基于人工智能的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)踐

曲世亮 王成世

摘要：隨著我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)信息基礎(chǔ)技術(shù)的快速優(yōu)化更新發(fā)展趨勢(shì)，人工智能信息技術(shù)將不斷逐步優(yōu)化并將應(yīng)用發(fā)展到經(jīng)濟(jì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，尤其是工業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)軟件制造和工業(yè)自動(dòng)化制造領(lǐng)域。本文重點(diǎn)對(duì)基于人工智能的機(jī)器設(shè)計(jì)與制造及自動(dòng)化實(shí)踐進(jìn)行深入研究。

關(guān)鍵詞：人工智能;機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化

一、人工智能技術(shù)的特征

人工智能信息技術(shù)以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和其他電子信息處理系統(tǒng)為 基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代哲學(xué)、社會(huì)學(xué)和心理學(xué)等研究?jī)?nèi)容。這不僅是一項(xiàng)具有綜 合性的智能現(xiàn)代控制技術(shù)，作為一種新型的智能應(yīng)用控制技術(shù)，以智能數(shù) 字化每平方米、儀表和微控制器等設(shè)備為技術(shù)基礎(chǔ)的可配置的現(xiàn)代人工智 能控制技術(shù)必將具有廣闊的未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用上的市場(chǎng)前景。隨著 機(jī)械科學(xué)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，以智能計(jì)算機(jī)信息技術(shù)平臺(tái)為主要依托的 智能人工網(wǎng)和智能信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與裝備制造各個(gè)領(lǐng) 域，加速了機(jī)械信息時(shí)代的正式到來(lái)。人工智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用可以有效幫 助客戶解決企業(yè)模型數(shù)據(jù)計(jì)算不明確的復(fù)雜問題，營(yíng)造安全高效的企業(yè)網(wǎng) 絡(luò)管理環(huán)境，加快企業(yè)信息和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理優(yōu)化速度，提高企業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 搜索查詢效率，提供卓越的用戶體驗(yàn)。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前，我國(guó)工程機(jī)械設(shè)計(jì)裝備制造、自動(dòng)化制造技術(shù)的研究開發(fā)以及 應(yīng)用越來(lái)越廣泛，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展價(jià)值雖大，但與國(guó)外水平相比仍然存有較 大發(fā)展差距。西方發(fā)達(dá)國(guó)家在現(xiàn)代機(jī)械制造設(shè)備領(lǐng)域已經(jīng)引入了更多的現(xiàn) 代智能化制造技術(shù)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，在制造設(shè)備的機(jī)械整體功能設(shè)計(jì) 和機(jī)械參數(shù)系統(tǒng)開發(fā)控制方面已經(jīng)具有較高技術(shù)水平。此外，國(guó)內(nèi)工程機(jī) 械制造研發(fā)行業(yè)與國(guó)外先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)相比，技術(shù)開發(fā)人員興趣小，研 發(fā)人力投入少，不利于專業(yè)設(shè)計(jì)師的有效性和產(chǎn)品開發(fā)以及應(yīng)用技術(shù)水平 的不斷提升。

三、基于人工智能的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)踐分析

1.機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

人們通過人工智能的設(shè)計(jì)來(lái)體現(xiàn)他們的思想和創(chuàng)造力。隨著現(xiàn)代社會(huì)?逐步走向發(fā)展的一種趨勢(shì)，現(xiàn)代與中國(guó)傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)藝術(shù)理念層出不窮。特別是在我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)開發(fā)制造、 市場(chǎng)營(yíng)銷和售后服務(wù)等各個(gè)技術(shù)層面都被廣泛引入。因此，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)?計(jì)模式早已基本無(wú)法完全滿足我國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的科學(xué)發(fā)展應(yīng)用需要，為?了有效率地解決這些設(shè)計(jì)問題，必須根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況將現(xiàn)代人工智能設(shè)?計(jì)技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)等新領(lǐng)域。多樣化的設(shè)計(jì)人工智能信息技?術(shù)發(fā)展可以在一定很大程度上幫助促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)工作方法的不斷?多樣化。作為一個(gè)智能系統(tǒng)，它可以保證整個(gè)設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化，最大限?度地減少主觀因素對(duì)設(shè)計(jì)的影響。此外，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模型不同，將人工智?能技術(shù)集成到現(xiàn)代機(jī)器設(shè)計(jì)中具有顯著優(yōu)勢(shì)。不僅可以長(zhǎng)期使用，還可以?有效節(jié)省工作時(shí)間和金錢，為企業(yè)員工用戶提供多種企業(yè)信息采集存儲(chǔ)管?理方式。因此，隨著現(xiàn)代人工智能的快速發(fā)展，機(jī)器人在設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域已?經(jīng)有了未來(lái)更多新的技術(shù)發(fā)展點(diǎn)和機(jī)遇，有效地突破了目前傳統(tǒng)機(jī)器設(shè)計(jì)?的技術(shù)局限。

2.機(jī)械制造中的應(yīng)用

通過積極將人工智能技術(shù)引入機(jī)器制造，不僅可以提高生產(chǎn)效率和生?產(chǎn)力，還可以有效保證產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)器制造過程基于人工智能技術(shù)，可實(shí)?現(xiàn)自動(dòng)控制和加工相關(guān)功能。因此，人工智能技術(shù)可用于更精確地控制機(jī)?器制造過程，避免外部因素和環(huán)境的影響，大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，人工智能信息技術(shù)的廣泛引入后還可以有效實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程?的實(shí)時(shí)自動(dòng)化數(shù)據(jù)分析和自動(dòng)協(xié)調(diào)。進(jìn)一步充分滿足現(xiàn)代人們對(duì)各種門類?產(chǎn)品的不同個(gè)性化設(shè)計(jì)需求。人工智能還甚至可以通過電子技術(shù)分析實(shí)現(xiàn)，故障的所在位置。當(dāng)系統(tǒng)在某一階段出現(xiàn)故障 時(shí)，人工智能技術(shù)利用其獨(dú)特的功能，實(shí)時(shí)檢測(cè)和分析目標(biāo)數(shù)據(jù)，快速準(zhǔn) 確地識(shí)別故障，找出故障原因，使操作人員能夠及時(shí)采取診斷措施。

3.信息處理中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化主要依靠電子信息傳輸系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳輸，但這個(gè)過程容易出現(xiàn)各種問題。尤其是在輸入或提供大量信息時(shí)，經(jīng)常發(fā) 生意外錯(cuò)誤并帶來(lái)嚴(yán)重后果這主要原因是由于機(jī)電混合一體化電力系統(tǒng)本 身的運(yùn)行穩(wěn)定性和系統(tǒng)可靠性不高。為了有效率地解決這些復(fù)雜問題，需 要將現(xiàn)代人工智能信息技術(shù)重新引入用戶信息處理這一環(huán)節(jié)。人工智能監(jiān) 測(cè)技術(shù)不僅能夠準(zhǔn)確、全面地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各類電子信息傳輸系統(tǒng)在電子信息 信號(hào)傳輸應(yīng)用過程環(huán)境中的具體運(yùn)行狀態(tài)和信息穩(wěn)定性，有效率地保證電 子信息信號(hào)輸入或數(shù)據(jù)輸出的信息準(zhǔn)確性和信息可靠性。這有利于信息處 理，為機(jī)器設(shè)計(jì)和制造以及自動(dòng)化實(shí)踐提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并且可以作為有 效的助手。

4.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

人工智能信息技術(shù)在我國(guó)機(jī)器換人設(shè)計(jì)裝備制造和工業(yè)自動(dòng)化中最具 國(guó)際代表性的技術(shù)應(yīng)用之一是人工網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)指人 是通過大腦模擬其他人的神經(jīng)系統(tǒng)而自行構(gòu)建的一種電子信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其 主要技術(shù)功能之一是有效保證了在大數(shù)據(jù)空間存儲(chǔ)的信息準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)安全 性。具體來(lái)說(shuō)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過系統(tǒng)模擬數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)本地化的數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行實(shí) 際數(shù)據(jù)分析，通過數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以獲得數(shù)據(jù)參與者的價(jià)值。從結(jié)構(gòu)上看，神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)緊湊而穩(wěn)定，可以增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的智能化。因此，還必須 處理大量數(shù)據(jù)和信息。神經(jīng)元系統(tǒng)也可以保證一定的準(zhǔn)確性，機(jī)器設(shè)計(jì)制造 和自動(dòng)化可以基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計(jì)算、分析和存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息。

5.重視統(tǒng)籌與環(huán)境生態(tài)保護(hù)方面的關(guān)系

要不斷加強(qiáng)環(huán)保、綠色、節(jié)能等新理念的引導(dǎo)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，同時(shí)還 要加強(qiáng)工程機(jī)械設(shè)計(jì)開發(fā)制造和工業(yè)自動(dòng)化制造技術(shù)的應(yīng)用研究。各國(guó)相 關(guān)政府部門需要認(rèn)真實(shí)施合理的企業(yè)管理政策方針和企業(yè)激勵(lì)扶持政策，加強(qiáng)企業(yè)宏觀管理，為我國(guó)制造業(yè)發(fā)展提供更多優(yōu)質(zhì)服務(wù)。鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展 把握機(jī)遇，加大企業(yè)綠色清潔能源綜合保護(hù)利用力度，機(jī)器設(shè)備制造商也 要相應(yīng)積極加強(qiáng)企業(yè)節(jié)能環(huán)保理念的深化整合。在對(duì)新材料研發(fā)采購(gòu)設(shè)備 使用、生產(chǎn)設(shè)備制造整個(gè)過程，加強(qiáng)一些節(jié)能環(huán)保的新材料的研發(fā)應(yīng)用，減少高能耗、高污染物的應(yīng)用。同時(shí)，要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合與 應(yīng)用。引進(jìn)先進(jìn)的繪圖設(shè)計(jì)軟件，專注于模型搭建和虛擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，提高生產(chǎn)效率，擴(kuò)大開發(fā)范圍。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械制造在我國(guó)社會(huì)發(fā)展過程中的作用應(yīng)予重視。在機(jī)器 設(shè)計(jì)和制造中使用人工智能是合理的、必要的，也是遵循國(guó)家技術(shù)能力方 向的必要政策。通過提高自動(dòng)化水平，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平不斷提高。實(shí)際建設(shè)需要不斷創(chuàng)新和設(shè)備升級(jí)，以區(qū)別整個(gè)行業(yè)的發(fā)展自身傳統(tǒng)缺陷，更好地適應(yīng)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，為建設(shè)社會(huì)主義小康社會(huì)貢獻(xiàn)力量。

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