關(guān)于人工智能在機(jī)械制造及其自動化中的應(yīng)用

李興，劉亞軍，郜祥

（貴州博宏實業(yè)有限責(zé)任公司（企業(yè)管理規(guī)劃部），六盤水 553028）

1 人工智能與自動化

所謂智能化就是以大數(shù)據(jù)、計算機(jī)、仿真模擬、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)雀黜椉夹g(shù)作為基礎(chǔ)，開發(fā)而來的一種先進(jìn)技術(shù)，各項技術(shù)相互協(xié)同，最終能夠形成人工智能技術(shù)，該項技術(shù)得到了廣泛、合理應(yīng)用。人工智能的一項顯著特點就是具有顯著綜合性，合理結(jié)合虛擬現(xiàn)實和語音識別技術(shù)，從而實現(xiàn)全面應(yīng)用，進(jìn)而使其作用能夠得到合理發(fā)揮[1]。

人工智能研究內(nèi)容涉及不同學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)各項不同類型知識，而且整體復(fù)雜性高。人工智能出現(xiàn)在計算機(jī)高速發(fā)展時期，各項技術(shù)綜合性發(fā)展階段，信息技術(shù)得到了大規(guī)模提高，在這一時期，人們生活、生產(chǎn)方式都發(fā)生了顯著改變，信息檢核和發(fā)展水平也都得到了進(jìn)一步提高，這也就使人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了人們生活、生產(chǎn)作業(yè)中[2]。

現(xiàn)代人們的日常生活、生產(chǎn)作業(yè)已經(jīng)被人工智技術(shù)包圍，通過對這些技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，使人們生活和生產(chǎn)作業(yè)變得更加便捷，這也使人工智能軟件成為未來的生活、生產(chǎn)的一項重要構(gòu)成內(nèi)容。目前，智能技術(shù)在應(yīng)用與發(fā)展期間受技術(shù)、成本等一系列限制，因此，為了確保其后續(xù)整體性能可以得到進(jìn)一步提高，要加強(qiáng)研究。

2 機(jī)械制造需要滿足的具體要求

2.1 滿足機(jī)械功能的實際需求

機(jī)械制造生產(chǎn)期間，機(jī)械設(shè)備類型有很多，選擇不同類型的機(jī)械功能需求會存在一定差異，因此，在具體設(shè)計期間需要區(qū)別對待，保證能夠合理地應(yīng)用在生產(chǎn)作業(yè)中。從我國工業(yè)生產(chǎn)的具體情況來看，在制造機(jī)械設(shè)備中，應(yīng)當(dāng)滿足物質(zhì)、能量、信息等方面要求，因此，要全面分析，綜合考慮各項內(nèi)容，從而使整體制造水平能夠得到進(jìn)一步提高，確保最終制造的機(jī)械功能可以滿足應(yīng)用需求。

機(jī)械制造及其自動化，需要采取合理方式處理信息、能量、物質(zhì)各項內(nèi)容，確?？梢暂敵鼍哂嗅槍π缘男畔?、能量、物質(zhì)各項內(nèi)容[3]。為了確保機(jī)械自動化系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，要通過綜合方式，對多項專業(yè)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用?？紤]到采用的機(jī)械設(shè)備在具體運(yùn)行期間，在功能上會存在一定差異，因此，在生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，針對遇到各項問題，要采取合理方式進(jìn)行分析，確保機(jī)械設(shè)備可以具有特定功能，從而為后續(xù)生產(chǎn)活動進(jìn)行提供強(qiáng)有力支持。生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備與生產(chǎn)功能需要保持一致，只有這樣才能夠能確保日后生產(chǎn)作業(yè)順利開展。

2.2 加強(qiáng)對先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

一般來說，分類系統(tǒng)要將產(chǎn)品功能作為主要依據(jù)，其中的重點內(nèi)容就是加工物質(zhì)，加工機(jī)器是物質(zhì)輸入與加工信息能量，從而變成另一形態(tài)與位置產(chǎn)品，完成輸出，這一方面產(chǎn)品以印刷機(jī)、紡織機(jī)械等為代表。針對能量加工來說，采用動力機(jī)械合理轉(zhuǎn)換信息與能量，可以傳輸不同類型的能量，主要就是將熱能合理轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽渲凶罹哂写硇缘臋C(jī)械就是內(nèi)燃機(jī)。將信息轉(zhuǎn)換作為根本，利用機(jī)械，采取合理方式處理能量和信息，然后采取聲音、圖片等各種不同形式輸出，信息機(jī)器指的就是采用的傳真機(jī)、計算機(jī)。

創(chuàng)新是不斷向前發(fā)展的動力，在機(jī)械制造創(chuàng)新期間，要加強(qiáng)對先進(jìn)技術(shù)的引入，對機(jī)械制造理念進(jìn)行適當(dāng)創(chuàng)新，提高機(jī)械應(yīng)用水平，通過對先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，能夠使遇到的各項問題都得到解決，提高機(jī)械設(shè)備性能，使其能夠滿足應(yīng)用需求。

3 采用人工智能的優(yōu)勢

3.1 確保作業(yè)安全開展

機(jī)械制造企業(yè)會涉及大量不同類型設(shè)備，安全生產(chǎn)是其中一項重點內(nèi)容，因此，相關(guān)工作人員必要提高對這一內(nèi)容的重視，做好相應(yīng)分析工作。一旦出現(xiàn)安全問題，一方面會造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，另一方面還可能會對人們生命造成威脅。通過對出現(xiàn)的大量事故情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)械技術(shù)問題是引發(fā)故障的主要原因，同時，工作人員在具體操作期間，安全意識薄弱，沒有依據(jù)具體情況，做好自我保護(hù)工作，出現(xiàn)不合理操作，容易引發(fā)安全問題。

因此，在自動化技術(shù)合理融入機(jī)械制造中，能夠?qū)崿F(xiàn)無人操作，將由于人為錯誤操作帶來的具體風(fēng)險降到最低。采用的機(jī)械自動化系統(tǒng)需要全面且完善，可以通過動態(tài)方式對具體運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)故障，要及時采取合理措施進(jìn)行控制，確保生產(chǎn)的安全性。長期以來，安全都是機(jī)械制造企業(yè)的核心內(nèi)容，開展生產(chǎn)活動期間，要采取自動化方式實現(xiàn)無人操作，采取遠(yuǎn)程方式完成相應(yīng)控制，降低安全事故發(fā)生概率。

3.2 加快生產(chǎn)速度

針對機(jī)械企業(yè)來說，在生產(chǎn)作業(yè)期間，會涉及許多復(fù)雜系統(tǒng)，整個操作流程十分復(fù)雜，內(nèi)容多，因此，各個工作人員在具體工作開展時，要相互溝通，密切配合，一旦出現(xiàn)不合理操作，將會降低生產(chǎn)效率。而通過對自動技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠適當(dāng)簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少人為因素干擾，以免造成事故，提高生產(chǎn)效率。通過合理方式進(jìn)行設(shè)計，科學(xué)開展機(jī)械制造，能夠?qū)ιa(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，確保產(chǎn)品質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期，提高經(jīng)濟(jì)價值。企業(yè)運(yùn)營與發(fā)展的核心目標(biāo)就是提高經(jīng)濟(jì)利益，實現(xiàn)利益最大化，這與生產(chǎn)作業(yè)有著緊密聯(lián)系，提高生產(chǎn)效率能夠提升產(chǎn)量。

3.3 提高檢修效果

現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展使客戶需求將會朝著個性化、多樣化發(fā)展，這對系統(tǒng)來說也提出了更高要求。機(jī)械制造與自動化就是依據(jù)客戶的具體需求，對設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，從而保證最終生產(chǎn)的產(chǎn)品性能可以符合客戶提出的各項要求。尤其是針對產(chǎn)品檢測，成效十分突出，通過對自動化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠快速完成相應(yīng)檢測工作，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，采取合理措施完成處理，保證產(chǎn)品質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期。

針對企業(yè)來說，質(zhì)量是取得成功的關(guān)鍵，如果產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，勢必會影響企業(yè)信譽(yù)，導(dǎo)致客戶流失，會造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。機(jī)械制造及自動化功能齊全，可以讓多種產(chǎn)品都滿足生產(chǎn)作業(yè)開展的具體需求，提高客戶滿意，從而抓住機(jī)遇，搶占市場。若系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，將會采取自動化方式完成相應(yīng)保護(hù)，發(fā)生故障的設(shè)備會停止運(yùn)行，避免故障范圍擴(kuò)大，一方面能夠?qū)p失降到最低，另一方面可以避免發(fā)生人員傷亡。通過對自動化技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，可以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)運(yùn)行情況的全面監(jiān)測，快速確定故障部位，對引起故障原因進(jìn)行合理分析，確定相應(yīng)的處理方法，降低損失，快速恢復(fù)相應(yīng)生產(chǎn)工作。

4 人工智能的應(yīng)用實踐

4.1 機(jī)械設(shè)計中對人工智能的應(yīng)用

現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)必須保持先進(jìn)性，而采取傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計理念滯后性嚴(yán)重，無法滿足現(xiàn)代需求。在這一背景下，為了能夠更好地適應(yīng)發(fā)展需求，要合理應(yīng)用人工智能技術(shù)，進(jìn)而使機(jī)械設(shè)計方案能夠朝著合理化、多元化方向發(fā)展。通過對人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠構(gòu)建出一個符合需求的智能系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)，能夠讓整個系統(tǒng)自動化運(yùn)行，最大程度避免人為因素帶來的不良影響。將人工智能技術(shù)合理應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計中，與傳統(tǒng)設(shè)計理念相比，能夠取得更好成效，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，降低人力投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 機(jī)械制造中對人工智能的應(yīng)用

機(jī)械制造對人工智能進(jìn)行應(yīng)用，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，而且還能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量。采取合理方式將機(jī)械制造與人工智能融合到一起，能夠采取自動化方式，完成相應(yīng)處理與控制，以免因為不利因素對生產(chǎn)作業(yè)開展造成不良影響，保證生產(chǎn)質(zhì)量和效率都能夠達(dá)到預(yù)期。通過對人工智能的合理應(yīng)用，能夠采取智能方式，完成相應(yīng)調(diào)整，能夠滿足市場個性化和柔性制造需求。

一般來說，企業(yè)生產(chǎn)的各項產(chǎn)品都有一個標(biāo)準(zhǔn)尺寸，但是部分客戶對產(chǎn)品尺寸的具體要求會存在一定差異，在這一背景下，系統(tǒng)在具體運(yùn)行期間，采取智能方式完成相應(yīng)調(diào)整，保證最終生產(chǎn)的產(chǎn)品性能可以達(dá)到要求。目前，企業(yè)生產(chǎn)車間中機(jī)器人得到了廣泛應(yīng)用，開展生產(chǎn)作業(yè)，機(jī)器人沒有情緒、不知疲倦，通過對其進(jìn)行應(yīng)用代替員工，能夠更加高效地完成相應(yīng)生產(chǎn)作業(yè)，完成生產(chǎn)任務(wù)，可以從機(jī)械化生產(chǎn)上升到智能化生產(chǎn)，通過對人工智能技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，能夠提高機(jī)器人性能，滿足生產(chǎn)需求。

4.3 信息處理中對人工智能的應(yīng)用

信息傳遞是機(jī)械制造及其自動化中一項重要內(nèi)容，該項工作主要是利用電子信息傳輸系統(tǒng)完成，如果信息量較大，在傳輸期間容易發(fā)生錯誤，這主要是電子信息傳輸系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了問題。為了面臨的各項問題都能夠得到解決，確保各項信息傳輸準(zhǔn)確、完整，不會出現(xiàn)問題，應(yīng)適當(dāng)引入人工智能技術(shù)，對其進(jìn)行應(yīng)用。通過對人工智能技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，能夠有效監(jiān)測信息傳輸系統(tǒng)，快速發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)措施解決問題，確保各項信息準(zhǔn)確、安全，以免出現(xiàn)問題無法得到處理。

系統(tǒng)運(yùn)行期間隨著生產(chǎn)效率的提升，會產(chǎn)生更多信息，這也使電子信息在傳輸期間面臨更大挑戰(zhàn)。因此，需要加強(qiáng)對人工智能的應(yīng)用，確保安全、高效處理各項信息內(nèi)容，為系統(tǒng)后續(xù)安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供支持。若在生產(chǎn)期間，傳輸?shù)男畔⒊霈F(xiàn)了錯誤，勢必會降低生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量，可見，傳輸信息是十分重要的一項環(huán)節(jié)，在不斷提高效率基礎(chǔ)上，還要確保傳輸信息安全、穩(wěn)定，避免出現(xiàn)錯誤。

4.4 機(jī)械故障診斷中人工智能的應(yīng)用

機(jī)械制造及其自動化涉及環(huán)節(jié)多，而且復(fù)雜多變，整個實現(xiàn)過程較為繁瑣，例如，在進(jìn)行建模與論證期間，會包含大量計算公式，涉及大量原則，以及各項推理內(nèi)容，若在問題分析過程中，單純的依據(jù)人工方式進(jìn)行計算，不僅工作量大，難度大，而且還容易出現(xiàn)各種錯誤，會影響生產(chǎn)過程。

由此可見，在機(jī)械故障診斷中對人工智能進(jìn)行應(yīng)用，可以采取自動方式完成對海量信息進(jìn)行收集、整理、歸檔，保證計算結(jié)果精準(zhǔn)，以免故障頻繁出現(xiàn)。此外，將人工智能應(yīng)用到機(jī)械故障診斷中，采用人機(jī)界面完成對機(jī)械數(shù)據(jù)的合理傳輸，利用推理機(jī)，采取正向推理規(guī)則、機(jī)制，精準(zhǔn)展示出相應(yīng)的診斷結(jié)果，系統(tǒng)可以給出專業(yè)性建議。完成以上操作后，能夠快速檢索原相似案例，將案例作為基礎(chǔ)，精準(zhǔn)計算相似度，實現(xiàn)對機(jī)械故障的準(zhǔn)確診斷。

大量機(jī)械制造企業(yè)在實際運(yùn)營期間都會因為故障而出現(xiàn)停產(chǎn)情況，這將會造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，因此機(jī)械制造企業(yè)在生產(chǎn)期間，提高了對人工智能應(yīng)用的重視，針對潛在故障，要設(shè)計具有針對性的預(yù)警體系，科學(xué)預(yù)測機(jī)械設(shè)備壽命，將其作為依據(jù)，制定出一個符合需求的維護(hù)計劃，依據(jù)計劃完成相應(yīng)維護(hù)作業(yè)。

4.5 計算和存儲數(shù)據(jù)中對人工智能的應(yīng)用

人工智能在具體應(yīng)用期間的一項主要優(yōu)勢就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過構(gòu)建電子信息系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，完成對人類神經(jīng)系統(tǒng)的合理模仿，其一項主要特點就是具有強(qiáng)大存儲功能，而且能夠完成對數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)存儲。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在具體運(yùn)行期間，就是通過對模擬法進(jìn)行應(yīng)用，完成對各項數(shù)據(jù)分析，將分析獲取到的結(jié)果應(yīng)用到參與值計算中。

站在結(jié)構(gòu)層面對相應(yīng)問題進(jìn)行分析，因為神經(jīng)元結(jié)構(gòu)密實、穩(wěn)定，這也就顯著提高了系統(tǒng)在運(yùn)行期間的智能水平，及時處理大量數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)仍然能夠發(fā)揮出作用，高準(zhǔn)確性優(yōu)勢能夠得到充分體現(xiàn)。機(jī)械制造及其自動化中涉及大量數(shù)據(jù)，各項數(shù)據(jù)都能夠采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成存儲，以及相應(yīng)計算工作。從現(xiàn)階段機(jī)械制造行業(yè)的整體發(fā)展情況來看，計算和存儲數(shù)據(jù)中對人工智能的應(yīng)用已經(jīng)得到了推廣，尤其是在一些發(fā)達(dá)國家取得了不錯效果，而在不斷研究與優(yōu)化過程中，將計算機(jī)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)合理結(jié)合到一起，完善了數(shù)據(jù)存儲功能，這也使電加工智能系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，得到了進(jìn)一步優(yōu)化，電加工智能技術(shù)智能化得到了快速發(fā)展，能夠形成一個高效、安全的智能化體系。

5 結(jié)論

機(jī)械制造及其自動化在社會快速發(fā)展背景下面臨著一定挑戰(zhàn)，要想緊跟時代，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須要合理應(yīng)用人工智能，不斷創(chuàng)新，對獲取到的經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，優(yōu)化各項技術(shù)，通過對人工智能的合理應(yīng)用，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)轉(zhuǎn)型，確保整個行業(yè)能夠穩(wěn)定發(fā)展。