探析人工智能在機械設計制造中的應用

秦志恒 黃振宇 孫鳴遠

摘要：人工智能技術是一種具有較強綜合性的現代化技術，是科學技術發展的產物，在當今信息化時代背景下，人工智能在機械設計制造中的應用越來越廣泛，為該行業發展提供了更加廣闊的空間。本文結合人工智能技術的概述進行分析，闡述了人工智能在機械設計制造中的具體應用及優勢，旨在促進人工智能技術的推廣與應用，提高機械設計制造的水平。

關鍵詞：人工智能;機械設計制造;故障診斷

隨著信息技術不斷發展，具有自動化控制功能的人工智能技術也在許多行業領域中凸顯出自身的應用優勢，尤其在機械設計制造中，運用該技術不僅可以解決機電設備生產的實際問題，還能提高生產效率，保障生產的安全。這也要求機械設計制造企業合理應用人工智能，促進企業可持續發展。

一、人工智能技術概述

互聯網時代背景下，具有較強綜合性的人工智能技術也被廣泛地應用于各行各業中，成為人們生產和生活中必不可少的現代化技術。人工智能技術是計算機科學的分支，以計算機網絡系統為依托，用于模擬和延伸人們的智能理論、技術的新技術。目前人工智能技術主要應用于機械設計制造行業中，根據研究表明，人工智能在發展過程中經歷了初始、發展和輝煌三個階段，在人類步入信息化時代后，人工智能技術逐漸受到行業重視，在機械設計制造中，人工智能中的自動化識別、生產控制、故障診斷等應用作用越來越突出，不僅有效提升了機械設計制造企業的生產效率，也促使其朝著虛擬化和生態化的方向發展[1]。

二、人工智能在機械設計制造中的應用優勢

隨著人們認識水平和實踐能力的提高，人工智能在更多行業領域得以應用，其在機械設計制造中的應用優勢主要體現在以下幾方面：第一，便于企業維修調整。機械設計制造企業在以往故障排查中通常采用人工診斷的模式，而運用人工智能可以實行自動化的檢測與保護，根據機械運行狀態準確地檢測出生產過程中的故障問題，便于操作者及時發現及解決故障，保障其人身安全，降低企業的風險損失;第二，有效提高生產效率。由于機械設計制造中的設備和應用工具較為落后，難以支撐現代化信息技術發展下企業的生產需求，面對大量的生產工作，加之可能出現的設備故障問題，給操作者帶來較大的工作壓力，容易發生人為疏忽造成的生產問題。而應用人工智能進行自動化生產，不僅可以節省操作成本，還能在保證生產質量的同時，盡可能縮短勞動時間，確保機械設計制造的時效性;第三，提升生產的安全性。機械設計制造中應用人工智能進行生產操作，可以在緊急情況發生時，在第一時間進行有效的控制，以免安全事故的發生，提高了生產的安全性[2]。

三、人工智能在機械設計制造中的具體應用

（一）神經網絡系統的應用

在機械設計制造中，常會用到神經網絡系統進行信息傳遞，將數據信息上傳至網絡系統中，通過建立數據庫保存或者分享信息，極大地縮短了機械設計制造的時間。同時，運用神經網絡系統對數據和信息進行自動化處理，按照操作規定及系統下達的指令完成機械設計制造任務，可以節省人力、物力，降低機械生產成本。此外，利用神經網絡系統可以自動提取數據分析結果，起到保護數據信息的目的，極大地提高了生產的安全性。

（二）模糊推理系統的應用

人工智能包含多個應用型系統，其中模糊推理系統作為重要系統之一，其主要借用語言來完成數據傳達工作。由于機械設計制造作業量大，若繼續延用人工處理模式，非但無法提高機械生產效率，也容易出現許多失誤問題。而采用人工智能技術，應用模糊推理系統對龐大的數據進行分析，可以在短時間內實現數據的高效處理，既保障了機械設計制造的質量，也極大地提高了生產的效率。但值得注意的是，操作者在運用該系統時，要確保系統連接穩定，避免信息缺失、數據不完整等問題的發生。

（三）自動識別系統的應用

人工智能在機械設計制造中的用途十分廣泛，而自動識別系統的引入無疑是提高了機械設計制造的效率，同時也能夠降低安全事故發生率，保障操作者的人身安全。一方面，運用自動識別系統后，可以在機械設備運用中準確地檢測出異常現象，該系統將發出警示，便于操作者及時發現故障問題，采取有效的故障檢測和檢修措施。另一方面，應用自動識別系統能夠實現作業對象的精準識別，除了識別風險因素，還能準確地識別機械設計制造對象，提高機械生產的精準度。

（四）故障診斷系統的應用

在機械設計制造過程中不可避免會遇到許多故障問題，而運用故障診斷系統可以實時監測系統運行狀態，并作出正確的判斷，便于操作者調整維修調整，節省機電設備維修時間，降低企業維修成本。故障診斷系統包括故障案例庫、推理機和診斷過程解釋機，對其可分別采取規則推理、案例推理和故障樹模型診斷方法，解決實際問題[3]。比如，在實際操作中，操作者可以通過故障診斷系統實時監測設備運行情況，一旦發現運行問題，可以在人機交互界面輸入關鍵信息，此時的故障診斷系統會根據上報的信息自動化搜索診斷庫中對應的案例，為操作者提供診斷結果及設備維修建議，消除生產安全隱患，確保機械生產的穩定性。

結束語

人工智能技術應用于機械設計制造中，不僅便于企業維修調整，還能夠在保證機電設備生產質量的同時，提高設備生產效率，提升生產的穩定性和安全性。因此，要求企業合理運用人工智能，發揮神經網絡系統、模糊推理系統、自動識別系統和故障診斷系統在機械設計制造中的應用優勢，提高企業市場競爭力，實現企業發展的長遠目標。

參考文獻：

[1]張智武.人工智能技術在機械設計制造中的應用[J].信息記錄材料，2020，21（2）：92-93.

[2]楊崇英.信息化時代機械設計制造中人工智能技術研究[J].湖北農機化，2020（1）：154.

[3]許燕玲.人工智能在機械設計制造及其自動化中的實踐[J].南方農機，2020，51（14）：105-106.

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