人工神经网络在智能机械设计中的应用

摘要：我国的科技在改革开放以来得到了长足的发展和进步，这种发展对智能化机械设计提出了更高的生产要求。在机械设计的过程中，要使得制造过程严格的按照相关的标准和要求进行，这样才能够使得机械设计行业实现真正的信息化和智能化。

关键词：人工神经网络;智能化;机械设计;应用

引言

在近些年科技的发展迅速，我国各个领域和产业中都将人工神经网络技术应用到本领域中。机械的生产加工和设计制造领域也不例外，通过机械设计制造和人工神经网络技术的有效融合推动了我国高速发展下对工业运转速度的需求，实现了对操作流程的规范，同时也促进了机械设计行业的生产质量和生产效率的提升。

我国的机械设计行业虽然发展迅速但仍存在着一些不足，例如并没有完全的把制造的要点和人工神经网络的技术进行完美融合，并且机械设计中运用人工神经网络技术的未来发展方向仍有待商榷，如果不从大局观的长远发展角度出发进行这项技术的探究，就无法发挥智能化机械设计技术的全部价值。

一、人工神经网络概述

人工神经网络属于较大规模的分布式并行信息处理系统，其主旨在于对人脑的组织模拟上实现对较为复杂问题的系统化解决。人工神经网络系统和一般的专家型系统相比，具有更为完备的数据系统，并且有着独特的优势。首先从处理手段上来看，人工神经网络系统兼具了聚联网的非线性动力学特性和联想记忆处理系统。然后对于表层和浅层的经验推理以及模糊推理中，这种人工网络技术系统也非常的适用。在这里值得注意的是，人工神经网络的特性能够极大的使得网络的节点连接点得到确定，并且经过庞大的计算和处理过程将内容向网络进行传播，从调整到平衡的整个过程中能够显示出人工网络技术的分布记忆特性和并行计算特性，并且形成进一步的知识存储，使得知识存储更加的简单，运行效率更高。

此外对于人工神经网络系统而言，具备自我组织和自我学习的功能，这两种功能可以分为两种状态，有导师状态和无导师状态，这样就能够加速知识的记忆，使得机械设计相关的知识以及设计的要点得到更加快捷的存储。人工神经网络同时具备容错率，在出现问题错误时能够通过网络信息来还原数据。

二、人工神经网络在智能机械设计中应用的重要性

时代的发展解放了传统工人的劳动力，使自动化的生产方式得到了广泛的应用。在这样的时代背景下，机械设计制造必须从传统的制造业中走出来，大力发展自动化工业，全面提升机械设计的质量和生产效率。为新时代我国社会的生产舔砖加瓦。

随着科技的不断发展和进步，机械设计制造也朝着智能化的方向发展，不仅减轻了工人的生产压力，放松了他们的体力，同时也让机械制造的产量大幅提升，并且得到了以往人工操作所达不到的产品精度。

智能化机械设计就是高新科技和传统技术的有效结合，提升了生产制造的现代化水平，让机械加工更加智能化，精细化，提高了机械加工产品的整体质量，并提高了生产效能。其发展使对我国整体工业水平的提高，产品的多元化也满足了社会的发展的实际需求。

三、智能化机械设计的发展现状

机械设计制造主要应用于工业机械装备和机电类机械装备的设计和开发，也涉及到相关制造业的运行管理。机械的自动化技术是在机械部件生产的过程中进行不间断的流水生产，极大的提升了生产效率，并解决了生产落后的现象和和产品质量低下的现状。

智能化机械设计是对众多科技发展技术成果的整合，是一门独立的新学科，在对机械的设计制造过程中，通过自动化对生产体系进行整体的改良和完善，使之达到目标生产效率和完成质量。我国目前的机械制造水平相较于国际上的高新水平还属于发展阶段，无法与一些发达国家的机械制造技术相提并论，而且对新技术的引进，自主研发新技术的情况也并不乐观。

发达国家普遍已经对微型机械进行大范围的使用，微雕加工，精细加工甚至纳米加工的先进技术已经炉火纯青。然而这些技术目前还没有在国内的机械制造行业普及，我国也在自主研发一些高难的精密技术，但仍旧没有成型的研发结果，因此我国的机械制造行业生产水平仍处于一个较低的位置，不能满足我国高速经济发展中对机械制造行业生产效率的需要。

四、人工神经网络在智能机械设计中的应用

1、满足对机械功能的需求

机器的自动化设计体系和生产流程一定要满足相关规定的具体要求，必须在保证设计的过程中拥有一个中心的性能，对信息和能量展开必要的变换之后为整个产业提供所需的信息和能量状态。

机械自动化的体系把机械生产中的商品和措施融合在一起，从策划到生产到满足性能要求全面的服从现代机械智能化和人性化的发展要求。

2、应用先进的技术

采取各种优越的措施是机械生产策划和自动化的根本保障和关键点，不论是机械商品还是管理体系，其所拥有的性能和措施都应该满足现代机器的智能化和人性化的要求。

（1）各种生产设施的设计要满足经过生产和处置的相关程序变动之前的形状，力求增加输出的效率和保证商品的性能。例如机床，各种生产设施等现代化的机械设备。

（2）能量变换机械。动力设备的设计关键是以能量的变换为基础进行设备设计。例如电动设备，内燃机等等。

（3）信息处理机械。这种机械的设计原则是力求将输入的资料通过相关处理后得到想要的资料，最常见的资料处置机械有计算机和一些其它的传真设备等办公用具。一般情况下把信息处置为主要功能的機械称之为信息设备，利用信息输送的方式带给人们所需要的直观资料，影像文字等等。

（4）其它性能的机械。必须完全的弄清楚智能化机械设计的关键性能，才能够设计出不一样的商品。要开拓新的思路和新的视野，把不同机械所拥有的不同活动行为进行归纳统一，然后根据数据来进行机械设计。机械的自动化前景广阔，在机械的设计中加入设计师的改革和策划能够使得机械的自动化更加完整，依靠有效的措施和相关的手段作为支撑，能够做出符合当下民众需要的合理设计计划。

五、人工神经网络在机械设计中的发展

人工神经网络技术在机械设计制造领域的应用在实际运行中都是依靠计算机完成的。计算机进行嵌入式编程然后构建整体的使用规则，把计算机程序和机械加工进行功能上的关联和整合，从而达到一键生产，机器自主自动生产的效果，这样就大大的降低了人力的劳动成本并且提高了效率。

目前对于机械设计制造的人工神经网络要求就是要实现机械制造的智能化，智能化操控整个工作的生产流程，由于机械加工隶属于工业范畴，因此有可能在下一步的发展中模拟人脑进行人工智能编程，使整个机械生产流程更加的有规律且效率更高。

我国目前的智能化技术已经得到了一部分实现，并且一部分智能技术处在研发中，生活中的手机就属于智能化技术的一种体现。而要将智能化技术放到人工神经网络的机械制造中就需要科技的进一步发展和生产制造流程的生活化。

人工神经网络技术带动下的生产流程能够极大的节省财力和物力，其发展的最终结果就是无人生产，整个流水线全部有机械自主完成，这个目标看似远大，实则在科技高速发展的今天一部分机械生产厂家已经开始使用。

六、结束语

综上所述，智能化机械设计的过程中需要大量的资金和技术支持，因此国家应该出台相关政策来对这项工业生产予以鼓励和发展，加强科技研发力度，推动这技术向更高更新的领域发展，全面提升机械设计制造行业的整体水平，为我国的工业发展提供助力。

参考文献：

[1]吴正.基于人工神经网络的智能设计系统研究与实现[J].电脑知识与技术，2011，716：3917-3919.

[2]杨超，李亦滔.机械设备故障智能诊断技术的现状与发展[J].华东交通大学学报，2011，2805：23-28.

作者简介：凌云，1975.10，男，汉，江西寻乌，教师，讲师，本科，广东省轻工业技师学院，智能制造.