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人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践索世磊

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：索世磊1 姜云春2 曹传剑3 王培芹4

[导读] 摘要：随着科学技术水平的提高，社会经济的快速发展，自动化机械制技术也取得了较大进步。

        青岛黄海学院山东省青岛市 266427
        摘要：随着科学技术水平的提高，社会经济的快速发展，自动化机械制技术也取得了较大进步。自动化机械制造可理解为对机械制造行业中的被加工产品进行连续不断的自动生产，从而达到有效自动生产的目的。随着自动化机械制造技术的发展以及应用，其机械制造行业的相关技术也随之进行了优化改进与创新进步。本文对人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践进行分析，以供参考。
        关键词：人工智能；机械设计；自动化
        引言
        随着我国经济的快速发展和社会的不断进步，我国机械工程也进入了一个崭新的发展阶段，并在该领域取得了一些较为瞩目的科研成果，但是由于我国的实际情况，导致我国在机械工程领域的起步较晚，机械工程及其自动化发展程度和国外相比仍存在一定的差距，技术水平较为落后，但是随着电子市场的不断加快，机械工程领域必将迎来崭新的发展机遇。
        1自动化机械制造技术特点
        自动化机械制造技术具有较多特点，（1）在我国社会经济快速发展的新时代背景下，自动化机械制造技术拥有了明确的范畴以及全新的技术领域。（2）自动化机械制造技术属于全国范围内进行竞争的技术之一，并且在目前科技竞争的过程中处于主要位置，此外自动化机械制造技术作为系统工程，也在生产过程中统一了成本、质量以及时间三个因素。同时自动化机械制造技术的快速发展有效提高了生产效率以及生产质量，降低了对人力资源以及物力资源的浪费，推动了我国科学技术水平的快速发展。与此同时，大力发展自动化机械制造技术可拥有十分重要的显示意义，对于工业生产所造成的影响较为明显。首先自动化机械制造技术的使用对于生产过程中的安全性进行了提高，使工业生产在开展过程中拥有了安全保障。其次自动化机械制造技术的应用有效提高了生产效率以及生产质量，对生产资源进行了节约。（3）自动化机械制造技术可减少产品重复加工的工作，提高产品的生产质量。第四自动化机械制造技术的使用对于产品的回收率进行了提升。最后还可节约成本，减少能源以及原材料的消耗。综上所述自动化机械制造技术的作用以及特点存在密不可分的联系，可对工业领域产生较大影响。
        2现状
        对于机械工程学科的研究，让制造业迈向了新的发展领域，在国家的大力支持下，机械工程将会取得突破性的发展，且将会融入更多新理论和学科，进而迈向全新的发展领域。就我国现阶段机械工程发展情况来看，由于机械工程起步较晚，在机械制造自动化应用方面还处在较为落后的阶段。世界上的几次工业大革命都在很大程度上推动了机械工程的发展和改进，开创出了世界工业发展的新方向，但是实际情况却是，工业革命的成果都是仅仅由几个国家掌控，存在一定的垄断性质，我国虽然一直在汲取国外的先进技术，但是只停留在表面技术的探索中，对于真正的核心技术和新研制的先进技术，仍是难以望其项背。另外，由于我国在科研方面的落后，导致当下的机械制造自动化水平较低，机械制造业的智能化、数字化应用水平较低，再加上机械设计上缺乏创新，导致我国整体机械制造水平不足，具备较大的限制性。
        3智能机械设计制造自动化优势分析
        提升生产效率，将智能机械设计制造及其自动化技术应用于生产制造环节中，能够极大的促进工艺自动化水平的提升。在过去的一段时间里，生产制造大多是人工操作完成的，在这一过程当中往往会出现人为疏忽等现象，进而出现质量不达标及生产遗留问题。不仅如此，整个生产效率非常低。通过在机械生产领域当中积极应用智能化机械设计制造及自动化技术，通过精准化的计算，能够实现对整个生产流程及工作内容的自动化、智能化操作控制，在一定程度上解放了劳动力，同时也能够实现高效率、高安全、高质量的机械生产与操作，有效的避免了生产误差及质量问题的发生几率。

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        4电气自动化在机械工程中的应用分析
        智能化的概念是机器行为在控制理论的指导下将人工智能、计算机技术、心理学以及生理学等多种领域融合，然后对其进行逻辑智能模拟训练，让机械产品能够拥有属于自己的逻辑思维判断和一定的推理决策能力，最终实现对于机械产品更好的控制和操作。当下的部分机械产品以及具备了一部分的智能化特征，而我国将来的机械工程将向自动化和智能化融合的方向发展，进而逐渐提升我国的机械产品的应用水平。
        5人工智能在机械设计制造及其自动化的实践
        5.1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。
        5.2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。
        结束语
        自动化与机械制造技术的水平可对国家科技的先进程度进行衡量，同时也作为工业制造行业的核心竞争力。近年来随着我国的快速发展许多行业都得到了一定程度的进步，但在技术层面还存在许多不足之处，我们应对自动化机械制造技术进行不断探究与学习，缩小与西方发达国家的差距，从而使自身在激烈的市场环境中保持核心竞争力。
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        基金项目：
        项目名称：低速重载滚动轴承故障特征提取方法研究，编号：2017 boshi 02。