人工智能在機械設計制造及其自動化中的應用

1、人工智能在機械設計制造及其自動化中的應用摘要：機械設計制造自動化作為工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎，在先進制造理念、 技術、設備等方面的支持下，機械設計制造可以真正契合到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進程中， 提高生產(chǎn)制造精度與效率。人工智能技術的應用，則是通過人們思維與智能控制 體系的融合，進一步深化機械設計制造上的安全性、高效性，滿足機械生產(chǎn)制造， 為工業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。從學科角度來講，人工智能技術具有多學科綜合的屬 性，例如科學、心理學、控制學、神經(jīng)學等，在“人工”與“智能”的融合框架 下，內部數(shù)據(jù)信息在運行過程中具有一定的邏輯特征，提高數(shù)據(jù)運行精度，保證 在數(shù)據(jù)聯(lián)動處理模式下，可更為精準的闡釋出數(shù)據(jù)信息的運行本

2、質，保證系統(tǒng)頂 層與操作終端的對接性。關鍵詞：人工智能；機械設計制造；自動化；應用1導言隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和研究開發(fā)，對整個人工智能的技術水平起到了很大的 推動作用。人工智能可以模擬人的思想和意識，并把這種智能技術應用到產(chǎn)品上， 可以提升自主學習、主動推理和全方面分析適應判斷的能力，而在機械加工的過 程中需要根據(jù)機械外觀、性能等進行綜合性的分析工作。當前機械制造業(yè)可以為 各個工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)提供了大量的設備和相關的零部件。因此，在機械制造為實 現(xiàn)現(xiàn)代化和工業(yè)自動化提供了相應的基礎。因此，為了實現(xiàn)機械設計制造及其自 動化水平的全面提升，就需要將人工智能等應用到其中，也就為機械制造行業(yè)的 發(fā)展提供動

3、力，也就使得行業(yè)的發(fā)展速度大大提升。但是從人工智能發(fā)展和應用 的角度進行分析，我國的發(fā)展與一些先進的國家還存在著差距，需要正確分析和 看待當前工作中存在著的一系列問題，也就使得機械制造行業(yè)獲得更為強勁的發(fā) 展動力，切實提升人工智能技術在機械設計制造及其自動化領域的工作能力。人工智能技術屬于全新的科學技術，其主要是指專業(yè)技術人員采取對應的理 論、方法對產(chǎn)品進行研發(fā)。研發(fā)的主要內容則包含了人工智能模擬、延伸、拓展 等，可以把人工智能列入計算機領域。人工智能技術的設計理念在于了解智能問 題，通過圖像語言識別、專家系統(tǒng)等手段測試人工智能反應，來模擬人的大腦與 行為軌跡，以此來幫助人類解決問題。在人工智

4、能技術發(fā)展與創(chuàng)新的過程中，其 涉及范圍也在不斷擴大。3基于人工智能的機械設計制造自動化運行特點第一，運行效率方面。人工智能支持下的機械設計制造工序，可通過智能操 控系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的人工操控系統(tǒng)，可最大限度的節(jié)省指令轉換及工序切換期間所 消耗的時間，且依據(jù)智能操控系統(tǒng)，可自動依據(jù)數(shù)據(jù)信息的傳輸模式設定出具有 預期性、規(guī)劃性的數(shù)據(jù)指令，且此類指令優(yōu)化是全過程落實到整個操控系統(tǒng)中的， 科學性的降低資源配置率，提高實際操控精度。此外，從機械設備的外界操縱環(huán) 境來講，機械設備的運行及操作，無需經(jīng)過校對與細則了解，便可通過智能化調 控，將人工智能技術與自動化操控系統(tǒng)進行整合，按照內部指令，完成相對應的 信息

5、傳輸及操控，規(guī)避其它數(shù)據(jù)信息傳輸過程中的冗余性問題，提高機械設備的 自動化運行效率。第二，安全性方面。機械設備在運行過程中是按照內部指令的下達，完整中 央操控系統(tǒng)與終端部件之間的有效對接，但是受到加工環(huán)境、設備部件穩(wěn)定性、 人工操控等方面的影響，將造成機械設備運行過程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)碰撞問題，進而產(chǎn) 生運行風險的嚴重現(xiàn)象。人工智能技術的支撐下，可以通過機械設備內部操控系 統(tǒng)組建出更為完整的數(shù)據(jù)運行框架，最大限度脫離傳統(tǒng)人工操控的范疇，保證每 一類數(shù)據(jù)指令的下達，可直接作用于終端操控機構中，進而降低因為人員誤操作 所帶來的誤差影響，提高機械設備運行的安全性。除此之外，人工智能技術可建 設具有關聯(lián)特征的

6、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，結合專家系統(tǒng)，實時監(jiān)測當前機械設計制造中 存在的隱性問題，并制定出補救方案，保證整個操控系統(tǒng)運行的可持續(xù)性及可靠 性。4.1計算機輔助設計的智能化分析智能CAD的應用是機械制造中人工智能的一個應用實例，傳統(tǒng)機械制造行業(yè) 中CAD技術的應用是設計產(chǎn)品和進行參數(shù)設計的重要途徑之一，進行點線之間的 聯(lián)合關系的確定性工作來進行產(chǎn)品的設計等。而智能CAD技術的應用則是結合了 專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡算法等進行相關工作領域的收集和提升，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生 的問題進行過程分析，并把它們編寫成計算機語言，在產(chǎn)品設計和制造過程中。如 有問題可以用計算機協(xié)助解決好相關的工作問題，提出優(yōu)質的解決方案。神經(jīng)網(wǎng)

7、絡算法則是利用了人工神經(jīng)元的特殊性進行產(chǎn)品設計和相關制造過程中的非線性 關聯(lián)的斷點數(shù)據(jù)，使得機械性和自動組合的能力大大增加。在當前的智能CAD技 術的應用中已經(jīng)將多項技術進行了融合和有效的發(fā)展，為機械設計制造及其自動 化的提升做出了保證。4.2故障診斷系統(tǒng)的應用機械設計制造自動化體系在實際運行過程中，由于長時間高負荷的運行，將 令機械設備組件面臨著持續(xù)性損耗的問題，一旦磨損值超出組件固有的承受指標 時，將造成機械設備無法運行，降低企業(yè)的運營收益。故障診斷系統(tǒng)的應用，則 是全過程作用于機械設計制造中的，通過故障診斷系統(tǒng)與機械設備數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間 的關聯(lián)，以數(shù)據(jù)信息監(jiān)測為核心，可以更為真實的反映出設備

8、當前的運行工況， 及時依據(jù)系統(tǒng)查找出系統(tǒng)運行存在的安全隱患，為監(jiān)測與運維工作的開展提供數(shù) 據(jù)支撐。在實際應用過程中，故障診斷系統(tǒng)主要是由內部診斷數(shù)據(jù)庫為基準，在 內部診斷數(shù)據(jù)庫中的各類機械故障指標的對比下，監(jiān)測出機械設備在當前運行工 況下，是否存在相對應的故障信息，如果運行信息與故障類型信息相匹配的話， 則將自動觸發(fā)報警系統(tǒng)，令工作人員了解到系統(tǒng)運行中存在的故障。此外，故障 診斷系統(tǒng)與專家系統(tǒng)的聯(lián)合應用，可令系統(tǒng)在實現(xiàn)相關操作時，自動對數(shù)字故障 進行識別與處理，此過程可以迅速修復故障，無需工作人員參與。在大型機械重工行業(yè)的發(fā)展中，人工智能技術是推動其行業(yè)升級改造的重要 途徑之一，也提供了更多的

9、發(fā)展機會。但是在行業(yè)涉及面交廣的技術發(fā)展中，仍 然面臨著工作方面的不足，如大多數(shù)企業(yè)、機構對機械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢認識 不清，依然停留在傳統(tǒng)工藝技術的應用中，對于新技術和新理論、新方法的認識 程度低，也就導致了機械設計制造及其自動化行業(yè)的發(fā)展速度受到了阻礙。在新 理論和技術的應用過程中應用的靈活程度不高，只采用照搬照抄的形式，也就導 致了機械行業(yè)的信息化進程受到了影響。因此，在機械制造方面還需要結合實際 的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進行科學的結構更新和技術應用，實現(xiàn)科學的應用。結束語總之，人工智能技術支持下的機械設計制造，儼然成為科學技術驅動下的一 種必然發(fā)展方向，真正實現(xiàn)以數(shù)據(jù)信息為核心的多元化操控功能，保證各項操控 指令下達及執(zhí)行的精準性。從技術具體實現(xiàn)角度而言，機械設計及制造自動化功 能是依據(jù)數(shù)據(jù)信息在控制系統(tǒng)中的自動化、智能化運行，實現(xiàn)數(shù)字信號、數(shù)據(jù)信 息之間的轉換，機械設備在現(xiàn)場操作過程中，可通過集成系統(tǒng)對繁雜的指令信息 予以羅列、傳輸?shù)?，真正實現(xiàn)一體化操控，滿足系統(tǒng)的多元化運行訴求。為此， 在實際拓展過程中，必須加強對先進科學技術的應用及管理，結合工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 方向，打造出技術化與專業(yè)化相結合的發(fā)展體系，提高機械生產(chǎn)制造水平，加速 我國機械制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)精度，滿足高質量、高速率的發(fā)展訴求。參考文獻：周萬成.人工智能在機械設計制造及其自動化中的實踐J.電子