人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年第49卷第8期   作者:荣华、王宁、杨仁尚
[导读] 在现代化的社会中,不知不觉人工智能已经悄然进入我们的生产和生活中,它们正在逐步改变我们这个时代。
        荣华、王宁、杨仁尚
        晋控电力山西新能源有限公司织女泉分公司        
        摘要:在现代化的社会中,不知不觉人工智能已经悄然进入我们的生产和生活中,它们正在逐步改变我们这个时代。同样人工智能也已经逐步融入到机械设计制造和自动化之中。机械设计制造及其自动化应用人工智能是未来发展的必然趋势,工业的转型发展必然会得到长足的发展,将会是第四次工业革命的起点。
        关键字:智能化、机械、工业
        一、引言
        人工智能技术也叫做AI技术,属于计算机技术的一个科学分支,有着广阔以及美好的发展前景,并将对未来社会有着深远的影响。人们在学习、生活、工作等方面的需求越来越高,对智能化设备的依赖也会越来越大,这就很大程度上促进了人工智能技术的快速发展。在快速发展的趋势下,人工智能技术将在未来继续得到优化,并将应用于社会的各个领域,尤其是设计制造、机械领域及其智能领域。机械设计制造及其与自动化相关的任务具有重复性,高负载和高风险的特点,人工智能的引入可以有效地降低人员工作风险并提高工作效率。
        二、人工智能的重要作用
        1.提高生产效率
        以往机械加工采用劳动密集型的生产方式。但是整个机械设计制造是一个较为复杂繁琐的过程,需要经过多道工序才能完成一个产品的设计和制造,对工作人员的技术能力要求较高,成为行业发展的瓶颈。近年来,随着计算机技术的日益成熟,人工智能迅速崛起,也为机械设计制造行业带了新的机遇和新的挑战。将人工智能技术运用到机械制造行业后,机械制造过程中就能实现更加智能的自动化控制,相对人的手动控制而言,人工智能可以更加精准地控制各种生产设备,减少外界环境的干扰,并且最大效率的安排整个生产过程,为生产效率和产品质量提供了有利保障。
        2.提高生产过程安全性
        以人为本,安全生产一直是我们永无止境的追求,尤其是在各类生产过程中人员的安全尤为重要,怎样才能为工作人员提供更加有利的安全保障?加快生产设备人工智能化进程更替,就是有效解决安全生产问题的一种有效手段。在煤矿行业中,塌方、透水以及瓦斯爆炸等事故常常危及到人员的人身安全,如果通过人工智能设备来代替人员进行自动采矿,就可以避免各类人员伤亡事故。在轮胎生产企业中,轮胎的生产过程中需要硫化处理,轮胎的检测需要用X光探伤,通过采用人工智能化设备代替人员操作,可以有效避免射线和硫化物对人体受到的伤害,大力发展人工智能化设备是提高安全生产的必然趋势。


        三、实践检验
        1.人工智能在机械设计及制造上的应用
        可以不断进步,传统设计理念与现代设计理念在各个层次上都存在差异,特别是在现代机械的设计,计算机技术已集成到各个层次。传统的设计模型远远不能满足现代社会发展的高端需求。在这个行业领域,通过利用人工智能技术的多元化,方法也朝着多元化的方向发展。智能系统使整个设计制造过程更加自动化,并在设计过程中减少了主观因素的影响。人工智能技术在现代机械设计中具有明显的优势,除去可以长期高负荷工作,还能减少人工成本,提高了整体的经济效益。另外人工智能可以存储多种设计上的信息,这为以后的查询和学习提供了方便。目前,基于人工智能的设计技术已运用于大多数汽车制造商和飞机制造商,通过人工智能完成创造性的机器设备零件设计,而没有固化的设计师思维影响。
        人工智能技术运用到机械制造中,可以显著提高生产效率,并且提升产品质量的合格率。人工智能与机械制造的结合,使生产过程更加智能化,尤其是产品的细微调整和变动更加灵活,更加适应客户以及市场的个性化要求。不同客户对同一种产品的需求不完全相同,有的客户要求更改部分尺寸或者部分功能,这种情况下通过智能系统的调整,可以生产出符合不同客户要求的产品。
        总体而言,在引入人工智能之后,机械设计和制造领域必将带来许多新的发展机会,并有效地弥补传统设计的缺陷。
        2.人工智能在机械自动化上的应用
        传统自动化机械设备是以电气自动化为基础的自动控制系统,按照已经设置好的程序或者指令自动进行操作或者控制,当外在因素改变或者不同时就必须修改原来的程序和指令。传统机械自动化将机械生产带入了一个新的高度,但随着当今社会的快速发展,传统机械自动化已经无法满足人们的深层次需求。人工智能的出现给机械自动化带来了新的发展方向,主要体现在实时数据的采集、存储、分析和控制。传感器将实时采集到的生产数据汇总到中央控制器,并采用大数据分析等技术,及时做出相应的控制策略,与此同时人工智能还与网络相连接,使机械加工实现高度的网络化、信息化、自动化以及智能化。目前机械加工的智能系统还处于刚刚起步发展的阶段,就像一个作壮成长的少年,它具有广阔而美好的发展空间。
        五、结束语
        今天,我们的生活随处可见智能汽车、智能家居、智能检查机器人、智能停车场等,这些设备的核心技术就是人工智能。人工智能技术已经逐步进入我们的生活中,并产生深远的影响,而这些智能设备的生产离不开人工智能与机械设计制造自动化的相结合。目前机械设备的智能化还处于发展阶段,未来发展中机械设计制造和智能化将会不断融合,智能化设备也将拥有类似人的思维,拥有独立的逻辑推断和决策能力,为我国的机械加工生产行业添加新的动力。
        参考文献:
        [1]许燕玲,人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践(j)
        [2]张智武,人工智能技术在机械设计制造中的应用(p)
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