郭玉偉 王蕊

摘 要：隨著智能科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類已經(jīng)在不知不覺中步入人工智能化時代，人們的生活和工作、學(xué)習(xí)也隨之發(fā)生了天翻地覆的變化。人工智能技術(shù)在制造行業(yè)中的應(yīng)用能夠提高企業(yè)生產(chǎn)效率和降低人力勞動投入成本。鑒于此，本文研究針對人工智能技術(shù)和機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)進行了概述，并在此基礎(chǔ)上針對人工智能技術(shù)在在機械設(shè)計、機械制造、信息處理以及數(shù)據(jù)存儲中的應(yīng)用實踐進行了深入探討，希望為今后我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：人工智能;機械設(shè)計;機械制造;自動化;應(yīng)用實踐

0引言

隨著智能科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類已經(jīng)在不知不覺中步入人工智能化時代，人們的生活和工作、學(xué)習(xí)也隨之發(fā)生了天翻地覆的變化。我國作為一個制造業(yè)大國，制造業(yè)在所有產(chǎn)業(yè)中創(chuàng)造的經(jīng)濟價值占比非常之大，因此有必要采用各種技術(shù)手段提升制造業(yè)的機械化和自動化水平，以提高企業(yè)生產(chǎn)效率，降低人力勞動投入成本。人工智能技術(shù)的引用是未來機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展的大方向，有利于我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級。

1人工智能技術(shù)概述

人工智能不僅僅是計算機科學(xué)技術(shù)中的一個重要組成部分，而且也是計算機領(lǐng)域比較具有代表性的一項技術(shù)，通過深入分析可以發(fā)現(xiàn)，該項技術(shù)是通過模擬人類大腦思維和意識制造機器，比較常用的有仿真技術(shù)、VR技術(shù)、語音識別技術(shù)等等，由此說明，該項技術(shù)涉及的領(lǐng)域和學(xué)科非常廣泛。在該項技術(shù)最初產(chǎn)生階段，只能在一部分領(lǐng)域得以應(yīng)用，在人們的日常生活和工作中并沒有發(fā)揮其效用，社會總體生產(chǎn)方式仍然是依靠人工。之后是電子信息技術(shù)發(fā)展時期，人工智能技術(shù)開始被廣泛應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中，但人們對該項技術(shù)的認(rèn)知仍然比較表面，缺乏深入了解。再后來，隨著人們物質(zhì)生活水平的極大豐富，人們開始更加追求精神方面的滿足，人工智能的作用開始逐漸凸顯，在一定程度上促進了社會的發(fā)展和進步，在人們的日常生產(chǎn)和生活中得到了廣泛應(yīng)用，但技術(shù)仍然不夠成熟。

2機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)概述

該項技術(shù)的出現(xiàn)主要是為了滿足人們多元化的需求，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)信息能量轉(zhuǎn)換，這也是獲得需要信息的關(guān)鍵步驟。機械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)從最初的設(shè)計階段到最后整個制造過程完成都需要相應(yīng)信息支持，以確保制造產(chǎn)品與技術(shù)的完美融合，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)建。系統(tǒng)主要由機電一體化以及機電一體化產(chǎn)品兩個方面內(nèi)容，另外還具有設(shè)計制造功能。系統(tǒng)的關(guān)鍵功能所在主要取決于內(nèi)部有機關(guān)聯(lián)組成結(jié)構(gòu)。市面上銷售的機械制造產(chǎn)品各有優(yōu)勢，特別是在科學(xué)技術(shù)日趨成熟的今天，機械設(shè)計制造自動化創(chuàng)新能力決定了企業(yè)在市場上占據(jù)的份額和核心競爭力水平。隨著科學(xué)技術(shù)在機械設(shè)計制造中投入比例的不斷增加，設(shè)備功能也逐步完善，因此該項技術(shù)的發(fā)展需要依托先進的科學(xué)技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上進行不斷優(yōu)化和改進。

3人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用實踐

3.1在機械設(shè)計中的應(yīng)用實踐

經(jīng)濟的快步發(fā)展對生產(chǎn)系統(tǒng)的先進性提出了更高要求，以往的機械設(shè)計理念比較落后，已經(jīng)不能滿足時代要求。在此背景環(huán)境下，為了順應(yīng)時代的發(fā)展和人們的需求，引入人工智能技術(shù)，將機械設(shè)計朝著多元化方向發(fā)展。該項技術(shù)的引用有利于機械設(shè)計智能系統(tǒng)的構(gòu)建，確保整個機械設(shè)計過程實現(xiàn)自動化，避免人工操作失誤產(chǎn)生的影響。相比于以往的機械設(shè)計理念，引入人工智能技術(shù)能夠獲得更加理想的成效，確保整個系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，降低了人力資源投入成本，提高了制造企業(yè)的經(jīng)濟效益。就目前現(xiàn)狀來看，以汽車制造業(yè)為例，已經(jīng)引入了人工智能技術(shù)，并該項技術(shù)進行了創(chuàng)新，這也是未來機械設(shè)計領(lǐng)域發(fā)展的總趨勢，而且設(shè)計作為制造業(yè)的第一步非常關(guān)鍵，有必要樹立創(chuàng)新理念，結(jié)合時代發(fā)展需求，不斷提升機械設(shè)計水平，為制造企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供技術(shù)支持。

3.2在機械制造中的應(yīng)用實踐

在機械制造過程中引入人工智能技術(shù)不僅能夠大大提高企業(yè)生產(chǎn)效率，而且能夠保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。同時，將人工智能技術(shù)與機械制造進行有機結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自動化管理和控制，能夠較好地滿足市場的個性化需求，符合柔性制造理念。一般生產(chǎn)制造企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品都是按照一定規(guī)格的，但也有個別客戶需要私人訂制，這種情況下，機械制造系統(tǒng)能夠通過智能調(diào)整和處理，生產(chǎn)出滿足用戶要求的產(chǎn)品。生產(chǎn)制造企業(yè)車間中機器人的應(yīng)用屢見不鮮，機器人代替人工作業(yè)更加高效，而且能夠滿足人們的多元化要求。

3.3在信息處理中的應(yīng)用實踐

現(xiàn)階段，機械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)在傳輸信息過程中需要利用電子信息傳輸系統(tǒng)，如果需要傳輸?shù)男畔⒘糠浅｝嫶?，這個傳輸過程很容易發(fā)生錯誤，特別是電子信息傳輸系統(tǒng)的問題，為了克服這些問題，確保自動化系統(tǒng)所需信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、及時性和完整性，需要采用人工智能技術(shù)。該項技術(shù)的引入能夠?qū)崿F(xiàn)對傳輸信息的實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，確保自動化系統(tǒng)所需信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確、及時和完整。隨著制造企業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提升，自動化系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的信息量越來越大，這讓電子信息傳輸系統(tǒng)面臨的壓力也是越來越大，對人工智能技術(shù)的應(yīng)用要求也就更高。如果信息在傳輸過程中發(fā)生錯誤或丟失，必然會影響最終生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，信息傳輸環(huán)節(jié)至關(guān)重要。

3.4在故障識別中的應(yīng)用實踐

自動化系統(tǒng)非常復(fù)雜和龐大，如果需要對該系統(tǒng)進行調(diào)整，以達到預(yù)期目標(biāo)，就需要進行大量計算，但如果需要計算的數(shù)據(jù)量極其龐大，那么利用人工進行計算就很難實現(xiàn)，而且會花費大量的時間和精力，加上計算過程中難免會有人為錯誤，最終影響生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量。為了獲得更加精準(zhǔn)的計算結(jié)果，可以采用人工智能技術(shù)對自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計、分析和處理。此外，利用人工智能技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)自動化系統(tǒng)機械設(shè)備故障識別，并發(fā)出預(yù)警和給出專業(yè)解決對策。自動化系統(tǒng)中一旦有機械設(shè)備發(fā)生故障且得不到及時有效的處理，必然會對后續(xù)的生產(chǎn)制造產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的還會讓整個自動化系統(tǒng)無法正常運行，由此可見，人工智能技術(shù)故障識別功能的應(yīng)用意義重大。

3.5在數(shù)據(jù)存儲方面的應(yīng)用實踐

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是通過模擬人類大腦神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)建的，具有龐大的存儲空間，而且能夠確保存儲數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，這也是其優(yōu)勢所在。換言之，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以通過模擬結(jié)構(gòu)的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息分析和參與值計算。由于神經(jīng)元具有結(jié)構(gòu)緊密、穩(wěn)定的特點，在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時仍然能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確、高效處理，且擁有較高的智能化水平。自動化系統(tǒng)中龐大的數(shù)據(jù)量也可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行存儲。一些西方發(fā)達國家已經(jīng)開始應(yīng)用該項技術(shù)，并通過實踐證明了其可行性。

4結(jié)束語

現(xiàn)階段，我國機械設(shè)計制造及其自動化正處于飛速發(fā)展階段，人工智能技術(shù)的應(yīng)用是必然發(fā)展趨勢，因此要進行不斷改革和創(chuàng)新，在自動化系統(tǒng)中融入多種先進的人工智能技術(shù)，通過優(yōu)勢互補提升制造企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。隨著人工智能技術(shù)在自動化系統(tǒng)中應(yīng)用層次的不斷加深，社會經(jīng)濟水平也會得到不斷發(fā)展。

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作者簡介：

郭玉偉（1987.03-），男，民族：漢，籍貫：內(nèi)蒙古赤峰市，研究方向：機械設(shè)計及自動化。

（沈陽飛機工業(yè)集團物流裝備有限公司，遼寧 沈陽 110000）