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机械设计制造与人工智能技术的融合研究

曾宏锦

广州华立学院

摘要: 人工智能技术是科技不断更新换代的产物,当前被广泛应用到各行业、各领域,其中也包括机械设计制造行业。在人工智能技术支撑下,机械设计制造流程得以简化、成本大幅度降低,并且可以有效规避人工失误问题,有利于提高机械设计制造效率和质量。基于此,本文将对人工智能技术进行概述,探索人工智能技术与机械设计制造深度融合的意义,并提出几点切实可行的融合措施,希望能够为同行进一步研究提供有价值参考。
关键词: 机械设计制造;人工智能技术;融合
DOI:10.12721/ccn.2022.157156
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21世纪,科技进步速度不断加快,人工智能作为新兴技术的佼佼者,能够为社会发展和人类生活带来了更多便利。众所周知,机械设计制造是带动国民经济持续增长的支柱产业,在经营发展过程中必须做到与时俱进,所以与人工智能技术深入融合已经成为行业发展的大势所趋。结合大量实践来看,以人工智能技术为基础的机械设计制造,不仅生产方法和生产流程越来越简便,生产效率和产品合格率也得到显著提升。但不可否认的是,由于我国机械设计制造在应用人工智能技术方面起步较晚,所以当前依然处于起步阶段,想要充分发挥人工智能技术的优势和作用,就要积极探索该技术与机械设计制造的深度融合措施,从而为行业发展提供技术保障。

一、人工智能技术概念

人工智能技术是新兴技术学科中的重要组成部分,是通过模拟、扩展以及延伸人的思维和行为,产生的一种学科理论、技术方法和应用系统。该领域研究内容十分复杂,包括自然语言处理、语言图像识别等方面。自人工智能技术诞生以来,越来越多专家和学者投入到相关研究中,促进理论知识不断丰富,技术水平日益成熟,应用范围也逐渐拓宽。预计未来一段时间内,以人工智能技术为支撑生产出的产品,将会以人类智慧的“容器”形式而存在,所以该技术的发展前景十分广阔,值得深入研究[1]

二、人工智能技术与机械设计制造融合的意义

(一)加快机械设计制造行业升级改革速度

从20世纪30年代开始,欧美等发达国家就开始探索人工智能技术与机械设计制造的融合措施。反观我国,在这一方面的研究则相对较晚,并且至今为止,还有很多欠发达地区的企业依然习惯沿用传统人工设计制造方法,严重阻碍了行业的健康发展。改革开放后,我国经济建设步伐不断加快,技术更新换代速度也越来越快。这一背景下,国内机械设计制造行业也积极引入人工智能技术,在一定程度上提高了生产效率和质量。这也意味着,我国想要从机械制造大国发展为强国,就要充分开发和挖掘人工智能技术的优势和作用,并加深技术与机械设计制造的融合深度,从而为行业升级改革夯实基础。

(二)降低人工成本,提高生产效率

传统机械设计制造大部分工作都需要人工操作完成,不仅会消耗大量人力成本,还会降低生产效率和质量。而引入人工智能技术能够切实改善以上问题,由智能化机械设备代替人工操作,还以有效降低人工成本,同时提高产品生产效率和精度,这也是应用人工智能技术的意义所在。尤其新时期,人工劳动成本不断提升,甚至远远超过材料成本,如果一直沿用传统生产模式,会在一定程度上加大机械设计制造企业的经济压力。而人工智能技术的诞生,使企业将大规模的人工成本节约下来购置智能化设备,在缓解企业经济压力的同时,可以为企业创造更大化利润空间。与此同时,以人工智能技术为支撑的生产模式,还能够将技术人员从复杂、繁琐的生产作业中解放出来,在机械产品设计制造过程中,技术人员只需结合生产需求编写程序,就能够由智能化系统按照指令加工机械产品,并且这种智能化生产模式具备自主监督功能,无需人工24小时监督,一旦生产过程出现异常,系统会及时发出报警信号,并准确定位故障点,同时出具科学合理的解决方案,便于维修人员快速处理,这对于提高机械产品生产效率和质量人眼有积极作用[2]

(三)简化机械设计制造流程

机械设计制造涉及诸多加工流程,每个流程都要投入大量人力、物力和财力,并且这些生产流程之间存在循序渐进、环环相扣的关系。由于传统人工生产模式受技术人员主观因素影响较大,所以一旦技术人员在某个环节存在错误操作,将会直接影响机械产品精度。而引入人工智能技术可以切实改善以上问题,有利于简化大量人工操作环节。众所周知,人工智能技术本身存在自动化、智能化特点,可以通过模拟、复刻人的思想和行为完成一系列工作,并且整个生产过程流程简单,操作便捷,几乎不会产生误差,因此该技术被大规模应用到机械设计制造行业。

三、机械设计制造与人工智能技术的融合方法

(一)做好准备工作

在机械设计制造过程中应用人工智能技术,需要企业提前做好准备工作。具体来说,在机械产品设计和制造之前,企业需要对产品用途进行充分了解,明确产品尺寸、规格等要素,而后规划好机械产品生产流程,并预测生产过程可能存在的问题,便于及时采取防范。结合很多企业机械设计制造实际情况来看,由于部分技术人员缺乏标准化生产意识,认为自身工作经验丰富,所以在智能化系统操作过程中不按照流程和标准进行,不仅影响产品生产效率,还会阻碍智能化系统稳定运行。上文提到,我国机械设计制造领域在人工智能技术应用方面起步较晚,目前依然处于探索阶段,所以机械设计制造企业想要充分发挥人工智能技术的作用和功能,就要在前期准备工作中确定科学合理的生产流程。并且企业还要结合实际生产需求调整好机械产品加工参数,包括尺寸、规格等,避免机械产品在生产过程中出现误差。可以看出,做好前期准备工作,是保证机械产品设计制造有条不紊进行的重要条件。

(二)优化机械设计制造方案

机械设计制造方案是机械产品生产技工的主要依据,企业在方案制定过程中要考虑科学性、合理性和可操作性,这就需要企业从多个层面进行思考。例如:对即将生产的所有机械产品进行架构,将机械产品固定到夹具或数控机床中,而后根据实际生产参数调整设计方案,避免生产过程因零件位置移动引发各种质量问题,如此能够有效提高产品生产精确度,提高机械产品合格率[3]。另外,在机械设计制造过程中,加工刀具是不可或缺的物质条件,企业可以优先选择幅度角相对较小的加工刀具,如此能够在机械产品加工中提高精度、降低糙度。另外,由于机械设计加工是一个复杂过程,所以任何一个环节都会存在或多或少的风险,为了尽可能规避风险,需要企业结合机械产品材料、加工条件等要素,合理选择加工工艺。与此同时,企业还要认识到人工智能技术在产品加工中发挥的作用,并将准确参数输入到智能化数控机床中,由智能化系统自动完成分析、处理、加工等作业,从而保证机械产品充分满足设计制造需求。

(三)引入高质量软硬件设施

人工智能技术的应用离不开硬件设备和软件系统的支撑,所以在机械设计制造中,想要更好地发挥人工智能技术作用,就要引入高质量软硬件设施。例如:在机械产品设计和加工过程中,企业需要将计算机他那个、智能化技术以及各类硬件设备组合到一起,使其形成智能化系统,确保软硬件设施在相互协作的同时完成加工任务。新形势下,科技发展速度不断加快,越来越多功能丰富、操作便捷的软件系统应运而生,同时各种高质量、高性能的硬件设备相继涌现。这就需要企业不断加大投入力度,对软件系统进行定期更新,并做好硬件设备维护管理工作,确保二者在稳定运行的情况下提高机械产品设计加工水平。另外,企业想要真正意义上实现自动化运转目标,还要对计算机数据进行科学管理,对各类数据信息进行及时收集、分析和处理,为机械产品加工提供保障。

结束语:

综上所述,人工智能化技术当前被广泛应用到机械设计制造领域,为了加深二者融合深度,需要企业在做好前期准备工作,合理设计机械产品加工方案的同时,加大投入力度引入高质量、高水平软件系统和硬件设施,从而为机械产品顺利加工提供技术保障,全面提高企业生产效率和质量,为机械设计制造行业稳定发展助力。

参考文献:

[1]单祖辉.人工智能在机械设计制造行业的应用[J].内燃机工程,2021,43(04):110-111.

[2]窦小刚.人工智能技术在机械设计制造中的应用[J].公关世界,2021(12):57-58.

[3]李青.现代人工智能技术在机械设计制造中的具体应用[J].电脑知识与技术,2021,18(17):66-67+82.

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