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人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用

段广全 褚明军
  
百家媒体号
2023年6期
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摘要:在全球经济高速增长的今天,机械制造业逐渐成为我国重要产业之一。然而机械设计与制造是一项较为繁杂的工程,它在带动我国社会经济发展的同时,也遇到了一定的挑战。现代机械制造产业最大的优势就是自动化,与传统相比,不仅可以降低人工误差,而且可以促使生产的产品质量更加优越。当然,我国现代化机械制造行业对信息化技术的要求也更加严格,为确保其自动化发展,需要以实际机械制造业的发展诉求为基础,科学合理地提升技术基准,才能保障机械设计制造应用的持续性。因此,将人工智能技术与机械设计制造相融合,以此提升作业效率以及作业质量,才可以充分发挥出机械设计制造的最大效力,进而保障我国机械制造业的稳定发展。

关键词:人工智能;机械设计制造;自动化;应用

1人工智能技术的概述

1956年,人工智能概念首次被提出,成为公认的一种新兴科学,是对现有智能方法技术的延伸。伴随科学技术的持续提升,机器学习等先进技术相继问世,在融合过程中构成了人工智能技术。该技术能够在模拟人类思维方式的基础上进行拓展,进行决策、执行等指令。该技术成为现阶段计算机科技中的代表技术之一,作为理论与实践的融合学科,其涵盖的计算机专业内容较多,具有融合性、前沿性等特征。简而言之,人工智能技术是利用机器模拟并取代人类思维进行各种复杂工作的计算,在各个领域都有着广泛应用。

2人工智能在机械设计制造及自动化实践中应用的优势

一是基于自动化的机械设计制造能保障生产安全,这便意味着将人工智能合理应用到机械设计制造及自动化实践中,能够从根源上杜绝因生产事故所导致的人员伤亡。以往的机械设计制造技术落后是导致人员伤亡事故的主要原因,员工的人身安全无法得到保障,增加了危险发生的概率。用人工智能来代替传统的人工操作方式,再合理安装24h运行的监控系统,这样一旦有危险情况发生,便可以启动应急处理方案,从而有效解决机械设计制造过程中的人员伤亡问题,切实保障机械设计制造的安全性和稳定性。二是基于自动化技术的机械设计制造极大地促进了效率的提升。回顾过往的工业生产可以发现,在机械设计制造过程中由人工操作的一些复杂性环节,容易出现各种各样的问题,直接影响机械设计制造的生产效率。同时,由于机械设计制造具有复杂性和精确度高的特点,利用人工智能来执行机械设计制造操作,能够有效避免因人工操作失误而影响机械设计制造的质量。此外,将人工智能应用到机械设计制造及自动化实践过程中,还能够提前模拟并分析生产的全过程,确保所生成的机械产品的外形、质量或者是其他各方面的条件都能够满足设计的要求,保证生产顺利进行,从而避免因实际生产时间超出预定的生产周期。

3人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用

3.1在机械设计中的应用研究

人工智能技术在机械设计阶段进行应用,可以使得设计人员的设计理念得到体现,设计人员的创造性得到充分发挥。随着近年我国开放国门,积极引进国外的新型设计理念,使得当前很多设计人员的思路更加开阔。以机械设计为例,在近年开展机械设计工作过程中可以明显发现,很多机械设备的设计方案现代化程度不断提升,与传统的设计理念之间存在较大差异。尤其是随着计算机技术的快速发展,各种新型计算机设计软件在机械设计过程中得到有效利用。使得设计获得的方案可以有效满足社会的实际需求。同时,随着社会的快速发展,当前社会各个行业对于机械设备的需求也呈现出多元化的发展趋势。而要满足当前的实际需求,就必须对各项设计技术和设计理念进行更新。人工智能技术的出现则满足了这一需求。在实际开展机械设计过程中,通过采用人工智能技术,结合设计的实际情况和实际需求,可以使得机械设计获得的方案多元化程度不断提升。人工智能系统在开展机械设计过程中其自动化程度较高,逻辑较为严密,因此,受到设计人员主观因素的影响较小,可以有效提升设计方案的合理性。此外,采用传统防范开展人工智能机械设计工作过程中,可以降低设计人员的工作量,减少设计过程中可能出现的各种遗漏和错误,提高设计效率,使得人力、物力、财力、时间等多个方面的消耗不断下降。此外,在近年的发展过程中,利用人工智能技术开展机械设计时,相关设计数据都得到妥善保存,通过这种方式可以建立较为完善的机械设计数据库,在后续开展机械设计过程中可以使设计人员进行参考和学习。总之,人工智能的使用使得机械设计工作得到进一步提升,有效突破了传统设计工作中存在的局限性,对我国机械制造行业而言具有重要意义。

3.2在机械制造中的应用研究

传统的机械制造对人工的要求相对较高。尤其是针对一些精密度要求较高的机械部件,在制造过程中,需要操作人员具有较高的技术水平和丰富的经验。而这些经验丰富的老师傅数量有限,因此,在很大程度上限制了我国机械生产的进一步发展。同时,以往使用的机械生产制造设备智能化程度较低,往往需要大量的人力消耗,大量的时间进行操作,生产效率低下,工人承担的工作压力较大。这同样是影响我国机械制造业进一步发展的重要因素。而人工智能技术的应用,则可以有效解决这些方面的弊端。一方面,人工智能技术的应用,使得机械生产的效率得到提升,降低了一线工人的工作压力,减少了工作时间,对工人技术、经验的要求也相对降低。同时,由于传统机械制造生产过程往往以人力进行,因此,不可避免出现错误,造成生产材料的浪费,同时,生产的产品质量也无法得到保证。而人工智能技术下的机械生产使用的设备智能化程度较高,只需要输入相关数据参数,就可以实现精准操控,确保产品质量和生产效率。另一方面,传统机械生产过程中生产设备能够生产的产品种类相对固定,无法满足一些个性化需求。而人工智能技术的使用可以通过在生产阶段对相关数据信息进行调整和分析,满足人们的个性化需求。最后,在以往开展机械生产过程中,设备一旦出现故障就会导致生产停滞。同时,由于机械生产设备的零部件较多,检修需要的时间相对较长,因此,可能会对生产造成一定的不利影响。而通过使用人工智能技术,可以在设备发生故障后对故障点进行定位。同时,人工智能技术下的生产设备具有自检功能,在发生故障后能够及时准确地对故障原因进行分析查找,从而帮助检修人员在较短时间内找到故障发生位置并采取有效的措施进行解决,确保设备正常运转。

3.3运用神经网络实现计算和存储数据

机械设计制造及其自动化中,人工智能技术最典型的运用案例当属神经网络系统。而所谓的神经网络系统,也便是基于对人类神经系统的模仿而建立的电子信息系统。当然,相较于人类神经,神经网络系统不仅有着庞大的存储量,同时能确保所存储数据的精准性。与此同时,神经系统还具有强大的计算功能,可帮助机械制造行业计算生产过程中产生的庞大数据并确保计算结果的精准。以此在保证产品的生产质量同时也能维护机械制造业的稳定发展。

4结语

随着全球科技水平的不断提升,传统的机械制造水平及效率均已无法满足当代社会的发展需求。因此,机械制造企业也唯有积极寻求人工智能技术的帮助,并在人工智能技术的辅助下促进自身传统技术的革新,以此方能在维系行业的稳定发展同时创造更高的经济效益与社会效益。

参考文献

[1]刘建军.人工智能在机械设计制造及自动化中的应用[J].造纸装备及材料,2021(3):43-45.

[2]周万成.人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践[J].电子世界,2021(3):138-139.

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