人工智能技术在机械设计制造中的应用研究

人工智能技术在机械设计制造中的应用研究

蔡娅

南京晶捷生物科技有限公司 江苏省南京市  211899

摘要：随着我国科学技术的进步，机械设计与制造工业采用先进的人工智能技术，不但可以加速设计的运算速度，还可以大大提高机械设计的精度，满足新的时代对机械制造的需求。为此，有关技术人员要进一步深入地剖析人工智能的关键技术，并制定出更为完善的优化方案，以达到提高机械设计生产效率的目的。基于此，本文将深入研究人工智能技术在机械设计制造中的应用。

关键词：人工智能技术；机械设计制造；应用

引言：

人工智能是二十一世纪的一种新兴技术。随着人工智能技术的发展，人类社会的发展已经进入了一个全新的阶段。在机械设计与制造领域，无论是生产还是工艺、品质还是效率，都得到了极大的提高，机械设计与制造工业也开始采用先进的人工智能技术。所以，在机械设计和生产中，运用人工智能技术具有很大的推动作用。对智能技术在机械设计和生产领域的应用进行了深入的研究，对相关产业具有实际意义，可有效推动相关产业发展。

1人工智能技术在机械设计制造中的应用意义

1.1推动机械设计制造行业转型

进入新的时代，我国的经济和科技都得到了极大的发展，在这一背景下，人工智能技术也被广泛地应用到了机械设计和生产中。自从人工智能技术的引进，我国的机械制造业，已经达到了一个空前的高度。另外，我国是一个生产大国，要实现整个产业的转型和升级，因此，要大力引进人工智能技术，发掘人工智能的资源，促进工业发展使中国的制造业在很长一段时间内都保持在全球的领先地位。

1.2削弱人工成本，提升生产效率

传统的机械设计和生产方式主要依赖于人力。与之相比，无论是在机械产品的生产质量上，还是在生产效率方面，都处于较低的水平。将人工智能技术引入到生产中，不但可以大幅度降低人力成本，而且可以大幅度地提升工作效率。在机械设计和生产中，人力资源占到了很大的比重，有的甚至超出了原料的价格，给企业带来了巨大的经济负担。人工智能技术的出现，让公司企业可以将大量的人力资源用于购买智能设备，既可以减轻经济负担，又可以增加企业的利润。现代的机械设计和生产，对人力的需求并不大，技术人员只需要将软件输入到人工智能系统中，然后将材料和部件放入机器中，机器就会自动运转，而不会有二十四小时的人工监控。在运行过程中出现故障，可以向管理者发出警报，并能进行故障定位。通过对问题的分析，提出及时的解决办法。防止出现更大的问题，以人工智能为核心的机械产品。准确度高于手工制作。

2人工智能技术在机械设计制造中的具体应用

2.1模糊推理系统

作为一种人工智能技术的代表，模糊推理系统可以有效地提升工作的效率，它可以对信息进行准确的分析，同时还可以进行数据的传递，通过科学的语言来组织各种设计方案，从而提升整个设计的效果。将模糊推理技术引入到机械设计和生产中，能够对大量的数据进行精确的分析，并从中抽取出有价值的关键数据，为以后的生产设计工作提供了有力的保证。在实际设计中，要充分利用模糊推理的优点，使其更好地利用其自身的优点，从而提升其应用价值，提升产品的整体设计和生产效率。

2.2神经网络的运用

神经网络可以将相关的数据传输到相应的网络中，从而有效的保存和共享信息，在现实中，如果设计者遇到了什么问题，可以用神经网络将相应的信息传递给设计师，让设计师们可以进行交流，从而提升整个系统的设计水平。其次，在使用神经网络技术的时，可以对数据进行动态的处理，特别是在以后的设计中，一旦有了变化，就可以将这些数据输入到模型中，形成一种全新的模型，这样就可以有效地改善整个系统的工作效率，减少重复的工作量，节省整个设计的时间，确保产品的精度。在神经网络的应用中，通过对数据的分析，可以得到相应的价值信息，并根据神经元的反射特性，将其存储起来，从而达到改善整个设计的目的。由此可见，将人工智能技术应用于机械设计与生产的现状是十分有利的，因此，应加大对工艺方案的执行力度，使整个机械设计生产模式得到优化[1]。

2.3故障诊断系统

该系统包括了故障案例库、故障机推理库等，通过对模型的诊断和推理，对整个建筑和生产进行了创新，确保了设计的准确性和效率。在实际应用中，设计者必须要用人机接口来检查整个机械设计的设计方案，并将其输入到系统中。然后根据系统的分析和判断能力，从数据库中寻找相应的数据，来验证这个设计方案的科学性和可行性，然后将这些数据和类似的数据结合起来，从而分析出目前的机械设计方案的科学性。

2.4自动识别技术

在实际生产中，自动识别技术的应用范围也很广，可以降低生产中的安全事故，并取得较好的控制效果。比如在生产过程中，一旦出现了磁场，传感器就会立刻感应到，然后向相应的设备操作者发出警告，避免出现更大的安全事故。在进行机器识别时，要结合超声波传感器和自动识别技术，对整个现场的指挥进行全方位的监控，从而提高整个工作效率。其次，目前的机械设计与制造过程中，会出现复杂的动力学模型，使得某些适应性不强的机械工程难以作出基本的判断，从而发现生产过程中存在的安全隐患。因此，在工程实践中，必须充分运用人工智能技术，确保后续的设计工作的顺利进行，并对整个生产过程进行监控，并对其进行有效的管理，降低其发生的几率。

2.5集成化的利用

在机械设计和制造工业中，要实现以前工作中遗留下来的问题，并与各种智能技术相结合，提高整个应用的效率。比如，可以通过解码传感技术和电脑技术来达到集中的要求和标准，将相应的信息进行全方位的传输，从而达到整体的管理效果。在实际的经营中，要与自动化技术、工程信息系统等相关技术方案结合起来，实现各环节的一体化控制，并对全流程进行全方位的监控和管理。防止出现质量不符合的现象，并严格遵守有关的规范和要求，以改善整个监督效果，以确保机械设备的质量[2]。在机械设计和生产领域，必须要将各种技术有机的结合起来，并对这些技术进行分析，从而为以后的生产和设计工作打下良好的基础。在进行机器智能管理时，必须要加大收集和集成的能力，将相应的技术方案融合在一起，以防止信息的丢失和缺失，逐步的改进现有的生产和制造方式，从而提升机器的整体性能。

3人工智能技术在农机自动驾驶中的应用案例

农业机械自动驾驶指的是拖拉机和收获机通过感知和定位技术实现作业环境和位置感知，并运用路径规划技术和水力控制技术实现农业机械的自主行驶。农业机械的自动化，可以降低人工成本，提高作业的精确度，提高作业的效率。目前，农业机械化驾驶大多是通过导航、定位等方法来完成全局路径规划和自动驾驶。该系统可以通过基于卫星导航的视觉和神经网络的深度学习，来分析本地环境，识别和检测障碍物，从而达到整体和局部的多维环境感知[3]。另一方面，可以根据地形、土壤的性质，进行深度的自动调整。Kinze的大型农用机械公司借鉴谷歌的自动驾驶系统，生产出了一台自动耕种机和收割机，在耕种的时候，将自己所处的位置和农田的情况都录入到 GPS系统中，这样就可以让拖拉机按照 GPS的提示，通过红外扫描来避开障碍。

结束语：

在目前的机械设计制造领域，要顺应时代潮流，将人工智能技术的总体设计流程与整个设计流程结合起来，以灵活、高精度为设计理念，对整个设计方案进行改进，并对整个设计过程进行监控与管理，最后利用人工智能技术对现场生产与制造提出一些有价值的意见，使整个机械设计制造产业向着现代化的方向发展。

参考文献：

[1]李青. 现代人工智能技术在机械设计制造中的具体应用[J]. 电脑知识与技术,2022,18(17):66-67,82.

[2]徐大帅. 人工智能技术在机械设计与制造中的应用[J]. 消费电子,2022(4):73-75.

[3]夏付欣. 人工智能技术在机械设计制造及其自动化中的应用[J]. 造纸装备及材料,2022,51(4):111-113.