机械制造业与人工智能的应用关系探讨

机械制造业与人工智能的应用关系探讨

(陕西德仕汽车部件(集团)有限责任公司陕西西安710201)

摘要:本文主要分析了机械制造的发展方向,重点研究了人工智能技术在机械制造的应用,通过人工智能技术在机械制造中的应用,可以有效的提升机械制造业整体的生产效率和质量,为可持续性发展奠定坚实基础。

关键词:机械制造;发展方向;人工智能技术

引言:目前,着重发展机械制造业,是振兴我国经济的关键战略之一。因此,需要加强对机械制造和人工智能两方面的研究,让人工智能技术推动机械制造业的进步。

1机械制造业的发展

自我国加入WTO之后,机械制造业获得了巨大的发展机遇,同时也面临着更大的挑战。现代工业对于制造技术提出了更高的要求,也对制造业发展起到推动作用。我国机械制造业面临着严峻的发展形势,企业要想提升竞争力,需要做到产品设计周期和制造周期短,性价比高,能够提供更好的售后服务。在二十一世纪中,机械制造将朝向3个方向发展:(1)高速度。机械制造提升速度也就是提升加工效率,减少能源浪费,使制造成本降低。而高速度的机械制造则要求加工设备、机器结构配置等得到合理的提升,以便提升加工的效率。(2)高精度。机械制造对于产品精度的要求将会越来越高,高精度加工将成为必然趋势,需要配合使用高精度机床。(3)绿色化。机械制造将朝着减少污染、推动国家可持续发展的方向发展。例如,目前机床上装备了防护装置,对于切屑以及冷却液进行全面的防护。还具有回收排屑以及冷却液的装备,使用最新型的冷却技术,对于废气、废油进行再利用,避免对环境造成污染。

2人工智能在机械制造中的应用

2.1在机械设计中的应用在机械设计中,机械制造和人工智能技术的结合,需要技术人员能够根据机械功能确定指标,展开综合判断。设计人员需要对数据进行全面的分析,开展机械制图。这样就对设计人员提出了更高的要求,需要设计人员具备一定的知识、经验,因为在进行机械设计的时候,无法通过计算的方式建立模型。应用人工智能技术赋予CAD智能化特征,提升CAD系统处理信息的能力,包括集成知识、决策功能以及推理。在智能化系统的作用下,在机械设计的过程中,需要展开全面的分析,提升设计效果,让机械设计凸显出智能水平。

2.2在机械制造上的应用

在机械制造业中,生产制造活动是主体,首先需要制定对应的生产计划,需要考虑到多个方面的因素,在多个计划方案中选择最合适的的一个方案。在传统的制造工艺中数学模型并不能得到应用,人工智能技术的出现实现了数学模型在制造工艺中的应用[3]。通过人工智能系统构建数学模型,制定智能化的生产计划。智能系统能够全面分析各种因素,通过成立明确的目标、设定动作序列,让生产制造的水平得到提升。例如:在机床上的应用,人工智能技术的应用能够让机床工作质量和加工的效率得到进一步提升。

2.3在诊断故障上的应用

在机械制造业发展的过程中,对故障诊断的处理是十分常见的检修项目,诊断故障是在特定的规范下,对异常问题进行原因分析,让机械系统中存在问题的位置暴露出来,同时提出处理异常问题的方案。机械系统包含三方面内容,第一是全面监测系统故障;第二针对故障的内容展开全面的分析;第三需要针对故障信息提出恰当的解决方案。在机械系统中,如果遇到故障问题,需要利用故障问题进行原因分析,这是一个比较复杂的推理过程。一般情况下,还需要在专业技术人员的经验和技能的帮助下展开判断,但是受到人为因素影响较大,很容易造成错误判断。在这方面应用人工智能技术之后,系统能够对运行状态展开实时的监控,在短时间内发现故障问题并进行分析,从而快速的解决故障。

2.4在机械电子上的应用

随着机械制造业的规模逐渐扩大,电子结构逐渐向着简单化发展,虽然在电子系统中使用的元件越来越少,但其能够实现的性能也越来越多。由于电子系统中的内部结构相对复杂,所以电子系统运行的过程中,一般使用数学方法展开处理,而要想提升电子系统的复杂性,数学方法并不能实现系统升级,还需要依赖于人工智能技术。在电子系统中应用人工智能技术将知识信息作为基础,在应用过程中并不存在无法解决的问题。人工智能技术提供了新思路。例如:在汽车内部的智能化信息系统中,能够实现实时通信功能,能够对道路信息进行及时的收集,然后反馈给驾驶员一个最佳路线[1]。同时电子系统提供预警功能,在感应到即将撞到周围物体的时候,就会发出警示,引起驾驶员的注意。智能的电子系统增强了汽车驾驶的安全性,提高汽车的人性化设计。

3重视人工智能对机械制造业的影响

3.1优化产业结构、提高生产效率、改变分工格局

一方面,人工智能将逐步淘汰某些制造业部门。人工智能会替代某些产品的功能,这类产品所属的行业则会随之不断萎缩直至消失。制造业中一些传统机械装备及与之配套的零部件制造可能面临市场萎缩的风险,不具有人工智能功能的传统电子信息产品也将面临巨大的升级压力。另一方面,人工智能将彻底改造某些行业。人工智能与传统制造产品融合,短期内体现为提供一些新的功能,但最终会彻底颠覆产品和产业的架构。例如,人工智能驱动的无人驾驶取代传统汽车后,交通系统、法律法规、汽车的销售和使用方式,以及以汽车为核心的商业生态系统都会发生革命性变化。未来,智能化将成为绝大多数产品的标准基础功能之一,几乎所有的制造业产品都将因其改变。同时,人工智能及相关行业将发展为新的支柱产业[2]。作为一项通用目的技术,人工智能在各个产业、各个领域都有巨大的应用空间。

3.2抓住发展机遇、增强制造业竞争力,充分利用优势、围绕重点突破

3.2.1充分利用综合优势,实施逆向整合战略。我国在制造环节实现人工智能应用场景优化及商业布局方面具有优势,应充分利用这些优势,进一步整合利用全球创新资源,尤其是人工智能基础技术、核心技术及关键零部件、装备领域方面的创新资源。要鼓励龙头制造企业以应用技术上的优势、庞大的国内市场和较强的资本力量为后盾,加强与国际领先企业在核心技术、关键技术方面的研发合作,尽可能地融入发达国家的当地创新网络,逐渐积累能力。

3.2.2编制制造业人工智能技术战略(路线)图,并定期修订,帮助各界及时、准确地把握人工智能技术及产业的发展趋势。要更为关注制定技术战略图及研判发展趋势的过程,在这一过程中,不仅要形成对人工智能技术发展趋势的共识,而且要形成学术界与产业界之间的知识交流与互动,推动有关方面围绕人工智能技术发展方向及可能的突破口进行深入交流和探讨,促进知识融合、扩展和深化,为技术创新与应用发展奠定基础。

3.2.3加强人工智能对制造业转型升级的促进作用。在新一轮国际分工格局中,我国需慎重选择人工智能发展的重点领域和方向,着力打造特色,向高端环节发力。应该看到,制造业是我国国际竞争力较强的部门,应审慎把握人工智能的投资重点,牢牢抓住优势制造领域率先发展人工智能应用的战略先机[3]。同时,也需要在图像、语音识别等领域切实发力。

结束语:通过对机械制造的发展方向进行分析,其必然朝向高速度、高精度以及绿色化方向发展。而人工智能技术在机械制造中的应用能够起到良好的效果,随着科技水平的提高,机械制造和人工智能的合理运用必将创造出更加优质的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]人工智能进入增长期制造业应用尚处于初期阶段[J].机械,2018,45(08):49.

[2]埃森哲:人工智能助推中国经济制造业受益最多[J].起重运输机械,2017(09):19.

[3]吕瑞强,侯志霞.人工智能与智能制造[J].航空制造技术,2015(13):60-64.

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