人工智能在机械设计制造及自动化中的应用

人工智能在机械设计制造及自动化中的应用

周浩楠 杜锐 商文笛

山东英才学院 山东济南 250104

摘要：我国经济快速增长，制造行业在其中发挥了很重要的推动作用，可以说制造业发展水平的高与低会对经济增长带来较大的影响。特别是最近几年，信息化技术高速发展，智能化、自动化成为当今社会非常热闹的话题，将人工智能融入到机械制造中，带动整个行业的发展步伐，促进机械制造业不断升级与转型，在优化中将自身竞争优势突出，提高核心竞争力。

关键词：人工智能；机械设计制造及自动化；应用

引言

人工智能是21世纪的新产物，科技的进步是人类肉眼可见的。人工智能的到来也意味着社会迈入一个全新阶段，在此背景下，各行各业的生产模式有所转变。对于机械设计制造领域来说，由于人工智能技术的出现，使其生产模式、方法有所优化，规模渐渐扩大，在最终的设计制造效率与质量上也得到前所未有的提高。因此，人工智能技术的应用，对于机械设计制造领域而言有着较强的推动性意义。研究人工智能技术在机械设计制造中的应用，可给相关行业提供实践价值。

一、人工智能技术

人工智能技术是一种现代化技术，具有综合性较强的特点，它以电子信息系统和计算机网络为基础，对哲学和社会心理学等内容进行了结合。人工智能技术作为新型的技术，具有很强的应用性，仪表控制器和数字多用表是其基本配置，有着非常广阔的发展和应用前景。随着科学技术的不断发展，人工智能技术在计算机技术的支持下，在机械设计制造领域得到了广泛应用，从而促进了社会的信息化发展。在机械设计制造工作中存在着模型运算不清晰的问题，而人工智能技术的应用有助于这一问题的解决，让网络环境变得更加高效和安全，也提高了信息数据处理和网络搜索工作的效率，为用户提供更良好的体验。

二、机械设计制造及其自动化的特点

现代科学技术与机械设计制造和自动化的紧密融合，对机械产品科学性与智能性的增强有着极大的促进作用。我国机械设计制造与自动化，实际上就是充分发挥信息化机械设计制造理念与机械设计制造方法的优势，促进机械制造产品质量和效率的全面提升。目前，机械设计制造与自动化自身具有的特点主要集中在以下几方面：1）符合相应的功能需求。现代化机械设计制造及自动化与传统机械制造工作模式相比，随着科学技术的大量应用，不仅推动了机械设计制造及自动化向智能化方向的稳步发展，而且促进了机械制造企业经济效益的有效提升。企业借助机械设计制造与自动化技术，不仅生产出了满足各种功能需求的机械产品，而且通过对机械生产、研发以及设计等各个环节的整合，增强了机械产品的功能。2）科学技术的普及和应用。机械设备材料的加工制造是机械设计制造及自动化技术应用的基础，企业在生产过程中，主要是将不同设备生产的材料放入到不同的机械设备中进行生产制造，在不改变物体原有结构形状的基础上，完成对生产材料的加工和生产。此外，随着信息技术手段在机械设计制造及自动化生产中的推广和应用，机械制造企业利用现代化的信息技术处理手段，分析机械设计制造与自动化生产过程中存在的问题，并以此为基础制定优化和完善机械设计制造及自动化技术应用的策略。

三、人工智能在机械设计制造及自动化中的应用

3.1人工智能在机械制造中的应用

当前人工智能在机械制造中应用也非常广泛，不但可以实现生产效率的提高，而且所生产出来的产品质量也较高。如果站在人工智能角度，机械制造中可以借助其强大的功能性，进行自动化的处理与相应的控制，不仅可以确保制造中精准度提高，而且减少了外界环境造成的不必要干扰，使生产水平得到了大幅度提升，产品质量得到了保证。在生产环节应用人工智能可以实现智能化的处理与调整，充分考虑到当前市场中多样化的需求，满足客户对产品个性化的要求。在机械制造中，机器人、机械手应用较为普遍，其中人工智能在其中发挥了重要的作用，使最初的机械化逐渐向智能化转变。机械制造中人工智能的应用实现了机器人效率的增强，将大量人工操作代替，多线任务都是由机器人来完成，所具备的多项功能性是人工无法取代的。

3.2在数控机床设计控制中的应用

人工智能技术在机械设计制造领域中的应用还可以体现在自动化控制技术上。在对数控机床进行操作的过程中，可以对现有的测量信息进行分析和计算，观察使用参数是否符合约束要求。比如，在镗孔当中，其切削条件是不能产生太大振动，即便产生振动，也要观察其振动幅度是否在可允许范围以内，需要经过多次实验来测得。在机械设计制造中，主要是由数控机床运行来实现的，然而，在自动化控制系统中存在工业机器人配合中心，该中心的存在给机械设计制造提供了良好契机。也正是因为该中心支持，可对数控机床进行严格控制。但自动化控制技术的应用需得到计算机系统帮助，这也意味着企业需安装计算机系统才能引入自动化控制技术。与传统控制系统相比，自动化控制系统优势更为显著。当企业在对小批量机械产品进行设计制造时，自动化控制系统可高效完成工作，在节约时间成本的同时，还可降低能耗，有着较高性价比。

3.3故障诊断系统的应用

将故障诊断系统应用到机械设计制造中，可以促进企业维修时间和成本的有效降低。机械故障案例库、故障推理机和故障诊断过程解释机是故障诊断系统的三个主要部分，采用的诊断方法也有三种，那就是故障树模型诊断、案例推理和规则推理。故障诊断系统应用到机械设计制造中，其实际操作过程如下：（1）用户通过对人机交互界面或机电设备的实时监测系统的应用，从而完成信息的输入工作。（2）系统开展分析和判断工作，分析的内容是用户输入的信息和诊断库中存在的相关资料，最后得出诊断结果。（3）将诊断结果与相似案例进行结合，用户会得到系统最终的分析好的机电设备的维修建议。

结束语：

随着技术的升级和不断改造，机械设计制造及其自动化的传统化发展已经很难适应当前快速发展的经济社会的需要，需要机械制造和自动化的配套技术体系等进行全方面创新和有效发展等，也就使得工作的能力和有效性等大大提升。本文对于人工智能的现状进行分析，也对于人工智能技术在机械设计制造及其自动化方面的应用做了介绍可以从设计、制造方案、控制技术等方面提升工作的能力和有效性。当前技术的接纳性依然有限，需要从多方面做好分析，AI产业发展需求,是推动产业升级的一把利器,需要我们摒弃传统观念,虚心接受人工智能技术,从而推动产业蓬勃发展。

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