人工智能在未來(lái)制造業(yè)發(fā)展應(yīng)用中扮演的角色獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

人工智能在未來(lái)制造業(yè)發(fā)展應(yīng)用中扮演的角色獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：隨著智能技術(shù)在所有行業(yè)中不斷滲透和融合，智能行業(yè)發(fā)展的概念已經(jīng)深入人心，利用人工智能技術(shù)在每個(gè)行業(yè)中取得技術(shù)創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新等成果，人工智能的地位不斷提高。人工智能在高速發(fā)展和改善我國(guó)經(jīng)濟(jì)、提高人民生活水平等方面發(fā)揮著獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)?；诖?，以下對(duì)人工智能在未來(lái)制造業(yè)發(fā)展應(yīng)用中扮演的角色進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能;未來(lái)制造業(yè);發(fā)展應(yīng)用;扮演的角色

引言

國(guó)家不斷引進(jìn)一系列政策方針，以促進(jìn)人工智能、云計(jì)算和其他信息技術(shù)的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)。國(guó)務(wù)院發(fā)表的“下一代人工智能開(kāi)發(fā)計(jì)劃”強(qiáng)調(diào)人工智能與國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃的融合，并鼓勵(lì)和支持在所有行業(yè)中應(yīng)用人工智能。人工智能對(duì)制造業(yè)有重大意義。在提高制造業(yè)生產(chǎn)制造和管理流程的效率和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，在智能制造業(yè)的整個(gè)過(guò)程中發(fā)揮著領(lǐng)先作用。

1人工智能技術(shù)的特征

人工智能技術(shù)主要指依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及電子信息系統(tǒng)，基于哲學(xué)與社會(huì)心理學(xué)等學(xué)科內(nèi)容，形成綜合性較強(qiáng)的現(xiàn)代化技術(shù)。人工智能系統(tǒng)的構(gòu)建水平遠(yuǎn)勝于其他技術(shù)，其智能自動(dòng)模式由自動(dòng)化軟件組建而成。作為一種以數(shù)字多用表、儀器控制器為基本配置的新型應(yīng)用型技術(shù)，人工智能技術(shù)在電子機(jī)械設(shè)計(jì)制造中具有較大的應(yīng)用空間，幫助電子機(jī)械工程完成施工計(jì)劃。人工智能技術(shù)主要經(jīng)歷了萌芽階段、初始階段、發(fā)展階段和輝煌階段。最初，隨著科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)日益興盛，人工智能技術(shù)在此期間不斷顯現(xiàn)出優(yōu)點(diǎn)。多媒體時(shí)代，人工智能技術(shù)逐漸走入千家萬(wàn)戶，被廣泛應(yīng)用于各大生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是機(jī)械電子設(shè)計(jì)制造工程。信息化時(shí)代，人工智能技術(shù)不斷創(chuàng)新，逐步進(jìn)入輝煌階段[

2人工智能發(fā)展現(xiàn)狀

人工智能的概念誕生已有60多年了。在1956年美國(guó)達(dá)特茅斯會(huì)議上首次出現(xiàn)了代表人工智能正式誕生的人工智能術(shù)語(yǔ)。此后，人工智能經(jīng)歷了幾次開(kāi)發(fā)高潮和嚴(yán)寒。人工智能現(xiàn)在正迎來(lái)第三次發(fā)展的高潮。2012年，圖像識(shí)別領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加拿大多倫多大學(xué)hinton教授的團(tuán)隊(duì)利用A深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在imagenet大賽中獲勝，對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響。之后，隨著谷歌網(wǎng)絡(luò)、renet等多種新網(wǎng)絡(luò)陸續(xù)出現(xiàn)，imagenet大會(huì)分類(lèi)準(zhǔn)確性一次性刷新。通過(guò)應(yīng)用深度學(xué)習(xí)算法，語(yǔ)音、圖像和語(yǔ)義識(shí)別技術(shù)取得了突破性的進(jìn)步，圍繞圖像、自動(dòng)駕駛等相關(guān)領(lǐng)域，人工智能技術(shù)的創(chuàng)新大量涌現(xiàn)，迅速進(jìn)入發(fā)展熱潮，并得到深度學(xué)習(xí)算法、批量計(jì)算和高性能計(jì)算能力的支持，逐漸進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用的初期。我國(guó)、美國(guó)、日本和主要?dú)W洲國(guó)家引進(jìn)與人工智能相關(guān)的政策和國(guó)家方案，為人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境。人工智能的應(yīng)用存在不少問(wèn)題，真正的人工智能時(shí)代還沒(méi)有到來(lái)，但世界各地的人工智能產(chǎn)業(yè)正在迅速發(fā)展，深入交通、醫(yī)療、航空等各個(gè)領(lǐng)域，逐漸改變著人類(lèi)的生產(chǎn)、生活方式。

3機(jī)械制造中人工智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）不是簡(jiǎn)單的演示介質(zhì)，而是在機(jī)械制造的所有方面已經(jīng)發(fā)揮了必要作用的設(shè)計(jì)工具。VR技術(shù)將設(shè)計(jì)呈現(xiàn)為三維模型，使設(shè)計(jì)和制造工程師能夠直觀地了解每個(gè)部件的特性、質(zhì)量或位置，并能夠及時(shí)調(diào)整。VR技術(shù)使機(jī)械制造商能夠模擬機(jī)械設(shè)計(jì)并降低設(shè)計(jì)成本。機(jī)器生產(chǎn)測(cè)試特別復(fù)雜，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)測(cè)試，并且更容易縮小、添加或修改模塊。也節(jié)約了制作時(shí)間和模型的成本。

3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人工智能技術(shù)中一個(gè)較為重要的系統(tǒng)。電子機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的神經(jīng)元，將資源共享信息或數(shù)據(jù)直接上傳到各大網(wǎng)絡(luò)渠道，在有效時(shí)間內(nèi)保存或分享信息，促進(jìn)整個(gè)電子機(jī)械工程行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以完成動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理，分析電子機(jī)械設(shè)計(jì)制造中涉及的可變數(shù)據(jù)，給出操作指令，實(shí)施工程制造作業(yè)。事實(shí)上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模擬人類(lèi)大腦中神經(jīng)系統(tǒng)處理信息的方式，將其應(yīng)用在各大生產(chǎn)領(lǐng)域。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的神經(jīng)元反射特性，可以獲取電子機(jī)械工程中的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供重要保護(hù)。人工智能技術(shù)主要應(yīng)用于電子機(jī)械工程的機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差補(bǔ)償、熱變形控制、設(shè)備管理等方面。電子機(jī)械工程的加工工藝方面，其可評(píng)定工藝參數(shù)，預(yù)測(cè)加工過(guò)程中產(chǎn)生的誤差;電子機(jī)械工程零件設(shè)計(jì)方面，其能指導(dǎo)齒輪強(qiáng)度、齒輪形態(tài)、齒輪CAD等設(shè)計(jì)。人工智能技術(shù)在電子機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，有效改善了以往機(jī)械工程設(shè)計(jì)不合理而造成生產(chǎn)效率低下、經(jīng)濟(jì)受損等狀況，為企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)提供了較大助力。

3.3深度學(xué)習(xí)（DeepLearning）

一種可視為機(jī)器學(xué)習(xí)的特殊（升級(jí)）類(lèi)型，包括具有多層抽象的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（artificialneuralnetworks，Ann）。目前主要用于大數(shù)據(jù)支持的分類(lèi)決策和模型識(shí)別領(lǐng)域。觀測(cè)點(diǎn)可以用多種形式表示，例如不同位置的不同像素矢量值。如果在機(jī)器生產(chǎn)過(guò)程中總結(jié)了大量實(shí)際數(shù)據(jù)的特性，請(qǐng)使用深入學(xué)習(xí)方法監(jiān)控和診斷機(jī)器設(shè)備的健康狀況，以獲得監(jiān)控診斷準(zhǔn)確性。

3.4互聯(lián)網(wǎng)+人工智能的應(yīng)用

從實(shí)際角度出發(fā)，互聯(lián)網(wǎng)+人工智能的應(yīng)用，最終將服務(wù)于以下三種場(chǎng)景。一是為產(chǎn)品注智，從軟件和硬件對(duì)制造業(yè)進(jìn)行升級(jí)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將信息注入，為產(chǎn)品提供人工智能算法，促成制造業(yè)新一代產(chǎn)品的智能升級(jí)。二是為服務(wù)注智，通過(guò)人工智能和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，為制造企業(yè)提供精準(zhǔn)增值服務(wù)。售前營(yíng)銷(xiāo)階段通過(guò)人工智能對(duì)用戶需求進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投放。在售后服務(wù)方面，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能算法，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品檢測(cè)和管理，同時(shí)為可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)售后的管理。三是為生產(chǎn)注智，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將人工智能技術(shù)注入生產(chǎn)流程，使機(jī)器能夠應(yīng)對(duì)多種復(fù)雜情況的生產(chǎn)，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)器的適用范圍也越來(lái)越廣，使用規(guī)模也越來(lái)越大，對(duì)大型機(jī)器制造的要