人工智能在機械制造及其自動化中的應(yīng)用分析

王一雯

（洛陽理工學院 機械工程學院，河南 洛陽471000）

制造業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要命脈，對于國家發(fā)展，產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展都具有重要的意義，在經(jīng)濟發(fā)展高速的今天，制造業(yè)的水平直接決定了國家在世界經(jīng)濟中的地位，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，以智能化為方向帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為當前發(fā)展的主流趨勢，如云數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，促使制造業(yè)也需快速迭代更新，保證我國制造業(yè)水平在國際上處于絕對優(yōu)勢。雖然人工智能技術(shù)在世界范圍內(nèi)已經(jīng)成為眾所周知的前沿技術(shù)，但由于我國裝備制造業(yè)涉及面較廣，對于新技術(shù)的應(yīng)用以及成熟度仍有質(zhì)疑，如何利用人工智能提高產(chǎn)品制造水平和質(zhì)量，優(yōu)化制造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，仍處于迷惑狀態(tài)。本文基于此現(xiàn)狀通過對人工智能技術(shù)進行剖析，分析人工智能在機械制造及其自動化中應(yīng)用限制，來進一步揭示人工在促使產(chǎn)業(yè)升級、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面具有積極影響[1-2]。

1 人工智能概述

人工智能主要基于現(xiàn)有成熟技術(shù)，如計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)通過產(chǎn)業(yè)融合形成的新的技術(shù)應(yīng)用，其利用前沿技術(shù)的融合，基于學科、產(chǎn)業(yè)屬性來得出具有科學指導(dǎo)意義的結(jié)論。由于人工智能受計算、信息算法的影響，因此人工智能發(fā)展也具有階段性，第一階段屬于初始階段，主要進行人工智能技術(shù)的探索分析，隨著技術(shù)的成熟；第二階段屬于人工智能理論分析階段；主要解決技術(shù)融合原理，構(gòu)架智能方案；第三階段屬于人工智能的大面積應(yīng)用階段，隨著技術(shù)理論的成熟，大面積應(yīng)用實踐已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，從目前計算機發(fā)展來看，目前人工智能仍處于理論分析階段，雖然有應(yīng)用實踐，但只局限于小范圍[3]。

2 人工智能在機械制造及其自動化應(yīng)用屬性

人工智能在機械制造及其自動化應(yīng)用屬性主要基于機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢，融入人工智能基礎(chǔ)，促使機械制造業(yè)快速實現(xiàn)成熟，如以機械制造專業(yè)為例，不僅需要了解機械相關(guān)的基礎(chǔ)知識和技能還需要多學科滲透學習其他計算機技術(shù)、電氣技術(shù)以及信息化技術(shù)的知識和技能。因此在經(jīng)濟和技術(shù)高速發(fā)展的今天，通過實踐證明利用人工智能帶動機械制造及其自動化行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的主流方向。

3 人工智能在機械制造及其自動化中應(yīng)用實踐

3.1 智能CAD 應(yīng)用分析

人工智能在機械制造的應(yīng)用案例之一就是智能CAD 的應(yīng)用，傳統(tǒng)的機械制造CAD，通過測量產(chǎn)品數(shù)據(jù)的點線面，按照點線面之間的關(guān)聯(lián)設(shè)計和制造產(chǎn)品，而智能CAD 集合了專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法；如例專家系統(tǒng)通過收集領(lǐng)域?qū)＜覍^程中所產(chǎn)生的問題進行過程分析并將其編制成計算機語言，在產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中，如出現(xiàn)問題可靠計算機來輔助解決并提供對應(yīng)的解決方案；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法利用人工神經(jīng)元的特殊屬性，可提供產(chǎn)品在制造和設(shè)計過程中由于非線性關(guān)聯(lián)而造成的斷點數(shù)據(jù)，且人工智能算法還具有記憶和計算機自組能力。目前智能CAD 已經(jīng)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和專家系統(tǒng)進行了集成，為制造業(yè)的發(fā)展提供的技術(shù)保障。

3.2 機械制造方案應(yīng)用分析

在大型機械重工行業(yè)，通過人工智能技術(shù)可快速實現(xiàn)行業(yè)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)升級，為行業(yè)發(fā)展提供良好的發(fā)展契機。但考慮行業(yè)涉及面較廣人工智能技術(shù)的應(yīng)用過程中仍有阻礙，如目前大部分的企業(yè)、機構(gòu)對于機械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢的認知不明確，仍停留在自給自足的狀態(tài)，仍停留在傳統(tǒng)工藝水平上，對于新技術(shù)的接納度較低。造成行業(yè)發(fā)展緩慢，機電一體化發(fā)展水平受限。此外對于新技術(shù)理論理解不夠深入，只會原樣復(fù)制，不重視技術(shù)的分析，阻礙了機械制造業(yè)信息化進程的發(fā)展。因此在機械制造方案編制、設(shè)計過程中應(yīng)考慮行業(yè)實際情況，不斷更新和優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)，早日實現(xiàn)人工智能技術(shù)在機械制造方案中科學應(yīng)用[4]。

3.3 機械自動化技術(shù)應(yīng)用分析

以某工段的熱模鍛壓力機械故障診斷為例來進行人工智能在機械制造自動化行業(yè)應(yīng)用分析。由于在實際生產(chǎn)過程中，熱模鍛壓力技術(shù)故障問題頻發(fā)，通過借助人工智能技術(shù)，通過在故障診斷系統(tǒng)中調(diào)用人工智能系統(tǒng)，調(diào)整和匹配對應(yīng)的數(shù)據(jù)、參量，設(shè)備在正常運行過程中會保留過程數(shù)據(jù)，如發(fā)生故障，人工智能系統(tǒng)會在預(yù)設(shè)的問題中找出故障并分析原因并將如何實施、操作以可視化的界面進行輸出，實現(xiàn)了熱模鍛壓力機械故障自診斷，極大提高了設(shè)備運行效率，間接縮短了產(chǎn)品設(shè)計制造周期[5]。

4 結(jié)論

隨著技術(shù)的不斷升級，傳統(tǒng)意義上的機械制造水平和效率已經(jīng)不能滿足發(fā)展，急需機械制造及其自動化匹配的產(chǎn)業(yè)也應(yīng)進行技術(shù)革新。本文通過對于人工智能進行概述，分析人工智能在機械制造及其自動化應(yīng)用屬性并通過舉例智能CAD、機械制造方案以及機械自動化技術(shù)來分析人工智能的應(yīng)用實踐，通過分析可得：人工智能在機械制造方案仍停留在傳統(tǒng)工藝水平上，對于新技術(shù)的接納度較低。造成行業(yè)發(fā)展緩慢，機電一體化發(fā)展水平受限；在智能CAD 的應(yīng)用機械自動化技術(shù)方面應(yīng)用程度較高。人工智能的行業(yè)發(fā)展需求，是促進行業(yè)升級的一把利器，需要我們摒除傳統(tǒng)觀念，虛心接納人工智能技術(shù)，這樣才能促使行業(yè)蓬勃發(fā)展。