人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年19期   作者:董志森
[导读] 如今,智能汽车、智能家居、智能巡检机器人、智能停车场等在生活中随处可见,
        董志森
        天津市隆电电气工程有限公司,天津 300403
        摘要:如今,智能汽车、智能家居、智能巡检机器人、智能停车场等在生活中随处可见,这些设备核心技术为人工智能。由此可以发现,在人们生活中人工智能技术是尤为重要的。事实上,在机械设计制造中也能引进人工智能技术,人工智能将人类思维、意识等智能赋予产品,使其拥有自主学习、推理、判断、自适应的能力。文中对人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践进行了分析。
        关键词:人工智能;机械设计制造;自动化;实践
        1导言
        人工智能在现代化生产生活中应用愈发广泛,影响性也越来越突出,在现代化信息技术快速更新趋势下,未来人工智能技术也会随之不断优化,并应用于社会各个领域,尤其是机械设计制造及其自动化领域。而机械设计制造及其自动化相关工作具备重复性、高负荷性、高危险性等特性,引进人工智能可有效防止这些特性对相关领域发展的阻碍,因此机械设计制造及其自动化必然会朝向人工智能化方向发展。
        2人工智能应用于机械设计制造及其自动化的特征
        2.1综合性
        机械设计制造及自动化技术具备了明显的综合性特征。机械设计制造行业在发展的整个过程当中,涉及到非常多的内容,其中最基本的就是产品设计、产品制造等,同时也会涉及到经济效益性和行业竞争等等。举个例子来说,机械制造和自动化项目往往会和其他相关企业类似项目的竞争与对比。虽然在一定程度上加大了竞争压力,但是却也充分体现出了机械设计制造及自动化的价值作用与优势。机械设计制造及自动化的综合性特征,使得机械设计制造业发展中形成了更高的综合效益,同时也极大的促进了机械设计制造工艺水平的提升。
        2.2系统性
        机械设计制造及其自动化在发展的整合过程当中,建立了健全完善的工程体系,并且通过不断优化升级各项先进技术,更好的满足了机械设计制造及自动化的运行需求。举个例子来说,当前先进的遥感技术、信息技术的应用,充分保障了机械设计制造自动化系统的安全稳定运行。这一系列先进技术的应用,充分体现出了整体技术的进步水平。不仅如此,在这一过程当中,充分体现出了多种先进技术的应用价值,为智能机械设计制造自动化领域的发展提供了更加强有力的支撑。
        2.3科学性
        智能机械设计制造业,是由多种技术融合推动发展的,在这一过程当中,各项技术的融合并不是随意的,而是需要经过一系列完善的优化设计,才能够更好的保障各项技术的规范化、合理化、科学化的应用,进而达到最佳的应用水平,提升智能机械设计制造自动化系统及设备的应用性,提高其应用价值,促进智能机械设计制造行业的跨越发展。
        2.4智能性
        智能性是智能机械设计制造及其自动化的重要特征。当前随着高新技术的发展与进步,智能性在各个领域中的应用越来越广泛。以人工智能技术为例,在机械设计制造领域中的应用,极大的促进了行业发展与进步。由此我们不难看出,将人工智能技术应用于智能机械设计制造及其自动化中,能够更加充分的体现出机械制造的巨大优势所在,并通过智能组合各项技术的应用,能够更好的提升生产效率及质量。
        2.5前沿性
        智能机械设计制造及其自动化,应用的大多是前沿最新技术,在接下来的时间里,机械设计制造及其自动化的发展也必然会具备前沿性特征,通过对机械设计制造及自动化系统展开创新升级,能够促使其更好的满足行业及社会发展需求。
        3人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践
        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。
        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。
        3.5运用神经网络实现计算和存储数据
        将人工智能技术运用在机械设计制造及其自动化中,最典型的是神经网络系统。事实上,此系统是利用模仿人类的神经系统来建立的电子信息系统,其特点有很多,不仅存储量很大,而且能确保存储数据的准确性。换言之,神经网络系统是采用模拟结构的方法来分析一些数据,接着利用分析所得的结果计算出参与值。就结构来讲,神经元结构比较稳定,也紧密,所以神经网络系统的智能化水平相当高,因此,就算处理大量的数据信息,神经系统依旧可以确保准确性。而机械设计制造及其自动化包含的有关数据,都能借助神经网络系统来存储和计算。在实际应用方面,日本、瑞士在智能电加工领域技术中最为突出,经过研发,让神经网络实现计算和存储数据,通过神经网络完善了电加工庞大的智能系统组织能力,使电加工技术更加智能化,可通俗概括为电加工技术朝着像“人”一样的智能方向发展,变成高效安全的加工智能综合体。
        4结束语
        总之,在科学技术快速更新发展趋势下,社会生产与人们日常生活据此衍生了巨大变化,生产效率与质量不断提高,生活节奏逐步加快。在机械设计制造及其自动化中科学应用人工智能技术,即在机械设计、机械制造、信息处理、故障诊断等层面的应用,不仅可显著提升工作效率与水平,还可推动各领域朝向智能化方向发展。而且从其他角度看,机械设计制造及其自动化也在很大程度上为人工智能技术提供了实践平台,二者彼此推动与发展。
        参考文献
        [1]程洪岩.机械设计制造及自动化发展方向探究[J].黑龙江科技信息,2016(14):66.
        [2]赵红杰.基于机械设计制造及其自动化的发展方向探究[J].建材发展导向,2019(6):103.
        [3]杨明卓.浅谈机械设计制造及其自动化的发展趋势之人工智能方向[J].福建质量管理,2019(16):136.
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