人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践研究

郭恩恩

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摘要：人工智能技术的出现在很大程度上解决了电气工程自动化运行中的问题，不仅能够实现操作流程简化，还能够优化控制性能，进而促进电气自动化运行效能的最大化提升。因此，要加强人工智能技术分析，将其与电气工程自动化运行紧密结合，并积极探索提高二者契合度的有效方法，为电气工程运行提供更多技术支持。

关键词：人工智能；机械设计制造；自动化

引言

目前，随着国内制造业对智能化设备的日益重视，人工智能技术正在迅速发展并广泛应用于各个领域，尤其是在机械制造领域。过去，人工智能被视为一种未来技术，然而，现如今已经可以在日常生活中见到其广泛运用。从无人驾驶汽车、智能机器人到智能家电等产品，这些设备的核心技术都源自人工智能。随着技术的进一步发展，甚至出现了能够模仿人类思维和意识的人工智能产品。在现代工业中，实现自动化的重要基础之一是机械制造。要想实现机械设计制造的全面自动化，势必需要充分利用人工智能技术。

1人工智能在机械设计制造和自动化中的应用意义

1.1提高生产效率

人工智能技术可以通过对大量数据的分析和学习，优化生产流程，减少人为因素的干扰，从而提高生产效率。通过机器学习算法对生产线数据进行分析，可以预测设备的故障和维护需求，提前进行维修和保养，避免因设备故障而导致的生产停滞。

1.2降低生产成本

人工智能技术可以通过对生产过程的优化和智能化控制，降低生产成本，通过智能调度算法对生产任务进行优化分配，可以减少生产过程中的空闲时间和资源浪费，提高资源利用率。此外，人工智能还可以通过对供应链数据的分析实现物料采购的精确预测和优化，降低库存成本。

1.3提升产品质量

人工智能技术可以通过对生产过程中的数据进行实时监测和分析，及时发现和纠正生产中的问题，提升产品质量。例如，通过机器视觉技术对产品进行检测和识别，可以实现自动化的质量检测和分拣，减少人工操作的错误和漏检。

1.4个性化定制

人工智能技术可以根据客户的需求和偏好，实现产品的个性化定制。通过深度学习算法对客户需求进行分析和学习，可以自动生成符合客户要求的产品设计方案，增强产品的市场竞争力。

1.5人机协同

人工智能技术可以实现人机协同工作，提高工作效率和安全性。通过机器人技术和自然语言处理技术，可以实现与人的交互和协作，减轻工人的劳动强度，提高工作效率。同时，人工智能还可以通过对工作环境的感知和分析，提供安全预警和保护措施，保障工作人员的安全。

2人工智能在机械设计制造及其自动化中的实践研究

2.1机械控制系统功能分析

对于机械控制系统进行研发时，要提升对其功能设计的关注。机械控制系统设计具有复杂性，同时有多种主题，设计人员进行相关工作时应该立足于系统的实际情况，对于相关的操作系统进行全面了解，对部分重点进行关注从而防止操作出现相关的偏误，同时对于设计过程中出现的漏洞及时查漏补缺并进行整改。对于电子编程，程序员应该提升其专业化知识素养，对于计算机相关的理论要更充分地掌握，从而保障其编写的程序质量。而控制系统的发展离不开机械设计制造及其自动化控制程序，自动控制机构能够降低手动控制所耗费的时间，并使得机械操作在智能技术的支持下更为高效。对于机械的控制，其中占主要地位的是监控与预警，设备在运行时主要依托智能技术来维护其正常运行。而将智能监控技术运用于机械设备的运行中，则能够在传统设施的基础上进一步增加自动警报的功能，使得设备更为规范有序地运行，效率得到提升并降低相关风险。在机械控制系统中，功能故障过滤技术的应用至关重要。

2.2数据采集

在电气自动化工程中，数据采集是实现高效管理和运维的关键。传统的数据采集方法由于无法实时、全面地捕捉电气设备的运行数据，常常导致管理和维护工作效率不高。而随着人工智能技术的引入，则能够显著改善数据采集环节的各项问题。通过利用先进的传感器和数据采集软件，AI系统能够持续监控电气设备的运行状态，实时收集关键运行数据，以使数据更加全面准确并提高故障检测及时性。一旦检测到设备运行数据出现异常，AI系统可以快速对比历史数据，准确判断设备是否存在问题，然后通过发送警报或自动报告等方式及时将设备情况通知给相关工作人员，确保工作人员能够迅速了解设备问题及故障位置，从而采取针对性的解决措施，提升管理工作质效并降低设备故障率和维护成本。

2.3生产监控

在电气工程生产监控环节中，传统自动化系统由于容易受到外界因素影响，常常导致控制质量不稳定，难以达到预期水平。相较之下，引入人工智能技术后，可以显著提高监控效率和质量，减少外界因素对生产过程的不利影响。人工智能之所以能在生产监控中发挥如此重要的作用，主要是因为其能够提前设定操作步骤，并通过智能化指令远程控制设备，从而确保设备始终处于稳定且高效的运行状态。此外，人工智能系统能够实时采集和分析运行参数，与历史数据进行对比以准确判断系统是否存在欠压、超载等问题。另外，虽然当前许多电气企业已经认识到自控系统的重要性并开发了相应系统，但由于技术限制导致既有系统在生产监控方面的性能往往不能满足高标准要求。例如，无法主动进行工作或不能及时发现故障并发出警报，由此导致电气工程无法按预期计划顺利推进。针对此种问题，需要充分考虑应用人工智能系统。与传统系统相比，全新的人工智能系统能够实时收集关键参数，全面地分析和对比历史数据，及时识别和预测系统故障风险，并基于数据分析调整参数或执行检查，确保有效消除潜在隐患，从而最大限度地降低设备受损概率。

2.4人工智能技术使故障诊断变得智能化

人工智能技术不但能够合理调整工业机械设备所使用的各种操作条件及方法，而且还可以进行工业机械设备的故障智能监测。针对工业机械设备故障原因进行监测，而在传统上的维修监测技术操作模式中，就必须有大批专门的现场维护作业技术人员在现场，对这些电气智能化装置上的所有设备件逐一进行故障监测，从而逐步地判断工业机械设备故障根源，实施维护。整个维修的流程也十分庞大繁琐，花费着巨大的人力物力。针对某些电器自动维护装置内的一些精密零部件，维修技术人员往往不知道其装置内的情况，根本无法判断具体故障情况，因此，完善的维修控制技术也能够有力推动中国工业体系的不断成长。通过人工智能技术，就能够有效通过故障设备本身的工作状态信息准确地判定该设备本身的工作情况，出现故障后维护人员就可以通过运行的状态信息，迅速地找到出现问题后的关键部件，从而有效地完成检查和修复设备的任务，从而产生相当良好稳定的系统可靠性，对于工作人员的安全有很好的保证，可以快速让设备投入生产，效率稳定。

结束语

在机械设计的自动化过程中，利用人工智能技术来实现优化。这一技术的应用涵盖了机械设计、制造、数据分析和设备故障识别等多个领域。它能够有效提升工作效率和精度，并引领各个领域向智能化转型。另一方面，机械设计制造及其自动化也成为了人工智能技术的实际操作场所，它们相互促进和共同成长。本研究的重点在于探讨基于人工智能的机械设计制造及其自动化的实施情况，深入研究其应用效果和潜力，并为相关领域的发展提供有益的指导。

参考文献

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