人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用

人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用

钱儒库

身份证号：441224199007154316

摘要：人工智能技术作为当前应用范围极为广泛的科学技术，在人脸识别、语言处理、工业控制等领域成绩斐然，并逐渐向着其他领域延伸。我国作为大国，是我国发展的重要基础，对社会安定团结有着重要的作用。传统的生产以粗放型为主，对生产效率、发展水平有着较为严重的阻碍。随着时代的发展，为了更好地满足社会发展的需要，推进农村现代化，将优秀的前沿科技应用到生产领域成为发展的主流趋势。本文主要分析人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用。

关键词：人工智能；机械；应用前景

引言

人工智能技术是当前科技发展的尖端技术，将其应用到现代领域是时代发展的必然要求。实践证明，在现代机械中积极地应用人工智能技术，提高技术装备和信息水平，发展智慧，对提高生产效率，促进绿色可持续发展有着重要的意义。人工智能技术在现代机械中的应用，既是实现现代化发展的任务，又是实现该任务的重要途径。

1、人工智能在机械设计制造及其自动化中应用现状

我国机械设计制造行业正处于快速发展的阶段，人工智能技术逐渐被应用到机械设计制造领域中。因市场的长期推动，机械设计制造企业数量明显增多。通过对2019年与2017年的有关数据进行比较，不但机械设计制造企业数量呈现出50％以上的增幅，而且人工智能技术的应用范围得到了有效拓展。传统手工作业方式已无法满足当代企业的发展需求，取而代之的是基于人工智能的自动化操作，大幅提升了机械生产制造技术的水平。因此，智能化发展已成为当代机械设计制造行业必然的发展趋势。积极将人工智能技术运用到传统的机械制造、机械设计以及自动化生产领域中，不仅能提升机械制造的精度，而且还能够保证机械生产的质量和效率。针对部分存在高风险和高污染的制造工业，如果采用人工智能技术来代替，便能够在保证机械制造生产质量的同时避免工人的人身受到损害，这无疑是制造业的福音。从成本引进的角度来看，由于在机械制造领域中引进人工智能技术及相关设备需要大量的资金投入，对经济水平一般的企业存在一定的难度，因此，当前人工智能技术仅在大型企业的生产过程中应用。除此之外，由于一般的机械设计制造企业尚未普及运用人工智能技术，加之相关管理及配套设施也尚未呈现出大规模的发展趋势，较国外发达国家，我国无论是在产业发展或是人工智能运用等各方面仍然存在着较大的发展空间。

2、人工智能技术在机械中的应用

2.1新能源技术

目前，我国农机设备采用的新能源技术主要是太阳能、风能等技术。在生产中的病虫害防治、浇水灌溉、种植养殖等领域应用太阳能，可以有效减少污染，提高效益，促进绿色的发展。通过建立光电温室大棚，可为种植及养殖提供电能和热量。使用太阳能诱虫灯进行害虫的防治，能够降低农药和化肥的施用量和使用频率，在减少生产中的农药残留的同时，保持土壤的肥力。此外，可将以太阳能、风能为主的发电系统用于生产中的灌溉作业等。在机械方面使用太阳能，既能够达到节能环保的效果，又能够降低机械的使用成本，从而提高经济效益。

2.2计算机视觉技术

通过微机、摄像机等设备对人的视觉功能进行模拟，是计算机视觉技术在现代机械中的主要应用。通过计算机视觉技术可以对目标进行全过程的识别、跟踪和测量，对目标的周围环境进行监测，有效地规避目标周围的障碍物，做出合理的路线规划。计算机视觉技术主要应用在复杂的田间作业过程中，通过对周围环境进行分析，能够在识别目标位置的同时规划科学合理的路线，提高机械的工作效率。计算机视觉技术最开始主要应用在农产品的分级以及品质检测领域，利用计算机视觉技术可对农产品图像进行信息的提取，通过无损检测对农产品进行质量评估和分级。随着计算机技术、图像处理技术以及视觉技术的不断发展，人工智能的发展水平逐渐提升，计算机视觉技术逐渐被应用到田间除草、施肥、植物保护以及园林等领域。

2.3GPS导航技术

现代机械中GPS导航技术应用极为广泛。GPS导航技术操作简单、成本较低、效率较高，基于GPS技术的无人机、无人驾驶拖拉机等发展迅速。通过GPS导航技术，对无人机或无人驾驶拖拉机的路线、速度等进行科学设置，极大地提高了播种、收获、喷洒农药等工作的效率和效果，节省了大量的人力和物力，实现对成本的有效控制。

3、自动化技术在机械设计制造中的具体应用措施

3.1人们利用智能化技术可对大型机械设备实现远程调控、监测以及维修

其中基于网络信息技术的集成控制管理更是使得工程机械设备的功能更加丰富，将其应用于生产中效率能大幅提升。其内部引进电液控制自动换挡技术、电子监控系统以及传感器等设施，根据电子监控与传感数据，可对机械运行状态与内部结构进行精准识别、监测，确保该工程机械处于稳定运行状态，而自动换挡技术则使得司机对其速度与功率的运行控制更加灵活，有助于提高该机械设备的运行效率，降低工作人员操作难度。

3.2应用在机械制造中

通过将人工智能技术合理应用到机械制造过程中，让机械制造实现自动化的目标，既能有效促进机械制造生产效率的提升，又能保证理想的生产质量。同时，通过对人工智能在机械制造过程进行精准、严密的控制，能够将影响机械制造质量的因素控制在一定的范围内，从根源上提高机械制造的生产水准及效力。基于人工智能技术的智能调整、分析等功能，还能让生产过程无限贴近于不同行业对产品的不同需求，充分突出人工智能的多线程操作，保证机械制造的稳定性，有效提升机械制造的经济效益。

3.3自动化技术

自动化技术中本就涵盖各种传感器装置，无须外部人工干预便能够支持自动化操作，能够及时检出各种未达标和不合格产品，是新时期优化机械设计生产基础保障。当前，现有自动化检测系统涵盖检测数据、信息整合分析、信号转化、数据处理、传感装置以及传输数据等环节，其中各个模块也是自带微型信息处理功能的系统模块，在产品检测方面具有较高准确性，检测结果十分可靠。比如，自动化系统能够借助自动化检测功能监测整个机械设计生产活动，采取间接和直接等手段实施测量工作，其中直接测量能够有效监测机械设备相关尺寸变化，间接测量则是需要提前设计编制系统程序，严格按照预先设计生产流程以及装置规划，远程操控刀具切割，借助系统中的专用检测模块来计量装置尺寸。比如在机械生产中应用自动化的单触点检测设备，能够对机械设计加工进行全面控制，实时检测元件尺寸波动，对机床设备进行合理调节，满足元件尺寸要求，具有较高便捷性。为充分发挥出测控、计算机系统以及电子技术优势，需要全面集成各项技术，坚持信息技术和工程控制理论的科学指导，创建完善、灵活的高效化信息生产控制系统，借助组织化控制提升系统效率，及时修复系统故障。

结束语

随着我国科技的快速发展，各类人工智能技术的创新成果正逐渐被应用到现代机械发展中，各类能源的灵活运用对我国现代机械在节能环保方面起到了积极的作用。在现代机械中应用人工智能技术是机械生产领域发展的必然方向，人工智能技术与机械的融合发展可以有效地提高生产的效率，促进我国机械自动化、智能化发展。

参考文献：

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