人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用探析

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷第8期   作者:孙桂鑫
[导读] 随着我国智能化技术的不断发展,各行各业也都在向着这一方向延
        孙桂鑫
        广东博力威科技股份有限公司  广东省东莞市523000
        
        摘要:随着我国智能化技术的不断发展,各行各业也都在向着这一方向延伸。机械领域已经基本全面普及了人工智能技术,这项技术的应用,使得机械相关的企业获得了更高的经济效益。为此,作为企业而言,必须根据自身的实际情况,来对现有的机械设计制造人工智能技术进一步研发和创新,确保企业能够拥有更大的发展空间,进而不断提高企业产品的生产效率和生产质量。
        关键词:人工智能;机械设计制造;自动化;应用
        引言
        在激烈的市场竞争中,企业提高生产效率和产品质量才能提高核心竞争力,获得长久发展。传统机械设计制造已经无法满足社会需求,智能机械设计制造自动化呈现出更大优势,适应新时代的变革,不仅促进社会经济发展,也给人们的生活带来了巨大变化。
        1人工智能
        人工智能主要是建立在计算机技术、大数据技术、无线网络传输技术、仿真模拟技术、智能化控制技术等多个现代信息化技术基础上所研发和应用的智能化技术,其是属于计算机技术中不可缺少的重要组成部分,同时也是计算机领域中具有代表性且有着良好发展前景的新时代科学技术,是在充分掌握智能化本质的前提下,仿照人类意识和思维,对人类的意识与思维进行模仿,并运用到智能设备控制中,具备较高的模拟仿真功能水平。人工智能具有着明显的综合性特征,其研究领域主要包含了虚拟现实技术、语音识别技术,同时,其研究也涉及到各种不同学科专业领域的知识交叉,有着较高的复杂性。人工智能技术诞生的时期是属于计算机高速发展的阶段,此时,网络技术、计算机技术、信息技术应用刚刚开始大范围推广和应用,而这一时期社会生产方式也发生了巨大的变化,信息化建设水平日渐提升,这也为人工智能技术在生产中的应用奠定了坚实的基础。如今,人们生活中随处可见人工智能技术的应用,例如智能化家居、电器智能化控制,甚至工业生产中也开始应用了人工智能技术,在智能化生产设备和相关技术基础上,逐渐开发出了人工智能软件,但目前由于受到技术水平限制,机械设计制造及其自动化中人工智能技术应用仍然属于小范围内测试,其整体技术开发仍处在探索阶段。
        2人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用
        2.1基于参数化设计的机械设计制造
        参数化设计是数字化设计制造技术当中对参数进行模拟与变量设计的综合设计方法,在机械设计制造当中,该技术能够极大提升机械设计的设计效率与设计水平。参数化设计方法在于对技术的运行参数进行框架设计,为解决ICAD技术问题提供新思路。在机械的应用中,对机械的运行参数进行测试,能够有效保证设计的合理性与应用性能,在实际设计过程中可运用实例推理模块化参数设计及变量设计进行合理测试,对机械中所存在的问题提出规避策略,保障机械实际应用的有效性。同时,在参数化设计中包括了装配模型的应用分析,主要根据设计图纸构建相应的几何模型对机械的性能及产品原理进行阐述,有助于尽快对产品进行生产制造。
        2.2体现“智能化”属性
        信息技术的良好发展,推动机械设计制造行业更为体现出智能化属性。在将来的发展中,对信息技术展开更深刻的研究,则会推进机械设备制造发生巨大的改变,打破如今现有的作业形式,转变以往资源的配置形式。例如,智能的绘图形式,则可以全方面替换以往的制图方式,借助灵活、高效的计算机制图方式,使图画在设计的过程中,更为科学、灵敏,让图纸在优化与修改的过程中,更为简便与快捷,从而有效提升工作的效率,防止出现不必要的时间浪费情况。现阶段“CAD绘图”技术在各个领域中取得了广泛的应用,并在用户的反馈与实际应用需要的变化下,这一项绘图技术也随之不断完善,在日后还会在这一方向上展开良好的发展与进步。

再例如“人工智能”的应用,在日后或许能够替换人工设计绘图,借助科学、合理的算法,使人工智能依据实际的需求,展开自主的绘图,使得基础的创造过程更为智能化,更好地减少人力资源的应用,科学合理地对资源进行调整与分配,使人民群众可以投身具有创新性的工作,从而提升整体的运转效率。总之,针对机械设计制造行业而言,信息技术的应用可以为这一领域的良好发展带来十分重大的改变,并持续体现出“智能化”属性,企业单位在对技术展开研发、运转发展的过程,也应当具备长远的眼光,在智能化行业持续加大对于资金投入的背景下,从而提升自身的市场竞争力与发展效率。
        2.3复杂机械产品的分解设计
        很多机械产品本身由零部件所组成,其功能结构具有可分解性和模块性。将整个生产过程看作是标准化和系列化的单元模块之后,就能够支持复杂产品的结构重组。同一层次上也具备相同功能的部件,部分部件下还包含着子部件,零件数据多样化。在建立过程当中还会涉及到对于零部件和机械产品的属性知识描述。如数控车床生产环节,涉及的功能参数就较多,包括定位精度、重复定位精度、换刀时间、结构属性等,这些涵盖着生产的全过程,而车床的主轴系统、控制系统等也包含了产品智能化生产过程的实例信息、操作流程、模块化功能描述,负责对整个生产流程进行管控。
        2.4人工智能在机械设计制造及其自动化中机械制造的应用
        在机械制造生产过程中,对于人工智能技术的应用已经处于实践阶段,部分大城市智能化、自动化技术水平较高的制造企业已经逐渐开始尝试运用人工智能技术来进行机械制造过程的自动化处理和控制。通过实践发现,人工智能技术的应用能够有效提高生产的效率,同时也能够确保产品生产的精度,使产品的质量得到高度的保障。而且机械制造过程中,人工智能技术的应用能够提高其精确化控制,防止其受到外界环境或内部多项因素所带来的影响,大幅度提高生产水平。重要的是,人工智能技术在这一切制造中的应用能够根据生产实际情况和参数的偏差进行智能化调整和处理分析,以满足柔性制造和市场个性化需求。当前,机械手臂在自动化、智能化车间中应用已经十分常见,部分生产线已经能够实现更多规格种类机械部件生产线的合并,整体产能得到提升,也节省了大量设备购置的成本,提高了生产的效率。
        2.5积极引入创新设计思维,实现技术的综合应用
        在大力倡导创新发展理念的背景下,智能机械设备制造应当大力引入创新思维,将理论和实践相结合,实现智能机械设备研发设计制造方法的不断创新、优化和完善,提出具有前瞻性的设计理念,逐步引领智能机械设备领域的健康发展。为此,研发设计人员要综合利用智能机械设备研发设计和制造的相关技术和设备,充分掌控好相关技术的全局性应用。此外,为了实现设计理念,研发设计人员一定要学会应用研发设计和制造的相关智能技术。毋庸置疑,智能系统依靠预先设置的运行参数及设定操作流程进行运作,从而能够全面分析应用性能,保证设计目标得以实现。
        结语
        随着科学技术的发展,人工智能设计制造技术在机械设计制造中的应用会越来越广泛,为企业生产提供新的发展模式。
        参考文献
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