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:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第4月第12期   作者:王江文
[导读] 制造业作为国民经济发展的重要命脉,对于国家发展,产业协同发展都具有重要的意义,
        王江文
        身份证号:43070319760316****
        摘要:制造业作为国民经济发展的重要命脉,对于国家发展,产业协同发展都具有重要的意义,在经济发展高速的今天,制造业的水平直接决定了国家在世界经济中的地位,随着信息化技术的发展,以智能化为方向带动产业发展成为当前发展的主流趋势,如云数据、大数据等技术的发展,促使制造业也需快速迭代更新,保证我国制造业水平在国际上处于绝对优势。
        关键词:人工智能;机械设计制造及其自动化;应用
        随着社会发展和现代科学技术的进步,我国对于人工智能技术的研究也在不断推进。作为一种新兴技术,人工智能在人们的日常生活中应用逐渐开始更加广泛,例如智能家居、智能汽车、智能机器人、智能停车场等等,在人们的日常生活中随处可见。这些设备应用核心技术均为人工智能。而且伴随着现代科学技术的研发,在人工智能整体技术水平方面起到了极大的推进作用。人工智能能够实现人类思维和意识的模仿,并将此智能技术赋予到产品上,使其具有自主学习、推理、判断和适应能力,而机械加工设计制造则主要是指使用加工机械改变产品加工工件的外形、尺寸和性能。目前机械制造行业能够为各工业企业提供大量的机械设备、零部件产品,所以,机械制造行业是实现工业现代化、工业自动化的基础。因此,要想实现机械设计制造及自动化水平的整体提升,就必须要应用人工智能,将其融入到机械生产制造过程中。
        1关于机械设计制造及其自动化的特点
        1.1参与体系化建设
        机械设计制造及其自动化技术不是单一的某一项技术,而是形成了今天庞大的工程体系,乃是系统化的存在。在相关技术体系下包含了计算机科学、信息技术、自动控制技术、机械设计及制造技术等多方面的内容,且其新的技术成果还在不断地开发之中。所有的成果都是相关技术体系网络中的关键因子,成功见证了整体技术体系的每一步晋升。
        1.2突出科学性应用
        科学性本就是机械设计制造及其自动化得以发展的基础属性,正是因为遵循科学规律,立足于开发科学应用,其技术方能取得一个又一个新成果。当然,人的认识是不断发展的,对科学的界定也在变化。过去传统的机械设计制造及其自动化技术中的缺点也是存在的,有的已经在新发展中被规避掉,有的尚处在进一步的研究中,理念及方法在实践中。但是该技术突出科学性应用的特点不可否认。
        1.3形成综合竞争力
        作为一项技术,机械设计制造及其自动化不仅彰显技术体系的完善、科学的进步,同时也成为一个要素融入了生产角逐中,帮助相关企业乃至产业形成综合竞争力。机械设计制造及其自动化涉及的技术内容越来越丰富,能够从多个角度提升生产技术水平,提高生产能力,为经济效益的提升带来实惠。
        2人工智能在机械设计制造及其自动化中应用现状
        我国目前机械设计制造行业正处在快速发展的提升时期,而智能化技术的应用也逐渐开始更加成熟,在市场经济不断完善和需求持续增长推动下,机械制造行业中企业的数量不断增多,相比2017年,2019年机械制造市场企业数量增加了近50%。而且机械设计制造中的智能化技术应用也正不断的改进,应用范围也在不断的扩大,早已从传统的手工生产方式开始转向自动化、智能化操作,一些新的机械生产制造技术也不断进行升级。由此可见,机械设计制造行业人工智能技术应用是智能化发展的新趋势和新方向。人工智能技术在机械设计制造及其自动化中的应用能够有效地提高生产的精度,确保生产的效率和生产的质量,尤其在一些具备较高风险的工业制造业和高污染的工业、地下作业中,对于人工智能的应用能够有助于提高生产质量和生产安全水平。

从当前的人工智能技术整体发展水平来看,其发展速度正在不断加快,但以目前经济水平和设备要求以及引进成本来讲,人工智能化技术的应用仍然较为偏向于工业生产和迫切需要实现人工智能技术应用的领域,而且受到经济水平限制,只有一些经济水平较高的大城市和大型生产领域中有着较高的应用,一般的机械设计制造中智能化利用率较低,且其管理系统和相关配套设施并没有做到大规模的发展,与国外发达国家相比仍然有着不小的差距和提升空间,这对于机械设计制造中对于人工智能化的应用也造成了一定的影响。
        3人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用思路
        3.1人工智能在机械设计制造及其自动化中机械设计的应用
        在现代机械设计制造及其自动化发展过程中,传统的设计理念与现代化设计理念在各个层面上都有着很大的不同,尤其现代机械设计中,其每个层面都对计算机技术进行了融入应用,而传统设计模式已经无法满足当前快速发展和日渐提升的实际需求,机械设计领域需要根据实际要求和多元化发展趋势,运用人工智能技术进行系统的多元化开发,在设计过程中,要力求能够实现整个过程的自动化,降低设计中主观因素所造成的影响。另外,相比传统设计模式,现代机械设计中人工智能技术的应用能够长期连续的工作,降低对人力资源的成本,而且其储存空间较大,有着不同的信息存储方法,便于信息的调阅和各项数据的学习应用。目前,汽车制造行业、飞机制造行业都已经开始使用人工智能技术进行机械设计,并完成创造性机械设备零件的设计,在一定程度上摒弃了人类设计师思维的局限性,而且引入人工智能技术后,机械设计领域也开始向新的方向迈进。
        3.2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。
        3.3人工智能在机械设计制造及其自动化中故障诊断的应用
        机械设计制造及其自动化过程有着较高的复杂性,而且对各项数据有着极为精确的要求,需要经常进行数据计算,例如在进行建模和论证过程中,需要应用多种计算公式和推导、演算,如果在这一过程中全部进行手工计算,不但需要花费大量的时间,同时在计算误差方面也会有着很高的错误率,对生产效率和生产质量都会带来严重的影响,所以,需要运用人工智能技术的精准化和计算速度进行自动化归纳与信息分类,确保计算结果的精确性和准确性。也能够快速完成计算。而且在机械设计制造及其自动化过程中,各项设备的运行状态也能够在人工智能技术运用下进行准确的诊断,利用人工智能技术中人机交互界面进行机械运行数据的实时监测,并运用正向推理规则和推理机制诊断结果分析,一旦出现异常,能够快速进行智能化自动化调整。
        4结语
        目前机械制造行业能够为各工业企业提供大量的机械设备、零部件产品,所以,机械制造行业是实现工业现代化、工业自动化的基础。因此,要想实现机械设计制造及自动化水平的整体提升,就必须要应用人工智能,将其融入到机械生产制造过程中。
        参考文献
        [1]姚宇轩.基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践[J].科技资讯,2020,578(05):37-38.
        [2]王禹博.人工智能在机械设计制造及自动化领域的应用[J].信息记录材料,2019,20(08):85-86.
       
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