淺析信息化機械制造中人工智能

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摘要：人工智能技術(shù)主要指依托計算機網(wǎng)絡(luò)及電子信息系統(tǒng)，基于哲學(xué)與社會心理學(xué)等學(xué)科內(nèi)容，形成綜合性較強的現(xiàn)代化技術(shù)。隨著信息化時代的到來，人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域，取得了較大成效，尤其是機械設(shè)計制造工程?；诖?，簡要分析了人工智能技術(shù)的特征，分別從模糊推理系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)和自動識別系統(tǒng)五個方面，論述人工智能技術(shù)在機械設(shè)計制造中的實際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：信息化時代；人工智能技術(shù)；機械設(shè)計制造

0引言

現(xiàn)階段，人工智能技術(shù)在信息處理方面已取得較大進(jìn)步，為機械設(shè)計制造工程帶來了較大的競爭優(yōu)勢。通過機械電子工程與人工智能的有效融合，實現(xiàn)了企業(yè)節(jié)約成本、提速保質(zhì)的目標(biāo)。因此，各大機械設(shè)計制造企業(yè)應(yīng)高度重視人工智能技術(shù)的應(yīng)用，提高自身在市場中的競爭力，促進(jìn)機械設(shè)計制造領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。

1人工智能技術(shù)的特征

人工智能技術(shù)主要指依托計算機網(wǎng)絡(luò)及電子信息系統(tǒng)，基于哲學(xué)與社會心理學(xué)等學(xué)科內(nèi)容，形成綜合性較強的現(xiàn)代化技術(shù)。人工智能系統(tǒng)的構(gòu)建水平遠(yuǎn)勝于其他技術(shù)，其智能自動模式由自動化軟件組建而成。作為一種以數(shù)字多用表、儀器控制器為基本配置的新型應(yīng)用型技術(shù)，人工智能技術(shù)在電子機械設(shè)計制造中具有較大的應(yīng)用空間，幫助電子機械工程完成施工計劃。人工智能技術(shù)主要經(jīng)歷了萌芽階段、初始階段、發(fā)展階段和輝煌階段。最初，隨著科技的進(jìn)步，計算機技術(shù)日益興盛，人工智能技術(shù)在此期間不斷顯現(xiàn)出優(yōu)點。多媒體時代，人工智能技術(shù)逐漸走入千家萬戶，被廣泛應(yīng)用于各大生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是機械電子設(shè)計制造工程。信息化時代，人工智能技術(shù)不斷創(chuàng)新，逐步進(jìn)入輝煌階段[1]。

2信息化時代機械設(shè)計制造中人工智能技術(shù)的實際應(yīng)用

2.1模糊推理系統(tǒng)

模糊推理系統(tǒng)是人工智能中較為重要的系統(tǒng)之一。電子機械設(shè)計制造中，在數(shù)據(jù)處理方面，比其他系統(tǒng)性能更強，為電子機械工程自動化生產(chǎn)提供了重要保障，提升了企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量。實際上，模糊推理系統(tǒng)主要采用人類大腦處理信息、信息判斷的方式，通過模仿，借助語言等學(xué)科知識進(jìn)行設(shè)計與轉(zhuǎn)換，從而正確傳達(dá)數(shù)據(jù)[2]。機械設(shè)計制造領(lǐng)域，模糊推理系統(tǒng)通過表達(dá)連續(xù)函數(shù)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)信息，具有較大的實用價值與優(yōu)勢，但存在一些不足，如系統(tǒng)之間連接不穩(wěn)定等，意味著相關(guān)人員應(yīng)繼續(xù)深入研究人工智能模糊推理系統(tǒng)，讓其在電子機械工程中發(fā)揮更大作用。

2.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人工智能技術(shù)中一個較為重要的系統(tǒng)。電子機械設(shè)計制造中，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的神經(jīng)元，將資源共享信息或數(shù)據(jù)直接上傳到各大網(wǎng)絡(luò)渠道，在有效時間內(nèi)保存或分享信息，促進(jìn)整個電子機械工程行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以完成動態(tài)數(shù)據(jù)處理，分析電子機械設(shè)計制造中涉及的可變數(shù)據(jù)，給出操作指令，實施工程制造作業(yè)。事實上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模擬人類大腦中神經(jīng)系統(tǒng)處理信息的方式，將其應(yīng)用在各大生產(chǎn)領(lǐng)域。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的神經(jīng)元反射特性，可以獲取電子機械工程中的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為數(shù)據(jù)存儲提供重要保護(hù)。人工智能技術(shù)主要應(yīng)用于電子機械工程的機床運動誤差補償、熱變形控制、設(shè)備管理等方面。電子機械工程的加工工藝方面，其可評定工藝參數(shù)，預(yù)測加工過程中產(chǎn)生的誤差；電子機械工程零件設(shè)計方面，其能指導(dǎo)齒輪強度、齒輪形態(tài)、齒輪CAD等設(shè)計。人工智能技術(shù)在電子機械設(shè)計制造中的應(yīng)用，有效改善了以往機械工程設(shè)計不合理而造成生產(chǎn)效率低下、經(jīng)濟(jì)受損等狀況，為企業(yè)的自動化生產(chǎn)提供了較大助力。

2.3故障診斷系統(tǒng)

機械設(shè)計制造中，機電設(shè)備常常會在運行過程中發(fā)生故障，造成生產(chǎn)不連續(xù)等問題。為了快速處理故障，可在故障診斷系統(tǒng)中引進(jìn)人工智能技術(shù)，有效解決故障預(yù)測、排除等問題，一定程度上為企業(yè)節(jié)省維修成本和精準(zhǔn)定位故障提供幫助。故障診斷系統(tǒng)主要包括規(guī)則推理、案例推理、故障樹模型診斷三種方法。故障診斷系統(tǒng)之所以能夠完成故障預(yù)測、檢修、排除等工作，是因為它具有機械故障案例庫、故障推理機、故障診斷過程解釋機等結(jié)構(gòu)。故障診斷系統(tǒng)能夠有效收集機械設(shè)計制造領(lǐng)域中機電設(shè)備發(fā)生故障的所有案例及相關(guān)處理知識，通過后期分類總結(jié)，形成滿足實際需求、便于檢索的診斷系統(tǒng)。機械設(shè)計制造中，故障診斷系統(tǒng)的具體操作流程如下：（1）用戶利用人機交互界面或機電設(shè)備實時監(jiān)測系統(tǒng)輸入的相關(guān)信息；（2）系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的信息進(jìn)行科學(xué)分析及判斷，充分結(jié)合診斷庫中的相關(guān)資料，給出診斷結(jié)果；（3）系統(tǒng)結(jié)合診斷結(jié)果與故障案例庫中相似的案例，為用戶提供最終故障分析結(jié)果與機電設(shè)備維修建議，用戶可根據(jù)提示進(jìn)行操作，從而節(jié)省維修時間與成本，為企業(yè)生產(chǎn)提供高效服務(wù)。

2.4電子信息系統(tǒng)

機械設(shè)計制造過程中，一般需要利用電子信息系統(tǒng)的輸入輸出模式，監(jiān)控、傳遞機械設(shè)計制造過程中的信息。但是，工程運行期間易發(fā)生信息泄露或者輸出錯誤等現(xiàn)象，尤其是在數(shù)據(jù)量較大的工程，失誤率更高，提高機械工程的不安全性，影響工程正常運行。電子信息系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以妥善解決這一問題。人工智能技術(shù)可以嚴(yán)格控制電子信息系統(tǒng)實際運行過程中數(shù)據(jù)處理結(jié)果的準(zhǔn)確度，一旦電子信息系統(tǒng)中出現(xiàn)運行不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)出錯等狀況，其會發(fā)出預(yù)警，為操作人員提供及時修正的機會，確保高效精準(zhǔn)輸出電子信息，為機械設(shè)計制造工程提供重要的信息保障。

2.5自動識別系統(tǒng)

傳統(tǒng)自動化生產(chǎn)過程中，控制器執(zhí)行工程任務(wù)時需要建立控制模型，利用動態(tài)控制方程完成控制工作。但是，動態(tài)控制方程較為復(fù)雜，適應(yīng)性較差，無法準(zhǔn)確判斷機械工程的預(yù)算，尤其是工況條件較差的工程，動態(tài)控制方程基本不能發(fā)揮作用，無法及時完成控制工作。信息化時代，引入人工智能技術(shù)，可有效保證機械設(shè)計制造工程的正常運行，防止發(fā)生安全事故。比如，應(yīng)用人工智能技術(shù)，傳感器可實時監(jiān)控機電設(shè)備的運行參數(shù)，如果出現(xiàn)參數(shù)異?，F(xiàn)象，傳感器會立即發(fā)出報警提示，提醒工作人員及時關(guān)閉機電設(shè)備電源，從而保證操作人員的人身安全。另外，機械工程識別過程中，主要利用超聲波傳感、激光掃描、自動識別等技術(shù)，促使機械設(shè)計制造準(zhǔn)確完成作業(yè)對象識別工作。

3結(jié)語

人工智能技術(shù)具有自動化控制優(yōu)勢，為人們的生活與工作帶來了積極影響。電子機械設(shè)計制造企業(yè)應(yīng)合理應(yīng)用人工智能技術(shù)，結(jié)合自身實際情況進(jìn)行改革，提高人工智能技術(shù)的應(yīng)用水平與使用效率，提高企業(yè)在電子機械設(shè)計制造領(lǐng)域的地位，同時，為企業(yè)節(jié)省一定資金支出，增加經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉琨.機械電子工程領(lǐng)域中的人工智能技術(shù)應(yīng)用分析[J].信息與電腦(理論版),2018(11):151-152.

[2]晏洪利.從人工智能的角度淺析電子信息技術(shù)與計算機技術(shù)在機器人機械臂設(shè)計的應(yīng)用[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2018(4):78,80.

作者：李雪琴 單位：江蘇省大豐中等專業(yè)學(xué)校