周伏強(qiáng)

（臺(tái)州正立電機(jī)有限公司，浙江 臺(tái)州 317525）

在科學(xué)技術(shù)推動(dòng)下，人工智能在我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用，盡管當(dāng)前我國人工智能技術(shù)還處于發(fā)展起步階段，但在很多領(lǐng)域都呈現(xiàn)出極大的應(yīng)用價(jià)值。在機(jī)電一體化發(fā)展中，借助于人工智能技術(shù)，能夠進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)向著智能化、模塊化以及綠色化的方向發(fā)展?；诖?，加強(qiáng)對(duì)人工智能在機(jī)電一體化中的應(yīng)用研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 人工智能、機(jī)電一體化概述

人工智能是新時(shí)代的產(chǎn)物，在衣食住行各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用，能夠促進(jìn)社會(huì)迅速發(fā)展。人工智能實(shí)際上是對(duì)人腦邏輯思維過程進(jìn)行仿真模擬的過程，從而能夠開展復(fù)雜的工序。在我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中，人工智能技術(shù)也取得了顯著成就，以智能機(jī)器人、集中化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)為核心的智能體系，在其應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)十分明顯，能夠從事高精密的思維過程，對(duì)人類思維邏輯進(jìn)行全方位效仿。在制造業(yè)領(lǐng)域中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠提升生產(chǎn)質(zhì)量與效率，同時(shí)還能節(jié)約成本，為制造業(yè)企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

機(jī)電一體化技術(shù)是在我國科學(xué)技術(shù)持續(xù)提升基礎(chǔ)上發(fā)展而來，具有學(xué)科綜合性、專業(yè)性特點(diǎn)，所涉及的技術(shù)領(lǐng)域較廣，包括計(jì)算機(jī)、電子、機(jī)械、力學(xué)、自動(dòng)化、通信等技術(shù)領(lǐng)域。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中，對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn)，推動(dòng)了其智能化發(fā)展。傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)中，機(jī)電產(chǎn)品主要是包括電子、機(jī)械兩個(gè)部分，且兩者處于分離的狀態(tài)，沒有進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，兩者之間的交互性較差。隨著機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展，智能化已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，無論是電子技術(shù)，還是機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，智能化水平都持續(xù)提升，兩者的結(jié)合也更加緊密，機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，整個(gè)流程充分結(jié)合了電子技術(shù)，讓我國工業(yè)走向了智能化時(shí)代。

2 人工智能在機(jī)電一體化中的具體應(yīng)用

2.1 在機(jī)電一體化設(shè)備中的應(yīng)用

當(dāng)前，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，包含了諸多理論知識(shí)，同時(shí)涉及的知識(shí)面更高。使用機(jī)電一體化設(shè)備中，操作人員不僅需要掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也需要具有一定的操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備操作進(jìn)行明確規(guī)定，且機(jī)電一體化設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和操作人員經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)能力、失誤等具有密切的關(guān)聯(lián)。而將人工智能運(yùn)用其中，根據(jù)事先設(shè)定的程序，撰寫程序流程。借助于智能化系統(tǒng)對(duì)編寫程序進(jìn)行檢查，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子計(jì)算機(jī)智能化操控的效果?？梢哉f，利用人工智能控制系統(tǒng)，能夠極大程度上解放人工，提升工作效率與質(zhì)量，在維護(hù)機(jī)電一體化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)方面同樣具有很大優(yōu)勢(shì)。

2.2 在汽車智能制造方面的應(yīng)用

在智能化時(shí)代背景下，智能制造是制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)必要趨勢(shì)，是一種搞新概念。從當(dāng)前我國制造行業(yè)發(fā)展情況來說，主要分為智能制造系統(tǒng)、智能制造技術(shù)兩個(gè)層面。其中，智能制造技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)械制造中，通過信息化技術(shù)手段，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，并進(jìn)行智能化分析，能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行智能控制。不僅能夠降低整體生產(chǎn)成本，還能夠保證產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。智能制造系統(tǒng)，更多體現(xiàn)在一種智能化人機(jī)交互環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)等工具充當(dāng)媒介，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的交流，是提升機(jī)械產(chǎn)品智能化的一種概念。通過智能制造系統(tǒng)，能夠切實(shí)擴(kuò)大智能化機(jī)械產(chǎn)品使用范圍，也是今后機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展的主流方向。新時(shí)期，汽車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，汽車組件也更加豐富，傳統(tǒng)的汽車制造工藝，很難實(shí)現(xiàn)汽車各產(chǎn)品組件之前的協(xié)同控制，無法實(shí)現(xiàn)汽車各部件信息交互性，降低了汽車產(chǎn)品智能化程度。例如，在汽車速度控制方面，往往存在較多影響因素，包括汽車檔位大小、油門開度、路況等，這些因素都會(huì)對(duì)汽車行駛速度造成影響。在以往汽車機(jī)械制造模式下，需要依靠司機(jī)主觀判斷對(duì)車速進(jìn)行調(diào)整，人為因素占有很大的比重，有時(shí)候不能將車速控制在一個(gè)理想的狀態(tài)下。而引入機(jī)電一體化技術(shù)，能夠通過智能化手段收集路況信息，且對(duì)于車速進(jìn)行智能化控制，保證車輛整體協(xié)調(diào)性，讓汽車產(chǎn)品更具系統(tǒng)化特征。

2.3 在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

人工智能在機(jī)電一體化操縱過程中應(yīng)用，能夠在保證工作效能、品質(zhì)基礎(chǔ)上，控制成本支出。具體在電氣控制中的應(yīng)用需要運(yùn)用到模糊控制理論、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。其中，模糊控制主要是根據(jù)語言自變量、模糊推理等過程，借助于模糊控制器，完成對(duì)電氣控制系統(tǒng)的操控目標(biāo)；而數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)則將專家系統(tǒng)、控制理論等結(jié)合起來，提升電氣控制系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)能力，便于相關(guān)人員操控。利用專家自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠發(fā)揮其在調(diào)節(jié)參數(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，提高電氣設(shè)備的可靠性。

3 人工智能背景下機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

3.1 智能化趨勢(shì)

在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展進(jìn)程中，機(jī)電一體化正逐漸向著智能化發(fā)展進(jìn)發(fā)，人們對(duì)于人工智能方面的研究更加深入，將一些人工智能理論、技術(shù)等作為基礎(chǔ)，對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)理論進(jìn)行總結(jié)，形成更加完善的推理基礎(chǔ)，為機(jī)電一體化發(fā)展提供特有邏輯思維。人工智能背景下，機(jī)電一體化必須保持高速處理性能，能夠適應(yīng)生產(chǎn)需求而做出變化，提升機(jī)械制造生產(chǎn)的智能化程度。當(dāng)然，機(jī)電一體化還未達(dá)到人類思維邏輯，但隨著人工智能水平提升，機(jī)電一體化所呈現(xiàn)出智能化趨勢(shì)就會(huì)更加明顯。

3.2 模塊化趨勢(shì)

機(jī)電一體化生產(chǎn)商、生產(chǎn)類型十分豐富，給機(jī)電一體化技術(shù)研發(fā)增加了難度。在未來的發(fā)展過程中，通過模塊化發(fā)展，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化模塊產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)，能夠提升機(jī)電一體化生產(chǎn)規(guī)模。實(shí)施模塊化發(fā)展，提升機(jī)電一體化設(shè)備各部件之間的匹配度，實(shí)施模塊化研究、生產(chǎn)，能夠切實(shí)提升機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。例如，在電冰箱設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中，需要考慮怎樣實(shí)時(shí)采集冰箱內(nèi)部的溫度、排煙系統(tǒng)需要能夠?qū)諝庵袩煴壤M(jìn)行感知，而這些特殊的零部件，需要進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，將機(jī)電一體化技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)結(jié)合起來，保證整體設(shè)計(jì)的合理性。

3.3 綠色化趨勢(shì)

工業(yè)發(fā)展對(duì)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)做出了巨大貢獻(xiàn)，為人們提供了極其豐富的物質(zhì)生活，但所帶來的資源消耗問題、環(huán)境污染問題不容小覷。這些問題會(huì)給人們?nèi)粘Ｉ顜聿焕绊懀{人類健康。時(shí)至今日，人們已經(jīng)逐漸意識(shí)到環(huán)境保護(hù)、生態(tài)保護(hù)的重要意義，也提出了綠色生產(chǎn)的概念。機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展中，無論采用多么先進(jìn)的技術(shù)融合，都應(yīng)該向著綠色化的方向發(fā)展，提升機(jī)械系統(tǒng)可回收性、減少資源浪費(fèi)、提升資源利用率等，都是機(jī)電一體化未來發(fā)展的方向。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代化社會(huì)中展現(xiàn)出自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，盡管相關(guān)對(duì)機(jī)械制造技術(shù)來說，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時(shí)間較晚，但其對(duì)于人們的生活影響巨大，已經(jīng)改變了人們的生活習(xí)慣。當(dāng)前，人們各項(xiàng)社會(huì)活動(dòng)早已離不開信息技術(shù)，在企業(yè)辦公管理方面，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等，提升信息傳輸速率，讓工作效率更高。人工智能環(huán)境下，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，同樣離不開信息技術(shù)的支持，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程操控。例如，掃地機(jī)器人、遠(yuǎn)程操控電腦、家用電器、汽車等，為人們生活質(zhì)量的提升作出了巨大貢獻(xiàn)。

3.5 微型化趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，在傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)無法滿足社會(huì)發(fā)展時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)然，其發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。所謂的微型化發(fā)展，指的是機(jī)電一體化產(chǎn)品從型號(hào)、外觀、體積方面縮小，也將其稱為微電子系統(tǒng)。經(jīng)過多年的發(fā)展，電子產(chǎn)品體積不斷縮小，已經(jīng)逐漸向納米級(jí)發(fā)展。微型機(jī)電設(shè)備能量損耗更低、產(chǎn)品使用更加便捷，當(dāng)然需要更加精細(xì)化的制造與加工技術(shù)支撐。

4 結(jié)語

通過上述分析可知，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，各行業(yè)都必須做好升級(jí)的準(zhǔn)備，保證自身在市場(chǎng)中的地位。機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展中，借助于人工智能理論、技術(shù)等，逐漸向著智能化、綠色化、模塊化、微型化以及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。借助于人工智能技術(shù)優(yōu)勢(shì)，讓機(jī)電一體化產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮，逐漸滲透到更多的實(shí)用領(lǐng)域當(dāng)中，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人們?nèi)粘Ｉ畹茸鞒鲐暙I(xiàn)。