人工智能在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的應(yīng)用

Summary：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，極大地促進(jìn)了整個(gè)人工智能技術(shù)的發(fā)展。人工智能能夠模仿人類的思維和意識(shí)，將其運(yùn)用到產(chǎn)品中，可以增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)推理、全面分析和適應(yīng)判斷的能力。目前，我國(guó)的機(jī)械制造可以為不同行業(yè)的企業(yè)提供大量的設(shè)備及配套配件。因此，在機(jī)械制造業(yè)中，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)的現(xiàn)代化與自動(dòng)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以，要從整體上提高機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的水平，必須引入人工智能等技術(shù)，從而推動(dòng)整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，這讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，都得到了極大的提升。Keys：人工智能;機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化應(yīng)用引言在人工智能的支撐下，機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)已經(jīng)成為了科技的必然趨勢(shì)，它可以通過(guò)各種數(shù)據(jù)和信息來(lái)控制各種操作，并確保準(zhǔn)確性。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)自動(dòng)化是根據(jù)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化和智能化運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)和數(shù)據(jù)信息的交換，在生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備可以根據(jù)復(fù)雜的命令信息，將復(fù)雜的命令信息羅列、傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的多種運(yùn)行要求。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須在實(shí)踐中強(qiáng)化科技的運(yùn)用和管理，并與工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)，建立科技和專業(yè)化的發(fā)展系統(tǒng)，以提升我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)和加工速度，以滿足高質(zhì)量、高速率的要求。1.械設(shè)計(jì)制造的根本理念及設(shè)計(jì)原則（1）應(yīng)充分貼合機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的功能需求。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮所設(shè)計(jì)產(chǎn)品或設(shè)備的功能與需求，以充分保障其實(shí)際應(yīng)用效果。從工業(yè)生產(chǎn)的角度出發(fā)，合格的工程設(shè)計(jì)應(yīng)能夠有效減少生產(chǎn)過(guò)程中原材料、能量燃料等基本材料的浪費(fèi)，從源頭上降低工業(yè)生產(chǎn)的成本。（2）應(yīng)具有一定的技術(shù)創(chuàng)新性與延續(xù)性。機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)對(duì)技術(shù)的創(chuàng)新性和延續(xù)性具有較高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。新的設(shè)計(jì)產(chǎn)品不但需要充分彌補(bǔ)原始產(chǎn)品所存在的缺陷與瑕疵，還需要具有未來(lái)繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化的可能性，且這也是保障機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域長(zhǎng)期發(fā)展的核心所在。（3）應(yīng)保持較高的安全性與穩(wěn)定性。工業(yè)生產(chǎn)安全與穩(wěn)定是生產(chǎn)制造關(guān)心的首要問(wèn)題，只有充分保障機(jī)讀書園地械設(shè)計(jì)的合理性，才能有效地避免生產(chǎn)事故發(fā)生。（4）應(yīng)進(jìn)一步提高生產(chǎn)加工質(zhì)量。零部件生產(chǎn)加工過(guò)程中極易發(fā)生由人為因素所導(dǎo)致的偏差和故障，提升機(jī)械設(shè)備的加工精度、提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量是保證機(jī)械設(shè)備可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中應(yīng)用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)2.1顯著提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)生產(chǎn)效率傳統(tǒng)背景下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜、效率低下以及技術(shù)人員工作量大等弊端，嚴(yán)重制約了機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及數(shù)字化與智能化在其中的不斷應(yīng)用，顯著降低了機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)相關(guān)工作人員的工作量，提升了工作效率的同時(shí)也優(yōu)化了工作環(huán)境。在產(chǎn)品生產(chǎn)及加工過(guò)程中，自動(dòng)化生產(chǎn)線的廣泛使用，簡(jiǎn)化工藝流程的同時(shí)節(jié)約了人力資源，同時(shí)也避免了人為因素出現(xiàn)的誤差，極大提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品精度。另外，管理體系的智能化有效解決了生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，進(jìn)一步降低了次品率。2.2為生產(chǎn)過(guò)程中的安全提供了保障傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)主要是通過(guò)人工對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行管理和檢測(cè)，因此對(duì)于一些故障的排除存在較大的安全隱患，確保人員安全是機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重中之重，引入數(shù)字化與智能化技術(shù)對(duì)原有生產(chǎn)線進(jìn)行更新迭代，通過(guò)智能化設(shè)備對(duì)于生產(chǎn)中的隱患進(jìn)行排除和檢測(cè)，可以有效提高生產(chǎn)流程中的安全性，同時(shí)數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，使生產(chǎn)事故在發(fā)生前得到妥善處理，有利于技術(shù)人員排除隱患，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)保證操作人員人身安全。2.3進(jìn)一步簡(jiǎn)化生產(chǎn)操作流程數(shù)字化與智能化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)應(yīng)用之前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)生產(chǎn)主要以人工生產(chǎn)為主，對(duì)于一線操作工人的技術(shù)要求較高，尤其是一些24h不停產(chǎn)生的生產(chǎn)線操作工人工作量巨大，同時(shí)由于要求技術(shù)精準(zhǔn)性，操作工人一旦年齡偏大就無(wú)法勝任生產(chǎn)一線工作，導(dǎo)致企業(yè)人員流動(dòng)大，培訓(xùn)新員工所花費(fèi)的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本都較高，但是數(shù)字化與智能化技術(shù)的加入，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的升級(jí)改造，減少了人工操作量，簡(jiǎn)化了對(duì)操作人員的技術(shù)要求，生產(chǎn)流程的簡(jiǎn)化大大解放了勞動(dòng)力，同時(shí)產(chǎn)品精度及產(chǎn)品質(zhì)量也更高。3.人工智能在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的應(yīng)用3.1輔助功能輔助功能是計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中的重要應(yīng)用表現(xiàn)，首先，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造在實(shí)際的應(yīng)用中通常需要具備較為精細(xì)化的設(shè)計(jì)圖紙才能夠保障正常的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這些圖紙?jiān)谑掷L過(guò)程中較為復(fù)雜，而且容易出錯(cuò)，非常影響設(shè)計(jì)工作人員在進(jìn)行機(jī)械制造產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的效率，而應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的CAD、CAM等繪圖軟件，能夠最大程度地提升繪圖效率和精準(zhǔn)度。其次，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠使設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、尺寸等有比較詳細(xì)的認(rèn)識(shí)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的不足，從而實(shí)現(xiàn)高效的解決。第三，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠幫助設(shè)計(jì)人員修改、編輯圖紙，不會(huì)因?yàn)橐淮蔚氖д`而重新繪制，節(jié)省了繪制、修改時(shí)間，簡(jiǎn)化了操作流程，使機(jī)械設(shè)計(jì)的整體效率得到改善。3.2仿真技術(shù)仿真技術(shù)也是計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中的重要應(yīng)用體現(xiàn)，仿真技術(shù)代表著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的先進(jìn)水平，并且在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面具有重要的貢獻(xiàn)，因?yàn)榉抡婕夹g(shù)能夠在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中為工作人員搭建三維模型，從而使機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造更加直觀地展現(xiàn)在工人員眼前，增加了人員對(duì)于機(jī)械設(shè)備的了解，同時(shí)，仿真技術(shù)能夠通過(guò)建立模型，將機(jī)械設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理、分析和存儲(chǔ)，同時(shí)也能夠?yàn)楹笃诘脑O(shè)計(jì)以及修改提供數(shù)據(jù)支撐，從而提高機(jī)械設(shè)備制造的精準(zhǔn)度和生產(chǎn)效率。比如，在進(jìn)行零件的制造過(guò)程中，需要保障制作步驟與設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確性，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真模擬。通過(guò)對(duì)仿真產(chǎn)品進(jìn)行觀察、分析，可以找到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題，然后根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的解決，從而確保實(shí)際機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。3.3數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著十分重要的作用，能夠最大程度地降低機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。首先，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制造產(chǎn)品加工自動(dòng)化編輯，保障機(jī)械產(chǎn)品加工的精確度，促進(jìn)機(jī)械制造生產(chǎn)效率的提升，實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)強(qiáng)度的降低以及自動(dòng)化機(jī)械加工，無(wú)形中提升了機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。其次，在機(jī)床的運(yùn)作過(guò)程中通常具有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，無(wú)法利用人工對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，而計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)能夠全程對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督，從而能夠發(fā)現(xiàn)和解決運(yùn)行問(wèn)題，保障機(jī)械制造過(guò)程的高效與穩(wěn)定。3.4故障診斷技術(shù)“故障診斷”在人工智能領(lǐng)域中具有較長(zhǎng)的發(fā)展歷史，如典型故障案例庫(kù)、故障類型推理庫(kù)等均是該技術(shù)的應(yīng)用方案，且該技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中也具有很大的應(yīng)用前景。例如，工程人員可通過(guò)故障診斷技術(shù)來(lái)測(cè)試或判斷設(shè)計(jì)方案的合理性與可行性，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題，并采取針對(duì)性的解決措施。結(jié)語(yǔ)綜上所述，隨著時(shí)代的發(fā)展在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)應(yīng)用數(shù)字化與智能化技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，數(shù)字化與智能化技術(shù)的引入可以有效優(yōu)化傳統(tǒng)生產(chǎn)流程，提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，具有良好的發(fā)展前景，但是在應(yīng)用過(guò)程中還有一些關(guān)鍵要素需要引起重視，不斷完善機(jī)械設(shè)計(jì)制