关于人工智能对机械加工行业的影响探讨

肖莹莹

（德州职业技术学院，山东德州 253000）

0 引言

随着现代信息技术的应用和普及，人们的生活出现了方方面面的变化，人工智能技术促使机械加工产业也开始呈现出崭新的发挥样态。人工智能和制造业相互结合，不仅促使机械制造行业也开始朝向自动化、智能化的方向前进，促使机械加工行业生产流程、生产模式，而且对生产供应链体系会产生诸多积极影响。

1 人工智能和机械加工的协同作用

作为一种新型技术类别，人工智能和机械加工行业相结合，能够突破既往机械加工产业中的不足，也不同于制造业的自动化追求方向，朝向智能化的方向前进。所谓机械加工智能化，并不是使用机器代替人进行机器生产，而是秉持着人机协同的原则，促使机器和人相互配合，更好地适应机械加工环境的变化。

人工智能和机械加工行业相结合，并非是单纯地运用机器替换人工，而是促使机器和工作人员各司其职，前者承担机械生产作业，后者则是承担具有创造性的工作。机械加工行业工作复杂，任何一种产品生产与制造，至少会涉及几十种原料投入，有时候甚至需要数百万零部件，即使是同一种产品，不同企业的工艺生产流程也有明显差别。正是由于生产工艺、数据格式的差异，使得机械加工供应链连接复杂，为了进行数字化改造企业需要专门设立标准进行数字化连接。基于技术发展，工业互联网平台的搭建能够应对既往工作中的问题，实现数字化连接，进一步推进人工智能和机械加工行业的融合，促使机械加工行业也能够随之转型升级[1]。

2 人工智能在机械加工行业的多重影响

2.1 优化产业结构

人工智能背景下，数据信息的交互能力不断增强，极大解放人力、物力，促使机械设备的加工制造更加直接简单、方便，还能相应减少成本投入。现在机械加工产业已经步入智能化时代，越来越多的技术手段促使机械加工形式与传统模式呈现出很大差别，智能设备和大数据技术互融互通也相应优化机械加工产业结构，不同于以往的劳动密集型机械加工行业，为机械加工产业形成竞争性发展优势。

（1）基于人工智能，以往大规模的人工生产模式开始慢慢被淘汰，人工智能的多元功能也能取代部分产品功能，促使相应产品所属行业则会随之减少甚至直接消失，特别是传统机械装备、电子信息产品生产都面临着很大的压力。

（2）人工智能的引入，在某种程度上将会彻底改变机械加工行业的发展态势。将人工智能和传统机械加工产品相融合，能够颠覆机械产品原有功能和机械加工行业原有产业架构，呈现出多元化的发展态势。例如，无人驾驶的出现，促使交通法规、汽车销售都会相应进行调整，和汽车有关的商业生态系统和产业生产格局都会相应发生转变。智能化也慢慢开始演变成为机械加工产业许多产品的基础功能，甚至可以说大多数机械制造产品由此而发生改变。

2.2 提高生产效率

人工智能能够相应地带动机械加工行业生产效率的提高。在机械加工行业中，智能机器人能显著延长工厂开工时间，无论是工厂还是机械车间都能拥有更长时间进行作业，加班时间并不需要多余成本费用投入，无人工厂更是演变成为制造加工行业的全新形式。

实例1：我国首家食品无人工厂正大食品速冻水饺工厂，依托电子信息与计算机技术，使食品加工呈现为智能化制造，产业结构升级、工作效率提高。在智能机器的协助下整个水饺生产制作更加智能，面粉自动称重、自动搅拌、自动生成面皮，面皮制成后，则可以自动包裹馅料，进入冷库冷冻、包装塑封装箱。整个生产过程不需要额外的人力资源投入，不仅提高机械生产效率提高，同时还能减少劳动力成本。

实例2：老板厨房电器推出智慧无人工程，基于技术要求和客户要求，相应地生成集烟罩冲压自动线，促使整个机械生产过程和机械生产管理呈现出智慧化的发展趋势，促使机械生产产品质量提高接近99%，机械生产效率相应提高45%，产品生产成本降低21%。

实例3：2017 年，晨讯科技集团推出我国首个手机无人工厂，这个产品制造全程只需要1～2 名现场维护人员监控无人化流水线，机器人可以实现自动加料、送料，按照设定轨道进行移动，即使遇到障碍物也会自动避开，误差几乎为零，工厂看板可以直接查看流水线作业情况[2]。工厂看板如图1 所示。

图1 工厂看板

人工智能与机械加工行业的有机结合，能够更好地满足机械生产需求，使产品生产线得到优化。人工智能技术能够模拟人类思维模式，基于既有数据信息对市场行情进行预估，灵活安排产品生产计划，达到零库存的设计要求，从而不断提高机械加工产品和市场需求的一致性。基于人工智能，还可以相应带动机械加工产品质量的优化，人工智能能够展开全过程实时监控，不同于传统的机械加工生产方式，全过程监控促使企业工作人员全面掌握产品加工情况，尽可能降低机械加工产品的不良率、减少经济损失。

2.3 重塑机械加工行业产业链

2017 年，国务院发布《新一代人工智能发展规划》，对人工智能做出发展规划，力求人工智能更好地带动各行各业的变革。人工智能促使传统的机械加工行业分工体系发生诸多变革，重塑分工格局。基于传统价值链，人工智能开始增加新环节，减弱劳动力成本优势，缓解用工成本压力。需要注意的是，还可以对机械加工行业进行具体区分：对于劳动密集型行业，人工智能的突出影响便在于减少用工数量、提高生产效率；对于流程型行业，如化工行业，人工智能集中作用于低成本定制化生产。

3 人工智能对机械加工过程的影响

3.1 机械设计

机械设计本身是一个较为复杂的过程，整个工程设计需要多方面的理论知识以及相对丰富的工作经验，将理论和实践相结合，才能实现良好的设计效果。现阶段的机械设计通常会采用CAD 系统，但是CAD 系统很难直接进行数值计算、搭建数学模型。针对上述种种问题，可以通过人工智能有效克服既往工作中的不足，通过计算机的作用不断拓展数值处理的范围，促使机械设计更加自动化[3]。

3.2 机械制造

实际上，机械生产与制造是机械加工产业的主要内容与核心环节。人工智能的应用在一定程度上，促进了机械制造的工作效能，不仅能提高机械制造安全性和机械生产制造效率，还能减少资源浪费等问题。

在机械加工行业实际生产过程中，安全问题不可忽视。具体而言，机械加工行业的安全问题主要表现在两个方面，分别是机械制造相应形成的质量安全问题，以及机械加工制造对工作人员形成的人身安全问题。近年来我国机械加工行业一直在不断发展，人员安全事故倍受关注，任何一个环节处理不当都有可能威胁到现场工作人员的人身安全。引发安全事故的原因有很多，可以分为如下两大类：

（1）机械加工行业技术落后造成的安全问题。由于技术落后，难以满足机械加工制造行业的生产要求，最终制造形成的机械产品也难以达成基本质量要求。

（2）工作人员疏忽造成的安全问题。部分工作人员由于理念认识不足、没有预先采取预防措施，在使用机械设备时很容易发生安全隐患、造成意外事故。

人工智能技术应用于机械加工行业，能够有效应对机械制造时出现的各种安全问题，使机械设备和运行系统紧密结合，很多时候不需要人的参与便可以实现自动化机械生产与制造，无论是机械制造工作效率还是机械制造质量都能得到相应改善。特别是一些复杂精密器件生产工作，通过应用智能机器人、以机器代替人工能够提高机械生产精度和安全性。当前我国一直在大力推行智能机器人的应用，服务机器人占比已经达到30%，市场规模达到60 亿元。

另外，人工智能还可以实现机械生产制造过程中机械的故障诊断。机械加工行业涉及内容广泛、生产制造环节众多，将会应用到大量数据，如果只是依靠人工测算检测故障，不仅工作压力大、诊断效率低，还很容易出现计算误差。但是引入人工智能，便可以实现机械制造加工的智能监测，便于故障的排查和处理。

4 结论

综上所述，对人工智能对机械加工行业的影响展开分析，具有至关重要的意义。人工智能促使机械设计和机械制造出现了诸多变化，机械加工行业开始朝着自动化、智能化的方向前进。未来应不断加强人工智能的研究，切实带动人工智能与机械加工行业的有机相融，不断提高我国机械加工行业智慧化水平。