人工智能在机械自动化中的应用.pdf

研 发 应 用产业创新研究 2023.6 第12 期112作者简介：年涛，男，陕西咸阳人，工程师；研究方向：汽车工程技术。人工智能在机械自动化中的应用年 涛（陕西服装工程学院，陕西西安 712000）摘要：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。智能化是机械自动化发展的主要方向，人工智能在机械自动化发展中起着极其重要的作用。本文在概述人工智能与机械自动化的基础上，论述人工智能在机械自动化中应用的优势，并探析人工智能在机械自动化中的实际应用以及未来发展趋势，以期推动机械制造行业的稳定发展。关键词：人工智能；机械自动化；应用优势一、引言机械自动化可以有效提升生产效率，节约生产成本，目前已经得到产品设计、生产管理的广泛应用，为机械制造提供了便捷，在很大程度上促进了机械行业的发展。然而在实际运行中，机械系统化系统存在一些问题，比如运行中出现故障等，对机械自动化系统正常运行带来了不利影响。人工智能在机械自动化中的应用，可以及时准确地找出系统故障所在，节省大量的人力物力资源，不仅能够大幅度提升经济效益，而且还能推动社会经济的持续发展。当今社会快速发展背景下，机械自动化面临着一定挑战。为了实现可持续发展的目标，需要紧跟时代发展步伐，积极合理地应用人工智能，积累更多的经验，促进机械制造行业的转型升级。二、人工智能与机械自动化的相关概述（一）人工智能人工智能又称机械智能，指的是基于模拟开发计算机程序，不断拓展机器功能，使其在逻辑、行为等方面展现出人类具有的聪明才智。人工智能是当前计算机科学技术中一种典型的先进技术，通过分析智能本质，实现对人类思维、意识的模拟1。现阶段人工智能研究领域已经从之前的计算机科学延伸至心理学、生物学等学科领域。在人工智能的机械作用下，一些难度高、较为繁杂的工作可以交由人工智能处理，取代了人工，不仅有效减轻了工作人员的压力，而且大幅度提升了工作效率。在创新发展的时代背景下，人工智能凭借强大的功能出现在多个领域，已经成为互联网领域的热点话题。随着人们思想意识的提升，越来越多的人认识到人工智能的重要性。当下人工智能正处于高速发展时期，伴随互联网技术与计算机技术的发展，人工智能车也会更为成熟与完善，从而得到各个行业的普及应用，为产业生产模式创新、社会经济发展提供强大的推动力。（二）机械自动化自动化指的是脱离人类干预的机器可以按照预定指令实现自动化操控，机械自动化是在此基础上发展而成，具体指的是机械装置所表现出的自动化控制。机械自动化实际上是自动化的一个分支，机械自动化的提出与发展，促使机械生产上升到更高层次，真正实现了机械无人操控下的自动运转，不仅有效降低了工作人员的劳动强度，而且提高了机械生产效率。机械自动化具有较强的综合性，机械化工程是其核心内容，同时涉及计算机、自动化等学科知识，目前已经得到机械制造领域的普及应用2。随着产业不断升级，机械自动化被广泛应用于产品设计、工艺管理等方面，通过与电子技术等结合，实现了功能的延伸。当今时代科技飞速发展，机械自动化将会渗透到人们生产生活的方方面面，为人们生产生活提供极大便利。三、人工智能在机械自动化中的应用优势在机械自动化中应用人工智能，可以弥补传统机械自动化存在的弊端，促使相关操作人员在既定程序的辅助下，及时发送运行指令，确保机械按照程序要求正常运转。与传统机械自动化相比，人工智能的应用具有很大优势，主要体现在以下几个方面：研 发 应 用INDUSTRIAL INNOVATION 产业创新研究113（一）有助于提高控制精度在机械自动化中应用人工智能，可以对生产过程产生的数据信息进行技术的收集与整理，提高数据处理的高效性与准确性。同时，人工智能可以将这些数据以图表的形式展现出来，将实际生产数据更为直观地反映出来。另外，人工智能应用所采用的是 CPU 芯片与 RISC 芯片，这一类型的芯片具有极高的控制精度。在机械生产中，操作人员可以运用多个 CPU 系统进行工作，提高生产过程的高效性，进一步提高控制精度3。（二）有助于完善控制系统以往的机械自动化系统十分繁杂，操作起来有一定难度，而人工智能的应用可以将原本繁琐的操作系统集成一个操作体系，简化系统之间的调节，使操作人员能够更加便捷地操作控制系统。另外，通过人工智能的应用，可以将智能算法引入机械自动化系统，促使系统间有机关联，在各系统间协调合作的基础上强化系统功能，促使机械自动化的优化和完善，显著提升对生产过程的控制成效。（三）有助于提高生产活动的安全性对于机械制造行业而言，在生产过程中会使用到大量的机械设备，必须要重视生产的安全性。所以，相关操作人员应当增强安全生产意识，加大对安全生产的重视程度，并且做好生产过程中的分析研究工作。在实际操作中，如果出现安全方面的问题，不仅会给企业造成重大经济损失，甚至会威胁人的生命财产安全。通过对以往事故起因的剖析，发现机械技术问题是导致安全问题发生的主要原因，而操作人员安全意识薄弱是引发故障问题的次要原因。因此，在机械自动化中应用人工智能，能够真正实现无人操作，消除因人为失误引发的安全事故。另外，人工智能的应用可以使机械自动化系统更为完善，通过动态监督方式及时检测机械系统的运行状况，系统一旦出现故障问题，可以及时采取有效措施予以控制，进一步保证生产过程中的安全性与稳定性。自始至终，安全都是机械制造领域的核心，任何时候开展生产活动都需要高度重视这一点。通过人工智能实现机械无人操作，对机械自动化系统进行远程控制，能够最大化地降低安全事故发生率，切实提高生产活动的安全性。（四）有助于提高检修效率当今社会环境下，人们的需求更加多样化，这对机械自动化系统提出了更高要求。机械自动化需要紧跟时代发展步伐，结合人们具体需求对机械设备进行合理的优化，在保证所生产产品性能的同时，切实满足不同客户的各项要求。人工智能的应用不仅可以实现这一要求，而且还能提高产品检测成效，促使机械质量问题的及时发现和有效处理，保障产品质量达到理想状态。从企业发展的角度分析，质量是制胜关键。如果企业所生产的产品质量不达标，必然会影响到企业的经济效益与社会效益，企业也难以获得长远发展。机械自动化功能较多，可以根据客户需求开展生产作业，提高客户对产品的满意程度，从而在激烈的市场竞争中占据有利地位。不过，如果机械自动化系统运行中出现故障，那么设备就会停止运行。为了避免故障范围的扩大，将经济损失降到最低，企业需要将人工智能应用到机械自动化中，及时对系统运行展开全方位的监测，在很短的时间内明确故障所在，并且分析出故障问题发生的原理，采取行之有效的处理措施，促使生产工作快速恢复正常，有效降低企业的经济损失4。四、人工智能在机械自动化中的实际应用当前机械自动化处于转型发展的关键期，随着人工智能的持续发展，已经得到了机械制造、信息处理等方面的广泛应用。人工智能在机械自动化中效能的发挥，在很大程度上提高了机械自动化功能。具体而言，人工智能的实际应用主要体现在以下几点：（一）在机械制造中的应用人工智能在机械制造中的应用，可以提升机械生产效率和产品质量。在实际生产中，运用科学合理的方式，促使机械制造与人工智能有机结合，完成生产控制与处理任务，在提高生产自动化水平的同时，有效避免不利因素对生产的影响，从而保障生产质量。另外，将人工智能应用于机械制造中，可以运用智能化方式对生产作业进行相应的调整，促使生产出的产品切实满足客户的个性化需求。对于企业生产来说，任何一个生产的制造都有标准尺寸，但是客户不同，对产品尺寸的要求会存在一定差异。基于这种情况，机械系统在运行过程中，需要借助人工智能做出相应的调整，确保所生产出的产品在质量、性能等方面满足客户的具体要求。现阶段机器人得到了很多企业生产的应用，在生产车间机器人可以替代员工高效化地完成生产作业，而且不带任何情绪，保证各项生产任务的高质量完成，真正实现智能化生产目标。由此可见，通过合理应用人工智能，机械性能得到了大幅度提高，促使其更好地满足生产需求。（二）在机械设计中的应用时代在不断变化之中，传统机械设计理念已经无法适用于新时代行业发展需求。因此，现代生产系统需要坚持与时俱进，积极创新机械设计理念，才能更好地适应现代需求。人工智能的应用，使得机械设计方案可以更加自主化与多元化。具体来说，通过合理应用人工智能，能够设计出符合多元需求的智能系统，将该系统应用到机械设备中，可以脱离人员操控，实现自动化运行，不仅有助于提高生产运作效率，而且降低了人力方面的成本投入，最大化地避免人为因素造成了不利影响。因此，在机械设计中应用人工智能，可以保障系统的安全稳定运行，有效提升企业的经济效益5。研 发 应 用产业创新研究 2023.6 第12 期114（三）在信息处理中的应用在机械自动化中，信息传递作为一项十分重要的工作内容，主要通过电子信息传输系统来实现。如果信息量过大，电子信息传输系统运行中容易出现错误，导致信息在传输过程中出现问题。因此，为了妥善解决各项问题，保障信息传输的准确性和完整性，需要将人工智能应用到信息处理中。通过合理应用人工智能，可以对信息传输系统进行全面监测，及时发现系统运行过程中存在的问题，并采取有效措施予以解决，从而保障信息传输的精准性。另外，机械系统运行会产生很多信息，随着生产效率的提高，这些信息量会呈现上升趋势，这给信息传输处理工作带来了很大挑战。所以，为了更为高效地处理信息内容，需要加大对人工智能的应用，确保系统能够安全稳定运行，从而提高产品的生产质量。（四）在故障诊断中的应用机械自动化的复杂性较强，在系统运行中会产生大量的数据信息，工作人员需要在一定时间内完成数据的精密计算。在这一计算过程中，如果仅仅依靠人工计算方式，不仅会耗费大量的时间和精力，而且容易出现计算错误等问题，难以提高生产效率，对企业生产造成不良影响。所以，在信息计算中应用人工智能，可以对数据信息进行自动分类与归纳，有效提高计算的准确度，有效避免故障问题的出现。另外，人工智能还可以应用到机械故障诊断中。在具体应用中，需要将机械监测数据信息输入人机界面，然后再将其传输至系统中，推理机会按照既定的推理机制与推理原则得出相应的推理结果，并针对实际情况提出可行性意见。最后，通过检索找到与之相类似的案例，准确地计算出案例间的相似度，从而对机械故障做出准确无误的诊断。与人工诊断相比，人工智能的应用可以提高诊断的高效性与可靠性。（五）在计算与存储数据中的应用人工智能得到广泛应用，主要是因为他具有神经网络系统这一优势，通过在机械中构建电子信息系统，可以实现对人类神经系统的模仿。同时利用强大的存储功能，实现对数据信息的精准化存储。在实际运行过程中，神经网络系统在应用模拟方法的基础上，对各项数据信息展开深层次的分析与研究，将所得的结果应用到具体计算中。从结构层面分析，由于神经元结构具有稳定、密实等特点，在很大程度上提升了系统运行的智能化和自动化，将系统的高精准性优势得以展现。另外，机械自动化过程中涉及的数据较多，不管何种类型的数据信息，都可以运用神经网络系统存储起来，并且开展相应的计算处理工作。目前，人工智能在计算与存储数据中的应用已经较为普遍，尤其是在一些发达国家已经大力推广人工智能的应用，随着机械行业发展和不断研究，计算机与神经网络将会有机结合，不断扩大电加工智能系统的规模，推动电加工智能的高速稳定发展，尽快构建出科学高效的智能化体系6。五、人工智能在机械自动化中应用的趋势随着我国工业机械化发展进程的加快，生态环境污染日益严重。同时人们的环境保护意识逐渐增加，加大了对生态环境保护的重视程度。因此，在机械自动化发展过程中，绿化、环境保护将会成为该行业发展的主要趋势。如今人工智能发展速度明显加快，已经得到各个领域的广泛应用。在这一智能时代背景下，机械自动化发展需要尽快实现自动化、智能化的融合，并且在人工智能等的辅助下，实现逻辑智能化模拟训练，使得更多产品具备独立思维能力，从而更好地操控这些产品。从目前机械自动化发展整体情况看，已经产品已经具备了智能化特征，其使用水平与之前相比也有了显著提升。另外，在传统模式下的机械产品设计中，工作人员需要利用图纸完成相应的机械制造，在图纸上经过多次确认后再利用计算机上的画图软件完成相应的设计，从而实现有效的生产控制。然而人工智能在机械自动化中的有效应用，可以通过虚拟方式完成产品设计过程，并且结合实际需要不断优化和完善，最终实现对生产的高效化控制，有效提升生产设计成效。六、结语综上所述，在机械自动化中应用人工智能，具有明显的功能优势，主要体现在提高控制精度、完善控制系统、提高生产活动的安全性、提高检修效率等方面。由此可见，人工智能在机械自动化中的应用，对于机械行业发展和社会经济发展意义重大，有助于我国制造强国目标的实现。具体来说人工智能主要应用到机械制造、机械设计、信息处理、故障诊断以及计算与储存数据中。在未来发展过程中，我们要持续不断地加大对人工智能与机械自动化的研究力度，深层次挖掘其内在功能与优势，推动机械自动化的智能化发展。参考文献：1 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