人工智能在工业领域的应用研究

康健飞

(辽宁冶金职业技术学院 辽宁 本溪 117022)

0 引言

人工智能是指搭建在大数据技术、计算机信息技术等多项现代信息技术基础上的智能发展技术,是现代信息技术发展中不可或缺的重要组成部分。人工智能作为重要的技术革命,将会对农业、物流业等行业的发展产生重大作用,同时人工智能的出现将会扭转工业领域的发展方向,使工业领域从往日生产力低下的机械化生产开始向生产效率高的智能化方向转变。但目前人工智能在机器人技术领域的发展不够成熟,鉴于此,加强对人工智能在机器人技术领域应用的研究显得刻不容缓。

1 在工业领域应用人工智能的优势

1.1 提高工业领域的补偿精度

在工业领域,企业在利用现代信息技术的基础上,结合电脑编程的方式对人工智能系统进行智能化、自动化的设置。通过这一方式,不仅能够在一定程度上提高工业领域产品制造和生产的准确性,有效地减少使用人类劳动所产生的制造误差和损耗,而且还可以减少企业的运营成本,增加企业的效益。

除此之外,在工业领域生产经营的过程中应用人工智能技术,能够有效地减少操作中的逻辑思维错误,精准地控制机械作业[1]。即便是再优秀专业的技术人员,也难免会出现技术上的失误,在工业生产领域应用人工智能技术,可以大大降低人工失误的可能性,提高工业生产经营输出的稳定性。企业员工在启动人工智能操作技术之后,系统可以按照事先规定的算法进行运作,而不受到外界其他因素的干扰,从而可以有效地提高生产质量和效率。

1.2 减少人力资源投入

受到科技发展的限制,人工智能技术仍然处于测试阶段,并未广泛投入到工业领域的实际生产应用中,就目前而言,我国的人工智能技术仍然处于探索发展的阶段[2]。在传统工业领域中,企业大多采用半自动控制技术用于工业生产。应用半自动控制技术虽然能够在一定程度上提高生产效率,但仍然需要投入较多的人力资源。大量使用人力资源,不仅需要耗费大量的生产经营成本,而且还无法达到人工智能技术所能完成的生产效率。随着人工智能技术的发展,工业领域也逐渐引入人工智能技术。在工业领域应用人工智能技术,采用大规模智能化、数据化的方式实现生产经营,能够有效地减少人力资源投入,在保证产品生产品质和数量的同时,起到减少企业运营成本的效果。

2 人工智能在工业领域的应用

2.1 在工业领域质检环节应用人工智能

对于工业领域而言,除了需要花费大量的时间和精力生产制作产品以外,还需要严格把控产品的质量,是否足够重视产品的质检环节,将会直接影响产品的销售量和企业的信誉度。但由于工业领域的质检过程较为复杂,难度较大,采用传统的机器方式进行质检效率较低,容易耽误产品生产的总体进度,因此大多数工业企业为了保证产品质检的合格率,会采用人工抽检的方式进行检查。通过人工抽检方式进行质检,能够在一定程度上保证质检的精度。但由于人工成本过高,采用人工方式作为检验产品质量标准的最后一道防线,将会在较大程度上增加企业的生产经营成本。

随着人工智能的开发和发展,部分工业企业在质检环节会倾向性地选择使用人工智能技术。根据官方数据统计显示,从2019年至2022年中国工业质检环节采用人工智能技术的规模在不断地增加,可见在未来的工业领域产品质检环节中,人工智能技术将起到不可或缺的重要作用。通过使用人工智能技术进行工业领域的产品质量检测,不仅能够在一定程度上保证产品的检测质量,确保产品质量检测的准确性,而且还可以在一定程度上提高检测工作的效率,减少公司的生产经营成本。

2.2 在工业领域维修服务环节应用人工智能

基于工业领域生产制造的特殊性,在制造业行业中大型机械设备在生产经营的过程中被广泛地应用。制造业产业在享受大型机械设备所带来便利的同时,也要承受大型机械设备因频繁使用而需要支出的维修成本。面对这种情况,大多数制造业企业都会选择聘请外面的第三方技术人员到企业对设备进行维修管理。但随着企业机械设备维修概率上升,企业的维修成本也在无形中逐渐增加。为了缓解这一经济支出,部分企业会在内部挑选人员进行系统性的培养,让企业的员工成为维修机械设备的技术型人才。

即便企业在有针对性地培养技术人才,但所起到的效果也是甚微。企业的技术人员因缺乏实战经验或者是维修设备的技术水平受限,无法真正地达到维修机械设备的效果。这不仅会在一定程度上耽误企业生产经营的进程,影响企业的生产效益,而且也并未起到减少企业经济开支,达到开源节流的效果。目前人工智能在维修设备领域也有一定的成效,部分企业在尝试将人工智能运用到设备维修上后,感受到了人工智能技术的优势。人工智能技术可以将设备的检验和装置流程通过数字化的形式录入系统,并结合视觉方式将检测、装置、维修的过程进行固定化和流程化。完成这一步骤之后,企业的技术人员可以通过佩戴智能眼镜的方式,实时观测到机械设备的检测情况和维修情况,并根据机械设备的实际情况向技术人员反馈专业的处理建议。并且,采用人工智能技术进行机械设备的维修服务工作还可以起到提醒、警示的作用。如图1所示,技术人员根据人工智能技术的建议处理完故障内容后,人工智能技术会进行一定的提醒,当故障处理完毕后,人工智能会语音提示技术人员“该故障问题已经处理完毕,机械设备可以正常使用”,当故障仍然未完全处理完毕时,人工智能技术会恰当地提示技术人员需要进行下一步操作处理,避免出现遗漏的环节。通过采用人工智能技术的方式进行设备的维修检验工作,能够在一定程度上降低维修运营成本。

图1 人工智能技术在维修环节的应用

2.3 在工业领域机械加工环节应用人工智能

在机械加工环节采用人工智能技术,可以实现机械加工环节的标准化和智能化。人工智能技术通过搜索大数据,可以在最短的时间内匹配出最为适合该类型机械设备的工艺参数组合,并对机械加工过程中的不确定外来因素进行分析,适当地进行参数调整,确保机械加工环节的安全性和准确性[3]。人工智能技术是通过对海量的数据进行学习,经过反复训练、实践而得出来的一种处理模型的技术,其学习主要分为2大类型,一种类型称为“监督式学习”,另一种类型称为“无监督式学习”。“监督式学习”是指通过给人工智能事先规定在一定范围内进行标记处理的训练数据,对这些离散数据采取分类分析方式,对连续数据采用回归分析的方式进行数据学习。“无监督式学习”是指给人工智能事先固定未进行标记处理的训练数据,从而对数据进行分群分析。与传统的数据处理方式不同,人工智能技术是不需要事先介入设计处理数据的,可以通过对数据进行实际的学习得出。因此,人工智能在应用到机械加工环节时,主要工作内容是通过确定问题、采集数据、模型训练及评估、分析结果4大步骤进行。通过这种方式,人工智能可以灵活地应对复杂的数据结构,从而提高人工智能技术在工业领域中的实际应用效果[4]。

2.4 在工业领域生产过程中应用人工智能

采用人工智能技术进行生产经营,能够在一定的时间范围内选择最为经济有效的方式进行生产经营。在实际进行生产经营的过程中,人工智能可以根据自身企业的生产经营特点,从网上海量的数据中筛选出相应的资料进行初步的预判,后续再合理地规划生产流程。人工智能技术会全方位地参与到企业产品生产经营的各个环节,从原材料的选用及生产方式和机械设备的选择都无一缺席,严格把控产品的生产经营环节,提高企业的经济效益。对于在产品生产过程中出现的一些重复性的步骤或者是具备危险性的工作,企业可以考虑通过人工智能技术的方式来取代人力工作的方式。相较于人力工作这一方式,采用人工智能技术不仅可以在一定程度上起到节省成本的作用,提高经济效益,而且还可以避免出现企业工人因从事危险性工作而受伤的情况。

2.5 在工业领域检测机械故障环节应用人工智能

随着人工智能技术的不断发展与成熟,人工智能技术也逐渐被投入使用到工业领域检测机械故障环节。目前在工业领域进行机械故障检测主要有2种方式,一种是人工检测方式,另一种则是人工智能检测方式。相对于采用人工进行机械故障检验的传统方式而言,采用人工智能技术进行机械故障检测,将大大提高故障检测的精准性和效率。依靠人工智能技术对机器设备进行检测,能够在短时间内通过传感器的方式得知机械设备故障的原因。并且可以通过实时监测的方式对机械设备的运行情况进行监控,确保机械设备能够正常地运行。人工智能技术能够在机械设备发生故障的时候,第一时间选择最为合适且花费时间成本最少的方案进行故障维修。当后续发生类似的故障情况时,企业的相关工作人员只需要直接通过人工智能技术事先建立起的故障模型进行修复即可,这将在一定程度上节约企业的生产时间和运营成本。

3 在工业领域应用人工智能可能面临的风险

3.1 信息安全风险

就现阶段而言,人工智能技术的发展仍然不够成熟,在工业领域中应用人工智能技术可能会面临多种风险,对于企业的生产经营而言会造成一定的影响。信息技术安全是使用人工智能的过程中最有可能面临的风险,人工智能技术主要是以网络信息技术为支撑点开展后续的工作的。当网络信息技术受到外来数据入侵时,在进行数据传输的过程中会出现数据被篡改的可能性,将会在一定程度上影响样本数据的正确性,导致信息数据不安全的情况发生。在运行人工智能技术的过程中,人工智能被设定为攻击对象时,则容易出现信息和数据接收不流畅的情况,进而会最终影响人工智能技术的决策行为,并导致后续的生产经营环节的运行受到阻碍。

基于上述风险,企业在应用人工智能技术的过程中要注重信息安全,既要确保数据传输的正确性,也要保证人工智能信息服务系统的安全性,减少外部入侵行为对人工智能技术判断的影响,为人工智能技术的信息服务安全评估工作的顺畅运行保驾护航[5]。

3.2 数据准确性风险

数据是人工智能系统的重要组成部分,也是人工智能技术运行的主要载体。在使用人工智能技术的过程中需要操作人员注意和识别数据库中可能存在的偏差和错误。因此,在构建数据库的过程中,需要注意对数据进行核对,采取各种方式有效地降低数据泄露的可能性,并借助现代信息技术,调整数据的评估及管理办法,避免数据遭受到外来因素的破坏。

随着人工智能技术的不断发展,社会对人工智能技术的关注度在不断地提高,人工智能技术已经被逐渐应用于诸多领域。在各个领域的数据处理环节,人工智能技术起到较为重要的作用。当出现数据信息收集过剩的情况时,会导致数据信息泄露,即便是现有的人工智能技术也无法对数据进行分析和识别,这将会在一定程度上影响个人信息泄露的可能性。因此,在做好数据信息收集的基础上,需要提高安全风险分析能力,避免出现不可修复的损伤。

4 人工智能在工业领域信息服务安全评估环节的应用对策

4.1 恰当地应用评估技术

在工业领域应用人工智能技术,需要在研究企业经营模式的基础上,结合人工智能的基本特点,对工业领域系统的信息服务安全进行评估。一般来说,工业领域应用人工智能技术对信息服务安全进行评估,主要有层次分析法、综合评定法这2种方法。

层次分析法是指在进行数据内容分析的过程中,通过搭建不同类型的层次结构,利用人工智能技术的独特算法对各个层次的数据进行确定,最终在人工智能技术的指引下完成风险评估工作。但是,需要注意的是,层次分析法并不适合所有类型的信息服务安全评估,只适合于进行计算量较小的信息服务安全评估。企业在进行信息服务安全评估时,需要有针对性地应用。

综合评定法也是在工业领域应用人工智能技术对信息服务安全进行评估的重要方法。综合评定法与层次分析法有较大的区别,综合评定法是指通过多层次的综合评定步骤,弥补数据指标定量层面的不足,从而更加直观、清晰地预测风险,提高工业领域应用人工智能技术的安全性。

4.2 提高人工智能技术应用的质量

在工业领域信息服务安全评估环节应用人工智能技术,将会在一定程度上保证信息安全,促进工业领域系统的有效运行。为了提高人工智能技术在工业领域的应用程度,各企业行业应当要从人工智能技术的信息安全评估环节入手,在保证人工智能技术应用广泛性得到拓宽的同时,也可以实现数据信息安全的有效性和科学性。提高工业领域人工智能技术的信息安全评估工作,需要注重对人工智能技术的研究,促进人工智能技术在企业运行过程中的应用。随着现代信息技术的不断发展,工业领域的信息安全评估工作也会出现更多新的挑战。为了提高信息安全评估工作的质量和水平,各企业应当积极搭建人工智能技术的评估模式,为后续进行信息服务安全评估打下坚实的基础。

除此之外,企业还要建立健全奖励机制,鼓励企业员工进行自我学习和自我发展。通过不断地学习和研究人工智能技术相关知识,提高自身的专业知识水平,以便结合企业的运行模式实施人工智能技术的应用,提高企业的经济效益。

5 结语

综上所述,人工智能技术正处于不断发展的上升期。工业领域在应用人工智能技术的过程中,要注重提高人工智能技术应用的质量,避免出现信息安全风险、数据准确性风险等问题。企业在结合自身发展现状的情况下,有效地运用人工智能技术,将能够起到改善企业生产效益的效果,从而不断地增加企业的经济效益。