现代人工智能技术在机械设计制造中的具体应用

摘要：随着我国科学技术的不断发展，机械设计制作也发生了巨大的变化，传统的制造方式已经逐渐不能满足当前的社会需求，制造效率难以跟上时代的发展脚步。现代人工智能主要研究了智能系统和智能机器的相关技术，将现代人工智能技术应用在机械设计制造中，是机械制造商业转型发展的重要举措。现代人工智能技术实现了机械制造过程中的远程控制、故障检测以及运行情况分析等众多内容，大幅度地提高了现代机械的制造水平。现代人工智能技术在机械设计制造中的合理应用为制造行业的转型发展提供了重要的技术支持。本文从人工智能和机械制造的内涵入手，简单分析了现代人工智能技术在机械设计制造中的具体应用，提出了现代人工智能技术在机械设计制造中提高应用能力的相关措施。

关键词：现代人工智能技术;机械设计制造;具体应用

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）17-0066-02

新一轮的产业革命随着我国科技水平的进步而来，现代信息技术在机械设计制造中应用十分广泛，有效推动了我国制造行业的转型与发展，也为其带来了新的挑战与发展机遇。将现代人工智能技术融入机械设计制造过程中，有助于制造企业优化分析运行情况，做出精准的管理决策，改进制造工艺，有效降低生产成本，提高企业运行效果，完成个性化产品制造与精准营销。现代人工智能技术已经成为制造行业现代化建设的重要内容。随着现代人工智能技术在新时代的发展，新的思维模式和技术方法逐渐应用到机械设计制造过程中，促进了制造行业的进步与发展。

1 人工智能与机械制造的内涵

1.1 人工智能

人工智能是计算机科学技术中的重要内容，也是计算机行业领域的重要技术，通过人工智能来明确智能化的本质，模拟人类思维与意识通过智能机器完成制造生产。人工智能包括虚拟现实技术、仿真技术、语音识别技术等，人工智能技术涉及多个学科知识之间的交叉，具有较强的综合性。人工智能技术在萌芽阶段，也就是计算机技术刚刚出现，只在少数领域进行了人工智能技術的应用，制造行业生产依靠的依然是人工劳动力，并未在日常生活中应用人工智能技术。随着现代信息技术的高速发展，人们在日常生活中熟练运用互联网络，但对人工智能技术的了解也十分片面，对人工智能的认知程度也还停留在表面，人工智能技术在各行各业的深层运用还有着很长的发展路程。人们在越来越好的社会环境下，精神需求也有了较高要求，人们逐渐意识到人工智能给生活工作带来的重要变化，在一定程度上促进了人工智能技术的提高。目前人工智能技术虽在生产生活中得到了广泛应用，但人工智能技术仍需进一步发展[1]。

1.2 机械制造的内涵

机械设计制造主要从事动力机械、机床、化工机械等生产加工工作，从现代社会发展的角度分析，机械制造行业至关重要，特别是为国民经济提供重要的机械技术的相关行业，有助于推动市场经济不断发展。除此之外，机械制造行业涉及的内容较为广泛，和很多行业领域都有着密切联系，具有较强的影响能力。机械制造行业发展与我国工业化建设有着直接联系，也与社会经济的发展有着重要联系。在新时代信息技术背景下，机械制造行业有了更高要求，传统的机械制造模式逐渐不能满足当前社会需要，严重阻碍了机械制造行业的可持续发展。当今很多机械制造企业都已经向着现代信息化生产转型，取得了一定的发展成果，但仍然面临着很多挑战，而现代人工智能技术的机械制造行业转型的发展方向，有着不可估量的重要意义。

2 现代人工智能技术在机械设计制造中的应用现状

目前，我国现代人工智能技术还处于发展阶段，对于智能化技术的应用正在逐渐完善，随着市场经济的不断发展，机械制造行业的企业越来越多，智能化技术在机械制造行业中的应用也在实践中不断进步，应用范围与规模也在不断扩大，制造行业从传统的制造生产模式逐渐向着智能化、自动化转变，制造生产技术也随着科技的进步而不断改革与创新。现代人工智能技术在机械设计行业的应用是整个机械制造行业发展的新方向。在机械设计制造中应用现代人工智能技术有助于提高生产的精准程度，保障企业生产效率和产品质量。在较高风险的工业制造业或高污染的地下作业中应用现代人工智能技术，能有效避免出现安全事故，提高生产质量。目前我国的人工智能技术正在不断发展，但根据当前的社会经济实力、设备要求等方面分析，现代人工智能技术更多地应用于现代工业生产以及迫切需要应用人工智能技术的相关行业中[2]。现代人工智能技术受到经济水平的制约，在经济实力较高的大城市和大型生产行业中应用较多，在一般的机械制造中很少利用智能技术，在管理系统和生产设施中也没有较大规模应用，现代人工智能技术还有着很大的发展空间，这也是人工智能技术应用过程中需要改进的方面。

3 现代人工智能技术在机械设计制造中的具体应用

3.1 机械设计制造中模糊推理系统的应用

在人工智能中，模糊推理系统是重要的组成部分，模糊推理系统采用类似人脑的信息判断与处理方式，通过语用等学科知识来设计与转换，实现数据传达。将人工智能技术中的模糊推理系统应用到机械设计制造中，能将大量的数据信息进行准确分析，高效处理相关数据，保障电子机械自动化生产正常运行，有效提高了企业的生产效率和产品质量。但是，模糊推理系统有其优势的同时，也存在了一些待解决的问题，比如系统连接并不稳定等问题。所以，相关技术人员应积极开展深入的研究工作，让模糊推理系统能在机械设计制造中充分发挥其价值，促进行业健康发展。

3.2 机械设计制造中神经网络系统的应用

人工智能技术中神经网络系统较为重要。在机械设计制造中充分利用神经网络系统中的神经元，在各大网络渠道分享资源信息或数据，实现资源共享，在相关期限内进行信息的保存和分享，推动整个机械制造自动化的健康发展。另外，神经网络系统能有效处理动态数据，将机械设计制造中涉及的相关数据进行分析，做出合理的处理指令，完成制造。神经网络系统与人类大脑中神经系统处理信息十分相似，在各大生产领域应用神经网络系统。制造行业可以充分利用神经网络系统中神经元的反射特性来分析电子机械工程中的数据，保障信息数据的存储。电子机械工程中，机床运动误差补偿、设备管理、热变形控制等方面都可以应用现代人工智能技术，人工智能能在电子机械工程加工工艺方面进行工艺参数的评定，有效预测加工中产生的误差，能在电子机械工程零件设计过程中进行齿轮强度、齿轮形态等方面的指导。在机械设计制造中应用现代人工智能技术，有助于改善传统机械工程中由于设计不合理导致的生产效率不高、经济效益不良等情况，为制造企业自动化生产提供了重要的技术支持[3]。

3.3 机械设计制造中故障诊断系统的应用

在机械设计制造中应用故障诊断系统有助于企业降低维修时间和维修成本。故障诊断系统主要由机械故障案例库、故障推理机以及故障诊断过程解释机三个部分组成，诊断方法也主要有以下三种：案例推理、规则推理、故障树模型诊断。在机械设计制造中应用故障诊断系统有以下几个步骤：第一、用户利用实时监测系统了解人机交互界面或机电设备的实际情况，进行信息的输入;第二、根据用户输入的信息，结合诊断库中的相关资料信息进行分析和判断，总结诊断结果;第三、将诊断结果与类似案例结合分析，在系统中得到机电设备最佳的维修建议。

3.4 机械设计制造中信息处理的应用

机械设计制造智能化主要通过信息传输系统来进行信息的传递，但在信息的传递过程中十分容易发生各种问题。特别是有大量信息需要输入或输出时，常会有一些意料之外的错误，带来严重的不良影响。导致这一情况的原因主要是机械电子系统本身的稳定性和可靠性未能达到要求，在信息处理环节引入现代人工智能技术就能很好地解决这一问题。现代人工智能技术能实时监测电子信息系统在信息传输时的实际状态，能让信息输入与输出的稳定性与可靠性得到有效保障，让信息处理工作顺利开展，为机械设计制造工作打下坚实的基础。

3.5 机械设计制造中自动识别系统的应用

在传统的机械生产过程中，需要建立控制模型，通过动态控制方程来操控机械执行任务。动态控制方程的适应性较差且结构复杂，很难将机械工程的预算进行准确判断，特别是一些施工生产情况较差的工程任务，动态控制方程很难充分发挥其积极作用，导致控制工作很难实现。在新时代背景下，現代人工智能技术的应用有助于机械设计制造工程高效运行，有效避免安全事故的发生。例如，在制造生产过程中应用现代人工智能技术，能实时监控机电设备的相关参数，一旦参数出现异常，传感器能及时发出预警，工作人员能及时采取相关补救措施，保障工作人员的人身安全。另外，机械工程主要通过超声笔、激光扫描、自动识别等方法准确识别作业对象。自动识别系统通过计算机系统中相关的指令来控制，有助于生产效率的提高[4]。

4 提高现代人工智能技术在机械设计制造中应用水平的方法

4.1 加强现代人工智能技术的研究

现代人工智能技术在民生服务行业有了很大进步，为人们提供了很多的产品与服务，让人们在日常生活工作中切身感受到人工智能带来的生活便利。在机械设计制造中应用现代人工智能技术，将机械制造行业转变为智能化、自动化，有效提高了制造行业的生产质量和效率，推动了行业的健康发展。为了保障人工智能技术在机械制造中的合理应用，相关部门应合理调配技术人员，加强现代人工智能技术的研究力度，通过优化科学知识与制造工序的改善等方式将机械制造与人工智能技术进行有机融合，促进制造行业可持续发展。

4.2 加强现代人工智能技术方面的人才培养

人工智能技术的应用对机械设计制造有着重要影响。高素质人才是一个国家发展的前提，人才也是机械制造行业发展的重要支持，专业人才的数量与技能水平是现代工业水平进步的基础，机械制造企业应加强对现代人工智能技术方面人才的培养，制定完善的管理制度，为机械设计制造中现代人工智能技术的合理应用提供强有力的人才支持。

4.3 转变管理策略

在以往的机械设计制造过程中，常常对机械管理技术的应用不够重视，严重阻碍了机械制造工作的顺利开展，严重时还会存在安全隐患。在机械设计制造管理中应用人工智能技术，有助于机械生产效率的提高，增强机械制造的精准程度，为产品提供重要的质量保障[5]。引入现代人工智能技术还能促进机械制造自动化、智能化的转型，实现机械制造工艺的现代化发展，为制造企业制造更高的经济价值。

5 总结

随着我国信息化建设，机械设计制造行业逐渐向着数字化、自动化、智能化发展。随着现代人工智能技术在机械设计制造中的广泛应用，制造企业生产效率和生产质量得到了有效提高，为机械制造行业的可持续发展提供了重要的发展方向，也顺应了当前时代发展的需求。机械设计制造行业在今后的生产过程中还应不断进行技术的优化和改进，让现代人工智能技术充分发挥其作用，促进行业健康发展。

参考文献：

[1] 周传应，张锦.浅谈人工智能技术在机械设计制造中的应用[J].中国设备工程，2021（12）：18-19.

[2] 姚宇轩.基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践[J].科技资讯，2020，18（5）：31-32.

[3] 李世文，张翔宇，王力强.基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践[J].内燃机与配件，2020（2）：231-232.

[4] 付元爽.信息化时代机械设计制造中人工智能技术分析[J].南方农机，2019，50（22）：261.

[5] 夏景.人工智能技术在大型机械制造中的应用[J].电子技术与软件工程，2019（17）：249-250.

收稿日期：2022-02-10

作者简介：李青（1965—），女，北京人，高级工程师，副教授，研究方向：电子机械设计、计算机辅助设计教学。