基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践研究

安宁

天津永大电梯设备有限公司 天津300400

摘要：作为一项以计算机技术为基础的新型科技，人工智能虽依托于传统的计算机，却改变了传统的生产模式，且在该技术的促进下，传统计算机也变得更加智能化并同时实现了自动化。基于此，重点围绕人工智能技术在机械制造及其自动化中的运用展开分析，以期能为人工智能的具体实践提供参考。

关键词：人工智能；机械设计；自动化

在科技飞速发展的当下，智能化、自动化也成为了时下社会的热点议题，各行业领域更是意识到融入人工智能技术的巨大功效，故也积极运用了人工智能，以望能带动整个行业的发展。诚然，机械制造业也正是基于人工智能技术的辅助方得以不断地创新与升级，继而让自身的竞争优势更为突出，也极大增强了行业的核心竞争力。如今，人工智能已然做到了各行各业全面覆盖，但就机械制造业而言，由于机械制造的过程涉及众多复杂多变的环节，故要想融入新技术，尚需经历一段时间的磨合并思考如何才能充分利用人工智能提高行业的整体质量与水平。对此，本文也将分析人工智能在机械制造及其自动化中的应用优势，以望能为人工智能于机械制造领域的合理运用提供指导。

1.智能CAD应用分析

人工智能技术在机械制造领域中的具体运用，CAD当属最典型的应用案例之一。相较于传统机械制造，CAD不仅能将产品数据的点、线、面联结到一起，同时也基于自身所集合的专家、神经网络等系统及算法而能为机械制造过程提供诸多指导。如在开展某项制造任务前，制造企业便可通过专家系统搜集与所生产产品相关的诸多问题，后在算法系统的支撑下，可将之编汇成相应的计算机语言。随后的产品设计与制造过程，一旦出现问题便可及时找到问题对应的解决方案，如此将能全面保障产品的生产质量。除此之外，人工智能与机械制造中的运用还包含了另一重要范围，那便是神经网络，而所谓的神经网络，也便是通过对神经元的模拟，使之能在产品的设计及生产中为其提供各项帮助。诸如在面对产品设计过程可能出现的因非线性关联而导致的数据断点，通过神经元网络的模拟，便可运用其记忆与自组功能来焊接数据断点，以此在确保产品生产质量的同时也有助于维护企业的稳定发展。

2.人工智能在工业中的应用

人工智能的发展与大数据、云计算等技术的崛起有着极为密切的关联。正如人的身体，将人工智能视作人的大脑，虽然功能强大，但若仅有大脑却无其他肢体，也将导致大脑作用无法得以充分发挥。反之，有了以云计算平台搭建的“身体架构”，再辅以大数据技术提供的大量“知识”及计算机的自我学习功能，方能让大脑产生各种高级智能行为。由此可见，人工智能的发展过程也对其他方面技术有着较强的依赖性。至于当前的人工智能技术，其主要是由三项前沿数字技术所推动，包括数据、算力及算法。也正是基于这三项技术的协同发展，方为新一轮的工业及信息革新提供了强劲动力，继而在促进经济与社会的变革同时起到了推动社会进步的重大功效。

现如今，机械设计制造领域已然在人工智能、物联网、大数据、云计算及信息物理系统等高精尖技术的支撑下有了蓬勃的发展[2]。且相较于传统的运作方式，人工智能下的机械设计制造不仅更加高效、节能，且运作的方式也更加灵活。但总体而言，人类目前针对工业智能化的探索仍处于初级阶段，故仍需积极针对人工智能与机械制造产业的结合予以不断探索。以此方能促进传统产业的转型与升级。至于人工智能于机械设计制造的切入，具体可从以下几方面入手：首先，针对机械设计制造中的制造环节，鉴于机械制造的过程会有大量数据产生，而通过对数据的分析，不仅能诊断出机械运行过程中的故障所在，同时能对故障予以提前预测，以此提高机械制造过程的智能化程度。其次是针对机械设计，此部分内容可充分借助计算机技术，通过运用人工智能技术的自我学习功能，一方面可填补人类设计师的思维漏洞，另一方面则能透过不断的学习来完成自我进化。如今，许多汽车乃至飞机制造商也均是基于人工智能对设计技术来对机械设备零件予以创造性设计，而不受人类设计师思维局限影响的诸多设计成果也切实达成了理想的功效。

总而言之，未来的机械制造过程，人工智能技术的全面运用已然成为必然的发展趋势，且基于对人工智能技术的合理运用，不仅能提高单位的生产效率，同时能对制造过程可能出现的错误予以提前预测，以此不仅方便设计师及时予以修正，同时可借助人工智能技术的自我学习功能来对产品予以进一步完善，从而确保产品的生产质量。不仅如此，通过对人工智能技术的全面运用，还能在生产机械的同时分析产品数据再予以智能调整，以此确保所生产产品更能满足柔性制造与时长的个性化需求。如今，人工智能已然在机械制造中得到了普及运用，而经大量的生产实践表明，人工智能不仅能出色完成任务，而且其多线程工作的能力也是人工所无法比拟的。因此，积极、合理地运用人工智能，将为我国机械制造业的有序发展提供有力保障。

3.机械制造方案应用分析现如今，诸多大型机械重工行业虽在人工智能技术的促进下完成了产业、技术的全面升级，但人工智能的推广仍然遭遇到了重重阻碍。如当前的诸多机械制造企业，因其尚未意识到机械制造业的发展趋势，加之其日常的运营思想仍停留在自给自足的层面，以致企业对新技术的接纳程度较低，这不仅会导致行业的发展环节，也将影响到机电一体化的发展水平。此外，由于不少企业也未能深入理解新技术理论，以致日常工作过程也仅是按照原样进行复制而不重视技术方面的分析，这也会对机械制造业的信息化发展进程产生阻碍。因此，机械制造业要想获得稳定的发展动力，便必然要对传统的技术结构予以不断的优化与升级，以此方能彰显人工智能技术的积极效用并切实维护行业的发展和谐与稳定。

4.在故障诊断中的应用

机械设计制造及其自动化无疑是一项庞大且复杂的系统。故一旦需要对系统作出调整，也更需基于人工智能的辅助。与此同时，基于系统更新势必涉及庞大的数据量，倘若企业仍是采取人工计算的方式，不仅会耗费大量的时间，而且因人为因素影响也难免会有诸多错误产生，这无疑会对企业生产产生诸多不利影响。对此，为优化计算效果，人工智能技术的引进更是不容忽视。通过对数据信息的整理与分类，在提高计算准确性的同时也能避免后期运行发生故障。不仅如此，人工智能技术还可在诊断机械设备故障上发挥功效，在机械运用过程中，人工智能便能随时进行检测，一旦发现故障便可及时预警并自动进行处理，确保机械始终处于正常运行状态。最重要的是，及时修理故障还能帮助企业减少生产上的损失。倘若不能及时排除故障，影响将在范围内进一步扩散，甚至使整个生产系统瘫痪。因此，合理运用人工智能技术来诊断故障也极有其必要性。

5.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。

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]梁仿军.人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用探析[J].商业2.0（经济管理），2021（11）：284.