人工智能在機(jī)械制造及其自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

王一雯

（洛陽理工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，河南 洛陽471000）

制造業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要命脈，對(duì)于國(guó)家發(fā)展，產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展都具有重要的意義，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展高速的今天，制造業(yè)的水平直接決定了國(guó)家在世界經(jīng)濟(jì)中的地位，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，以智能化為方向帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為當(dāng)前發(fā)展的主流趨勢(shì)，如云數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，促使制造業(yè)也需快速迭代更新，保證我國(guó)制造業(yè)水平在國(guó)際上處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。雖然人工智能技術(shù)在世界范圍內(nèi)已經(jīng)成為眾所周知的前沿技術(shù)，但由于我國(guó)裝備制造業(yè)涉及面較廣，對(duì)于新技術(shù)的應(yīng)用以及成熟度仍有質(zhì)疑，如何利用人工智能提高產(chǎn)品制造水平和質(zhì)量，優(yōu)化制造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，仍處于迷惑狀態(tài)。本文基于此現(xiàn)狀通過對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行剖析，分析人工智能在機(jī)械制造及其自動(dòng)化中應(yīng)用限制，來進(jìn)一步揭示人工在促使產(chǎn)業(yè)升級(jí)、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面具有積極影響[1-2]。

1 人工智能概述

人工智能主要基于現(xiàn)有成熟技術(shù)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)通過產(chǎn)業(yè)融合形成的新的技術(shù)應(yīng)用，其利用前沿技術(shù)的融合，基于學(xué)科、產(chǎn)業(yè)屬性來得出具有科學(xué)指導(dǎo)意義的結(jié)論。由于人工智能受計(jì)算、信息算法的影響，因此人工智能發(fā)展也具有階段性，第一階段屬于初始階段，主要進(jìn)行人工智能技術(shù)的探索分析，隨著技術(shù)的成熟；第二階段屬于人工智能理論分析階段；主要解決技術(shù)融合原理，構(gòu)架智能方案；第三階段屬于人工智能的大面積應(yīng)用階段，隨著技術(shù)理論的成熟，大面積應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)，從目前計(jì)算機(jī)發(fā)展來看，目前人工智能仍處于理論分析階段，雖然有應(yīng)用實(shí)踐，但只局限于小范圍[3]。

2 人工智能在機(jī)械制造及其自動(dòng)化應(yīng)用屬性

人工智能在機(jī)械制造及其自動(dòng)化應(yīng)用屬性主要基于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，融入人工智能基礎(chǔ)，促使機(jī)械制造業(yè)快速實(shí)現(xiàn)成熟，如以機(jī)械制造專業(yè)為例，不僅需要了解機(jī)械相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能還需要多學(xué)科滲透學(xué)習(xí)其他計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)以及信息化技術(shù)的知識(shí)和技能。因此在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)高速發(fā)展的今天，通過實(shí)踐證明利用人工智能帶動(dòng)機(jī)械制造及其自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的主流方向。

3 人工智能在機(jī)械制造及其自動(dòng)化中應(yīng)用實(shí)踐

3.1 智能CAD 應(yīng)用分析

人工智能在機(jī)械制造的應(yīng)用案例之一就是智能CAD 的應(yīng)用，傳統(tǒng)的機(jī)械制造CAD，通過測(cè)量產(chǎn)品數(shù)據(jù)的點(diǎn)線面，按照點(diǎn)線面之間的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品，而智能CAD 集合了專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法；如例專家系統(tǒng)通過收集領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)過程中所產(chǎn)生的問題進(jìn)行過程分析并將其編制成計(jì)算機(jī)語言，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中，如出現(xiàn)問題可靠計(jì)算機(jī)來輔助解決并提供對(duì)應(yīng)的解決方案；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法利用人工神經(jīng)元的特殊屬性，可提供產(chǎn)品在制造和設(shè)計(jì)過程中由于非線性關(guān)聯(lián)而造成的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)，且人工智能算法還具有記憶和計(jì)算機(jī)自組能力。目前智能CAD 已經(jīng)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和專家系統(tǒng)進(jìn)行了集成，為制造業(yè)的發(fā)展提供的技術(shù)保障。

3.2 機(jī)械制造方案應(yīng)用分析

在大型機(jī)械重工行業(yè)，通過人工智能技術(shù)可快速實(shí)現(xiàn)行業(yè)的技術(shù)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，為行業(yè)發(fā)展提供良好的發(fā)展契機(jī)。但考慮行業(yè)涉及面較廣人工智能技術(shù)的應(yīng)用過程中仍有阻礙，如目前大部分的企業(yè)、機(jī)構(gòu)對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)的認(rèn)知不明確，仍停留在自給自足的狀態(tài)，仍停留在傳統(tǒng)工藝水平上，對(duì)于新技術(shù)的接納度較低。造成行業(yè)發(fā)展緩慢，機(jī)電一體化發(fā)展水平受限。此外對(duì)于新技術(shù)理論理解不夠深入，只會(huì)原樣復(fù)制，不重視技術(shù)的分析，阻礙了機(jī)械制造業(yè)信息化進(jìn)程的發(fā)展。因此在機(jī)械制造方案編制、設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮行業(yè)實(shí)際情況，不斷更新和優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)，早日實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)在機(jī)械制造方案中科學(xué)應(yīng)用[4]。

3.3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

以某工段的熱模鍛壓力機(jī)械故障診斷為例來進(jìn)行人工智能在機(jī)械制造自動(dòng)化行業(yè)應(yīng)用分析。由于在實(shí)際生產(chǎn)過程中，熱模鍛壓力技術(shù)故障問題頻發(fā)，通過借助人工智能技術(shù)，通過在故障診斷系統(tǒng)中調(diào)用人工智能系統(tǒng)，調(diào)整和匹配對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)、參量，設(shè)備在正常運(yùn)行過程中會(huì)保留過程數(shù)據(jù)，如發(fā)生故障，人工智能系統(tǒng)會(huì)在預(yù)設(shè)的問題中找出故障并分析原因并將如何實(shí)施、操作以可視化的界面進(jìn)行輸出，實(shí)現(xiàn)了熱模鍛壓力機(jī)械故障自診斷，極大提高了設(shè)備運(yùn)行效率，間接縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期[5]。

4 結(jié)論

隨著技術(shù)的不斷升級(jí)，傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造水平和效率已經(jīng)不能滿足發(fā)展，急需機(jī)械制造及其自動(dòng)化匹配的產(chǎn)業(yè)也應(yīng)進(jìn)行技術(shù)革新。本文通過對(duì)于人工智能進(jìn)行概述，分析人工智能在機(jī)械制造及其自動(dòng)化應(yīng)用屬性并通過舉例智能CAD、機(jī)械制造方案以及機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)來分析人工智能的應(yīng)用實(shí)踐，通過分析可得：人工智能在機(jī)械制造方案仍停留在傳統(tǒng)工藝水平上，對(duì)于新技術(shù)的接納度較低。造成行業(yè)發(fā)展緩慢，機(jī)電一體化發(fā)展水平受限；在智能CAD 的應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)方面應(yīng)用程度較高。人工智能的行業(yè)發(fā)展需求，是促進(jìn)行業(yè)升級(jí)的一把利器，需要我們摒除傳統(tǒng)觀念，虛心接納人工智能技術(shù)，這樣才能促使行業(yè)蓬勃發(fā)展。