人工智能技术应用于机械设计
来源:投稿网 时间:2024-03-28 10:00:04
一、人工智能。
人工智能，简称人工智能，是一种新兴的人工智能技术，通过开发、创造和加工技术，赋予产品类似于人类的思维和意识，从而实现智能生产和制造。它本质上是计算机科学的重要组成部分，人工智能技术侧重于智能理论、方法和应用。此外，为了提高技术的可操作性，人工智能技术实现了语言学、心理学、人文科学等相关学科的整合。可以说，人工智能的出现是技术发展的产物，其发展使人类向智能生活迈出了一大步。随着人工智能技术的应用，机器还可以增加传统的复杂而危险的任务，只能由一个人完成，甚至比人类做得更好，大大解放了劳动生产率。人工智能技术的发展是一种趋势，是一种基于技术发展的技术优化，提高了整体机械制造效率[1]。
二是人工智能在机械设计、制造和自动化方面的优势。
(1)人工智能生成机械设计。
生成设计是人工智能在机械和一般产品设计中的良好应用。人工智能技术具有学习能力，可以根据用户指定的标准设计新产品，或智能优化现有产品，以提高稳定性、耐久性或效率。例如，产品设计师可以指定最终设计中使用的最大原材料数量或最小强度公差。然后，该算法将找到一些有效和可行的设计来满足这些条件。创造性设计被广泛应用，包括汽车车身和发动机部件的设计，以提高燃油效率，延长使用寿命。人工智能在机械设计中的应用价值在于机械设计本身具有很高的精度，人工智能满足机械设计的需要。
（2）人工智能技术推动循环经济的发展。
人工智能技术应用于机械设计，是利用技术促进企业实现金融等效益目标的重要技术。人工智能本质上可以提高发展效果。借助大数据技术，可以实现企业收集运营数据的优势。在时间的推移下，人工智能技术也在进行更智能的设计迭代。预计到2025年，全球人工智能产业将达到590亿美元的市值。到2030年左右，仅欧洲人工智能市场的市值将达到1.8万亿欧元，约为2万亿美元。这一发展趋势非常迅速。这突出了人工智能在推动经济发展方面的优势。研究发现，循环经济原则在欧洲的广泛应用有助于经济复苏，这对欧洲经济起着重要作用。近年来，人工智能的应用广度和应用深度不断增加。一个重要原因是经济的一个重要组成部分是自上而下的。将用户和售后市场数据集成到智能产品设计中，有助于使工业机器和复杂的消费品更容易使用，更耐用，降低机械维护频率，提高整体经济价值。
(3)人工智能规避生产风险。
在人工智能的改进作用下，机器人可以安全地与人一起执行一些危险的任务，在执行任务的过程中，机器人可以承担大部分的物理风险。在工业生产领域，工业机器人可以代替人们做一些复杂而长期的工作，特别是在一些危险而复杂的工作环境中，如焊接重型部件就是最简单的例子。在原子能工业中，机器人可以处理有害材料。由于机器人在工业生产中承担了大量的无聊和危险的工作，它可以避免许多职业病、工伤和其他问题，降低工业生产的成本。预计2022年以后，焊接行业可能会出现岗位短缺的问题，因此该技术的发展已成为主要目标。在这里部署智能机器是一项将现有人才转移到更高复杂性、更高报酬的工作，或者可能会节省更多的工作成本和材料。这也适用于需要安全、高效处理大量材料或客户性能高度准确的分销和制造设施。
(4)人工智能降低生产成本。
人工智能早期投资较多，但后期回报较大。据统计，每个适合中小企业的工业机器人的价格约为1万美元，相当于7万元。一些用于大型设备的高精度多轴机器人的成本高达100万元。以年人均工资5万元为例。如果中小企业引进机器人代替人，成本可以在一年半左右收回。专业操作人员的工资不止这些。2021年以后，人工智能的应用优势将更高。随着技术的进步，机器人的成本将逐渐降低。智能机器是将现有人才转移到更复杂、更高报酬的工作，或者更安全但更精致的工作，可能会节省大量的成本和材料。这也适用于安全、高效地处理大量材料或客户高度准确的配送和制造设施。
三是自动化生产中人工智能的发展趋势。
（1）提高人工智能的创造力和技术解决方案的效率。
虽然人工智能近年来一直在发展，但如果没有固定的程序指导，机器人就不会像人类那样具有与生俱来的情感，也不会产生这种情感。在工业中，工人们可以相互交流，分析不同情况下的问题，并及时处理紧急情况。机器人按照特定的程序思考。一旦环境突然改变，机器可能会瘫痪，甚至发生安全事故。因此，在实际开发过程中，有必要提高机械自动化生产的智能水平，提高人工智能在自动化生产中的价值[3]。
（2）降低人工智能操作难度，提高技术简单性。
由于人工智能技术将控制机器结构，但许多控制都具有很高的复杂性，这也导致了操作难度系数的提高。如果要做好工业设计和生产工作，使用工业机器人的相关人工智能技术操作人员需要进行专业培训。如果操作不当，即使是一个简单的动作也可能导致巨大的安全事故。根据程序输入模式，工业机器人可分为编程输入和教学输入。如果是一个简单的过程，手工实现可能会更有效。目前，由于人工智能领域人才短缺的限制，降低人工智能的操作难度可以提高技术的应用价值。因此，在实际管理过程中，需要不断降低人工智能的实际操作难度，使人工智能的应用更加简单有效。
四、机械制造自动化中人工智能的实际应用案例。
在煤矿生产领域，人工智能发挥了很大的主导作用。矿井里到处都是大型机器，人很少。矿用卡车的工作环境相对单一，驾驶距离相对较短，重复。这是一个非常适合无人驾驶的领域。相关企业也在这方面进行了研究。自2008年以来，自动运输系统（AHS）已经独立开发，因为取消了驾驶室，车辆更加平衡，四轮驱动，四轮转向，甚至四轮承重。与此同时，前进和后退的概念变得模糊，没有必要转身，使车辆更加移动。例如，2016年，小松的无人驾驶矿用自卸车直接取消了驾驶室。无人驾驶汽车的出现与传统的矿用自卸车没有太大的不同。但卡车使用无线网络和障碍物检测技术来实现无人驾驶[4]。在其他领域，人工智能技术也得到了广泛的应用，如无人驾驶港口转移AG。
五，结语
总之，目前，人工智能技术在我国机械制造领域发展迅速，提高技术的应用优势更加突出。基于机械化的发展，人工智能技术拓展了发展空间，利用技术优势提升了行业体验，增强了现代市场经济发展的可能性。
