都是機電一體化未來發(fā)展的方向。
計算機網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代化社會中展現(xiàn)出自身獨特的優(yōu)勢,盡管相關(guān)對機械制造技術(shù)來說,計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時間較晚,但其對于人們的生活影響巨大,已經(jīng)改變了人們的生活習(xí)慣。當(dāng)前,人們各項社會活動早已離不開信息技術(shù),在企業(yè)辦公管理方面,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等,提升信息傳輸速率,讓工作效率更高。人工智能環(huán)境下,機電一體化技術(shù)的發(fā)展,同樣離不開信息技術(shù)的支持,通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),可以實現(xiàn)對機電設(shè)備的遠程操控。例如,掃地機器人、遠程操控電腦、家用電器、汽車等,為人們生活質(zhì)量的提升作出了巨大貢獻。
機電一體化技術(shù)是時代發(fā)展的產(chǎn)物,在傳統(tǒng)機械制造技術(shù)無法滿足社會發(fā)展時,機電一體化技術(shù)應(yīng)運而生,當(dāng)然,其發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。所謂的微型化發(fā)展,指的是機電一體化產(chǎn)品從型號、外觀、體積方面縮小,也將其稱為微電子系統(tǒng)。經(jīng)過多年的發(fā)展,電子產(chǎn)品體積不斷縮小,已經(jīng)逐漸向納米級發(fā)展。微型機電設(shè)備能量損耗更低、產(chǎn)品使用更加便捷,當(dāng)然需要更加精細化的制造與加工技術(shù)支撐。
通過上述分析可知,市場經(jīng)濟條件下,各行業(yè)都必須做好升級的準(zhǔn)備,保證自身在市場中的地位。機電一體化技術(shù)發(fā)展中,借助于人工智能理論、技術(shù)等,逐漸向著智能化、綠色化、模塊化、微型化以及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。借助于人工智能技術(shù)優(yōu)勢,讓機電一體化產(chǎn)品優(yōu)勢得以發(fā)揮,逐漸滲透到更多的實用領(lǐng)域當(dāng)中,為社會經(jīng)濟發(fā)展、人們?nèi)粘I畹茸鞒鲐暙I。