人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用研究

郭玉伟 王蕊

摘 要：随着智能科学技术的发展，人类已经在不知不觉中步入人工智能化时代，人们的生活和工作、学习也随之发生了天翻地覆的变化。人工智能技术在制造行业中的应用能够提高企业生产效率和降低人力劳动投入成本。鉴于此，本文研究针对人工智能技术和机械设计制造及其自动化技术进行了概述，并在此基础上针对人工智能技术在在机械设计、机械制造、信息处理以及数据存储中的应用实践进行了深入探讨，希望为今后我国制造业产业升级和转型提供技术支持。

关键词：人工智能;机械设计;机械制造;自动化;应用实践

0引言

随着智能科学技术的发展，人类已经在不知不觉中步入人工智能化时代，人们的生活和工作、学习也随之发生了天翻地覆的变化。我国作为一个制造业大国，制造业在所有产业中创造的经济价值占比非常之大，因此有必要采用各种技术手段提升制造业的机械化和自动化水平，以提高企业生产效率，降低人力劳动投入成本。人工智能技术的引用是未来机械设计制造及其自动化发展的大方向，有利于我国制造业产业转型和升级。

1人工智能技术概述

人工智能不仅仅是计算机科学技术中的一个重要组成部分，而且也是计算机领域比较具有代表性的一项技术，通过深入分析可以发现，该项技术是通过模拟人类大脑思维和意识制造机器，比较常用的有仿真技术、VR技术、语音识别技术等等，由此说明，该项技术涉及的领域和学科非常广泛。在该项技术最初产生阶段，只能在一部分领域得以应用，在人们的日常生活和工作中并没有发挥其效用，社会总体生产方式仍然是依靠人工。之后是电子信息技术发展时期，人工智能技术开始被广泛应用在网络中，但人们对该项技术的认知仍然比较表面，缺乏深入了解。再后来，随着人们物质生活水平的极大丰富，人们开始更加追求精神方面的满足，人工智能的作用开始逐渐凸显，在一定程度上促进了社会的发展和进步，在人们的日常生产和生活中得到了广泛应用，但技术仍然不够成熟。

2机械设计制造及其自动化技术概述

该项技术的出现主要是为了满足人们多元化的需求，同时还能够实现信息能量转换，这也是获得需要信息的关键步骤。机械设计制造及其自动化系统从最初的设计阶段到最后整个制造过程完成都需要相应信息支持，以确保制造产品与技术的完美融合，从而实现系统的构建。系统主要由机电一体化以及机电一体化产品两个方面内容，另外还具有设计制造功能。系统的关键功能所在主要取决于内部有机关联组成结构。市面上销售的机械制造产品各有优势，特别是在科学技术日趋成熟的今天，机械设计制造自动化创新能力决定了企业在市场上占据的份额和核心竞争力水平。随着科学技术在机械设计制造中投入比例的不断增加，设备功能也逐步完善，因此该项技术的发展需要依托先进的科学技术，并在此基础上进行不断优化和改进。

3人工智能技术的具体应用实践

3.1在机械设计中的应用实践

经济的快步发展对生产系统的先进性提出了更高要求，以往的机械设计理念比较落后，已经不能满足时代要求。在此背景环境下，为了顺应时代的发展和人们的需求，引入人工智能技术，将机械设计朝着多元化方向发展。该项技术的引用有利于机械设计智能系统的构建，确保整个机械设计过程实现自动化，避免人工操作失误产生的影响。相比于以往的机械设计理念，引入人工智能技术能够获得更加理想的成效，确保整个系统的安全、稳定运行，降低了人力资源投入成本，提高了制造企业的经济效益。就目前现状来看，以汽车制造业为例，已经引入了人工智能技术，并该项技术进行了创新，这也是未来机械设计领域发展的总趋势，而且设计作为制造业的第一步非常关键，有必要树立创新理念，结合时代发展需求，不断提升机械设计水平，为制造企业生产发展提供技术支持。

3.2在机械制造中的应用实践

在机械制造过程中引入人工智能技术不仅能够大大提高企业生产效率，而且能够保证产品生产质量。同时，将人工智能技术与机械制造进行有机结合能够实现系统的自动化管理和控制，能够较好地满足市场的个性化需求，符合柔性制造理念。一般生产制造企业生产的产品都是按照一定规格的，但也有个别客户需要私人订制，这种情况下，机械制造系统能够通过智能调整和处理，生产出满足用户要求的产品。生产制造企业车间中机器人的应用屡见不鲜，机器人代替人工作业更加高效，而且能够满足人们的多元化要求。

3.3在信息处理中的应用实践

现阶段，机械设计制造及其自动化系统在传输信息过程中需要利用电子信息传输系统，如果需要传输的信息量非常庞大，这个传输过程很容易发生错误，特别是电子信息传输系统的问题，为了克服这些问题，确保自动化系统所需信息传输的准确性、及时性和完整性，需要采用人工智能技术。该项技术的引入能够实现对传输信息的实时监测，及时发现问题，解决问题，确保自动化系统所需信息传输的准确、及时和完整。随着制造企业生产效率的不断提升，自动化系统在运转过程中产生的信息量越来越大，这让电子信息传输系统面临的压力也是越来越大，对人工智能技术的应用要求也就更高。如果信息在传输过程中发生错误或丢失，必然会影响最终生产产品的质量，因此，信息传输环节至关重要。

3.4在故障识别中的应用实践

自动化系统非常复杂和庞大，如果需要對该系统进行调整，以达到预期目标，就需要进行大量计算，但如果需要计算的数据量极其庞大，那么利用人工进行计算就很难实现，而且会花费大量的时间和精力，加上计算过程中难免会有人为错误，最终影响生产产品质量。为了获得更加精准的计算结果，可以采用人工智能技术对自动化系统数据信息进行统计、分析和处理。此外，利用人工智能技术还能够实现自动化系统机械设备故障识别，并发出预警和给出专业解决对策。自动化系统中一旦有机械设备发生故障且得不到及时有效的处理，必然会对后续的生产制造产生影响，严重的还会让整个自动化系统无法正常运行，由此可见，人工智能技术故障识别功能的应用意义重大。

3.5在数据存储方面的应用实践

神经网络系统是通过模拟人类大脑神经系统构建的，具有庞大的存储空间，而且能够确保存储数据信息的准确性，这也是其优势所在。换言之，神经网络系统可以通过模拟结构的方式实现数据信息分析和参与值计算。由于神经元具有结构紧密、稳定的特点，在处理大规模数据时仍然能够实现准确、高效处理，且拥有较高的智能化水平。自动化系统中庞大的数据量也可以利用神经网络系统进行存储。一些西方发达国家已经开始应用该项技术，并通过实践证明了其可行性。

4结束语

现阶段，我国机械设计制造及其自动化正处于飞速发展阶段，人工智能技术的应用是必然发展趋势，因此要进行不断改革和创新，在自动化系统中融入多种先进的人工智能技术，通过优势互补提升制造企业的生产效率和生产质量。随着人工智能技术在自动化系统中应用层次的不断加深，社会经济水平也会得到不断发展。

参考文献：

[1]李世文， 张翔宇， 王力强. 基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践[J]. 内燃机与配件， 2020， 000（002）：P.231-232.

[2]姚宇轩. 基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践[J]. 科技资讯， 2020， v.18;No.578（05）：37-38.

[3]郁晗. 基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践[J]. 南方农机， 2020， v.51;No.360（20）：167-168.

作者简介：

郭玉伟（1987.03-），男，民族：汉，籍贯：内蒙古赤峰市，研究方向：机械设计及自动化。

（沈阳飞机工业集团物流装备有限公司，辽宁 沈阳 110000）