人工智能在機械設計制造及其自動化中的應用

李軍冬

摘 要：人工智能是行業發展趨勢，本文通過分析人工智能在機械制造及其自動化中應用，旨在提高人工智能在行業發展過程的應用深度，為行業發展提供切實可行路徑。

關鍵詞：人工智能;機械設計;機械制造;自動化

引言：隨著社會發展和現代科學技術的進步，我國對于人工智能技術的研究也在不斷推進。作為一種新興技術，人工智能在人們的日常生活中應用逐漸開始更加廣泛，例如智能家居、智能汽車、智能機器人、智能停車場等等，在人們的日常生活中隨處可見。這些設備應用核心技術均為人工智能。而且伴隨著現代科學技術的研發，在人工智能整體技術水平方面起到了極大的推進作用。人工智能能夠實現人類思維和意識的模仿，并將此智能技術賦予到產品上，使其具有自主學習、推理、判斷和適應能力， 而機械加工設計制造則主要是指使用加工機械改變產品加工工件的外形、尺寸和性能。目前機械制造行業能夠為各工業企業提供大量的機械設備、零部件產品，所以，機械制造行業是實現工業現代化、工業自動化的基礎。因此，要想實現機械設計制造及自動化水平的整體提升，就必須要應用人工智能，將其融入到機械生產制造過程中[1]。但目前看來，相比發達國家，我國對于機械設計制造及其自動化領域中人工智能的應用仍然存在一些問題，為了能夠有效促進機械制造行業的健康發展，就必須要針對這些問題進行仔細的研究，提高人工智能在機械設計制造及其自動化領域中的應用質量。

1 人工智能概述

智能化技術是在計算機技術、大數據技術、無線網絡傳輸技術以及仿真模擬技術、智能控制技術等多種現代信息化技術而開發和應用的一種智能化技術，在多項技術的協同作用和長期的應用之下形成了人工智能技術，在當前的發展中也有著很好的應用。對于人工智能技術而言的特點是明顯的綜合性，結合了語音識別技術和虛擬現實技術的突出優勢等進行全方位的應用。它的研究還涉及各學科專業領域的知識交叉，具有高度的復雜性。在人工智能技術誕生的時期屬于計算機的高速發展階段。各項技術的綜合性發展的工作階段中實現了信息技術的大規模提升，在這一時期的發展中人們的生產生活方式和社會方式都發生了極大程度的變化，信息建設和發展的水平不斷提升，這也就使得人工智能技術在生產生活中有著更加廣泛的應用。人們的日常生活中已經被人工智能技術包圍，這些技術的應用也就使得智能家居和電器的控制等為人們的生活提供了極大的便利程度，也就人工智能軟件也就成為人們生活中的一部分。因為當前技術方面的一系列限制，后續的整體性能提升還需要不斷努力。

2 人工智能在機械制造及其自動化中的應用優勢

2.1 提高生產安全水平

安全是生產的前提條件，因此要提高重視程度，確保滿足安全生產要求。我國機械化生產發展過程中，安全問題一直是關注的重點，不僅會給企業造成經濟損失，而且威脅到人員生命財產安全，所以要進一步提升生產安全性。機械自身質量問題，技術比較落后，是引發事故的重要原因之一。員工在生產過程中缺乏安全意識，沒有做好自身安全防護，再加上操作不當很有可能引發事故。自動化技術在機械生產中的運用，整個生產系統實現了無人操作，對員工生命危險性會降到最低，真正意義上實現安全生產。機械自動化生產是一個完整的系統，對運行情況進行動態監管，一旦發生故障，在最短時間內實現控制，從而提升了生產的安全性。將安全放在生產的第一位，只有在安全環境下，才能保證生產活動順利開展，這是非常重要的[2]。機械自動化最大優勢在于無人參與，可以在遠端對設備操作，大大提升了安全性，避免意外事故發生。安全生產一直是企業的管理重點，要發揮出機械自動化生產的作用。

2.2 改善檢修效果

社會快速發展，客戶需求多樣化、個性化，這對于生產系統而言要求也越來越高。機械制造及其自動化根據客戶需求，優化設備，確保產品更加符合客戶需求。特別是在檢測產品中成效較為突出，能夠快速檢測出質量問題，進而采取有產措施，保證了質量。對于企業而言，質量是制勝的法寶，若質量不達標，客戶便會流失，經濟損失難以估量。機械制造及其自動化功能齊全，能夠使多種產品生產需求得到滿足，進而使客戶更加滿意，抓住機遇，搶占市場。如果系統存在故障，其會自動化進行保護，停轉故障設備，不僅將損失降到最低，而且避免出現人員傷亡。自動化能夠實時全面監測系統，快速查找故障部位，在分析過程中找原因，找方法， 減少損失，能夠確保較短時間內恢復生產。

3 人工智能在機械設計制造及其自動化中的應用探究

3.1 人工智能在機械設計制造中的應用

當前人工智能在機械制造中應用也非常廣泛，不但可以實現生產效率的提高，而且所生產出來的產品質量也較高。如果站在人工智能角度，機械制造中可以借助其強大的功能性，進行自動化的處理與相應的控制，不僅可以確保制造中精準度提高，而且減少了外界環境造成的不必要干擾， 使生產水平得到了大幅度提升，產品質量得到了保證。在生產環節應用人工智能可以實現智能化的處理與調整，充分考慮到當前市場中多樣化的需求，滿足客戶對產品個性化的要求。在機械制造中，機器人、機械手應用較為普遍，其中人工智能在其中發揮了重要的作用，使最初的機械化逐漸向智能化轉變[3]。機械制造中人工智能的應用實現了機器人效率的增強， 將大量人工操作代替，多線任務都是由機器人來完成，所具備的多項功能性是人工無法取代的。

3.2 人工智能在機械設計制造中故障診斷的應用

機械設計制造及其自動化過程有著較高的復雜性，而且對各項數據有著極為精確的要求，需要經常進行數據計算，例如在進行建模和論證過程中，需要應用多種計算公式和推導、演算，如果在這一過程中全部進行手工計算，不但需要花費大量的時間，同時在計算誤差方面也會有著很高的錯誤率，對生產效率和生產質量都會帶來嚴重的影響，所以，需要運用人工智能技術的精準化和計算速度進行自動化歸納與信息分類，確保計算結果的精確性和準確性。也能夠快速完成計算。而且在機械設計制造及其自動化過程中，各項設備的運行狀態也能夠在人工智能技術運用下進行準確的診斷，利用人工智能技術中人機交互界面進行機械運行數據的實時監測，并運用正向推理規則和推理機制診斷結果分析，一旦出現異常，能夠快速進行智能化自動化調整。

3.3 人工智能在機械設計制造信息處理中的應用

在機械制造及其自動化中，關于信息的有效傳遞主要是借助電子信息傳輸系統，但是傳輸中也并非是毫無漏洞的，特別是在多樣化信息傳輸中，極易存在較為嚴重的問題，主要是由于機械電子系統本身就有缺陷， 不穩定性因素較多，所以將人工智能融入到信息處理環節，充分利用先進技術的精準度特點對信息傳輸進行有效的監測，確保電子信息系統能夠安全動作，使信息的輸入與輸出更加精準，實現信息高效處理，為后續機械制造及其自動化更好的運行提供保障，奠定基礎。

4 結束語

我國機械設計制造及其自動化處于快速發展中，運用人工智能技術是大勢所趨，所以要增強創新意識，注重不同技術整合，通過優勢互補提升水平。人工智能技術在機械設計制造及其自動化中應用程度會不斷加深， 推動社會經濟穩定發展。

參考文獻：

[1] 馬思言，何寧，李亮.人工智能知識管理系統在制造型企業中的應用[J].機械制造與自動化，2020，37（3）：10-13.

[2] 謝彬明，楊榮強.人工智能在機械自動化方面的應用與研究[J].南方農機， 2020，50（4）：153.

[3] 李操.自動化在機械設計與制造中的應用前景分析[J].新商務周刊，2020， （3）：232-232.

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