關于人工智能在機械制造及其自動化中的應用

李興，劉亞軍，郜祥

（貴州博宏實業有限責任公司（企業管理規劃部），六盤水 553028）

1 人工智能與自動化

所謂智能化就是以大數據、計算機、仿真模擬、無線網絡傳輸等各項技術作為基礎，開發而來的一種先進技術，各項技術相互協同，最終能夠形成人工智能技術，該項技術得到了廣泛、合理應用。人工智能的一項顯著特點就是具有顯著綜合性，合理結合虛擬現實和語音識別技術，從而實現全面應用，進而使其作用能夠得到合理發揮[1]。

人工智能研究內容涉及不同學科專業領域內各項不同類型知識，而且整體復雜性高。人工智能出現在計算機高速發展時期，各項技術綜合性發展階段，信息技術得到了大規模提高，在這一時期，人們生活、生產方式都發生了顯著改變，信息檢核和發展水平也都得到了進一步提高，這也就使人工智能技術被廣泛應用到了人們生活、生產作業中[2]。

現代人們的日常生活、生產作業已經被人工智技術包圍，通過對這些技術進行應用，使人們生活和生產作業變得更加便捷，這也使人工智能軟件成為未來的生活、生產的一項重要構成內容。目前，智能技術在應用與發展期間受技術、成本等一系列限制，因此，為了確保其后續整體性能可以得到進一步提高，要加強研究。

2 機械制造需要滿足的具體要求

2.1 滿足機械功能的實際需求

機械制造生產期間，機械設備類型有很多，選擇不同類型的機械功能需求會存在一定差異，因此，在具體設計期間需要區別對待，保證能夠合理地應用在生產作業中。從我國工業生產的具體情況來看，在制造機械設備中，應當滿足物質、能量、信息等方面要求，因此，要全面分析，綜合考慮各項內容，從而使整體制造水平能夠得到進一步提高，確保最終制造的機械功能可以滿足應用需求。

機械制造及其自動化，需要采取合理方式處理信息、能量、物質各項內容，確保可以輸出具有針對性的信息、能量、物質各項內容[3]。為了確保機械自動化系統能夠穩定運行，要通過綜合方式，對多項專業技術進行合理應用。考慮到采用的機械設備在具體運行期間，在功能上會存在一定差異，因此，在生產機械設備，針對遇到各項問題，要采取合理方式進行分析，確保機械設備可以具有特定功能，從而為后續生產活動進行提供強有力支持。生產機械設備與生產功能需要保持一致，只有這樣才能夠能確保日后生產作業順利開展。

2.2 加強對先進技術的應用

一般來說，分類系統要將產品功能作為主要依據，其中的重點內容就是加工物質，加工機器是物質輸入與加工信息能量，從而變成另一形態與位置產品，完成輸出，這一方面產品以印刷機、紡織機械等為代表。針對能量加工來說，采用動力機械合理轉換信息與能量，可以傳輸不同類型的能量，主要就是將熱能合理轉變為動能，其中最具有代表性的機械就是內燃機。將信息轉換作為根本，利用機械，采取合理方式處理能量和信息，然后采取聲音、圖片等各種不同形式輸出，信息機器指的就是采用的傳真機、計算機。

創新是不斷向前發展的動力，在機械制造創新期間，要加強對先進技術的引入，對機械制造理念進行適當創新，提高機械應用水平，通過對先進技術的應用，能夠使遇到的各項問題都得到解決，提高機械設備性能，使其能夠滿足應用需求。

3 采用人工智能的優勢

3.1 確保作業安全開展

機械制造企業會涉及大量不同類型設備，安全生產是其中一項重點內容，因此，相關工作人員必要提高對這一內容的重視，做好相應分析工作。一旦出現安全問題，一方面會造成嚴重經濟損失，另一方面還可能會對人們生命造成威脅。通過對出現的大量事故情況進行分析可以發現，機械技術問題是引發故障的主要原因，同時，工作人員在具體操作期間，安全意識薄弱，沒有依據具體情況，做好自我保護工作，出現不合理操作，容易引發安全問題。

因此，在自動化技術合理融入機械制造中，能夠實現無人操作，將由于人為錯誤操作帶來的具體風險降到最低。采用的機械自動化系統需要全面且完善，可以通過動態方式對具體運行狀況進行監測，一旦發現故障，要及時采取合理措施進行控制，確保生產的安全性。長期以來，安全都是機械制造企業的核心內容，開展生產活動期間，要采取自動化方式實現無人操作，采取遠程方式完成相應控制，降低安全事故發生概率。

3.2 加快生產速度

針對機械企業來說，在生產作業期間，會涉及許多復雜系統，整個操作流程十分復雜，內容多，因此，各個工作人員在具體工作開展時，要相互溝通，密切配合，一旦出現不合理操作，將會降低生產效率。而通過對自動技術進行應用，能夠適當簡化生產環節，減少人為因素干擾，以免造成事故，提高生產效率。通過合理方式進行設計，科學開展機械制造，能夠對生產系統進行適當優化，確保產品質量能夠達到預期，提高經濟價值。企業運營與發展的核心目標就是提高經濟利益，實現利益最大化，這與生產作業有著緊密聯系，提高生產效率能夠提升產量。

3.3 提高檢修效果

現代社會的飛速發展使客戶需求將會朝著個性化、多樣化發展，這對系統來說也提出了更高要求。機械制造與自動化就是依據客戶的具體需求，對設備進行適當優化，從而保證最終生產的產品性能可以符合客戶提出的各項要求。尤其是針對產品檢測，成效十分突出，通過對自動化技術進行應用，能夠快速完成相應檢測工作，及時發現質量問題，采取合理措施完成處理，保證產品質量能夠達到預期。

針對企業來說，質量是取得成功的關鍵，如果產品質量不達標，勢必會影響企業信譽，導致客戶流失，會造成嚴重經濟損失。機械制造及自動化功能齊全，可以讓多種產品都滿足生產作業開展的具體需求，提高客戶滿意，從而抓住機遇，搶占市場。若系統在運行過程中出現故障，將會采取自動化方式完成相應保護，發生故障的設備會停止運行，避免故障范圍擴大，一方面能夠將損失降到最低，另一方面可以避免發生人員傷亡。通過對自動化技術進行合理應用，可以實現對整個系統運行情況的全面監測，快速確定故障部位，對引起故障原因進行合理分析，確定相應的處理方法，降低損失，快速恢復相應生產工作。

4 人工智能的應用實踐

4.1 機械設計中對人工智能的應用

現代生產系統必須保持先進性，而采取傳統機械設計理念滯后性嚴重，無法滿足現代需求。在這一背景下，為了能夠更好地適應發展需求，要合理應用人工智能技術，進而使機械設計方案能夠朝著合理化、多元化方向發展。通過對人工智能技術的合理應用，能夠構建出一個符合需求的智能系統，利用該系統，能夠讓整個系統自動化運行，最大程度避免人為因素帶來的不良影響。將人工智能技術合理應用在機械設計中，與傳統設計理念相比，能夠取得更好成效，確保系統穩定運行，降低人力投入，提高經濟效益。

4.2 機械制造中對人工智能的應用

機械制造對人工智能進行應用，不僅能夠提高生產效率，而且還能夠提高產品質量。采取合理方式將機械制造與人工智能融合到一起，能夠采取自動化方式，完成相應處理與控制，以免因為不利因素對生產作業開展造成不良影響，保證生產質量和效率都能夠達到預期。通過對人工智能的合理應用，能夠采取智能方式，完成相應調整，能夠滿足市場個性化和柔性制造需求。

一般來說，企業生產的各項產品都有一個標準尺寸，但是部分客戶對產品尺寸的具體要求會存在一定差異，在這一背景下，系統在具體運行期間，采取智能方式完成相應調整，保證最終生產的產品性能可以達到要求。目前，企業生產車間中機器人得到了廣泛應用，開展生產作業，機器人沒有情緒、不知疲倦，通過對其進行應用代替員工，能夠更加高效地完成相應生產作業，完成生產任務，可以從機械化生產上升到智能化生產，通過對人工智能技術進行合理應用，能夠提高機器人性能，滿足生產需求。

4.3 信息處理中對人工智能的應用

信息傳遞是機械制造及其自動化中一項重要內容，該項工作主要是利用電子信息傳輸系統完成，如果信息量較大，在傳輸期間容易發生錯誤，這主要是電子信息傳輸系統在運行過程中出現了問題。為了面臨的各項問題都能夠得到解決，確保各項信息傳輸準確、完整，不會出現問題，應適當引入人工智能技術，對其進行應用。通過對人工智能技術進行合理應用，能夠有效監測信息傳輸系統，快速發現問題，采取相應措施解決問題，確保各項信息準確、安全，以免出現問題無法得到處理。

系統運行期間隨著生產效率的提升，會產生更多信息，這也使電子信息在傳輸期間面臨更大挑戰。因此，需要加強對人工智能的應用，確保安全、高效處理各項信息內容，為系統后續安全、穩定運行提供支持。若在生產期間，傳輸的信息出現了錯誤，勢必會降低生產的產品質量，可見，傳輸信息是十分重要的一項環節，在不斷提高效率基礎上，還要確保傳輸信息安全、穩定，避免出現錯誤。

4.4 機械故障診斷中人工智能的應用

機械制造及其自動化涉及環節多，而且復雜多變，整個實現過程較為繁瑣，例如，在進行建模與論證期間，會包含大量計算公式，涉及大量原則，以及各項推理內容，若在問題分析過程中，單純的依據人工方式進行計算，不僅工作量大，難度大，而且還容易出現各種錯誤，會影響生產過程。

由此可見，在機械故障診斷中對人工智能進行應用，可以采取自動方式完成對海量信息進行收集、整理、歸檔，保證計算結果精準，以免故障頻繁出現。此外，將人工智能應用到機械故障診斷中，采用人機界面完成對機械數據的合理傳輸，利用推理機，采取正向推理規則、機制，精準展示出相應的診斷結果，系統可以給出專業性建議。完成以上操作后，能夠快速檢索原相似案例，將案例作為基礎，精準計算相似度，實現對機械故障的準確診斷。

大量機械制造企業在實際運營期間都會因為故障而出現停產情況，這將會造成嚴重經濟損失，因此機械制造企業在生產期間，提高了對人工智能應用的重視，針對潛在故障，要設計具有針對性的預警體系，科學預測機械設備壽命，將其作為依據，制定出一個符合需求的維護計劃，依據計劃完成相應維護作業。

4.5 計算和存儲數據中對人工智能的應用

人工智能在具體應用期間的一項主要優勢就是神經網絡系統，通過構建電子信息系統進行應用，完成對人類神經系統的合理模仿，其一項主要特點就是具有強大存儲功能，而且能夠完成對數據的精準存儲。神經網絡系統在具體運行期間，就是通過對模擬法進行應用，完成對各項數據分析，將分析獲取到的結果應用到參與值計算中。

站在結構層面對相應問題進行分析，因為神經元結構密實、穩定，這也就顯著提高了系統在運行期間的智能水平，及時處理大量數據，該系統仍然能夠發揮出作用，高準確性優勢能夠得到充分體現。機械制造及其自動化中涉及大量數據，各項數據都能夠采用神經網絡系統完成存儲，以及相應計算工作。從現階段機械制造行業的整體發展情況來看，計算和存儲數據中對人工智能的應用已經得到了推廣，尤其是在一些發達國家取得了不錯效果，而在不斷研究與優化過程中，將計算機與神經網絡合理結合到一起，完善了數據存儲功能，這也使電加工智能系統規模不斷擴大，得到了進一步優化，電加工智能技術智能化得到了快速發展，能夠形成一個高效、安全的智能化體系。

5 結論

機械制造及其自動化在社會快速發展背景下面臨著一定挑戰，要想緊跟時代，實現可持續發展，必須要合理應用人工智能，不斷創新，對獲取到的經驗進行總結，優化各項技術，通過對人工智能的合理應用，促進機械制造行業轉型，確保整個行業能夠穩定發展。