基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践

李骞

摘要：伴随着计算机网络与信息化技术的日益发展，我国社会也在逐步向着信息化时代进行发展，机械设计制造行业已经步入了人工智能化阶段。人工智能的应用带来了生产效率和质量的提升，为企业降低了生产经营的成本，还能节省劳动力，在行业内创造了更多的就业机会。本文将从基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践的角度来进行全方位地分析总结，希望能对行业的发展出谋划策，为机械设计制造业的推进做贡献。

关键词：人工智能;机械设计制造;自动化

人工智能技术如今在我们的生活当中已经得到了越来越广泛的应用，随着信息化时代的不断发展，人工智能技术水平也大大的提高了，如今还应用在了机械设计制造行业当中。由于机械设计制造业中的工作多为重复、危险的高负荷工作，为了避免产生安全隐患甚至是员工的人身损失，将人工智能技术应用于行业内是非常有必要的。

一、 人工智能技术

人工智能技术以计算机网络为基础，融合了很多学科的内容，属于综合性比较强的一项技术。由于是新型技术，所以数字多用表或者仪表控制器这些设备的应用都是最基本的。伴随着科学技术的不断发展，人工智能技术推动了信息化时代的进展。

二、 基于人工智能的机械设计制造

（一） 模糊推理系统

作为人工智能技术中相对重要的系统，工作方式与人类大脑处理、判断信息的方式类似，可以通过语言、知识等方式来完成数据传输。在机械设计制造业中，应用该系统可以有效提高产品的质量，虽然有着比较显著的实用价值，但是该系统的稳定性缺陷也是比较明显的。

（二） 故障诊断系统

在机械设计制造过程中可能会出现设备故障等问题，如果不进行及时的排查和解决会严重影响企业的生产效率以及营收，所以运用人工智能技术来进行故障诊断，可以更加高效快速地解决故障问题，从而节省维修成本，还能够进行故障案例的数据收集，并通过对这些案例的分析总结做出更多的解决方案，从而更加提高企业的运营生产效率。

（三） 神经网络系统

有效利用该系统进行机械设计制造过程中的一些信息和数据的上传，这样可以促进行业的长远发展，同时该系统还可以进行动态数据的处理和分析工作，并针对分析结果对机械设计制造过程提出指令，指挥工程作业，提高企业生产效率，促进企业自动化的发展进程。

（四） 电子信息系统

传统的机械设计制造过程中非常容易出现信息泄露等问题，这样会导致失误的发生甚至造成生产的安全隐患。而人工智能技术的应用就可以严格把控信息安全，提高数据处理的准确度，一旦出现任何问题时，也能及时进行警报，专业的操作人员就可以进行问题的排查和解决，保证了信息数据的准确性。

三、 机械设计制造的自动化实践

（一） 生产机器

生产机器时整个机械设计制造自动化技术的基础，而发动机就像生产机器的心脏，如果发动机出现了问题，整个机械设计制造的过程都会受到影响。所以为了确保生产机器的安全生产以及有效提高生产效率，在机器制造时就提高发动机的质量就显得很有必要，需要严格把控发动机的材料和工艺，尽量减轻机器重量，提高发动机功率的有效利用，从而提高整个生产过程的工作效率。

（二） 弱电控制

在机械设计制造自动化的过程中对于控制效率的要求非常高，因为每个部件之间的关联很密切。弱电控制线路的工作主要通过传感器来进行，对于机器的工作也有着一定的影响。所以要保证电机驱动符合相关要求，在选择时也要确保其作业功率的正常。除此之外，如果外部环境出现更加严重的影响，就要多多注意其传感度和灵敏度避免受到外界信号的干扰。为了确保精准度，网络设备和其他设备的处理速度都要进行统一，传输工作要在同一频率上展开，这样才可以保证信息的有效傳递，也能够简化传输流程，节省人力物力，也就能够有效提高生产效率了。

四、 基于人工智能的机械设计制造自动化发展的现状

（一） 机械设计方面

在机械设计制造的过程中，技术人员会根据实际情况作出分析和判断，由于人工智能技术是初步与机械设计的自动化进行融合的阶段，所以会涉及到很多复杂的内容，例如数据的分析与计算或者是机械制图等等。也正是因为这一份复杂性，就要求了设计人员要具备大量的专业知识与实践经验。在传统的机械设计制造过程中，数学模型往往是无法通过过去已知的方法进行准确建立的，而应运而生的人工智能技术恰恰能够帮助企业解决这个问题，通过这种技术可以有效提高CAD制图系统的数据处理范围。

（二） 机械制造方面

机械制造这一步骤是整个机械设计制造行业的主体工作，在机械制造过程中预先制定生产计划是最首要的事情。在制定计划的过程中需要考虑的因素非常复杂，计划方案的选择也很多，所以需要人员更加专业和细致，从多种因素、多种选择当中挑选出符合条件计划方案。由于在传统的机械生产制造工作中没有办法快速准确的进行表达，这个时候就需要利用人工智能技术来解决，智能化制定生产计划，快速分析大量的数据来确定目标，并且围绕这个目标来做出相应的工作指令，以此达到提高机械制造的质量和效率的目的。

（三） 机械电子方面

在整个机械设计制造行业当中，机械电子的外部结构相比之下是最简单的，在这个系统中部件和元件都比较少，性能也会更高，但是该系统的内部结构还是稍显复杂的。在机械电子系统的工作过程中，虽然传统方法也可以进行解析，但是这个方法只适合相对来说比较简单的机械电子系统，如果该系统的复杂性得到了提升，那么传统的解析方法就不能再使用了，因为它的解析数据将不再准确，过去解决这一问题的方法就是依靠人工操作来完成，而现阶段人工智能技术的出现就完美的代替了人工操作，能够更加有效地解决这个问题。

五、结束语

在如今的信息化时代大背景下，我国的机械设计制造业也在朝着人工智能的方向不断发展。人工智能技术在机械制造业中的应用可以有效提高企业的生产效率、保证产品质量、减少用人并可有效降低安全生产事故发生的机率，为企业带来更多经济效益。本文根据人工智能技术的特点，与机械设计制造业的发展现状进行结合并具体分析，提出了一些行业自动化实践问题的具体措施，从而达到提高企业生产速度，促进社会经济稳步发展的目的。

参考文献：

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[2] 黄信，机械设计制造及其自动化的特点，优势和发展探讨[J]，机电技术应用，2018，1（1）：175.

[3] 王禹博，人工智能在机械设计制造及自动化领域的应用[J]，信息记录材料，2019，020（008）：79-80.

（作者单位：沈阳中钛装备制造有限公司）