探析基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践

探析基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践

玄文韬

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摘要：随着新时代的来临，现代信息技术的更新速度在不断加快，使得人工智能技术在社会各个领域中的应用都在不断优化，特别是在机械制造及自动化领域，人工智能技术的应用推动了该行业的进一步发展。因此，机械设计制造企业要在生产发展过程中，要重视人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用，并且对相关技术进行不断优化与完善，使得在实际的生产制造过程中，能够有效甄别与综合处理各种信息资料及其相关数据信息，从而更有助于促进机械设计制造企业实现健康、可持续发展。

关键词：人工智能；机械设计制造；自动化

引言

随着科学技术的持续发展，社会对机械设计制造的要求及需求也在持续提升。在此背景下，为满足社会日益增长的实际需求，机械设计制造应不断引入各类新技术、新方法，尤其是针对人工智能技术的运用及研究分析，更是决定着机械设计制造的未来发展水平，所以要给予高度重视。另外，在运用人工智能技术时，应充分分析机械设计制造和人工智能技术的特点，并以此为基础推动两者之间的相互融合与共同发展。

1机械设计制造及其自动化的概述

1.1自动化技术的内涵

自动化是一门综合化的技术，其理论基础结合了控制论和信息论，所涉及的科学领域包括系统工程、计算技术以及电子学等。在实际应用的过程中，工程师往往可以通过多样化的自动化工具，结合数据量化的形式对相关对象加以控制。在工业生产的设计与制造中，通过计算机对其进行数据设定完成标准化运营，可以提高工作效率。

1.2有效节省人力资源

将自动化技术应用于机械设计制造能够有效节省人力资源。过去我国的机械设计制造产业存在高污染、高劳动密集以及高能耗的问题，不仅生产效率低，还会导致生产质量不佳。通过自动化技术可以取代部分高危的岗位，所有的机械都能够按照既定的程序实现自主运作，在节省人力成本的同时提高了生产效率。

1.3提升产品设计质量

在以往的机械设计制造中，由于受到条件、设备以及技术等多方面因素的影响，导致设计人员很难提高机械设备的零件精度和产品形状与设备之间的契合度。而通过引入自动化技术，则可以在计算机人机界面之中量化零件尺寸，利用数据库进行相关数据信息的调取与对比，提高产品生产质量的同时创新和研发新的产品，推动了整个产业的发展。

2人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用

2.1人工神经网络

神经网络是当前人工智能技术的重要组成内容，其在机械设计制造中运用时，不仅可将机械设计制造相关数据进行高效化分析及共享，还能够对数据信息实现动态化处理，进而多方面结合共同保障人工智能技术在机械设计制造领域中的运用成效。其中神经网络的数据高效化分析及共享可以确保机械设计制造相关人员之间数据信息的高效、精准传递，方便设计环境与制造环境的相互沟通交流，进而全面提高机械设计效果及产品质量；数据信息的动态化处理则是指机械设计可根据机械制造需求，通过人工神经网络实时数据信息的动态化模拟及处理。此过程中需要需求信息录入人工神经网络模型中，进而通过模型实现机械设计方案的优化及挑战，避免不合理方案设计所引发的设计返工以及资源浪费等情况。最后，运用人工神经网络还可以对现有结果数据实施进一步分析处理，并将其中有价值数据存储到数据库，构建机械设计制造专家系统，为后续机械设计制造提供重要的支持和参考。

2.2故障诊断系统

机械设计制造中的故障诊断系统主要包括故障案例库和故障推理库两部分，其分别可以根据模型诊断和案例推理来实现机械设计制造方案的创新及故障诊断，进而可保障机械设计制造方案的精准性和有效性。在具体机械设计制造及其自动化过程中，相关设计人员可将机械设计制造方案录入故障诊断系统中，进而通过故障诊断系统检验机械设计制造方案的可行性，根据检验结果对现有机械设计制造方案进行优化调整。同时，通过故障案例库，还可以为机械设计人员提供各类相似方案参考，并结合现有机械设计方案中存在的不足，合理提供优化意见及建议，加深设计人员对相关设计的认识和了解，并由此不断地提高机械设计效果，保障产品能够真正符合市场需求。

2.3在设计中实践应用

在现代化机械设计中，不同的设计理念会不同程度地影响整个设计过程，而在实际操作时，则主要是借助计算机技术来完成，人工智能技术的应用则能促使机械设计制造及其自动化工作变得更加丰富，具备多元化特征。例如，人工智能技术在实际的机械设计过程中，相关工作人员只需要使用一定的编码技术将设计目标以及方法写入计算机程序中，计算机的自动化设计操作就可以全程进行，通过人工智能的分析，计算机就会自主进行相应的设计工作，这样不仅能够达到缩短设计时间，而且还能够大大提高效率，人为因素对其带来的干扰也会对明显减少，从而能够促进设计效率的提升。

2.4在生产中实践应用

在进行机械生产时，人工智能技术的应用，能够更好地保障产品质量。比如，在实际的机械生产中，利用人工智能技术代替人工操作，能够让人工出错所带来的影响降到最低，同时，还能够全天不停地进行相应的操作，使得人工休息时间能够被节省，并且对环境条件没有的较高的要求，生产效率以及生产质量也可以得到有效保障。除此之外，人工智能技术在实际生产过程中可以自动监测相应的机械设备，及时发现故障问题，并且可以快速锁定故障发生位置，同时，可以自主开启自动分析功能，帮助相关检测人员排查相应的生产故障，再进行相应处理，从而能够促进生产过程中的安全性、稳定性大大提高。

3基于人工智能的机械设计制造及其自动化的发展策略

3.1智能化

在机械设计制造中，应用智能技术的环节不断增多，应用的领域不断扩大，逐步成为其突出的特征。在机械设计制造过程中，将自动化技术运用到其中，智能化是指运用最新的人工智能技术，将现代的设计思想与生产过程相结合，使其最大程度利用自身的优点，从而明显提升机械设计制造的效率和品质。因此，在机械设计制造中，运用智能化技术，可以使生产装备的操作效率得到更大提高，使机械设备生产效能得到最大程度的发挥。

3.2绿色化

随着城市化和工业化的发展，人民生活质量得到了很大的提高，但是也出现了很多问题，其中最显著的就是对环境的破坏。当前，我国各行各业都在大力倡导“以绿色为导向”的发展思想，以实现既保护了经济发展，又增加了经济与社会的双重利益。所以，在我国的机械设计制造行业，走的是“绿色化”道路。因此，在机械设备制造和销毁方面，要做好环保工作。另外，在某些废物的销毁中，要更加注重对包含金属部件的处理。目前，社会对环境问题的关注程度已经越来越高，在降低资源浪费的同时，在绿色化的基础上发展机械制造业，这符合可持续发展的要求和理念。

结语

自动化技术对于工业发展的影响极大，机械设计制造作为推动工业化发展的关键因素，在其中应用自动化技术，不仅可以提升生产力，还提高了产品设计与制造的质量。因此，本文通过对基于人工智能的机械设计制造及其自动化实践策略进行分析具有非常重要的意义。

参考文献

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[3]张绪勇.机械设计制造及其自动化的特点优势与发展趋势探究[J].中国设备工程,2021,(14):100-101.