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摘要：近些年我国机械工业发展速度不断加快，居民对于机械工艺以及设计的要求在不断提高，而想要机械设计以及制造的水平可以得到进一步的提升，便需要在工作时就加强重视，采取科学合理的措施。本文将机械制造的相关概述作为切入点，分析人工智能技术在我国机械制造业中的应用，进一步探究机械制造工艺中的合理化机械设计的措施，希望可以推动我国机械制造工艺水平得到提高。
关键词：机械制造；合理化；设计
引言
机械设计对机械制造中非常关键的一个环节，它是机械生产的基础，也是最重要的一个阶段，甚至会对机械的性能造成非常直接的影响。在工业发展中，需要加强对先进技术措施应用的重视，不仅需要对机械设计和制造工艺的要求进行有效的把握，还要及时的采取有效的措施，对及机械制造的工艺进行优化，进而更好的推动机械工业的发展和进步。
一、机械制造的相关概述
（一）机械制造工艺的概念与特征
所谓机械制造工艺，其是指工作人员根据机械设计，以及产品加工的要求，选择合适的技术进行机械加工制造。而机械的合理化设计，即工作人员按照有关要求，对于机械结构、组成以及性能，进行科学安排的设计方案。机械制造工艺是机械产业中必备的内容，这些技术主要是依靠先进的技术手段，同时也要在先进的技术理念的指导下才能进行。机械制造工艺对整个机械产品的质量也具有重要的影响，因为机械设计和制造工艺能够满足机械产品生产的需求。
（二）机械制造中的人工智能
1、人工智能
所谓的人工智能，是在五十年代末期的时候由美国所提出的，但是目前并没有一个统一性、全面性以及准确性的定义。当前计算机发展的先进技术便是AI技术，AI系统能模仿人类的部分智能行为，例如对人们的语言进行学习理解，进行推理，对于出现的问题进行解决等类似的特征[1]。也就是说，AI就是人们利用计算机系统，进行相应设计，使其可以根据周围具体情况，调整自身行为；即通过使用计算机技术，将人们的智能水平以及知识量进行提升，从而是人们的工作效率和生产效率得到提高。目前AI技术已经使用在各行业之中，例如使用人工智能技术对于语言进行理解，能够根据目前人们所表述的信息，来进行上下文的推断，从而得到相应的结论。而对于一些比较复杂的情况，例如在下棋之中该如何进行下一步，便可以通过使用计算机技术，对于下棋之中的规则进行分析，得到相应的解答，而在解答的时候，可以找出不同的方案，以及最佳的答案。正是由于AI这种可以进行逻辑推理的能力，能够对数学上一些难题进行解答以及证明，所以目前可以通过编写一定的计算机程序，完成计算的自动程度的设计。使用人工智能控制机器人，可以模拟的当前人们的行为，利用视觉来识别外界反馈的信息，学习以及进行记忆和推理，使机器人的动作过程，能够更加接近人的情况。在目前的工业之中也较为实用，并且获得了一定的成效；但是，人类的大脑中，容量或者结构还远不是目前计算机技术可以相比的。所以在目前使用计算机还能够进行创新，创造更多的方案设计[2]。
但是在使用AI技术的时候，还需要注意一些问题。第一，AI技术不只是规则，也不仅是计算机语言的智能化，或者简单的程序，是一种可以应用在各个领域之中的一门技术。第二，AI技术并不是人们设计的最终的目的，而是要通过使用AI技术来提高人们智能化水平的一种工具。第三，使用AI技术，并不能够使问题简单化，仅仅可以作为人们的辅助用具，在人们解决以及研究部分复杂问题时，起到辅助性作用。第四，AI技术并不万能，其对人类目前无法解决的问题，同样也没有较好的方式，所以当前人们智能的发展需要超过AI的发展。最后，AI技术并不能单独进行工作，想要发挥出AI技术的功能，便需要将其和其他的软件技术进行结合，才能够发挥出AI技术的真正作用，或者使AI技术的功能得到增强。
2、机械制造
目前根据机械制造生产性活动的不同，可以将其分为三大子系统。第一，制造生产系统：输入材料和零部件，输出后变为可用产品。在制造生产系统中，具有数据控制，其不仅包括机床和质量控制设备，还包含运输和热处理设备等。一般来说，机械加工车间为完整的制造生产系统。第二，数据生产系统：输入客户订单，或将企业在完成市场预测后，输入制定的计划，能够输出相应操作要求以及数据。绝大多数情况下，数据生产系统可以看作是大工厂之中的设计或者工艺等相关部门。当前先进国家中，部分工作已实现计算机化。第三，新规划生产系统：输入市场、工艺相关知识以及数据，能够将下一代产品、数据生产系统、制造生产系统输出。但是就现阶段来说，该子系统并没有得到自动化的实现，这也主要是因为该子系统最关键的一点，便是需要有知识面更宽的高素质专业性人才。而这些高素质人才进行的研发工作，能够由目前AI技术所支持的计算机进行部分甚至于完全的完成[3]。
二、人工智能技术在我国机械制造业中的应用
当前在我国的机械制造业之中，AI技术在逐步的渗透到其各方面之中。
（一）生产决策ES
所谓的生产决策ES，即需要按照国际与国内市场，对产品种类与数量的需求，企业分析当前自身已有的生产能力，或新建企业的规模，或资金偿付等进行相应的决策分析。除此之外，还需对于产品的关键部位、工艺要求、技术水准、产品的销售情况以及可能得到的利益或者产生的效益等，在进行了多方面的分析，而得到的企业的生产纲领。在这一过程之中，需要更多更加专业的知识，并且会耗费更多专家的时间，需要对于当前的情况进行分析，进行综合性全面化的分析，从而使ES生产决策速度得到提高，并且保障决策的准确性，具有较好的综合性，提高产品的质量。
（二）产品设计ES
在进行产品的设计时，合理使用ES，可以得到多样化的物理模型，在制造过程中，能够选择使用其中一种或几种，进行总体方案设计。即在对于需要进行模块设计的产品中部分情况进行分析了解，例如机床的各部件等，从而不仅可以使工作人员对隔膜款所构建的总体布局有全面性的认识，还能够分析这些布局哪些是可以进行实施的，哪一部分是无法实施的。因此使用ES技术，其不仅比传统的CAD程序更具备灵活性，还可以将使工作人员了解每一步出现的具体原因，以及之后修改设计的具体原因。而再进行产品结构设计时，传统的CAD系统，只能够按照目前所固有的程序进行相应的设计以及计算，可目前在CAD系统之中使用ES技术，能够将各ES技术进行联系以及修改。例如在对于某些结构进行设计时，只需要将其必须的性能数据输入其中，便能够将全部结构设计完成。另外在进行零件设计时，例如设计齿轮的时候，只要输入齿轮的轮廓数据，以及传动数据等。便能够完全设计出齿轮，甚至有时还能够完成某些对于噪声的要求，使用这种ES技术，可以对于齿轮的轮廓进行相应的修正，并且能够将齿轮零件以及齿廓详图输出[4]。
（三）投资决策ES
当零件工艺设计完成后，负责制造的生产车间需要按照当前机床的实际负荷状态，以及工件生产纲领，进行具体分析，来探究企业是否需要投资，是否需要购买新型设备，或根据该零件，设计与其向使用的机床。而在进行分析的过程中，企业需要按照当前实际情况，以及综合数据进行比较分析后，才可以做出科学化以及合理化的决定。例如当前加工精度以及数量的选择，输送的方式等等情况，来决定当前企业应该购买什么型号的机床，以及机床的数量。
三、机械制造工艺中的合理化机械设计的措施
（一）提高机械加工的精度
对于机械零件来说，精度是对其质量进行衡量的一个非常重要的标准。想要对零件的精确度和与客户需求的符合程度进行保证，就需要在合理化的设计当中，对设计方式进行有效的应用。首先要注意的就是在测量中遇到的一些问题，测量内容是由测量工具获取的，因此在测量工具的精度是非常重要的，但出现问题就会影响到测量的整体精度，因此在进行测量的过程中需要与实际的经验进行有效结合。另外，要与客户的需求进行契合。其次，在加工的过程中，还要对加工工具进行重视，要及时的优化加工的方式，对加工工具的质量进行保证，进而增强工具与产品之间的契合度，减少之间可能会产生的误差。最后，在合理化的机械设计与加工中，需要根据相关的因素采取相适应的控制方式，继而最大程度的减少误差[5]。
（二）确保加工表面的质量
在机械设计的过程中，表面加质量是一项非常重要的内容。该内容不仅能够影响加工件的物力以及化学性能，还会对于零件的使用寿命以及可靠性有着直接影响。所以在进行制造设计的时候，需要使用相应的措施，来保障机械设计的质量不会受到影响。首先要合理的选择加工的工具，要与加工工件的属性相吻合，使其能够更好地制造工件，将工具表面的粗糙度有所减小；第二，对于切削条件要进行科学的选择，要根据材料的不同才采用不同的切削速度，进而提高表面的质量；最后要减少表面层的变形，在进行工件加工的时候，要合理的控制后刀面磨损程度和切削用量。
（三）更加重视机械制造工艺的绿色化机械设计
目前我国社会对于环保的意识逐渐加强，各个行业也更加重视绿色环保的措施，机械制造工艺也不例外。目前人们对于绿色发展的重视程度不断的提高，绿色的发展对于经济影响很大，我国开始逐渐的推行绿色协调的发展趋势。将绿色智能化设计理念引入到机械设计中已经成为一种发展的趋势，也是确保可持续发展的关键。机械设计绿色化的理念对于机械产品的运行绿色化要求逐渐提高，从而减少机械设计与生产对环境产生的污染问题，确保经济的稳定发展。
（四）机械制造生产理念合理化设计
对于机械生产的合理化改变，也是机械制造生产工艺实现机械化调整的重要方法。这涉及到以下两个方面。第一，机械制造生产的科学化调整，根据零件的生产标准化要求，对机械制造的生产技术熟练的掌握，其生产的工作人员不可以只是凭借个人的经验，这样会导致机械生产的过程出现问题，需要逐步的规范化、标准化发展[6]。第二，需要通过现代化的生产技术逐步代替模板式的生产方法。这主要是从机械制造工艺产品的外部生产环境追求更高的合理化，保证机械制造生产企业可以综合运用生产技术，掌握生产中的关键与重点，确保机械制造合理化的引导与操作。
（五）严格执行机械设计的准则
所谓机械设计准则，其中不仅有标准化准则、安全性准则，还包括技术性准则。第一，标准化准则，其实是指对于概念、实物的形态以及方法进行标准化控制。目前依照执行程度的区别，可以分为必须以及推荐之星。工作人员可以按照应用的实际范围，将标准化分为，国家标准、企业标准以及行为标准。第二，安全性准则，则主要是指工作人员的安全、功能障碍、污染的预防等等内容，进行相应的规定以及要求。第三，技术性准则，即工作人员在进行机械设计时，其中所涉及的技术需要符合规定的相关要求。当前工作人员对于各项机械设计准则进行严格执行，是保障产品质量，维持制造业发挥的重要措施[7]。
（六）机械制造工艺的设计标准化水平进一步加强
目前我国科学技术的发展与创新，对于现代化的机械设计起到重要影响作用。近些年我国生产流程不断追求标准化以及规范化，在其约束以及指导下，机械零件的规格、尺寸、结构等等，在制作时都有严格的统一标准。这在机械设计与加工中都有很大作用，也确保了机械设计的质量与加工生产的顺利进行。因此，需要重点提高对零件标准化设计水平的重视，提高机械加工制造生产的顺利进行，提高机械设计的核心。
结论
在整个机械制造的行业中，机械的设计与制造是重点中的重点，因此需要给予其足够的重视与关注。随着科学技术的发展，现代化的机械设计与制造得到了很大提高，特别是我国对于机械生产中自动化技术与智能化技术的使用，不仅节约了生产成本、提高了企业的生产效率，为机械生产企业的发展发挥了积极作用，也促进了我国机械制造行业的全面发展。
参考文献：
[1]李键.从人工智能的角度浅析新农村建设背景下电子信息技术在农村机械中的应用前景[J].数字通信世界，2017（10）：155-156.
[2]李伯虎，柴旭东，张霖，等.新一代人工智能技术引领下加快发展智能制造技术、产业与应用[J].中国工程科学，2018，20（4）：73-78.
[3]李博，高志远.人工智能技术在智能电网中的应用分析和展望[J].中国电力，2017，50（12）：136-140.
[4]席洁，XiJie.基于人工智能技术的IETM业务规则研究[J].计算机测量与控制，2017，25（8）：275-278.
[5]刘明阳，刘春玲，刘轩源.人工智能技术在电气自动化中的应用[J].四川水泥，2017（8）：132-132.
[6]王志宏，杨震.人工智能技术研究及未来智能化信息服务体系的思考[J].电信科学，2017，33（5）：1-11.
[7]李瑞琪，韦莎，程雨航，等.人工智能技术在智能制造中的典型应用场景与标准体系研究[J].中国工程科学，2018，20（4）：112-117.
作者简介：
孙志兴，1980.01，男，汉族，江西省樟树市人，南昌大学，本科学历，机电一体化专业，从事零部件设计、制造、工艺编制等工作，零件部件工艺编制接制作已经17年了，主管和参与开发了许多款升降椅组件和吊杆组件。