人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用

尚丽 白进辉 曹亚楠

摘 要：现代社会科学技术已经慢慢的融入到了各行各业生产中，为推动企业智能化发展起到了非常重要的促进作用，对于人们生活、生产都带来了较大的影响。我国国民经济发展中，制造行业发挥了非常重要的作用，为此将人工智能引入到机械制造中，不但可以实现生产效率的提高，而且节省了劳动力，降低了人工费用。人工智能在机械制造及其自动化中的应用是时代发展进程中的必然趋势，对于产业升级与转型具有很好的促进作用。而此次通过对人工智能在机械制造及其自动化中的应用进行分析，以期望能够为制造行业智能化、自动化发展提供参考。

关键词：人工智能，自动化技术，制造效率

引言

随着社会发展和现代科学技术的进步，我国对于人工智能技术的研究也在不断推进。作为一种新兴技术，人工智能在人们的日常生活中应用逐渐开始更加广泛，例如智能家居、智能汽车、智能机器人、智能停车场等等，在人们的日常生活中随处可见。这些设备应用核心技术均为人工智能。而且伴随着现代科学技术的研发，在人工智能整体也对机械设计制造技术水平方面起到了极大地推进作用。

1 人工智能与自动化

智能化技术是在计算机技术、大数据技术、无线网络传输技术以及仿真模拟技术、智能控制技术等多种现代信息化技术而开发和应用的一种智能化技术，在多项技术的协同作用和长期的应用之下形成了人工智能技术， 在当前的发展中也有着很好的应用。对于人工智能技术而言的特点是明显的综合性，结合了语音识别技术和虚拟现实技术的突出优势等进行全方位的应用。它的研究还涉及各学科专业领域的知识交叉，具有高度的复杂性。在人工智能技术诞生的时期属于计算机的高速发展阶段。各项技术的综合性发展的工作阶段中实现了信息技术的大规模提升，在这一时期的发展中人们的生产生活方式和社会方式都发生了极大程度的变化，信息建设和发展的水平不断提升，这也就使得人工智能技术在生产生活中有着更加广泛的应用。人们的日常生活中已经被人工智能技术包圍，这些技术的应用也就使得智能家居和电器的控制等为人们的生活提供了极大的便利程度，也就人工智能软件也就成为人们生活中的一部分。因为当前技术方面的一系列限制，后续的整体性能提升还需要不断努力。

2 人工智能在机械设计及其自动化中的应用优势

2.1 提高生产安全水平

机械制造企业会涉及到很多设备，而此时安全生产便成为了重点，所以要给予高度重视。如果出现安全问题不但会带来严重的经济损失，而且会对人员生命造成威胁。事故发生的主要因素是机械技术问题，再加上操作中安全意识的缺乏，自我防护未做到位，操作不当等都极易引发安全问题。所以机械制造中自动化技术融入实现了无人操作，将人员操作失误风险降低。同时机械自动化系统较为全面且完善，能够动态监测运行情况， 当发现故障可以及时控制，使生产安全系数提高。一直以来机械制造企业都将安全第一作为核心，进而开展生产活动，而自动化无需人员操纵，就能够实现远程控制，安全性提高的同时，事故发生几率降低。

2.2 改善检修效果

社会快速发展，客户需求多样化、个性化，这对于生产系统而言要求也越来越高。机械制造及其自动化根据客户需求，优化设备，确保产品更加符合客户需求。特别是在检测产品中成效较为突出，能够快速检测出质量问题，进而采取有产措施，保证了质量。对于企业而言，质量是制胜的法宝，若质量不达标，客户便会流失，经济损失难以估量。机械制造及其自动化功能齐全，能够使多种产品生产需求得到满足，进而使客户更加满意，抓住机遇，抢占市场。如果系统存在故障，其会自动化进行保护，停转故障设备，不仅将损失降到最低，而且避免出现人员伤亡。自动化能够实时全面监测系统，快速查找故障部位，在分析过程中找原因，找方法， 减少损失，能够确保较短时间内恢复生产。

3 人工智能在机械设计及其自动化中应用实践

3.1 智能CAD应用分析

人工智能在机械制造的应用案例之一就是智能CAD 的应用，传统的机械制造 CAD，通过测量产品数据的点线面，按照点线面之间的关联设计和制造产品，而智能 CAD 集合了专家系统、神经网络算法;如例专家系统通过收集领域专家对过程中所产生的问题进行过程分析并将其编制成计算机语言，在产品设计和制造过程中，如出现问题可靠计算机来辅助解决并提供对应的解决方案;神经网络算法利用人工神经元的特殊属性，可提供产品在制造和设计过程中由于非线性关联而造成的断点数据，且人工智能算法还具有记忆和计算机自组能力。目前智能CAD 已经将神经网络算法和专家系统进行了集成，为制造业的发展提供的技术保障。

3.2 机械制造计划的应用

在大型机械重工行业的发展中，人工智能技术是推动其行业升级改造的重要途径之一，也提供了更多的发展机会。但是在行业涉及面交广的技术发展中，仍然面临着工作方面的不足，如大多数企业、机构对机械制造行业的发展趋势认识不清，依然停留在传统工艺技术的应用中，对于新技术和新理论、新方法的认识程度低，也就导致了机械设计制造及其自动化行业的发展速度受到了阻碍。在新理论和技术的应用过程中应用的灵活程度不高，只采用照搬照抄的形式，也就导致了机械行业的信息化进程受到了影响。因此，在机械制造方面还需要结合实际的行业发展现状进行科学的结构更新和技术应用，实现科学的应用。

3.3 人工智能在机械设计制造及其自动化中故障诊断的应用

机械设计：制造及其自动化过程有着较高的复杂性，而且对各项数据有着极为精确的要求，需要经常进行数据计算，例如在进行建模和论证过程中，需要应用多种计算公式和推导、演算，如果在这一过程中全部进行手工计算，不但需要花费大量的时间，同时在计算误差方面也会有着很高的错误率，对生产效率和生产质量都会带来严重的影响，所以，需要运用人工智能技术的精准化和计算速度进行自动化归纳与信息分类，确保计算结果的精确性和准确性。也能够快速完成计算。而且在机械设计制造及其自动化过程中，各项设备的运行状态也能够在人工智能技术运用下进行准确的诊断，利用人工智能技术中人机交互界面进行机械运行数据的实时监测，并运用正向推理规则和推理机制诊断结果分析，一旦出现异常，能够快速进行智能化自动化调整。

4 结束语

当前我国经济增长的速度非常快，而制造行业在其中发挥了非常重要的促进作用。在社会快速发展进程中，机械制造及其自动化面临着较大的挑战，要想得到长远发展就要紧跟时代发展步伐，充分利用人工智能技术优势，在不断创新中总结经验，对相关技术进行优化，积极迎接挑战，借助人工智能等一些先进的技术，寻求更好的发展路径，一方面实现机械制造行业尽快升级与转型，另一方面也能够为我国经济增长再创新高。

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