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機(jī)械設(shè)計制造應(yīng)用1

引言

在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下，智能化、自動化也成為了時下社會的熱點(diǎn)議題，各行業(yè)領(lǐng)域更是意識到融入人工智能技術(shù)的巨大功效，故也積極運(yùn)用了人工智能，以望能帶動整個行業(yè)的發(fā)展。誠然，機(jī)械制造業(yè)也正是基于人工智能技術(shù)的輔助方得以不斷地創(chuàng)新與升級，繼而讓自身的競爭優(yōu)勢更為突出，也極大增強(qiáng)了行業(yè)的核心競爭力。如今，人工智能已然做到了各行各業(yè)全面覆蓋，但就機(jī)械制造業(yè)而言，由于機(jī)械制造的過程涉及眾多復(fù)雜多變的環(huán)節(jié)，故要想融入新技術(shù)，尚需經(jīng)歷一段時間的磨合并思考如何才能充分利用人工智能提高行業(yè)的整體質(zhì)量與水平。對此，本文也將分析人工智能在機(jī)械制造及其自動化中的應(yīng)用優(yōu)勢，以望能為人工智能于機(jī)械制造領(lǐng)域的合理運(yùn)用提供指導(dǎo)。

1人工智能在機(jī)械制造及其自動化中的應(yīng)用實踐

1.1智能CAD應(yīng)用分析

人工智能技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的具體運(yùn)用，CAD當(dāng)屬最典型的應(yīng)用案例之一[1]。相較于傳統(tǒng)機(jī)械制造，CAD不僅能將產(chǎn)品數(shù)據(jù)的點(diǎn)、線、面聯(lián)結(jié)到一起，同時也基于自身所集合的專家、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)及算法而能為機(jī)械制造過程提供諸多指導(dǎo)。如在開展某項制造任務(wù)前，制造企業(yè)便可通過專家系統(tǒng)搜集與所生產(chǎn)產(chǎn)品相關(guān)的諸多問題，后在算法系統(tǒng)的支撐下，可將之編匯成相應(yīng)的計算機(jī)語言。隨后的產(chǎn)品設(shè)計與制造過程，一旦出現(xiàn)問題便可及時找到問題對應(yīng)的解決方案，如此將能全面保障產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。除此之外，人工智能與機(jī)械制造中的運(yùn)用還包含了另一重要范圍，那便是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而所謂的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，也便是通過對神經(jīng)元的模擬，使之能在產(chǎn)品的設(shè)計及生產(chǎn)中為其提供各項幫助。諸如在面對產(chǎn)品設(shè)計過程可能出現(xiàn)的因非線性關(guān)聯(lián)而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)斷點(diǎn)，通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的模擬，便可運(yùn)用其記憶與自組功能來焊接數(shù)據(jù)斷點(diǎn)，以此在確保產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的同時也有助于維護(hù)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1.2人工智能在工業(yè)中的應(yīng)用

人工智能的發(fā)展與大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的崛起有著極為密切的關(guān)聯(lián)。正如人的身體，將人工智能視作人的大腦，雖然功能強(qiáng)大，但若僅有大腦卻無其他肢體，也將導(dǎo)致大腦作用無法得以充分發(fā)揮。反之，有了以云計算平臺搭建的“身體架構(gòu)”，再輔以大數(shù)據(jù)技術(shù)提供的大量“知識”及計算機(jī)的自我學(xué)習(xí)功能，方能讓大腦產(chǎn)生各種高級智能行為。由此可見，人工智能的發(fā)展過程也對其他方面技術(shù)有著較強(qiáng)的依賴性。至于當(dāng)前的人工智能技術(shù)，其主要是由三項前沿數(shù)字技術(shù)所推動，包括數(shù)據(jù)、算力及算法。也正是基于這三項技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，方為新一輪的工業(yè)及信息革新提供了強(qiáng)勁動力，繼而在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會的變革同時起到了推動社會進(jìn)步的重大功效?，F(xiàn)如今，機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域已然在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算及信息物理系統(tǒng)等高精尖技術(shù)的支撐下有了蓬勃的發(fā)展[2]。且相較于傳統(tǒng)的運(yùn)作方式，人工智能下的機(jī)械設(shè)計制造不僅更加高效、節(jié)能，且運(yùn)作的方式也更加靈活。但總體而言，人類目前針對工業(yè)智能化的探索仍處于初級階段，故仍需積極針對人工智能與機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的結(jié)合予以不斷探索。以此方能促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級。至于人工智能于機(jī)械設(shè)計制造的切入，具體可從以下幾方面入手：首先，針對機(jī)械設(shè)計制造中的制造環(huán)節(jié)，鑒于機(jī)械制造的過程會有大量數(shù)據(jù)產(chǎn)生，而通過對數(shù)據(jù)的分析，不僅能診斷出機(jī)械運(yùn)行過程中的故障所在，同時能對故障予以提前預(yù)測，以此提高機(jī)械制造過程的智能化程度。其次是針對機(jī)械設(shè)計，此部分內(nèi)容可充分借助計算機(jī)技術(shù)，通過運(yùn)用人工智能技術(shù)的自我學(xué)習(xí)功能，一方面可填補(bǔ)人類設(shè)計師的思維漏洞，另一方面則能透過不斷的學(xué)習(xí)來完成自我進(jìn)化。如今，許多汽車乃至飛機(jī)制造商也均是基于人工智能對設(shè)計技術(shù)來對機(jī)械設(shè)備零件予以創(chuàng)造性設(shè)計，而不受人類設(shè)計師思維局限影響的諸多設(shè)計成果也切實達(dá)成了理想的功效。總而言之，未來的機(jī)械制造過程，人工智能技術(shù)的全面運(yùn)用已然成為必然的發(fā)展趨勢，且基于對人工智能技術(shù)的合理運(yùn)用，不僅能提高單位的生產(chǎn)效率，同時能對制造過程可能出現(xiàn)的錯誤予以提前預(yù)測，以此不僅方便設(shè)計師及時予以修正，同時可借助人工智能技術(shù)的自我學(xué)習(xí)功能來對產(chǎn)品予以進(jìn)一步完善，從而確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。不僅如此，通過對人工智能技術(shù)的全面運(yùn)用，還能在生產(chǎn)機(jī)械的同時分析產(chǎn)品數(shù)據(jù)再予以智能調(diào)整，以此確保所生產(chǎn)產(chǎn)品更能滿足柔性制造與時長的個性化需求。如今，人工智能已然在機(jī)械制造中得到了普及運(yùn)用，而經(jīng)大量的生產(chǎn)實踐表明，人工智能不僅能出色完成任務(wù)，而且其多線程工作的能力也是人工所無法比擬的。因此，積極、合理地運(yùn)用人工智能，將為我國機(jī)械制造業(yè)的有序發(fā)展提供有力保障。

1.3機(jī)械制造方案應(yīng)用分析

現(xiàn)如今，諸多大型機(jī)械重工行業(yè)雖在人工智能技術(shù)的促進(jìn)下完成了產(chǎn)業(yè)、技術(shù)的全面升級，但人工智能的推廣仍然遭遇到了重重阻礙。如當(dāng)前的諸多機(jī)械制造企業(yè)，因其尚未意識到機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢，加之其日常的運(yùn)營思想仍停留在自給自足的層面，以致企業(yè)對新技術(shù)的接納程度較低，這不僅會導(dǎo)致行業(yè)的發(fā)展環(huán)節(jié)，也將影響到機(jī)電一體化的發(fā)展水平。此外，由于不少企業(yè)也未能深入理解新技術(shù)理論，以致日常工作過程也僅是按照原樣進(jìn)行復(fù)制而不重視技術(shù)方面的分析，這也會對機(jī)械制造業(yè)的信息化發(fā)展進(jìn)程產(chǎn)生阻礙。因此，機(jī)械制造業(yè)要想獲得穩(wěn)定的發(fā)展動力，便必然要對傳統(tǒng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)予以不斷的優(yōu)化與升級，以此方能彰顯人工智能技術(shù)的積極效用并切實維護(hù)行業(yè)的發(fā)展和諧與穩(wěn)定。

1.4在故障診斷中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化無疑是一項龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)。故一旦需要對系統(tǒng)作出調(diào)整，也更需基于人工智能的輔助。與此同時，基于系統(tǒng)更新勢必涉及龐大的數(shù)據(jù)量，倘若企業(yè)仍是采取人工計算的方式，不僅會耗費(fèi)大量的時間，而且因人為因素影響也難免會有諸多錯誤產(chǎn)生，這無疑會對企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生諸多不利影響。對此，為優(yōu)化計算效果，人工智能技術(shù)的引進(jìn)更是不容忽視。通過對數(shù)據(jù)信息的整理與分類，在提高計算準(zhǔn)確性的同時也能避免后期運(yùn)行發(fā)生故障。不僅如此，人工智能技術(shù)還可在診斷機(jī)械設(shè)備故障上發(fā)揮功效，在機(jī)械運(yùn)用過程中，人工智能便能隨時進(jìn)行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)故障便可及時預(yù)警并自動進(jìn)行處理，確保機(jī)械始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。最重要的是，及時修理故障還能幫助企業(yè)減少生產(chǎn)上的損失。倘若不能及時排除故障，影響將在范圍內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)散，甚至使整個生產(chǎn)系統(tǒng)癱瘓。因此，合理運(yùn)用人工智能技術(shù)來診斷故障也極有其必要性。

1.5運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)計算和存儲數(shù)據(jù)

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中，人工智能技術(shù)最典型的運(yùn)用案例當(dāng)屬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[3]。而所謂的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也便是基于對人類神經(jīng)系統(tǒng)的模仿而建立的電子信息系統(tǒng)。當(dāng)然，相較于人類神經(jīng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅有著龐大的存儲量，同時能確保所存儲數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。與此同時，神經(jīng)系統(tǒng)還具有強(qiáng)大的計算功能，可幫助機(jī)械制造行業(yè)計算生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)并確保計算結(jié)果的精準(zhǔn)。以此在保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量同時也能維護(hù)機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

2結(jié)語

隨著全球科技水平的不斷提升，傳統(tǒng)的機(jī)械制造水平及效率均已無法滿足當(dāng)代社會的發(fā)展需求。因此，機(jī)械制造企業(yè)也唯有積極尋求人工智能技術(shù)的幫助，并在人工智能技術(shù)的輔助下促進(jìn)自身傳統(tǒng)技術(shù)的革新，以此方能在維系行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展同時創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

作者:郭仁貴 單位:江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機(jī)械設(shè)計制造應(yīng)用2

我國傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，因此，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)成本比較高，與此同時，也存在生產(chǎn)效率比較低的問題，無法滿足我國高速發(fā)展的社會需求。應(yīng)用了自動化技術(shù)后，可以有效地提高機(jī)械設(shè)計制造效率和質(zhì)量，因此該技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，也成為我國機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)未來的發(fā)展方向。

1機(jī)械設(shè)計制造自動化的含義和特點(diǎn)

1.1機(jī)械設(shè)計制造自動化的含義

機(jī)械設(shè)計制造自動化指利用自動化技術(shù)對整個企業(yè)的生產(chǎn)和加工工序流程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)加工效率和質(zhì)量，自動化技術(shù)是機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的新興技術(shù)，該技術(shù)如今在機(jī)械工程、發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計制造自動化技術(shù)可以利用自動化控制系統(tǒng)，讓機(jī)械裝置得到自動化控制，真正降低工作人員的勞動強(qiáng)度，與此同時，還可以擴(kuò)大機(jī)械設(shè)計制造規(guī)模，提高生產(chǎn)制造效率，推動機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的良性發(fā)展，更好地滿足社會發(fā)展需求。

1.2機(jī)械設(shè)計制造自動化的特點(diǎn)

（1）高產(chǎn)能、高質(zhì)量特點(diǎn)。在機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)全面普及自動化技術(shù)后，可以讓機(jī)械生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到進(jìn)一步改進(jìn)，讓整個生產(chǎn)系統(tǒng)成為大量信息的交流場所，在獲取生產(chǎn)信息指令后，可以由系統(tǒng)第一時間進(jìn)行分析和響應(yīng)，從而讓不同的生產(chǎn)工序和環(huán)節(jié)開展生產(chǎn)操作。這種自動化制造生產(chǎn)的方式，相比傳統(tǒng)的人工操作生產(chǎn)方式具有更高的產(chǎn)能，在進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率的同時也能強(qiáng)化生產(chǎn)質(zhì)量，通過自動化設(shè)備的應(yīng)用可以在短時間內(nèi)保質(zhì)保量地完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。

（2）重視安全和利益特點(diǎn)。很多機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)張，其設(shè)計制造自動化水平也在不斷提升，與此同時，也給企業(yè)帶來了較大的安全性和利益方面的收益。采取自動化技術(shù)對機(jī)械設(shè)計制造過程加以控制，可以確保資源投入比例得到優(yōu)化，與此同時，還可以實時監(jiān)控機(jī)械設(shè)計制造全過程存在的安全隱患，提高整個生產(chǎn)流程的安全系數(shù)。對于一些比較關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)計制造環(huán)節(jié)來說，利用自動化技術(shù)可以實現(xiàn)無人值守即完成生產(chǎn)任務(wù)的目標(biāo)，最大程度避免了人工操作容易導(dǎo)致的失誤，對安全事故有較強(qiáng)的防范作用。

2傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)存在的不足

2.1工作環(huán)境存在的不足傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，工作人員面臨著極大的勞動壓力，與此同時，很多機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)為了進(jìn)一步節(jié)約成本，會出現(xiàn)大幅壓縮生產(chǎn)場地的行為，將很多生產(chǎn)線緊密布置，這就導(dǎo)致大量工人必然會聚集在一起開展設(shè)計制造工作，不僅無法有效控制工廠內(nèi)的噪音、粉塵污染問題，還會對工作人員的身心健康造成極大傷害。除此之外，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)多采取粗放式的管理模式，這種管理方法存在嚴(yán)重的安全隱患，未能對生產(chǎn)過程的安全性進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)管，導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等安全事故發(fā)生概率大幅提升。

2.2生產(chǎn)效率方面存在的不足在生產(chǎn)效率方面，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造方式存在生產(chǎn)效率低下的問題。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造主要采取人力勞動完成，然而，很多機(jī)械產(chǎn)品的部件數(shù)量多且焊接、組裝操作復(fù)雜，這就導(dǎo)致需要大量的勞動力，也無法統(tǒng)一操作標(biāo)準(zhǔn)，使得很多生產(chǎn)出來的機(jī)械零部件之間存在匹配誤差，除此之外，人力勞動是存在上限的，經(jīng)過長時間的高負(fù)荷工作，會導(dǎo)致生產(chǎn)效率和質(zhì)量大幅下降，不利于企業(yè)的整體生產(chǎn)效率提升。

2.3產(chǎn)品質(zhì)量方面存在的不足相比機(jī)器自動操作，人力操作的精準(zhǔn)度是比較差的，因此，在機(jī)械設(shè)計制造過程中，若制造的產(chǎn)品精度要求比較高，就需要采取精準(zhǔn)度更高的全自動及其操作方式對生產(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保操作精準(zhǔn)有效，避免因為人力不受控制的操作等不穩(wěn)定性影響出現(xiàn)技術(shù)失誤，影響產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

3機(jī)械設(shè)計制造及自動化設(shè)計原則

3.1充分滿足機(jī)械設(shè)備功能要求在機(jī)械設(shè)備設(shè)計制造過程中，不僅需要采取有效手段提高制造質(zhì)量和效率，還要加強(qiáng)對自動化技術(shù)的應(yīng)用，全面掌握其使用方式，從而強(qiáng)化機(jī)械設(shè)備的功能性設(shè)計，確保機(jī)械設(shè)備制造出來后可以更好地滿足人們需求。正因如此，在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化過程中，不僅要求工作人員系統(tǒng)化地掌握所有設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計情況，還要對其功能要求有充分把握，根據(jù)其實際使用需求進(jìn)行設(shè)計和制造。

3.2采用先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展過程中，要采取先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)，以這種技術(shù)作為基礎(chǔ)進(jìn)行生產(chǎn)，不僅可以讓機(jī)械設(shè)備、系統(tǒng)的功能性得到提升，也能讓其生產(chǎn)技術(shù)水平有效提高，強(qiáng)化設(shè)備和系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在機(jī)械化設(shè)備功能設(shè)計和制造過程中，要基于現(xiàn)代化技術(shù)充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展的作用，強(qiáng)化機(jī)械設(shè)備的智能化水平。

4機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中的應(yīng)用

4.1在機(jī)械化加工設(shè)備中的應(yīng)用機(jī)械化加工設(shè)備的主要功能是針對具體的產(chǎn)品進(jìn)行加工處理，從而改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品形態(tài)，更好地滿足用戶的使用需求，與此同時，利用機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)還可以讓機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的功能得到增加，如今該技術(shù)在我國加工機(jī)床、數(shù)控車床（如圖1）等機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中得到了廣泛應(yīng)用。

4.2在機(jī)械化能量轉(zhuǎn)換設(shè)備中的應(yīng)用機(jī)械化能量轉(zhuǎn)換設(shè)備主要指動力機(jī)，這種設(shè)備的主要作用是對能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，例如，內(nèi)燃機(jī)、電動機(jī)等設(shè)備都屬于機(jī)械化能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，利用機(jī)械設(shè)計及其自動化技術(shù)可以讓這類設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量得到提升，保障其應(yīng)用安全性，延長其應(yīng)用年限。

4.3在機(jī)械化數(shù)據(jù)處理設(shè)備中的應(yīng)用將具體的數(shù)據(jù)信息輸入機(jī)械化數(shù)據(jù)處理設(shè)備中后，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)、信息的自動化、智能化處理，如計算機(jī)等設(shè)備，可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高效、快速的傳輸和處理，存儲安全性也比較強(qiáng)。

4.4在功能性機(jī)械化設(shè)備中的應(yīng)用通過對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的研究和分析，可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用這類技術(shù)可以有效提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量并豐富其功能性，合理發(fā)揮該技術(shù)的作用，可以生產(chǎn)出更加多樣化的功能性機(jī)械化設(shè)備，推動機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

5機(jī)械設(shè)計制造及自動化的發(fā)展方向

5.1機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的智能化發(fā)展方向

隨著時代的發(fā)展，我國機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的發(fā)展速度也得到了一定提升，同時，其發(fā)展方向也得到了擴(kuò)張，其中智能化發(fā)展方向是新時代重點(diǎn)的發(fā)展方向。在我國科學(xué)技術(shù)水平高速提升的時代背景下，智能化發(fā)展也成為很多領(lǐng)域的主要發(fā)展方向，基于此，形成了一體化系統(tǒng)，該系統(tǒng)正是基于智能化和自動化技術(shù)形成的，在該系統(tǒng)中，可以讓機(jī)械設(shè)備設(shè)計制造工作更好地適應(yīng)環(huán)境，第一時間根據(jù)環(huán)境制定科學(xué)合理的生產(chǎn)決策，通過理性的分析和判斷開展高效的機(jī)械設(shè)計制造工作，推動企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如今智能化機(jī)械設(shè)備在我們的生活中得到了廣泛應(yīng)用，例如，很多高檔小區(qū)中都建立了智能化建筑，使用了智能門禁、智能電梯等設(shè)備，正因如此，對智能化的機(jī)械設(shè)備設(shè)計制造工作水平的要求也越來越高，要對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行完善，推動機(jī)械設(shè)計制造自動化向著智能化方向發(fā)展。

5.2機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的機(jī)電一體化發(fā)展方向

作為我國機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展已經(jīng)逐漸趨向機(jī)電一體化的方向發(fā)展，可以有效融合機(jī)械設(shè)計制造和自動化技術(shù)。機(jī)械一體化現(xiàn)階段在我國很多行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在電子控制類機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程中，自動化、一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展更加成熟，主要原因是利用這一技術(shù)可以讓機(jī)械設(shè)備實現(xiàn)更好的電子信息自動化控制。

5.3機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的模塊化發(fā)展方向

機(jī)械設(shè)計制造工作開展的主要目的是生產(chǎn)可以滿足工業(yè)生產(chǎn)和人們生活需要的產(chǎn)品，而生產(chǎn)出一件機(jī)械產(chǎn)品必須經(jīng)過多道工序，需要不同的生產(chǎn)單元和環(huán)節(jié)充分發(fā)揮效果，利用自動化技術(shù)，可以將機(jī)械設(shè)計制造工序模塊化，讓產(chǎn)品的生產(chǎn)分為不同的單元，例如，接口、動力源的生產(chǎn)等，這些不同模塊的生產(chǎn)難度不同，因此進(jìn)行集中研發(fā)和生產(chǎn)存在一定障礙，而且會造成一定的人力物力資源浪費(fèi)，無法達(dá)到高效的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)。而在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化模塊化發(fā)展后，可以分批次進(jìn)行機(jī)械設(shè)備自動化生產(chǎn)，大幅提高了生產(chǎn)效率，同時，可以最大程度發(fā)揮出有限人力物力資源的作用，避免了浪費(fèi)問題的產(chǎn)生。

6結(jié)語

總而言之，機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)未來的發(fā)展方向必然是網(wǎng)絡(luò)化、自動化，為了更好地解決傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)存在的生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量低等問題，可以充分發(fā)揮出現(xiàn)代化的管理技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等手段，實現(xiàn)對機(jī)械設(shè)計、生產(chǎn)、制造等全過程的控制，與此同時，還需要根據(jù)實際的發(fā)展情況和我國實際國情采取高標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計制造技術(shù)，全面提高設(shè)計制造自動化水平，降低工作人員的勞動強(qiáng)度，同時，可以提升勞動質(zhì)量和效率，更加符合我國的可持續(xù)發(fā)展理念，避免了資

作者:李國巖 單位:菏澤市牡丹區(qū)工業(yè)和信息化局

機(jī)械設(shè)計制造應(yīng)用3

人工智能技術(shù)是近年技術(shù)發(fā)展過程中產(chǎn)生的一項重要突破。通過發(fā)展人工智能技術(shù)，可以有效降低人力在生產(chǎn)生活中的使用，不斷解放人們的雙手，使得工業(yè)現(xiàn)代化、智能化的程度不斷提升。因此，在近年的發(fā)展過程中，人工智能技術(shù)在生產(chǎn)生活過程中得到了廣泛的應(yīng)用。以家庭生活為例，洗碗機(jī)、智能掃地機(jī)等的使用在很大程度上有效降低了人力的需求量，使得家庭生活的自動化程度得到提升。對于工業(yè)生產(chǎn)而言，通過使用人工智能技術(shù)，一些需要大量勞動力的高負(fù)荷工作或者危險性可以使用智能化的機(jī)械設(shè)備替代，從而實現(xiàn)工作效率和生產(chǎn)安全性的有效提高。對于人工智能技術(shù)而言，其是建立在計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。隨著近年計算機(jī)技術(shù)和信息化技術(shù)的不斷提升，人工智能也迎來了蓬勃發(fā)展的時期，在社會各個行業(yè)都得到廣泛推廣，取得了良好的應(yīng)用效果。同時，通過使用人工智能技術(shù)，當(dāng)前我國在開展工業(yè)生產(chǎn)過程中的模式也出現(xiàn)了一定的變化。對于機(jī)械設(shè)計制造業(yè)而言，作為傳統(tǒng)的工業(yè)制造體系，其在以往開展工作過程中往往會涉及大量的高負(fù)荷、高危險性工作，而通過使用人工智能技術(shù)，可以在確保制造精密度和準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上高效率地生產(chǎn)，同時，降低人工承擔(dān)的符合，降低生產(chǎn)的危險性，因此具有重要意義。本文將就這一方面的內(nèi)容進(jìn)行分析研究。

1人工智能與機(jī)械設(shè)計制造自動化簡介

1.1人工智能技術(shù)簡介

人工智能技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種新型技術(shù)，其綜合性相對較強(qiáng)。隨著電子信息技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展不斷完善，這些技術(shù)與哲學(xué)、社會心理學(xué)等多種學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行結(jié)合，從而實現(xiàn)了人工智能的應(yīng)用效果不斷提升。尤其是在近年開展工業(yè)生產(chǎn)過程中，人工智能由于其本身具有不同于傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的各項優(yōu)勢，因此，在近年得到了廣泛推廣。當(dāng)前，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在儀器儀表和數(shù)字控制等控制設(shè)備。通過采用人工智能設(shè)備，工業(yè)生產(chǎn)的效率得到了提升，現(xiàn)代化程度得到了提高。隨著近年人工智能的快速發(fā)展，當(dāng)前在機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域的應(yīng)用效果也在逐漸提升。通過與信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，新的人工智能設(shè)備使得機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)變得更加容易，由于可以有效地節(jié)省人力，企業(yè)投入的成本也在不斷降低。因此，受到了廣大機(jī)械生產(chǎn)者的廣泛關(guān)注。此外，與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計生產(chǎn)過程不同。人工智能下的機(jī)械設(shè)計制造工作主要依賴機(jī)械設(shè)備來完成。通過設(shè)定好的數(shù)值，可以精確地對模型構(gòu)造和生產(chǎn)過程加以控制，使得傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計制造過程中存在的模型運(yùn)算不清晰和精準(zhǔn)度不夠等缺點(diǎn)得到解決。同時，由于信息數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)搜索的便捷程度得到提升，用戶的體驗感更強(qiáng)。

1.2機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的相關(guān)特點(diǎn)研究

各項高新技術(shù)要得以實現(xiàn)必須依賴相關(guān)設(shè)備，而設(shè)備制造的材料以機(jī)械材料為主要代表，因此，機(jī)械設(shè)計制造和自動化程度直接與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的時間應(yīng)用相聯(lián)系。技術(shù)的進(jìn)步可以有效提升機(jī)械產(chǎn)品的科學(xué)性和智能型，同時，機(jī)械設(shè)計與制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也為及時的應(yīng)用提供了相應(yīng)的條件。我國在近年積極開展了機(jī)械設(shè)計制造與自動化的研究，在充分應(yīng)用當(dāng)前機(jī)械設(shè)備制造信息化程度的基礎(chǔ)上使得各種設(shè)計制造方法得到充分發(fā)揮，使得機(jī)械生產(chǎn)效率得到提升，質(zhì)量得到保證。在近年的發(fā)展過程中，機(jī)械設(shè)計制造與自動化產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出以下幾個方面的特點(diǎn)。（1）基本滿足當(dāng)前社會發(fā)展對機(jī)械制造業(yè)的實際需求。與傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式相比，現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)模式在技術(shù)不斷提升的基礎(chǔ)上其應(yīng)用效果得到大幅度提升。這一發(fā)現(xiàn)使得當(dāng)前機(jī)械設(shè)計制造及自動化產(chǎn)業(yè)的智能化程度得到了提升。同時也有力地促進(jìn)了我國機(jī)械制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。相關(guān)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)通過使用相關(guān)自動化技術(shù)，使得機(jī)械生產(chǎn)的模式得到進(jìn)一步優(yōu)化，機(jī)械產(chǎn)品的功能性也得到了進(jìn)一步加強(qiáng)。（2）機(jī)械生產(chǎn)對于技術(shù)的依賴性不斷提升。隨著近年人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前機(jī)械設(shè)備材料制造所依賴的技術(shù)已經(jīng)發(fā)生變化。從定義上而言，機(jī)械設(shè)備制造是將相關(guān)材料通過制造設(shè)備，在不改變材料結(jié)構(gòu)的情況下完成生產(chǎn)制造。而人工智能技術(shù)的推廣應(yīng)用使得當(dāng)前機(jī)械制造工作的現(xiàn)代化程度不斷提升，有效地解放了生產(chǎn)力，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。同時，在實際生產(chǎn)過程中，由于人工智能技術(shù)的應(yīng)用，使得機(jī)械設(shè)計制造和自動化成產(chǎn)過程中存在的一些問題能夠得以及時發(fā)現(xiàn)。通過這種方式來確保機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)應(yīng)用效果不斷提升，實現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2人工智能在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)過程中的應(yīng)用研究

2.1在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用研究

人工智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)計階段進(jìn)行應(yīng)用，可以使得設(shè)計人員的設(shè)計理念得到體現(xiàn)，設(shè)計人員的創(chuàng)造性得到充分發(fā)揮。隨著近年我國開放國門，積極引進(jìn)國外的新型設(shè)計理念，使得當(dāng)前很多設(shè)計人員的思路更加開闊。以機(jī)械設(shè)計為例，在近年開展機(jī)械設(shè)計工作過程中可以明顯發(fā)現(xiàn)，很多機(jī)械設(shè)備的設(shè)計方案現(xiàn)代化程度不斷提升，與傳統(tǒng)的設(shè)計理念之間存在較大差異。尤其是隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新型計算機(jī)設(shè)計軟件在機(jī)械設(shè)計過程中得到有效利用。使得設(shè)計獲得的方案可以有效滿足社會的實際需求。同時，隨著社會的快速發(fā)展，當(dāng)前社會各個行業(yè)對于機(jī)械設(shè)備的需求也呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。而要滿足當(dāng)前的實際需求，就必須對各項設(shè)計技術(shù)和設(shè)計理念進(jìn)行更新。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)則滿足了這一需求。在實際開展機(jī)械設(shè)計過程中，通過采用人工智能技術(shù)，結(jié)合設(shè)計的實際情況和實際需求，可以使得機(jī)械設(shè)計獲得的方案多元化程度不斷提升。人工智能系統(tǒng)在開展機(jī)械設(shè)計過程中其自動化程度較高，邏輯較為嚴(yán)密，因此，受到設(shè)計人員主觀因素的影響較小，可以有效提升設(shè)計方案的合理性。此外，采用傳統(tǒng)防范開展人工智能機(jī)械設(shè)計工作過程中，可以降低設(shè)計人員的工作量，減少設(shè)計過程中可能出現(xiàn)的各種遺漏和錯誤，提高設(shè)計效率，使得人力、物力、財力、時間等多個方面的消耗不斷下降。此外，在近年的發(fā)展過程中，利用人工智能技術(shù)開展機(jī)械設(shè)計時，相關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)都得到妥善保存，通過這種方式可以建立較為完善的機(jī)械設(shè)計數(shù)據(jù)庫，在后續(xù)開展機(jī)械設(shè)計過程中可以使設(shè)計人員進(jìn)行參考和學(xué)習(xí)?？傊?，人工智能的使用使得機(jī)械設(shè)計工作得到進(jìn)一步提升，有效突破了傳統(tǒng)設(shè)計工作中存在的局限性，對我國機(jī)械制造行業(yè)而言具有重要意義。

2.2在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究

傳統(tǒng)的機(jī)械制造對人工的要求相對較高。尤其是針對一些精密度要求較高的機(jī)械部件，在制造過程中，需要操作人員具有較高的技術(shù)水平和豐富的經(jīng)驗。而這些經(jīng)驗豐富的老師傅數(shù)量有限，因此，在很大程度上限制了我國機(jī)械生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。同時，以往使用的機(jī)械生產(chǎn)制造設(shè)備智能化程度較低，往往需要大量的人力消耗，大量的時間進(jìn)行操作，生產(chǎn)效率低下，工人承擔(dān)的工作壓力較大。這同樣是影響我國機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用，則可以有效解決這些方面的弊端。一方面，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，使得機(jī)械生產(chǎn)的效率得到提升，降低了一線工人的工作壓力，減少了工作時間，對工人技術(shù)、經(jīng)驗的要求也相對降低。同時，由于傳統(tǒng)機(jī)械制造生產(chǎn)過程往往以人力進(jìn)行，因此，不可避免出現(xiàn)錯誤，造成生產(chǎn)材料的浪費(fèi)，同時，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量也無法得到保證。而人工智能技術(shù)下的機(jī)械生產(chǎn)使用的設(shè)備智能化程度較高，只需要輸入相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，就可以實現(xiàn)精準(zhǔn)操控，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。另一方面，傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)過程中生產(chǎn)設(shè)備能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品種類相對固定，無法滿足一些個性化需求。而人工智能技術(shù)的使用可以通過在生產(chǎn)階段對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)整和分析，滿足人們的個性化需求。最后，在以往開展機(jī)械生產(chǎn)過程中，設(shè)備一旦出現(xiàn)故障就會導(dǎo)致生產(chǎn)停滯。同時，由于機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的零部件較多，檢修需要的時間相對較長，因此，可能會對生產(chǎn)造成一定的不利影響。而通過使用人工智能技術(shù)，可以在設(shè)備發(fā)生故障后對故障點(diǎn)進(jìn)行定位。同時，人工智能技術(shù)下的生產(chǎn)設(shè)備具有自檢功能，在發(fā)生故障后能夠及時準(zhǔn)確地對故障原因進(jìn)行分析查找，從而幫助檢修人員在較短時間內(nèi)找到故障發(fā)生位置并采取有效的措施進(jìn)行解決，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3可以實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息數(shù)據(jù)存儲計算人工智能技術(shù)

在機(jī)械設(shè)計制造及自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用以其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最為典型。人工智能下的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在構(gòu)建過程中模擬人類神經(jīng)系統(tǒng)，構(gòu)建了完善的電子信息系統(tǒng)。這一系統(tǒng)在對數(shù)據(jù)存儲和分析方面具有明顯的優(yōu)勢。一方面，具有較大的存儲量；另一方面，可以實現(xiàn)快速查找分析的效果。具體而言，在開展機(jī)械設(shè)計制造過程中，人工智能下的神靈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以對相關(guān)設(shè)備、生產(chǎn)模式等內(nèi)容的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，對其中涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析獲得結(jié)果。相關(guān)分析結(jié)果作為參數(shù)值可以在實際生產(chǎn)過程中進(jìn)行應(yīng)用，從而確保機(jī)械生產(chǎn)的有序、精準(zhǔn)、高效運(yùn)行。從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而言，在生產(chǎn)過程中的每個節(jié)點(diǎn)都可以作為一個神經(jīng)元存在，因此，其結(jié)構(gòu)緊密性和穩(wěn)定性相對較強(qiáng)。因此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中的智能化程度相對較高。在實際使用過程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠精確、高效地對機(jī)械生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，為實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

3結(jié)語

社會的發(fā)展使得當(dāng)前我國各個行業(yè)對機(jī)械設(shè)計和制造的要求不斷提升。而技術(shù)的升級和轉(zhuǎn)化已經(jīng)使得傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)嚴(yán)重滯后于當(dāng)前的社會發(fā)展需求。因此，要滿足現(xiàn)階段對機(jī)械設(shè)計制造的實際需求，就必須在技術(shù)、設(shè)備等多個方面開展創(chuàng)新。不斷強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用和融合，從而實現(xiàn)行業(yè)的良好發(fā)展。人工智能作為一項新型技術(shù)，其在設(shè)計制造和提高生產(chǎn)自動化水平等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。通過采取該技術(shù)，可以使得機(jī)械制造從設(shè)計、方案制定和技術(shù)應(yīng)用、具體生產(chǎn)等多個方面提高效率，降低人力、物力、財力、時間等多個方面的消耗。雖然經(jīng)過較長時間的發(fā)展，我國人工智能在實際應(yīng)用方面依然需要進(jìn)一步加強(qiáng)，但是，不可否認(rèn)的是，人工智能作為推動我國機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的一條重要途徑，在未來的發(fā)展過程中將占據(jù)重要地位，因此，值得進(jìn)行進(jìn)一步研究和加強(qiáng)，為我國機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展開辟新的途徑，為國家現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)新的力量。

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作者:唐義玲 單位:炎黃職業(yè)技術(shù)學(xué)院