基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践

发表时间:2020/9/24   来源:《科学与技术》2020年15期   作者:张岩
[导读] 信息化时代背景下,我国机械设计制造业朝着人工智能化、系统化、
        张岩
        山东五征集团有限公司  山东 日照  276800
        摘要:信息化时代背景下,我国机械设计制造业朝着人工智能化、系统化、虚拟化及远程化操控的方向发展。机械设计制造也随着人工智能技术的应用有助于提高工业生产效率,推动行业的发展。基于此,本篇文章对基于人工智能的机械设计制造及其自动化进行研究,以供参考。
        关键词:人工智能;机械设计制造及自动化;实践
引言
        当前随着社会的快速发展与进步,人工智能的机械设计制造及其自动化技术凭借自身的诸多优势,在生产制造领域当中实现了广泛有效的应用,极大的提升了生产制造效率及质量,生产成本明显降低,帮助企业树立了良好的核心竞争力及综合实力。在接下来的时间里,随着高新技术的不断发展,人工智能的机械设计制造及其自动化技术将会更加先进,功能更加完善,为我国工业、制造业领域发展提供更加强有力的支撑,促进社会经济发展与进步。
1机械设计制造及其自动化的定义
        机械设计制造及其自动化顾名思义,就是将自动化技术融入到机械设计制造之中,从而能够对机械产品进行智能化的制造和设计。在机械制造企业进行研究和设计各种工业机械设备和机电产品的过程中,通过自动化技术将制造、操作和控制集成到生产过程中,这样就能够使机械设计制造的自动化程度大幅提高,并充分的体现了人性化以及智能化的发展趋势。现代科学技术可以说是日新月异,每天都会有不断的有新的科学技术诞生,所以现代的机械制造企业想要能够在目前市场竞争中脱颖而出,就要提高工作过程中的机械化程度,从而有效增强企业的整体工作效率。并能够降低生产成本,使自身的市场竞争力大幅提高。机械设计制造及其自动化变革是实现机械化的关键,这也会成为机械制造行业所需要依靠的经济发展基础。
2人工智能技术概述
        人工智能既是计算机科技中不可或缺的组成部分,也是计算机领域具有代表性的技术,其充分掌握智能化的本质,结合人类意识和思维,对智能机器进行模拟仿真制作。人工智能是属于综合性技术,研究领域主要包括语音识别技术以及虚拟现实技术等,它包含不同的学科,相互交叉。在人工智能刚出现时,也就是计算机技术阶段,这时计算机技术才出现,仅仅在少数领域中应用,并没有大范围普及,在这个时期,社会生产方式还是采用手工,尽管人工智能技术已经兴起,然而并没有在实际生产生活中发挥重要的作用。到了电子信息技术迅速发展阶段,网络广泛运用在实际学习生活工作中,人们并没有深入地认识人工智能,也没有在所有领域深入应用。人们精神需求越来越大,已经慢慢认识到人工智能的重要性,从而促进人工智能技术迅速发展。在实现人工智能技术普遍运用后,尽管其在生产生活中随处可见,然而技术依旧处在探索阶段。
3人工智能在机械设计制造及其自动化的实践
        3.1应用在机械设计中
        随着社会的不断发展,传统设计理念和现代化设计理念在各个层面上存在差异,特别是现代化机械设计中设计、制造以及营销等,每个层面都融入计算机技术。由此可以得出,传统设计模式已经远远无法满足现代化社会发展的实际需求。机械设计领域要结合具体情况,运用人工智能技术多元化趋势,促使机械设计方法朝着多元化的方向发展。因为是一种智能系统,在设计过程中力求实现整个过程自动化,并降低设计过程中由于主观因素而产生的影响。同时,与传统设计模式相比之下,现代化机械设计中应用人工智能技术具备明显的优势,其除了可以长期连续工作,还可以减少人工成本,甚至可以让工作人员有各种各样的信息存储方法,这样方便将来查询学习。目前已经有大部分汽车制造商、飞机制造商使用基于人工智能的设计技术,完成创造性的机器设备零件设计,不受人类设计师思维局限性影响。整体来讲,在引进人工智能后,机械设计领域势必带来许多新的发展机遇,而且对传统设计的缺陷进行有效弥补。


        3.2应用在故障诊断中
        机械设计制造及其自动化过程是极其复杂的,而且经常需要进行许多数据计算,例如:论证与建模的过程中,就需要应用到很多公式进行计算和推导。若在这个过程中全部依赖人工计算,不仅有可能发生计算错误,而且必须花费很多精力和时间,这样必定不利于生产过程。因此,必须合理应用人工智能技术,使其自动化归纳和分类信息,保证计算结果的准确性,防止后续发生故障。除此之外,运用人工智能也能对机械故障进行诊断,首先可以利用人机界面将机械监测获取的数据输到系统中,接着推理机利用正向推理规则和推理机制获得对应的诊断结果,并提出一些专家建议。最后,利用检索获取以往与其类似的案例,结合这些案例,将相似度准确计算出来,以正确诊断机械故障。
        3.3应用在机械制造中
        在机械制造过程中运用人工智能技术,不仅能提高生产效率,还可以确保产品质量。就人工智能技术来讲,机械制造过程能实现自动化处理和控制有关功能。运用人工智能技术,能对机械制造过程实现精确化控制,防止其受到外界环境以及外界要素带来的影响,以大幅度提高生产水平,确保产品质量。并且运用人工智能技术也能对生产过程进行智能调整和处理分析,满足柔性制造及市场个性化需求。目前,机器人和机械手在自动化车间中非常普遍,而人工智能可以使机器人更好地完成任务,让机器人从“机械化”到“智能化”过渡。在机械制造过程中,通过人工智能增强机器人的效率,使机器人能承担多线任务,甚至可以增强任务的多功能性。
4机械设计制造自动化发展趋势探讨
        4.1虚拟化
        在机械设计制造过程中,虚拟化是其未来发展的必然趋势。虚拟化具有较高的真实性,能够实现能源浪费的有效降低,确保各个企业的可持续性发展。在未来,相关部门都是利用电脑进行机械设计,同时利用全息技术将其投影出来,确保合作方能够具体地看到真实成品,这样不仅能够有效降低生产成本,还可以进一步确保企业机械生产实现更高程度的自动化。
        4.2微型化
        在传统机械设计中,所获得的产品往往体积都较为庞大,这虽然能够提高一定的性能,但是会对其使用造成极大的影响。而随着机械设计制造及其自动化发展的愈发深入,未来的机械设备体积必然也会不断的下降,甚至会呈现出微型化的发展趋势。而随着产品体积的下降,其灵活性就会大幅度的提高,成本却会大幅度的下降,而且其耗能也会随之降低,但是其性能却会有明显的增强,这就对机械设备的推广和使用带来极大的便利。这就需要现代企业,能够积极的在高精尖设备中应用微型化,有效的打破内部设计以及外形的局限性,从而使设计的产品能够拥有更大的竞争力。
结束语
        综上所诉,目前机械设计制造及其自动化已经普遍运用在我国各行各业,如工业以及农业等,并为每个行业发展提供有力的支持,促进了许多领域现代化发展。可持续发展作为机械设计制造行业的目标,有关企业必须积累更多的经验,不断优化相关技术,确保每个相关行业都享受到良好的服务,进而促使企业生产实现精细化,增加经济效益,使社会实现稳定持续的发展。
参考文献
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