人工智能在智能制造中的運用和滲透探討

李修儀

天津智慧城市研究院有限公司 天津 300393

從智能制造的基本概念來說，智能制造之中的“制造”就是“大制造”的基本概念，制造不僅是以往的加工以及工藝制造，更是包括對于產品的設計、組織以及銷售和回收等產生生命周期各個階段的一種活動。社會對于人工智能給予了高度的重視，而且人工智能被廣泛地應用于各個領域之中，對社會的發展起到不可忽視的重要作用。基于此，文中針對人工智能在智能制造中的運用和滲透進行以下相關的分析和研究，希望具有一定的借鑒意義。

1 人工智能在智能制造中的運用

AI屬于智能制造的一種核心技術，在產品制造的整個過程中，所有生產環節的應用產生了制造智能。怎樣才能使得制造智能更為接近，或者達到人腦這樣的高級化智能化水平，這才是智能制造的科學研究重點。縱觀世界，從整體上來說，智能制造技術還處于初級階段，仍處于智能制造相關技術的實踐探索階段。采用智能制造領域的相關技術，能夠科學有效地將CNC機床、機器人加工中心和自動化程度比較低級的一些設備結合起來，創建出以人為中心，以計算機作為核心化工具，以信息技術及網絡技術作為基礎的，具有柔性化和智能化的制造自動化系統，進而可以有效實現建模制造以及操作和測量四者合二為一的智能化4M系統，最終達到高效設計、高效制造、高效檢測以及高效響應和高效重組，進一步提升制造企業的相關產品開發和創造的能力，有效提升產品自身的技術含量以及知識文化含量，科學提高行業制造業對于瞬息萬變市場的響應能力以及響應的基本速度[1]。所以，智能制造在最近的一些研究項目中，就是通過AI的相關技術理論來提升制造單元的整體智能水準。當前，AI技術理論方法在智能制造方面所應用的一些學術理論以及成功的應用案例有很多，但是將這些研究成果進行綜合來看，AI在智能制造體系中的應用主要可以分為產品的智能設計、產品的制造資源、智能規劃產品的智能加工以及制造過程的科學監控和制造系統活動的智能化管理這四個基本方面。

2 人工智能在智能制造中的有效滲透

2.1 在智能設計方面

在智能設計這一方面，通過圖像的科學分析以及相關的處理，還有智能模式的基本識別技術，可以進一步實現工程圖由光柵圖到矢量圖的智能化識別。通過模式的相應識別技術，可以進一步實現通過零件的平面投影圖到三維立體圖的智能化三維化建模。通過模糊技術以及神經網絡技術展開產品的科學性分析，進一步優化設計和設計效果，展開綜合分析針對生產出來的產品依照專家系統以及神經網絡系統之間相結合的智能CAD造型，進行有限元分析以及虛擬創造[2]。

2.2 在智能規劃方面

在制造資源的智能科學規劃這一方面，通過專家系統、知識庫、NN及FNN在優等高效以及低成本等優化目標下，對于切削用量展開優化的科學選擇，進一步實現切削工藝參數更為智能化的工藝規劃與優化，并且制定出制造資源的智能和科學計劃，將相應的企業資源更為智能的展開規劃。

2.3 在智能加工和過程的監控方面

在智能加工過程中，通過NN、FL、GA等一些相關的智能科學技術展開多傳感器之間的科學融合以及相應的信號處理和決策。根據NN、FL、FNN、GA以及粗集理論等，對智能加工的狀態展開科學化識別，還要針對非正常的工作狀態展開自適應管理和控制，進一步實現加工向智能化檢測以及監控轉變的工作狀態，采用NN、FL、FNN、GA和初級理論等在被約束的情況下，對于切削工藝的基本參數展開自行學習，自己組織或者是自適應控制，通過知識指導來進行科學化加工方案的設計，進一步實現加工工作過程智能化的控制以及優化。通過專家系統FL或NN技術進行機械故障的科學診斷，采用機器視覺的相關技術來模擬人類的視覺功能，進而有效實現產品的大批量生產，并且在產品生產的過程中可以展開在線監督、測量及檢查，可使產品的質量得到顯著提升，利用智能化機器人能夠實現產品的包裝、制造材料及工件的搬運，產品表面的噴漆以及工件焊接等相關工作。

在智能化管理方面制造系統智能化管理可以利用神經網絡專家系統以及知識庫對產品（工件）等進行智能布局及精細加工，設計科學的生產線，并進行多元化代理，可以使制造系統的生產活動同步進行，最終可以有效解決系統集成化問題[3]。

3 結束語

總而言之，AI在智能制造中的應用取得了進一步的發展，但是反觀目前的發展狀況仍存在很多不足之處。人工智能在智能制造中的具體應用主要是以計算機為媒介，從硬件這一方面著手實現的生產技術比較少，雖然人工智能的一些科學理論如NN理論在基本的學習算法以及穩定性分析等方面都取得了一定的進展，但進入實用階段仍具有一定的距離，盡管如此，筆者相信人工智能技術在未來的智能制造行業當中會得到更為廣泛的應用。