人工智能对机械制造行业的影响及在机械制造中应用

人工智能对机械制造行业的影响及在机械制造中应用

田景利

天津三环乐喜新材料有限公司  天津市  300457

摘要：本文从人工智能技术对机械制造行业的影响及人工智能技术在机械自动化中应用的优势出发，分析了人工智能技术与机械制造的协同作用，对机械制造行业的产业结构优化和机械设计过程的影响，并介绍了现阶段人工智能技木在机械制造中机械设计、机械制造过程、信息处理和故障诊断方面应用。

关键词：人工智能；机械制造；机械设计；故障诊断

0 引言

近年来，计算机网络技术飞速发展，人工智能技术广泛应用于社会各领域，机械自动化领域也不例外。人们对于工业生产过程不再停留于传统的以人力为主或者以机械制造为主，而是通过结合信息化技术、人工智能等技术实现机械自动化控制和运行。智能化将是机械制造领域发展的主要方向，人工智能在机械制造行业发展中起着极其重要的作用。

1 人工智能对机械制造行业的影响

1.1人工智能与机械制造协同作用

人工智能和机械制造领域的结合不仅仅是用机器代替人工，而是使得机器和人履行各自的职责。前者从事机械生产作业，后者从事创造性工作。机械制造的工作作业是复杂的，任何产品的生产和制造都涉及至多原材料的投入，有时甚至涉及数百万个零部件。即使对于同一产品，不同企业的生产工艺也存在显著差异。正是由于生产过程和数据格式的差异，机械制造的供应链是复杂的。为了进行数字化改造，企业需要建立专门的数字连接标准。在技术发展的基础上，构建工业互联网平台，可以解决以往工作中存在的问题，实现数字连通，进一步推动人工智能与机械制造的融合，促进机械加制造行业的转型升级。

1.2人工智能优化机械制造行业产业结构

在人工智能的背景下，数据和信息的交互能力不断提高，极大地解放了人力和物力资源，促使机械设备的加工制造更加直接、简单、方便，同时也相应地降低了投资成本。随着机械制造行业进入智能化时代，越来越多的技术手段使机械制造形式与传统加工模式产生了显著的差异。智能设备与大数据技术的集成与互联，也相应地优化了机械加工业的结构，不同于以往的劳动密集型机械加工业，形成了机械加工业的竞争性发展优势。在人工智能的基础上，传统的大规模人工生产模式逐渐被淘汰，人工智能的多样化功能也可以取代某些产品功能，从而导致相应的产品行业减少甚至直接消失。特别是传统机械设备和电子信息产品的生产面临着巨大的压力，人工智能的引入将在一定程度上彻底改变机械加工业的发展趋势。将人工智能与传统机械加工产品相结合，可以颠覆机械产品原有的功能和机械加工产业原有的产业结构，呈现出多元化的发展趋势。例如，自动驾驶的出现导致了交通规则和汽车销售的相应调整，以及与汽车相关的商业生态系统和工业生产模式的变化。

1.3人工智能对机械设计过程的影响

机械设计是机械制造的前提，机械制造是以机械设计为基础，实现机械制造顺利进行的过程。机械设计本身是一个比较复杂的过程，整个工程设计需要多方面的理论知识和比较丰富的工作经验。只有理论与实践相结合，才能取得良好的设计效果。目前机械设计通常采用 CAD系统，但 CAD系统难以直接进行数值计算和建立数学模型。针对上述问题，人工智能可以有效地克服以往工作中的不足，计算机的作用可以不断扩大数值处理的范围，促进机械设计更加自动化。

2 人工智能在机械制造领域中应用

2.1 人工智能在机械设计中应用

随着经济的快速发展，对生产系统的要求越来越高，传统的机械设计理念已经滞后，已经不能满足实际的需要。在这种情况下，为了有效地适应发展，有必要有效地利用人工智能技术，朝着多元化的方向发展机械设计解决方案。人工智能技术的应用构建了智能系统，保证了整个系统的自动化，避免了过程中人为主观因素的影响。与传统的设计理念相比，人工智能技术在机械设计中的应用可以取得更好的效果，保证系统始终处于正常运行状态，降低人工成本投资，提高整体经济效益。从目前的情况来看，以汽车制造领域为例，人工智能技术已被引入到机械设计中，实现了设计创新，不受设计者思维的影响。将人工智能引入机械设计是机械设计发展的必然趋势，将取得新的发展，优化传统的设计效果。在生产系统中使用机械设备的第一步是设计。因此，创新理念应与发展需要相结合，以帮助提高机械设计水平，并为机械制造业的发展提供支持。

2.2 人工智能在机械制造过程中应用

将人工智能技术应用于机械制造，不仅提高了生产效率，而且保证了产品质量。将人工智能技术与机械制造技术相结合，可以实现自动化加工和控制，避免不利因素的影响，为生产效率和质量提供保证。利用人工智能技术的作用，智能地调整和处理生产过程，有效地满足柔性制造和市场的个性化需求。一般来说，企业生产的产品都是标准尺寸，但有些客户对尺寸的要求不同。在这种情况下，系统通过智能调节生产出满足相关要求的产品。从机械化到智能化，机器人在企业生产车间已经非常普遍，它可以更有效地替代生产中的员工，完成生产任务。人工智能技术的应用增强了机器人的功能，能够满足更高的要求。

2.3 人工智能在信息处理中应用

目前，机械设计、制造主要依靠电子信息传输系统进行信息传输。当信息量很大时，在处理过程中很容易发生错误。其主要原因是电子信息传输系统存在问题。为了解决这一问题，保证信息传输的完整性和准确性，需要引入人工智能技术。人工智能技术可以对信息传输系统进行监控，及时发现和解决问题，从而保证信息的安全，避免问题的发生。随着生产效率的提高，系统在运行过程中将产生更多的信息，对电子信息传输系统提出了更大的挑战。要加强人工智能技术的应用，确保信息的高效、安全处理，为系统的正常运行提供保障。如果信息有误，就会对产品质量产生负面影响，因此信息传递是一个非常重要的环节。在提高效率的同时，还要保证信息的准确性和安全性。

2.4人工智能在故障诊断中应用

机械设计与制造是一个庞大而复杂的系统。如果需要进行调整，为了达到预期的目标，需要组合大量的数据进行计算。由于数据量大，计算难度大，人工计算时间长，人为因素可能造成误差，对生产造成不利影响。为了优化计算效果，需要引入人工智能技术对数据信息进行组织和分类，以提高计算结果的准确性，避免后期运行中出现故障。此外，人工智能技术还可以诊断机械设备故障，便于及时发现和处理问题，恢复到正常运行状态。故障发生后，通过监测获取相关数据信息，传输给系统，通过正向推理得到诊断结果，并提出专家建议。机械故障会给企业造成损失。如果不及时发现和处理，将产生更大的影响，甚至使整个生产系统瘫痪。因此，故障诊断过程需要采用人工智能技术进行辅助分析。

4 结语

随着我国科学技术不断发展，人工智能在机械制造领域中多个方面获得了应用。人工智能将是机械制造行业发展的重要方向。强化人工智能技术在机械制造行业的应用可以有效提升机械制造的成效和自动化水平，对于机械制造行业整体发展有着积极促进作用。在社会快速发展进程中，机械制造及其自动化面临着较大的挑战，要想得到长远发展就要紧跟时代发展步伐，充分利用人工智能技术优势，在不断创新中总结经验，对相关技术进行优化，积极迎接挑战，借助人工智能等一些先进的技术，寻求更好的发展路径，实现机械制造行业尽快升级与转型，有利于我国机械制造企业进一步可持续发展，推动我国向机械制造强国迈进。

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