淺談人工智能在機械制造中的應用與滲透

張俊

摘 ? 要：人工智能在各行各業的廣泛應用充分顯示了其發展優勢，從機械制造的角度出發，深入分析了人工智能在這一行業顯現出來的推動結構轉型，提高生產效率以及創新生產流程等多方面的應用優勢。綜合現階段機械制造行業的發展需求，提出了機械制造應當與軟件的智能化設計相融合、與故障診斷和修復相適應等兩方面的智能化設計要求，對未來人機互動模式、集成機構設計以及制造性能等方面的智能化應用前景進行了展望，旨在提升和發展人工智能在機械制造行業的應用優勢。

關鍵詞：機械制造 ?智能化 ?發展趨勢

中圖分類號：U284.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0004-02

時代在不斷發展，社會也不斷前進，機械制造和產品想要跟上時代的腳步，也應該提高自身性能，更加節約能源，使自己的操作更加簡潔方便，其中智能化在人們心目中的地位尤其高，而智能化在勞動力密集型所起的作用也非常大。經濟正在快速發展，勞動力的價格也不斷上升，這對很多企業尤其是制造業類型的企業是非常不利的，更是成為了我國產業結構轉型升級的阻礙。科技不斷發展進步，計算機數據技術、信息數字化技術等高新技術的崛起使得機械制造的智能化得以快速發展，成為機械設計制造及自動化的一股潮流。

1 ?智能化對于機械制造的意義

1.1 推動轉型升級，提高制造業水平

20世紀30年代，許多歐美國家興起了機械制造智能化的潮流，我國的智能化發展相對落后，在少部分地區仍舊延續以前的機械制造方式，這主要體現在一些中小型企業，人工勞動力仍舊是企業生產的主要動力，這對企業的發展和升級必定會產生阻礙。而在經濟全球化的環境中，更加應該努力發展機械制造智能化，緊跟時代潮流。所以，勇于創新，大力發展機械制造的智能化，已經成為了我國的迫切需求。而做到這些，也勢必可以促進我國制造業的發展，推動我國經濟產業的轉型升級，使我國產品走向更加廣闊的世界。

1.2 提高生產效率，減少人力成本

機械制造智能化發展的根本目的就是在此，因為人力成本在機械制造業中的比重正在逐漸增大，有時候甚至比原材料的成本還要高，這成為了企業極大的經濟負擔，所以只有努力發展機械制造智能化，才能夠緩解這個問題，增加企業利潤。而在現代制作業中，企業的生產已經不再需要過多的勞動力，只需要操作人員將科技人員編寫好的程序輸入到相應的設備和系統，再放入所需要的零件和材料，機器本身就可以自行運轉，減少了多余勞動力，可以極大的降低人力所帶來的成本，節約了經濟成本。

1.3 改造生產流程，提高制造精度

在需要很多人工勞動力操作的生產加工環節，由于人工始終存在誤差，不能做到完美，所以產品的質量和精度幾乎不可能做到完美。加入機器人，是機械行業實現智能化的一條捷徑，因為機器人具有智能化的設備和軟件，所以它能夠代替人類完成更加完美的制造，同時也可以讓整個生產加工的流程更加簡單明了，更加科學流暢。由于機器人的種種優點，越來越多的企業開始使用機器人，這在一些高精尖的行業中更為常見。

2 ?機械制造智能化的設計要求

2.1 機械制造硬件與軟件的智能化設計

只有硬件基礎發展到一定的高度，機械制造的智能化理念才能夠得到實現，同時，機械制造智能化能夠發展，也必須建立在這個基礎上。光靠設計機械制造并不能達到目的，與之相關的軟件技術也必須發展起來，比如：電子信息化技術，計算機技術等，只有機械制造的軟件系統和硬件系統同時發展起來，相互合作，互相幫助，才能夠提高機械制造的操作水平，使機械制造的系統更加簡單易操作。想要實現這一目標，機械制造的設計必須跟上，第一步就應該做到融合各種軟件技術，充分發揮機械制造應有的作用，改善原有的設計技術。與之相比，在智能化機械制造中，計算機數據控制處理技術十分重要，但也相對復雜。要想機械制造可以自主運行，完成指令，計算機數據控制處理技術就需要處理不同的信息，并及時分析反饋這些數據，這就要求機械制造的自動控制技術可以達到更高的標準。

2.2 機械制造故障診斷和修復的智能化

有時候因為設備硬件結構不夠完善，機械制造是必然會產生故障的，而人工診斷和修復對此收效甚微，不能夠完全解決，但是智能化技術的發展，讓我們看到了故障徹底修復的希望。使用智能化手段，機械制造在工作過程中可以全面分析是否有故障，如果有，也能夠及時分析和診斷，大大節約了時間成本。其中能否高效可行地處理機械故障，取決于傳感信號的強弱和信息的處理程度。所以，想要提高機制造故障診斷和修復的效率，就必須改善信息處理的狀態，強化機械制造智能化。

3 ?機械制造智能化的發展趨勢

3.1 人機互動更為完善，操作體驗更為簡便

機械制造智能化確實在不斷發展，但這并不能完全取代人的作用，因為機械制造也是由人來操控的。而計算機數據處理技術也為智能化的機械設備實現人機之間相互交流提供了幫助。數據化功能也讓操作人員了解了充足的信息，使得人機信息的交流更加簡潔、方便。CDA等軟件的使用，彌補了手工制圖的缺點，使得設計周期變短，節約許多時間，提高了設計的精確程度。多媒體技術發展壯大，它的聲像，圖文信息處理技術非常厲害，操作人員通過這種技術可以及時監控機械制造過程中的故障，并及時的進行修正，為機械制造的智能化處理提供了堅實的基礎，對企業的生產提供了極大的助力，并且有利于企業的管理層的發展。

3.2 結構設計更加集成，功能體現更加柔性

科學技術在不斷地進步與發展，機械制造領域也在不斷改進，明顯的模塊化和集成化的趨勢就可以看出。智能化的機械設備物理體積日益變小，但是功能卻更加豐富，機械制造系統也可以應對更多的生產要求，完成更多的生產條件。可以說，機械制造的模塊化在某種程度上給出了機械制造企業發展的目標，而機械設備的微小和柔軟具有巨大的優勢，因為這是生產和市場更加需要的。通過加強集成化和模塊化的數據，數控系統可以變得更加靈活，發揮更加多樣的功能，所以可以使產品的功能更加的多樣化，本身也可以有更多的變化，極大地提高機械制造的靈活性，滿足越來越變化，多樣的市場需求，滿足更多用戶的需要。

3.3 制造性能更加高效，制造過程更加智能

更加精細的加工制造，微型機械等科學技術的進步與發展使得現代制造智能化不斷前進。機械制造設備上一般都安裝了很多的傳感器和單片傳感器，因為這樣可以大大增強機械制造的精確度，更好地發揮出機械制造設備的能力。隨著納米技術獲得了極大的發展，極有效果地在機械、電子設備中和材料技術中應用，與此同時，機械制造智能化也獲得了飛快的發展。未來機械制造的根本內容很有可能是納米技術和超精密加工技術的結合，這也極大地增強了機械制造智能化，使得機械制造獲得了更高的效率，在這樣強大的技術支持下，產品也會變得更加可靠，更加讓人信服。

機械制造的智能化不僅會有以上方面的發展，它也會多方位，全角度地發展，更加綠色化，節能化。并且隨著計算機網絡的不斷進步，不同機械設備網絡也形成了一個整體，有利于其在機械制造領域的推廣，讓越來越多的人可以體驗到機械制造智能化，提高智能化設備使用的效率。與此同時，機械制造的環境將隨著智能化的不斷提高，也將會取代以前產生的不良環境，變得，更加環保。這樣來說，既能避免對環境過于污染和破壞，也有利于操作人員的身體健康。

參考文獻

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