摘要：随着社会生产力水平的提升以及科学技术的不断进步，人工智能逐渐被应用在各个领域中，并展现出了良好的技术成果。对于机械设计制造行业而言，人工智能的应用极大程度地改变了制造形式，使得自动化技术优势更加突出，并且逐渐推动着该行业向着信息化、智能化与数控化的方向发展。文章就人工智能进行了概述，并重点结合人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用优势对其实践应用进行了分析。

关键词：人工智能；机械设计制造；自动化；技术应用

1.人工智能技术的基本概述

尽管人工智能对于普通民众来说是比较陌生且新兴的理念，但该技术已经在众多领域中得到了长时间的发展与应用，并且逐渐形成了完善的技术体系。人工智能技术结合了计算机技术、无线网络传输技术、大数据技术、智能控制技术以及仿真模拟技术等，具有自动化、综合性的技术特点，能够在众多控制系统中适用，对于社会科学技术的进步以及生产力的提高具有关键的推动作用。其中，语音识别与虚拟现实是人工智能的两项关键技术，其复杂性特征比较明显，并且涉及到多类学科知识领域的交叉。随着我国计算机技术的不断进步，人工智能的研发力度也在不断加大。现如今，我们的生活中也充斥着人工智能，像是智能家居、智能汽车软件的应用，为人们的生活提供了多种便利条件[1]。

2.人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用意义

人工智能在机械设计制造及其自动化领域中的应用是一项必然性趋势，并且通过实践，该技术展现出了可观的应用价值，有助于提高生产质量与效率，并实现成本的合理控制，是推动机械制造业创新发展的动力来源。具体可以从哪个几个方面进行分析：

第一，人工智能可以促进设计优化。设计人员可以借助人工智能技术，充分挖掘历史设计数据，并进行深度剖析，有助于选择最优的设计方案，减少设计迭代，保证设计效率与设计精准度。第二，人工智能的应用可以有效控制成本。借助人工智能技术的仿真模拟功能，工程师可以预测机械结构的性能，针对存在的问题进行设计参数的优化，从而可以减少实物原型的制作成本以及测试成本。第三，人工智能在机械制造中应用可以强化设备的故障预测与维护能力，减少机械设备意外停机时间，促进其使用寿命的延长，为企业创造更多的效益。第四，企业可以构建自动化的生产线，促进机器人智能化操作水平的提高，解放更多的人力成本，保证生产效率以及生产灵活性。第五，人工智能技术在应用中可以有效把控机械产品质量，例如机器视觉系统功能的发挥可以实现对产品缺陷的自动检测，及时筛选出质量不合格的产品。另外，在定制化生产、人机协作以及能源管理中，人工智能技术也展现出了巨大的优势，是制造业转型升级的重要技术手段。

3.人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践应用

3.1在机械设计中的应用

设计是机械制造的第一步，良好的设计思路能够促进机械制造品质的提升。随着时代的进步，机械制造领域中的设计思维也在不断发生改变，尤其是受到人工智能的影响，传统设计理念与设计形式逐渐遭到淘汰。在将人工智能应用在机械设计中后，设计人员可以结合技术优势，采用全新的设计概念，促进创新灵感的激发。例如，借助虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术，设计人员可以获得直观性的设计体验，从而快速掌握机械性能，明确设计方向。借助AI算法，基于实际需求的多种设计方案可以快速生成，并且系统能够对各种参数进行优化，并便于保证设计方案的可行性。不仅如此，机器学习算法的应用可以对机械结构设计进行拓扑优化，能够减少机械材料用量，使其在具备轻量化特征的同时，保证设计品质。针对力学性能方面的设计而言，人工智能可以优化流体的流动路径，如在飞机与汽车的外形设计中，人工智能可以保证设计合理性，并且能够进行结构强度的模拟分析，实现对产品性能及使用寿命的预测和分析[2]。

3.2在机械制造中的应用

在机械制造过程中，人工智能技术的应用不仅可以保证制造精准度，同时能够提高生产效率，减少不必要的人力成本。例如，在机床制造中，人工智能技术的应用可以实现智能监测与刀具磨损预测，通过高精度传感器的数据传输，AI系统可以实时获取与分析数据，掌握机床的温度、振动系数以及切削力等参数，能够提醒工作人员及时更换刀具，保证生产精度。这一工作模式的应用得益于先进的智能算法与机器学习技术。在机械设备的加工过程中，人工智能的应用实现了自动化处理，主要是借助机器视觉技术与自动化控制系统，实现了工件的识别与加工参数的自动化调整，使得人工干预减少，高精度的零件加工任务可以高效完成。不仅如此，结合订单需求、人员配置以及设备状况等信息，人工智能技术在机械制造中的应用可以完成实时性的生产计划调整工作，在节省成本与时间的同时，确保生产流程的畅通性。面对一些技术难关，相关企业还是需要加大科技研发力度，合理应用人工智能，推动AI人才培养及制造业信息化水平的提升，实现技术产业的深度融合，生产出功能全面、性能更佳的机械设备。

3.3在信息处理中的应用

信息处理是机械设计制造中的关键环节，在传统的机械设计与生产模式下，电子系统的信息传输稳定性无法得到保障，容易出现信息传输中断与传输失误的问题，严重制约着机械制造业的发展。通过融合人工智能，机械设计制造中的信息处理水平得到了显著提升。人工智能技术能够高效处理和分析大量数据，帮助设计人员精准理解设计参数与设备性能之间的关系。人工智能也可以将设计经验和知识编码到系统中，促进自动化技术应用效果的展现。另外，人工智能可以促进不同学科和专业之间的协同工作，实现对信息的及时性共享传递，使复杂的机械产品设计与制造速度加快。不仅如此，人工智能可以采用自然语言处理技术，快速理解技术文档，掌握机械设计规范，助力机械工程师快速找到所需的信息[3]。

3.4在故障诊断中的应用

机械设计制造及其自动化是一类较为复杂以及综合性较高的领域，在设计、生产以及自动化应用中涉及到多方面的数据计算以及信息传输工作，并且对于零件的性能要求较高，容易出现多种类型的操作失误，导致设备故障的发生。人工智能在设备故障诊断中的应用展现出了强大的技术优势，摆脱了人为操作费时费力的缺陷。具体而言，人工智能具备数据驱动的故障诊断功能，可以借助传感器收集设备的运行数据，掌握设备的应用状态，实现对设备异常或潜在故障问题的精准识别。借助机器学习算法，人工智能系统可以对设备的历史故障数据进行模拟，构建故障诊断模型，有助于实现对设备故障的预测与提醒。结合AR/VR技术，人工智能可以帮助技术人员直观了解设备结构，促进维修效率的提高。此外，人工智能拥有声音和图像分析功能，可以有效识别出设备的异常状态，采取可行的预防措施。人工智能的应用也可以自动生成故障诊断报告，为设备的正常运行提供资料支持。

4.结语

综上所述，人工智能逐渐成为了机械设计制造及自动化领域中的关键技术，是推动行业发展与进步的技术动力。在机械设计、生产制造以及应用中，企业应加大技术研发力度，培养智能化技术团队，不断更新设计理念，在降低生产成本的同时保障机械制造精度。

参考文献

[1]马定邦.人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践研究[J].中国机械，2024，（02）：107-110.

[2]陈林.现代人工智能技术在机械设计制造中的应用[J].模具制造，2023，23（10）：184-186.

[3]张明.人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用分析[J].冶金与材料，2023，43（02）：81-83.