人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践--中国期刊网

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人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践

发表时间：2020/9/29 来源：《基层建设》2020年第17期作者：杨海亮

[导读] 摘要：在最近的几年时间里，我国科学技术整体水平得到了显著的提升，从而为我国机械制造行业的稳步发展带来了良好的机遇，所以人们也对机械设计制造整体水平提出了更高的要求，这就需要机械设计制造务必要紧跟社会发展趋势，提升技术的整体水平，将自动化技术加以大范围的运用，为整个机械制造业的稳定持续发展创造良好的基础。

        唐山曹妃甸联成科技股份有限公司河北唐山 063200
        摘要：在最近的几年时间里，我国科学技术整体水平得到了显著的提升，从而为我国机械制造行业的稳步发展带来了良好的机遇，所以人们也对机械设计制造整体水平提出了更高的要求，这就需要机械设计制造务必要紧跟社会发展趋势，提升技术的整体水平，将自动化技术加以大范围的运用，为整个机械制造业的稳定持续发展创造良好的基础。
        关键词：人工智能；机械设计制造及其自动化；应用
        1机械设计制造及其自动化的特点
        1.1系统性
        机械设计制造及其自动化在长期的发展过程中已经创建了一个十分完善的工程体系，利用整个工程体系针对各项专业技术进行系统化的完善优化，为机械设计制造以及自动化运行打下坚实的基础。先进技术的运用从某种层面上也反映出了技术的发展状况，并且原型设计、各类生产设备以及零部件的加工中所运用到的各类技术所具有的作用也能够彻底的加以展现，为技术组织管理工作的不断优化打下了良好的基础。
        1.2科学性
        机械设计制造行业融合了诸多专业技术，所有的技术的结合都是需要遵照标准规范进行的。所有各项技术的运用都需要经过专门的设计，在保证其切实性和科学性的基础上才能加以切实的运用，从而有效的保证新型机械的整体性能能够满足实际需要。
        2机械设计制造及其自动化的优势
        2.1降低了传统手工的复杂性和难度
        机械设计制造的生产加工过程较为复杂，且难度较高，传统机械设计制造都是有人工进行手工生产，操作较难，自动化机械设计制造在一定程度上解决了手工操作难的问题，计算机技术与电子自动化技术相融合，满足机械设计制造的条件与要求，以计算机编程对机械设计制造进行自动化控制，使其执行指令实施生产与加工，能够有效降低传统手工的复杂性与难度，还能降低人工失误的概率，更加避免了手工操作的危险性，保障生产加工安全的同时，更能提高生产效率，生产质量也得以保障。
        2.2完善了监督系统
        传统机械设计制造中，人工作为主要生产加工，对其生产流程进行全面把控，对于生产中的故障问题也能及时进行解决。自动化运用在机械设计制造中也能高效解决此问题，自动化技术能够完善监督系统，对生产加工的所有步骤与细节进行严格监督与把控，能够快速寻找生产故障地点并制定高效的应对措施，其制造过程较为稳定。对此，自动化运用在机械设计制造中对其行业的进步与发展极为重要，其优势更是不可替代的，相关技术人员与企业管理人员要注重将自动化运用在机械设计制造中，推动我国工业的进步。
        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。
        3.2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。

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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。
        3.3应用在信息处理中
        机械设计制造及其自动化的信息传递是通过电子信息传输系统完成的，然而传输过程中易出现错误，尤其是输入或者输出很多信息时，容易出现重大的问题，其关键原因在于机械电子系统自身存在一些不稳定性，因此必须在其信息处理中引进人工智能技术。人工智能技术能精准监测信息传输过程中电子信息系统的安全性，以确保信息输入或输出的准确性，这样才可以更加有效地处理信息，为完成机械设计制造及其自动化奠定坚实的基础。
        3.4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。
        4机械设计制造自动化发展趋势
        4.1网络化、虚拟化
        由于当前互联网技术越来越完善，所有的生产区域都是用网络连接的，通过计算机的运用，完成图纸、编程的设计，在电脑端进行生产的模拟，未来机械制造行业的发展会出现大量电脑自动化的人才，包括电脑制图者、程序员、数控编辑师等，来代替传统的人工生产。一切机械设计都可以在电脑上操作，而且可以通过3D打印技术供生产商加盟商查收，大大提高了生产过程中的效率。综上，自动化生产机械生产不断持续网络化、虚拟化，是未来自动化机械设计制造发展的趋势之一。
        4.2信息化、微型化
        信息时代，企业可以通过在互联网上发布产品信息，能让各地客户足不出户就能了解产品的优势，信息化的普及将会是未来机械自动化的重要发展趋势之一。机械设计制造自动化发展的另外一种趋势非微型化莫属。在自动化的高速发展今天，基于绿色生产的理念，能针对各种细节进行计算，做到有效节省产品和资源，将会是机械设计制造自动化发展趋势中的必然组成部分。
        4.3机电一体化
        随着电脑计算的发展，机电一体化将会是我国自动化制造业发展的主要趋势之一，一体化技术的出现将电子信息和机械生产有效结合，能更好地推动我国制造业水平的革新，实现了生产更加快捷的目的。
        结束语
        综上所述，机械设计制造及其自动化已经实现了在我国农业、工业、虚拟设计等各个领域的广泛应用，并为各行业发展做出了巨大贡献，在很大程度上提高了此领域发展的现代化进程。而为了保证机械设计制造行业的稳定长远发展，相关企业还需不断地积累丰富的经验，优化与完善相关技术，从而为各个相关行业提供更优质的服务，进而推动我国社会经济的健康、可持续发展。
        参考文献：
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        [2]何威.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].内燃机与配件，2019（22）：214-215.
        [3]毛译.机械设计制造及其自动化的设计原则与意义[J].南方农机，2019，50（22）：267.
        [4]高争光.机械设计制造及其自动化的特点、优势以及发展趋势[J].黑龙江纺织，2019（03）：45-47.
        [5]闭业倾.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].科技与企业，2014（10）：226.