刘鑫1夏禹2
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摘要:当前科技得到快速发展,具有较强综合性的现代化技术——人工智能技术也被广泛应用于各大领域并取得了较为突出的应用成效。尤其是对机械设计制造领域来说,人工智能技术的应用更是为其注入了极大的竞争优势。基于此,本文首先对人工智能技术进行了简要概述,然后分析了当前机械设计制造自动化的优势及其信息化发展趋势,最后探讨了当前机械制造中常用的几种人工智能技术,以为相关人士提供参考。
关键词:人工智能技术;机械制造;研究分析
随着近年来科学技术的发展,越来越多的人工智能技术开始应用到机械制造中,对其影响日益显著。就机械制造的特点来说,其相关性工作均具有重复性、高危险性及高负荷性的特点,而人工智能技术的引入可很大程度上克服生产过程中的问题,降低生产成本。更重要的是,随着人工智能技术的爆发式发展,其通过新的思维方式、新的技术方法、新的目标使机械制造更加的智能,以往的生产模式得到了较大的改变。
1.人工智能技术概述
所谓人工智能技术,也即一种以计算机网络及电子信息系统为依托、以哲学与社会心理学等学科内容为基础、以数字多用表和仪器控制器为基本配置的现代化应用型技术,人工智能技术的发展大致经历了如下三个阶段:
(1)初始阶段。伴随着科技的进步尤其是计算机技术的发展,人工智能技术开始崭露头角,不断显现出其优点;(2)发展阶段。随着多媒体时代的到来,人工智能技术的应用范围逐渐扩大到各大生产领域,并且开始呈现出平民化特征,开始走进千家万户;(3)辉煌阶段。人类社会进入信息化时代以来,人工智能技术凭借创新而有所突破,迎来其发展巅峰。
2.机械设计制造自动化的优势及其信息化发展趋势
2.1优势
概括而言,机械设计制造自动化的优势主要体现为如下两个方面。第一,有利于机械设计制造企业生产效率的提升。在机械设计制造过程中应用人工智能技术,不仅能够有效提升机械产品的自动化生产效率、扩大其生产规模,而且还能够提高企业生产的技术性与精确度,有效降低生产成本,大大提高了企业的生产效率;第二,有利于机械设计制造安全生产水平的提升。实现机械设计制造的自动化生产能够减少人力操作,从而有效降低出错概率,消除生产安全隐患,提升安全生产水平。
2.2发展趋势
首先,伴随着信息智能化时代的到来,计算机制图技术和人工智能技术开始受到行业的重视,企业的整体发展水平也因而有所提升;其次,网络技术的发展有力带动了控制技术及远程监测技术的发展,而这也致使机械设计制造自动化生产与后两项技术间的关系越发紧密;最后,机械设计制造在未来还有可能朝着虚拟化、模块化以及生态化的方向发展,这将大大降低企业的生产能耗,最终压缩其生产成本。
3.机械制造中常用的几种人工智能技术
人工智能技术拥有分析、处理与学习数据的能力,且可以不断学习制造系统的复杂调度处理,在不断的学习与自控制过程中赋予制造系统智能化这一特性。所使用的人工智能技术已经可以参与机械制造的设计、生产及运营维护等环节中,在此过程中可以发挥虚拟现实、深度学习、自然语言生产等相关性技术的优势,提升机械制造效率与质量。
(1)虚拟现实技术:目前所使用的虚拟现实技术不单单是一个演示媒体,更是一个设计工具,其已经渗透至机械制造的各个环节中。
比如,借助虚拟现实技术可以将机械制造以三维模型的形式展示出来,其中的设计环节可以直观展示到设计师与制造工程师眼前,可以即时对设计生产中存在的问题及时予以解决。除此之外,机械制造中的生产测试工作较为复杂,将虚拟现实技术应用其中后,一方面,可以对系统测试流程做细致的调整与调整;另一方面,可以更加方便地调整和修改模块,实用性更强。
(2)深度学习技术:深度学习技术是机器学习的一种特殊类型,作为一种包括诸多人工神经网络的技术,深度学习技术在大数据所支持的分类判决与模型识别中有广泛的应用。在机械生产制造过程中,深度学习技术可以对所产生的实际数据作系统的归纳总结,并借助深度学习方法构建模型,以此对机械设备的运行状态进行监测诊断,获得精准的诊断信息。
(3)专家系统:专家系统应用于机械制造中一些复杂节中,协助或执行自动决策。一方面,专家系统可以实时监测机械制造过程中所产生的时间序列数据,为执行系统反馈相关的数据信息,比如,设备性能参数、系统运行错误参数,以此帮助执行系统预测机械制造的运行障碍,尽早处理故障问题。另一方面,根据积累的历史数据,专家系统可以及时针对相关的故障问题提出解决对策,执行运营决策方案并执行。目前,所使用的专家系统已经可以实现故障模式的分类,依据故障性质设计相匹配的形态分析方法,从而尽早消除安全隐患。
(4)机器人技术:机器人技术是近年来在各行各业中得到了广泛应用的人工智能技术,这一技术可以将生物识别技术、深度学习算法等技术有机结合起来,强化机器人的智能性。在机械制造过程中,可以将机器人应用到一些人类不便操作或危险的任务中,不仅可以提升生产制造效率,而且可以降低人为操作的风险与成本,应用前景十分广阔。
4.机械制造中人工智能技术的应用要点
4.1机械设计中的应用要点
人工智能技术具有十分强大的思维能力与创造能力,这对开展机械设计工作十分有利。随着近年来机械制造行业的发展,现代化设计理念已经逐步取代传统设计理念,机械制造设计环节、制造环节及售后服务等诸多环节均引入了人工智能技术,在加快机械制造自动化、专业化及智能化方面有十分重要的意义。
4.2机械制造中的应用要点
总的来说,机械制造环节人工智能技术的应用主要体现在以下几方面:(1)基于人工智能技术,可以更加精准地控制机械制造过程,机械制造过程中不易受到外界因素的影响,生产质量可以得到有效的保障;(2)基于人工智能技术,机械生产流程在控制生产质量的同时,满足人们对产品的个性化需求;(3)人工智能技术可以对制造过程中所存在的故障问题进行检测,若某个生产环节存在故障问题,人工智能技术可以在第一时间对故障的相关信息进行分析,客观评估数据信息,精准定位故障,为工作人员故障维修提供参考意见。
4.3信息处理中的应用要点
以往所使用的信息处理工具有较大的局限性,无法正确处理相关的数据信息,从而影响机械制造质量。比如,依托电子信息的信息传输体系,虽然可以很好地处理运行过程中产生的数据信息,但在海量信息的输入输出环节中极易出现故障问题,分析原因在于这一电子系统本身有不稳定和不可靠特点,无法满足机械制造数据处理需求。因此,为有效解决机械制造过程中信息处理这一问题,必须在信息处理中引入人工智能技术。
5.结语
总之,人工智能技术的应用为机械制造提供了新方向和新思路,有助于推动机械制造产业的发展,有十分广阔的应用前景。以后可以进一步加大人工智能技术的研发力度,机械制造中在应用更多的人工智能技术,最终逐步实现机械制造的自动化。
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