人工智能在机械设计制造及自动化领域的应用

张骏

摘 要：在市场竞争越来越大的情况下，要想在市场中占有一席之地，最重要的就是保证自身的优势，加大创新力度。在制造和生产的过程中更加注重智能化和自动化技术的引进，实现供应链的转型升级，更好地推动自身社会效益的发挥。这也意味着传统产业尤其是机械设计制造业在面临更广阔市场的同时，也面临着更多的风险和挑战。如何在现代化市场中稳固基础且实现新型技术的运用，是当下机械制造业面临的主要任务之一。文章就信息化时代机械设计制造中的人工智能技术进行分析。

关键词：人工智能;机械设计制造;自动化

引言

所謂机械加工，指的是使用加工机械改变被加工工件外形、尺寸、性能的过程。机械加工行业为其它工业企业源源不断地生产出机械设备、零件、产品，因此，机械加工行业是现代工业化的基础。2000 年以来，我国工业化速度不断加快，数百种工业产品数量超过美国、俄罗斯、日本、欧盟 28 国，高居世界第一位。在我国工业化进程中，机械加工行业功不可没。但我们必须看到：相较于发达国家，我国机械加工行业在技术上依然较为落后，存在着许多问题。为促进机械加工行业进一步向前发展，必须正视这些问题，必须在机械加工领域中推广智能制造技术与智能制造系统。

1.目前机械制造人工智能发展的具体现状

机械制造的智能市场正处在快速增长的发展阶段，实现这一方式的公司数目增加了近 50%，机械制造中的智能化应用正在得到改进，其应用范围正在扩大。机械制造已从传统的手工方法转向智能操作，新的机械制造技术也在升级，因此出现了降低劳动力成本的趋势，发展机械制造方面的智能化的新趋势，这种趋势会一直提高生产的精确度，提高生产效率，为未来机械工业的蓬勃发展创造机会。例如，在高污染工业、高风险工业和地下作业中，明智地将其用于机械制造有助于人的生命和财产的安全。当前，我们最熟悉的智能化莫过于我们手机制造的智能化了，手机属于小型机械，目前这类的人工智能化的发展是飞跃性的，我们在生活中的方方面面都会用到这些智能化的东西，手机可以遥控空调、电视、冰箱、甚至在公司和学校就可以遥控家里做饭。当然，这些智能化的科技会更多的偏向于我们迫切需要的领域或者是备受大家欢迎的领域。但是目前除了在一些大城市和大型领域，其它一般的机械制造中智能化利用率低，管理系统尚未大规模发展，这在某种程度上妨碍了机械制造中智能化的发展。所以，我们在工作的分工和以后的长远发展方向上，我们应该有全面系统的智能化发展的规划和蓝图。

2.目前机械制造人工智能发展技术方面的相关问题

机械制造方面的智能化是以完整的设计和机械数据流的配置为基础的，因此，计算机和生产设备的方案规划管理必须得到优先考虑，目前大多数企业不再使用图纸进行规划。机械制造已从传统的手工方法转向智能操作，新的机械制造技术也在升级，因此出现了降低劳动力成本的趋势，发展机械制造方面的智能化的新趋势，这种趋势会一直提高生产的精确度，提高生产效率，为未来机械工业的蓬勃发展创造机会。随着社会科学技术和人工智能的大力发展，机械取代人力在我们生活和工作的各个领域都得到了长足的发展，机械智能化从无到有，从低级到高级，从局部到全面，从单个领域到社会各个领域都有着不同程度的发展和壮大，我们社会的各个阶层在机械制造智能化方面也在进行这不同程度的探索，然而，由于我们的硬件和软件开发速度缓慢，软件需求和能力之间缺乏匹配，以及机械操作所需的计算机使用率低。因此，我们信息技术的发展在很大程度上取决于国家的技术能力，国家的机械制造速度缓慢，运行水平相对缓慢，这给我们机械制造智能化带来了一些阻力和障碍。因此在这方面，我们国家应该给予相应的支持和帮助，为机械制造智能化方面的发展扫清一切障碍，鼓励整个社会的工作人员，如学生、教授、研究员等为机械制造智能化的发展献策献力。

3.人工智能在机械设计制造及自动化领域的应用

人工智能是集现代化电子网络技术和思想领域的学科宗旨于一体的先进信息产物，它相较于以往传统的电子技术而言具有更为明显的时代优势，在运行速率和综合性能方面都有了质的跨越。人工智能的整体发展经历了一个由浅入深、层层递进的过程。根据上文中所叙述的当下人工智能的发展现状和自身特点，可以将它在机械设计制造业中的具体运用大致分为以下几点。

3.1推演

人工智能系统中较为关键的应用环节在于自身的推理系统，当下发展程度尚处于较为模糊的阶段。在具体过程中的体现便在于通过对相应人类思维模式和人类行为方式的模拟和参考，形成固定的数据集合系统，作为机械产业中设计制造依靠的基础和保障。它可以在推理模仿的基础上呈现出较为清晰明了、客观准确的信息，能很好地指导机械设计制造的实际操作。当下这一技术的发展尚未成熟，还需要进一步摸索，在具体运用中也会出现设备连接不到位等出现的问题。

3.2传输

信息数据在机械设计制造中的传输，就是神经网络系统在人工智能中的鲜明体现，它映射了人体大脑与身体等其他部分实现信息的交流和共享。在机械制造设计中，也是通过信息的输送和设定来完成设备的操作和运行，在这种技术下，信息传播的高效性和安全性都能得到较为可靠的保障。同时，信息的储存和收集也相较于以往来说也有了层次化的发展。并且，神经网络系统也可以自动分析数据保护和储存的重要性。在机械制造中主要体现在设备的运行和管理上。

3.3诊断

人工智能系统中较为重要的优势之一便在于它能为机械设计制造提供故障诊断。这不仅仅能为企业的发展节省投资成本，也能更好地促进机械制造相关设备的维修和保护，保证系统整体运行的稳定性。故障诊断包括故障的检查和处理两个方面。人工智能系统可以对机械制造设计的具体运行情况进行动态的监督和审核，它能依靠人为收集的数据信息和自身的监督信息来分析机械运行的整体状况，若是发现运行中的情况符合储存信息中故障出现的要求，人工智能就能进行及时的反应和预警。并且能为相关维修主体提供科学合理的应对依据。

3.4信息

在传统机械设计制造中，电子信息的输入和监管受到技术的限制，并不能保障绝对的安全和可靠。尤其是对集中化规模化的机械生产而言，电子信息系统出现错误和卡顿的频率就会更高。人工智能在电子信息系统的构建上就可以很好地避免这些问题，它能对信息的输出和存储进行全方位的监管和审核，保证信息输送的高效率，并且也可以扩大信息输送的数量。这样就能很好地适应机械的大规模生产制造，也能为设计提供更好的信息保障，从整体上促进机械设计制造水平的提高。

4.结束语

在机械加工领域全面推广智能制造，有助于国内机械加工行业实现转型升级，有助于打造中国机械加工业竞争的新优势。因此，我们应当进行更加充分、更加精细的可行性研究，把这项事关中国机械加工行业未来发展的重大任务做好。

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