人工智能在智能制造领域的应用研究
张宁中
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张宁中,. 人工智能在智能制造领域的应用研究[J]. 人工智能研究,20244. DOI:10.12721/ccn.2024.157412.
摘要: 人工智能在智能制造业的应用包括生产过程的优化、质量控制、设备的维护和管理等。人工智能在智能制造领域的应用提高了生产效率,优化了生产流程。随着人工智能技术的成熟,人工智能有望为智能制造业带来更多创新和突破,行业有望朝着智能化、高效化和可持续发展的方向前进。
关键词: 人工智能;智能制造;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157412
基金资助:

 一、引言

技术变革必然促进生产力的提高,这是社会生产力发展的根本规律。智能制造旨在通过将人工智能技术与生产流程相结合,提高生产效率,降低生产成本,增强制造业的灵活性和可控性。在智能制造的背景下,人工智能作为一种重要的驱动力正在引领制造业发生变革。在制造领域利用人工智能技术是提高社会生产力的关键要素,促进了制造业的可持续发展。

二、人工智能技术对于机械制造领域的价值

(一)降低机械制造领域的生产成本

在我国整个经济面临挑战的背景下,制造业的生产成本逐步增加。在这种情况下,降低制造成本是制造领域面临的一个重要挑战。人工智能技术的出现为降低制造业的生产成本提供了新的机遇。通过设置人工智能技术中的应用场景,可以在制造业实现自动操作。在制造业领域,人工智能比过去的自动化技术具有更高的技术水平,自动化技术解决了制造工艺过程的生产成本问题,但在一些非工艺阶段仍有一些重大的改进空间。企业降低成本必须解决非工艺生产阶段的问题,而人工智能技术能够有效解决非工艺制造阶段的问题,并为降低制造企业的生产成本提供有力支持。

(二)提升机械制造领域的竞争能力

作为制造业的主要力量,人工智能技术在制造领域非常有竞争力。在这种情况下,为了实现其战略发展,在制造领域应用人工智能技术。通过应用人工智能技术实现企业管理、企业制造、企业咨询等全过程的质量提升,具有重要的应用价值。需要强调的是,人工智能技术不仅要参与制造过程,还要参与制造的其他环节。例如,在生产的早期阶段,有必要对制造模型和图纸进行检查分析。在这个阶段,专业技术人员有必要与这个阶段的模型和图纸进行比较,不仅需要时间,而且对技术人员的技术水平要求很高,当这个过程中出现歧视性问题时,就会导致制造过程的质量问题。人工智能可以有效地解决这个问题。

三、人工智能在智能制造领域中的应用

(一)人工智能在工业自动化与机器人技术中的应用

在现代工业领域,工业自动化和机器人技术的发展是提高生产效率和质量的重要因素。人工智能对工业自动化和制造业具有较大影响。人工智能在工业自动化中的应用中,生产过程可以更加智能化和自动化。人工智能还优化生产工艺,并根据需求和资源自动调整生产线运营,最大限度地降低生产成本。人工智能在机器人领域的应用也有很大的潜力。人工智能技术可以使机器人实现自动操作,执行复杂的任务,并适应不同的工作环境。例如,人工智能可以用于自主导航和避障,使机器人能够自由运动到各个生产区域,执行各种任务,并降低人员成本。人工智能还可以用于机器人视觉,帮助机器人识别环境中的物体,扩大应用范围。随着技术的进步,人工智能进一步提高了工业自动化和机器人的智能水平,这使企业能够提高生产力、降低生产成本和提高产品质量。随着技术的发展,人工智能为制造业带来更多机会和竞争优势。

(二)在机械制造过程的应用

人工智能技术在机械制造过程中的应用是一个重要的应用环境。目前,许多机械制造商在制造机械的过程中使用自动化设施,自动化设备提高了机械生产的效率和质量。但在机械制造过程中,不仅机械的加工阶段,而且机械的质量检查阶段都是机械制造的重要过程。一个产品的质量符合设计要求,需要满足客户的参数要求,或者检查产品的质量和参数,在产品完全符合设计要求和客户的定制要求后才能完成产品生产过程。传统质量检查部分往往是人工完成的,检查人员根据设计图纸的参数描述操作测试工具,对目标产品进行质量检查,这一过程的完成不仅取决于检测人员的技术能力,而且对检测工具的性能也有很高的要求。在所有工具都配备了高水平的前提下,对成品的质量测试可以提供有效性和可信度。在实际的质量测试中,检测人员和测试工具几乎无法满足高水平的需求。在这种情况下,产品质量检查普遍存在误差问题。解决这一问题的根本点是机械制造商的高制造成本,以及针对企业的利润目标和人员技术能力的检测来提高设备的操作水平。基于这些问题,可以利用人工智能技术实现人工和检测工具的有效耦合,从人工和检查工具两个方面提高产品检测质量,这是将人工智能技术应用于机器制造过程的重要方面。当然,在实际应用中,机械制造商也必须从其生产规模的角度考虑人工智能技术在制造业的应用水平。

(三)在产品服务过程的应用

高质量的产品取决于自身的利润水平,而且也包括产品的售后服务。许多机械制造企业在实际管理中忽视了产品质量,这就给国内机械制造企业实现品牌化发展带来了困难,必须在良好的企业管理战略中始终体现高质量的产品服务流程。产品完工后,通常在消费者端使用,并在使用过程中遇到各种问题。这些问题必须通过制造人员的专业知识来完成,如果不能及时解决,客户将对企业的售后服务非常不满。在这种情况下,人工智能技术可以提高售后服务的效率,提高产品服务满意度。

(四)人工智能对生产计划与调度的优化与改进

生产计划和调度是现代制造业的重要组成部分,它直接影响生产效率和交货时间。通过引入人工智能技术来优化生产计划和调度非常重要。传统的生产计划方法基于固定的生产周期和静态的需求预测,难以适应市场需求的变化和生产资源的动态变化。一方面,人工智能技术通过实时数据分析和预测,动态调整生产计划,可以根据市场需求和资源供应的变化灵活安排生产任务。这有效地减少了生产中的浪费。例如,人工智能技术可以预测设备故障,并提前采取防护措施,以防止生产中断,提高了生产效率。人工智能还涵盖了许多重要领域,并在制造业的整体提升中发挥着积极作用。人工智能技术加快了新产品的开发和发布。随着人工智能在产品设计、原材料采购和生产过程中的应用,企业可以快速响应市场需求,快速发布满足消费者期望的新产品。这不仅有助于提高市场竞争力,也有助于支持不断变化的市场需求。人工智能在生产计划和调度中的应用可以降低环境风险和安全风险。人工智能系统可以监测生产设施和工艺的状态,及时识别潜在的安全风险或环境风险,并采取预防措施防止事故发生。这将提高工作场所的安全性,降低生命财产安全危害和环境污染的风险,并有助于维护企业声誉和避免法律问题。最后,人工智能的应用也有助于提高制造业的可持续性。人工智能技术有助于企业实现可持续发展目标,满足监管要求,并获得消费者可持续性支持。人工智能在生产计划和调度中的应用不仅提高了生产效率和质量,还加快了新产品的开发速度,降低了安全风险,增强了制造业的可持续性。

四、总结

人工智能的广泛应用将给制造业带来重大影响。通过人工智能技术,制造业可以实现生产流程的优化,提高生产效率和质量,降低维护成本,促进制造业向数字化和智能化方向发展。这是一个充满挑战和机遇的时代,面对快速的技术发展和不断变化的市场需求,企业必须不断提升技能,培养人才,加强与科研机构的合作,协同人工智能技术在制造行业中创新应用。未来,随着人工智能的发展,人工智能技术将为制造业注入新的活力,推动制造业迎接更加智能、高效和可持续的未来。

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