機(jī)械制造的發(fā)展及人工智能的應(yīng)用研究

武楨

（廣東科達(dá)潔能股份有限公司，廣東 佛山 528313）

機(jī)械制造在推動我國的現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，人工智能是在多項(xiàng)技術(shù)融合下發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，其中包括信息技術(shù)、控制技術(shù)、語音技術(shù)、生物學(xué)技術(shù)等。將人工智能與機(jī)械制造相融合，對于推動我國機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用。

1 機(jī)械制造的發(fā)展及人工智能的應(yīng)用

（1）在機(jī)械設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用。人工智能在機(jī)械設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用是人工智能技術(shù)與機(jī)械制造的初步融合，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，技術(shù)人員需要圍繞機(jī)械的功能體現(xiàn)必要的指標(biāo)分析和綜合判斷，在此過程中會涉及到數(shù)據(jù)計(jì)算、信息分析、機(jī)械制圖等內(nèi)容，這就要求設(shè)計(jì)人員必須具備系統(tǒng)化的知識水平，并且需要其在實(shí)踐中積累大量的經(jīng)驗(yàn)。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，往往無法通過熟知計(jì)算的方法建立起準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，而人工智能技術(shù)的應(yīng)用，則能夠提升CAD系統(tǒng)的智能性，促使CAD系統(tǒng)的信息處理范圍得到進(jìn)一步提升，具體涉及到知識與經(jīng)驗(yàn)的集成、推理和決策，因此，在智能化系統(tǒng)的作用下，機(jī)械設(shè)計(jì)過程中所考慮的因素會更加全面，設(shè)計(jì)效果會顯著提升，通過這種方式，極大的增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)的智能化水平。

（2）在機(jī)械生產(chǎn)制造方面的應(yīng)用。機(jī)械生產(chǎn)制造活動是機(jī)械制造業(yè)的主體，在機(jī)械生產(chǎn)制造活動中，第一步需要制定相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃，在此過程中，需要對多方面的因素進(jìn)行綜合考慮，而且要從多種計(jì)劃方案中選擇最佳方案，確切的說，則是要從多種因素的組合中選擇能夠滿足所有約束條件的最佳途徑。但是，在傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)制造工藝中無法利用數(shù)學(xué)模型來準(zhǔn)確表達(dá)，而人工智能技術(shù)的應(yīng)用，則能夠有效解決這一問題。在人工智能技術(shù)的幫助下，生產(chǎn)計(jì)劃的制定可以智能化進(jìn)行，智能系統(tǒng)會在綜合各種因素的判斷下，建立明確目標(biāo)，并且圍繞特定目標(biāo)設(shè)定動作序列，以此來提升機(jī)械生產(chǎn)制造的水平。

（3）在機(jī)械電子方面的應(yīng)用。在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展過程中，機(jī)械電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對簡單，在整個(gè)機(jī)械電子系統(tǒng)中，元件和運(yùn)動部件的數(shù)量較少，而且性能較高，但是機(jī)械電子系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在機(jī)械電子系統(tǒng)運(yùn)作過程中，雖然可以使用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行解析，但是這一方法只能夠在相對簡單的機(jī)械電子系統(tǒng)中發(fā)揮作用，如果機(jī)械電子系統(tǒng)的復(fù)雜性提升，那么傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)解析方法則無法提供準(zhǔn)確的解析式，很大程度上需要依靠操作來完成。而智能化技術(shù)的應(yīng)用，則能夠有效解決這一問題，在智能化技術(shù)的協(xié)助下，整個(gè)處理過程則會以知識信息為基礎(chǔ)進(jìn)行推理，而且在應(yīng)用過程中不會存在已知的算法和傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)公式化方法，而在傳統(tǒng)機(jī)械電子發(fā)展中不能夠解決的實(shí)際問題，智能化技術(shù)則提供了新的解決方法，即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)。

（4）在機(jī)械系統(tǒng)故障診斷方面的應(yīng)用。在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展過程中，故障診斷及處理是常見的項(xiàng)目內(nèi)容之一，從機(jī)械制造業(yè)的角度來看，故障診斷是指針對機(jī)械系統(tǒng)中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象，在特定法則的規(guī)制下，對不正常現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行查找，以明確機(jī)械系統(tǒng)這一現(xiàn)象所產(chǎn)生的部位，并針對這一不正?，F(xiàn)象的處理提出解決方案。具體而言，機(jī)械系統(tǒng)故障診斷會涉及到3個(gè)方面的內(nèi)容：第一，對系統(tǒng)故障進(jìn)行全面監(jiān)測；第二，進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)故障內(nèi)容的具體分析；第三，針對所出現(xiàn)的機(jī)械故障制定解決方案。但是在整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)機(jī)械故障時(shí)，通過故障來查找原因，是一個(gè)相對復(fù)雜的推理過程，通常情況下，這需要依賴于專業(yè)技術(shù)人員憑借其專業(yè)化的技術(shù)水平以及長年積累的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷，但是很多情況下會出現(xiàn)判斷失誤，導(dǎo)致所制定的解決方案成效不明顯。而智能化技術(shù)的應(yīng)用則能夠有效解決這一問題，在智能化系統(tǒng)的作用下，能夠根據(jù)故障的具體內(nèi)容，明確這一不正?，F(xiàn)象的原因，并且能夠根據(jù)出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象，生成相應(yīng)的解決方案，由此可見，在智能化系統(tǒng)的作用下，能夠極大的提升機(jī)械系統(tǒng)的故障診斷水平。

2 案例分析——數(shù)字信號處理技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

數(shù)字信號處理技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用是人工智能技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用的體現(xiàn)，本文則通過這一案例來具體分析人工智能技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用。

（1）汽車對信號處理的要求。在新型技術(shù)的支持下，汽車的功能也在不斷完善，而且隨著用戶要求的不斷增多，汽車信號處理也有了更高的要求。首先，汽車控制裝置逐漸趨于微型化?？刂蒲b置微型化的發(fā)展，則意味著用戶在駕駛途中所進(jìn)行的操作已經(jīng)更加便捷，因此，必須通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升汽車電子控制設(shè)備的集成速率，這樣才能夠確保汽車控制裝置在向微型化發(fā)展的同時(shí)，還能夠進(jìn)一步完善自身功能。而且利用智能技術(shù)進(jìn)行微型化發(fā)展的還包括汽車防抱死剎車系統(tǒng)以及安全氣囊電子控制單元，所以，利用新技術(shù)進(jìn)一步推動汽車裝置的微型化，已成為汽車工業(yè)必須攻克的重要技術(shù)難題之一。其次，對汽車電子數(shù)字化的需求增加。要想實(shí)現(xiàn)對汽車行駛的有效控制，往往需要大量電子元件的支持，用戶對汽車電器電子性能的要求主要體現(xiàn)在智能化控制方面。進(jìn)一步突顯汽車電子系統(tǒng)的智能化功能，有助于用戶更好的操控汽車，進(jìn)而獲得更好的駕駛體驗(yàn)，因此，利用新技術(shù)進(jìn)一步提升汽車電子系統(tǒng)的智能化，已成為汽車工業(yè)發(fā)展的新方向。再者，對汽車電子網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向的需求。汽車控制設(shè)施、信息通訊系統(tǒng)等的智能化程度在不斷提升，然而汽車電子系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性，而且電子設(shè)備往往需要占用大量的空間，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，還會對汽車電子控制系統(tǒng)產(chǎn)生一定的感染。因此，有必要利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提升汽車電子系統(tǒng)的智能化。

（2）數(shù)字信號處理器在汽車電子控制中提升應(yīng)用效果的策略探究。第一，精簡汽車電子控制裝置系統(tǒng)。這一操作的主要目的在于提升汽車電子控制裝置系統(tǒng)的智能化，在駕駛者的實(shí)際操作時(shí)，整個(gè)流程會變得更加順暢，靈活性也會更高。在汽車中所安裝的數(shù)字信息處理器，其功能主要體現(xiàn)在內(nèi)部信息的處理方面，而利用新技術(shù)進(jìn)一步提升集成化的程度，則能夠進(jìn)一步提升數(shù)字信息的處理效果，因此，在滿足用戶縮小數(shù)字信息處理器體積的同時(shí)，應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)其計(jì)算能力，以提升其智能化的程度，為此，可以通過增設(shè)網(wǎng)絡(luò)接口來提升其接受信息的能力，并通過對處理器的升級來提升其信息的處理能力。在整個(gè)汽車的運(yùn)作過程中，發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制和空燃比控制直接關(guān)系到汽車的運(yùn)行效果，而通過對數(shù)字信息處理技術(shù)的應(yīng)用，則有助于汽車控制系統(tǒng)的優(yōu)化，具體而言，在數(shù)字信息處理器的作用下，可以實(shí)現(xiàn)全面分析汽車運(yùn)行中的數(shù)據(jù)信息，并在第一時(shí)間進(jìn)行反饋。

第二，加強(qiáng)汽車裝備與設(shè)施技術(shù)的研發(fā)。開展研發(fā)工作的主要目的是彌補(bǔ)汽車電子控制系統(tǒng)的不足，提升汽車控制系統(tǒng)的智能化。一般而言，數(shù)字信息處理器會在汽車內(nèi)部普遍應(yīng)用，如數(shù)字信息處理器通常會配設(shè)于防抱死系統(tǒng)、電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及主動懸架控制系統(tǒng)中，例如，在懸架控制系統(tǒng)配設(shè)數(shù)字信息處理器之后，處理器能夠全面監(jiān)控懸架控制系統(tǒng)的運(yùn)作，針對這一系統(tǒng)在運(yùn)作狀態(tài)下出現(xiàn)的不正常信號進(jìn)行準(zhǔn)確分析并作出判斷，找出問題源頭，最后及時(shí)反饋，以有針對性的進(jìn)行處理，通過這種方式，確保懸架控制系統(tǒng)的高效運(yùn)作。而防抱死系統(tǒng)在配設(shè)數(shù)字信息處理器后，其穩(wěn)定性也得到了明顯的提升，行車安全則有了更大的保障。

第三，促進(jìn)汽車內(nèi)部設(shè)施數(shù)據(jù)通訊的智能化。這一方面的智能化發(fā)展是為了更好的滿足用戶在駕駛過程中的通訊要求，因?yàn)檐噧?nèi)通訊已成為當(dāng)前社會中頻繁出現(xiàn)的現(xiàn)象，但是這一情況很容易引發(fā)安全問題，而利用數(shù)字信息處理技術(shù)來進(jìn)一步提升汽車內(nèi)部通訊系統(tǒng)的智能化，則能夠在提升通訊效果的同時(shí)，進(jìn)一步提升安全性能，因?yàn)閿?shù)字信息處理器應(yīng)用在汽車安全碰撞預(yù)警雷達(dá)、數(shù)字音頻和視頻設(shè)備、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通信等方面，在碰撞預(yù)警雷達(dá)的應(yīng)用上，不管是通過超聲波、紅外線，或相機(jī)拍攝得到的數(shù)據(jù)，可以完成對相關(guān)信息的及時(shí)收集、分析和反饋，并出現(xiàn)相應(yīng)的安全預(yù)警，在完善汽車自身系統(tǒng)的同時(shí)，為用戶提供良好的安全保障。由此可見，汽車內(nèi)部設(shè)施數(shù)據(jù)通訊智能化在汽車電子控制中的應(yīng)用具有獨(dú)特的優(yōu)勢，在智能系統(tǒng)的作用下，使得汽車的穩(wěn)定性、安全性有了明顯的提升。另外，為了更好的促進(jìn)汽車內(nèi)部設(shè)施數(shù)據(jù)通訊的智能化，可以加強(qiáng)智能芯片方面的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。

3 結(jié)語

綜上所述，人工智能技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，能夠有效提升機(jī)械制造水平，對于推動我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用。為此，我國在大力發(fā)展新型工業(yè)的同時(shí)，必須注重人工智能技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展，通過不斷的技術(shù)革新，利用新型智能化技術(shù)，在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟(jì)效益。