人工智能在機械設計制造及其自動化中的應用

楊柳

摘要：隨著社會發展和現代科學技術的進步，我國對于人工智能技術的研究也在不斷推進。作為一種新興技術，人工智能在人們的日常生活中應用逐漸開始更加廣泛，例如智能家居、智能汽車、智能機器人、智能停車場等等，在人們的日常生活中隨處可見。這些設備應用核心技術均為人工智能。

關鍵詞：人工智能;機械設計制造;自動化;應用

1人工智能概述

人工智能主要基于現有成熟技術，如計算機技術、網絡傳輸技術通過產業融合形成的新的技術應用，其利用前沿技術的融合，基于學科、產業屬性來得出具有科學指導意義的結論。由于人工智能受計算、信息算法的影響，因此人工智能發展也具有階段性，第一階段屬于初始階段，主要進行人工智能技術的探索分析，隨著技術的成熟;第二階段屬于人工智能理論分析階段;主要解決技術融合原理，構架智能方案;第三階段屬于人工智能的大面積應用階段，隨著技術理論的成熟，大面積應用實踐已經成為發展趨勢，從目前計算機發展來看，目前人工智能仍處于理論分析階段，雖然有應用實踐，但只局限于小范圍[1]。

2人工智能在機械制造及其自動化應用屬性

人工智能在機械制造及其自動化應用屬性主要基于機械制造業的發展趨勢，融入人工智能基礎，促使機械制造業快速實現成熟，如以機械制造專業為例，不僅需要了解機械相關的基礎知識和技能還需要多學科滲透學習其他計算機技術、電氣技術以及信息化技術的知識和技能。因此在經濟和技術高速發展的今天，通過實踐證明利用人工智能帶動機械制造及其自動化行業的發展已經成為行業發展的主流方向。

3人工智能在機械設計制造及其自動化中應用現狀

我國目前機械設計制造行業正處在快速發展的提升時期，而智能化技術的應用也逐漸開始更加成熟，在市場經濟不斷完善和需求持續增長推動下，機械制造行業中企業的數量不斷增多，相比2017年，2019年機械制造市場企業數量增加了近50%。而且機械設計制造中的智能化技術應用也正不斷的改進，應用范圍也在不斷的擴大，早已從傳統的手工生產方式開始轉向自動化、智能化操作，一些新的機械生產制造技術也不斷進行升級。由此可見，機械設計制造行業人工智能技術應用是智能化發展的新趨勢和新方向[2]。人工智能技術在機械設計制造及其自動化中的應用能夠有效地提高生產的精度，確保生產的效率和生產的質量，尤其在一些具備較高風險的工業制造業和高污染的工業、地下作業中，對于人工智能的應用能夠有助于提高生產質量和生產安全水平。從當前的人工智能技術整體發展水平來看，其發展速度正在不斷加快，但以目前經濟水平和設備要求以及引進成本來講，人工智能化技術的應用仍然較為偏向于工業生產和迫切需要實現人工智能技術應用的領域，而且受到經濟水平限制，只有一些經濟水平較高的大城市和大型生產領域中有著較高的應用，一般的機械設計制造中智能化利用率較低，且其管理系統和相關配套設施并沒有做到大規模的發展，與國外發達國家相比仍然有著不小的差距和提升空間，這對于機械設計制造中對于人工智能化的應用也造成了一定的影響[3]。

4人工智能在機械設計制造和自動化中的應用

當前，我國機械設計與制造整體處于行業快速發展的階段，對于智能技術的應用程度不斷提升，在市場經濟發展和需求的推動之下，機械制造行業的企業數量已經呈現了快速增長的方式。智能技術在機械設計制造及其自動化的設計中程度也不斷提升，范圍進一步擴大，而智能技術在機械設計制造中的應用完善程度不斷提升，也就使得以往人工控制和進行發展的時代已經成為過去式，應用了更加智能和更加有效的控制方式等，機械生產和制造技術的發展不斷提升。人工智能技術在機械設計制造及其自動化的應用是提升其生產精度、進度和有效性的重要方式之一[1]。尤其是對于一些操作有風險、高污染、地下作業的機械設計制造及其自動化部分而言，人工智能技術的應用還大大提升了作業的安全性和質量。在當前的人工智能技術的整體發展過程中，進行經濟水平、裝備質量、成本等多方面分析，人工智能技術的應用依然集中于工業生產和實現人工智能技術應用的領域，也是出于相對比較限制的水平，發展呈現了不平衡性，在大城市和大型的生產領域有著比較高的應用程度，而一般的機械設計制造及其自

動化普遍而言智能化水平依然比較低，管理系統和相應的配套設施方面并不全面，大規模的生產和發展依然受到了影響。

5智能技術應用于機械制造與自動化的實踐

（1）計算機輔助設計的智能化分析。智能CAD的應用是機械制造中人工智能的一個應用實例，傳統機械制造行業中CAD技術的應用是設計產品和進行參數設計的重要途徑之一，進行點線之間的聯合關系的確定性工作來進行產品的設計等。而智能CAD技術的應用則是結合了專家系統、神經網絡算法等進行相關工作領域的收集和提升，對生產過程中產生的問題進行過程分析，并把它們編寫成計算機語言，在產品設計和制造過程中。如有問題可以用計算機協助解決好相關的工作問題，提出優質的解決方案[2]。神經網絡算法則是利用了人工神經元的特殊性進行產品設計和相關制造過程中的非線性關聯的斷點數據，使得機械性和自動組合的能力大大增加。在當前的智能CAD技術的應用中已經將多項技術進行了融合和有效的發展，為機械設計制造及其自動化的提升做出了保證。（2）機械制造計劃的應用分析。在大型機械重工行業的發展中，人工智能技術是推動其行業升級改造的重要途徑之一，也提供了更多的發展機會。但是在行業涉及面交廣的技術發展中，仍然面臨著工作方面的不足，如大多數企業、機構對機械制造行業的發展趨勢認識不清，依然停留在傳統工藝技術的應用中，對于新技術和新理論、新方法的認識程度低，也就導致了機械設計制造及其自動化行業的發展速度受到了阻礙。在新理論和技術的應用過程中應用的靈活程度不高，只采用照搬照抄的形式，也就導致了機械行業的信息化進程受到了影響。因此，在機械制造方面還需要結合實際的行業發展現狀進行科學的結構更新和技術應用，實現科學的應用[3]。（3）機械自動化技術應用分析。以某工段熱模鍛壓力機械故障診斷進行分析，人工智能機械制造的應用上經常在實際的工作過程中出現了故障問題，人工智能技術的有效應用可以對于故障診斷系統中的數據和參數進行有效的分析和匹配的工作，在設備正常使用的過程中做好實時的參數對比和分析，一旦發生故障可以及時找出問題的原因。人工智能系統在預設問題的故障分析和相應的操作上都進行了控制，這就是在人工操作和可視的情況下進行了熱模鍛壓力機械故障的自動診斷，設備因此獲得了更好的工作性能，在實際的工作過程中提升了實際的效率和質量[1]。

結束語：目前機械制造行業能夠為各工業企業提供大量的機械設備、零部件產品，所以，機械制造行業是實現工業現代化、工業自動化的基礎。因此，要想實現機械設計制造及自動化水平的整體提升，就必須要應用人工智能，將其融入到機械生產制造過程中。

參考文獻：

[1]姚宇軒.基于人工智能的機械設計制造及其自動化實踐[J].科技資訊，2020，578（05）：37-38.

[2]王禹博.人工智能在機械設計制造及自動化領域的應用[J].信息記錄材料，2019，20（08）：85-86.

[3]李世文，張翔宇，王力強.基于人工智能的機械設計制造及其自動化實踐[J].內燃機與配件，2019，（02）：231-232.