人工智能在机械设计制造及其自动化的实践探讨

人工智能在机械设计制造及其自动化的实践探讨

张磊1   ,刘燕,1  ,姚晓龙1  ,李亚团1    ,刘洪涛2

1.平高集团智能电力科技有限公司    河南平顶山市          467000

2.平顶山国家高新区电气装备产业园区  河南平顶山市        467000

摘要：人工智能技术不仅是计算机领域关键技术之一，还是计算机科学技术中重要组成部分。人工智能技术经过不断优化以及改进已被应用到机械设计制造及其自动化实践中。因此，为充分发挥人工智能实际作用，在设计过程中设计人员必须做到与时俱进，合理利用现代技术，提升机械设计制造产品质量，促进机械设计制造领域快速发展。

关键词：人工智能；机械设计制造；自动化

将人工智能技术应用在机械设计制造中，不仅能提升机械设备运行效率，还能进一步提升机械制造企业核心竞争力，并实现机械制造自动化目标。人工智能技术经过不断优化以及改进，已经被广泛应用到机械设计制造各个环节中，从而在提升机械设计操作有效性及智能水平的同时，加强系统反应速率，有助于机械设计制造自动化逐渐向标准化、智能化以及规范化方向发展。

一、在机械设计制造及其自动化中应用人工智能技术现状分析

（一）优势

  我国机械设计制造行业正处于快速发展时期，人工智能技术经过优化以及改进，逐渐被应用到机械设计制造领域中。据调查研究发现，2020年机械设计制造企业数量与2018年相比，呈现出50%以上的涨跌幅，并且人工智能技术逐渐被应用在机械设计制造各环节中。传统人工生产方式已经无法满足当前企业发展需求，逐渐转变为基于人工智能的自动化操作，提升机械设计制造水平[1]。

   将人工智能技术应用到传统机械设计与制造以及自动化生产领域中，不仅可提升机械产品精准度，还能确保机械生产水平和质量，并在一定程度上降低工作人员工作强度，降低生产成本的同时，提升机械设计与制造企业经济效益。此外，针对部分存在高污染、高风险的制造业，若基于人工智能技术，逐渐代替该行业生产和制造，从而避免工人人身损害，并且降低对周边的环境的污染，促进该行业快速发展。

（二）现状

  从客观角度进行分析，在机械设计制造领域中，为提升运行效率以及质量，需要应用人工智能技术以及大量设备支持和大量资金的投入，但这对部分中小型机械制造企业具有一定难度。因此，人工智能技术仅在部分大型、中型企业生产中使用。并且部分机械设计制造企业在发展过程中，未深刻意识到人工智能技术对自身发展的重要性，或者是因为多种因素的影响，相关配套设施及管理未呈现大规模发展趋势，与部分发达国家相比，无论是应用人工智能技术，还是机械设计制造都有着较为广阔的发展空间。

二、人工智能在机械设计制造及其自动化中的要点分析

   目前，我国机械设计制造及其自动化还尚处于发展创新阶段，并且机械设计制造领域相较于其他领域来说具有一定特殊性以及复杂性，因此在实践期间机械设计制造的针对性以及精准度可能达不到预期标准，因此，将人工智能技术应用其中，不仅可提升机械设计制造效率，还能在降低生产成本的同时，提升企业经济效益[2]。为充分发挥人工智能技术在机械设计器自动化实践中的实际作用，应不断优化以及改进多类型技术，降低应用人工智能技术，促使众多中小型机械设计制造企业都能发挥人工智能技术实际价值， 促进我国工业快速发展。在机械设计制造及其自动中应用人工智能技术时主要有以下几方面

（一）确保安全生产

  基于自动化机械设计制造，不仅能确保整体设计和生产具有较强安全性、严谨性以及高效性，还能从根本上降低在制造中出现安全事故的概率。据调查研究发现，在机械设计制造领域中，出现安全事故概率主要原因之一就是传统机械设计制造技术具有单一化、格式化特点，在发生安全事故时无法保证工作人员身身安全。基于人工智能技术，构建全方位、多角度实时监控系统，在后续生产和运行过程中一旦发生故障，及时将故障信息上报给工作人员，可第一时间做出针对有效处理方式。

（二）提升机械制造效率

  传统机械设计制造过程中，针对部分负载环节因为采用人工操作的方式容易出现多种问题，会对机械设计制造成较大影响。因此，将人工智能技术应用其中，在推进机械设计制造自动化进程的同时，有效避免因出现人为操作失误，从而影响机械设计制造质量。此外，在实践过程中，基于人工智能技术，还能模拟分析生产和运行全过程，对模型进行不断优化以及改进，从而确保设计出的机械产品无论是在外形方面，还是在质量方面，都能符合对产品的要求，以免实际生产时间超出预定生产周期[3]。

三、在机械设计制造及自动化实践中应用人工智能主要策略

（一）在机械设计中的应用

   与传统设计理念相比，将人工智能技术应用在机械设计制造及其自动化中，从而在不断优化以及改进机械设计制造工艺的同时，提升产品质量和效率。并且以计算机技术为基础，更好的满足人们生活与工作需求。因此，为充分发挥人工智能技术在机械设计中的实际作用，确保在机械设计制造过程中具有较强合理性、可行性以及严谨性，以便更好满足人们对机械产品设计多样化需求。

            图1 人工智能在机械设计制造中的应用

  通过对上图1进行分析研究，为有效避免或者减少主观因素对机械设计制造的影响，在实践过程中，相关企业已经深刻意识到人工智能技术对企业发展的重要性，并致力于提升企业自动化水平。尽管在部分机械设计类别中，已经基本实现自动化，并且降低成本消耗的同时，提升企业经济效益，但随着技术不断创新与发展，对机械设计提出更高的要求。基于此，在设计机械产品过程中会，相关工作人员应打破传统设计思维限制，促使机械设备具有较强合理性、科学性以及严谨性，提升设计机械产品的质量。

（二）在机械制造中的应用

  基于人工智能技术，有助于机械制造实现自动化目标，并提升机械制造生产效率。同时合理应用任工智能技术，能在机械制造期间进行严密、精准的控制，有效避免或者减少多种因素对机械制造质量造成影响。合理应用人工智能的分析及调整功能，确保所生产的产品能不足不同行业客户，对不同产品的实际需求，并实现多线操作，确保在机械制造过程中具有较强稳定性以及安全性，有效提升机械制造经济效益。

（三）构建信息化系统

   在机械设计制造及其自动化实践过程中，人工智能技术的神经网络系统发挥着至关重要的作用，其是与人体神经系相似的一种信息化系统，不仅不功能上较为齐全，而且在实践中还发挥着无语伦比的优势。如，在信息存储过程中，神经网络系统具有着十分鲜明的特色，与传统数据处理相比，神经系统不仅更加具有智能化、便捷化特点，还能在极短时间内分析更多数据，并确保数据分析准确性，从而满足及机械设计制造及其自动化在实践中对计算的实际需求。

  由于人工智能技术的神经网络系统的先进性，被广泛应用到各领域中并取得较好的成果。目前神经网络网络系统已被瑞士等国家纳入重点研究相，并在逐渐深入研究和开发过程中，将其逐渐应用到电加工领域中，促使电加工技术具有更为强大的计算和组织功能，在经过众多科研学者的不懈努力，未来还会进一步增强神经网络系统各个方面，不断拓展应用该系统领域，充分发挥其实际作用，满足社会日益增长的多样化需求。

结语：综上所述，人工智能技术在机械设计制造及其自动化实践中发挥着重要的作用，为促进我国机械设计制造行业快速发展，相关企业及工作人员应不断优化以及改进机械设计制造流程，并将自动化技术融入其中，从而为各行业提供更为优质的服务。

参考文献：

[1]刘涵,梁家勋.人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用分析[J].新型工业化,2021,11(11):250-251.

[2]邹相宝.人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用[J].集成电路应用,2021,38(09):144-145.

[3]苗垒.人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用探析[J].当代化工研究,2021(09):175-176.