人工智能技术在机械设计制造及其自动化中的应用实践
冯海强
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

冯海强,. 人工智能技术在机械设计制造及其自动化中的应用实践[J]. 人工智能研究,2021.7. DOI:10.12721/ccn.2021.157027.
摘要:
随着科学技术发展,已经进入到人工智能时代,对人们学习、生活、工作产生了深刻影响。对于机械设计制造行业而言,目前自动化水平较高,未来会朝着智能化方向发展,因此要加强人工智能技术应用。文章先介绍人工智能相关内容,再分析机械设计制造要求,最后论述人工智能技术的具体应用,不断提升机械设计制造水平。
关键词: 人工智能技术机械设计制造自动化应用实践
DOI:10.12721/ccn.2021.157027
基金资助:

引言

我国是一个工业大国,工业有效推动了社会经济发展,对于机械设计制造而言,是工业生产中的一个重要环节。从目前情况来看,基本上实现了自动化,但随着产业发展,对机械设计制造提出了更高要求,因此要加强人工智能技术应用。明确未来发展方向,提升技术应用水平,促进产业结构优化升级,创造出更大经济效益。

一、人工智能

人工智能属于计算机科学,英文简称是AI,主要研究机器人、语言识别等。人工智能自产生以来就受到人们重视,而且发展速度较快,对未来发展趋势分析,有着广阔的前景,是推动社会经济发展的重要力量。人工智能,简单来说就是模拟人的思维,让机器可以像人一样去思考,有更好的体验。人工智能具有综合性特点,包括了多项学科,例如心理学、生物学等。人工智能技术已经融入生活,例如我们使用的智能手机,在设计时融入了人性化理念,使用起来更加方便,可以获得较好体验。为了提升生产效率,降低成本投入,很多企业将机器人引入到生产环节中,提升了生产效益。人工智能技术未来发展前景广阔,目前还处于探索阶段,未来对社会发展会产生巨大影响[1]

二、机械设计制造要求

(一)功能要求

在生产系统中,包含了大量设备,而且类型比较多,为了确保发挥出有效作用,要坚持具体问题具体分析原则,在设计制造时考虑到设备的差异性,保证可以投入到生产中去。以工业生产威力,在进行机械设备制造时要综合考虑,不断提升设计水平。机械设计制造及自动化包括机电一体化和机电一体化产品,自动化系统的运行离不开多项专业技术的支持。机械设备主要作用是投入生产,因此要具有特定功能,保证满足生产需求。

(二)创新设计

生产系统分类的依据是产品功能,加工机器基于物质输入与信息能量加工,转变为另一种产品。对于能量加工而言,在转换能量时要使用动力机械,可以输出多种形式的能量,最具代表性的就是内燃机,将热能转变为动能。以信息转化为基础,机械对信息处理后,会转变为其他形式,例如图片、声频等。为了适应社会发展需求,要加强机械设计制造创新,只有不断创新,才能保持先进性,从而提升机械应用水平[2]

三、机械设计制造及自动化优势所在

(一)保证安全生产

安全是生产的前提条件,可以避免意外事故发生,从而提升生产效率和质量。生产中一旦发生意外事故,不仅会给企业造成经济损失,而且会威胁到人员生命财产安全,所以要重视安全。操作人员安全意识薄弱、技术落后是引发危险的主要原因。将自动化技术引入到机械生产中,减少了人员工作量,大大提升了操作安全性,为人员生命财产安全提供保障。安全一直是机械生产的重点,只有创建出安全环境,才能保证生产活动顺利开展,实现预期发展目标。机械生产自动化最大优势在于实现了无人操作,即使发生意外也不会对人员造成伤害。发挥出机械自动化的优势,不断提升生产安全水平,推动企业的稳定发展。

(二)提升生产效率

生产系统中的操作环节比较多,通过不同人员协调合作才能实现运行,其中任何一个环节出现问题,都会对生产效率产生影响。有效运用自动化技术,实现了对生产过程的简化,效率自然有所提升,自动化运行状态下,避免了人为因素影响,事故发生率也会大大降低。机械设计制造及自动化要结合生产情况来设计,保证具有适用性,投入生产后可以发挥出有效作用。对于企业而言,当生产效率提升时,效益自然会有所增加。机械自动化可以代替人力进行生产,优势非常明显,对于提升生产效率有很大的帮助。

(三)优化检修效果

机械设计及其自动化系统可以满足多种产品的生产需求,保证满足客户自身需求,帮助企业对外树立起良好形象,增强在市场中的竞争力,获得更多发展机遇。系统发生故障时会采取自动化保护措施,此时设备会停止运转,避免影响范围扩大,另外保证了人员生命财产安全。对系统运行全面监测,当出现故障时及时诊断,并通过分析找到其中原因,采取有效处理措施,快速恢复到正常运行状态,将经济损失降到最低[3]

四、人工智能技术在机械设计制造及其自动化中的具体应用

(一)在机械设计中的应用

在经济快速发展背景下,传统机械设计理念暴露出落后性,已经无法满足实际需求,因此要运用人工智能技术,保持机械设计的先进性。采用人工智能技术构建出智能系统,实现了系统的自动化运行。和传统设计理念比较而言,人工智能技术应用于机械设计中可以取得更好成效,确保系统处于高效、稳定运转之中,提升了整体经济效益。从未来发展情况来看,将人工智能技术引入到机械设计中具有一定必然性,可以实现新的突破,提升智能化水平。机械设计创新的第一步是转变理念,因此要用发展眼光去看待问题,在不断创新中提升机械设计水平,为生产开展提供有力的支持。

(二)在机械制造中的应用

将人工智能技术和机械制造结合起来,可以实现自动化控制,有助于提升生产效率和质量。有效利用人工智能技术,优化生产过程,可以满足柔性制造和市场个性化需求。在企业发展过程中,客户对产品的需求呈现出个性化和多元化的特点,在这种情况下,借助于人工智能技术对生产系统进行调整,确保生产出相应的产品。将机器人用在生产环节中,可以代替人力,不仅提升了效率,而且减少了人力成本投入,对于企业发展很有利。机器人是人工智能研究的一个重要领域,通过技术创新优化机器人性能,更好运用在生产中去,满足企业发展的需求。

(三)在信息处理中的应用

机械设计制造及其自动化在传递信息时主要依靠电子信息传输系统,当信息量比较大的时候,很容易会出现错误,导致出现信息丢失、泄露的情况。为了改变这种情况,保证信息传输的准确性、完整性,要发挥出人工智能技术的作用。在传输信息过程中,人工智能技术可以实现动态监测,对于问题及时发现及时处理,为信息安全提供可靠保障,有效避免了问题出现。随着生产规模扩大,信息传输量会变得更大,对电子信息传输系统提出了更高要求,要不断提升人工智能技术应用水平,保证对信息实现安全、高效的处理。如果信息传输出现问题,会导致生产质量下降,所以要提高重视程度,不断提升信息传输的准确性、安全性。

(四)在故障诊断中的应用

机械设计制造及其自动化是一个非常复杂的系统,在进行调节时需要进行计算,其中包含了大量数据,计算难度比较高,如果采用人工计算方式,不仅需要耗费大量时间,而且容易受到人为因素影响。为了解决面临问题,要引入人工智能技术,对数据信息进行整理、分析,从而提升计算结果的准确性,保证系统的稳定运行。另外人工智能技术还可以诊断故障,及时发现问题并处理,在最短时间内恢复到正常运行状态。出现故障之后,通过监测收集到相关数据信息,分析后获得诊断结果,并提出专家建议。机械出现故障会影响到正常生产,而且企业要花费一定时间、成本去修复,降低了生产经济效益。当故障比较严重时,会使得整个生产系统陷入瘫痪之中,因此快速、准确诊断是非常重要的,将经济损失降到最低[4]

(五)运用神经网络实现计算和存储数据

神经网络系统是模仿人类神经系统建立起的电子信息系统,可以实现对数据的存储。神经网络系统采用了模拟结构的方法来分析数据,再根据结果计算出参与值。神经元结构具有稳定性、紧密性的特点,智能化程度比较高,在处理大量数据信息的时候,依然可以保持高效、准确。运用神经网络系统来存储机械设计制造及其自动化的数据。一些西方发达国家已经将这项技术运用到实际生产中去,结果表明是可行的,系统组织能力有了明显提升,智能化水平变得更高。

五、人工智能技术在机械设计制造及其自动化中应用的发展趋势

在经济快速发展同时,自然环境遭受了严重破坏,因此国家大力倡导节能减排理念,走可持续发展道路,兼顾生态效益和经济效益。机械设计制造及其自动化也要紧跟时代发展潮流,朝着绿色化方向发展,在生产过程中减少排放,保护环境。在未来发展过程中,要加强自动化技术和人工智能技术的融合,有利于提升应用水平。从目前发展情况来看,机械生产智能化水平在不断提升,大大提升了生产效率和质量。要明确未来发展方向,促进产业体系优化升级,制定科学合理发展战略,加工人工智能技术和机械设计制造及其自动化的融合。

六、结语

综上所述,机械设计制造可以生产出高质量设备,有效满足生产所需,自动化技术的引入,改善了生产效果。人工智能技术在未来有广阔发展前景,因此要加强研究,运用在机械设计制造及其自动化中来,不断提升智能水平。发挥出先进技术的作用,保证生产系统高效、安全的运行,促进企业更好的发展。

参考文献:

[1]孙国栋. 人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践[J]. 写真地理,2020(10):281.

[2]练正胜. 分析人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践[J]. 中国金属通报,2020(19):55-56.

[3]张佳媛,任旭东. 人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践[J]. 建筑工程技术与设计,2020(1):376.

[4]许燕玲. 人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践[J]. 南方农机,2020,51(14):105-106.

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。